NGI-第1章+概述

(NextGenerationInternet,NGI)课时：40老师：hemeizhen电话：88201920邮箱：mzhhe2011年2月_5月,下一代Internet网络技术,1技术较新，概念较多，与计算机网络有传承;2要求掌握成熟技术，了解新技术及发展趋势;3按照大纲要求，以讲授内容为主。4考核：卷面70，作业30,课程特点及要求,1陈锦章主编，宽带IP网络技术，清华大学出版社，2003年10月。2毕厚杰等主编，IP宽带通信网络技术，北京邮电大学出版社，2004年2月。3李津生、洪佩琳编下一代Internet的网络技术，北京：人民邮电出版社，2001。4綦（qi）朝辉、邓宪法编下一代Internet技术，北京：国防工业出版社，2005.85周逊编著，IPv6下代互联网的核心，电子工业出版社，2003年8月6中国教育网，,参考资料,第1章NGI概述第2章NGI主要传输技术第3章宽带网络交换技术第4章IPv6协议第5章高层网络协议第6章无线网络技术第7章宽带接入技术,主要内容,Internet的形成与发展现行Internet的技术局限性下一代互联网的定义和特点下一代互联网的组成和基本架构下一代互联网应用及发展,第1章下一代互联网概述,前身：ARPANET.1985年，美国国家科学基金会（NFS）利用ARPANET发展出来的TCP/IP通迅协议建立起名为NFSNET的广域网；核心：TCP/IP通信协议1989年后，开始采用Internet最大的计算机网络网络体系结构：无连接分组交换（dumbnetwork），高层功能在网络边缘，采用路由机制和尽力服务（besteffort）原则。,1.1Internet的形成与发展,1.1Internet的形成与发展,我国Internet:1994年启动，有五个独立的出入口通道；CHINAET（中国公用网）、CERNET（中国教育科研网）、SCTNET（中国科技网）、CHINAGBN（中国桥网）、（UNINET（中国联通）。,网络带宽不够，性能低下地址空间面临枯竭路由表急剧膨胀，路由器不堪重负网络结构混乱，服务质量差，安全性差。,现行Internet的技术局限性,地址结构缺乏层次化路由器安全性差路由器端口少（1050个）,IPv4数据报最大64KB，且用户接入速率低,IPv4地址长32位最多约40亿个地址，分配给我国不到5千万个,1.1Internet的形成与发展,美国的Internet2欧洲的GEANT2亚太地区APAN（日、韩、新加坡）中国的CNGI-CERNET22003年启动2004年全面实施2006年建成并稳定运行，并与中国电信、中国联通、中国网通/中科院、中国移动和中国铁通，以及美国Internet2、欧洲GEANT2和实现了亚太地区APAN高速互联。,1.2下一代互联网发展现状,CERNET2：领跑全球下一代互联网,1.2下一代互联网发展现状,中国CNGI建设目标是：2010年建成全球规模最大的下一代互连网络；在下一代互连网的标准制订、技术研究、产品开发方面要在国际上占据重要地位；增强我国的综合国力和可持续发展的能力，推动我国的信息化建设，实现国民经济和社会进步的跨越式发展。2006年11月中国3Tnet在长三角地区完成实验部署，并在上海、南京、杭州同时展开大规模测试并获圆满成功，实现了高清晰度电视的传播和通过浏览器实时点播和观看。,1.2下一代互联网发展现状,1.3下一代互联网的定义和特点,1.3下一代互联网的定义和特点,早期Internet标志：TCP/IP协议，全球互连主要应用：e_mail。现在Internet标志：Web技术，网页连接主要应用：Web信息浏览、电子商务等信息服务。下一代Internet标志：IPv6、宽带标准协议和网格技术主要应用：实时多媒体交互业务主要传送：多媒体信息。,1.3下一代互联网的定义和特点,下一代网络（）的定义：是基于分组的网络，能够提供包括电信业务在内的各种业务，能够使用各种宽带的和保证QoS的技术，业务相关功能与传送的承载技术无关，赋予用户接入到网络和竞争的业务提供者及选择业务的能力，支持通用的移动性和泛在性。（）,下一代互连网（I）定义：下一代Internet网络是实现多种业务融合、按需提供可靠QoS保证，实现灵活多样接入，可进行高速、海量传输服务的多媒体网络。,1.3下一代互联网的定义和特点,NGI的特征：高质量流媒体应用的主流化终端设备的多样化无线移动应用的普及化按需QoS保证高安全保障以IPv6协议为基础。,宽带传输,IPv6,保证型QoS,业务融合,接入灵活,分布式服务（自助餐式）还是集中式服务（超市式）？网络智能在边缘还是在中央？骨干网做简单些还是做复杂些？按功能分割网络，即按服务器路由器交换机等几个层次实行横向集成还是按业务分割如话音、数据等实现纵向集成?是客户/服务器（C/S）结构还是对等结构（P2P）?重点发展全光网络还是光电混合网络?是试图取消信令减少控制还有强调信令与控制？需不需要独立于数据层的控制网？数据链路层的实现，重点发展IPoverDWDM还是IP/SDH/DWDM?是强调三网在竞争中走向一种技术为主的统一还是强调技术融合（convergence）？,1.3下一代互联网的定义和特点,关于NGI的一些分歧,宽带传输,IPv6,保证型QoS,业务融合,接入灵活,1.4下一代互联网的组成,高速传输的骨干网城域交换网社区接入网宽带网络协议,宽带传输,IPv6,保证型QoS,业务融合,接入灵活,1.4下一代互联网的组成,1.高速传输的骨干网城市与城市之间的高速公路，提供远距离、高带宽、大容量的数据传输业务速率一般在2.5Gbps以上，它是NGI网络技术的关键。骨干网主要由基于ATM的IPoverATM，或者基于光纤同步数字体系的IPoverSDH，或基于全光网的IPoverDWMD等高速传输链路高性能宽带核心路由器及相应的网络协议,宽带传输,IPv6,保证型QoS,业务融合,接入灵活,1.4下一代互联网的组成,2.城域交换网城域交换网的高速传输链路可以是基于IPoverDWDM全光网，也可以是基于IPoverSDH或IPoverATM的网络。下一代交换网是以软交换为核心的分组交换网，以支持分组化、开放性、分层的网络架构体系为显著特征，将业务与控制分离，控制和承载分离，提供了网络控制、管理、计费和业务支持的高度灵活性。（一个核心、三个特征、两个分离）,分组交换,IPv6,控制分离,业务融合,接入灵活,1.4下一代互联网的组成,3.社区接入网是本地局与用户设备间的信息传送实施系统，可以部分或全部替代传统的用户本地线路，含复用、交叉连续和传输等功能。社区接入网相当于城市道路从市区一直延伸到小区，直至抵达每个家庭用户，实现用户终端接入的网络。包括：（1）基于普通电话线的xDSL接入。（2）同轴电缆上的HFC/SDV接入系统。（3）光纤（FTTx)接入系统。（4）无线接入系统。,宽带传输,IPv6,保证型QoS,业务融合,接入灵活,1.4下一代互联网的组成,4.宽带网络协议（1）IPV6：下一代互联网的核心（2）MPLS（多协议标记交换）：高速交换协议（3）RSVP（资源预约协议）：流量工程协议（4）RTP/RTCP（实时传输及控制协议）：流媒体传输协议。（5）SIP（会话发起协议）：软交换核心协议,宽带传输,IPv6,保证型QoS,业务融合,接入灵活,1.4下一代互联网的组成,1.5NGI的主要技术及发展方向,下一代互联网的主要技术,1.多媒体宽带通信技术(1)网络化多媒体技术的基本特征多媒体包括:静态媒体,连续媒体。网络化多媒体技术特征:数字化计算机化集成化交互式定制化等。连续媒体的基本特征包括:媒体内的连续性（实时性与等时性）媒体间的同步性（如视频图像与配音口形）媒体传输的高带宽性（网络与存储的高速性和海量性）,1.5NGI的主要技术及发展方向,1.多媒体宽带通信技术(2)支持多媒体通信的主要技术压缩和解压缩问题骨干网宽带传输问题(全光网或卫星和同温层通信)网络质量保证(IntServ、DiffServ、MPLS、业务流量工程(TrafficEngineering)和基于约束的路由)ISP及终端用户的接入问题,1.5NGI的主要技术及发展方向,1.5NGI的主要技术及发展方向,2.高速交换和路由器技术两条技术思路：IP和ATM结合；光交换。（1）基于ATM传送IP的IPoverATM局域网仿真LANE（LANEmulation）ATM上的多协议MPOA（Multi-ProtocalOverATM）多协议标记交换MPLS技术（2）利用光纤网IPoverWDM/DWDM技术光信号波分复用控制波长接入、交换、选路和保护。,宽带传输,IPv6,保证型QoS,业务融合,接入灵活,1.5NGI的主要技术及发展方向,3.IPv6协议（四种技术）地址空间的扩充技术（21281个地址）每一粒沙子都可以分配一个地址。可使路由表减小的地址构造技术简化了数据报头部分，压缩了路由表长度，减少了路由器处理报头的时间，降低了报文通过网络的延迟。增强了选项和扩展功能，使IPv6具有更大的灵活性和更强的功能。,1.5NGI的主要技术及发展方向,3.IPv6协议（四种技术）自动设定地址技术可定义服务质量，可标记数据流类型，提高了对实时业务的支持能力。这使得因特网连接多种业务变得简单易用。以及提高安全保密性技术提供了比IPv4更好的安全性保证,1.5NGI的主要技术及发展方向,4.实时业务Qos服务质量保证IETF建议了数种QoS方案：综合服务模型（IntServ）利用资源预留协议（RSVP）作为信令建立通道和实现资源预留。区分服务模型（DiffServ）利用改写帧中字段作为标记区分类别以提供不同服务多协议标记交换（MPLS）利用标签进行分类、转发和服务业务流量工程(TrafficEngineering)让网络流量更加均匀，满足实时业务的固定时延要求基于约束的路由。,1.5NGI的主要技术及发展方向,5.宽带接入技术（1）基于普通电话线的xDSL接入。（2）同轴电缆上的HFC/SDV接入系统。（3）光纤（FTTx)接入系统。（4）无线接入系统。,1.5NGI的主要技术及发展方向,发展方向:电信网、计算机数据通信网和广播电视网在业务、技术、管理上的统一，实现“三网合”。,1.5NGI的主要技术及发展方向,发展方向:电信网、计算机数据通信网和广播电视网在业务、技术、管理上的统一，实现“三网合”。表现为：统一传送平台各种终端智能化和功能融合固定网络与移动网络的融合有线网络与无线网络的融合宽带网络与传统窄带网络的融合陆地网与空天网的融合,1.5NGI的主要技术及发展方向,1.5NGI的主要技术及发展方向,业务快速响应,智能,窄带话音业务,网络安全保护,网络灵活扩展,带宽动态可调,多媒体业务,宽带数据业务,3G业务,集团专网,电路自动配置,NGN,新兴业务类型,业务,多业务和智能化成为传输网络发展的方向,1.5NGI的主要技术及发展方向,1.6NGI的主要应用,1多媒体交互通信多媒体电子邮件IP电话可视化会议,2远程教育3远程医疗4.远程信息服务（视频点播、网络游戏）,1.6NGI的主要应用,5.信息家电,信息家电,1.6N