城域网广域网设计与接入技术

1、 网络设计综合实践网络设计综合实践城域网城域网城域网技术与设计城域网技术与设计 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践Quidway R2509/2511LAN Switch Quidway S2403/3008/3016农行常州支行网络农行常州支行网络支行支行LAN支行支行LANQuidway R2501POSPOS异步专线异步专线DDN/FR/X.25/ISDNModem清潭路营业网点清潭路营业网点企业用户企业用户ATM柜员机柜员机华联商厦华联商厦POS网点网点储蓄网点储蓄网点网管网管主用路由器主用路由器Quidway R3680/3640备用路由器备用路由器M

2、ODEM PoolCallback主叫主叫回呼回呼常州农行安常州农行安全备份组网全备份组网 网络设计综合实践网络设计综合实践InternetInternet分支机构分支机构同异步串口防火墙Quidway R2501/2601/1602Quidway Quidway R3640/3680R3640/3680R2630/2631R2630/2631R2509/2511R2509/2511R2608/2609R2608/2609家庭办公家庭办公ModemModem POOL移动办公移动办公同异步串口DDN/X.25/FRDDN/X.25/FRPSTNPSTNDDN/X.25/FRDDN/X.25/F

3、RPSTNPSTNPSTNPSTN小机构Call BackCall BackCall BackPSTN拨号接入组网方案拨号接入组网方案 网络设计综合实践网络设计综合实践Quidway NEQuidway NE系列系列R2630/2631/3640/3680R2630/2631/3640/3680R4001/R2606R4001/R2606分支机构分支机构 1ISDN PRIISDN PRI128bpsISDN128kbpsISDNQuidway R1603/4128kbpsISDN分支机构分支机构 1Quidway R1603/4NT1PLUS/TA华为华为Quidway系列路由器系列路由器的

4、的CE1/PRI接口被设置为接口被设置为ISDN PRI接口，路由器接口，路由器被用做被用做ISDN接入服务器接入服务器ISDNCall BackCall BackCall BackISDN拨号接入组网拨号接入组网方案方案 网络设计综合实践网络设计综合实践分支机构分支机构 Quidway R2501/2601/1600QuidwayR2501/2601/1600分支机构分支机构 2Quidway R2501/2601/1600分支机构分支机构 1华为华为QuidwayQuidway系列路由器系列路由器的的CE1/PRICE1/PRI接口被设置为接口被设置为CE1CE1接口，用于组建点接口，用于

5、组建点对多点的对多点的DDNDDN网络，也可网络，也可以封装帧中继协议以封装帧中继协议DDN/FRQuidway NetengineQuidway NetengineR2630/2631/3640/3680R2630/2631/3640/3680R4001/R2606R4001/R2606多分支机构专线组网方案多分支机构专线组网方案 网络设计综合实践网络设计综合实践移动办公Quidway R1603/R1604Quidway R2601/2509/2511R2501/R1602TA/NT1Quidway 模块化路由器R3640/R3680/R2630/R2631DDN/X.25/FRISDN/

6、PSTN分支机构分支机构Call BackCall BackCall BackCall BackInternet防火墙防火墙企业广域网络综合解决方案企业广域网络综合解决方案 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网

7、络设计综合实践LAN、MAN、WAN各有什么特点？各有什么特点？ 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践l广域网（广域网（Wide Area NetworksWide Area Networks，WANWAN）距离远、带宽小、延时大距离远、带宽小、延时大 网络设计综合实践网络设计综合实践专线专线电路交换电路交换包交换包交换/分组交换分组交换PPP, SLIP, HDLCHDLC, PPP, SLIPTelephoneCompanyX.25、 Frame Relay、 ATM、DDNServiceProvider 网络设计综合实践网络设计综合实践DTEDCEEIA/T

8、IA-232 or X.21DTEDCEEIA/TIA-232 or X.21lWANlDTE:数据终端设备,指的是位于用户网络接口用户端的设备，它能够作为信源、信宿或同时为二者 lDCE:数据通信设备（EIA扩展的）或者数据电路终端设备（ITU-T扩展的）,该设备与通信网络的连接构成了网络终端的用户网络接口。 调制解调器和接口卡都是DCE设备的例子 网络设计综合实践网络设计综合实践技技 术术速速 率率应应 用用拨号拨号56Kb/s家到办公室或家到办公室或INTERNETT11.544Mb/s中型企业中型企业Internet接入、局域网点到点连接入、局域网点到点连接接E12.048Mb/s中型

9、企业中型企业Internet接入、局域网点到点连接入、局域网点到点连接接ADSL8Mb/s中型企业或家庭的高速中型企业或家庭的高速Internet接入接入CABLE MODEM52Mb/s中型企业或家庭的高速中型企业或家庭的高速Internet接入接入E334.368Mb/s大型公司大型公司Internet接入接入 ，ISP主干网接入主干网接入T345Mb/s大型公司大型公司Internet接入接入 ，ISP主干网接入主干网接入OC-151.48Mb/s主干网、园区网主干网、园区网Internet到到ISPOC-3155.52Mb/s大型公司主干网，大型公司主干网，Internet主干连接主干

10、连接OC-241.24Gb/s大型公司主干网，大型公司主干网，Internet主干连接主干连接 网络设计综合实践网络设计综合实践FlagAddressControlDataFCSFlagSDLC and LAPBFlagAddressControlProprietaryDataFCSFlagCisco HDLCPPPFlagAddressControlProtocolLCPFCSFlagLink Control Protocol (LCP)CodeIdentifierLengthData 网络设计综合实践网络设计综合实践l PPP协议是目前使用最广泛的广域网协议，这是因为它具协议是目前使用最广

11、泛的广域网协议，这是因为它具有以下特性：有以下特性： 能够控制数据链路的建立；能够控制数据链路的建立； 能够对能够对IP地址进行分配和使用；地址进行分配和使用； 允许同时采用多种网络层协议；允许同时采用多种网络层协议； 能够配置和测试数据链路；能够配置和测试数据链路； 能够进行错误检测；能够进行错误检测； 有协商选项，能够对网络层的地址和数据压缩等进行协有协商选项，能够对网络层的地址和数据压缩等进行协商。商。 网络设计综合实践网络设计综合实践IPX/SPXPPPSLIPHDLC 网络设计综合实践网络设计综合实践(EIA/TIA-232, V.24, V.35, ISDN)OSI21(IP, I

12、PX, AppleTalk)3 网络设计综合实践网络设计综合实践UPOpenedSuccess/NoneFailFailDownClosing 网络设计综合实践网络设计综合实践PAP or CHAPPSTN/ISDNPSTN/ISDNData 网络设计综合实践网络设计综合实践ClientServerHostname: ruijiePassword: 123 username ruijiepassword 123 网络设计综合实践网络设计综合实践ClientServerHostname: RAPassword: 123 Hostname: RBPassword: 123 ChallengeSuc

13、cessFailureRBRA 网络设计综合实践网络设计综合实践l电路交换的模拟电话线路的数字版本 l支持承载语音、数据、视频等多种用户服务的传输 ProvidernetworkDigital PBXSmall officeHome office TelecommuterCentral site 网络设计综合实践网络设计综合实践l欧洲：30B+D 北美：23B+DServiceProvidernetworkNT1CSU/DSU 网络设计综合实践网络设计综合实践56/64 kbps56/64 kbps16 kbps192 kbps2BDBRIT1 1.544 Mbps orE1 2.048 Mb

14、ps (includes sync)23B (T1) or30B (E1) D64 kbpseach64 kbpsPRI2.048 Mbps(includes sync)31 64 kbpschannelsE11.544 Mbps(includes sync)24DS0sT1 网络设计综合实践网络设计综合实践PSTNISDNI need to send data to Dallas.DallasCorporateChicagoConnect when neededDisconnect when finishedISDN or PSTN 网络设计综合实践网络设计综合实践HeadquartersT

15、elecommuterVendor周期性连接小数据量主链路备份 网络设计综合实践网络设计综合实践专线常称为租用线路（专线常称为租用线路（Leased linesLeased lines），租），租用线路的带宽只给租用者专用用线路的带宽只给租用者专用 专线为两个站点提供专线为两个站点提供“点到点专用线路点到点专用线路”，实际上可能不是两个站点间的直接连接，而实际上可能不是两个站点间的直接连接，而是经过电话公司的基础传输设施是经过电话公司的基础传输设施 网络设计综合实践网络设计综合实践名称名称带宽（带宽（Mbps）信道信道数数应用范围应用范围E12.048 30中国大陆地区和欧洲等中国大陆地区和欧

16、洲等E28448 120中国大陆地区和欧洲等中国大陆地区和欧洲等E334.368 480中国大陆地区和欧洲等中国大陆地区和欧洲等T11.544 24美国等美国等T26.312 96美国等美国等T344.736672美国等美国等l个人或小公司来说可以租用低容量的线路，称作T1/E1分片（fractional T1/E1） 网络设计综合实践网络设计综合实践InternetBackboneOC3/STM1POS/ATMcOC12/STM4POS/ATMService Provider Network Business UsersTelcoNetwork fT1/fE1nxT1T3/E3T3/E3/E

17、1ATM/FR/PPPADMADMADMDACSSONETRingT1/E1EdgeCoreGig EthTier2/3ISPNetwork 网络设计综合实践网络设计综合实践l使用虚电路建立连接的分组交换技术l依赖端到端协议完成大部分纠错l没有自己的网络层Frame Relayworks hereFrameRelay switchesCSU/DSUTokenRing 网络设计综合实践网络设计综合实践lDLCI：数据链路标识符lLMI: 本地管理接口lCIR: 承诺信息速率lFECN: 前向拥塞通知lBECN： 后向拥塞通知lDE: 丢弃位DLCI:100DLCI:200DLCI:400Loca

18、lAccessLoop=T1DLCI:500PVCLocal AccessLoop=64 kbpsLocal AccessLoop=64 kbpsPVC 网络设计综合实践网络设计综合实践1)用户端配置l 配置帧中继封装l 创建子接口l 指定DLCI2)配置路由器仿真帧中继交换机l 配置路由器为帧中继交换机l 指定接口类型l 建立PVC映射 网络设计综合实践网络设计综合实践l DDN网络的特点网络的特点非交换的永久虚电路非交换的永久虚电路为用户提供点到点的数字专用线路为用户提供点到点的数字专用线路网络对用户透明，支持任何协议网络对用户透明，支持任何协议适合于频繁的大数据量通信适合于频繁的大数据量

19、通信在干线上为用户提供时分复用信道在干线上为用户提供时分复用信道DDNPAC分组网LANLANLANLANDTUPBX语音节点机HDSLDTU局域网中心节点高速VPN组网高速局域网互连分组网中继局域网互连 网络设计综合实践网络设计综合实践Internet10.1.1.010.2.1.010.1.10.0RegisteredAddressRegisteredAddress 网络设计综合实践网络设计综合实践IPPPPPPPL2TPL2FPPPPPPlPPTP (Point to Point Tunneling Protocol)lL2F (Layer 2 Forwarding)lL2TP (Lay

20、er 2 Tunneling Protocol) 网络设计综合实践网络设计综合实践RemoteOfficeMainOfficeVPNHomeOfficeMobileWorkerBusinessPartnerPOPPOP 网络设计综合实践网络设计综合实践l网络地址转换NATl代理连接l路由连接Public AddressInternet 网络设计综合实践网络设计综合实践静态静态NAT（staticNAT): 静态静态NAT设置起来最为简单，内部网络中的每个主机都被永久映射成设置起来最为简单，内部网络中的每个主机都被永久映射成 外外部网络中的某个合法的地址部网络中的某个合法的地址,多用于服务器多用

21、于服务器动态地址动态地址NAT (NAT池池:pooledNAT）: 动态地址动态地址NAT (NAT池池)则是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采则是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络用动态分配的方法映射到内部网络,多用于网络中的工作站。多用于网络中的工作站。 动态地址动态地址NAT只是转换只是转换IP地址，它为每一个内部的地址，它为每一个内部的IP地址分配一个临时地址分配一个临时的外部的外部IP地址，主要应用于拨号，对于频繁的远程联接也可以采用动态地址，主要应用于拨号，对于频繁的远程联接也可以采用动态NAT。当远程用户联接上之后，动态地址当远程用户联接上

22、之后，动态地址NAT就会分配给他一个就会分配给他一个IP地址，用户断开地址，用户断开时，这个时，这个IP地址就会被释放而留待以后使用。地址就会被释放而留待以后使用。 端口端口NAT（PAT/ NAPT）-网络地址端口转换网络地址端口转换: 端口端口NAT (NAPT/(PAT)则是把内部地址映射到外部网络的一个则是把内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不地址的不同端口上。同端口上。 网络地址端口转换网络地址端口转换NAPT（Network Address Port Translation）是人们）是人们比较熟悉的一种转换方式。比较熟悉的一种转换方式。NAPT普遍应用于接入设备中，它可以将中小

23、型的普遍应用于接入设备中，它可以将中小型的网络隐藏在一个合法的网络隐藏在一个合法的IP地址后面。地址后面。NAPT与动态地址与动态地址NAT不同，它将内部连不同，它将内部连接映射到外部网络中的一个单独的接映射到外部网络中的一个单独的IP地址上，同时在该地址上加上一个由地址上，同时在该地址上加上一个由NAT设备选定的设备选定的TCP端口号。端口号。 允许同时有多个连接通过几个（甚至一个）公网允许同时有多个连接通过几个（甚至一个）公网IP地址访问公网地址访问公网 网络设计综合实践网络设计综合实践Inside Local IP Address10.1.1.110.1.1.2NAT tableInsi

24、de Global IP Address202.168.2.2202.168.2.3lNAT 功能:内部网络地址转换复用内部的全局地址TCP 负载均衡解决网络地址重叠InternetInside10.1.1.110.1.1.2 网络设计综合实践网络设计综合实践Windows 95 PCModemBranch officeISDN/analogSmall officeCentral siteFrame RelayFrame RelayservicePRIBRIBRIFrame RelayAsyncAAA serverAsyncSA10.1.1.1202.168.2.2SAInside Local

25、 IP Address10.1.1.1Inside Global IP Address202.168.2.2NAT table PATPAT 网络设计综合实践网络设计综合实践InternetInside10.1.1.1Inside Local IP Address10.1.1.210.1.1.1Simple NAT tableInside Global IP Address202.168.2.3202.168.2.210.1.1.2Host B182.20.7.3ACBABDSA10.1.1.1DA10.1.1.1SA202.168.2.2DA202.168.2.2 网络设计综合实践网络设计综

26、合实践10.1.1.2:172310.1.1.1:1024NAT table202.168.2.2:1723202.168.2.2:1024182.21.7.3:23182.20.7.3:23TCPTCP10.1.1.3:1723202.168.2.2:1492 182.21.7.3:23TCPInternetInside10.1.1.1Host B182.20.7.313SA10.1.1.1DA10.1.1.1SA202.168.2.2DA202.168.2.210.1.1.210.1.1.3452Host C182.21.7.3DA202.168.2.24Inside Global IP

27、Address: PortOutside Global IP Address: PortProtocolInside Local IP Address: Port10.1.1.1 网络设计综合实践网络设计综合实践WAN设计中需要解决的问题l可靠性l花费l网络延迟l数据流量l和标准及传统网络的兼容性l易于配置和维护l支持远程访问 网络设计综合实践网络设计综合实践电路交换网络电路交换网络交换式连接交换式连接WANPSTNISDN租用线路租用线路E1部分部分E1X.25帧中继帧中继ATM专线连接专线连接 网络设计综合实践网络设计综合实践ABDC校园网全网状6条链路部分网状4条链路通讯量高通讯量低l同

28、级别的链路负荷分担l流量大的站点间专线连接通讯量高 网络设计综合实践网络设计综合实践总部地区部分部 网络设计综合实践网络设计综合实践部信息中心部信息中心 省信息中心省信息中心 网络设计综合实践网络设计综合实践部信息中心部信息中心省信息中心省信息中心 网络设计综合实践网络设计综合实践部信息中心部信息中心 省级节点省级节点 大区中心节点大区中心节点南京南京武汉武汉广州广州成都成都西安西安沈阳沈阳 上海上海重庆重庆贵州贵州昆明昆明拉萨拉萨 网络设计综合实践网络设计综合实践部信息中心部信息中心 省级节点省级节点大区中心节点大区中心节点 南京南京武汉武汉广州广州成都成都西安西安 沈阳沈阳 上海上海重庆重

29、庆贵州贵州昆明昆明拉萨拉萨155M155M155M155M155M34M/N*2M34M/N*2M34M/N*2M骨干链路骨干链路备份备份链路链路 网络设计综合实践网络设计综合实践部信息中心部信息中心 省级节点省级节点 大区节点中心大区节点中心 南京南京武汉武汉广州广州Chengdu 西安西安 沈阳沈阳 上海上海 重庆重庆贵州贵州 昆明昆明 拉萨拉萨 34M/N*2M34M/N*2M34M/N*2M骨干链路骨干链路备份链备份链路路2M/N*2M 网络设计综合实践网络设计综合实践lSDH骨干传输网络lDWDM骨干传输网络l以太城域网 网络设计综合实践网络设计综合实践在SONET基础上制定了SDH

30、（同步数字系列）（同步数字系列）标准SDH采用以字节为基础的矩形块状帧结构基本帧结构为STM-N（同步传输模块）任何级别的STM-N帧，帧频都是8000帧/秒，帧周期恒为125s。STM-N帧开销和位置是固定的，与负载无关。SDH帧可以封装各种信息（如Ethernet、E1、PPP等）,SDH可用于集成新的服务。在SDH链路上使用PPP封装，可以在SDH传输网上实现IP over SDH。 网络设计综合实践网络设计综合实践l我国采用的SDH复用与映射结构 网络设计综合实践网络设计综合实践SDH传输网设计技术传输网设计技术1SDH传输网络设备传输网络设备l大部分SDH器件以插板形式，集中安装在机

31、柜中。lSDH信号交换方式 网络设计综合实践网络设计综合实践（1）TM（终端复用器）（终端复用器）将多路低速信号复用成为1路高速信号，或者将1路高速信号分接成多路低速信号。（2）ADM（分插复用器）（分插复用器）应用最广泛的设备，用于SDH网络的中间局站。主要功能：l在高速信号中分出或插入部分低速信号；l进行不同VC（虚容器）之间的互连；l构成自愈环网络。 网络设计综合实践网络设计综合实践 （3）DXC（数字交叉连接设备）（数字交叉连接设备）对接入端口的速率进行控制；分接/插入功能；分离业务功能；电路调度功能；简易网络配置功能；网关功能；网络保护倒换功能；测试设备接入功能等。 （4）REG（再

32、生中继器）（再生中继器）延长传输距离，不能上/下电路。纯光再生中继器，主要进行光功率放大，以延长光传输距离；电再生中继器，通过光/电变换，电信号抽样、判决、再生整形，电/光变换，达到消除线路噪声，保证线路传送信号波形的完好。 网络设计综合实践网络设计综合实践2SDH网络拓扑结构网络拓扑结构lSDH网络支持的拓扑结构有：点到点、链路形、环形、星形和网状形等lSDH网络基本结构3自愈环自愈环l网络发生故障时，无需人为干预，网络自动在极短的时间内（ITU-T规定为50ms），使业务自动从故障中恢复传输。l自愈是通过备用信道将失效的业务自动恢复，不涉及具体故障部件和线路的修复。故障的修复仍然需要人工干

33、预才能完成。 网络设计综合实践网络设计综合实践l案例 SDH系统组成 网络设计综合实践网络设计综合实践l案例 SDH网络应用案例 网络设计综合实践网络设计综合实践l案例 SDH网络设备 网络设计综合实践网络设计综合实践WDM系统工作原理系统工作原理。，它可以传送任何格式的信号。，每个波长信道在光谱中占用一定的频率。 DWDM与与CWDMl WDM系统按照波长信道间距不同，分为CWDM（粗波分复用）（粗波分复用）和DWDM（密集波分复用）（密集波分复用）。 波长信道间距大于1nm，且信道总数少于18个时，称为CWDM； 如果波长信道间距小于1nm，且信道总数大于18个，则称为DWDM系统。l 现

34、有的商用WDM系统大部分是DWDM系统。 网络设计综合实践网络设计综合实践l案例 CWDM与DWDM的技术比较 网络设计综合实践网络设计综合实践DWDM系统的优点l DWDM系统与传送内容无关。 DWDM可传送IP、SDH等数字信号，也可以传送CATV、视频监控、音频等模拟信号。，因此能在一根光纤中同时传输声音、视频、数据等多媒体信息，实现多业务综合。l DWDM系统可以节约大量的光纤资源。如果DWDM系统中的ROADM（可重构光分插器）（可重构光分插器）和OXC（光交换机）（光交换机）设备能够商用化，就可以直接进行光交换，免除O-E-O（光（光-电电-光）光）转换步骤，提升网络效率。l DW

35、DM系统扩容时，不需要改变原有的光纤设备，也不需要铺设光纤，只需要更换光端机或增加一个光波长，就可以进行容量扩充，因此DWDM是理想的扩容技术。 网络设计综合实践网络设计综合实践l开放式WDM系统结构 网络设计综合实践网络设计综合实践DWDM系统组成系统组成l 发射部分： 光发射机，光波长转换器（OTU），光合波（OMU）l 接收部分： 光分波器（ODU），），光接收机等l 传输部分： 光线路放大器（LA），），光分插复用器（OADM）等l 监控部分： 光监控通道（OSC）等；l 网管部分： 工作站（WS），），网络管理终端（EOT），），管理软件等。 网络设计综合实践网络设计综合实践l案例

36、DWDM系统结构 网络设计综合实践网络设计综合实践l掺铒光纤放大器基本结构 网络设计综合实践网络设计综合实践l光栅型分波/合波器工作原理 网络设计综合实践网络设计综合实践DWDM网络结构设计网络结构设计lDWDM支持环型、链路型、网状型、树型等结构。l长途传输网大多采用链路型和环型结构。lWDM城域网大多采用环型结构。l光通信设备故障率很低，故障大多来自光缆线路。 网络设计综合实践网络设计综合实践l案例 DWDM网络应用案例 网络设计综合实践网络设计综合实践CWDM在城域网中的应用在城域网中的应用l CWDM的优势在于成本较低 不需要冷却激光器，采用价格低廉的无源滤波器，使用廉价的小型光端机。

37、 目前CWDM系统成本只有DWDM的30%左右。l CWDM适用于点对点、以太网、SDH等网络，特别适合短距离（50km以下）、高带宽（2.5Gbit/s以上）、接入点密集的通信应用，如园区网络通信。 网络设计综合实践网络设计综合实践城域以太网技术特征城域以太网技术特征l 城域以太网与传统以太网比较，保留了帧结构和简单性，其他特征已有根本性变化。（1）标准化 网络结构、接口和协议的标准化； 标准化的业务传送，如：l以太网专线（EPL）l以太网虚拟专线（EVPL）l以太局域网（E-LAN）等（2）扩展性 城域以太网支持用户的数量（百万级用户）； 网络的地理范围（百公里）、业务识别（数据、语音、视

38、频）； 网络控制能力（AAA、OAM）； 网络设计综合实践网络设计综合实践城域以太网技术特征城域以太网技术特征（3）可靠性 星形结构组网时，可能出现广播风暴等问题； 增加信令协议，实现环形组网； 链路聚合耗费了大量的线路和端口资源，不适合城域以太网； 生成树协议（STP）恢复时间为秒级，远远大于电信级要求的50ms。 城域以太网要确保业务倒换时间小于50ms。（4）QoS 城域以太网的QoS技术： 流分类：l根据MAC地址、VLAN ID、IP地址及端口号区分业务流。 映射：l根据策略，对实时性较强的业务设置为EF（加速转发）；对丢包敏感，而实时性不强的业务，设置为AF（确保转发）；对应普通业

39、务设置为BF（尽力而为） 网络设计综合实践网络设计综合实践城域以太网业务参考模型 网络设计综合实践网络设计综合实践城域以太网设计技术城域以太网设计技术1RPR城域网技术城域网技术l RPR（弹性分组环）（弹性分组环）遵循IEEE 802.17标准。l 优点： 确保业务的服务质量； 50ms的保护切换时间。l 缺点： 新增加了一个MAC层，造成成本较高； 只支持环型组网，没有跨环标准，无法实现环相切、环相交、环相连等复杂的网路结构。 网络设计综合实践网络设计综合实践l案例 RPR网络应用案例 网络设计综合实践网络设计综合实践Q in Q（SVLAN）城域网技术）城域网技术l SVLAN（可堆叠（

40、可堆叠VLAN）也称为Q in Q。l 在以太帧中堆叠2个IEEE 802.1Q标签，使数据包带着2层VLAN标签穿越IP城域网。l Q in Q最多能提供40964096个VLAN ID。 MAC in MAC城域网技术城域网技术l 设计思想： 在用户以太数据包上再封装一个运营商的以太帧头，形成2个MAC地址。用户MAC地址存储在电信运营商的以太帧中，传输网只根据运营商的MAC地址转发流量。l 优点。 运营网与用户之间的界限非常清晰 MAC地址理论上可以支持1600万个用户 运营网与用户网的隔离 采用2层封装技术，不需要复杂的信令机制 网络设计综合实践网络设计综合实践MPLS城域网技术城域网

41、技术l MPLS（多协议标签交换）与TE（流量工程）技术的融合，称为MPLS-TE。l MPLS糅合了OSPF、IS-IS、BGP等复杂路由协议，以及跨域等技术。l MPLS技术相对以太网来说比较复杂。 MSTP技术技术l MSTP（多业务传输协议）不但可以完成TDM（时分复用）业务的传送，还可以直接提供各种速率的以太网接口；l 基于MSTP的城域网是一个主流方案。l 基于MSTP的城域网利用率很低. 例如，一个100M带宽的Ethernet数据包，需要155M带宽的VC进行封装; 2.5G的SDH只能支持2个GE封装。 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践接入网

42、基本结构接入网基本结构l ITU-T Y.1231对IP接入网的定义： 在IP用户与IP服务者之间提供IP业务，提供接入到IP业务的网络实体。IP用户和IP服务者是终结IP层或IP相关功能的逻辑实体，并且可能包括较低层的功能。l IP接入网结构包括： CPN（用户驻地网） RP（参考点） TE（终端设备） IP核心网等。 网络设计综合实践网络设计综合实践类类型型介质介质接入技术接入技术最大理论传输速率最大理论传输速率市场应用市场应用有有线线接接入入铜缆铜缆ADSL（非对称数字线路）（非对称数字线路）下行8Mbit/s，上行1Mbit/s广泛用于个人用户接入光纤光纤Ethernet（以太网）（以

43、太网）10/100/1000Mbit/s，10Gbit/s企业LAN主流接入方式DDN（数字数据网）N64kbit/s155Mbit/s主要用于企业专线接入EPON（以太无源光网络）（以太无源光网络）10Gbit/s城域网应用，有发展前途SDH（同步光纤网络）51.84Mbit/s2.5Gbit/s接入网应用较少混合混合HFC（混合光纤同轴电缆）下行36Mbit/s，上行10Mbit/s部分城市应用，3网合1竞争中无无线线接接入入固定固定LMDS（本地多点分配业务）N64kbit/s155Mbit/s微波，用于基站之间的接入DBS（直播卫星系统）下行108Mbit/s，上行6Mbit/s用于特

44、殊领域，如股票、电视等移动移动WLAN（无线局域网）（无线局域网）300Mbit/s微波，应用较多，有发展前途3G（第（第3代无线移动通信）代无线移动通信）下行14.4Mbit/s，上行5.7Mbit/s手机应用，发展趋势较好 网络设计综合实践网络设计综合实践l窄带接入技术：窄带接入技术：PSTN、X.25、FR、DDN等等l宽带接入技术：宽带接入技术：ADSL、Ethernet、FTTx（EPON)、HFC等。等。 网络设计综合实践网络设计综合实践骨干传输网络又称为核心网，是整个网络的骨干组成部分骨干传输网络又称为核心网，是整个网络的骨干组成部分骨干传输网络是由分组交换节点连接而成的多路由网

45、络。骨干传输网络是由分组交换节点连接而成的多路由网络。骨干传输网络的可靠性和链路的速率都较高。骨干传输网络的可靠性和链路的速率都较高。无线铜缆光缆SDH/PDH传输FRATM电路交换IP（网络 Internet）分组交换物理层数据链路层网络层IP over WDMIP over SDHIP over ATM发展趋势 不同的传输系统，不同的传输系统，IP接入网有接入网有不同的不同的IP映射机制。映射机制。 典型的典型的IP映射机制映射机制IPoE（IP over Ethernet）IPoDWDM（IP over DWDM）IPoSDH（IP over SDH） 网络设计综合实践网络设计综合实践应

46、用层传输层网络层数据链路层物理层铜线/光缆MAC802.3 LLCIPSDHATM/FR/PPP应用TCPTCP/IP结构局域网宽带骨干网铜线/光缆 SDHMAC宽带接口IPATM/FR/PPPIP应用TCP 网络设计综合实践网络设计综合实践应用层传输层网络层数据链路层物理层铜线/光缆MAC802.3 LLCIPSDH应用TCPTCP/IP结构局域网宽带骨干网IP应用TCPPPPoE 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践（1）业务量密度低）业务量密度低l骨干网中继电路的使用率在50%以上。l接入网业务量密度较低，如小区用户接入链路

47、的。（2）业务量分布为集中型）业务量分布为集中型l城域骨干网的业务量分布均匀。l接入网的业务量分布为集中型。l接入网有明显的，适用于集中控制。（3）成本必须低廉l城域骨干网每个用户分担的成本较低。l接入网由个别或少数用户专用，平均使用率低，成本直接由用户承担。（4）成本差异大l接入网要覆盖各种类型的用户，不同类型用户的需求不同，建设条件不同，导致成本差异较大。（5）成本与业务量无关l接入网业务量密度低，尽管业务量变化较大，但对成本没有明显影响，其成本与业务量基本无关。 网络设计综合实践网络设计综合实践（6）用户需求多样化）用户需求多样化l 不同用户在业务容量，业务性能，可靠性等方面有不同的要求

48、。 大企业用户要求QoS保证，安全保护等。 居民用户对QoS 要求不高，成本承受能力差。（7）运行维护量大）运行维护量大l 核心网设备一般在机房内；l 接入网设备一般在室外或建筑物楼道中。l 接入网故障率较高，运行维护工作量十分庞大。（8）覆盖半径较小）覆盖半径较小l 据统计，10km能覆盖95%以上的用户。（9）接入设备多样化）接入设备多样化l 企业网络常用接入设备： L3/L4交换机、路由器、防火墙、光纤Modem、DDN设备等l 个人用户接入设备： 各种Modem、交换机、AP等。 网络设计综合实践网络设计综合实践E1/T1数字化链路数字化链路1语音采样频率l人类听觉频率在20Hz20k

49、Hz之间，人耳在感觉4kHz的语音时较舒适。l国内外电话都采用4kHz作为话音频率区。l按照采样定理，要达到4kHz的语音频带，采样频率应当达到8kHz。l如果采样量化范围在0255（8bit）之间，则数据采样速率为：8bit8000次/秒64kbit/s。l说明电话语音的数据采样速率如果不低于64kbit/s，就可以得到很好得语音效果。2E1与与T1标准标准lE1接口是城域传输网和接入网中最常用的接口标准，绝大部分城域网设备都提供E1接口。lE1是欧洲标准，T1是北美标准，中国采用E1标准。lE1有32路时隙，其中30路为可用时隙。 网络设计综合实践网络设计综合实践3E1链路传输速率链路传输

50、速率l E1链路采用PCM（脉冲编码调制）（脉冲编码调制）信号，规定每秒8000个E1帧通过E1链路，因此E1链路的数据传输速率为： 8000256bit=bit/s。l 1个E1链路有32个64kbit/s的话音或数据信道。l E1帧周期为： T1/f1/8000125sE1帧结构 网络设计综合实践网络设计综合实践4CE1链路链路lCE1是将E1的2M带宽划分为N个64kbit/s的信道，用户仅使用其中的几个信道，如128kbit/s等。l通信量不大的用户大都采用CE1链路。5E1接口的连接接口的连接lE1链路的传输介质可以是电话线、双绞线、同轴电缆、光纤、微波和红外线。lE1连接设备有基带

51、Modem、光纤收发器、光端机、路由器等。l电信运营商开通E1或CE1链路后，。l使用E1链路时，网络两端路由器E1接口的参数配置必须完全一致。双方接口参数不一致时，会造成数据链路不通、误码、失步等现象。E1数字链路连接 网络设计综合实践网络设计综合实践l案例 E1数字链路的网络连接 网络设计综合实践网络设计综合实践PSTN接入网技术接入网技术lPSTN拨号接入网的最大传输速率可达56kbit/s。l由于PSTN接入速率太低，目前已被淘汰。lPSTN接入网基本结构 网络设计综合实践网络设计综合实践 用户只需要一对电话线，就可以同时享有语音、数用户只需要一对电话线，就可以同时享有语音、数据、影像

52、等多样化的数字通信服务。这种数字网络被据、影像等多样化的数字通信服务。这种数字网络被称为综合业务数字网称为综合业务数字网(Integrated Services Digital Network，ISDN)。DBBD23 B或30 B N-ISDN 基本速率基本速率BRI D=16Kb/s B=64Kb/sB-ISDN-基群速率接口基群速率接口PRI: 提供提供1.544 Mb/s和和2.048 Mb/s两种速率，两种速率，B和和D均为均为64 Kb/s 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践X.25接入网技术接入网技术X.25基于存储转发原理。X.25协议采用虚电路

53、服务，它要求数据链路层提供无差错的传输。X.25的数据传输速率低于64kbit/s。X.25通信费用与通信量有关。X.25在同一条虚电路上既传输控制分组，又传输数据分组，这就是通常所说的带内信令。X.25分组交换网结构分组交换网结构 网络设计综合实践网络设计综合实践DDN接入网技术接入网技术1DDN的基本特性的基本特性 采用点对点传输模式；向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输通道 既可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真、数字话音、数字图像信号或其他数字化信号。 常用传输速率为（E1），可达155Mbps DDN主干为光纤传输，采用数字信道直接传送数据，传输质量高。 DDN电路

54、采用固定连接方式,称为DDN专线。 DDN专线需要铺设专用线路从用户端进入主干网络，使用专线需支付两种费用：一是电信月租费；另一种是网络使用费。 网络设计综合实践网络设计综合实践2DDN网络结构网络结构l DDN由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备组成。l DDN网络拓扑结构图3DDN用户接入方式用户接入方式l NTU通常与DSU（如基带Modem）配套使用，这是一种常用接入方式，支持128kbit/s以下速率，提供V.24或V.35接口。l DDN网络用户Modem接入 低速接入支持64kbit/s以下速率，采用V.24接口。 高速接入支持CE1的N64kbit/s，采用V.35接口 网络

55、设计综合实践网络设计综合实践DTU接入接入 通常情况下的接入方式，支持距离在通常情况下的接入方式，支持距离在5公里之内，通信速率不超公里之内，通信速率不超过过128Kbps。MODEM接入接入 支持距离较支持距离较DTU稍远一些，通信速率不超过稍远一些，通信速率不超过128Kbps。xDSL系列设备接入系列设备接入 适用于支持高速用户接入，适用于支持高速用户接入，HDSL可达可达2048Kbps。若采用。若采用ADSL接入（主要用于专线上网），则下行速率最高可达接入（主要用于专线上网），则下行速率最高可达8Mbps。节点机接入节点机接入 适用于适用于DDN用户专线较集中的位置，特别适用于集团用

56、户中心节用户专线较集中的位置，特别适用于集团用户中心节点。点。DDN节点机可通过若干条数字中继接入节点机可通过若干条数字中继接入CHINADDN网，确保集团网，确保集团用户中心节点的稳定性、可靠性、可用性及可扩展性。采用节点机接用户中心节点的稳定性、可靠性、可用性及可扩展性。采用节点机接入维护方便、易于管理，是集团用户理想的接入解决方案。入维护方便、易于管理，是集团用户理想的接入解决方案。 通过光纤电路接入通过光纤电路接入 适用于光纤到户的用户，通信速率可灵活选择。适用于光纤到户的用户，通信速率可灵活选择。 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践ADSL接入网设计接

57、入网设计lxDSL 数字用户线DSL(Digital Subscriber Line)宽带接入技术采用数字调制解调技术在常规的用户铜质双绞线上传送宽带信号。 ADSL、HDSL、SDSL和VDSL等。所有这些DSL一般都统称为xDSLlADSL 非对称数字用户环路（ADSL，Asymmetric Digital Subscriber Loop）利用现有的一对电话线，为用户提供上、下行非对称的传输速率。 上行最高可达1Mbps 下行最高可达8Mbps 传输距离为35km 分为虚拟拨号方式和专线方式 网络设计综合实践网络设计综合实践l xDSL接入技术有： ADSL （非对称数字用户环路）（非对称

58、数字用户环路） VDSL（甚高速数字用户环路）（甚高速数字用户环路）； HDSL（高速数字用户环路）；（高速数字用户环路）； RADSL（自适应速率数字用户环路）；（自适应速率数字用户环路）； IDSL（ISDN数字用户环路）数字用户环路）； SDSL（单线对数字用户环路）（单线对数字用户环路）等。l xDSL技术之间的区别主要在于传输速率、传输方向性、传输距离以及电话线类型。 DSLAM接入网结构模型接入网结构模型l ADSL目前采用IP传输模式。l ADSL的IP接入称为DSLAM（DSL接入复用器）接入复用器）DSLAM接入网模型接入网模型 网络设计综合实践网络设计综合实践l DSLAM

59、接入网由局端模块和远端模块组成。 远端模块由用户ADSL Modem和语音分离器组成，用户端称为ATU-R。 局端模块包括ADSL Modem群和多路复用系统。 通常将ADSL Modem群和多路复用系统组合成一个接入设备，称为DSLAM（DSL接入复用器）接入复用器）。 ADSL局端称为ATU-C。l DSLAM主要功能： 对来自用户端的比特流进行分离或复合； 将这些数据转发到上连的IP城域网中。l BAS（宽带接入服务器）（宽带接入服务器）是IP城域网用户管理设备。l BAS功能： 用户识别、认证、计费、IP地址管理 流量汇聚、安全管理等。 网络设计综合实践网络设计综合实践l案例 DSLA

60、M在接入网中的应用 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践内部电话接口内部电话接口外部电话接口外部电话接口电源开关电源开关串行接口串行接口网卡或集线器接口网卡或集线器接口电源适配器接口电源适配器接口 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 网络设计综合实践网络设计综合实践 HFC接入网概述接入网概述l CATV（有线电视）网络为单向树形结构，电视信号采用广播方式向用（有线电视）网络为单向树形结构，电视信号采用广播方式向用户终端传输。户终端传输。l CATV网络改造为网络改造为HFC（同轴电缆光纤混合网）：