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1、第第1 1页页校园网建设状况校园网建设状况 自评报告自评报告 杨杨 威威 山西师范大学网络信息中心山西师范大学网络信息中心 网络系统集成与工网络系统集成与工 程设计程设计编著编著：杨威杨威 王云王云 刘景宜刘景宜第第5 5章章人人 民民 邮邮 电电 出出 版版 社社第第2 2页页本章本章知识要点知识要点：uu宽带网的概念、接入网定义与分类宽带网的概念、接入网定义与分类uu交换技术和骨干网结构交换技术和骨干网结构uu基于路由原理的宽带接口，基于隧道的宽带接口基于路由原理的宽带接口，基于隧道的宽带接口uuPPPoEPPPoE协议，宽带网的协议，宽带网的IPIP传输，传输，FTTX+LANFTTX+
2、LAN接入，接入，ADSLADSL 接入，接入，DDNDDN组网组网uu综合业务光端机综合业务光端机，E1-V.35E1-V.35协议转换器，协议转换器，SDHSDH光互连设备光互连设备uu路由器的组成，路由器协议与技术，路由器选型，路由器路由器的组成，路由器协议与技术，路由器选型，路由器 的安装与配置的安装与配置uu静态路由和静态路由和IGRPIGRP动态路由的网络互连，动态路由的网络互连，NATNAT地址转换地址转换 第第5 5章宽带网技术与系统集成章宽带网技术与系统集成第第3 3页页本章重点：本章重点： 宽带网交换技术，基于路由原理的宽带接口、基于隧道的宽带网交换技术，基于路由原理的宽带
3、接口、基于隧道的 宽带接口宽带接口 PPPoEPPPoE协议，宽带网的协议，宽带网的IPIP传输，传输，FTTX+LANFTTX+LAN接入，接入，ADSLADSL 接入，接入，DDNDDN组网组网 路由器协议与技术，路由器的安装与配置。静态路由和路由器协议与技术，路由器的安装与配置。静态路由和 IGRPIGRP动态路由的网络互连，动态路由的网络互连，NATNAT地址转换地址转换 本章本章难点：难点： 宽带网的宽带网的IPIP传输传输 IGRPIGRP动态路由网络互连动态路由网络互连 第第5 5章宽带网技术与系统集成章宽带网技术与系统集成第第4 4页页5.1 5.1 宽带网概述宽带网概述 5.
4、1.1 5.1.1 宽带网的概念宽带网的概念 宽带（宽带（Broad Broad BandBand）从技术上说，是指在）从技术上说，是指在 同一传输介质上，可以利用不同的频道进行同一传输介质上，可以利用不同的频道进行 多重（并行）传输，并且速率在多重（并行）传输，并且速率在1.54Mbps1.54Mbps以以 上。上。 通常人们把骨干网传输速率在通常人们把骨干网传输速率在2.5Gbps2.5Gbps以上以上 、接入网的传输速率能够达到、接入网的传输速率能够达到1Mbps1Mbps的网络的网络 定义为宽带网。定义为宽带网。 第第5 5章宽带网技术与系统集成章宽带网技术与系统集成第第5 5页页宽带
5、网可分为骨干骨、城域网和接入网三个层次宽带网可分为骨干骨、城域网和接入网三个层次。骨干网相当于城市与城市之间的高速公路骨干网相当于城市与城市之间的高速公路城域网相当于城市市区内的道路城域网相当于城市市区内的道路用户接入网解决的则是将道路从市区一直延伸到小区，直用户接入网解决的则是将道路从市区一直延伸到小区，直 至抵达每个家庭用户至抵达每个家庭用户 5.1.1 5.1.1 宽带网的概念宽带网的概念第第6 6页页 传输带宽，可靠性和扩展性强。（提供传输带宽，可靠性和扩展性强。（提供100Mbps100Mbps到到 大楼、大楼、10Mbps10Mbps到桌面的高速接入）；到桌面的高速接入）； 提供各
6、种多媒体服务（视频点播、远程教育、远提供各种多媒体服务（视频点播、远程教育、远 程医疗、电子商务、举行电视会议、拨打视频电话程医疗、电子商务、举行电视会议、拨打视频电话 等）；等）； 2424小时随意上网，无需使用电话线，不受时间限小时随意上网，无需使用电话线，不受时间限 制；制； 结构简单，维护方便（只需安装以太网交换机和结构简单，维护方便（只需安装以太网交换机和 UTPUTP电缆入户即可）。电缆入户即可）。宽带网的特点宽带网的特点第第7 7页页n n国际电信联盟（国际电信联盟（ITUTITUT）第）第1313组于组于19951995年年7 7月通过了建议月通过了建议 G.902G.902的
7、定义的定义n n接入网络是由业务节点接口（接入网络是由业务节点接口（SNISNI）和用户网络接口（）和用户网络接口（ UNIUNI）之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施）之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施） 所组成，如下图所示，为传送电信业务提供所需传送承载所组成，如下图所示，为传送电信业务提供所需传送承载 能力的实施系统能力的实施系统 5.1.2 5.1.2 宽带接入网络宽带接入网络第第8 8页页金属用户线上的金属用户线上的 xDSLxDSL技术技术IDSLIDSL，HDSLHDSL，SDSLSDSL， VDSLVDSL，ADSLADSL混合光纤同轴电混合光纤同轴电 缆缆HFC
8、HFC光缆到小区，然后通过光电转换节光缆到小区，然后通过光电转换节 点，利用有线电视点，利用有线电视CATVCATV的总线式的总线式 同轴电缆网连接用户，提供综合电同轴电缆网连接用户，提供综合电 信业务的技术信业务的技术 光纤接入系统光纤接入系统 无源光纤网络（无源光纤网络（PONPON）和有源）和有源 光纤网络（光纤网络（AONAON） 宽带接入网络的分类宽带接入网络的分类 宽带无线接入系宽带无线接入系 统统 以无线通信技术将本地交换以无线通信技术将本地交换 局同用户终端连接起来的系局同用户终端连接起来的系 统，即无线本地环路统，即无线本地环路 第第9 9页页5.1.3 5.1.3 宽带交换
9、网络宽带交换网络 电路交换电路交换 报文交换报文交换 分组交换分组交换 帧中继交换帧中继交换 ATMATM交换交换 多协议标签交换多协议标签交换MPLS MPLS 光交换光交换 第第1010页页交换交换技术的概念技术的概念 为降低通信线路造价，大型网络主要采用部分为降低通信线路造价，大型网络主要采用部分 连接的拓扑结构。连接的拓扑结构。 两个端节点之间的通信连接一般都要通过中间两个端节点之间的通信连接一般都要通过中间 节点的转接，中间节点要在它所连接几条线路中节点的转接，中间节点要在它所连接几条线路中 选择一条进行接续。选择一条进行接续。 就像电话交换机为通话双方接续线路一样，这就像电话交换机
10、为通话双方接续线路一样，这 个过程被称为个过程被称为交换交换。第第1111页页 交换设备在通信双方找出一条实际的物理线路交换设备在通信双方找出一条实际的物理线路的的 过程过程。( (最早的电路交换连接是由最早的电路交换连接是由电话接线员电话接线员通过插塞建立的通过插塞建立的，现在现在 则则由计算机化的由计算机化的程控程控交换机实现交换机实现。) ) 特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。呼叫呼叫建立连接建立连接传输传输挂断挂断 优缺点：优缺点：建立连接的时间长；建立连接的时间长；一旦建立连接就独占线路，线路利用率低；一旦建立连接就独占线路，线路利用
11、率低；无纠错机制；无纠错机制；建立连接后，传输延迟小。建立连接后，传输延迟小。电路交换电路交换第第1212页页 整个报文作为一个整体一起发送。整个报文作为一个整体一起发送。 在交换过程中，在交换过程中，交换设备将接收交换设备将接收到的到的报文先报文先 存储，存储，待信道空闲时待信道空闲时再转发出去再转发出去，一级一级中一级一级中 转转，直到目的地，直到目的地。这种。这种数据传输数据传输技术称为技术称为存储存储- - 转发转发。 缺点：缺点： 1 1）报文大小不一，造成缓冲区管理复杂报文大小不一，造成缓冲区管理复杂。 2 2）大报文造成存储转发的延时过长；大报文造成存储转发的延时过长； 3 3）
12、出错后整个报文全部重发。出错后整个报文全部重发。报文交换报文交换第第1313页页将报文划分将报文划分为若干个大小相等为若干个大小相等的分组的分组(Packet)(Packet)进行存进行存 储转发。储转发。优点优点： 1 1）存储量要求较小，）存储量要求较小，可以用内存来缓冲分组可以用内存来缓冲分组速度速度快；快； 2 2）转发延时小）转发延时小适用于交互式通信适用于交互式通信； 3 3）某个分组出错仅重发该分组某个分组出错仅重发该分组效率效率高；高； 4 4）各分组可通过不同路径传输，可靠性高。各分组可通过不同路径传输，可靠性高。特点特点： 1 1）数据传输前不需要建立一条端到端的通路。数据
13、传输前不需要建立一条端到端的通路。 2 2）有强大的纠错机制、流量控制和路由选择功能。有强大的纠错机制、流量控制和路由选择功能。分组交换（包交换）分组交换（包交换）第第1414页页三种交换方式的事件顺序三种交换方式的事件顺序呼呼 叫叫 请请 求求呼呼 叫叫 应应 答答数数 据据A AB BC CD D分组分组1 1分组分组2 2分组分组3 3报文报文A AB BC CD DA AB BC CD D寻路延迟寻路延迟排队延迟排队延迟线路交换线路交换报文交换报文交换分组交换分组交换第第1515页页帧中继（帧中继（Frame Relay, FRFrame Relay, FR）特征:工作在OSI/RM的
14、物理层和数据链路层帧中继使用永久虚电路（PVC）来建立通信连接 ，并通过虚电路实现多路复用用链路层的HDLC帧来封装各种不同的高层协议 ，如IP、IPX、AppleTalk等适用于在WAN上实现LAN的互联传输速率一般为56Kbps45Mbps第第1616页页F.R是CCITT和ANSI标准，定义了在公共数据网(PDN)上发 送数据的流程，属于高性能的链路层协议。它对应于OSI层次模型的最下二层。 网络层数据链路层物理层高层网络层数据链路层物理层X.25OSIF.R帧中继物理层F.RF.R与与OSI/RMOSI/RM的对应关系的对应关系第第1717页页F.RF.R网络的组成网络的组成FRSFR
15、SFRSFRSFRSFRSFRSFRS网桥网桥CSU/DSUCSU/DSURouterRouterRouterRouter广域网广域网 PSTNPSTN，X.25X.25RouterRouter帧中继在 这里工作HostHostBridgeBridge第第1818页页 ATMATM是一种高速分组交换技术，采用了以信元是一种高速分组交换技术，采用了以信元 （cellcell）为单位的存储转发方式，故又称为信元为单位的存储转发方式，故又称为信元 交换。交换。 ATMATM将话音、数据和图像等数据分解成长度固将话音、数据和图像等数据分解成长度固 定的数据块，并在各数据块前装配地址、优先定的数据块，并在各数据块前装配地址、优先 级等控制信息构成信元。级等控制信息构成信元。 信元由信元头部和有效载荷构成：信元由信元头部和有效载荷构成：信元头部信元头部 有效载荷有效载荷5B 48B5B 48B异步传输模式异步传输模式ATMATM第第1919页页在在ATMATM网络中，空信元以一定的速率出现，发送网络中，空信元以一定的速率出现，发送 站只要获得空信元即可插入信息发送。因信息插站只要获
