网络系统结构及设计基本原则

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1、一、网络系统构造与设计的基来源则_1.1局域网(Local Area Network，LAN )依据采纳的技术、应用的范围和协议标 准不一样分为共享局域网与互换局域网12局域网特色：1. 覆盖有限的地理范围2供给高数据传输速率(10Mbps-10Gbps )、低误码率的高质量数据传输环境3. 成本低，易于成立、保护和扩展13计算机网络从逻辑功能上分为：资源子网和通信子网1.4主机(host )包含用户终端设备(个人计算机、数字设备)、服务器，是 资源子网的主要构成单元1.5资源子网：构成：主计算机系统、终端、终端控制器、连网外面设备、各样软件资源、网 络服务功能：负责全网的数据办理业务、向网络

2、用户供给各样网络资源和网络服务1.6通信子网：构成：通信控制办理机、通信线路、其余通信设备功能：达成网络数据传输、转发等通信办理任务1.7通信控制办理机：在网络拓扑构造中成为网络结点1作为与资源子网的主机、终端的连结接口，将主机和终端连入网络2作为通信子网中的分组储存转发结点，达成分组的接收、校验、储存、转 发等功能，实现将源主机报文正确发送到目的主机的作用1.8通信线路：通信控制办理机与通信控制办理机、通信控制办理机与主机之间 供给通信信道，计算机网路采纳多种通信线路，如电话线、双绞线、同轴电缆、 光纤、无线通信信道、微波与卫星通信信道等1.9局域网与城域网(Metropolitan Are

3、a Network ， MAN )、城域网与广域网 (Wide Area Network，WAN )、广域网与广域网的互联是经过路由来实现的1.10介入城域网方式：局域网、电话互换网(PSTN )、有线电视网(CATV )、无 线城域网(WMAN )、无线局域网(WLAN )1.11广域网的基本观点：1广域网建设投资大、管理困难，一般由电信营运商负责组建与保护2. 电信营运商供给接入广域网的服务与技术，为用户供给高质量的数据传输服 务，所以广域网是一种公共数据网络(Public Date Network，PDN)3. 用户能够在公共数据网络商开发各样网络服务系统，用户使用广域网的服务 一定向广

4、域网营运商购置服务1.12广域网技术主要研究的是远距离、宽带、高服务质量的核心互换技术1.13广域网发展：1. 初期,人们利用电话互换网PSTN的模拟信道，使用调制解调器达成计算机与 计算机之间的低速数据通信2.1974年X25分组互换网出现3.跟着光纤开始应用，一种简化的X25协议的网络：帧中继(Frame Replay , FR )网获取宽泛应用4数字数据网DDN是一种鉴于点-点连结的窄带公共数据网5.异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode , ATM )网将语音与数据的传输 放在一个网络中达成，并且覆盖从局域网到广域网的整个领域，但这条路线是不成功的6.20世

5、纪80年月，光波分复WDM技术在网络中使用，对于网发展的一个重要趋向是 IP over SONET/SDH7. 将千兆以太网(Gigabit Ethernet，GE )和 10GE 的光以太网(Optical Ethernet) 技术从局域网扩大到城域网和广域网1.14局域网技术的发展1.1980年左右，以太网(Ethernet )与令牌环(Token Ring )网络、令牌总线(Token Bus )网络三足鼎峙2.1990年IEEE 802.3标准中的物理层标准10Base-T退出，是一般双绞线能够 作为10Mbps以太网传输介质，是以太网造价降低，性能价钱比大大提升。同年 以太互换机产品

6、面试，标记着互换式以太网的出现1.15以太网技术的发展三个 方向1. 提升以太网的数据传输速率2. 将一个大型局域网区分红多个用网桥生路由器互联的网络3. 将共享介质方式改为互换方式1.16城域网的观点泛指：网络营运商在城市范围内供给各样信息服务业务的全部 网络，它是以宽带光传输网络为开放平台，以TCP/IP协议为基础，经过各样网络 互联设备，实现语音、数据、图像、多媒体视频、IP电话、IP接入和各样增 值服务业务与智能业务，并与广域计算机网络、广播电视网、电话互换网互联互 通的当地综合业务网络1.17城域网必定是能够供给高速传输和保证服务质量( QoS )的网络系统1.18城域网对传输网络和

7、服务业务的影响1局域网、城域网与广域网在技术上的界线变得愈来愈模糊了2. 电信传输网技术与计算机网络技术的界线变得愈来愈模糊了3. 电服气务业务与Internet应用的界线变得愈来愈模糊了4. 电信传输网、计算机网络与广播电视网之间的界线变得愈来愈模糊了1.19推进城域网发展的应用和业务主要有：1. 高速上网服务2. 网络互联服务3. 电子政务与电子商务服务4. 智能社区服务5. 网上教育与远程医疗服务6. 带宽与管道出租服务1.20设计宽带城域网将波及网络平台、业务平台、管理平台和城市宽带出口等问 题1.21网络平台层次构造：1. 核心互换层(互换层)：肩负高速数据互换的功能2. 边沿汇聚层

8、(汇聚层)：肩负路由与流量汇聚的功能3. 用户接入层(接入层)：肩负用户接入与当地流量控制的功能1.22核心互换层的基本功能：1. 互换层将多个汇聚层连结起来，为汇聚层的网络供给高速分组转发，为整个 城域网供给高速、安全与拥有QoS保障能力的数据传输环境2. 核心层实现与骨干网络的互联，供给城市的宽带IP数据出口3. 核心层供给宽带城域网的用户接见INTERNET所需要的路由服务1.23汇聚层的基本功能：1. 汇接接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发和互换2依据接入层的用户流量，进行当地路由、过滤、流量平衡、QoS优先级管理，以 及安全控制、IP地点转发、流量整形等办理3依据办理结果

9、把用户流量转发到核心互换层或在当地进行路由办理1.24城域网设计的一个重要出发点是：在降低网络造价的前提下，系统能够知足 目前的数据互换量、接入的用户数与业务种类的要求，并且有可扩展的能力1.25组建、成功营运一个宽带城域网需要依据的基来源则：一定保证网络的可营 运性、可管理性、可盈余性、可扩展性1.26管理营运宽带城域网的重点技术：1. 带宽管理：供给无拥塞、高质量的传输能力2. 服务质量QoS :保证服务质量的主要技术：资源预留（RSVP ）、区分服务 Diffserv ）、多协议标记互换（MPLS）3. 网络管理三个基本方案：带内网络管理、带外网络管理、同时使用带内和带外 管理（利用传统

10、的电信网络进行网络管理称为“带内”，利用IP网络及协议进行 网络管理的称为“带外”）4. 用户管理包含用户认证与接入管理、计费管理5. 多业务接入：接入业务能够使用低速专线、帧中继、局域网接入、公司VPN、IP 电话、视频点播等6. 统计与计费：能够在不一样层次上实现，最简单的是利用网络管理协议（SNMP） 的管理信息库（MIB ）来实现7.IP地点的分派与地点变换8. 网络安全：技术方面需要解决物理安全、网络安全和信息安全等三个方面的 问题，管理方面波及安全管理规范的制定、履行和监察1.27带内网络管理是利用数据通信网（DCN）或公共互换电话网（PSTN）拨号，对 网络进行数据配置，一般对汇

11、聚层以下采纳带内管理1.28带外网络管理是利用网络管理协议（SNMP ）成立网络管理系统，及时收集 网络数据，产生告警信息，显示网络拓扑，剖析各种通信数据，供网络管理人员认 识、保护网络设备与系统运转状态，一般对汇聚层以上采纳带外管理1.29用于建立宽带城域网的基本技术与方案主要有三类：鉴于SDH的城域网方案、鉴于10GE的城域网方案与鉴于 ATM的城域网方案1.30以SDH为基础的多业务平台成为电信营运商组建宽带城域网的一个基本选 择，SDH的发展趋向是支持IP和Ethernet业务的接入，其实不停交融ATM和路 由互换功能，构成以SDH为基础的多业务网络平台光以太网的技术优势：1. 组建相

12、同规模的宽带城域网，光以太网的造价是SONET的1/5，是ATM的1/102. 以太网能够覆盖从宽带城域网核心层、汇聚层到接入层的各样需求，所以它 有潜伏优势3. 以太宽带城域网的各个层次能够使用一致技术，所以网络在设计、组建、运转、 管理和人员培训都很方便、有效1.31弹性分组环(Resilient Packet Ring ， RPR )是一种用于直接在光纤上告诉传 输IP分组的传输技术，工作鉴于动向分组传输(Dynamic Packet Transport ， DPT) 技术，拥有以下特色：1. 宽带利用率高2. 公正性好3. 迅速保护和恢复能力好4. 保证服务质量1.32接入网技术解决的

13、是最后用户接入地域性网络的问题1.33Internet接入服务被我国信息家产部归为“电信业务的第二类增值电信业务” 它主要有两种应用：1. 为Internet内容供给商(ICP )供给Internet接入服务2. 为一般上网用户供给Internet接入服务134接入网的技术主要分为五类：地面有线通信系统、无线通信和挪动通信网、 卫星通信网、有线电视网和地面广播网135目前宽带接入技术：数字用户线xDSL技术、光纤同轴电缆混淆网HFC技术、 光纤接入技术、无线接入技术与局域网接入技术。无线接入又可分为无线局域网接入、无线城域网接入与无线Ad hoc接入1.36xDSL(Digital Subsc

14、riber Line)技术优势：1. 能够供给足够的带宽知足人们对于多媒体网络应用的需求2. 性能和靠谱性拥有显然的优势3. 利用现有的电话铜双绞线，能够光滑地与人们现有的网络进行连结，是比较 经济的接入方式1.37xDSL技术按上行(用户到互换局)和下行(互换局到用户)的速率能否相 同可分为速率对称型和速率非对称型。依据信号传输的速率、距离，以及上行速 率与下行速率的不一样主要的数字用户线xDSL技术能够分为：1.非对称数字用户线(Asymmetric Digital Subscriber Line ， ADSL)2.高比特率数字用户线(High bit rate DSL ，HDSL)3.

15、速率自适应数字用户线(Rate adaptive DSL , RADSL )4. 甚高比特率数字用户线(Very high bit rate DSL , VDSL )1.38ADSL主要的技术特色表此刻：1. 能够在现有的用户电话铜双绞线网络上，以重叠和不扰乱传输模拟电话业务， 即一般电话业务POTS，供给告诉数字业务2. 技术几乎和当地环路的实质参数没关系，与铜双绞线的特征没关，用户不需 要特意为获取ADSL服务而从头铺设电缆3. ADSL供给的非对称宽带特征，上行速率在64kbps-640kbps，下行速率在500kbps-7Mbps，用户能够依据需要选择上行和下行速率1.39光纤同轴电缆混淆网(Hybrid Fiber Coax，HFC )是一个双向传输系统，改 良了信号质量，提升了靠谱性是新一代有线电视网络(CATV )，使用电缆调制解 调器Cable Modem 经过有线电视宽带接入Internet的，数据传输速率可达 10Mbps-36Mbps，它的主要缺点在于存在回传信道的扰乱，多用户对有线宽带资 源的争用出现拥挤，可能影响接入速率1.40Cable Modem 的分类1. 从传输方式，分为双向对称式和非对称式传输2 从数据传输方向上，分为单向和双向两类