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1、,电信交换技术 精品课程,蒋青泉,第7章 IP交换技术,-宽带IP网络,现在我们来学习宽带IP网络，有二个主要内容,宽带IP主干网络技术 宽带IP城域网,宽带IP网络实训室,湖南省IP网络拓扑结构,宽带IP主干网络技术,IP over ATM,IP over ATM将IP数据包在ATM层全部封装为ATM信元，以ATM信元形式在信道中传输。当网络交换机接收到一个IP数据包时，它首先根据IP数据包的IP地址通过某种机制进行路由地址处理，按路由转发。随后按已计算的路由在ATM网上建立虚电路。以后的IP数据包将在该虚电路VC上以直通方式传输，而不再经过路由器，从而有效的解决了IP的路由器瓶颈问题，并将
2、IP包的转发速度提高到交换速度。实现IP over ATM有两种模型：重叠模型和集成模型。 优点：面向连接，时延较短，有QoS保障，适合多业务环境，易于硬件实现。 缺点：额外开销大，网络互通协议复杂，传输速度难以提高。,IP over SDH,IP over SDH也称Packet over SDH(PoS)，以SDH网络作为IP数据网络的物理传输网络。它使用链路及PPP协议对IP数据包进行封装，根据RFC1662规范把IP分组插入到PPP帧中的信息段。然后由SDH通道层的业务适配器把封装好的IP分组映射到SDH的同步净荷中，再经过SDH传输层和段层，加上相应的开销，把净荷装入一个SDH帧中，
3、最后到达光层，在光纤中传输。IP over SDH它保留了IP面向无连接的特征。 优点：省略ATM层，简化了网络结构，网络稳定性好。 缺点：仅对IP业务提供好的支持，拥塞控制能力差，不适合于多业务平台。,IP over Optical/WDM,IP over Optical/WDM直接在WDM光网络上承载IP数据业务。它包括数据网络层、光网络层、层间适配层及层间通道管理几部分。数据网络层提供数据的处理和传送；光网络层提供传送通道，两者相互独立；层间适配及通道管理用于适配数据网络和光网络。 优点：最简单直接的体系结构，传输效率最高。 缺点：路由机制不够灵活、自愈功能较差，QoS缺少保证。,宽带I
4、P城域网,什么是宽带IP城域网,宽带IP城域网是一个以IP和ATM电信技术为基础，集数据、语音、视频服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的可发展和开放的多媒体通信网络。是指介于广域网和局域网之间，在城市与郊区范围内实现信息传输与交换的一种网络。其范围大概在80km内，一般局间中继距离大约为57km(依城市大小而定）,宽带IP城域网目标结构,城域网将逐步实现从交换型向路由型演进，实现业务接入控制点设备直挂路由器，逐步取消三层交换机,宽带IP城域网业务模型,宽带IP城域网结构,IP城域网一般采用层次化的网络结构设计，网络结构可以分为核心层、汇接层和接入层， 核心层(Core Layer) 尽可能
5、快地交换数据；交换分组所耗费的时间延迟最小。一般由骨干传输和核心交换设备构成。传输网络一般采用2.510G或更高容量的传输，负责完成数据的传送，核心交换设备负责建立和管理承载连接，并对这些连接进行交换和路由，用以响应控制层的控制命令，一般包括多业务交换机、ATM核心交换机、高容量的IP路由器等。 主要功能为: 提供到交换区块的连接； 提供到其他区块（比如广域网区块）的访问； 尽可能快地交换数据帧或者数据包。,汇接层(Distribution Layer) 汇接层是网络接入层和核心层之间的分界点。也帮助定义和区分网络核心层。它的功能是对网络的边界进行定义。 主要功能为: 地址或区域的汇聚； VL
6、AN聚合，VLAN终结于分布层交换机； 部门级或工作组接入； 广播域或多点广播域定义； VLAN间路由； 介质转换； 安全策略。,接入层(Access Layer) 接入层是最终用户被许可接入网络的点。支持各种用户的接入，包括多业务接入集中器、话音接入网关、远端接入服务器等。接入层是整个IP城域网建设的重点，关系到用户群的覆盖效果，直接影响IP城域网运营的效益。在接入层中，交换机被称为边缘设备，因为它们位于网络的边界上。 主要功能为: 共享的带宽； 交换的带宽； 第2层服务； 微分段。,宽带IP城域网接入方式,宽带IP城域网建设方案,利用纯ATM交换机建设城域网,为了同时满足低QoS的Inte
7、rnet业务和高QoS的企业互联业务的需求，选择ATM骨干交换机和边缘交换机建设一个ATM多业务网，采用多种IP Over ATM的技术如IPOA、LANE、MPOA等协议承载IP，ATM交换机将IP包封装到ATM信元后，能够为IP 提供面向连接、带宽可控、安全性高、时延小的高品质多媒体应用和商业用户互联服务，其优点是具有严格的QoS保障、多业务承载和技术成熟。,利用高速交换路由器建设城域网,采用以IP技术为核心的千兆比特交换路由器(GSR)，通过IP over SDH或千兆以太网(GE)方式联网，省去中间ATM层直接承载IP， 这种方案承载IP的优点很明显:IP传输效率高、协议简单、端口速率
8、易扩展。其网络简单，运行费用低，能基于庞大且性能稳定的SDH网，且有一定的QoS服务质量保证能力。 ATM和IP技术各有优势，采用ATM承载IP，可以获得可控带宽的高品质服务，但存在开销大、协议复杂、效率不高的缺点；采用GSR或千兆以太网来承载IP，具有传送效率高、组网简单等优点，但又失去了严格的IP QoS保证，带宽不可控，不能满足商业用户的高服务质量需求。这个矛盾的统一，必须依赖两种技术的相互弥补来实现。,长沙宽带IP城域网拓扑结构,常德宽带IP城域网拓扑结构,宽带IP城域网业务,宽带IP城域网80左右的应用业务都将基于IP承载。 宽带IP城域网应能够满足两类IP业务需求: 一是对QoS要
9、求较高的企业互联业务和实时视频业务； 二是对QoS要求较低的 Internet上网业务。 宽带IP城域网核心层可以采用的技术包括：采用MPLS技术，提供基于MPLS技术的2/3层VPN，通过PE-ASBR与CN2 VPN网络互联；采用L2TPv3MPLS、VR等方式能够提供不同等级(CoS)的QoS特性，可适应不同类型的大客户要求。,宽带IP城域网QoS模型,业务服务等级,宽带IP城域网服务等级表,VPN部署,中国电信现有城域网按照其规模可以划分为超/大型城域网和中、小型城域网，以及北方竞争区域的城域网。不同类型的城域网需要采用不同策略提供VPN业务。 基本的原则：在经济发达的大、中城市城域网
10、，考虑引入MPLS技术，提供基于MPLS技术的2/3层VPN，通过PE-ASBR与CN2 VPN网络互联；小城市城域网原则上不引进MPLS技术，不提供基于MPLS技术的2/3层VPN。,计费,针对网络连接的计费 针对互联网应用的计费 针对IP业务网的计费 针对网络连接的计费形式 根据时长：以个人宽带连接用户为主 根据流量：适合专线用户，但有局限性，应用不多 包月：目前最常用的方式，适合各种网络连接型业务 根据SLA签署和违约情况计费：实施并提供给用户SLA后的计费 方式，需要与后台BOSS系统配合,电信交换技术 精品课程,蒋青泉,第7章 IP交换技术,-移动IP网络,现在我们来学习移动IP网络
11、，有二个主要内容,移动IP概述 移动IP网络,移动IP概述,移动通信网络为用户提供三种类型的数据业务平台：短消息、电路交换数据、分组交换数据。移动用户可以在这三种平台上得到各种类型的Internet信息服务，也可以开发各种类型基于Internet的移动无线数据应用系统。GPRS网络为移动用户提供分组交换数据平台。 移动IP是移动通信技术和IP网络技术的融合，它将真正实现话音和数据的业务融合。移动IP的目标是将无线话音和无线数据综合到一个技术平台上传输，这一平台就是IP协议。 移动IP能够保证计算机在移动过程中，在不改变现有网络IP地址、不中断正在进行的网络通信及正在执行的网络应用的情况下实现对
12、网络的不间断访问。,移动IP业务即移动互联网业务，包括宽带移动互联网业务和窄带移动互联网业务。 我国3G移动通信商用极大地带动了移动互联网的发展，2008年移动互联网收入达到17亿元。到2009年11月底，移动互联网用户总数已达1.92亿户，比2008年增长了62.7%。 移动互联网业务主要有以下特点： 终端的移动性，用户在移动状态下接入和使用IP网络业务。 终端的局限性，受到移动终端类型、处理能力等限制。 业务的关联性，业务的内容和形式适合特定的技术制式。 业务的私密性，所使用的内容和服务更私密。 中国移动互联网业务品牌“移动梦网” 中国电信互联网业务品牌“天翼”,移动IP网络,移动IP网络
13、由移动节点、无线接入网、核心网、Internet几个部分组成。 目前，移动IP核心网络正从第二代移动通信(2G)的GSM/CDMA经过2.5G的GPRS/CDMA 1X向第三代移动通信(3G)的WCDMA/CDMA2000方向发展。,基于GPRS的移动IP网络示意图,中国移动互联网,中国移动互联网(CMNet)是中国移动建设和管理的一个高性能、高稳定性、支持丰富业务的运营商级的IP骨干网络。该网络用于数据、语音和多媒体业务的传输，并成为GPRS/3G应用的基础承载平台。 中国移动互联网骨干网由两个层面组成：核心层和汇聚层。根据传输网结构特点和流量分布特点，选择部分省份构建核心节点，核心节点间形
14、成部分网状连接；汇聚节点根据传输资源的特点，就近连接到地域不同的两个核心节点，这种双归属连接方式提供了强大的冗余备份能力，并有效地分担了负载。出于对网络强壮性的考虑，所有省份都在不同地点配备了互相备份的节点。,CMNet骨干网一期工程包括全国31个省会城市、直辖市的建设，工程分为骨干网和省网两层。骨干网负责汇接省网之间的业务；各省网在省内设置汇接节点，与骨干网节点连接。CMNet分设在北京、上海、广州三个核心节点的镜像门户站点将具有统一的域名。 CMNet为宽带综合业务提供了宽带移动IP核心网络平台，中国移动IP网络采用IP over SDH技术组网，开放以下9类服务：(1)无线拨号用户上网；
15、(2)固定拨号用户上网；(3)专线用户上网；(4)IP电话；(5)虚拟拨号专用网(VPDN)；(6)GPRS骨干传输；(7)IP长途中继传输；(8)带宽批发；(9)Internet数据中心(IDC)。,GPRS,通用分组无线业务(GPRS)为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS网络是一个传输承载平台，提供端到端分组交换下数据的发送和接收。GPRS是在GSM基础上发展的移动分组数据网，GPRS的实现是在GSM核心网上增加分组数据设备，并对GSM无线网络设备进行升级，从而利用现有的GSM无线覆盖提供分组数据业务，基于GPRS的移动IP网络可实现171.2kb/s的接入速率。 GPRS采用分组
16、交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义为GPRS专用信道。移动台则必须是GPRS移动台或GPRS/GSM双模移动台,基于GPRS的移动IP接入,GPRS是基于现有的GSM网络来实现的。在现有的GSM网络中需要增加节点：GGSN(网关GPRS支持节点)和SGSN(服务GPRS支持节点)。 SGSN的主要作用是对GPRS终端进行鉴权、移动性管理，记录移动台的当前位置信息，并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。 GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。可以把GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络。 PCU是分组控制单元，负责完成GPRS空中信道的控制功能，将BSC中
