基于计算机网的远程教育.ppt

1,第六章基于计算机网的远程教育,1IP宽带网的结构2SDH和DWDM3宽带IP网络技术,2,1IP宽带网的结构,一、什么是IP宽带网,宽带IP网就是一个运行实时业务时能保证服务质量（QoS）的IP网,3,二、IP宽带网的平面结构,PSTN,PSTN,访问服务器,访问服务器,PSTN,访问服务器,路由器,2Mb/sDDN,512Kb/sDDN,传统IP网络结构,4,CableModem,ADSL,CableModem,ADSL,622Mb/s,155Mb/s,1100Mb/s,骨干层,扩展层,千兆交换机,路由交换机,典型宽带IP网络结构,5,三、IP宽带网的层次结构,话音,图像,数据,IP,ATM,SDH/SONET,DWDM,SDH：光同步数字传输网DWDM：密集波分复用,千兆以太网,6,2SDH和DWDM,一、SDH,1、SDH含义,SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步数字体系）是一种新的数字传输体制。SDH采用同步时分交换技术，是高速大容量传输系统。,7,2、SDH的产生,准同步（PDH）的缺陷,三种异步复接体制,标准不统一,8,准同步（PDH）的缺陷,复用结构复杂,1路,2路,n路,：,1,2,n,量化编码,解码,1路,2路,n路,：,1,2,n,分配器,分配器,抽样,合路门,分路门,发端,收端,时分多路复用示意图,9,扩大数字通信量的方法：PCM复用和数字复接,低次群,（1）,（2）,（3）,（4）,码速调整,复接单元,定时,外部时钟,数字分接,码速恢复,高次群,定时,帧同步,（1）,（2）,（3）,（4）,低次群,数字复接系统方框图,按位复接、按字节复接、按帧复接,10,系统同步的方法：同步复接和异步复接,11,140/34,140/34,34/8,34/8,8/2,8/2,2Mb/s,2Mb/s,异步复接系统,12,2、SDH的产生,SDH的优势,统一的速率（155.520Mb/s）和统一的光接口标准,极强的网管能力,先进的字节复接技术,SDH与SONET（同步光网络）,13,3、SDH的原理,SM,SM,SM,TR,TR,TR,线路/无线系统,DXC/EA,线路/无线系统,SM,SM,SM,TR,TR,TR,NNI,NNI,NNI,NNI,NNI（NetworkNodeInterface）：网络节点接口,DXC：数字交叉连接设备EA：外部接入设备SM：同步复用器TR：支路信号,SDH的基本速率为155.520Mb/s其速率分级名称为同步传递模块STM（SynchronousTransportModule）,14,4、SDH的特点,支持多种业务,迅速、灵活地更改路由，具有很强的生存性,定义了标准的网络接口和标准网络单元,15,二、DWDM,DWDM（DenseWavelengthDivisionMultiplexing）密集波分复用，是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。,1、DWDM的定义,16,DWDM系统的工作原理是在发送端将N个光发射机发出特定波长的光信号，通过合波器合并起来在一根单模光纤的低衰减区中进行传输；在接收端，再由一个分波器将N个不同波长的光信号分开。,2、DWDM的工作原理,17,光发射、光接收、光传输、光监控、网管,3、DWDM系统组成,传输速度快（155Mbit/s10Gbit/s）,4、DWDM的特点,传输速度和协议不相关,18,3宽带IP网络技术,一、传统模式路由器+专线,路由器1,源计算机,通信网络,路由器2,通信网络,通信网络,路由器3,目的计算机,19,一、传统模式路由器+专线,存在的问题：,1、每一个IP包要顺序经过传输路径上的多个路由器,导致时延很大,2、网络中的路由器要对每个IP包进行地址解析、寻址和过滤，从而引入了额外的时延,20,二、宽带IP网络技术,IP,ATM,SDH,DWDM,光纤物理层,IPoverSDH,IPoverATM,IPoverDWDM,21,三、利用ATM组网,1、ATM与IP结合的模式,ATM与IP结合的模式,叠加模式,集成模式,LANE,IPOA,MPOA,MPLS,22,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。,2、IPOA（IPoverATM）的工作原理,优点：速率很高，提高网络性能，降低设备成本，增加可管理性，提高可扩充性等。,缺点：ATM是面向连接的，而IP是无连接的。另外ATM的封装开销很大。,3、IPOA的特点,23,ATM网络,带有ATM网卡的主机,带有ATM网卡的主机,ARP服务器,路由器,IP网络,逻辑子网LIS（LogicIPsub-network）,IPoverATM结构,4、IPOA的基本结构,24,ATM网络LIS成员（主机和路由器）必须满足下列条件：,LIS所有成员具有相同的IP网络/子网号码和地址屏蔽码,LIS的所有成员都直接连接到ATM网络上,LIS与子网外的设备通信要经过路由器,LIS所有成员能够与子网内部的其他成员通过ATM直接通信,LIS的ATM主机知道自己的ATM地址和ARP服务器的ATM地址,25,IPoverATM的功能主要有两个：地址解析和数据包封装,地址解析（ARP）,5、IPOA的功能,地址解析协议（ATMARP）逆地址解析协议（InATMARP）,26,ARP服务器,ATM网络,202.112.107.59,IP数据包,路由器B,路由器C,202.112.10.1,202.112.10.2,202.112.10.3,202.112.110.X,202.112.107.X,IP主机,202.112.107.59,202.112.23.X,ATM地址解析表,路由表,路由器A,27,（2）数据包格式转换和数据转换,IP数据包,LLC头,IP数据包,CPCS净荷,AAL5尾,封装过程,拆装过程,ATM头信息5个字节,ATM净荷48个字节,IPoverATM数据格式转换,5、IPOA的功能,28,主机加入LIS：建立新的IP和ATM地址表,6、IPOA的工作过程,传送数据,连接IP数据包封装组装成ATM信元信元传送拆AAL5和封装交付高层,29,3宽带IP网络技术,四、IPoverSDH,IPoverSDH是以SDH网络作为IP数据网络的物理传输网络。它使用点对点协议PPP（Point-to-PointProtocol）协议对IP数据包进行封装。,30,高层,IP,ATM上层协议,TPOA、LANE、MPOA,MPLS,信令,AAL&ATM,物理层（如SDH、WDM）,IP/ATM技术,高层,IP,点对点协议（PPP）,物理层（SDH）,IP/SDH技术,31,DXC,DXC,DXC,DXC,路由器的逻辑网,IP/SDH网络,DXC,DXC,DXC,DXC,32,链路利用率,98.5,ATM,98.5,85.2,85.2,ATM,49.25,85.2,ATM,85.2,ATM,32.885,33,IPoverSDH的优点：（1）对IP路由的支持能力强，具有很高的IP传输效率（2）能利用SDH技术本身的环路，可自愈合（3）省略了不必要的ATM层，简化了网络结构,IPoverSDH的缺点：（1）仅对IP业务提供好的支持，不适于多业务平台（2）不能提供较好的服务质量保证（QoS）,34,五、IPoverWDM,IPoverWDM的基本原理和工作方式是：在发送端，将不同波长的光信号组合（复用）送入一根光纤中传输，在接收端，又将组合光信号分开（解复用）并送入不同终端。,35,五、IPoverWDM,IPoverWDM的优势：（1）极大地提高了带宽和相对的传输速率（2）可以传送不同码率的ATM、SDH和千兆以太网格式的业务（3）可支持未来的宽带业务网及网络升级,IPoverWDM的不足之处：（1）还未实现波长的标准化（2）WDM系统的网络管理还不成熟（3）拓扑结构只是基