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第1章 网络系统结构与设计基本原则

选择题 1~4 约占4分

1.1 宽带城域网的结构

逻辑结构:3个平台(管理平台、业务平台、网络平台) 1个出口

  • 管理平台:业务管理平台 网络管理平台
  • 业务平台:Voice Video IP data IDC VPN
  • 网络平台:核心层、汇聚层、接入层

网络平台各层的主要功能

  1. 核心交换层

    • 将多个汇聚层连接起来,为汇聚层网络提供高速转发,为整个城域网提供一个高速、安全与具有QoS保障能力的数据传输环境
    • 实现与主干网络的互联,提供城市的宽带IP数据出口
    • 提供宽带城域网的用户访问Internet所需要的路由服务
  2. 汇聚层

    • 汇聚接入层的用户流量,进行数据分组传输的汇聚、转发与交换;
    • 根据汇聚接入层的用户流量。进行本地路由、过滤、流量均衡、QoS优先级管理, 以及安全控制、IP地址转换、流量整形等处理;
    • 根据处理结果把用户流量转发到核心交换层本地进行路由处理
  3. 接入层

    • 接入层解决的是"最后一公里"问题。通过各种接入技术。连接最终用户, 为它所 覆盖范围内的用户提供访问Internet以及其他的信息服务

三层结构思想: 上层负责下层的数据汇聚;核心层提供出口与QoS、汇聚本地路由,接入服务用户

1.2 管理和运营宽带城域网的关键技术

  1. 网络管理

    • 带内网络管理是指利用传统的电信网络。通过数据通信网(DCN)或公共交换电话网(PSTN) 拨号。对网络设备进行数据配置
    • 带外网络管理是指利用IP网络及协议进行网络管理。是利用简单网络管理协议(SNMP)建立网络管理系统;

    对汇聚层以下采用带内管理。而对汇聚层及其以上设备采取带外管理

  2. QoS

    业务:多媒体业务、数据业务、普通的语音服务

    服务质量:延时、抖动、吞吐量和丢包率

    保证QoS要求的技术:资源预留(RSVP) 区分服务(DiffServ) 多协议标记交换(MPLS)

  3. 用户管理:宽带城域网的用户管理应该包括用户认证与接入管理、计费管理等,能够为用户提供带 宽保证。实现流量工程。

  4. IP地址分配与地址转换 为了解决IP地址不足的问题,目前的基本方案是使用内部专用IP地址与网络地址转换(NAT)技术。只为宽带城域网的关键设备与特殊用户分配固定的公用IP地址。

1.3 构建宽带城域网的基本技术与方案

  1. 基于10GE技术的宽带城域网

    光以太网是以太网与DWDM技术相结合的产物,可运营以太网的设备和线路必须符合电信网络 99.999% 的高运行可靠性

    特征

    • 能够根据终端用户的实际应用需求分配带宽
    • 具有认证与授权功能。支持VPN和防火墙
    • 支持MPLS,提供分等级的QoS网络服务
    • 提供计费功能,支持实时计费
    • 能够方便、快速、灵活地适应用户和业务的扩展
  2. 基于弹性分组环技术的宽带城域网

    RPR采用双环结构,有内环(逆时针)和外环(顺时针),两个RPR结点之间的裸光纤的最大长度可达到100km,两环均有实现"自愈环"的功能,均可以传输数据分组控制分组,且可用统计时分多路复用的方法传输IP分组

    特点

    • 公平性好:执行SRP公平算法
    • 带宽的利用率高:RPR采用双环结构传输数据分组和控制分组
    • 保证服务质量
    • 快速保护和恢复能力强大:自愈环,能够在50ms内隔离出现故障的结点和光纤断

1.4 网络接入技术与方法

  1. 宽带接入技术的基本类型

    宽带接入技术主要有:数字用户线(xDSL)技术光纤同轴电缆混合网(HFC)技术光纤接入技术局域网接入技术以及无线接入技术。其中,无线接入又可以分为无线局域网接入无线城域网接入无线Ad hoc接入

  2. 各种接入技术

    • 数字用户线xDSL接入技术

      • 非对称数字用户线 ADSL
        • ADSL允许用户在保留已有的模拟电话业务的同时,进行Internet在线访问、视频点播(VOD)等新型宽带业务
        • 该技术与本地环路的实际参数以及用户电话同双绞线的特性关系都不大,所以用户不需要进行电缆的重新铺设
        • 上行速率在64-640kbit/s,下行速率在500kbit/s-7Mbit/s。
      • 高比特率数字用户线 HDSL
      • 速率自适应数字用户线 RADSL
      • 甚高比特率数字用户线 VDSL
    • 光纤同轴电缆混合网

      HFC是有电视头端、长距离干线、放大器、馈线与下引线组成;

      • 双向传输系统,可以为500-2000个用户服务
      • 改善了信号质量,提高了可靠性,带宽可达1GHz
      • 光纤到HFC是经过双向改造的有线电视网络,是用户通过有线电视宽带接入Internet的一种重要的方式
      • HFC是使用Cable Modem(频分复用:从计算机终端到网络方向称为上行,从网络到计算机终端方向称为下行信道),通过有线电视宽带接入Internet的,数据传输速率可达10-36Mbit/s
    • 光纤接入技术

      APON(宽带无源光网络)是ATMPON的简称。ATM是一种基于信元的传输协议,能为接入网提供动态的带宽分配,从而更适合宽带数据业务的需要。

      EPON(以太网无源光网络),是一种实现光纤到户的重要技术

      • OC-3 155.520 Mbit/s的对称业务
      • 上行OC-3 155.520 Mbit/s 下行OC-12 622.080Mbit/s的不对称业务
    • 无线接入技术

      • 近距离采用IEEE 802.11标准的无线局域网
        • 802.11 1Mbit/s或2Mbit/s
        • 802.11a 54Mbit/s
        • 802.11b 1Mbit/s、2Mbit/s、5.5Mbit/s、11Mbit/s
      • 远距离采用IEEE 802.16标准的WiMAX技术,在50km范围内提供最高70Mbit/s的传输速率
        • 全双工、宽带通信方式
        • 10-66Ghz波段
        • IEEE 802.16d IEEE 802.16e
        • 最高传输速率为134Mbit/s
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