[信息与通信]通信系统讲座

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1、通信系统讲座,山东管网通信系统目前主要的通信方式包括三种： 光通信站场主要包括：安平、衡水、德州、宣章、 长清、泰安、曲阜、济宁、济南、章丘、周村、莱芜、临淄、齐鲁、坊子、胶州、青岛、胶西、黄岛、莱州、胶南、日照、CNG母站、23个站点。 宽带VPN通信：主要包括柳屯、范县、莘县、聊城、赵寨子、段庄、董家镇、圣井、湖田、青州南、青州北、富茂、昌乐、高密、寿光、平度、蓝村17个站点，主要由带VPN功能路由器与中心路由器联通。 卫星备用通信：包括：莱州、安平、柳屯、青岛四个卫星站。,第一章 山东管网网络结构,光通信站场 网络拓扑图,宽带VPN通信站场 网络拓扑图,第二章 通信方式介绍,1.光纤通信

2、系统 1.1光纤通信简介 光纤通信是以光纤为传输媒质,以光信号为信息载体的通信方式。 光纤通讯的载波频率(5Hz10MHz)为一般电通讯的100010000倍，故通讯容量约可增加100010000倍。 光纤通信具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、传输距离长、不受电磁干扰、无串音干扰，保密性好、体积小、重量轻、便于施工、原材料丰富，节约有色金属，有利于环保、易碎不易接续等特点。,光纤通信的所用的波长 光纤通信所关注的波长范围分别是中心波长为0.8m、1.3m、1.55m的波段。（红外波段，人眼不可见） 光纤传输系统的演变 第一代工作波长为0.8m ，采用多模光纤。 第二代工作波长为1.3m ，采

3、用单模光纤。 第三代工作波长为1.55m ，采用单模光纤。 第四代是引入光放大器。掺铒光纤放大器增加了 波分复用（WDM）系统的中继距离。,光纤通信应用举例,光纤:即为光导纤维，是一根非常细的柱状玻璃波导。,一次涂覆层,套层,一次涂覆层 包层 纤芯,套层,纤芯 包层,光缆:点对点光纤传输系统是通过光缆进行连接。光缆可包含1根光纤(有时称单纤)或2根光纤(有时称双纤)，甚至更多(48纤、1000纤)。（山东管网主干路选用8芯光缆）,光纤通信系统的组成,光纤通信系统由三部分组成:由光源及其驱动电路组成的光发射机、包含光纤在内并为其提供机械和环境保护的光缆、由光探测器及后续放大和信号恢复电路构成的光

4、接收机。,光通信场站使用的光传输设备,2.VPN通信技术,2.1 VPN简介 虚拟专用网（Virtual Private Network，VPN）是一种“基于公共数据网，给用户一种直接连接到私人局域网感觉的服务”。VPN极大地降低了用户的费用，而且提供了比传统方法更强的安全性和可*性。 VPN可分为三大类：（1）企业各部门与远程分支之间的Intranet VPN；（2）企业网与远程（移动）雇员之间的远程访问（Remote Access）VPN；（3）企业与合作伙伴、客户、供应商之间的Extranet VPN。,2.2 VPN功能 由于采用了“虚拟专用网”技术，即用户实际上并不存在一个独立专用的

5、网络，用户既不需要建设或租用专线，也不需要装备专用的设备，就能组成一个属于用户自己专用的电信网络。 虚拟专用网是利用公用电信网组建起来的功能性网络。不同类型的公用网络，通过网络内部的软件控制就可以组建不同种类的虚拟专用网。例如：利用公用电话网可以构建“虚拟专用电话网”。,H3C S2108-CN 交机,H3C S2108-CN 交换机,H3C F100-C-AC 防火墙,VPN通信场站使用的设备,第三章 计算机网络基础知识,1. 计算机网络的概念及分类 计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物。 概念： 从组成结构看，计算机网络是通过外围设备的传输介质，将分布在不同地方的多台计算机连在一

6、起所形成的计算机集合。 从应用角度看，计算机网络是将具有独立功能的多台计算机连接在一起实现各计算机之间的通信，并可共享不同计算机上的资源的系统。 现在计算机网络定义：计算机网络就是把分布在不同地点的多个计算机物理地连接起来，按照网络协议相互通信，以共享软件、硬件和数据资源为目标的系统。,服务器：整个网络的核心，可分为：通信服务器、文件服务器、备份服务器、打印服务器。局域网中常用的是文件服务器。 工作站：连接到网络上的计算机。是一个接入网络的设备。有时称为“客户机”或“节点” 连接设备：连接服务器与工作站的一些 外围设备。常见的有网卡、集线器、交换机、网桥、网关、路由器。 传输介质：同轴电缆、双

7、绞线、光缆等。 网络协议：网络中通信各方事先约定的通信规则。,2. 计算机网络分类,2.1按地理范围分类：局域网、城域网、广域网 局域网：一般覆盖范围不超过10km,所有计算机通过网卡和电缆来连接。（校园网） 城域网：指一个城市范围内操作的网络，主要是使用地下电缆系统等城市基础电信的网络。 广域网：在地理上可以跨越很大的距离，一个国家甚至整个世界。（因特网）,(1) 局域网LAN(Local Area Network) 局域网的分布于一个间房、每个楼层、整栋楼及楼群之间等，范围一般在2km以内，最大距离不超过10km,如图1-7所示。它是在小型计算机和微型计算机大量推广使用之后过逐渐发展起来的

8、。一方面，它容易管理与配置；另一方面，容易构成简洁整齐的拓朴结构。局域网速率高，延迟小，传输速率通常为10Mpbs-2Gbps。,局域网主要特点： 适应网络范围小 传输速率高 组建方便、使用灵活 网络组建成本低 数据传输错误率低,(2) 城域网MAN(Metropolitan Area Network) 城域网是介于广域网与局域网之间的一种大范围的高速网络，它的覆盖范围通常为几公里至几十公里，传输速率为2Mpbs-数Gbps。 城域网主要特点： 适合比LAN大的区域 比LAN速度慢，但比WAN速度快 昂贵的设备 中等错误率,(3) 广域网WAN(Wide Area Network) 广域网的覆

9、盖范围很大、几个城市，一个国家，几个国家甚至全球都属于广域网的范畴，从几十公里到几千或几万公里,。此类网络起初是出于军事、国防和科学研究地需要。例如美国国访部的ARPANET网络，1971年在全美推广使用并已延伸到世界各地。由于广域网公布距离在主远，其速率要比局域网低得多。另外在广域网中，网络之间连接用的通信线路大多租用专线，当然也有专门铺设的线路。物理网络本身往往包含了一组复杂的分组交换设备，通过通信线路连接起来，构成网状结构。,广域网的主要特点： 规模可以与世界一样大小 一般比LAN和MAN慢很多 网络传输错误率最高 昂贵的网络设备,2.2按拓扑结构分类：星型、总线型、环型,星型,环型,总

10、线型,3.1网络协议概念 为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。 一个网络协议至少包括三要素: 语法 用来规定信息格式；数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。 语义 用来说明通信双方应当怎么做；用于协调与差错处理的控制信息。 时序（定时 ）详细说明事件的先后顺序；速度匹配和排序等。,3. 网络协议、地址及设置,3.2.常用的三种网络协议 TCP/IP协议毫无疑问是这三大协议中最重要的一个，作为互联网的基础协议，没有它就根本不可能上网，任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。不过TCP/IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个，单机上网还好，而通过局域网访问互联

11、网的话，就要详细设置IP地址，网关，子网掩码，DNS服务器等参数。 TCP/IP尽管是目前最流行的网络协议，但TCP/IP协议在局域网中的通信效率并不高，使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时，经常会出现不能正常浏览的现象。此时安装NetBEUI协议就会解决这个问题。,NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ，或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本，曾被许多操作系统采用，例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI协议在许多情形下很有用，是WINDOWS98之前的操作系统的

12、缺省协议。NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议，安装后不需要进行设置，特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外，小型局域网的计算机也可以安上NetBEUI协议。另外还有一点要注意，如果一台只装了TCP/IP协议的WINDOWS98机器要想加入到WINNT域，也必须安装NetBEUI协议。,IPX/SPX协议本来就是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议，但是现在也非常常用-大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议，比如星际争霸，反恐精英等等。虽然这些游戏通过TCP/IP协议也能联机，但显然还是通过IPX/SPX协议更省事，因为根本不

13、需要任何设置。除此之外，IPX/SPX协议在局域网络中的用途似乎并不是很大，如果确定不在局域网中联机玩游戏，那么这个协议可有可无。,3.3.IP地址的分类 IP地址共分为五类，依次是A类、B类、C 类、D类、E类，如图7-5所示。其中在互连 网中最常使用的A、B、C三大类，而D类主 要用于广域网比较多一点，作用用于多播， E类地址是保留地址主要用于科研使用。,A类 1.0.0.0 到126.0.0.0 0.0.0.0 和127.0.0.0保留 B 128.1.0.0到191.254.0.0 128.0.0.0和191.255.0.0保留 C 192.0.1.0 到223.255.254.0 1

14、92.0.0.0和223.255.255.0保留 D 224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播 E 240.0.0.0到255.255.255.254保留 255.255.255.255用于广播,3.4.子网掩码 子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。 子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位。子网掩码就确定了一个IP地址的32位二进制数字中哪些是网络号、哪些是主机号。这对于采用TCP/IP协议的网络来说非常重要，只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子

15、网与其他子网的关系，使网络正常工作。,子网掩码的术语是扩展的网络前缀码不是一个地址，但是可以确定 一个网络层地址哪一部分是网络号，哪一部分是主机号，1 的部分代 表网络号，掩码为 0的部分代表主机号。子网掩码的作用就是获取主 机 IP的网络地址信息，用于区别主机通信不同情况，由此选择不同 路。 其中 A类网络的子网掩码为 255.0.0.0； B类网络为 255.255.0.0； C类网络地址为：255.255.255.0 。,3.5.DNS DNS 是域名系统 (Domain Name System) 的缩写，该系统用于命名组织到域层次结构中的计算机和网络服务。在Internet上域名与IP

16、地址之间是一对一（或者一对多）的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相认识IP地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，DNS就是进行域名解析的服务器。 DNS 命名用于 Internet 等 TCP/IP 网络中，通过用户友好的名称查找计算机和服务。当用户在应用程序中输入 DNS 名称时，DNS 服务可以将此名称解析为与之相关的其他信息，如 IP 地址。因为，你在上网时输入的网址，是通过域名解析系统解析找到了相对应的IP地址，这样才能上网。其实，域名的最终指向是IP。,IP地址设置 在Windows XP中，可以通过控制面板中的网络连接进行IP地址的设置： 单击开始设置控制面板（如果是使用Windows XP风格的开始菜单则是在开始中），再双击网络连接，这里如果是使用Windows XP的分类视图则单击左面控制面板栏目中的切换到经典视图，或者单击请参阅中的其他控制面板选项即可找