浙江传媒学院《宽带网络技术》重点归纳修改版.doc

浙江传媒学院宽带网络技术重点归纳(修改版) 作者： 日期：2 宽带网络技术重点内容归纳第一章 数据通信基础一、数据通信网1、数据通信网的组成：两种设备，一条链路。数据通信系统主要由中央计算机系统、数据终端设备和数据电路三部分构成。2、数据通信系统的构成：DTE、DCE、DSU。二、数据通信的主要性能指标1、有效性指标：码元速率RBBd、信息速率Rb bps、数据传送速率、归一化信噪比 Eb/N0dB、频带利用率bps/Hz。2、可靠性指标：误码率、误比特率、误字符率（误码组率）。三、数据通信网传输技术1、有线传输介质：双绞线（UTP、STP），同轴电缆（基带同轴电缆、宽带同轴电缆），光缆（SM、MM）；无线传输介质：微波、红外线、激光。2、信道容量：定义、香农公式（三个要素）。连续信道的信道容量是在给定条件、给定通信路径上的最大信息速率，信道容量的“三要素”是S、n0、B，信道带宽B趋于无穷大时，信道容量的极限值为1.44S/n0。3、通信方式：单工、半双工、全双工；串行传输、并行传输；同步传输、异步传输；基带传输、频带传输（数字调制）。4、信道复用技术：FDM、TDM、CDM、SDM、SCM。四、数据通信网交换技术1、交换技术分类：电路交换、存储转发交换（报文交换、分组交换）。2、逻辑信道、数据报、虚电路（PVC、SVC）的概念。逻辑信道LC：在物理信道上以逻辑通道号命名的传递不同标识符分组构成的抽象信道。数据报是一种独立数据分组，它包含源地址和目的地址，可沿不同路由到达终点，终点需重新进行排列。交换虚电路：由用户向网络呼叫才在源节点和目的节点之间建立的临时连接的，也即要求呼叫建立和清除规程动态建立的虚连接。五、数据差错控制技术1、差错信道：随机信道、突发信道、混合信道。2、差错控制方式：FEC、ARQ、IF、HEC。差错控制的基本方式可分为前向纠错FEC、检错重发ARQ、信息反馈IF和混合纠错HEC。3、纠错编码的基本原理：码长、码重和码距，分组码的纠错能力与最小码距关系。4、纠错编码的分类：分组码、卷积码、循环码。第二章 计算机网络基础一、计算机网络组成与分类1、计算机网络逻辑结构：通信子网、资源子网。2、网络体系结构相关概念：体系结构，层、子系统，实体、进程，服务、协议（语法、语义、同步），服务访问点SAP，服务原语（请求、指示、响应、证实），数据单元（SDU、PDU、IDU）。网络体系结构：计算机网络的层次、协议和接口及服务的集合。网络协议的三个组成：（1）语义，（2）语法,（3）语序（定时同步）。四种服务原语是：（1）请求，（2）响应,（3）指示,（4）证实。协议数据单元PDU ：在OSI参考模型中，对等层协议之间交换的信息单元。层次名称PDU互联设备应用层报文网关表示层报文网关会话层报文网关传输层段网关网络层分组路由器数据链路层帧网桥、交换机物理层比特中继器、集线器传输层以上的PDU是报文，网络层的PDU是分组，数据链路层的PDU是数据帧。进程：一个程序与数据一起顺序执行时所发生的一系列动作组成的运行活动。接口数据单元IDU：相邻层实体在SAP处一次交互传送的数据单元。二、网络体系结构1、OSI/RM网络体系结构：三级抽象（参考模型、服务定义、协议规范），七层模型（名称、功能、数据协议单元、互连设备）2、TCP/IP网络体系结构：四个层次（名称、功能、主要协议）三、局域网技术1、决定局域网特性的三个因素：拓朴结构、传输介质和媒体访问控制方法。2、局域网分类：按拓朴结构，按MAC子层协议。3、局域网分层参考模型：LLC子层、MAC子层、PHY层。物理层协议主要定义接口的机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。4、CSMA/CD原理：发前先听，边发边听，冲突停止，随机延迟后重发。5、以太网：定义，MAC帧格式，物理层4个特性。6、VLAN：定义，4种划分模式（交换机端口、MAC地址、IP地址、应用）。虚拟局域网VLAN：将一组物理上彼此分开的用户和服务器按性质及需要划分成与物理位置无关的“逻辑工作组”，也即一个跨接在不同物理局域网网段内节点所形成的逻辑局域网段。由一些局域网段构成的可跨越不同物理网段、不同网络类型的逻辑网络。VLAN的实现方法：（1）按协议划分。（2）按MAC地址划分。（3）按端口划分。（4）按应用划分。7、三种高速局域网：FE、GE 、10 GE。四、广域网技术1、WAN概念：组成，通信子网，地址，路由。2、DDN：定义，作用，组成。DDN利用数字信道，提供数字电路半永久性连接，建立用于传输数据信号为主的数字传输网络。3、FR：定义，帧中继业务特点，典型设备（FRS、FRAD），DLCI，带宽控制策略（Bc、Be、CIR、Tc）。帧中继FR：在OSI第二层上以简化的帧方式传送和交换数据单元的一种数字交换技术。分组交换的升级技术，在中间节点对数据无误码纠错，提供用户信息流的双向传送，且保持原顺序不变的一种分组交换技术。使用帧中继的两个最基本的条件：（1）优质的链路条件，能保证优良的传输性能，通信误码率很低，出错的概率很小，无需网络进行点对点的纠错重发。（2）高智能、高处理速度的用户设备，也即计算机终端系统的差错恢复能力。一旦网络出现错误（几率很小），可以由终端的用户设备纠错。4、ISDN：定义，7个功能群，通路类型（B通路、D通路、H通路），接口结构（BRI、PRI）。ISDN定义的通路类型包括B通路、D通路和H通路。我国ISDN接口结构BRI称为基本速率接口，由2BD组成，速率为144kbps。5、NGN的功能架构：业务应用层，控制层，传输服务层，媒体接入层。6、NGB网络架构：城间骨干网路（3Tnet技术），城域网（大容量宽带接入汇聚路由器ACR技术），接入网（PON+缆桥技术，PON以太交换机技术，PON光纤到桌面技术）。下一代广播电视网NGB中“3Tnet”所指的含义是指T比特的路由、T比特的交换和T比特的传输。第三章 TCP/IP网络技术一、TCP/IP技术1、四个层次：各层的协议，功能。2、相关概念：信息格式（帧，数据包，数据报，虚电路、段，数据单元），两类服务（面向连接、面向无连接），地址（MAC地址、IP地址、端口地址）。二、网络层协议1、IP协议功能，IP数据报的格式、各个字段的含义2、IP地址：网络ID和主机ID的规则，IP地址的分类，特殊地址，私有地址，子网划分（VLSM）和子网掩码，CIDR。3、域名：定义，域名与IP地址的关系。4、ICMP四项功能（报告错误，测试网络，拥塞控制，路由控制）。三、传输层协议1、TCP：作用，特点，数据格式，建立连接（3次握手），终止连接（4次握手）。2、UDP：作用，特点，报文格式。套接字（socket）是包含了网络地址和端口号的网络进程的ID号。3、TCP和UDP的比较。四、路由选择协议1、自治系统AS：定义，特点。自治系统AS：由拥有同一选路策略并由同一管理机构进行管理与维护的一组路由器组成的网络系统。2、路由协议分类：域内路由（内部网关）协议和域间路由（外部网关）协议。外部网关路由协议EGP：用于自治域AS之间路由器交换路由信息所使用的路由协议。3、路由选择算法：距离-向量，链路-状态。4、典型路由选择协议：RIP（定义，要点），OSPF（定义，要点），BGP（定义，要点）。五、资源预留协议RSVP：定义，要点，3种数据流传输类型；业务质量QoS。六、IPv6协议IPv6：3类地址，地址格式，IPv4向IPv6的三种过渡策略（双协议栈、隧道技术、首部转换）。IPv6地址有三类：单播地址、任意播地址和组播地址。IPv4向IPv6过渡时采用的策略：（1）双协议栈：使一部分主机（或路由器）装有两个协议栈，一个IPv4和一个IPv6。双协议栈主机（或路由器）在交界处同时运行IPv4和IPv6协议，既可以与IPv6的系统通信，又可以与IPv4的系统通信。（2）隧道技术：在IPv4网络中开通隧道，进行数据报的封装和解封，可分为自动隧道技术和配置隧道技术。（3）首部转换：将IPv6分组的首部转换为IPv4首部。第四章 ATM网络技术一、ATM基本概念1、IP和ATM的特点比较和主要差别。2、相关概念：传送模式（定义、STM、ATM），信元，异步。传送模式：通信网中数据传输、复用、交换方式的整体规定。异步传送模式ATM ：以信元为信息传输、复接和交换的基本单位的转送方式。3、ATM的定义，ATM信元格式，ATM两种接口；VP，VC；VPC，VCC；VPI/VCI，ATM信元长度为53个字节，信头长度是5个字节，信息域长度是48个字节。ATM三个基本概念：（1）ATM传输通道：由不同的虚通道VP组成的传输通道。（2）虚通道VP ： ATM网络中一捆有相同端点的虚通路连接VCC所组成的传输通道。虚通道识别符VPI用于标识属于同一VP的不同VC。（3）虚通路VC：ATM网络中的基本交换单位，是在两个端用户之间通过网络建立起来的全双工的通信连接。虚通路识别符VCI用于标识属于同一VC的信元群。ATM路由信息是由虚通道标识VPI和虚通路标识VCI两者的组合VPI/VCI标识。ATM信元的交换既可以在VP级进行，也可以在VC级进行。二、ATM协议参考模型1、协议组成：三个平面（控制平面、用户平面、管理平面），四层结构和主要功能。ATM分层参考模型规定层次：物理层、ATM层、AAL层和高层。2、物理层：2个子层TC，PM；ATM信元定界。3、ATM层：4项具体功能。4、AAL适配层：2个子层CS、SAR；3个业务参数（定时关系、比特率、接续方式）；4类业务（A、B、C、D）和4个AAL适配层协议（AAL-1、AAL-2、AAL-3/4、AAL-5）。划分ATM业务的三个参数：（1）源和目的之间的定时要求，（2）源和目的之间的比特率要求，（3）源和目的之间的接续方式。5、ATM信元的传输方式：三种传输方式。三、ATM的交换方式1、ATM交换机：组成模块（接口单元、控制单元、交换单元）；ATM网络中的主要设备是ATM交换机，它有两种接口：（1）用户-网络接口（UNI），（2）网络-节点接口（NNI）。ATM交换机中的三个工作步骤：（1）根据已知的VPI/VCI接收信元；（2）根据链接表中规定的值确定本次连接的输出端口（一个或多个），并更新下一次连接的VPI/VCI值；（3）以正确的链接标识符将信元重新发送到输出链路上。2、ATM交换结构：空分交换，时分交换，总线交换，令牌环交换。ATM信元的空间交换：在ATM交换机中将信元从一条传输线上交换到另一条上，又叫路由选择。信元的时间交换：在ATM交换机中将输入信元从一个时隙转移到另一时隙成为输出信元的交换方式。四、ATM网络管理1、OAM作用：操作、维护、管理；5级ATM的信元。第五章IP OVER ATM一、IP与ATM相结合的两种模型1、IP技术与ATM技术的显著差别。序号比较项目IPATM（1）连接方式面向非连接面向连接（2）选路依据IP地址VPI/VCI（3）信息结构IP包不定长固定长度信元（4）服务质量没有服务质量保证提供服务质量保证（5）通信支持支持广播与组播支持点对多点的单向通信2、重叠模型的要点和技术；集成模型的要点和技术；两个模型的基本差别（地址解析过程和ATM虚连接的建立过程）。二、CIPOA三、MPOA四、LANE 第六章 MPLS技术一、MPLS技术1、MPLS的基本概念：MPLS定义，MPLS体系结构，关键想法，5个显著特点。多协议标签交换MPLS：一种将二层交换和三层路由技术相结合的多层交换技术。（2.5层）2、MPLS网络的两种路由器：LER，LSR。3、MPLS交换4个操作步骤（数据包的标记交换流程）：建立标记路径，入口加上标记，网内标记交换，出口去掉标记。MPLS网络中的转发机制：（1）添加标记：IP分组进入MPLS网络后，由LER将其映射到一个等效前传类FEC中，并添加标记，然后转发。（2）标记替换：网络核心的LSR读取每个分组的标记，并根据标记转发表以一个新的标记替换旧的标记。（3）去除标记：在到达出口LER后，标记被除去，并按照传统的路由策略转发到最终目的地。4、MPLS 的5个关键要素：（1）标记边缘路由器（LER）：进行初始数据包处理、分类，并加上和去除标记。（2）标记交换路由器（LSR）：交换加上标记的数据包。（3）标记分发协议（LDP）：在设备之间提供通信与路由选择协议，建立标记交换通道。（4）标记交换通道（LSP）：由两个端点之间分配的所有标记定义的动态或静态通道。（5）标记（Label）：LSP用于转发数据包的报头。二、标记交换三、标记分发协议LDP1、LDP定义：提供标准的MPLS信令机制，分配和分发标记的协议。第七章 IP Over SDH技术一、SDH基本原理1、SDH定义：由若干SDH网元（NE）组成，在光纤或微波上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。2、PDH相关概念：准同步含义，PCM 30/32系统，PCM群路速率等级。PCM30/32系统：我国数字复接系列中速率为2.048Mbps、共分32个路时隙来传送30路话音信号的基群系统。PCM30/32系统传送话音信号使用30个路时隙，TS0时隙为帧同步时隙， TS16时隙为信令时隙。3、SDH相关概念：SDH三个核心特点；SDH的速率等级；SDH 基本帧结构；SDH的复用和映射结构；各种信号复用进SDH帧的步骤（映射、定位、复用）；SDH复用单元（C，VC，TU、TUG、AU、AUG）；SDH系统（再生段，复用段，通道）。SDH的三个核心特点：同步复用、标准光接口和强大的网管能力。各种业务信号复用进STM-N 帧要经历映射、定位、复用三个步骤。4、SDH网络设备（网元）：TM，ADM，REG，SDXC。SDH的四种网元：（1）终端复用器（TM）：在通道两端把多路低速信号复用成一路高速信号，或反过来把一路高速信号分接成多路低速信号设备。（2）分插复用器（ADM）：在高速信号传输链路中途分接或插入部分低速信号的设备。（3）数字交叉连接设备（DXC）：在高速信号传输链路中具有一个或多个信号端口，可以对任意端口之间的信号进行可控连接（包括再生连接）的设备。（4）再生中继器（REG）：在传输链路中途接收STM-N信号并经过适当的处理使信号按照规定的幅度、波形和定时特性继续向前传送的设备。自愈网：指在网络发生故障时，在极短的时间内，无需人为干预，就能自动发现和选择替代传输路由，重新配置业务，恢复通信能力的网络。5、SDH同步网：SDH4种时钟，4种同步方式。6、SDH管理网：TMN定义，组成，管理5大功能；SMN功能。二、IP Over SDH1、IP Over SDH网络体系结构：协议栈层次，2、PPP名称和功能的协议模型3、HDLC名称和功能。三、DWDM技术1、DWDM传输系统： DWDM的定义，特点；WDM的分类。波分复用WDM：使用不同的波长在同一光纤上承载数十个以至上百个通路的信号的复用技术。2、DWDM系统：工作方式（双纤单向传输，单纤双向传输）；两种结构（开放式系统，集成式系统）；系统五个组成部分（发射，接收，传输，监控，网管）；DWDM系统网络单元：OMU，ODU，OUT，OA（OBA、OLA 、OPA），OADM，OXC名称和作用。3、IP Over DWDM技术：定义，两种模式：层叠模式和对等模式。第八章 宽带接入网技术一、接入网的基本概念1、接入网的定义和定界：三个接口，重要特征接入网由业务节点接口SNI、用户网络接口UNI和电信管理接口Q3所定界。二、有线接入网1、铜线接入网：XDSL技术（ADSL、HDSL、VDSL）的名称、原理，特点，四种线路编码（2B1Q、QAM、CAP、DMT）。离散多音DMT编码：一种并行数据传输结合频分复用（FDM）的正交多载波调制技术。2、光纤接入网：定义，分类（AON，PON）；网络结构（FTTC、FTTB、FTTH）；光接入网的功能参考配置（4个基本功能模块，5个参考点，3个接口）；双工技术，复用技术，多址技术。光接入网设备组成和作用：（1）光线路终端OLT：为光接入网提供网络侧与本地交换机和服务器之间的接口，并经一个或多个ODN与用户侧的ONU通信。（2）光配线网ODN：为OLT和ONU之间提供光传输手段。（3）光网络单元ONU：处于ODN的用户侧，为OAN提供直接的或远端的用户侧接口。（4）适配设备AF：ONU和用户设备之间的适配设施。3、EPON技术（1）EPON定义：一种基于高速以太网和TDM时分MAC媒体访问控制方式、采用点到多点网络结构、无源光纤传输、提供多种综合业务的宽带接入技术。（2）EPON系统结构：基本组成，拓扑结构。（3）EPON工作原理：下行工作原理，上行工作原理（4）多点控制协议MPCP：涉及ONU发送时隙的分配，ONU的自动发现和加入，向高层报告拥塞情况以便动态分配带宽的MAC-C子层协议。（5）EPON两种传输方案：单光纤系统（单纤波分复用技术），双光纤系统（共缆分纤，单向双纤空分复用技术）。（6）EPON的两种广电改造方案：EPON+LAN技术，EPONEOC方案。EPON+LAN系统中，光网络单元ONU一般安置在楼栋中间单元，楼内的LAN系统采用5类双绞线，最远传输距离为100米。4、光纤同轴电缆混合网（HFC）（1）光纤同轴电缆混合网（HFC）：用光纤和射频同轴电缆的组合来传输、分配和交换声音、图像和数据信号的有线电视网络。（2）双向HFC网络：典型结构