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1、计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第第11章章 因特网的演进因特网的演进11.111.111.111.1概述概述概述概述多媒体信息不仅对传送时延一般都要求较多媒体信息不仅对传送时延一般都要求较多媒体信息不仅对传送时延一般都要求较多媒体信息不仅对传送时延一般都要求较短，而且对时延抖动短，而且对时延抖动短，而且对时延抖动短，而且对时延抖动( ( ( (即时延的偏差即时延的偏差即时延的偏差即时延的偏差) ) ) )也有较严格的限也有较严格的限也有较严格的限也有较严格的限制制制制。现在的。现在的IP协议并不能满足这一要求。多媒体信息协议并不能满足这一要求。多媒体信息容许容许(实际上是
2、人的眼睛和耳朵容许实际上是人的眼睛和耳朵容许)在传输过程中出在传输过程中出在传输过程中出在传输过程中出现少量的差错现少量的差错现少量的差错现少量的差错，这样就不必也不能使用，这样就不必也不能使用TCP协议协议(否则否则因重传造成的时延会太大因重传造成的时延会太大)。退出退出计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语对对如如何何改改造造现现有有因因特特网网这这一一问问题题，目目前前有有着着多多种种不同的见解。不同的见解。一一种种极极端端的的意意见见认认为为，因因特特网网主主干干网网已已大大量量使使用用光光纤纤技技术术，其其带带宽宽增增长长的的速速率率非非常常快快，平平均均每每6至至9个
3、个月月就就翻翻一一番番。这这称称为为吉吉吉吉尔尔尔尔德德德德(Gilder)定定律律，比比著著名名的的穆尔定律穆尔定律穆尔定律穆尔定律(Mooreslaw)给出的速率还要快。给出的速率还要快。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语这种观点认为只要采用光纤技术，特别是密集波这种观点认为只要采用光纤技术，特别是密集波分复用分复用DWDM，就可以极大地提高网络的带宽，因而就可以极大地提高网络的带宽，因而不会发生网络的拥塞和分组的丢失，因此将来在因特不会发生网络的拥塞和分组的丢失，因此将来在因特网上传送多媒体信息是不成问题的。网上传送多媒体信息是不成问题的。计计算算机机网网络络教教程程第
4、第11章章结结束束语语另一种极端的看法认为必须从根本上改造因特网，另一种极端的看法认为必须从根本上改造因特网，使得在因特网上传送多媒体信息之前就要预留足够的带使得在因特网上传送多媒体信息之前就要预留足够的带宽，即从主叫到被叫的整个路径上的每一段链路的带宽宽，即从主叫到被叫的整个路径上的每一段链路的带宽都要预留。都要预留。这就要求对网络进行多方面的改造，从根本上改造这就要求对网络进行多方面的改造，从根本上改造因特网需要付出的代价是很大的。因特网需要付出的代价是很大的。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语关于多媒体信息在因特网上传送的问题：关于多媒体信息在因特网上传送的问题：（1）
5、多媒体信息的信息量往往很大）多媒体信息的信息量往往很大例如，要传送不压缩的彩色电视信号，则数据率超过了例如，要传送不压缩的彩色电视信号，则数据率超过了250Mbit/s（2）在传输多媒体信息时，对时延和时延抖动均有较高在传输多媒体信息时，对时延和时延抖动均有较高的要求的要求数据的实时性，分组是等时的数据的实时性，分组是等时的(isochronous)但因特网本身是非等时的但因特网本身是非等时的计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.2因特网的多媒体体系结构因特网的多媒体体系结构在因特网上进行多媒体通信，要一些新的协议在因特网上进行多媒体通信，要一些新的协议实实时时传传输输协协
6、议议（RTP）：将将经经压压缩缩的的多多媒媒体体数数据据进进行行封封装后在装后在UDP上传送。上传送。实实时时传传输输控控制制协协议议（RTCP）：服服务务质质量量的的监监视视与与反反馈馈，媒体间的同步，多播组成员的标识媒体间的同步，多播组成员的标识计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语H.323：局局域域网网和和企企业业网网的的多多媒媒体体通通信信标标准准。运运行行在在无无QoS保保证证的的分分组组网网络络上上。是是一一个个协协议议族族。包包括括系系统统和和构构件件的的描描述述，呼呼叫叫模模型型，呼呼叫叫信信令令过过程程，控控制制报报文文，复用，话音编解码器，视频编解码器等。复
7、用，话音编解码器，视频编解码器等。该协议非常复杂。该协议非常复杂。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.2.1实时传输协议实时传输协议RTPRTP为为实实时时应应用用提提供供端端到到端端的的传传输输，但但不不提提供供任任何何服服务务质质量量的的保保证证。需需要要发发送送的的多多媒媒体体数数据据块块经经过过压压缩缩编编码码处处理理后后，先先送送给给RTP封封装装成成为为RTP分分组组，RTP分分组再装入组再装入UDP用户数据报，然后再向下递交给用户数据报，然后再向下递交给IP层。层。从从应应用用开开发发者者的的角角度度看看，RTP应应当当是是应应用用层层的的一一部部分分。在在
8、应应用用的的发发送送端端，必必须须编编写写用用RTP封封装装分分组组的的程程序代码，然后将序代码，然后将RTP分组交给分组交给UDP插口接口。插口接口。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语然而然而RTP的名称又隐含地表示它是一个传输层协的名称又隐含地表示它是一个传输层协议，这样划分也是可以的，因为议，这样划分也是可以的，因为RTP封装了多媒体应封装了多媒体应用的数据块，并且由于用的数据块，并且由于RTP向多媒体应用程序提供了向多媒体应用程序提供了服务（如时间戳和序号），因此也可以将服务（如时间戳和序号），因此也可以将RTP看成是看成是在在UDP之上的一个传输层的子层。之上的一个
9、传输层的子层。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语RTP分组只包含分组只包含RTP数据，而控制是由数据，而控制是由RTCP协议协议提供。提供。RTP在在102565535之间选择一个未使用的偶数之间选择一个未使用的偶数UDP端口号，而在同一次会话中的端口号，而在同一次会话中的RTCP则使用下一则使用下一个奇数个奇数UDP端口号。端口号端口号。端口号5004和和5005则分别是则分别是RTP和和RTCP的默认端口号。的默认端口号。在在RTP分组的首部中，前分组的首部中，前12字节是必须的，而字节是必须的，而12字节后的是可选的。下面介绍各个字段：字节后的是可选的。下面介绍各个字段
10、：计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（1）载荷类型）载荷类型(payloadtype)：7比特，例如比特，例如律律PCM（0），），GSM（3），），A律律PCM（8），），G.722(9)，G.728(15);JPEG(26)，MPEG1(32)，MPEG2(33)等等（2）序号：）序号：16比特，比特，（3）时间戳：）时间戳：32比特，反映了比特，反映了RTP分组中的数据的第分组中的数据的第一个字节的采样时刻。在一个字节的采样时刻。在RTP协议中没有规定时间戳的协议中没有规定时间戳的粒度粒度(granularity)，这取决于载荷类型。例如，对于这取决于载荷类型。例如，对
11、于8kHz采样的话音信号，若每隔采样的话音信号，若每隔20ms构成一个数据块，构成一个数据块，则一个数据块中包含则一个数据块中包含160个样本个样本(0.028000=160)。因。因此发送端每发送一个此发送端每发送一个RTP分组，其时间戳的值就增加分组，其时间戳的值就增加160。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（4）同步源标识符：）同步源标识符：32比特，比特，SSRC(SynchronousSouRCeidentifier)是一个数，用来标志是一个数，用来标志RTP流流(stream)的来源。的来源。SSRC与与IP地址无关。地址无关。（5）参与源标识符：选项，最多可有
12、）参与源标识符：选项，最多可有15个。个。CSRC(ContributingSouRCeidentifier)也是一个也是一个32比比特的数，但它是用来标志来源于不同地点的特的数，但它是用来标志来源于不同地点的RTP流。流。在多播环境中，可以用中间站将多个发往同一个地点在多播环境中，可以用中间站将多个发往同一个地点的的RTP流混合成一个流。在目的站再根据流混合成一个流。在目的站再根据CSRC的数的数值将不同的值将不同的RTP流分开。流分开。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（6）参与源数：）参与源数：4比特比特（7）版本：）版本：2比特比特当前是当前是2（8）填充）填充P：1
13、比特，在某些特殊情况下需要对应用数比特，在某些特殊情况下需要对应用数据块加密，这往往要求每以各数据块有确定的长度。否据块加密，这往往要求每以各数据块有确定的长度。否则就要进行填充，将则就要进行填充，将P置为置为1。在数据部分的最后一个字。在数据部分的最后一个字节用来表示所填充的字节数。节用来表示所填充的字节数。（9）扩展）扩展X：1比特，当比特，当M=1时，则表示在此时，则表示在此RTP首部首部后面还有扩展首部。后面还有扩展首部。（10）标记）标记M：1比特，为比特，为“1时，表时，表RTP分组有特殊分组有特殊意义。例如，在传送视频流时用来表示每一帧的开始。意义。例如，在传送视频流时用来表示每
14、一帧的开始。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.2.2实时传输控制协议实时传输控制协议RTCPRTCP协议的主要功能是：协议的主要功能是：服务质量的监视与反馈、媒体间的同步，以及多播服务质量的监视与反馈、媒体间的同步，以及多播组中成员的组中成员的标识。标识。RTCP有五种分组类型，它们使用同样的格式：有五种分组类型，它们使用同样的格式：结束分组结束分组BYE表示关闭一个数据流。表示关闭一个数据流。特定应用分组特定应用分组APP使应用程序能够定义新的分组类型。使应用程序能够定义新的分组类型。接收端报告分组接收端报告分组RR用来使接收端周期性地向所有的点用用来使接收端周期性地
15、向所有的点用多播方式进行报告。多播方式进行报告。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语发送发送RR分组有两个目的：分组有两个目的：（1）可以使所有的接收端和发送端了解当前网络）可以使所有的接收端和发送端了解当前网络的状态；（的状态；（2）可以使所有发送）可以使所有发送RTCP分组的站点自适分组的站点自适应地调整自己发送应地调整自己发送RTCP分组的速率（通信量的分组的速率（通信量的5%）发送端报告分组发送端报告分组SR用来使发送端周期性地向所有接收用来使发送端周期性地向所有接收端用多播方式进行报告。端用多播方式进行报告。源点描述分组源点描述分组SDES给出会话中参加者的描述，它包
16、含给出会话中参加者的描述，它包含参加者的规范名（电子邮件地址的字符串）。参加者的规范名（电子邮件地址的字符串）。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.2.3实时流式协议实时流式协议RTSPRTSP以以C/S方式工作，是一个多媒体播放控制协议，方式工作，是一个多媒体播放控制协议，用来使用户在播放从网上下载的实时数据时能够进行控用来使用户在播放从网上下载的实时数据时能够进行控制，如：暂停制，如：暂停/继续，后退，前进等。继续，后退，前进等。要实现控制还要有专门的媒体播放器和媒体服务器。要实现控制还要有专门的媒体播放器和媒体服务器。媒体播放器的主要功能：解压缩、消除时延抖动、媒体
17、播放器的主要功能：解压缩、消除时延抖动、纠正差错以及具有良好的用户界面。纠正差错以及具有良好的用户界面。媒体服务器支持流式音频和视频的传送。媒体服务器支持流式音频和视频的传送。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语RTSP是一种带外协议，而多媒体流是使用是一种带外协议，而多媒体流是使用RTP在带在带内传送的。可见内传送的。可见RTSP信道有点像信道有点像FTP的控制信道。的控制信道。RTSP的语法和操作与的语法和操作与HTTP协议的相似。协议的相似。RTSP控制分控制分组可以在组可以在TCP/UDP上传送。上传送。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.3IP电
18、话电话11.3.1IP电话概述电话概述IP电电话话（InternetPhone）又又称称为为VoIP(VoiceoverIP)：由由专专门门的的设设备备或或软软件件将将呼呼叫叫方方的的话话音音信信号号采采样样并并数数字字化化，压压缩缩，打打包包，经经过过IP网网络络传传输输到到对对方方，对对方方的的专专门门设设备备或或软软件件接接收收到到话话音音包包后后，解解压压，还还原原成成模模拟信号送给话机。拟信号送给话机。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语1桌面方式（桌面方式（desktop）PC多多媒媒体体方方式式，在在桌桌面面电电脑脑上上安安装装VoIP软软件件和和硬硬件件，在在因
19、因特特网网上上实实现现端端对对端端的的实实时时通通话话。（双双方方的的软软件件和和硬硬件件应应一一样样）目目前前，这这种种方方式式的的通通话话效效果果比比较较差差，但但只只付付市话费和上网费，打国际长途成本低。市话费和上网费，打国际长途成本低。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2VoIP网关方式网关方式它它是是传传统统电电话话与与IP电电话话的的接接口口设设备备，完完成成用用户户话话音音信信号采样并数字化，压缩，打包及其逆变换。号采样并数字化，压缩，打包及其逆变换。有两种类型的有两种类型的VoIP网关网关1）路路由由器器+话话音音板板：局局域域网网端端口口（连连接接本本地地网
20、网），广广域域网网端端口口（连连接接广广域域网网另另一一端端的的路路由由器器，话话音音端端口口（连接电话或程控交换设备）。（连接电话或程控交换设备）。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2）单单独独的的VoIP网网关关：局局域域网网端端口口连连接接集集线线器器；话话音音端口连电话或程控交换设备。端口连电话或程控交换设备。比比较较而而言言，1）如如果果直直接接连连广广域域网网则则不不经经本本网网时时延延会会少少一一些些，弱弱点点是是有有单单点点故故障障和和模模数数转转换换负负荷荷较较重重，配置复杂。配置复杂。2）设备安装灵活，且无单点故障。）设备安装灵活，且无单点故障。计计算算机
21、机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语IP电话网关的作用：电话网关的作用：（1）在电话呼叫阶段和呼叫释放阶段进行电话信令的）在电话呼叫阶段和呼叫释放阶段进行电话信令的转换。转换。（2）在通话期间进行话音编码的转换。）在通话期间进行话音编码的转换。现在现在IP电话有两套标准：电话有两套标准：ITU-T定义的定义的H.323协议协议IETF提出的会话发起协议提出的会话发起协议SIP(SessionInitiationProtocol)计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.3.2H.323协议协议名称名称“基于分组的多媒体通信系统基于分组的多媒体通信系统”。基于分组的。基于分
22、组的网络包括因特网、局域网、企业网、城域网和广域网。网络包括因特网、局域网、企业网、城域网和广域网。H.323协议是因特网的端系统之间进行实时声音和协议是因特网的端系统之间进行实时声音和视像会议的标准。视像会议的标准。H.323协议标准指明了协议标准指明了4种构件，使用这些构件连种构件，使用这些构件连网就可以进行点对点或一点对多点的多媒体通信。网就可以进行点对点或一点对多点的多媒体通信。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（1）H.323终端：终端：PC机，或运行机，或运行H.323程序的单个设程序的单个设备备（2）网关：网关连接到两种不同的网络，使得）网关：网关连接到两种不同
23、的网络，使得H.323网络可以和非网络可以和非H.323网络（如公用电话网）进行通信。网络（如公用电话网）进行通信。（3）网闸）网闸(gatekeeper)：相当于整个相当于整个H.323网络的大网络的大脑。所有的呼叫都要通过网闸，因为网闸提供地址转脑。所有的呼叫都要通过网闸，因为网闸提供地址转换、授权、带宽管理和计费功能。换、授权、带宽管理和计费功能。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（4）多点控制单元）多点控制单元MCU(MultipointControlUnit)：MCU支持三个或更多的支持三个或更多的H.323终端的音频或视频会终端的音频或视频会议。议。MCU管理会议
24、资源、确定使用的音频或视频编解码管理会议资源、确定使用的音频或视频编解码器。器。网关、网闸和网关、网闸和MCU在逻辑上是分开的构件，但它们在逻辑上是分开的构件，但它们可实现在一个物理设备中。在可实现在一个物理设备中。在H.323标准中将标准中将H.323终端、终端、网关和网关和MCU都称为都称为H.323端点端点(endpoint)。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语H.323的的组成：组成：（1）音频编解码器：要求至少要支持）音频编解码器：要求至少要支持G.711(64kbit/s的的PCM)。建议支持如建议支持如G.722,G.723.1,G.728和和G.729等。等。
25、（2）视频编解码器：要求必须支持视频压缩标准）视频编解码器：要求必须支持视频压缩标准H.261（3）H.255.0注册信令：注册注册信令：注册/接纳接纳/状态（状态（RAS）（4）H.255.0呼叫信令：用来在两个呼叫信令：用来在两个H.323端点之间建端点之间建立连接立连接（5）H.245控制信令：用来交换端到端的控制报文控制信令：用来交换端到端的控制报文（6）RTP和和RTCP计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.3.3会话发起协议会话发起协议SIPH.323过于复杂过于复杂(736页页)，不便于发展基本于，不便于发展基本于IP的新业的新业务，务，IETF在在1999年
26、制定了年制定了SIP（128页）。只涉及到页）。只涉及到IP电话电话所需的信令和有关服务质量的问题。所需的信令和有关服务质量的问题。SIP使用文本方式的使用文本方式的C/S协议。协议。SIP系统只有两种构件：系统只有两种构件：用户代理：发起呼叫用户代理：发起呼叫网络服务器：代理服务器，重定向服务器网络服务器：代理服务器，重定向服务器代理服务器接受来自主叫用户的呼叫请求转发给被叫。代理服务器接受来自主叫用户的呼叫请求转发给被叫。重定向服务器通过响应告诉客户下一跳代理服务器的地址。重定向服务器通过响应告诉客户下一跳代理服务器的地址。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.3.4I
27、P电话的通话质量电话的通话质量决决定定通通话话质质量量的的两两个个主主要要因因素素：端端到到端端的的时时延延；话音分组的丢失率。这两者是相互关联的。话音分组的丢失率。这两者是相互关联的。正正常常通通话话的的端端到到端端时时延延不不应应超超过过250ms（一一般般是是5070ms）但但IP电话的时延通常超过该值。电话的时延通常超过该值。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语提高话音质量的关键技术：提高话音质量的关键技术：1）话话音音压压缩缩技技术术：话话音音的的编编码码方方法法对对时时延延有有影影响响，话话音信号的数据率应尽可能低。音信号的数据率应尽可能低。ITU-T的标准有两个：
28、的标准有两个：G.729：8kbit/s的的CS-ACELP(共共轭轭结结构构代代数数码码激激励励线线性预测声码器性预测声码器)，其话音质量与，其话音质量与32kbit/s的的ADPCM相同。相同。G.723.1：5.3/6.3kbit/s的的为为多多媒媒体体通通信信用用的的低低速速率率声声码器码器计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语今今天天的的技技术术已已经经做做到到：每每天天平平均均每每条条话话音音中中继继线线的的通通信信量量仅仅占占1k-2kbit/s,为为64kbit/s广广域域网网带带宽宽的的3%（一一路路传传统统的的话话音音要要占占64kbit/s），这这就就是是为
29、为什什么么IP电电话话省省费费用用的原因。的原因。2）静静噪噪抑抑制制技技术术：指指检检测测到到通通话话过过程程中中的的安安静静时时段段，在在这这些些时时段段停停发发话话音音包包。（全全双双工工话话音音中中，只只有有36%40%是是活活动动态态）大大量量的的网网络络带带宽宽节节省省（用用于于其其他他话话音音或或数据传输）。数据传输）。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语3）回回声声消消除除技技术术：在在处处理理器器中中有有特特殊殊的的软软件件代代码码监监听听回回声声信信号号，并并将将它它从从听听话话人人的的话话音音信信号号中中消消除除。（10ms以以上的时延就有感觉）上的时延就
30、有感觉）4）话话音音抖抖动动处处理理技技术术：抖抖动动是是指指话话音音分分组组传传输输时时延延的的长长短变化。短变化。超超过过200ms的的时时延延，就就应应采采用用半半双双工工的的通通话话方方式式；严严重重时时会会造造成成分分组组被被丢丢弃弃，在在接接收收方方设设缓缓冲冲池池（大大小小有有一一个个优化问题），优化问题），IP分组到达后缓存。分组到达后缓存。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语5）话音优先技术）话音优先技术话话音音通通信信实实时时性性要要求求高高，当当WAN的的带带宽宽低低于于512kbit/s时时，将将话话音音分分组组的的优优先先级级定定为为最最高高；采采用用
31、资资源源预留协议（预留协议（RSVP）为话音通信保证带宽。为话音通信保证带宽。6）话音分组分段技术）话音分组分段技术长长话话音音分分组组在在某某些些情情况况下下会会影影响响话话音音的的质质量量，例例如如，WAN的的速速率率为为64kbit/s时时，话话音音分分组组的的长长度度不不得得超超过过256字字节节；512kbit/s时时，话话音音分分组组的的长长度度不不得得超超过过2048字节字节计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语7）前向纠错技术）前向纠错技术分两级：分两级：Intra-Packet;Extra-Packet两级两级前者是在同一分组内加冗余数据，以便接收方纠错；前者是
32、在同一分组内加冗余数据，以便接收方纠错；后者是在每个话音分组中存放后续分组的冗余数据，以后者是在每个话音分组中存放后续分组的冗余数据，以便接收方从已经接收到的分组中恢复出错和丢失的话音便接收方从已经接收到的分组中恢复出错和丢失的话音分组。分组。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.4改进改进“尽最大努力交付尽最大努力交付”的服务的服务11.4.1使因特网提供服务质量使因特网提供服务质量服务质量是服务性能的总效果，此效果决定了一服务质量是服务性能的总效果，此效果决定了一个用户对服务的满意程度。个用户对服务的满意程度。服务质量可用一些基本的性能指标来描述，包括服务质量可用一些基
33、本的性能指标来描述，包括可用性、错误率、响应时间、吞吐量、分组丢失率、可用性、错误率、响应时间、吞吐量、分组丢失率、连接建立时间、故障检测和恢复时间等。连接建立时间、故障检测和恢复时间等。要传送多媒体信息，网络必须具有一定的服务质要传送多媒体信息，网络必须具有一定的服务质量。以例说明应从哪些方面入手使因特网有一定的服量。以例说明应从哪些方面入手使因特网有一定的服务质量。务质量。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语设局域网上的两个主机设局域网上的两个主机H1和和H2通过路由器通过路由器R1和和R2分分别向远地的两个主机别向远地的两个主机H3和和H4发送数据。连接发送数据。连接R1
34、和和R2的链的链路带宽是路带宽是1.5Mbit/s。现在考虑以下四种情况。现在考虑以下四种情况。（1）一个）一个1Mbit/s的实时的实时音频数据和一个音频数据和一个FTP文件数据文件数据假定假定H1向向H3传送实时音频数据，而传送实时音频数据，而H2向向H4传送文件数据。传送文件数据。发送的数据都在发送的数据都在R1的输出队列中排队。若突然有一个很的输出队列中排队。若突然有一个很大的文件数据块来到大的文件数据块来到R1，就会将输出队列占满。后面到就会将输出队列占满。后面到达的实时音频分组会被丢弃，显然这是不合理的。达的实时音频分组会被丢弃，显然这是不合理的。需要增加一种机制：给不同性质的分组
35、打上不同的标需要增加一种机制：给不同性质的分组打上不同的标记。使优先级高的可优先进入输出队列。记。使优先级高的可优先进入输出队列。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（2）一个）一个1Mbit/s的实时音频数据和一个高优先级的的实时音频数据和一个高优先级的FTP文件数据文件数据仅根据分组自己的标记来确定其服务等级还不够合仅根据分组自己的标记来确定其服务等级还不够合理。可见应当使路由器增加一种机制理。可见应当使路由器增加一种机制分类，即根据分类，即根据某些准则对输入分组进行分类，然后对不同类别的通信某些准则对输入分组进行分类，然后对不同类别的通信量给予不同的优先级。量给予不同的优
36、先级。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（3）一个数据率异常的实时音频数据和一个）一个数据率异常的实时音频数据和一个FTP文件数文件数据据假定假定H1的数据率不正常地增大到的数据率不正常地增大到1.5Mbit/s或更或更高，高，就会使就会使H2的低优先级数据无法通过的低优先级数据无法通过R1。因此，应当使路因此，应当使路由器能够将某个数据流进行通信量的管制（由器能够将某个数据流进行通信量的管制（policing)，使使得这个数据流不要影响其他正常的数据流在网络中通过。得这个数据流不要影响其他正常的数据流在网络中通过。例如，可将例如，可将H1的数据率限定为的数据率限定为1Mbi
37、t/s。为了合理地利用网络资源，应在路由器中再增加一为了合理地利用网络资源，应在路由器中再增加一种机制种机制调度调度(scheduling)。用此功能给实时音频和用此功能给实时音频和文件传送分别分配文件传送分别分配1.0Mbit/s和和0.5Mbit/s的带的带宽。宽。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（4）H1和和H2都发送数据率为都发送数据率为1Mbit/s的实时音频数据的实时音频数据到达到达R1的总数据率是的总数据率是2Mbit/s，已已超过了链路的带超过了链路的带宽。若使两个主机平均共享带宽，则每个数据流将平均丢宽。若使两个主机平均共享带宽，则每个数据流将平均丢失失2
38、5%的分组，因而变得没有必要用了。比较合理的做法的分组，因而变得没有必要用了。比较合理的做法是让一个数据流通过链路，而阻止另一个数据流的通过。是让一个数据流通过链路，而阻止另一个数据流的通过。这就需要另一种机制这就需要另一种机制呼叫接纳呼叫接纳(calladmission)。一一个数据流要预先声明它所需要的服务质量，然后或者被准个数据流要预先声明它所需要的服务质量，然后或者被准许进入网络，或者被拒绝进入网络。许进入网络，或者被拒绝进入网络。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.4.2调度和管制机制调度和管制机制1调度机制调度机制2“调度调度”就是排队的规则。就是排队的规则。
39、FIFO的最大缺点就是的最大缺点就是不能区分时间敏感分组和一般数据分组，并且也不不能区分时间敏感分组和一般数据分组，并且也不公平，因为这使得排在长分组后面的短分组要等很公平，因为这使得排在长分组后面的短分组要等很长的时间。长的时间。3在在FIFO的基础上增加按优先级排队，就能使优的基础上增加按优先级排队，就能使优先级高的分组优先得到服务。先级高的分组优先得到服务。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语分组到达路由器后就由分类器对其进行优先级分类，分组到达路由器后就由分类器对其进行优先级分类，然后按照类别进入相应的队列。调度器的作用是从队列然后按照类别进入相应的队列。调度器的作用是
40、从队列中取走排在队首的分组，先高后低的原则。中取走排在队首的分组，先高后低的原则。简单地按优先级排队会带来一个问题，这就是在高简单地按优先级排队会带来一个问题，这就是在高优先级队列中总是有分组时，低优先级队列中的分组就优先级队列中总是有分组时，低优先级队列中的分组就长期得不到服务。长期得不到服务。公平队列公平队列FQ(FairQueuing)是对每种类别的分组流是对每种类别的分组流设置一个队列，然后论流使每一个队列一次只能发送一设置一个队列，然后论流使每一个队列一次只能发送一个分组。但有不公平的地方：长分组得到的服务时间长，个分组。但有不公平的地方：长分组得到的服务时间长，有没有区分分组的优先
41、级。有没有区分分组的优先级。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语加权加权公平队列公平队列WFQ(WeightedFairQueuing)：分组到达后就进行分类，送交到与其类别对应的队分组到达后就进行分类，送交到与其类别对应的队列。各个对列按顺序依次将对首的分组发送到链路。根列。各个对列按顺序依次将对首的分组发送到链路。根据各类别的优先级的不同，每种队列分配到的服务时间据各类别的优先级的不同，每种队列分配到的服务时间也不同。也不同。对每个队列对每个队列i指派一个权重指派一个权重wi，于是队列得到的平均于是队列得到的平均服务时间为服务时间为wi/(wj)，这里这里wj是是对所有的非
42、空队列的对所有的非空队列的权重求和。若路由器的输出链路的数据率为权重求和。若路由器的输出链路的数据率为R，则队列则队列i将得到的有保证的数据率将得到的有保证的数据率Ri为：为：Ri=Rwi/(wj)计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2管制机制管制机制3对一个数据流可根据以下三方面进行管制：对一个数据流可根据以下三方面进行管制：4（1）平均速率：指在一定的时间间隔内通过的分组）平均速率：指在一定的时间间隔内通过的分组数。数。5时间间隔的选择说明了该指标的严格程度。例：每秒时间间隔的选择说明了该指标的严格程度。例：每秒50个分组与每分个分组与每分3000个分组不是一回事。个分组不
43、是一回事。6（2）峰值速率：限制数据流在非常短的时间间隔内）峰值速率：限制数据流在非常短的时间间隔内的流量。例：限定数据流的平均速率为每分钟的流量。例：限定数据流的平均速率为每分钟3000个个分组，但同时限定其峰值速率不超过每秒分组，但同时限定其峰值速率不超过每秒1000个分组。个分组。（受带宽的限制）（受带宽的限制）计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（3）突发长度：网络限制在非常短的时间间隔内连续）突发长度：网络限制在非常短的时间间隔内连续进入网络中的分组数。进入网络中的分组数。通常对以上指标进行管制是使用漏桶管制器通常对以上指标进行管制是使用漏桶管制器(leakybuck
44、etpolicer)。它是一种抽象的机制。在漏桶它是一种抽象的机制。在漏桶中最多可装入中最多可装入b个令牌。只要楼桶中的令牌数小于个令牌。只要楼桶中的令牌数小于b个，个，新的令牌就以每秒个新的令牌就以每秒个r令牌的恒定速率加入到楼桶中。令牌的恒定速率加入到楼桶中。在任何时间间隔在任何时间间隔t内内准许进入网络的分组数：准许进入网络的分组数：rt+b控制令牌进入漏桶的速率控制令牌进入漏桶的速率r就可以对分组进入网络的速就可以对分组进入网络的速率进行管制。率进行管制。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语3漏桶机制与加权公平队列相结合漏桶机制与加权公平队列相结合4可以控制队列中的最大
45、时延。现假定有个可以控制队列中的最大时延。现假定有个n分组分组流输入到一个路由器，复用后从一条链路输出。每流输入到一个路由器，复用后从一条链路输出。每一个分组流使用漏桶机制进行管制，参数为一个分组流使用漏桶机制进行管制，参数为bi和和ri，i=1，2，n。当分组流通过漏桶后等待当分组流通过漏桶后等待WFQ服服务时，一个分组所经受的最大时延是多少？务时，一个分组所经受的最大时延是多少？5对分组流：假定漏桶已经装满了对分组流：假定漏桶已经装满了bi个令牌个令牌,因此因此bi个个分组可以马上从路由器输出。但分组流得到的带宽分组可以马上从路由器输出。但分组流得到的带宽是由前一公式给出。最后一个分组所经
46、受的最大时是由前一公式给出。最后一个分组所经受的最大时延：延：6dmax=bi/Ri计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.4.3综合服务综合服务IntServ与资源预留协议与资源预留协议RSVPIETF提提出出的的综综合合服服务务模模型型，可可以以对对单单个个应应用用会会话话保保证证QoS。主要特点：主要特点：1）资资源源预预留留：端端点点向向路路由由器器提提出出完完成成数数据据传传输输必必须须保保留留的网络资源（带宽，缓冲区）。的网络资源（带宽，缓冲区）。2）呼呼叫叫建建立立：在在每每个个会会话话开开始始前前，有有一一个个呼呼叫叫接接纳纳的的过过程，数据流要经过的每个路由
47、器都参加。程，数据流要经过的每个路由器都参加。IntServ定义了两类服务：定义了两类服务：（1）有保证的服务：排队时延有一个严格的上限；）有保证的服务：排队时延有一个严格的上限；（2）受控负载的服务：比）受控负载的服务：比“尽最大努力尽最大努力”更加可靠服务更加可靠服务计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语综合服务（综合服务（IntServ）的组成：的组成：（1）资资源源预预留留协协议议（RSVP：ReSource reserVationProtocol）：）：完成需要定义的呼叫接纳控制功能和资源预留。完成需要定义的呼叫接纳控制功能和资源预留。（2）接接纳纳控控制制（Admis
48、sionControl）:确确定定在在端端系系统统和和路路由由器器中中是是否否有有足足够够的的本本地地资资源源来来支支持持请请求求预预留留的的资源。资源。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（3）分分类类程程序序（Classifier）:对对进进入入路路由由器器的的分分组组进进行行分类分类（4）调调度度程程序序（Scheduler）:按按不不同同的的数数据据流流及及预预留留的的资源来决定分组的发送顺序。资源来决定分组的发送顺序。综综合合服服务务（IntServ）是是基基于于流流的的，状状态态相相关关的的体体系系结结构构。“流流”（flow）是是有有相相同同的的源源IP地地址址，
49、源源端端口口号号，目的目的IP地址，目的端口号和协议标识符的一系列分组。地址，目的端口号和协议标识符的一系列分组。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语IntServ/RSVP所所基于的概念是端系统中与分组流有基于的概念是端系统中与分组流有关的状态信息。各路由器中的预留信息只存储有限的时关的状态信息。各路由器中的预留信息只存储有限的时间（这称为软状态），因而各终点对这些预留信息必须间（这称为软状态），因而各终点对这些预留信息必须进行定期更新。进行定期更新。RSVP协议不是传输层协议而是网络层的控制协议。协议不是传输层协议而是网络层的控制协议。RSVP不携带应用数据。不携带应用数据
50、。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语IntServ体系结构分为前后台两个部分。体系结构分为前后台两个部分。前台部分：两功能块（分类器与分组转发，调度器）前台部分：两功能块（分类器与分组转发，调度器）后台部分：四个功能块（路有选择协议，后台部分：四个功能块（路有选择协议，RSVP协议，协议，接纳控制，管理代理）和两个数据库接纳控制，管理代理）和两个数据库计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语存在的主要问题：存在的主要问题：（1）预预留留的的状状态态信信息息与与流流的的个个数数成成正正比比。路路由由器器需需要要很大的存储空间和处理开销。很大的存储空间和处理开销。（2
51、）体体系系结结构构复复杂杂。对对路路由由器器的的要要求求高高：上上述述四四个个部部分一个也不能少。分一个也不能少。（3）综合服务所定义的服务质量等级太少，不够灵活。）综合服务所定义的服务质量等级太少，不够灵活。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.4.4区分服务区分服务DiffServ1区分服务的基本概念区分服务的基本概念2正正是是由由于于综综合合服服务务（IntServ）上上述述缺缺点点，IETF提提出出了了区区分分服服务务（DiffServ）模模型型来来满满足足应应用用的可扩展性，健壮性和简单性。的可扩展性，健壮性和简单性。3区分服务（区分服务（DiffServ）的要点
52、如下：的要点如下：计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（1）力图不改变网络的基础结构，但在路由器中增加区）力图不改变网络的基础结构，但在路由器中增加区分服务（分服务（DS）的功能的功能（2）在在网网络络边边界界（边边沿沿路路由由器器）对对单单流流根根据据不不同同服服务务等等级级进进行行分分类类，管管制制（policing,不不符符合合等等级级的的分分组组丢丢弃弃整整形形），整整形形（调调整整分分组组的的时时延延），聚聚合合为为不不同同的的流流聚聚集集。这这种种流流聚聚集集信信息息在在每每个个分分组组的的标标志志域域称称为为DS代代码码点点（DSCP），它它反反映映了了服服务务类
53、类型型和和每每跳跳行行为为（PHB）。它它实实际际上上是是一一种种相相对对优优先先级级机机制制，根根据据DSCP的的不不同同服服务务类类型，安排传输顺序。型，安排传输顺序。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2每跳行为每跳行为PHB3DiffServ定义了在转发分组时体现服务水平定义了在转发分组时体现服务水平的每跳行为的每跳行为PHB(Per-HopBehavior)。所谓的所谓的“行为行为”就是指在转发分组时路由器对分组是怎样处理的。就是指在转发分组时路由器对分组是怎样处理的。“行为行为”的例子可以是，的例子可以是，“首先转发这个分组首先转发这个分组”或或“最后丢弃这个分组最
54、后丢弃这个分组”。“每跳每跳”是强调这里所说是强调这里所说的行为只涉及到本路由器转发的这一跳的行为，而的行为只涉及到本路由器转发的这一跳的行为，而下一个路由器再怎样处理与本路由器的处理无关。下一个路由器再怎样处理与本路由器的处理无关。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语DiffServ已经定义了两种已经定义了两种PHB，即迅速转发即迅速转发PHB和确保转发和确保转发PHB。迅速转发迅速转发PHB：指明离开一个路由器的通信量的数据指明离开一个路由器的通信量的数据率必须等于或大于某一数值。可构造通过率必须等于或大于某一数值。可构造通过DS域的一域的一个低丢弃率、低时延、低时延抖动、
55、确保带宽的端到个低丢弃率、低时延、低时延抖动、确保带宽的端到端服务。端服务。确保转发确保转发PHB：通信量分为四个等级，对每各等级又通信量分为四个等级，对每各等级又分三个丢弃优先级。分三个丢弃优先级。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语工作流程：工作流程：边边沿沿路路由由器器：分分类类器器整整形形器器及及管管制制器器标标记记器器队列调度器队列调度器核心路由器：核心路由器：DS字节分类器字节分类器队列管理及调度器队列管理及调度器复杂的工作是由边沿路由器去完成的。复杂的工作是由边沿路由器去完成的。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语DiffServ与与IntServ
56、的比较：的比较：1）状状态态信信息息的的数数量量正正比比于于服服务务类类别别的的数数目目而而不不是是正正比比于于分组流的数目，可扩展性好。分组流的数目，可扩展性好。2）复复杂杂的的操操作作（分分类类，管管制制，整整形形，聚聚合合等等）在在边边沿沿路路由器，核心路由器进行是行为聚集分类，实现容易。由器，核心路由器进行是行为聚集分类，实现容易。3）不使用）不使用RSVP信令信令4）服务类别定义灵活，能适应新的服务类别。）服务类别定义灵活，能适应新的服务类别。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.5多协议标记交换（多协议标记交换（MPLS）11.5.1MPLS的产生背景的产生背景
57、面向连接的面向连接的ATM技术在传送实时数据时能够保证技术在传送实时数据时能够保证服务质量，但服务质量，但ATM网络未能取代现有的电信网和计算网络未能取代现有的电信网和计算机网络。基于机网络。基于IP的因特网与各种应用已经结合得很好。的因特网与各种应用已经结合得很好。因此，因此，ATM网络必须与网络必须与IO网络相结合才有出路。网络相结合才有出路。覆覆盖盖模模型型（OverlayModel）:把把ATM看看成成数数据据链链路路层并在其上运行层并在其上运行IP协议的方式协议的方式.具体实现时有四种方案：具体实现时有四种方案：计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（1）局域网仿真（）
58、局域网仿真（LANE：LANEmulation）（2） ATM上上的的传传统统IP（CIPOA: Classical IP OverATM）（3）下下一一跳跳解解析析协协议议(NHRP：NextHopResolutionProtocol)（4）ATM上上的的多多协协议议（MPOA：MultiProtocolOverATM）边边沿沿路路由由器器同同时时有有两两种种地地址址:IP地地址址和和ATM地地址址(20字字节节)计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语优优点点:使使用用标标准准的的ATM论论坛坛/ITU-T的的信信令令,与与标标准准的的ATM网网络络及及业业务务兼兼容容,对对将
59、将来来通通信信网网向向B-ISDN方方向向发发展展比比较较有有利利.缺缺点点:1)不不能能很很好好协协调调IP和和ATM网网络络的的巨巨大大差差异异(IP是是无连接无连接,尽最大努力服务尽最大努力服务;ATM面向连接能保证面向连接能保证QOS);计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2)存在所谓存在所谓”N2”问题问题:网网络络有有N个个边边沿沿路路由由器器时时需需要要N(N-1)/2条条PVC,消消耗耗大大量量的的网网络络资资源源;每每个个路路由由器器内内部部有有(N-1)个个路路由由对对等等实实体体,路路由由协协议议的的计计算算量量会会呈呈指指数数形形式式增增加加;同同时时大
60、大量量需需要要传传送送的的路由信息将使路由器过载路由信息将使路由器过载,大大降低了路由器的性能大大降低了路由器的性能3)传送传送IP数据报的效率较低数据报的效率较低(信元税信元税:celltax)计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语综合模型（综合模型（IntegratedModel）ATM层层看看做做是是IP层层的的对对等等层层，ATM端端点点（边边沿沿路路由由器器）只只使使用用IP地地址址来来标标识识，在在ATM网网络络内内使使用用现现有有的的网网络络层层协协议议（例例如如IGRP，OSPF等等）来来为为IP数数据据报报选选择择路路由由，在在建建立立连连接接时时也也使使用用非
61、非标标准准的的ATM信信令令协协议议。增增加加了了交交换换机机的的复复杂杂性性，使使ATM交交换换机机看看起起来来更更像像一一个个多多协协议议的的路由器。路由器。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.5.2MPLSIETF在在1997年年成成立立了了MPLS工工作作组组，旨旨在在开开发发出出一一中中将将第第三三层层的的路路由由功功能能和和与与面面向向连连接接的的第第二二层层的的交交换换功功能能综综合合在在一一起起的的新新的的协协议议标标准准，以以便便使使IP和和ATM结结合合得得更更好好些些。在在综综合合了了许许多多公公司司的的技技术术，例例如如Cisco的的标标记记交交换
62、换 （ TAG Switching） ， Ipsion的的 IP交交 换换 （ IP Switching）等等，从从1997年年底底开开始始陆陆续续发发布布了了MPLS的的草草案。案。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语1MPLS网络的构成网络的构成MPLS网络：网络中的路由器都支持网络：网络中的路由器都支持MPLS技术技术标标记记交交换换路路由由器器（LSR：LabelSwitchingRouter）：支支持持MPLS核心核心LSR：处理分组上的标记，并对分组进行快速转发处理分组上的标记，并对分组进行快速转发标标记记边边沿沿路路由由器器（LER：LabelEdgeRouter
63、）：对对进进入的分组进行快速分类，然后打上适当的标记。入的分组进行快速分类，然后打上适当的标记。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2MPLS的基本概念的基本概念1）标记的含义）标记的含义标标记记是是用用来来简简化化用用户户数数据据传传送送的的一一个个固固定定长长度度的的数数字字。标标记记只只具具有有本本地地意意义义，更更确确切切地地讲讲，标标记记只只在在两两个个相相邻邻路路由由器器之之间间有有意意义义，但但相相邻邻路路由由器器并并不不一一定定是是要要在在物物理理连接，以虚连接相连的两个路由器也可称为相邻。连接，以虚连接相连的两个路由器也可称为相邻。计计算算机机网网络络教教程程
64、第第11章章结结束束语语转发等价类（转发等价类（FEC：ForwardingEquivalenceClass）：）：用用来来标标识识一一组组以以相相同同方方法法转转发发的的分分组组。同同常常一一个个FEC对对应应一一个个标标记记，但但有有时时也也会会对对应应多多个个标标记记（在在不不支支持持合合并并的路由器处）。的路由器处）。MPLS在边沿一次完成到在边沿一次完成到FEC的映射。的映射。映映射射的的判判据据可可以以有有多多种种量量度度：主主机机地地址址，CIDR前前缀缀，BGP下一跳下一跳这这个个FEC映映射射判判据据量量度度被被称称为为业业务务流流粒粒度度。以以下下是是几几种粒度：种粒度：计
65、计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（A）单播单播PQ：相相同同源源IP地地址址和和目目的的IP地地址址，生生命命期期，IP协协议议，TCP/UDP源和目的端口号源和目的端口号PQT：上述，加上相同的上述，加上相同的IP头中的服务类型字段头中的服务类型字段HP（主机对）：相同的源主机对）：相同的源IP地址和目的地址和目的IP地址地址NP（网网络络对对）：相相同同的的源源和和目目的的地地址址前前缀缀（地地址址可可变变长）长）DP（目目的的网网络络）：相相同同的的IP目目的的网网络络地地址址前前缀缀（地地址址可变长）可变长）计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（B）多
66、播多播SST（特定源的树）：相同的源地址和多播组地址特定源的树）：相同的源地址和多播组地址2）标记交换路径（）标记交换路径（LSP）允允许许分分组组以以标标记记交交换换的的方方式式从从一一个个LSR转转发发到到另另一一个个LSR的一条路径。与虚电路非常相似。的一条路径。与虚电路非常相似。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语3）流，上游和下游）流，上游和下游流流（Stream）：沿沿着着同同一一路路径径，属属于于同同一一FEC的的一一组组分分组组。在在不不支支持持流流合合并并的的网网络络中中，一一个个流流将将对对应应一一个个标记标记上上游游（Upstream）和和下下游游（Dow
67、nstream）：“上上游游”和和“下下游游”是是根根据据“流流（Stream）”的的流流向向而而定定的的。与电信中的双向通信的概念不同。与电信中的双向通信的概念不同。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语转转发发信信息息库库（FIB）：用用于于存存放放下下一一跳跳的的相相关关信信息息。每每个个输输入入标标记记对对应应一一个个信信息息条条目目，每每个个信信息息条条目目包包含含一一个个或或多多个个子子条条目目，每每个个子子条条目目又又由由一一个个输输出出标标记记，一一个个输输出出端端口口，输输出出链链路路层层信信息息及及下下一一跳跳地地址址等等组组成成。为为了了提提高高转发的效率，
68、转发的效率，FIB的检索通常由硬件完成。的检索通常由硬件完成。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语4）标记交换的封装）标记交换的封装当标记交换的链路层是：当标记交换的链路层是：FDDI，以太网，以太网，PPP必须加上额外的封装：必须加上额外的封装：shim格式格式链路层头链路层头shim标记头标记头网络层头网络层头网络层数据网络层数据shim标标记记头头：占占32比比特特，其其中中标标记记占占20比比特特，COS（服服务等级）占务等级）占4比特，生命期占比特，生命期占8比特。比特。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语当标记交换的链路层是：幀中继当标记交换的链路层
69、是：幀中继标记就是数据链路连接标识符（标记就是数据链路连接标识符（DLCI）当标记交换的链路层是：当标记交换的链路层是：ATM网络网络ATM信信元元的的封封装装不不变变，MPLS规规定定了了3种种对对ATM信元头的编码：信元头的编码：ATMSVC编编码码：标标记记是是用用VPI和和VCI字字段段共共同同组组成成的一层标记；的一层标记；ATMSVP编编码码：标标记记是是用用VPI和和VCI字字段段分分别别组组成成的二层标记的二层标记VPI位于栈顶，位于栈顶，VCI位于栈底位于栈底计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语ATMSVP多多点点编编码码：标标记记仍仍是是用用VPI和和VCI
70、字字段段分分别别组组成成的的二二层层标标记记，但但VCI只只使使用用了了原原来来的的一一部部分分字字段段，余下部分用来标识余下部分用来标识LSP的入口。的入口。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语3MPLS的层次化结构的层次化结构对于提高网络的可扩展性是非常重要的。对于提高网络的可扩展性是非常重要的。要实现要实现MPLS的层次化结构，必须完成以下三项工作：的层次化结构，必须完成以下三项工作：标标记记分分配配协协议议（LDP）必必须须能能够够分分层层传传递递标标记记（不不只只是是在在直直接接相相连连的的LSR间间传传递递，能能透透过过其其他他LSR传传递递标标记记信息；信息；必必
71、须须在在分分组组中中传传递递标标记记栈栈信信息息（分分组组同同时时携携带带多多层层标标记信息）；记信息）；必必须须让让LSR知知道道何何时时使使用用分分层层标标记记（必必须须配配置置路路径径的的两个端结点，以便能完成两个端结点，以便能完成“换层换层”的处理）。的处理）。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第第一一项项和和第第三三项项工工作作是是由由LDP完完成成的的（后后面面介介绍绍），第二项是在前面介绍的标记交换的封装已完成。第二项是在前面介绍的标记交换的封装已完成。MPLS的的层层次次化化结结构构技技术术只只适适合合于于以以MPLS特特定定的的硬硬件件且且采采用用通通用用M
72、PLS封封装装的的环环境境。在在通通用用MPLS封封装装格格式式中中，标标记记字字段段是是由由多多个个标标记记组组成成的的标标记记栈栈，而而不不是是FR的的DLCI，或或是是ATM的的VPI/VCI。每每级级标标记记对对应应一一层层的的标标记记交交换换，这这类类似似于于ATM的的VP级级交交换换和和VC级级交交换换。可可以以说说，从从FR到到ATM是是由由一一级级交交换换发发展展为为二二级级交交换换，而而从从ATM到到MPLS，则是从二级交换发展到多级交换。则是从二级交换发展到多级交换。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语MPLS采采用用的的是是标标记记栈栈的的方方式式，所所谓
73、谓栈栈和和堆堆栈栈具具有有完完全全相相同同的的特特性性：先先进进后后出出。若若有有一一个个分分组组要要从从R1到到R11，因因为为两两个个结结点点间间没没有有直直达达的的物物理理连连接接，假假定定物物理理连连接接的的结结构构如如下下页页图图所所示示，则则在在R1处处需需要要压压栈栈的的标标记记有有两两级级，LSP1的的标标记记位位于于栈栈底底。在在R2只只进进行行LSP11的的标标记记交交换换，只只有有在在R5和和R8才才进进行行LSP1的的标标记记交交换换，而而它它们们进进行行LSP1的的标标记记交交换换之之前前需需要要先先把把LSP11和和LSP12的标记弹出。的标记弹出。计计算算机机网网
74、络络教教程程第第11章章结结束束语语R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11XXXXXXXLSP11LSP12LSP13LSP1计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语从从栈栈操操作作的的方方式式看看，MPLS分分层层标标记记交交换换似似乎乎与与ATM很很不不相相同同。但但如如果果我我们们想想像像LSP1是是ATM的的VC级级连连接接，而而LSP11，LSP12，LSP13是是这这条条VC所所借借助助的的3条条VP管道，两者的交换就完全相同了。管道，两者的交换就完全相同了。（本本例例中中LSP1划划分分为为几几个个LSP的的原原因因：LSP11，LSP12，LSP13分分属
75、属于于不不同同域域；它它们们分分别别支支持持不不同同的的路路由由协协议议：每跳，显式路由）每跳，显式路由）计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语4交换路径的建立交换路径的建立1）交换路径的类型）交换路径的类型MPLS支支持持四四种种交交换换路路径径：点点到到点点，多多点点到到点点；点点到到多点；多点到多点多点；多点到多点两两个个因因素素决决定定使使用用哪哪种种交交换换路路径径：交交换换机机的的能能力力；建建立交换路径的目的。立交换路径的目的。点点到到点点交交换换路路径径：连连接接入入口口结结点点和和出出口口结结点点，可可用用于于单单播业务。连接数有播业务。连接数有N2问题，可扩展
76、性较差。问题，可扩展性较差。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语多多点点到到点点交交换换路路径径：将将所所有有入入口口结结点点与与一一个个出出口口结结点点相相连连，可可扩扩展展性性较较好好。但但存存在在路路径径合合并并，合合并并后后的的路路径径无无法保证法保证QOS。点点到到多多点点交交换换路路径径：用用于于发发布布多多播播数数据据，与与多多播播协协议议建建立的多播发布树相对应。立的多播发布树相对应。多多点点到到多多点点交交换换路路径径：用用来来将将多多个个源源发发出出的的多多播播业业务务流流结合到一个多播发布树中。网络的可扩展性最好。结合到一个多播发布树中。网络的可扩展性最好
77、。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2）标记分配）标记分配建建立立交交换换路路径径有有两两个个步步骤骤：一一是是分分配配标标记记；二二是是发发布布标记标记标记分配有三种方式：标记分配有三种方式：LDP只采用后两种方式只采用后两种方式上上游游分分配配：上上游游结结点点为为FEC分分配配一一个个出出口口标标记记，通通知知下下游结点填入游结点填入FIB入口标记项中。入口标记项中。下下游游分分配配：下下游游结结点点为为FEC分分配配一一个个入入口口标标记记，通通知知上上游结点填入游结点填入FIB出口标记项中。出口标记项中。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语按按需需下
78、下游游分分配配：先先由由上上游游结结点点提提出出分分配配标标记记请请求求，下下游游结结点点为为FEC分分配配一一个个入入口口标标记记，通通知知上上游游结结点点填填入入FIB出出口标记项中。口标记项中。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语3）标记发布）标记发布使用使用LDP，会使路由的发布和标记的发布分离。会使路由的发布和标记的发布分离。(a)几个基本概念：几个基本概念：LDP对对等等：两两个个用用LDP相相互互交交换换标标记记到到流流的的映映出出信信息息的的LSR被被认认为为存存在在LDP对对等等。LDP对对等等有有两两类类：本本地地对对等和远地对等。等和远地对等。本地对等：两
79、个对等之间有直接的链路连接本地对等：两个对等之间有直接的链路连接远远地地对对等等：没没有有直直接接的的链链路路连连接接。一一种种是是显显式式对对等等（建建立立LDP连连接接）；另另一一种种是是隐隐式式对对等等（没没有有LDP连连接接，透过低层的本地对等传递的）透过低层的本地对等传递的）计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语LDP会会话话：在在LDP对对等等之之间间的的交交互互被被称称为为LDP会会话话。它是双向的，用一个它是双向的，用一个TCP连接支持一个连接支持一个LDP会话。会话。标标记记空空间间：可可使使用用的的标标记记范范围围，相相当当于于ATM中中的的VPI/VCI范围
80、。范围。LDP标标识识符符：是是一一个个用用来来标标识识LSR标标记记空空间间的的长长度度为为6字字节节的的数数。前前4个个字字节节是是LSR的的IP地地址址，后后两两个个字字节节是是该该LSR中的标记空间。中的标记空间。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语(b)标记发布过程：分为三个阶段标记发布过程：分为三个阶段发发现现阶阶段段：LDP将将发发现现机机制制分分为为两两种种，一一是是基基本本发发现现机机制制，用用来来发发现现本本地地的的LDP对对等等；一一是是扩扩展展的的发发现现机机制，用来发现远地的制，用来发现远地的LDP对等。对等。基基本本发发现现机机制制：在在LDP链链路
81、路上上周周期期地地发发送送“Hello”分分组组来来通通知知相相邻邻结结点点本本地地对对等等关关系系。接接收收方方会会将将此此对对等等关系标识为链路可达。关系标识为链路可达。扩扩展展的的发发现现机机制制：由由LSR周周期期地地发发送送特特定定IP地地址址的的“Hello”分分组组。接接收收方方会会将将此此对对等等关关系系标标识识为为网网络络可可达达。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语会会话话建建立立阶阶段段：在在两两个个LSR交交互互发发现现“Hello”分分组组后后，就就会会启启动动会会话话建建立立阶阶段段，它它分分为为两两个个子子阶阶段段：建建立立传传输输层连接和初始会话
82、。层连接和初始会话。建立传输层连接：在两个建立传输层连接：在两个LSR之间建立之间建立TCP连接连接初初始始会会话话：通通过过交交互互LDP初初始始化化消消息息来来协协商商会会话话的的参参数数（LDP版版本本，标标记记发发布布的的方方法法，定定时时器器的的值值，标标记记的的范范围）围）计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语会会话话的的维维持持和和删删除除：一一个个LSR为为每每个个会会话话保保持持一一个个“保保持持存存活活”定定时时器器，当当从从该该会会话话上上接接收收到到一一个个LDPPDU时时，“保保持持存存活活”定定时时器器会会刷刷新新。如如果果“保保持持存存活活”定定时时
83、器器回回零零，则则认认为为该该传传输输连连接接中中断断，该该对对等等失失效效，并由此关闭传输连接，从而终止这个对等会话。并由此关闭传输连接，从而终止这个对等会话。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语(c)标标记记发发布布控控制制模模式式：分分为为独独立立的的标标记记发发布布控控制制和和有有序的标记发布控制序的标记发布控制独独立立的的标标记记发发布布控控制制是是指指每每个个结结点点可可在在任任何何时时候候向向其其相相邻邻结结点点发发布布标标记记映映射射信信息息。它它可可能能会会出出现现在在一一条条LSP上上的的各各个个结结点点还还未未完完成成标标记记发发布布时时，就就开开始始传传
84、输输数数据据。（可能被丢弃或以路由的方式传递）（可能被丢弃或以路由的方式传递）计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语有有序序的的标标记记发发布布控控制制是是指指LSR只只在在两两种种情情况况下下才才发发起起标标记记映射的传输。映射的传输。该标记映射已经拥有了到下一跳的标记映射；该标记映射已经拥有了到下一跳的标记映射；该该LSR是出口是出口LSR。可以保证标记发布的完整性和一致性。可以保证标记发布的完整性和一致性。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语(d)标记保持模式标记保持模式保保守守的的标标记记保保持持模模式式：MPLS将将只只记记录录下下一一跳跳所所发发布布的
85、的标记信息。通常与下游按需分配方式一起使用。标记信息。通常与下游按需分配方式一起使用。（优点是节省存储空间）（优点是节省存储空间）自自由由的的标标记记保保持持模模式式：MPLS将将记记录录所所有有对对等等LSR发发布布的标记信息。的标记信息。（优点是可以加快路由转换的速度）（优点是可以加快路由转换的速度）计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语(e)实现层次化结构的两项工作实现层次化结构的两项工作LDP不仅可以在有直接链路连接的不仅可以在有直接链路连接的LSR之间建立会之间建立会话，而且可在没有直接链路连接的话，而且可在没有直接链路连接的LSR之间建立之间建立LDP会会话，这种会话
86、通过两个话，这种会话通过两个LSR之间的之间的LSP来建立。如下图来建立。如下图所示：所示：R1和和R4通过通过LSP1互联，互联，R1和和R4是一对是一对LDP对等，对等，值得注意的是值得注意的是R1和和R2也是一对也是一对LDP对等，但是对等，但是R1-R2对对等层在等层在R1-R4对等层之下。对等层之下。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语R1R2R3R4XXLSP1LDP会话会话计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语因因为为R1和和R4之之间间没没有有直直接接链链路路，所所以以R1-R4的的LDP会会话话间间的的各各种种消消息息通通过过LSP1传传输输。R
87、1会会记记录录两两个个标标记记发发布布信信息息，一一是是R2同同过过R1-R2会会话话为为FEC分分配配的的标记，二是标记，二是R4通过通过R1-R4会话为会话为FEC分配的标记。分配的标记。在在该该FEC的的数数据据流流到到达达R1时时，R1首首先先将将R4分分配配的的标标记记压压入入标标记记栈栈中中，然然后后将将R2分分配配的的标标记记入入栈栈。在在LSP1的的各各个个结结点点（R2，R3），将将始始终终使使用用上上一一层层的的标标记记进进行行交交换换，在在数数据据流流到到达达LSP1的的终终点点R4时时，R4弹弹出出上上一一层层标标记记，使使用用下下层层栈栈中中记记录录的的R4为为FEC
88、分分配配的标记进行交换。的标记进行交换。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语5循环控制循环控制因因为为标标记记的的分分配配和和交交换换路路径径的的建建立立可可以以逐逐段段完完成成，也也就就是是说说，建建立立路路径径时时只只考考虑虑了了相相邻邻结结点点的的情情况况，所所以以从从整整条条路路径径上上看看，存存在在出出现现循循环环的的可可能能，特特别别是是在在路路由由过过渡期。渡期。1）减减轻轻循循环环：利利用用生生命命期期字字段段等等手手段段将将循循环环所所造造成成的的影影响降到最小。响降到最小。2）检检测测循循环环：就就是是在在建建立立路路径径时时不不加加控控制制，允允许许有有循
89、循环环的路径建立，但是进行检查，发现循环后再将其删除。的路径建立，但是进行检查，发现循环后再将其删除。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语3）防止循环：指确保建立路径时不出现循环。）防止循环：指确保建立路径时不出现循环。可可以以在在从从下下游游向向上上游游发发布布标标记记信信息息的的控控制制报报文文中中包包含含所所经经过过的的路路径径信信息息表表，每每个个上上游游结结点点在在收收到到这这个个报报文文时时都都要要做做循循环环检检查查（表表中中是是否否有有本本结结点点），检检查查到到循环则将该控制报文丢弃，循环路径便不会形成。循环则将该控制报文丢弃，循环路径便不会形成。计计算算机机
90、网网络络教教程程第第11章章结结束束语语6MPLS的远景目标和优点的远景目标和优点1）MPLS的远景目标的远景目标支持基于目的地址的单播支持基于目的地址的单播支持多播路由支持多播路由支持层次化路由支持层次化路由支持显式路由支持显式路由支持在不同链路层之上运行支持在不同链路层之上运行支持多种网络协议支持多种网络协议计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语定义一个标准的方式使用定义一个标准的方式使用ATM用户平面：用户平面：允许和标准允许和标准ATM共存和协同工作共存和协同工作定义一个标记交换控制平面定义一个标记交换控制平面充分利用充分利用ATM优点优点提供提供QOS的支持（例如的支持
91、（例如RSVP）允许直接接入的主机（例如服务器）参与。允许直接接入的主机（例如服务器）参与。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2）与以路由器为核心的网络平台技术相比的优点）与以路由器为核心的网络平台技术相比的优点转发处理简单转发处理简单提供显示路由功能提供显示路由功能能够进行业务量规划能够进行业务量规划提供提供QOS保证保证入口一次完成业务流分类入口一次完成业务流分类提供多种分类粒度提供多种分类粒度用一种转发方式实现各种业务的的转发。用一种转发方式实现各种业务的的转发。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语3）与以）与以ATM为核心的为核心的CIPOA技术相比的
92、优点技术相比的优点可扩展性强；可扩展性强；兼容性强；兼容性强；易于管理；易于管理；消除了跨过大网路由的问题。消除了跨过大网路由的问题。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.6用户接入网用户接入网11.6.1用户接入网概述用户接入网概述用用户户接接入入网网也也称称电电信信接接入入网网，是是通通信信网网的的重重要要组组成成部部分分，位位于于通通信信网网的的最最末末端端，是是通通信信网网向向用用户户提提供供业业务务服服务的窗口。务的窗口。1用户接入网在通信网中的位置用户接入网在通信网中的位置电电信信网网是是由由在在不不同同区区域域之之间间提提供供业业务务的的所所有有实实体体组组成
93、成，如如设设备备、设设施施等等。整整个个电电信信网网由由三三部部分分组组成成：传传送送网网、交换网和接入网。其关系如下图所示。交换网和接入网。其关系如下图所示。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语CPNCPN用户所在用户所在用户用户用户用户用户所在用户所在地网络地网络接入网接入网交换网交换网传送网传送网交换网交换网接入网接入网地网络地网络计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语用用户户接接入入网网覆覆盖盖从从交交换换机机的的交交换换端端口口至至用用户户终终端端之之间间的的所所有有设设备备和和传传输输媒媒体体，通通常常包包括括用用户户线线传传输输系系统统、复复用用设设
94、备备，还还可可以以包包括括数数字字交交叉叉设设备备、远远端端交交换换模模块块和和用户用户/网络接口设备。网络接口设备。由由于于用用户户接接入入网网作作为为连连接接单单元元的的一一部部分分，直直接接于于用用户户相相连连，担担负负起起为为用用户户接接入入业业务务提提供供网网络络接接口口的的作作用用。随随着着用用户户对对业业务务的的不不同同需需求求就就会会直直接接影影响响到到用用户户接接入入网网的结构和用户的接入方式。的结构和用户的接入方式。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2用户接入网的定义用户接入网的定义根根据据国国际际电电信信联联盟盟标标准准部部（ITU-T）的的建建议议，用
95、用户户接接入入网的定义如图所示。网的定义如图所示。用户网络接口用户网络接口Q3业务节点接口业务节点接口本地交换机本地交换机普通电话普通电话综合业务数字网综合业务数字网交叉连接器交叉连接器租用线路租用线路接入网接入网无线业务无线业务ATM节点节点视频业务视频业务广播电视广播电视计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语由由上上图图可可知知，接接入入网网是是由由业业务务节节点点和和用用户户网网络络接接口口之之间间一一系系列列传传送送实实体体组组成成，为为提提供供各各种种业业务务的的实实施施系系统统，可可通通过过管管理理接接口口（Q3）实实现现接接入入网网的的配配置置和和管管理理。原原则则
96、上上对对接接入入网网可可以以实实现现的的用用户户网网络络接接口口和和业业务务节节点点的的类类型型和数量没有限制。接入网不解释信令。和数量没有限制。接入网不解释信令。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.6.2拨号接入拨号接入1单机接入单机接入利利用用SLIP或或PPP把把微微机机和和主主机机连连接接起起来来。这这种种方方法法的的优优点点是是终终端端有有独独立立的的IP地地址址，因因而而电电子子邮邮件件可可以以直直接接送到微机上，可以使用高级用户接口。送到微机上，可以使用高级用户接口。拨拨号号上上网网费费用用较较低低，比比较较适适合合于于个个人人和和业业务务量量小小的的单单位
97、位使使用用。用用户户所所需需的的设设备备简简单单，只只需需要要具具备备微微机机一一台台、普普通通通通信信软软件件一一个个、Modem一一个个和和电电话话线线一一条条，再再到到ISP申请一个账号就可以了。申请一个账号就可以了。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2一线多机接入一线多机接入所所谓谓一一线线多多机机接接入入，就就是是仍仍然然只只用用一一对对电电话话线线拨拨号号上上网网，使使用用一一个个Modem，使使用用同同一一个个ISP账账号号。其其具具体体实实现现方方法为：法为：首首先先，要要将将欲欲上上网网的的微微机机连连接接成成一一个个局局域域网网。在在网网络络上上选选择择一
98、一台台计计算算机机作作为为共共享享微微机机，而而其其他他的的微微机机作作为为客客户机，共享微机通过户机，共享微机通过Modem接入电话网。接入电话网。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语其其次次，是是对对网网络络中中的的各各台台微微机机进进行行软软件件配配置置，需需注注意意，共共享享微微机机和和其其他他微微机机的的软软件件配配置置是是不不同同的的。支支持持一一线线多多机机上上网网的的软软件件有有两两类类，一一类类是是由由Windows98/2000本本 身身 携携 带带 的的 ， 这这 就就 是是 Internet工工 具具 中中 的的“Internet连连接接共共享享”；另另
99、一一类类是是专专用用软软件件，如如：Gproxy、 WinProxy、 VSOCKSLight、 SyGate、WinRoute、WinGate等等。这这些些软软件件均均安安装装在在共共享享主主机机上。客户机上的软件需按照局域网的连接配置。上。客户机上的软件需按照局域网的连接配置。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.6.3DDN专线接入专线接入DDN（DataDigitalNetwork）是是采采用用数数字字信信道道来来传传输输信信号号的的数数据据传传输输网网，它它一一般般被被用用来来向向用用户户提提供供专专用用的的数数字字数数据据传传输输通通道道，或或提提供供将将用用户
100、户接接入入公公用用数数据据交交换换网网的的接接入入信信道道，也也可可以以为为公公用用数数据据交交换换网网提提供供节节点点间间的的数数据据传传输输通通道道。DDN一一般般不不包包括括交交换换功功能能，可可采采用用简简单单的的交交叉叉连连接接与与复复用用装装置置；如如果果引引入入交交换换功功能能，就就构构成成数数字字数据交换网。数据交换网。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语DDN是是利利用用数数字字信信道道为为用用户户提提供供话话音音、数数据据、图图像像信信号号等等的的半半永永久久性性连连接接电电路路的的数数据据传传输输网网。所所谓谓半半永永久久性性是是指指DDN所所提提供供的的
101、信信道道是是非非交交换换型型的的，用用户户之之间间的的通通信信通通常常是是固固定定的的。它它克克服服了了数数据据通通信信专专用用链链路路固固定定性性永永久久连连接接的的不不灵灵活活性性，以以及及以以X.25为为核核心心的的交交换式网络处理速度慢、传输时延大等缺点。换式网络处理速度慢、传输时延大等缺点。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语相相对对于于拨拨号号上上网网，通通过过DDN接接入入有有速速度度快快、线线路路稳稳定、连通可靠等特点。定、连通可靠等特点。接接入入DDN的的可可能能是是一一个个用用户户终终端端，也也可可能能是是一一个个网网络络。无无论论是是哪哪种种情情况况均均需
102、需要要使使用用调调制制解解调调器器，下下面面将将分分别对这两种情况进行介绍。别对这两种情况进行介绍。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语1用户终端设备接入用户终端设备接入DDN这这种种接接入入方方式式如如图图所所示示。在在这这种种方方式式下下，位位于于Internet服服务务提提供供商商内内的的调调制制解解调调器器从从接接收收信信号号中中提提取取定定时时信信号号，并并产产生生本本地地调调制制解解调调器器和和用用户户终终端端设设备备所所用用的的定定时时信信号号。模模拟拟线线路路较较长长时时，由由于于环环路路时时延延的的变变化化，使使接接入入ISP内内的的调调制制解解调调器器输输出
103、出定定时时与与DDN设设备备所所提提供供的的定定时时之之间间会会有有较较大大的的相相位位差差，因因此此需需要要加加入入一一个个缓缓冲冲存存储储器器来来进进行行补补偿。偿。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语V.24,V.35V.24,V.35X.21,G.703DDNX.21,G.703ModemModem计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语调调制制解解调调器器分分为为基基带带和和宽宽带带传传输输两两种种。基基带带传传输输是是一一种种重重要要的的数数据据传传输输方方式式，其其作作用用是是形形成成适适当当的的波波形形，使使数数据据信信号号在在带带宽宽受受限限的的传
104、传输输信信道道上上通通过过时时，不不会会由由波波形形失失真真而而产产生生码码间间干干扰扰；宽宽带带传传输输是是利利用用给给定定线线路路的的频频带带，作作为为信信道道进进行行数数据据传传输输，它它的的应应用用范范围围要要比比基基带带广广泛得多，传输距离也比基带长。泛得多，传输距离也比基带长。调调制制解解调调器器根根据据收收、发发信信号号占占用用缆缆芯芯数数的的不不同同，可可以以分分为为2线线和和4线线两两种种。在在要要求求传传输输距距离离长长、速速率率高高的的情情况下，应选择况下，应选择4线。线。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2用户网络接入用户网络接入DDNDDN作作为为一
105、一种种数数据据业业务务的的承承载载网网络络，不不仅仅可可以以实实现现用用户户终终端端的的接接入入，而而且且可可以以满满足足用用户户网网络络的的互互连连，扩扩大大信信息息的的交交换换和和应应用用范范围围。用用户户网网络络可可以以是是局局域域网网、分组交换网、用户交换机以及其他用户网络。分组交换网、用户交换机以及其他用户网络。当当接接入入的的是是一一个个网网络络时时，不不仅仅需需要要调调制制解解调调器器，也也需需要要路路由由器器，以以便便进进行行地地址址区区别别，使使多多个个用用户户可可以以同同时上网。时上网。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语LAN交换机路由器G.703v.35
106、,x.21ModemDDN计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语使使用用DDN专专线线上上网网，除除上上网网的的基基本本设设备备外外，还还需需要要购购买买一一台台基基带带调调制制解解调调器器和和一一台台路路由由器器。将将两两对对双双绞绞线线（客客户户端端所所见见）与与基基带带调调制制解解调调器器相相连连，再再将将基基带带调调制制解解调调器器与与路路由由器器同同步步串串口口连连接接，最最后后将将路路由由器器的的以以太太网网口口连连上上局局域域网网。路路由由器器在在使使用用前前要要进进行行配配置置，包包括括以以太太网网口口的的IP地地址址及及路路由由协协议议等等。联联机机和和配配置置
107、工工作作一一般般由由ISP负责。负责。此此外外，DDN专专线线可可以以是是光光纤纤，此此时时接接入入的的速速率率可可达达千千兆。兆。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.6.4ISDN接入接入1ISDN概述概述所所谓谓综综合合业业务务数数字字网网（ISDN）是是一一种种通通用用的的接接入入数数字字网网，可可以以使使用用有有限限的的几几种种标标准准接接口口和和网网络络连连接接类类型型来来提提供供很很宽宽范范围围的的通通信信业业务务。简简而而言言之之，ISDN就就是是以以一个综合的网来提供所有的业务。一个综合的网来提供所有的业务。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束
108、语语ITU-T把把ISDN定定义义为为：“ISDN是是以以提提供供端端到到端端的的数数字字连连接接的的综综合合数数字字电电话话网网（IDN）为为基基础础发发展展而而成成的的通通信信网网，用用以以支支持持包包括括电电话话及及非非话话的的多多种种业业务务，用用户户通通过过一一组组有有限限的的标标准准多多用用途途的的用用户户网网络络接接口口接接入网内。入网内。”计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语ISDN是是由由数数字字传传输输和和数数字字交交换换综综合合而而成成的的数数字字电电话话网网。它它能能实实现现用用户户端端的的数数字字信信号号入入网网，并并且且能能够够提提供供端端到到端端的
109、的数数字字连连接接，从从而而可可以以用用同同一一个个网网络络承承载载各各种种话话音音和和非非话话音音服服务务。由由于于使使用用ISDN可可以以实实现现上上网网和和打打电电话话两两不误，故中国电信将其称为不误，故中国电信将其称为“一线通一线通”。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语ISDN终端设备通过标准的用户终端设备通过标准的用户网络接口连接于网络接口连接于ISDN网络。窄带网络。窄带ISDN有两种不同速率的标准接口：一有两种不同速率的标准接口：一种是基本速率接口，其传输速率为种是基本速率接口，其传输速率为144kbit/s，可以支可以支持持2条条64kbit/s的用户信道（的
110、用户信道（B信道）和信道）和1条条16kbit/s的信的信令信道（令信道（D信道）；另一种是基群速率接口，其传输速信道）；另一种是基群速率接口，其传输速率与率与PCM一次群速率相同（一次群速率相同（2048kbit/s或或1544kbit/s），），支持支持30或或23条条64kbit/s的用户信道（的用户信道（B信道）和信道）和1条条64kbit/s的信令信道（的信令信道（D信道）。信道）。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语这这两两种种接接口口都都可可以以用用双双绞绞线线作作为为传传输输媒媒体体，但但在在宽宽带带ISDN的的用用户户网网络络接接口口上上传传输输速速率率高高于
111、于PCM一一次次群群速速率，必须使用光纤来传输。率，必须使用光纤来传输。ISDN网网络络具具有有多多种种功功能能，包包括括电电路路交交换换功功能能、分分组组交交换换功能、无交换连接功能和公共信道信令功能。功能、无交换连接功能和公共信道信令功能。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语ISDN具具有有三三种种不不同同的的信信令令：用用户户网网络络信信令令、网网络络内内部部信信令令和和用用户户用用户户信信令令。这这三三种种信信令令的的工工作作范范围围不不同同。用用户户网网络络信信令令是是用用户户终终端端设设备备和和网网络络之之间间的的控控制制信信号号；网网络络内内部部信信令令是是交交换
112、换机机之之间间的的控控制制信信号号；用用户户用用户户信信令令则则透透明明地地穿穿过过网网络络，在在用用户户之之间间传传送送，是是用用户户终终端端设设备备之之间间的的控控制制信信号号。ISDN的的全全部部信信令令都都采采用用公公共共信信令令方方式式，因因此此，在在用用户户网网络络接接口口及及网网络络内内部都存在单独的信令信道，与用户信令信道完全分开部都存在单独的信令信道，与用户信令信道完全分开。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2ISDN接入接入(1)通过终端适配器（通过终端适配器（TA）接入接入用户端接入用户端接入ISDN的基本接入设备就是终端适配器，也的基本接入设备就是终端
113、适配器，也称为称为ISDN的调制解调器。其作用主要是将微机数字信号的调制解调器。其作用主要是将微机数字信号或模拟语音信号调制成或模拟语音信号调制成ISDN标准的幀。标准的幀。ISDN接口分为接口分为S/T（无内置无内置NT1）四线接口和四线接口和U（内置内置NT1）两线接口两线接口两种。两种。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语NT为为网网络络终终端端，是是电电信信局局程程控控交交换换机机和和用用户户终终端端设设备备之之间间的的接接口口设设备备。网网络络终终端端设设备备分分为为基基本本速速率率网网络络终终端端NT1和和基基群群速速率率网网络络终终端端NT2两两种种。一一般般用用
114、户户接接触触的的是是NT1，NT1向向用用户户提提供供2B+D的的连连接接，它它可可以以将将2线线的的U口口转转为为4线线的的S/T口口。在在我我国国，NT1被被定定义义为为局局端端设设备备，由电信部门提供，所以没有必要选择内置由电信部门提供，所以没有必要选择内置NT1的设备。的设备。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语TA的的功功能能是是使使现现有有的的非非ISDN标标准准终终端端（例例如如电电话话机机和和微微机机等等）能能够够在在ISDN上上运运行行，为为用用户户在在现现有有终终端端上提供上提供ISDN服务。服务。ISDN终终端端适适配配器器分分为为内内置置式式和和外外置置
115、式式两两种种。内内置置式式适适配配器器通通常常称称为为适适配配卡卡。外外置置式式适适配配器器是是一一个个独独立立的的ISDN终终端端设设备备，它它除除了了具具备备内内置置式式适适配配器器的的功功能能外外，还还提提供供两两个个模模拟拟接接口口用用于于接接插插模模拟拟电电话话机机和和普普通通传传真真机机。外外置置式式适适配配器器，特特别别适适合合于于既既要要利利用用ISDN上上网网，又又要要用模拟电话机进行通信的地方。用模拟电话机进行通信的地方。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（2）通过）通过ISDN代理服务器接入代理服务器接入有有些些用用户户希希望望超超过过3台台微微机机或或
116、工工作作站站共共享享一一条条ISDN线线路路时时，ISDN代代理理服服务务器器就就成成为为性性能能价价格格比比最最高高的的选选择择。它它通通过过DHCP协协议议动动态态地地为为LAN内内的的用用户户分分配配IP地地址址，但但对对外外复复用用一一个个合合法法的的IP地地址址。这这类类产产品品如如Multitch的的ISDN代代理理服服务务器器，它它的的配配置置简简单单：一一个个ISDN基基本本速速率率接口（接口（U口），一个口），一个10BASE-TX口。口。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（3）通过专用路由器接入）通过专用路由器接入ISDN专用路由器是在代理服务器上增加路由
117、功能。它专用路由器是在代理服务器上增加路由功能。它的基本配置是一个的基本配置是一个ISDN基本速率接口、两个基本速率接口、两个RJ-11接口接口和一个和一个10BASE-TX接口。接口。ISDN基本速率接口属广域网基本速率接口属广域网接口，用于连接接口，用于连接ISDN公网；而公网；而10BASE-TX为局域网接为局域网接口，用于连接局域网交换机或网络计算机。口，用于连接局域网交换机或网络计算机。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语RJ-11为为电电话话机机接接口口。与与所所有有的的ISDN用用户户端端接接入入设设备备一一样样，它它的的ISDN基基本本速速率率接接口口也也有有S
118、/T和和U口口之之分分。属属S/T接接口口的的如如华华为为的的1003ISDN路路由由器器；属属U接接口口的的如如华华为为的的1004ISDN路路由由器器。国国外外的的网网络络设设备备生生产产厂厂商商一一般般均均提供这类产品。提供这类产品。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语ISDN路由器的主要功能如下：路由器的主要功能如下：1）自动建立拨号连接，完成用户名和密码验证；）自动建立拨号连接，完成用户名和密码验证；2）支持）支持IP路由协议；路由协议；3）支持动态带宽分配；）支持动态带宽分配；4）支持网络流量监控。）支持网络流量监控。此此外外，ISDN路路由由器器上上可可实实现现来
119、来电电显显示示。ISDN路路由由器器还还可以做内部电话交换。可以做内部电话交换。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（4）通过带基本速率接口的路由器接入）通过带基本速率接口的路由器接入用用户户如如果果有有自自己己的的ISDN交交换换机机，可可通通过过带带基基本本速速率率接接口口的的路路由由器器接接入入，但但这这种种路路由由器器的的配配置置较较复复杂杂，可可支支持持30B+D的的基基本本速速率率接接入入。目目前前，中中国国电电信信还还不不支支持持这这种种接入。接入。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.6.5XDSL接入接入前前面面介介绍绍的的ISDN接接入入
120、，它它为为用用户户提提供供了了一一种种数数字字解解决决的的方方案案，但但由由于于ISDN是是一一个个交交换换式式的的广广域域网网，基基础础设设施施投投资资巨巨大大，同同时时其其基基本本的的带带宽宽已已不不能能满满足足多多媒媒体体传传输输的的应用需求。应用需求。数数字字用用户户线线（DSL：DigitalSubscriberLine）提提供供全全双双工工160kbit/s的的数数字字传传输输，它它是是以以铜铜质质电电话话线线为为传传输输媒媒体的传输技术组合。体的传输技术组合。DSL传输的基本结构如图所示。传输的基本结构如图所示。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语DSL交换局线路
121、端用户网络端用户160kbit/s计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语xDSL是是在在DSL传传输输的的基基本本结结构构的的基基础础上上实实现现宽宽带带传传输输的的各各种种技技术术的的统统称称。其其中中前前面面的的字字母母x代代表表不不同同种种类类的的宽宽带带技技术术，主主要要体体现现在在信信号号的的传传输输速速率率和和距距离离，还还有有对对称和非对称的区别上。称和非对称的区别上。下下面面对对目目前前三三种种主主要要的的数数字字用用户户线线技技术术进进行行简简要要的的介绍。介绍。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语1高比特率数字用户线（高比特率数字用户线（HDS
122、L）HDSL（Highbit-rateDigitalSubscriberLine）是是一种对称的高速数字用户线技术，它是一种对称的高速数字用户线技术，它是ISDN基本速率基本速率传输技术的发展和延伸。传输技术的发展和延伸。HDSL传输系统通过适当的传输系统通过适当的线路编码方式，对基群速率码流进行压缩后，在两对线路编码方式，对基群速率码流进行压缩后，在两对或三对铜线用户线上全双工无中继地传输或三对铜线用户线上全双工无中继地传输2Mbit/s的数的数据。采用自适应回波抵消技术和自适应均衡技术，适据。采用自适应回波抵消技术和自适应均衡技术，适应各种线路特性，从而得到较高的性能。应各种线路特性，从而
123、得到较高的性能。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语HDSL系系统统主主要要由由接接口口部部分分、映映射射部部分分和和收收发发器器组组成成。其其中中接接口口部部分分的的主主要要功功能能是是码码型型变变换换，它它将将符符合合ITU-TG.703建建议议的的速速率率为为2Mbit/s的的HDB3的的PCM码码流流转转换换成成2Mbit/s的的NRZ的的PCM码码流流，或或反反之之。映映射射部部分分的的作作用用相相当于复接和分接（二路或三路，加开销）。当于复接和分接（二路或三路，加开销）。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语符符合合ITU-TG.991.1新新建建议议
124、的的HDSL系系统统可可以以支支持持640kbit/s、1168kbit/s、2320kbit/s三三种种数数据据传传输输速速率率，但但不不支支持持POTS电电话话和和ISDN。HDSL的的无无中中继继传传输输距距离离视视线线径不等而不同，约为径不等而不同，约为47公里。公里。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2不对称数字用户线（不对称数字用户线（ADSL）ADSL（AsymmetricalDigitalSubscriberLine）是是在在一一对对铜铜线线上上，在在不不影影响响现现有有POTS电电话话业业务务的的情情况况下下，进进行行非非对对称称的的双双向向高高速速数数据据
125、传传输输的的新新技技术术。它它的的主主要要用用途途是是可可以以传传送送比比HDSL更更高高速速的的数数字字信信号号，例例如如点点播播电电视视（VOD）。ADSL的的上上行行速速率率为为224kbit/s640kbit/s，下下行行速速率率为为1.544M bit/s9.2M bit/s；传传输输距距离离在在2.75.5公里。公里。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语为为了了在在同同一一对对线线上上传传输输两两个个方方向向的的信信号号，ADSL系系统统通通常常采采用用FDM方方式式分分隔隔两两个个方方向向的的信信号号。总总的的工工作作频频段段在在1MHz以以内内，其其中中电电话话
126、信信号号占占用用3003400Hz，保保护护带带占占用用4k20kHz，上上行行数数据据的的中中心心频频率率为为20k40kHz，下行数据的中心频率为下行数据的中心频率为500k550kHz。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语ADSL是在用户电话线上采用分离器（是在用户电话线上采用分离器（POTSSplitter）的办法将模拟话音信道与数字调制解调器分开，的办法将模拟话音信道与数字调制解调器分开，即使在即使在ADSL连接失败时也不影响话音服务。连接失败时也不影响话音服务。ITU-TG992.1规范了带分离器的规范了带分离器的ADSL系统，该系统可以在一对系统，该系统可以在一对
127、铜线上传输高速数据和模拟信号，采用的线路编码为离散铜线上传输高速数据和模拟信号，采用的线路编码为离散多音频调制（多音频调制（DMTM）。）。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语这这种种编编码码又又称称多多载载波波调调制制，是是一一种种正正交交的的频频分分复复用用方方式式，采采用用正正交交幅幅移移键键控控（QASK）方方式式。最最大大的的优优点点是是发发送送和和接接收收都都可可以以利利用用高高效效的的快快速速傅傅里里叶叶变变换换（FTT）和和反反变变换换（IFTT）来来实实现现，其其作作用用是是完完成成QAM信信号号与与数数字字形形式式的的副副载载频频信信号号之之间间的的变变换换
128、，再再利利用用数数/模模转转换换和和滤滤波波器器构构成成模模拟拟信信号号。上上行行速速率率为为640kbit/s，下行速率为下行速率为6.144Mbit/s。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语3甚高比特率数字用户线（甚高比特率数字用户线（VDSL）由于由于ADSL提供的带宽有限，而且收发器的成本较高。提供的带宽有限，而且收发器的成本较高。VDSL（Veryhigh-rateDigitalSubscriberLine）是是ADSL的发展方向，也称为宽带数字用户线（的发展方向，也称为宽带数字用户线（BDSL），），是目前最先进的数字用户线技术。是目前最先进的数字用户线技术。VDS
129、L通常采用通常采用DMT调制方式，收发器的成本比调制方式，收发器的成本比ADSL低了一半，在一对铜低了一半，在一对铜线上实现数字双向传输，其上行速率可达线上实现数字双向传输，其上行速率可达1.57Mbit/s，下行速率可达下行速率可达1352Mbit/s，传输距离为传输距离为3001300米。米。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.6.6光纤同轴混合接入（光纤同轴混合接入（HFC）有线电视（有线电视（CATV）网在各个城市中已经建立，而且网在各个城市中已经建立，而且已有很多的用户。最初的有线电视中继系统都是使用的已有很多的用户。最初的有线电视中继系统都是使用的同轴电缆。它
130、的最大缺点是中继距离越长，所需使用的同轴电缆。它的最大缺点是中继距离越长，所需使用的放大器放大器(600m)数量也就越多和带宽不足。这不仅带来了数量也就越多和带宽不足。这不仅带来了投入成本的增加，而且也增加了施工难度，造成图像质投入成本的增加，而且也增加了施工难度，造成图像质量下降。量下降。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语为为了了提提高高传传输输距距离离和和信信号号质质量量，有有线线电电视视网网逐逐渐渐用用光光纤纤同同轴轴电电缆缆（HFC：HybridFiberCoax）取取代代纯纯同同轴轴电电缆缆。也也就就是是主主干干线线用用光光纤纤，距距用用户户的的最最后后1.6公公里
131、里用用同同轴轴电电缆缆，这这样样传传输输的的效效果果与与全全光光纤纤传传输输的的是是一一样样的的。目目前前，光光纤纤直直接接到到用用户户的的成成本本太太高高，即即使使在在美美国国也也无无法法承承受受。我我国国许许多多城城市市的的CATV干干线线传传输输已已采采用用光光纤纤,为为光光纤纤同同轴轴混合接入技术打下了基础。混合接入技术打下了基础。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语模拟CATV头端数字数字图像调制器光OLT光纤网结同轴网NIU电话数字电话调制器点数据路由/集线器UIB数字头端电话电视计算机计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语HFC主主要要由由模模拟拟头
132、头端端、数数字字头头端端（ HDT：Head DigitalTerminal）、光光线线路路终终端端（OLT）、光光传传输输网网、光光结结点点（OUN：OpticalNetworkUnit）、同同轴轴网网络络、网络接口单元（网络接口单元（NIU）和用户接口盒（和用户接口盒（UIB）组成。组成。UIB要提供以下三种连接：要提供以下三种连接：（1）使用同轴电缆连带机顶盒，再连接到）使用同轴电缆连带机顶盒，再连接到TV（2）使用双绞线连接到用户的电话机使用双绞线连接到用户的电话机（3）使用电缆调制解调器连接到用户的计算机）使用电缆调制解调器连接到用户的计算机计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结
133、结束束语语CAVT头头端端将将模模拟拟电电视视信信号号调调制制在在50450MHz的的频频段段；数数字字头头端端主主要要是是进进行行数数据据压压缩缩编编码码、视视频频复复用用和和正正交交相相移移键键控控/正正交交幅幅度度调调制制；OLT先先将将各各种种业业务务信信息息复复用用成成一一群群信信息息流流，然然后后将将其其变变换换成成光光信信号号送送入入光光传传输输网网；光光网网络络进进行行光光放放大大和和光光分分路路，而而光光结结点点进进行行光光/电电和和电电/光光的的转转换换；同同轴轴网网络络主主要要由由放放大大器器和和电电缆缆无无源源分分配配器器组组成成；NIU将将电电话话，数数据据和和电电视
134、视信信号号分分离离，然然后后分分送送不不同同的用户接口设备。的用户接口设备。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语HFC网网络络的的通通频频带带为为750MHz，其其中中542MHz留留给给交交互互式式信信息息的的上上行行信信道道使使用用，主主要要用用来来传传送送电电视视、非非广广播播业业务务及及电电信信业业务务信信号号；45750MHz留留给给下下行行信信道道使使用用，主主要要用用来来传传输输有有线线电电视视信信号号，其其中中45582MHz频频段段用用来来传传输输模模拟拟CATV信信号号，由由于于每每一一路路的的带带宽宽为为68MHz，因因此此可可传传6080路路电电视视节节
135、目目，582750MHz主主要要用用来来传传送送附附加加的的模模拟拟CATV或或数数字字CATV信信号号，特特别别是是视视频频点点播播业务（业务（VoD）。）。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语从从上上述述内内容容可可知知，要要采采用用HFC的的接接入入，首首先先要要将将原原来来的的完完全全基基于于同同轴轴电电缆缆的的单单向向有有线线电电视视网网改改造造为为双双向向传传输输的的混混合合光光纤纤同同轴轴网网（HFC），并并提提供供ISP接接入入服服务务。一一旦旦有有了了HFC接接入入网网并并提提供供ISP服服务务，用用户户的的微微机机便便可可通通过过线线缆缆调调制制解解调调器器
136、（CableModem）接接入入HFC，从从而而得到得到ISP服务。服务。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.6.7光纤接入（光纤接入（FTTx）光光纤纤接接入入网网是是用用光光纤纤作作为为主主要要的的传传输输媒媒体体来来取取代代传传统统的的铜铜线线，利利用用光光网网络络单单元元（ONU）提提供供用用户户侧侧的的接接口口。通称为通称为FTTx，其中的其中的x表示表示ONU所处的位置。所处的位置。FTTH（FiberToTheHome）是一种全光网络结构，是一种全光网络结构，用户与业务节点之间实现全光纤传输，因此，用户与业务节点之间实现全光纤传输，因此，FTTH无无论在带宽
137、方面，还是在传输质量和运行维护方面都是十论在带宽方面，还是在传输质量和运行维护方面都是十分理想的。分理想的。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语由由于于整整个个接接入入网网是是全全透透明明的的光光网网络络，因因而而对对传传输输方方式式、带带宽宽和和波波长长等等都都没没有有什什么么限限制制，适适合合于于各各种种交交互互式式宽宽带带业业务务。但但是是，目目前前这这种种全全光光网网络络的的成成本本很很高高，在在用用户户接接入入网网中中还还不不能能全全面面采采用用，随随着着今今后后宽宽带带业业务务的的增增长长、技技术术的的发发展展及及光光设设备备成成本本的的下下降降，用用户户接接入入网
138、网的的全全光光化化是用户接入网技术的最终目标。是用户接入网技术的最终目标。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语现现阶阶段段较较为为适适合合的的接接入入技技术术有有光光纤纤到到路路边边（FTTC：FiberToTheCurb）、光光纤纤到到小小区区（FTTZ：FiberToThe Zone）和和光光纤纤到到大大楼楼（FTTB：Fiber To The Building）等几种接入技术。等几种接入技术。FTTC是是从从路路边边到到各各个个用用户户可可采采用用星星形形结结构构的的双双绞绞线线作为传输媒体，其传输速率为作为传输媒体，其传输速率为155Mbit/s。光纤到家（光纤到家（F
139、TTH:FiberToTheHome），），即将光即将光纤一直铺设到用户家庭可能是最后的解决方法。纤一直铺设到用户家庭可能是最后的解决方法。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.6.8以太网接入以太网接入以太网接入的一个重要特点是它可以提供双向的以太网接入的一个重要特点是它可以提供双向的宽带通信，并且可以根据用户对带宽的要求灵活地进宽带通信，并且可以根据用户对带宽的要求灵活地进行带宽升级。行带宽升级。以太网接入可以采用多种方案。例如以太网接入可以采用多种方案。例如FTTB，每每以个大楼的楼口都安装一个以个大楼的楼口都安装一个100Mbit/s的以太交换机，的以太交换机，然后
140、在每一个楼层安装然后在每一个楼层安装10或或100Mbit/s的以太交换机。的以太交换机。各大楼的以太交换机通过光纤汇接到光结点汇接点。各大楼的以太交换机通过光纤汇接到光结点汇接点。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语若干若干个个光结点汇接点再通过吉比特以太网汇接到一光结点汇接点再通过吉比特以太网汇接到一个高速光结点汇接点（称为个高速光结点汇接点（称为GigaPoP），），然后通过城域然后通过城域网连接到因特网的主干网网连接到因特网的主干网计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.6.9无线接入无线接入无无线线接接入入技技术术是是以以无无线线技技术术（主主要要是
141、是移移动动通通信信技技术术）为为传传输输媒媒体体向向用用户户提提供供固固定定或或移移动动的的终终端端业业务务服服务务，即即无无线线用用户户环环路路上上的的用用户户基基本本为为固固定定终终端端或或移移动动终终端端用用户户。目目前前，无无线线接接入入采采用用的的技技术术很很多多，但但大大体体上上可可分分为为两两类类：固固定定式式无无线线接接入入技技术术（FWA：FixedWirelessAccess）和移动式无线接入技术。和移动式无线接入技术。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语1移动式无线接入移动式无线接入当当用用户户终终端端在在较较大大范范围围内内移移动动（用用户户只只有有在在
142、特特殊殊情情况况下下才才会会在在小小范范围围内内移移动动）的的通通信信系系统统的的接接入入技技术术称称为为移移动接入技术。这类系统主要有以下三种：动接入技术。这类系统主要有以下三种：(1)集群移动无线电话系统集群移动无线电话系统这是一种专用调度指挥的无线电通信系统。它是从一这是一种专用调度指挥的无线电通信系统。它是从一对一的对讲机发展而来，从单一信道一呼百应群呼系统，对一的对讲机发展而来，从单一信道一呼百应群呼系统，到后来具有选呼功能的系统，现在已是多信道多用户自到后来具有选呼功能的系统，现在已是多信道多用户自动拨号系统，它可以与市话公用网（动拨号系统，它可以与市话公用网（PSTN）相连，就能
143、相连，就能与该系统外的与该系统外的PSTN用户通话。用户通话。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语该该系系统统的的各各中中心心基基站站之之间间可可用用微微波波、光光缆缆和和电电缆缆相相连连接接，以以形形成成统统一一的的调调度度指指挥挥系系统统。由由于于这这种种系系统统与与PSTN网网相相连连接接，因因此此，专专用用网网内内用用户户使使用用起起来来很很方方便便。集集群群系系统统的的优优点点是是投投资资费费用用低低，手手机机月月租租费费也也低低。缺缺点点是是系系统统属属于于区区域域性性的的。同同一一服服务务区区内内用用户户数数受受基基站站数数的的影响，一次总用户数不能太多。影响，一
144、次总用户数不能太多。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语(2)蜂窝移动电话系统蜂窝移动电话系统整整个个移移动动通通信信网网覆覆盖盖区区分分成成许许多多六六边边形形的的小小区区。理理论论分分析析证证明明，几几何何上上的的六六边边形形组组成成的的覆覆盖盖区区是是比比较较合合理理的的结结构构，因因其其形形状状类类似似于于蜂蜂窝窝的的形形状状，而而称称为为蜂蜂窝窝状状移移动动通通信信网网。蜂蜂窝窝移移动动通通信信又又分分为为模模拟拟蜂蜂窝窝移移动动电电话话系系统统和和数字蜂窝移动通信系统。数字蜂窝移动通信系统。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语(3)卫星通信系统卫星通
145、信系统采采用用低低轨轨道道卫卫星星通通信信系系统统是是实实现现个个人人通通信信的的重重要要途途径径之之一一。最最有有代代表表性性的的是是美美国国Motorola公公司司的的“铱铱”卫卫星星系系统统。系系统统的的主主体体由由66颗颗智智能能卫卫星星以以低低轨轨道道绕绕地地球球旋旋转转，像像“铱铱”原原子子有有66个个电电子子绕绕原原子子核核旋旋转转一一样样，故故称称该该系系统统为为“铱铱”卫卫星星系系统统。低低轨轨道道卫卫星星的的体体积积小小、重重量量轻轻、通信功能强，价格也很便宜。通信功能强，价格也很便宜。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语2固定式无线接入固定式无线接入固固定
146、定式式无无线线接接入入是是指指能能把把从从有有线线方方式式传传来来的的信信息息（语语音音、数数据据、图图像像）用用无无线线方方式式传传送送到到固固定定用用户户终终端端或或实实现现相相反反传传送送的的一一种种通通信信系系统统。它它是是我我国国当当前前接接入入网网技技术术发发展展的的重重点点。固固定定式式无无线线接接入入系系统统的的用用户户终终端端是是固固定定的的，或或者者在在极极小小范范围围内内（如如家家中中、办办公公室室中中）移移动动，因因此此，不不需需要要移移动动控控制制和和越越区区切切换换的的功功能能，从从而而节节省省了了设设备备投投资资。这这种种系系统统在在经经济济、建建设设周周期期、系
147、系统统维维护护等等方方面面都都优优于有线接入方式。于有线接入方式。无无线线接接入入要要求求在在接接入入的的计计算算机机上上插插入入无无线线接接入入卡卡，得得到无线接入网到无线接入网ISP的服务，便可实现与因特网的接入。的服务，便可实现与因特网的接入。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语11.7关于关于“三网融合三网融合”电电信信网网，计计算算机机网网和和有有线线电电视视网网正正在在逐逐渐渐演演变变，在在技技术术上上互互相相渗渗透透，可可以以在在网网络络层层上上实实现现互互通通，在在应应用用层层上上使用相同协议，运行和管理还是分开的。使用相同协议，运行和管理还是分开的。实现三网融
148、合的主要技术：实现三网融合的主要技术：（1）数数字字技技术术：使使音音频频和和视视频频等等所所有有业业务务在在网网络络中中都都将成为同一的比特流。将成为同一的比特流。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（2）通通信信技技术术：大大容容量量光光纤纤通通信信技技术术的的发发展展，使使宽宽带带IP技术的实现成为可能技术的实现成为可能G比特和比特和T比特线速路由交换机比特线速路由交换机IP全全光光网网络络：采采用用DWDM，并并在在电电路路上上也也能能实实现现像像SDH在在电电路路上上的的分分插插功功能能和和交交叉叉连连接接功功能能，就就可可省省去去SDH层层 ， 使使 IP直直 接接
149、 在在 光光 纤纤 上上 运运 行行 。 光光 分分 插插 复复 用用 器器（OADM）和和光光交交叉叉连连接接设设备备（OXC）已已开开始始进进入入商商用用阶段。阶段。QoS的保证的保证（3）TCP/IP协议协议三网融合还有许多非技术问题难于解决。三网融合还有许多非技术问题难于解决。计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语计算机网络复习提纲计算机网络复习提纲第第1章章概述概述1电路交换、报文交换和分组交换的特点和主要区别电路交换、报文交换和分组交换的特点和主要区别2计算机网络的几种不同分类方法计算机网络的几种不同分类方法3计算机网络的主要性能指标计算机网络的主要性能指标计计算算机
150、机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第第2章章计算机网络的协议与体系结构计算机网络的协议与体系结构1体系结构的概念体系结构的概念2OSI/RM的的七七层层及及其其功功能能（告告诉诉功功能能,要要求求指指出出是是属属于哪层）于哪层）3协议、服务和服访问点的概念协议、服务和服访问点的概念4面向连接服务与无连接服务的特点面向连接服务与无连接服务的特点5TCP/IP的体系结构及其与的体系结构及其与OSI/RM的对比的对比6客户软件和服务器软件的特点客户软件和服务器软件的特点计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第第3章章物理层物理层1信信道道的的最最大大数数据据传传输输率率（Nyq
151、uist公公式式和和Shannon公公式）式）2物理层描述的四个特性物理层描述的四个特性3曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码4几种最基本的调制方法几种最基本的调制方法5信道复用技术信道复用技术计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第第4章章数据链路层数据链路层1功能功能2循环冗余检验循环冗余检验3连续连续ARQ协议和滑动窗口协议和滑动窗口4信道利用率信道利用率5HDLC的帧格式的帧格式计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第第5章章局域网局域网1以太网的工作原理和信道的利用率以太网的工作原理和信道的利用率2纯纯ALOHA和时隙和时隙ALOH
152、A的结论的结论3CSMA/CD的原理和吞吐量的计算的原理和吞吐量的计算4MAC地址地址5网桥的优点和缺点（各网桥的优点和缺点（各4点）点）6VLAN的概念的概念7CSMA/CA协议的原理协议的原理计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第6章广域网1虚电路服务和数据报服务的特点2帧中继的主要优点（4）3帧中继的拥塞控制4ISDN的基本速率和一次群速率5ATM的主要优点（4）6VCI和VPI的概念7ATM的信元结构计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第第7章章网络互连网络互连1路由器的结构路由器的结构2IP地址的表示地址的表示3IP数据报的格式数据报的格式4子网的划分
153、和子网的划分和CIDR5理想路由算法的特点（理想路由算法的特点（6）6RIP和距离向量算法和距离向量算法7OSPF的三个要点的三个要点1IPv6对对IPv4的改进（的改进（6）2向向IPv6过渡的策略过渡的策略计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第第8章章传送层传送层1端口和插口的概念端口和插口的概念2TCP报文段的首部报文段的首部3TCP的流量控制与拥塞控制的流量控制与拥塞控制4TCP传送连接的管理传送连接的管理计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第第9章章应用层应用层1FTP的两个连接的两个连接2电子邮件的两个协议电子邮件的两个协议3base-64编码编码4
154、URL的格式的格式5万维网中链接（超链）的概念万维网中链接（超链）的概念计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语第第10章章计算机网络的安全计算机网络的安全1网络面临的网络面临的4种威胁种威胁2替代加密和置换加密替代加密和置换加密3秘秘密密密密钥钥加加密密算算法法：DES（明明文文位位数数，密密钥钥位位数数，分组密码）分组密码）4公开密钥算法的特点（公开密钥算法的特点（5）5公开密钥加密算法：公开密钥加密算法：RSA1数字签名数字签名计计算算机机网网络络教教程程第第11章章结结束束语语（作作业业题题：其其中中第第3章章11题题、第第5章章3题题、第第6章章2题题、第第7章章22题除外）题除外）题型：单项选择题（题型：单项选择题（15分），多项选择题（分），多项选择题（20分），分），填填充充题题（15分分），判判断断题题（10分分），简简答答题题（20分分），计算题（计算题（20分）分）
