通信网体系结构介绍课件

通信网体系结构介绍课件汇报人：小无名18contents目录通信网概述通信网体系结构传输技术交换技术路由选择技术网络管理技术通信网发展趋势与挑战01通信网概述定义通信网是一种由通信端点、节（结）点和传输链路相互有机地连接起来，以实现在两个或更多的规定通信端点之间提供连接或非连接信息传输的通信体系。功能用户信息传输、交换、处理、存储、控制、路由选择、协议转换等。通信网定义与功能03第三阶段（20世纪80年代至今）光纤通信、移动通信、卫星通信等技术的飞速发展，推动了通信网的变革和升级。01第一阶段（20世纪60年代）以模拟信号传输为主，采用频分复用技术。02第二阶段（20世纪70年代）数字传输和时分复用技术的出现，为通信网的发展奠定了基础。通信网发展历程协议规定通信双方如何进行信息交换的规则和标准。信道传输信息的通道，包括有线信道和无线信道。终端设备用户直接使用的设备，如电话机、计算机、手机等。交换设备实现用户信息交换的关键设备，如电话交换机、路由器等。传输设备用于在通信网络中传输信息的设备，如光纤、微波、卫星等。通信网组成要素02通信网体系结构将通信网划分为多个层次，每个层次负责特定的功能，实现模块化设计，降低系统复杂性。模块化设计独立性标准化各层之间通过接口进行通信，保持相对独立性，便于单独设计、开发和维护。各层采用统一的协议和标准，确保不同设备和系统之间的互联互通。030201分层结构原理数据链路层负责数据成帧、流量控制和差错控制。协议包括HDLC、PPP等。物理层负责传输比特流，提供物理连接和电气特性。协议包括EIA/TIA-232、EIA/TIA-449等。网络层负责路由选择和分组传输。协议包括IP、ICMP、IGMP等。应用层提供应用程序使用的网络服务，如电子邮件、文件传输等。协议包括HTTP、SMTP、FTP等。传输层提供端到端的数据传输服务，确保数据可靠传输。协议包括TCP、UDP等。各层功能及协议开放性可扩展性可靠性高效性体系结构特点采用国际标准，支持不同厂商和设备的互联互通，具有良好的开放性。通过分层设计和各层之间的协作，确保数据的可靠传输和网络的稳定运行。各层之间相互独立，可以方便地添加新功能或协议，实现体系结构的可扩展性。各层之间采用高效的通信协议和数据传输技术，提高网络传输效率。03传输技术由两根互相绝缘的铜导线绞合而成，可传输模拟信号和数字信号。特性包括传输距离短、成本低等。双绞线由内导体、绝缘层、外导体和护套组成，具有较高的带宽和较好的抗干扰能力。同轴电缆利用光的全反射原理进行信号传输，具有传输距离远、带宽高、抗干扰能力强等优点。光纤传输介质与特性基带传输将数字信号直接传输到信道中，适用于近距离通信。频带传输将数字信号调制到模拟信号上再进行传输，适用于远距离通信。宽带传输利用宽带技术实现高速数据传输，适用于大数据量、实时性要求高的场景。传输方式及原理接收端检测出错误后，要求发送端重新发送数据，直至接收正确为止。检错重发接收端不仅能检测出错误，还能纠正错误，无需重发数据。前向纠错同时采用检错重发和前向纠错两种方法，以提高数据传输的可靠性。混合纠错差错控制方法04交换技术建立专用通路进行数据传输，通信质量稳定，但资源利用率低。电路交换将数据分成多个分组进行传输，资源利用率高，但可能产生传输时延。分组交换以整个报文为单位进行传输，适用于非实时、大容量的数据传输。报文交换交换方式分类及特点电路交换原理及应用原理通过建立一条专用的物理通路进行数据传输，保证数据传输的稳定性和实时性。应用主要应用于电话通信网中，如固定电话、移动电话等。将数据分成多个分组，每个分组携带目的地址和分组编号等信息，通过路由选择和数据传输等过程实现数据交换。原理广泛应用于计算机网络中，如局域网、广域网和互联网等。应用分组交换原理及应用05路由选择技术分类路由选择算法可分为静态路由选择算法和动态路由选择算法两大类。特点静态路由选择算法简单、开销小，但不能及时适应网络状态的变化；动态路由选择算法能较好地适应网络状态的变化，但实现复杂、开销大。路由选择算法分类及特点最短路径算法该算法基于图论中的最短路径问题，通过计算网络中所有节点对之间的最短路径，得到路由表项。扩散法该算法从一个节点开始，向其所有相邻节点广播路由信息，相邻节点再向其各自的相邻节点广播，直到所有节点都得到路由信息为止。随机走动法该算法让数据包在网络中随机游走，直到到达目的地。这种方法虽然简单，但效率很低，容易造成网络拥塞。静态路由选择算法距离矢量路由算法该算法通过定期交换路由信息来动态更新路由表。每个节点将自己所知的到达目的节点的最佳路径（即最短距离）和下一跳地址告诉相邻节点。链路状态路由算法该算法通过收集网络中所有链路的状态信息来构建网络拓扑图，并计算最短路径。这种方法能够得到全局最优的路由结果，但实现复杂度高。混合式路由算法该算法结合了距离矢量路由算法和链路状态路由算法的优点，既考虑了路径的优劣，又避免了定期交换大量路由信息带来的开销。动态路由选择算法06网络管理技术配置管理负责网络的初始化、配置和维护，包括设备配置、软件配置和数据配置。故障管理负责网络故障的检测、定位和恢复，包括故障检测、故障定位和故障恢复。性能管理负责网络性能的监测、分析和优化，包括性能数据采集、性能分析和性能优化。安全管理负责网络的安全防护和管理，包括访问控制、加密和防火墙等技术。网络管理功能域划分SNMP公共管理信息协议，用于电信网络的管理。CMIPLMMPWBEM01020403基于Web的企业管理，用于企业网络的管理。简单网络管理协议，用于网络设备的管理和监视。局域网个人管理协议，用于局域网设备的管理。网络管理协议标准HP公司推出的网络管理系统，支持多种网络设备和协议。HPOpenViewIBM公司推出的网络管理系统，提供全面的网络管理解决方案。IBMTivoliCisco公司推出的网络管理系统，专注于Cisco设备的管理和监视。CiscoWorks微软公司推出的网络管理系统，集成于Windows操作系统中。MicrosoftSystemCenter常见网络管理系统介绍07通信网发展趋势与挑战智能化NGN将引入智能化技术，实现业务的快速部署和灵活调整，提高网络运营效率。宽带化NGN将采用高速传输技术，提供更高的带宽和更快的传输速度，满足不断增长的业务需求。融合化NGN将实现语音、数据、视频等多种业务的融合，提供统一的、综合的业务平台。下一代网络（NGN）发展趋势连接数量剧增IoT将导致连接数量呈指数级增长，对通信网的连接能力提出更高要求。数据量爆炸IoT设备产生的数据量巨大，对通信网的传输和处理能力提出挑战。低功耗和低成本需求IoT设备通常需要长时间运行且数量众多，因此对通信网的低功耗和低成本需求迫切。物联网（IoT）对通信网影响和挑战5G/6G将提供极高的数据传输速度和极低