现代互连网技术概述

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1、第一章 现代互连网概述,1.1 现代互连网结构 1.2 公用网络 1.3 局域网网络 1.4 接入网,1.1 现代互连网结构,Cisco 2501,Cisco 2501,CISCO 2500系列,CISCO 2501: 1个Ethernet, 2串口 CISCO 2502: 1个TOKEN RING, 2串口 CISCO 2503: 1个Ethernet, 2串口, 1个ISDN BRI CISCO 2505: 8个Ethernet UTP 口, 2串口 CISCO 2513: 1个Ethernet, 1 Token ring, 2串口 CISCO 2514: 2个Ethernet, 2串口,

2、Access Server (访问服务器),CISCO 2509: 1个Ethernet , 2串口（同步)， 8个异步串口 CISCO 2511: 1个Ethernet , 2串口（同步), 16个异步串口 CISCO 2512: 1个Token ring , 2串口(同步), 16个异步串口 CISCO 4000 系列. (模块式路由器),Access Server (访问服务器),CISCO 4000 系列. (模块式路由器)可支持三个模块,类型如下: Ethernet : 1,2或6个端口 TOKEN RING : 1或2个端口 FDDI : 多模光纤, 1个端口 异步串口: 2或4个

3、口(电话拨号) ATM : 1个多模或单模 ISDN BRI: 4或8个口(BRI 基本速率,64Kbps),1.1 现代互连网结构,以Switch为核心的现代LAN技术 通过路由器与公共网络相连 通过访问服务器使远程、分散用户入网,特点:,1.2 部分公网,1.2.1 PSTN 1.2.2 ISDN 1.2.3 DDN 1.2.4 X.25 1.2.5 FR,1.2.6 SDH 1.2.7 DWDM 1.2.8 CSD 1.2.9 SMS 1.2.10 GPRS+3G,1.2.1 PSTN,以传输语音为目的, 带宽3kHz, 数据率低, 采用电路交换, 信道利用率低 通过Modem接入 廉价

4、, 使用方便,1.2.2 ISDN,ISDN是一种非常好的技术，但因为市场等方面的原因并未有很好的发展。在INTERNET大发展时，由于它能提供较高的访问速度，一度受到青睐，装机容量有较大的发展。作为一种实用的技术，在目前的网络中仍占有一定的地位。但由于新的技术如ADSL的广泛应用，影响了它的应用。,1.2.2 ISDN,NT1,ISDN Exchange,ISDN Telephone,ISDN Terminal,ISDN Alarm,Customers office,Carriers office,Digital bit pipe,Customers equipment,Carriers e

5、quipment,T1,数字传输系统的高次群话路数及数据率,1.2.3 DDN,DDN是Digital Data Network的缩写 DDN是利用数字信道传输数据信号的数据传输网 DDN的传输媒介有光缆，数字微波，卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线 DDN的特点：,1.2.3 DDN,DDN是同步数据传输网，可根据与用户所定协议，定时接通所需路由 传输速率高，网络时延小 用户数据信息根据事先约定的协议，在固定的时隙以预先设定的通道带宽和速率，顺序传输，这样只需按时隙识别通道就可以准确地将数据信息送到目的终端。由于信息是顺序到达目的终端，免去了目的终端对信息的重组。 DDN为全透明网 支

6、持任何规程，支持网络层以及其上任何协议，从而可满足数据图像，声音等各种业务的需要。,1.2.3 DDN,China DDN骨干网一期工程由全国21个省直辖市的节点机和连接它们的数字电路组成。 全国有三个国际出入口局和八个枢纽局： 北京，上海，广州。 北京，上海，沈阳，广州，武汉，成都，南京和西安,1.2.3 DDN,1.2.3 DDN,入网方式 用DTU接入 可选V.24或V.35接口 用 MODEM 接入,1.2.4 X.25,以CCITT X.25为基础建设的分组交换网 适应计算机通信而发展起来的一种通信手段 可以满足不同速率，不同型号（不同厂家生产）的终端与终端，终端与计算机，计算机与计

7、算机，以及局域网间的通信，实现信息资源共享 优点：可以在一条电路上同时开放多条虚电路，为多个客户同时使用，网络具有动态路由功能和先进的误码检错功能，网络性能较佳。,1.2.4 X.25,X.25网络是第一种大规模使用的数据网络，在七70、80年代有非常好的发展。 其带宽及网络覆盖面等方面的影响，90年代后其发展受到抑制。主要是网络的基本情况发生变化，网络传输基于光纤技术，线路质量大大提高，X.25网络复杂的协议处理显得多余，从其派生出的新技术如帧中继，简化协议，提高传输速率等特性。 新一代网络技术如ATM网络、IP网络由于能提供较好的解决方案。但由于X.25网络能满足低速数据应用的需求、投资保

8、护等方面的原因，该网络在相当一段时间内还会应用。,1.2.4 X.25,中国公用分组交换数据网 （ChinaPAC) ChinaPAC是邮电部门经营管理的全国性分组交换数据网，网络已直接覆盖到全国所有地市和绝大部分县城，客户可以通过专线或电话拨号方式就近入网，使用分组交换业务。,1.2.4 X.25,ChinaPAC提供的业务功能 交换型虚电路（SVC） 客户通信时，通过呼叫建立虚电路，通信结束后释放虚电路。交换型虚电路使用灵活，每次均可以与不同的客户建立通信电路。ChinaPAC可以为一个客户开放多条虚电路。 永久型虚电路（PVC） 永久型虚电路类似于固定专线，在客户申请时提出，电信部门将线

9、路固定接好，客户一开机不需通过呼叫即建立起电路，通信费采用包月方式。该功能适合于点对点固定连接的客户使用。,1.2.5 Frame Relay,什么是Frame Relay? Frame Relay, 简称FR，中文帧中继。它是在X.25网络基础上发展起来的新一代网络技术，由于其速度高、通信线路质量较高、传输时延较小等显著特点，特别是在LAN互连业务需求剧增的情况下，很好地满足应用需求，而获得极大的发展。,1.2.5 Frame Relay,帧中继技术 帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一组规程将数据信息以帧的形式有效地进行传送。 帧中继所使用的是逻辑连接，而不是物理连接，在一个物理连接上

10、可复用多个逻辑连接(即可建立多条逻辑信道)，可实现带宽的复用和动态分配。 帧中继协议是对X.25协议的简化，因此处理效率很高，网络吞吐量高，通信时延低，帧中继用户的接入速率在64k至2Mbps，甚至可达到34Mbps。 帧中继的帧信息长度远比X.25分组长度要长，最大帧长度可达1600字节/帧，适合于封装局域网的数据单元，适合传送突发业务(如压缩视频、WWW等)。,1.2.5 Frame Relay,帧中继通信,FRAD(帧中继拆装设备),1.2.6 SDH,SDH （Synchronous Digital Hierarchy,同步数字系列)是一种新的数字传输体制。以光纤为传输介质的数字传输标

11、准。有以下特点： 统一的比特率： 在PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy准同步数字系列)中，世界上存在着欧洲、北美及日本三种体系的速率等级。而SDH中实现了统一的比特率。此外还规定了统一的光接口标准，因此为不同厂家设备间互联提供了可能。,1.2.6 SDH,STM-1STM-64共有51.84,155.52,622.08, 933.12, 1244.16, 1866.24,2488.32,4876.64, 9953.28Mbps 极强的网管能力： 在SDH帧结构中规定了丰富的网管字节，可提供满足各种要求的能力。 自愈保护环： 在SDH设备还可组成带有自愈保护

12、能力的环网形式，这样可有效地防止传输媒介被切断，通信业务全部终止的情况。,1.2.7 DWDM,DWDM (Dense Wavelegnth Division Multiplexing) 密集波分复用 一根单模光纤的传输速率可达2.5Gbps.在一根光纤上复用两路光载波信号称为WDM，目前随着技术的发展可以做到一根光纤上复用80路信号，称DWDM。,1.2.8 CSD电路交换数据业务,1.2.9 SMS短消息业务,短消息业务SMS为GSM移动终端提供的另一种能够发送和接收短消息的手段。短消息内可以包含字母和数字。 短消息的接收和发送只需信令频道，不必占用业务频道。因此用户即使在呼叫状态，仍然可

13、以接收和发送短消息。在短消息业务中，无线数据报网关就是短消息中心，短消息中心一方面通过收发短消息与GSM侧的移动终端交换数据，另一方面利用短消息对等协议SMPP作为隧道协议向扩展短消息平台传递数据。 SMS只适合传递少量的数据，不保证实时。,1.2.9 SMS短消息业务,1.2.9 SMS短消息业务,MMS 多媒体短消息,1.2.10 GPRS+3G,GPRS General Packet Radio Service, 通用无线分组业务 GPRS提供了类似固定分组网(如Internet)的端到端分组业务，它能够实现从空中接口到外部网络之间的分组数据传输。 GPRS可以接入基于TCP/IP的外部

14、网络和X.25网络，能够有效地实现和IP网络的互通。GPRS可以使用目前用于电路交换呼叫的无线网络基础设施，但需要增加几个新的网络单元以支持面向分组交换的功能。,1.2.10 GPRS+3G,SGSN: Serving Gateway Support Node,GGSN: Gateway GPRS Support Node,1.2.10 GPRS+3G,3G: 第三代移动通信技术（3rd-generation，3G），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。 3G服务能够同时传送声音及数据信息。 3G标准： TD-SCDMA (移动），CDMA2000(电信)，WCDMA(联通)，WiMAX。

15、 速度： TD-SCDMA 2.8Gbps，WCDMA 7.2Gbps, CDMA2000 3.1Gbps,1.3 局域网技术,1.3.1 传统局域网技术 1.3.2 现代局域网技术,1.3.1 传统局域网技术,Ethernet (10 base 5,2,T), Token Ring, Arcnet, Plannet 等 特点: 任何时候最多只允许两个站点之间通信. 提升带宽的办法: 用路由器、网桥进行分段。,1.3.1 传统局域网技术,1.3.1 传统局域网技术,网桥与路由器都是存储转发型的设备。 网桥：对于网段上的站点间的通信进行隔离。 路由器：除了具有网桥的功能外，还能隔离广播。 缺点：

16、若需进一步提高效率，则需微分段，但R、B较贵，且使响应时间变长。,1.3.1 传统局域网技术,几个易混淆的概念： Ethernet、Token Ring、FDDI、Arcnet等都是物理网络,只具有低二层的功能,安装什么网络操作系统(NOS)就是什么网。 同一网段上可以同时存在不同的NOS，但不同协议之间的点不能进行通信。 Novell开发了OPT，使得可有多种协议并存。 同一网段上不允许不同类型的网卡接入(Token Ring, Ethernet) 路由器运行在网络层。,1.3.2 现代局域网技术,特点：现代局域网的交换式局域网(Switch LAN), 其核心是LAN Switch。Switch是多口网桥，每个端口接入一个网段。 Switch的工作方式： Cut-through Store and forward,1.3.2 现代局域网技术-Switch分类,全部为10mbps的固定端口的低档Switch, 一般采用Cut-through，仍存在冲突。不适合连接服务器。