PTN组网开局指导书.doc

大唐移动通信设备有限公司 PTN组网开局指导书PTN组网开局指导书项目名称RAN系统测试文档编号版 本 号V1.1.0作 者版权所有大唐移动通信设备有限公司本资料及其包含的所有内容为大唐移动通信设备有限公司(大唐移动)所有,受中国法律及适用之国际公约中有关著作权法律的保护。未经大唐移动书面授权，任何人不得以任何形式复制、传播、散布、改动或以其它方式使用本资料的部分或全部内容，违者将被依法追究责任。108文档更新记录日期更新人版本备注2009-09-07武岳、吕振国、彭彬1.0.0提交初稿2009-09-10高晨亮1.0.1增加了基站侧常用命令2009-10-10吕振国1.0.2根据评审意见修改2009-10-17吕振国1.0.3根据EMB5116版本的变化补充两部分说明：6.3节“关于基站IPRAN端口的定义”6.4节“关于VLAN的说明”2009-11-3吕振国1.0.41、增加7.13、7.14案例；2、基站“IPran下的网元标识”的计算方法举例2009-11-28吕振国1.0.51、补充第4、5章中部分操作的注意事项说明；2、补充常见问题分析内容；3、增加PTN组网问题定位方法2009-12-9吕振国1.0.61、根据研发提供的QOS修订方案，修改RNC、NodeB的业务类型、带宽配置等QOS内容；2、增加附录内容（通过ODG配置业务QOS、配置DSCP BA表、在OMC上配置OM DSCP方法）3、统一18AE、5116的传输配置界面，并对注意事项加以描述。2009-12-18吕振国1.0.71、补充常见问题分析中内容；2、更新PTN组网联调内容；2010-5-19姜昌平1.0.8根据CRMBJ00007161、CRMBJ00006813增加10.2节sIpDscpBaCfg表中端口号的描述2010-5-19姜昌平1.0.8根据CRMBJ00006553修改5.3节vlan Id取值范围为140942010-5-19姜昌平1.0.8根据CRMBJ00007458修改10.2节sIpDscpBaCfg表中相关参数的描述2010-5-19姜昌平1.0.8根据CRMBJ00007456更新5.4业务QoS设置，区分PS Conversation、CS Conversation 不同DSCP值的问题2010-5-19姜昌平1.0.8根据CRMBJ00007417增加5.8节内容2010-5-19姜昌平1.0.8根据CRM00012245补充5.6节vlan批量导入方案2010-5-19姜昌平1.0.8根据CRM00012907补充7.1.4节DSCP与局向号对应关系2010-5-19姜昌平1.0.8根据DTMUC00000089修改5.6节删除基站时会自动删除该基站在vlan配置信息表中 的记录2010-5-19姜昌平1.0.8根据DTMUC00000023修改5.6节vlan配置信息目录PTN组网开局指导书11引言61.1编写目的61.2预期读者和阅读建议61.3参考资料61.4缩写术语62总体说明72.1PTN网络的拓扑示意图72.2PTN设备介绍72.2.1华为PTN设备介绍72.3VLAN规划原则92.4IP地址规划原则92.5QoS配置规则102.6Iub接口协议栈结构112.7板卡信息122.8网络模型153基本协议介绍163.1SCTP163.1.1SCTP概念163.1.2SCTP 消息163.1.3信令流程173.2TCP203.2.1TCP/IP协议栈简单的分层设计，与OSI参考模型有清晰的对应关系203.2.2TCP/IP协议栈的封装过程203.2.3TCP/IP协议数据封装方式213.2.4TCP/IP协议栈213.2.5TCP报头格式213.2.6TCP连接几个过程223.3UDP243.4ARP253.5VLAN273.6二层交换原理283.7DSCP283.7.1概述283.7.2DSCP含义293.7.3对网元的需求304版本升级314.1概述314.2RNC升级过程314.3Node B升级315RNC数据配置325.1数据准备325.2物理端口配置335.3创建接口板IP Port355.4业务QoS配置375.5逻辑Node B配置395.6VLAN配置435.7配置物理基站465.8接口板主备配置496Node B数据配置526.1数据准备526.2IPRAN参数526.2.1基站启动阶段536.2.2基站运行阶段536.3设置物理端口传输参数596.4设置逻辑端口传输参数656.4.1业务Port配置656.4.2业务IP Path配置676.4.3OM Port配置686.4.4OM IP Path配置696.4.5SCTP Link信息706.4.6业务设置717PTN组网联调747.1检查RNC侧的数据配置747.1.1检查sSigtSctpAsso表配置747.1.2检查sIpSctpCfg表配置747.1.3检查sIpPort表配置747.1.4检查sIpVlanCfg表配置757.2PTN组网联调步骤757.2.1检查偶联状态757.2.2检查基站ip是否可达767.2.3检查基站MAC地址是否学到777.2.4Iub接口板基于VLAN统计777.2.5iub接口板端口流量查询797.2.6通过测试诊断查看传输817.2.7查看单条偶联的协议收发包统计818常见问题分析838.1抓包方法838.1.1端口镜像838.1.2通过Hub抓包838.2RNC侧GE光口指示灯不亮848.3RNC侧与PTN或其他设备光传输不通848.4RNC侧光口指示灯亮但对端设备的光口指示灯不亮848.5ARP请求消息不响应或者响应了但还是学习不到MAC848.6RNC不发送INIT消息848.7收到INIT消息后响应ABORT消息858.8收到COOKIE ACK消息后响应ABORT858.9挂上HUB后偶联建立失败858.10Iub口跟踪中只有AUDIT REQUEST，未见EMB5116的响应消息858.11通过ODG修改Iub局向SCTP偶联本端端口号，但是偶联建立失败868.12RNC V4.10.20.08及以前版本sSigtsctpAsso 中ucTos字段值问题868.13PTN网络下EMB5116物理基站配置数据同步失败问题868.14在OMT上进行创站失败888.15OMT上创建基站和小区数据后， 需要在OMT上对数据做处调整888.16OMT上单板软件升级中“下载、加载并激活”选项只能完成下载908.17定位雍景苑基站断链状态偶联不通的问题。918.18华茂书画院等基站偶联不通的问题。918.19PTN组网中出现TDB18AE基站挂死现象928.20基站掉电重启后IPRAN配置数据恢复成默认值928.21PTN基站割接后小区激活失败，提示公传建立失败928.22PTN传输vlan数据配错928.23主备端口倒换后两侧不一致939常用命令969.1查看SCTP收发消息969.2查看RNC配置的VLAN信息969.3学习MAC信息查询969.4查询RNC本端端口的MAC地址和IP地址979.5ARP收发包信息979.6查看Node B侧学习MAC情况979.7查看Node B侧ARP收发包信息979.8查看Node B侧光转电模块是否有问题9710附录9810.1通过ODG配置业务QOS9810.2通过ODG配置DSCP BA表10010.3Solaris系统OM DSCP设定10210.3.1创建IPQoS配置文件10210.3.2配置文件内容10310.3.3激活IPQoS配置文件10610.3.4回退IPQoS配置文件1061 引言针对中移动Iub口IP化PTN组网模式的推进，中移动三期将扩大PTN网络建设规模，进而要求各TD设备厂商对PTN组网下设备的开通调试进行测试。本文档中主要介绍RNC侧使用GE以太，基站侧使用FE以太接口的模式，通过OMCR方式下进行EMB5116开通调试所涉及的相关配置。本文档关于基站侧的配置是基于EMB5116进行描述。1.1 编写目的本文主要描述了Iub IPRAN的特性和配置方法，用于指导Iub IPRAN PTN组网环境下EMB5116的开通调试。1.2 预期读者和阅读建议中试测试、支持人员、客服人员1.3 参考资料【1】 大唐移动IPRAN开局指导书【2】 Iub IPRAN 特性知识和经验介绍1.4 缩写术语PTN Packet Transport Network 分组交换网VLAN Virtual Local Area Network 虚拟局域网2 总体说明2.1 PTN网络的拓扑示意图备注：以上PTN网络的拓扑示意图只是用于描述RNC、Node B在PTN网络环境下的关系，具体的PTN网络则以实际的为准。2.2 PTN设备介绍PTN即Packet Transport Network，分组传送网络2.2.1 华为PTN设备介绍华为PTN设备的组网拓扑示意图 OptiX PTN 3900OptiX PTN 3900主要定位于城域传送网中的汇聚层和核心层，负责分组业务在网络中的传输，并将业务汇聚至IP/MPLS骨干网中。支持最大业务交换能力为160G。 OptiX PTN 1900OptiX PTN 1900主要定位于城域传送网中的接入层，负责将用户侧的以太网/ATM/CES业务接入到以分组为核心的传送网中。支持的最大业务交换能力为5G。 OptiX PTN 912OptiX PTN 912 定位于移动承载网中的接入层，放置在无线基站侧，将基站输出的业务经过转换处理后传送到汇聚节点。OptiX PTN 912 支持的最大业务交换能力为64 Mbit/s。2.3 VLAN规划原则1）每个Node B配置一个VLAN 2）同一RNC下的Node B配置不同VLAN，VLAN号从2开始，按照由低到高进行规划3）不同RNC下的Node B VLAN号允许重叠，VLAN号均从2开始，按照由低到高进行规划4）RNC具备VLAN汇聚功能，以尽量减少RNC Iub口IP地址配置数量上述VLAN规划原则是宁波试点时的要求，具体应以移动要求或现网需要规划。2.4 IP地址规划原则1）每个RNC与管理的Node B使用相同网段的IP地址2）Node B侧的IP地址共有三类：操作维护IP地址，控制面信令IP地址，用户面业务IP地址。控制面信令IP地址与业务IP地址即可以重用操作维护IP地址也可以单独配置其他的IP地址。建议三者共用同一IP地址，已达到节省IP地址方便维护的目的。3) RNC Iub接口板（IPUA板）每块需要一个或者多个IP地址（根据Node B侧（控制面+用户面）IP地址是否重用操作维护地址而不同），当Node B采用信令、业务、OM共用IP地址时，则每块IPUA板需要一个IP地址。限制：在规划IP地址时，下面5个网段的ip地址在PTN组网规划时需要避开10.0.*.* 掩码255.255.0.010.1.*.* 掩码255.255.0.010.2.*.* 掩码255.255.0.010.10.*.* 掩码255.255.0.0172.27.*.* 掩码255.255.0.02.5 QoS配置规则RNC和Node B两个网元需要对各种业务设置不同的DSCP值及各种业务的VLAN优先级，可以按照运营商的要求配置每种业务的DSCP信息，业务Qos参数主要涉及DSCP，vlan，vlan pri，带宽设置（PRI，CRI），如下图是中国移动层2试点测试规范Qos配置建议。（请参考TD-SCDMA Iub口IP化试点测试规范v12.doc，关于QoS的具体值，在实际使用中请以移动的要求为准）类别DSCPVLAN PRIPS业务类型CS业务类型其他类型带宽设置CS7567PS信令CS信令CIR=PIR=1Mb/sCS6486CIR=PIR=2Mb/sEF465PS ConversationalCS语音CIR=PIR=2Mb/sAF41344PS StreamingCIR=5Mb/s，PIR=10MAF31263AF21182PS Interactive网管CIR=5Mb/s，PIR=10MAF11101BE00PS BackgroundCIR=0，PIR=10M注1：考虑到RNC和NB侧对IPPATH理解不一致，无法综合考虑上述表格中所有因素（包括类别，DSCP,VLAN PRI,PS业务类型，CS业务类型，其他类型，带宽设置），经和研发沟通达成如下配置建议。类别和VLAN PRI仍按照移动要求配置。但DSCP及带宽配置规则如下：表：DSCP及带宽配置建议DSCP最大带宽保证带宽OM18最大带宽与保证带宽相同，配置规则见IUB口信令带宽配置表见注5NBAP56最大带宽与保证带宽相同，配置规则见IUB口信令带宽配置表见注5公传56同R4最大带宽64KSRB56同R4最大带宽64KR4RT（会话）46参考Iub接口带宽计算1120.xls0RT（流）26NRT（I）10参考Iub接口带宽计算1120.xls0NRT（B）10HRT（会话）34参考Iub接口带宽计算1120.xls0【目前H的RT（会话）没有配置】RT（流）18NRT（I）10参考Iub接口带宽计算1120.xls0NRT（B）00注2：除非移动有特别要求，否则建议外场均按照注1中配置。注3：以上带宽配置针对RNC侧配置，基站侧有所不同，关于基站测试配置请参考“Node B数据配置”描述。注4：RNC rNodeBIpPath表中针对部分业务提供了预留带宽配置（可按上表中保证带宽配置）；没有提供各业务最大带宽配置项，无需配置。PATH内部资源共享。注5：RNC rNodeBIpPath表中目前设计未包括OM和NBAP，无法配置相应的预留带宽。注6：关于VLAN规划、IP地址规划、QOS规划等规划方面的内容请参考“PTN组网规划指导书”中的描述。2.6 Iub接口协议栈结构IPRAN涉及到Iub协议栈中传输层承载变更，如下图所示： 红色圈中为IP协议栈,其它的为ATM协议。Iub 协议IP传输时，信令面NBAP承载在SCTP/IP/L2/PHY，用户面FP承载在UDP/IP/L2/PHY，没有传输网络控制面（即没有与ATM传输的ALCAP对应的协议）。本文档中数据链路层采用VLAN汇聚方式支持。物理层RNC侧与PTN汇聚设备间采用GE光纤连接，PTN接入设备与Node B间采用的接口主要为以太FE电口和以太FE光口。2.7 板卡信息2.6.1 RNC支持的板卡本文档将重点介绍提供GE接口的IPUA单板，其他类型单板及功能请参考其他文档。单板板卡组功能说明端口编号IPUAMNPA+GEIC+GEIBl ONCA/IPUA（MNPA+GEIC）配合GEIB后插板完成4xFE/GE接口功能。l 网络处理器完成外部IP到内部IP的转换、处理功能；从上往下编号：47IPSAMNPA+NSIC+SOIBl 配合SOIB后插板完成非信道化4xSTM-1 POS接入功能；l 完成外部IP到内部IP的转换、处理功能。l 提供19.44MHz线路恢复时钟功能。从上往下编号：03IPCACSPA+ SOIBl 完成信道化POS STM-1接口功能，提供4路STM-1的接入及处理，根据使用要求可配置是否启用APS保护功能。当不使用APS功能时，可同时支持4路STM-1接入处理。l 网络处理器完成外部IP到内部IP的转换、处理功能。l 提供19.44MHz线路恢复时钟功能。从上往下编号：03IPEAMEPA+MEPBl IPEA（MEPA）完成32路E1、T1、J1 线路的接入。l IPEA（MEPA）通过可以加载不同的软件可以实现32路PPP E1接口；l IPEA（MEPA）还可实现8路E1的HDLC处理或完成8路E1的FR功能。E1 1-16：提供16路E1线路接口；E1 17-32：提供另外16路E1线路接口；2.6.2 Node B支持的板卡TDB18AE/TDB36ATDB18AE/TDB36A的外部接口单元由EIU板组成，分两种光、电两种板型：EIU电口板、EIU光口板两种，而EIU光口板目前没有批量生产。EIU板主要功能如下：单板类型功能说明端口编号EIU_E1电口板Iub接口提供2路100/1000BASE-T电口（IPRAN以太网口）、16路E1接口、2路STM-1接口（预留）其中用于IPRAN的以太网口定义为：左：端口0；右：端口1。EIU_OFP光口板Iub接口提供2路100/1000BASE-T光口（IPRAN以太网口）、16路E1接口、2路STM-1接口（预留）其中用于IPRAN的以太网口定义为：左：端口0；右：端口1。TDB18AE/TDB36A EIU板卡见下图所示EMB5116EMB5116使用的Iub接口板为SCTA板，该板的基本信息见下表描述单板类型功能说明端口编号SCTA光口板提供1个用于本地维护使用的以太网RJ45电连接接口。提供2个用于Iub连接的SFP光连接接口。提供1个用于Iub连接的E1信号的SCSI连接接口。提供1个用于连接GPS天线的SMA电连接接口。提供1个用于测试时钟用的USB电连接接口。其中用于Iub连接的2个SFP光口从左往右编号定义为：左：光口0（下图中圈红部分）；右：光口1（下图中圈蓝部分）。SCTA光口板的板卡见下图所示2.8 网络模型RNC和Node B网元之间将由传统的ATM传输更改为以PTN为平台的IP传输，大概的组网模型如下：3 基本协议介绍3.1 SCTP3.1.1 SCTP概念SCTP（Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议）是提供基于不可靠传输业务的协议（如IP）之上的可靠的数据报传输协议。SCTP 的设计用于通过IP 网传输SCN 窄带信令消息。SCTP 对TCP 的缺陷进行了一些完善，使得信令传输具有更高的可靠性，SCTP 的设计包括适当的拥塞控制、防止泛滥和伪装攻击、更优的实时性能和多归属性支持。SCTP 被视为一个传输层协议，它的上层作为SCTP 用户应用，下层作为分组网络。SCTP 协议具有如下特点： 基于用户消息包的传输协议； 支持流内用户数据报的顺序或无序传递； 可以在一个偶联中建立多个流，流之间数据的传输互不干涉； 通过在偶联的一端或两端支持多归属提高偶联的可靠性； 偶联建立需经过COOKIE 的认证，保证了偶联的安全性； 实时的路径故障测试功能。一个SCTP偶联包括本地IP地址、本地SCTP端口号、对端IP地址、对端SCTP端口号等四个参数，由这四个参数可以唯一标识一个SCTP偶联。 因此，在RNC的逻辑基站配置数据、Node B的配置数据中均需要配置偶联信息（包括偶联端口号、IP地址信息）。以上图为例，在RNC侧配置逻辑基站数据时，本地IP地址为192.167.54.1，本地SCTP端口号为5001，对端IP地址为192.167.54.120，对端SCTP端口号为16676。3.1.2 SCTP 消息SCTP 消息封装在用户数据字段，下面表格列出了主要的消息类型。 表2.1-2 SCTP消息封装3.1.3 信令流程SCTP 作为一个面向连接的可靠传输层协议，其协议过程包括：偶联的建立，偶联的终止，数据传递和证实，最多再加上拥塞控制机制，路径管理机制。下面仅简单介绍偶联的建立和终止过程。(1)偶联的建立SCTP 偶联建立的包含4步握手过程，即有4 个消息交互：INIT、INIT ACK、COOKIE ECHO、COOKIE ACK。如图2.1-1所示。图2.1-1 偶联建立过程消息交互图 图2.1-2 偶联消息RFC2960协议中没有明确规定由谁首先发起INTT消息，从实现上来看，应当由CLIENT端发起SERVER端接受，偶联发起端首先要创建一个数据结构TCB（传输控制块）来描述即将发起的这个偶联（包含偶联的基本信息），然后向对端发送INIT 消息。在这个消息里面，参数一般会带上本端使用的一个或多个IP 地址（如果不带，对端就把INIT 消息发送的源地址作为该端点的地址）。在通用头中，由于还不知道对方的Tag，故将Verification Tag 域置零。在消息参数中，必须带上本端的Tag 和期望的输入输出流数。发送后启动一个init 定时器，等待对方的INIT ACK 消息，定时器超期则重发INIT，直到达到最大重发次数。这些动作完成后，发起端进入COOKIE-WAIT 状态。偶联的接收端收到INIT 消息后，先生成一个Tag，这个Tag 将作为本端初始Tag 放到INIT ACK 消息的参数中。然后根据偶联的基本信息生成一个TCB，不过这个TCB 是一个临时TCB。TCB 生成以后，将其中的必要信息（其中包含一个COOKIE 生成的时间戳和COOKIE的生命期）和一个本端的密钥通过RFC2401 描述的算法计算成一个32位的摘要MAC（这种计算是不可逆的），然后将那些必要信息和这个MAC 组合成一个叫做STATE COOKIE 的参数，包含在INIT ACK 消息中。INIT ACK 消息的通用头的Verification Tag 置为INIT消息中初始Tag 的值。INIT ACK 消息一般也带上本端使用的地址，输入输出流等信息。发送INIT ACK 到对端，删掉临时TCB，（这样，接受端没有为这个偶联保留任何资源）。偶联发起端收到INIT ACK 后，停INIT 定时器。更新自己的TCB，填入从INIT ACK 获得的信息，然后生成COOKIE ECHO 消息，将INIT ACK中的STATE COOKIE 原封带回。启动COOKIE 定时器，状态转移为COOKIE-ECHOED。偶联接受端收到COOKIE ECHO 消息后，进行COOKIE 验证。将STATECOOKIE 中的TCB 部分和本端密钥根据RFC2401 的MAC 算法进行计算，得出的MAC 和STATE COOKIE 中携带的MAC 进行比较，如果不同则丢弃这个消息。如果相同，则取出TCB 部分的时间戳，和当前时间比较，看时间是否已经超过了COOKIE 的生命期。如果是，同样丢弃。否则根据TCB 中的信息建立一个和对端的偶联。将状态迁入ESTABLISHED，并回送COOKIE ACK 消息。(偶联发起端收到COOKIE ACK 消息，停COOKIE 定时器，迁入ESTABLISHED 状态。这样偶联建立过程完毕。（2）偶联的终止SCTP 偶联的终止分为两种， 一种是GRACEFUL 的终止， 一种是UNGRACEFUL 的终止。前者保证所有两端的未发送、发送未证实数据得到发送和证实后再终止偶联。而后者则直接终止偶联，丢弃这些数据。 GRACEFUL 关闭GRACEFUL 的偶联终止过程三步握手完成：首先，终止发起端的用户向SCTP 请求GRACEFUL 终止偶联。SCTP偶联就从ESTABLISHED 状态迁入SHUTDOWN-PENDING 状态。在这个状态，SCTP 不接受上层在这个偶联上的任何数据发送请求。同时等待本端所有发送未证实的数据得到对端的证实。当所有本端发送未证实数据得到证实，则向对端发送SHUTDOWN 消息，迁入SHUTDOWN-SENT 状态，启动SHUTDOWN 定时器，等待对端SHUTDOWN-ACK 消息。在这个状态下，收到对端的数据立即证实（后面会讲到SCTP 应用延迟证实机制）。对端收到SHUT DOWN 消息后，进入SHOUTDOWNREVD 状态，不再接收上层在这个偶联上的数据发送请求。当本端所有未发送数据和发送未证实数据得到发送和证实后，发送SHUTDOWN ACK 消息。启动SHUTDOWN 定时器等待SHUTDWON COMPLETE 消息。终止发起端收到SHUTDOWN ACK 消息后，停SHUTDOWN 定时器，发送SHUTDOWN COMPLETE 消息到对端。删除偶联TCB。对端收到SHUTDOWN COMPLETE 消息后，删除偶联TCB。 UNGRACEFUL 关闭这种关闭由于不考虑数据的安全，所以比较简单。发起端发送一个ABORT消息到对端后，立即删除偶联TCB。对端收到这个ABORT 消息后也立即删除偶联TCB。3.2 TCP3.2.1 TCP/IP协议栈简单的分层设计，与OSI参考模型有清晰的对应关系3.2.2 TCP/IP协议栈的封装过程3.2.3 TCP/IP协议数据封装方式3.2.4 TCP/IP协议栈3.2.5 TCP报头格式报头字段名位数说 明源端口号目的端口号序号(SEQ)确认号(ACK)数据偏移控制字段(CTL)URGACKPSHRSTSYNFIN窗口校验和紧急指针选项填充161632324111111161616可变可变本地通信端口，支持TCP的多路复用机制远地通信端口，支持TCP的多路复用机制数据段第一个数据字节的序号（除含有SYN的段外）；SYN段的SYN序号（建立本次连接的初始序号）表示本地希望接收的下一个数据字节的序号指出该段中数据的超始位置（以32位为单位）紧急指针字段有效标志，即该段中携带紧急数据确认号字段有效标志PUSH操作的标志要求异常终止通信连接的标志建立同步连接的标志本地数据发送已结束，终止连接的标志本地接收窗口尺寸，即本地接收缓冲区大小包括TCP报头和数据在内的校验和从段序号开始的正向位移，指向紧急数据的最后一个字节提供任选的服务保证TCP报头以32位为边界对齐传输层协议用端口号来标识和区分各种上层应用程序。3.2.6 TCP连接几个过程1）TCP连接建立在TCP协议中，建立连接要通过“三次握手”机制来完成。这种“三次握手”机制既可以由一方TCP发起同步握手过程而另一方TCP响应该同步过程，也可以由通信双方同时发起连接的同步握手。l TCP A向TCP B发送1个同步TCP段请求建立连接例：该TCP段简要表示成SEQ=100CTL=SYN,其中“ ”中的内容为TCP段中的字段l TCP B将确认TCP A的请求，并同时向TCP A发出同步请求例：该TCP段为SEQ=300 ACK=101CTL=SYN，ACKl TCP A将确认TCP B的请求，即向TCP B发送确认TCP段例：该TCP段为SEQ=101 ACK=301CTL= ACKl TCP A在已建立的连接上开始传输TCP数据段例：该TCP段为SEQ=101 ACK=301CTL= ACKDATA整个过程可用图表示： TCP A TCP B SEQ=100CTL=SYN 一次 SEQ=300 ACK=101CTL=SYN，ACK 二次 SEQ=101 ACK=301CTL= ACK 三次 SEQ=101 ACK=301CTL= ACKDATA （或三次） 2）TCP连接断开由于TCP连接是一个全双工的数据通道，一个连接的关闭必须由通信双方共同完成。当通信的一方没有数据需要发送给对方时，可以使用FIN段向对方发送关闭连接请求。这时，它虽然不再发送数据，但并不排斥在这个连接上继续接收数据。只有当通信的对方也递交了关闭连的请求后，这个TCP连接才会完全关闭。在关闭连接时，既可以由一方发起而另一方响应，也可以双方同时发起。无论怎样，收到关闭连接请求的一方必须使用ACK段给予确认。实际上，TCP连接的关闭过程也是一个三次握手的过程。 TCP A TCP B SEQ=100CTL=SYN 一次 SEQ=300 ACK=101CTL=SYN，ACK 二次 SEQ=101 ACK=301CTL= ACK 三次 SEQ=101 ACK=301CTL= ACKDATA （或三次） 3）滑动窗口滑动窗口：是两台主机间传送数据时的缓冲区。每台TCP/IP主机支持两个滑动窗口：一个用于接收数据，另一个用于发送数据。窗口尺寸表示计算机可能缓冲的数据量大小。滑动窗口工作原理：当TCP从应用层中接收数据时，数据们于Send窗口。TCP将一个带序列号的报头加入数据包并将其交给IP，由IP将它发送到目标主机。当每一个数据包传送时，源主机设置重发计时器（描述在重新发送数据包之前将等待ACK的时间）。在Send窗口中有每一个数据包的备份，直到收到ACK。当数据包到达服务器Receive窗口，它们按照序列号放置。当接收到连续的段时就向源主机发送一个关于数据的认可（ACK），其中带有当前窗口尺寸。一旦源主机接收到认可，Send窗口将由已获得认可的数据滑动到等待发送的数据。如果有重发计时器设定的时间内，源主机没有接收到对现存数据的认可，数据将重新传送。重发数据包将加重网络和源主机的负担。如果Receive窗口接收数据包的顺序错乱，那么将强制启动，延迟发送认可。TCP协议采用滑动窗口的方式控制数据流的传输，用三次握手了解对方情况。在传输层中，数据按照一定的格式打成大小相同的包。每一个滑动窗口中包含一定数目的数据包，滑动窗口的大小可以人为调整。每台网络上的主机维护一个送窗口和一个接收窗口。发送方一次发送相当于滑动窗口大小的数据包数目，并在每个数据包前添加包头信息，然后等待接收方返回确认信息。由于TCP是面向连接的协议，可以保证数据传输的完整性和准确性，当传输过程中发生丢包时，接收方会要求发送方从断点处重传数据。滑动窗口的大小对网络性能有很大的影响。如果滑动窗口过小，则需要在网络上频繁的传输确认信息，占用了大量的网络带宽；如果滑动窗口过大，对于利用率较高，容易产生丢包现象的网络，则需要多次发送重复的数据，也同样耗费了网络带宽。决定滑动窗口大小的因素，包括网络的带宽、可靠性以及需要传输的数据量。滑动窗举例，如下图所示，我们将字节从1到11进行标号。接收方通告的窗口称为提出的窗口，它覆盖了从第4字节到第9字节的区域，表明接收方已经确认了包括第3字节在内的数据，且通告窗口大小为6。由于窗口大小与确认序号是相对应的，发送方计算它的可用窗口，该窗口表明多少数据能够立刻被发送。当接收确认数据后，这个滑动窗不时地向右移动。因此在TCP窗大小受限或者RTT时延很大地情况下，网络实际吞吐量也会受到影响，计算公式为：单TCP链路的最大速率TCP窗口size / TCP RTT.3.3 UDPUDP是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性保证：它把应用程序传给IP层的数据发送出去，但是并不保证它们能到达目的地。UDP封装UDP首部的各字段如0所示。图2.3UDP首部端口号表示发送进程和接收进程。由于IP层已经把IP数据报分配给TCP或UDP（根据IP首部中协议字段值），因此TCP端口号由TCP来查看，而UDP端口号由UDP来查看。TCP端口号与UDP端口号是相互独立的。UDP长度字段指的是UDP首部和UDP数据的字节长度。该字段的最小值为8字节。这个UDP长度是有冗余的。IP数据报长度指的是数据报全长，因此UDP数据报长度是全长减去IP首部的长度。UDP检验和是一个端到端的检验和。它由发送端计算，然后由接收端验证。其目的是为了发现UDP首部和数据在发送端到接收端之间发生的任何改动。UDP检验和覆盖UDP首部和UDP数据。UDP的检验和是可选的。如果检验和的计算结果为0，则存入的值为全1（65535），这在二进制反码计算中是等效的。如果传送的检验和为0，说明发送端没有计算检验和。如果发送端没有计算检验和而接收端检测到检验和有差错，那么UDP数据报就要被悄悄地丢弃。不产生任何差错报文。应用程序必须关心IP数据报的长度。如果它超过网络的MTU（最大传输单元），那么就要对IP数据报进行分片。如果需要，源端到目的端之间的每个网络都要进行分片，并不只是发送端主机连接第一个网络才这样做。3.4 ARPARP的全称是Address Resolution Protocol，也即地址解析协议，此协议的主要功能就是使IP协议能够获取与某个给定IP地址相关的主机物理地址，也即将IP地址映射到MAC地址，它允许主机和路由器通过ARP请求和ARP应答过程来传递数据链路层的地址。 32位Internet地址 ARP RARP48位以太网地址 ARP报文格式如下：l 前两个字段是以太网的源地址和目的地址。目的地址为全1的地址是广播地址。l 对于ARP请求或应答来说，帧类型字段的值为0x0806。l 硬件类型字段表示硬件地址的类型。它的值为1即表示以太网地址。l 协议类型字段表示要映射的协议地址类型。它的值为0x0800即表示IP地址。l 操作字段指出四种操作类型，它们是ARP请求（1）、ARP应答（2）、RARP请求（3）和RARP应答（4）。l 接下来的4个字段发送与接收端的硬件地址与协议地址。为了避免每次再发送IP数据报前都重复获取IP地址与MAC地址的对应关系的重复工作，每台主机都需要维护一个保存在内存中的名为“ARP高速缓存”的本地列表，其中存放最近使用过的映射列表。每次ARP的交互过程，请求方和应答方都会把对方的映射关系存储在ARP高速缓存中。那么下次再向某个主机发送数据报时，就可以从ARP高速缓存中直接获取到对端主机的硬件地址，就可以立即发送IP数据报，而不再需要再经历ARP请求和应答的过程了。此列表中的大部分的映射为动态映射，即不需要人为干预。ARP代理：在实际网络中，不是所有有相同网络地址的主机都在实际的一个网络当中的，比如下图中的例子，如果这些主机上没有路由，就没有办法通信了：比如A要发消息给B，因为都在 10.1.X.X 的网络，所以A不会查路由表，而ARP缓存中没有关于B的信息，于是会发送ARP广播包，ROUTER会收到ARP广播包，但因为目的地址不是自己，不会处理，直接丢弃。而主机B根本没收到，于是通信是中断。这时候如果要通信就需要ARP代理了。ARP代理(Proxy ARP)概念：如果ARP请求是从一个网络的主机发往另一个网络上的主机，那么连接这两个网络的路由器就可以回答该请求，这个过程称作委托ARP或ARP代理(Proxy ARP)。这样可以欺骗发起ARP请求的发送端，使它误以为路由器就是目的主机，而事实上目的主机是在路由器的“另一边”。路由器的功能相当于目的主机的代理，把分组从其他主机转发给它。3.5 VLANVlan功能主要用来提供以太网L2的优先级服务。同时引入Vlan功能的优点还在于可以隔离广播域，抑制广播报文，以及分隔不同用户，提高网络安全性。VLAN在Iub接口的典型组网应用如图所示：本模型中不同的Node B分配一个VLAN ID,通过PTN接入设备接入到PTN汇聚设备,最终汇聚到RNC的某个端口上。Node B与RNC通过VLAN TAG的Priority标识实时业务和非实时业务的QOS优先级,VLAN ID标识不同Node B的数据。VLAN tag包含了2个字节的标签协议标识（TPID）和2个字节的标签控制信息（TCI）。TPID（Tag Protocol Identifier）是IEEE定义的新的类型，表明这是一个加了802.1Q标签的帧。VLAN ID为一个固定的值0x8100。TCI是包含的是帧的控制信息，它包含了下面的一些元素：l Priority：这3 位指明帧的优先级。一共有8种优先级，07。IEEE 802.1Q标准使用这三位信息。l Canonical Format Indicator( CFI )：CFI值为0说明是规范格式，1为非规范格式。它被用在令牌环/源路由FDDI介质访问方法中来指示封装帧中所带地址的比特次序信息。VLAN Identified( VLAN ID )：这是一个12位的域，指明VLAN的ID，一共4096个，每个支持802.1Q协议的交换机发送出来的数据包都会包含这个域，以指明自己属于哪一个VLAN。3.6 二层交换原理第二层的网络交换机依据第二层的地址传送网络帧，而第二层的地址又称硬件地址（MAC 地址）。第二层交换机通常提供很高的吞吐量（线速）、低延时（10 微秒左右），每端口的价格比较经济。第二层的交换机对于路由器和主机是透明的，主要遵从802.1d 标准。该标准规定交换机通过观察每个端口的数据帧获得源MAC 地址，交换机在内部的高速缓存中建立MAC 地址与端口的映射表。当交换机接受的数据帧的目的地址在该映射表中被查到，交换机便将该数据帧送往对应的端口。如果它查不到，便将该数据帧广播到该端口所属虚拟局域网（VLAN ）的所有端口，如果有回应数据包，交换机便将在映射表中增加新的对应关系。 当交换机初次加入网络中时，由于映射表是空的，所以，所有的数据帧将发往虚拟局域网内的全部端口直到交换机学习到各个MAC 地址为止。这样看来，交换机刚刚启动时与传统的共享式集线器作用相似的，直到映射表建立起来后，才能真正发挥它的性能。这种方式改变了共享式