精品课件-现代通信网(郭娟)-第五章 互联网-01
合集下载
《现代通信网技术》课件第五章 分组交换(jj)
P 100
P 010
F 000
F 110
F 001
4、数据链路建立与拆除 通信区全过程
收发网络层分组（封在 I中）用S对I差控流控
三 X.25虚电路
1、两个DTE之间的虚电路：2个LCN，LCN短，只有本地意义，两个不同 的（DTE—DCE）的链路可用相同的LCN； 2、DTE—DCE之间的物理链路上可建立多条至不同目的地的虚电路； 3、通信全过程
帧的表示方法
帧类 别 命令 响应 1
II
0
RR RR 1 S RNR RNR 1
REJ REJ 1
SABM
1
DISC
1
U
DM 1
UA 1
FRMR 1
编 234
N（S） 000 010 001 111 100 111 100 110
码 5 678
P/F
N（R）
P/F
N（R）
P/F
N（R）
P/F
N（R）
R2路由表
目的主机 下一跳R 距离 网络号 20.0.0 30.0.0 10.0.0 40.0.0
R3路由表
目的主机 下一跳R 距离 网络号 30.0.0 40.0.0 20.0.0 10.0.0
3、分组类型与功能
分组类型
第三字节
DTE—DCE
DCE—DTE
87 6 5 4 3
呼叫请求 呼叫接受 清除请求
2、虚电路建立
A？ ？20 ？C ？78
2、分组转发
１、三层虚信道三层复用 ２、随路信令 呼叫建立与用户数据同一 虚信道
84
七 流量控制
作用：1、网络过载引起吞吐量下降、拥塞、延时增加； 2、网络锁死、网络与用户速率匹配。
现代通信网(郭娟)第一章-绪论
R2
R3
静态复用
时隙
1帧
每个“对话”分配一个“时隙”，固定的时隙数组成 一“帧”。
帧中时隙的相对位置确定数据属于哪一个“对话”。
发送方和接收方之间需要保持“同步”。
统计复用
来自一个“对话”的数据可以在任何时间传送， 没有时隙的限制。 按需分配
统计复用
终端A b a 复 终端B 2 1 用 器 终端C y x b y 空闲 2 1 标记 x a
电路建立
主机1和2之间的 传播时延
数据传输
DATA
电路释放
无连接：一个阶段
主机1 交换机1 交换机2 主机2
分组1的传输时延
Packet 1 Packet 2
主机1和节点1之 间的传播时延
Packet 1
分组1在节点2 的处理时延
Packet 3
Packet 2
Packet 3
Packet 1 Packet 2
ISP Backbone Network
S L C
RAS ISP Backbone Network
DSLAM
Metropolita n Network
WiFi
ISP Backbone Network
BTS
GPRS Networ k
GGSN
1.1.2 通信网的定义和构成
定义： 通信网是由一定数量的节点
面向连接和无连接
面向连接
三个阶段
连接建立 数据传输 连接释放
适用于大批量、可靠的数据传输业务，网络控制机制复杂 建立阶段选路 不需建立连接，可以直接通信 适用于突发性强、数据量少的数据传输业务 每个分组选路
第5章 现代通信网 自考《通信概论》课件
5. 3 综合业务数字网
5.4 B-ISDN与ATM 5.5 用户接入网
5.1
通信网的基本概念及构成
5. 1. 1 通信网的基本概念
5.1.2 5.1.3 5. 1. 4 5. 1. 5 通信网的构成 通信网的基本结构 通信网的质量要求
5.1.1 通信网的基本概念
通信网是由一定数量的节点和连接 节点的传输链路相互有机地组合在一起， 以实现两个或多个规定点间信息传输的 通信体系。
综合业务数字网54bisdn与atm55用户接入网51通信网的基本概念及构成通信网的基本概念512通信网的构成513通信网的基本结构511通信网的基本概念通信网是由一定数量的节点和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系
第5章 现代通信网
5. 1 通信网的基本概念及构成 5. 2 电 话 网
5.2.3 用户环路设计 一、 用户环路的配线方式 二、
一、 用户环路的配线方式 用户线路一般由主干线路(主干电缆或称馈线 电缆)、配线线路(配线电缆)和用户引入线三部 分组成。 配线方式有如下几种： 1 2 3
复接配线
二、 用户环路的传输设计
用户环路设计的一项重要内容是确定 电缆的线径，电缆线径必须满足通信中各 种信号从交换局至用户的传输要求。
ISDN的用户/网络接口
一、 ISDN用户/网络接口的参考配置
二、
二、 信道类型和接口结构 1 信道类型
(1) B信道
(2) D信道
(3) H信道
2 接口结构
ISDN的用户/网络接口有两种接口结构： (1)基本接口结构 (2)基群速率接口结构。
5. 3. 4
ISDN的应用
1
构成多媒体信息网络
《现代通信网》课件
3 灵活可扩展
通信网络具备灵活的架构 和可扩展性，可以根据需 要随时增加新的设备和功 能。
多媒体通信技术及其应用
视频通话
通过多媒体通信技术，人们可 以进行高清视频通话，实现面 对面的沟通。
流媒体传输
多媒体通信技术使得音频和视 频的流媒体传输更加高效和稳 定，提供了更好的用户体验。
远程协作
多媒体通信技术的应用使得远 程协作更加便捷，可以实现团 队的远程协同工作。
VoIP标准是实现语音通信的技术标准，通过互联 网传输语音数据。
通信网络的未来发展趋势
1
5G技术的普及
5G技术将实现更高速的数据传输和更低
物联网的兴起
2
的延迟，为各行各业带来更多创新的应 用。
物联网将促进各种设备的互联互通，实
现智能生活和智能产业的发展。3 Nhomakorabea人工智能与通信的融合
人工智能将与通信网络结合，推动智能 语音助手和自动驾驶等领域的发展。
《现代通信网》PPT课件
在本课件中，我们将探讨现代通信网络的定义与概述，传统通信与现代通信 的差异，以及网络拓扑结构的介绍。
通信网络的技术特点
1 高速稳定
现代通信网络具备高速传 输和稳定性能，能够满足 不同应用场景的需求。
2 全球连接
通过互联网，现代通信网 络实现了全球范围内的连 接，促进了信息的快速传 递和共享。
常用的通信协议和标准
TCP/IP协议
TCP/IP协议是现代通信网络中最常用的协议，用 于互联网中数据的传输与交换。
HTTP协议
HTTP协议用于在客户端和服务器之间传输超文 本数据，是万维网的基础。
Wi-Fi标准
Wi-Fi标准是用于无线局域网通信的技术标准， 提供了无线接入互联网的便利。
现代通信技术章节件-734页PPT精选文档
轴电缆的频带要比双绞线宽得多，它的外部金属能屏蔽中心导 体的电磁波，因而不容易混入杂音。由于这些特点，它被广泛 用于数百兆赫兹的模拟信号传输，也可用于1Gbit/s的数字传输。 因为电视的频段在91.25 MHz～900MHz范围，所以有线电视 （CATV）的分配电缆都采用同轴电缆。
光纤与双绞线、同轴电缆相比较，具有无可比拟的低损耗、 传输频带宽、无电磁感应、不漏话且质轻、径细等极优良的性 能。国际间、国内城市间长距离大容量的传输线路使用的同轴 电缆很快被光纤替代了。伴随着制造光纤技术的日益提高，成 本不断下降，甚至原来以双绞线、同轴电缆为主要传输线路的 高层大楼、办公室等内部通信也开始使用光纤了。
现代通信技术 课件
第1章 通信基础知识 第2章 卫星通信 第3章 光纤通信 第4章 移动通信 第5章 通信业务网
第1章 通信基础知识
1.1 通信的基本概念 1.2 模拟信号数字化 1.3 信号的基带传输 1.4 模拟调制与解调 1.5 数字调制与解调 1.6 复用技术
图1.6 数据的串行传输和并行传输
3．单工、半双工和全双工通信
（1）单工通信
单工通信是指信息的流动方向始终固定为一个方向的通信 方式。虽然能够逆向传输应答监视信号，但不能在反方向传输 信息，如图1.7（a）所示。
例如，电视机、收音机只能接收信号，而不能反方向传送信 号，它是一种类似于单行道的通信方式。
图1.3 数字信号举例
1.1.2 信道
信道是信号的传输媒质，它可分为有线信道和无线信道两类。 有线信道包括明线、双绞线、同轴电缆和光纤等。 无线信道是由无形的空间构成，利用电波进行通信。
1.有线信道
有线信道主要有双绞线、同轴电缆和光纤，它们的构造、 特征及主要用途如表1.1所示。
光纤与双绞线、同轴电缆相比较，具有无可比拟的低损耗、 传输频带宽、无电磁感应、不漏话且质轻、径细等极优良的性 能。国际间、国内城市间长距离大容量的传输线路使用的同轴 电缆很快被光纤替代了。伴随着制造光纤技术的日益提高，成 本不断下降，甚至原来以双绞线、同轴电缆为主要传输线路的 高层大楼、办公室等内部通信也开始使用光纤了。
现代通信技术 课件
第1章 通信基础知识 第2章 卫星通信 第3章 光纤通信 第4章 移动通信 第5章 通信业务网
第1章 通信基础知识
1.1 通信的基本概念 1.2 模拟信号数字化 1.3 信号的基带传输 1.4 模拟调制与解调 1.5 数字调制与解调 1.6 复用技术
图1.6 数据的串行传输和并行传输
3．单工、半双工和全双工通信
（1）单工通信
单工通信是指信息的流动方向始终固定为一个方向的通信 方式。虽然能够逆向传输应答监视信号，但不能在反方向传输 信息，如图1.7（a）所示。
例如，电视机、收音机只能接收信号，而不能反方向传送信 号，它是一种类似于单行道的通信方式。
图1.3 数字信号举例
1.1.2 信道
信道是信号的传输媒质，它可分为有线信道和无线信道两类。 有线信道包括明线、双绞线、同轴电缆和光纤等。 无线信道是由无形的空间构成，利用电波进行通信。
1.有线信道
有线信道主要有双绞线、同轴电缆和光纤，它们的构造、 特征及主要用途如表1.1所示。
现代通信网_第1讲 概论
现代通信网 8
第1讲 现代通信网概论
1.2 通信网的体系结构
通信网的构成要素
传输系统 完成信号传输的媒介和设备 按照网络结构划分： • 用户环路：连接用户和节点或用户之间连接 • 干线：两个节点之间连接 按传输媒介划分： • 有线传输系统：信号沿金属线或光缆传输 • 无线传输系统：空中或水中传输
1.1 通信网的基本概念
通信网及其分类
按功能划分：业务网、信令网、同步网、管理网 按业务类型划分：电话网、电报网、传真网、电视 网、数据网、综合业务数字网等 按服务区域划分：本地网、长途网、国际网；局域 网、城域网、广域网 按服务对象划分：公用网和专用网 按传输的信号划分：数字网和模拟网 按通信终端的活动方式划分：固定网和移动网 按传输媒介划分： 有线网：双绞线、同轴电缆和光纤等 无线网：中/长/短波通信、微波通信网等
调制技术 频率变换 信道复用 提高抗干扰
现代通信网
16
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
传输技术
脉冲编码调制技术(PCM) 抽样 fs≥2fm 量化：量化级数256 编码：8位
现代通信网
17
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
传输技术
24
现代通信网
第1讲 现代通信网概论
现代通信网
25
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
交换技术
“交换”的概念 相应终端设备之间传递信息
交换设备的基本功能 接口功能 互连功能 控制功能 信令功能
现代通信网 26
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
交换技术
第1讲 现代通信网概论
1.2 通信网的体系结构
通信网的构成要素
传输系统 完成信号传输的媒介和设备 按照网络结构划分： • 用户环路：连接用户和节点或用户之间连接 • 干线：两个节点之间连接 按传输媒介划分： • 有线传输系统：信号沿金属线或光缆传输 • 无线传输系统：空中或水中传输
1.1 通信网的基本概念
通信网及其分类
按功能划分：业务网、信令网、同步网、管理网 按业务类型划分：电话网、电报网、传真网、电视 网、数据网、综合业务数字网等 按服务区域划分：本地网、长途网、国际网；局域 网、城域网、广域网 按服务对象划分：公用网和专用网 按传输的信号划分：数字网和模拟网 按通信终端的活动方式划分：固定网和移动网 按传输媒介划分： 有线网：双绞线、同轴电缆和光纤等 无线网：中/长/短波通信、微波通信网等
调制技术 频率变换 信道复用 提高抗干扰
现代通信网
16
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
传输技术
脉冲编码调制技术(PCM) 抽样 fs≥2fm 量化：量化级数256 编码：8位
现代通信网
17
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
传输技术
24
现代通信网
第1讲 现代通信网概论
现代通信网
25
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
交换技术
“交换”的概念 相应终端设备之间传递信息
交换设备的基本功能 接口功能 互连功能 控制功能 信令功能
现代通信网 26
第1讲 现代通信网概论
1.4 通信网的基本技术
交换技术
精品课件-现代通信网(郭娟)-第五章 互联网-03
App #2
App #3
App #4
TCP
UDP
TCP
UDP
Internet Protocol
Internet
Internet Protocol
Client
Server
用不同的传输层协议支持不同类型的应用！
2020/12/15
地址： 标识本地进程
差错控制 校验和 可靠性：重发纠错与顺序控制
2020/12/15
进程的标识：端口号
端口号的分类 • IANA (Internet Assigned Numbers Authority):端口号
的分配管理机构
类型
知名端口(Well-known Ports)
注册端口（Registered Ports）
动态/私有端口 (Dynamic/Private Ports)
2020/12/15
TCP: 重传示例
注：证实消息丢失，而未超时的情况下，采用累积证实 也不会出问题 2020/12/15
TCP 丢失重传 －2
注：数据段丢失的情况下，空隙弥合后，发送证实消息 2020/12/15
TCP 丢失重传－3
注：证实消息丢失的情况下，导致发端超时重传 2020/12/15
应用场合 控制面协议 DNS，SNMP、DHCP等 避免连接建立的开销和不灵活 报文丢失不敏感的应用 语音 视频
UDP协议
2020/12/15
UDP协议 2020/12/15
每一种知识都需要努力， 都需要付出，感谢支持！
知识就是力量，感谢支持！
一一一一谢谢大家！！
端口号
传输层协议
进程的标识：端口号
应用层协议
20 21 23 25 53 67
现代通信网5第五章管理网f
n 对应功能结构的物理实现
w一个功能块变成一个物理块 w参考点则映射成物理接口
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PPT文档演模板
现代通信网5第五章管理网f
TMN功能结构：基本功能块
• 运营系统功能(OSF)：负责电信管理功能的操作、监视和控制 • 中介功能(MF)：对来自NEF或QAF的信息进行过滤、适配和压
缩处理，使之变成符合本地OSF要求的信息模型
• 对应于功能结构中的参考点，物理模块之间的接口
包括：Q、F和X系列
PPT文档演模板
现代通信网5第五章管理网f
TMN基本物理结构
PPT文档演模板
现代通信网5第五章管理网f
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
PPT文档演模板
2020/11/23
现代通信网5第五章管理网f
• 网元功能(NEF)：包含有管理信息MIB，使得OSF可以对NE进
行监控 n 维护实体功能，如交换、传输和交叉连接等 n 支持功能，如故障定位、计费、保护倒换等
• Q适配器功能(QAF)：负责将不具备标准Q3接口的NEF和OSF
连到TMN，执行TMN接口与非TMN接口之间的转换
• 工作站功能(WSF)：提供TMN与管理者之间的交互能力，完成
• TMN的一般功能：
n 负责收集、传送、处理和存储等有关电信网的运营、 维护和管理的信息，为电信网运营管理提供支撑平台
PPT文档演模板
现代通信网5第五章管理网f
TMN与电信网的关系
PPT文档演模板
现代通信网5第五章管理网f
TMN的管理功能
功能域
说明
故障管理
允许对网络中的不正常的运行状况或环境条件进行检测、隔离和 纠正，如告警监视、故障定位、故障校正等
w一个功能块变成一个物理块 w参考点则映射成物理接口
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PPT文档演模板
现代通信网5第五章管理网f
TMN功能结构：基本功能块
• 运营系统功能(OSF)：负责电信管理功能的操作、监视和控制 • 中介功能(MF)：对来自NEF或QAF的信息进行过滤、适配和压
缩处理，使之变成符合本地OSF要求的信息模型
• 对应于功能结构中的参考点，物理模块之间的接口
包括：Q、F和X系列
PPT文档演模板
现代通信网5第五章管理网f
TMN基本物理结构
PPT文档演模板
现代通信网5第五章管理网f
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
PPT文档演模板
2020/11/23
现代通信网5第五章管理网f
• 网元功能(NEF)：包含有管理信息MIB，使得OSF可以对NE进
行监控 n 维护实体功能，如交换、传输和交叉连接等 n 支持功能，如故障定位、计费、保护倒换等
• Q适配器功能(QAF)：负责将不具备标准Q3接口的NEF和OSF
连到TMN，执行TMN接口与非TMN接口之间的转换
• 工作站功能(WSF)：提供TMN与管理者之间的交互能力，完成
• TMN的一般功能：
n 负责收集、传送、处理和存储等有关电信网的运营、 维护和管理的信息，为电信网运营管理提供支撑平台
PPT文档演模板
现代通信网5第五章管理网f
TMN与电信网的关系
PPT文档演模板
现代通信网5第五章管理网f
TMN的管理功能
功能域
说明
故障管理
允许对网络中的不正常的运行状况或环境条件进行检测、隔离和 纠正，如告警监视、故障定位、故障校正等
精品课件-现代通信理论(李白萍)-第5章
第5章 同步原理
5.2.1 非线性变换法(直接法) 非线性变换法直接对不含有载频离散谱的信号进行非
线性变换， 从而得到与载频有关的离散谱, 进而提取相干 载波。 下面以2PSK、 4PSK信号为例, 说明此方法的基本 原理。
1. 2PSK 将2PSK进行平方运算, 得
e2 2 PSK
(t)
m(t) cosct2
第5章 同步原理
设ud(t)的振幅为Ud, 则环路的鉴相特性为
ud (t) UUddssininee((tt)),,
90 e (t) 90 90 e (t) 270
(5.14)
环路的数学模型仍可用图5.3表示, 但图中ud(t)与θe(t) 的关系为式(5.14)。 可以证明, 此环路的锁定状态与同相 正交环的相同。
Δωi=ωi－ω0。
环路闭合后, 有
uo(t)=sin［ω0t+θo(t)］
u′o(t)=－cos［ω0t+θot］
第5章 同步原理
令θe(t)=θi(t)－θo(t), 对ui(t)、 uo(t)、 uo′(t)作图 5.8所示的有关处理, 可得
u1(t) I (t) sine (t) Q(t) cose (t)
第5章 同步原理
第5章 同 步 原 理
5.1 概述 5.2 数字调制系统的载波同步原理 5.3 数字基带系统的位同步原理 5.4 帧同步原理 5.5 网同步方式 习题
第5章 同步原理
5.1 概 数字通信的一个重要特点是通过时间分割来实现多路复 用, 即时分多路复用。 在通信过程中, 信号的处理和传输都 是在规定的时隙内进行的。 为了使整个通信系统有序、 准 确、 可靠地工作, 收、 发双方必须有一个统一的时间标准。 所谓同步, 就是使收、 发两端的信号在时间上步调一致。 同步系统性能的好坏将直接影响通信质量的好坏, 甚至会影 响通信能否正常进行。
精品课件-现代通信网(郭娟)-第五章 互联网-02
2020/12/15
域间选路的要求 对网络规模的适应性要强
强调可达性，而非选路最优 地址聚集 支持灵活地AS间策略路由 允许根据优先级、地址前缀，AS等策略灵活选路 可扩展：可自定义策略.
2020/12/15
分层选路中的“烫山芋”策略
分层选路
AS1
A1 A2
A3
BGP
C1 H1
B1
直连网络，本地接口S1
20
202.114.10.0/24
R1->R2，本地接口S1
25
202.114.11.0/24 R1->R2->R3，本地接口S1 35
路由器R1的路由表
目的网络
下一跳
转发接口
202.114.8.0/24 202.114.9.0/24 202.114.10.0/24 202.114.11.0/24
E2 202.114.8.0/24
链路E2： 网络地址：202.114.8.0 掩码：255.255.255.0 类型：Ethernet Cost：10 邻居：暂无
2020/12/15
R3
202.114.10.0/24
E1
E0
Cost=5
E1
Cost=10
202.114.11.0/24
第二步：发现邻居，建立邻接关系。
现代通信网 Modern Communication Networks
5.1 互联网概述 5.2 网络层 5.3 路由协议 5.4 传输层 5.5 应用层 5.6 IPv6与MPLS
第五章 互联网及TCP/IP协议
2020/12/15
路由表： 已知目的地的数据库 通往目的地的路由
路由的模式 源端路由 逐跳路由
域间选路的要求 对网络规模的适应性要强
强调可达性，而非选路最优 地址聚集 支持灵活地AS间策略路由 允许根据优先级、地址前缀，AS等策略灵活选路 可扩展：可自定义策略.
2020/12/15
分层选路中的“烫山芋”策略
分层选路
AS1
A1 A2
A3
BGP
C1 H1
B1
直连网络，本地接口S1
20
202.114.10.0/24
R1->R2，本地接口S1
25
202.114.11.0/24 R1->R2->R3，本地接口S1 35
路由器R1的路由表
目的网络
下一跳
转发接口
202.114.8.0/24 202.114.9.0/24 202.114.10.0/24 202.114.11.0/24
E2 202.114.8.0/24
链路E2： 网络地址：202.114.8.0 掩码：255.255.255.0 类型：Ethernet Cost：10 邻居：暂无
2020/12/15
R3
202.114.10.0/24
E1
E0
Cost=5
E1
Cost=10
202.114.11.0/24
第二步：发现邻居，建立邻接关系。
现代通信网 Modern Communication Networks
5.1 互联网概述 5.2 网络层 5.3 路由协议 5.4 传输层 5.5 应用层 5.6 IPv6与MPLS
第五章 互联网及TCP/IP协议
2020/12/15
路由表： 已知目的地的数据库 通往目的地的路由
路由的模式 源端路由 逐跳路由
《现代移动通信》课件第5章
3. 波束成形 波束成形应用于小间距的天线阵列，其主要原理是利用空 间信道的强相关性及波的干涉原理产生强方向性的辐射方向图， 使辐射方向图的主瓣指向用户来波方向，从而提高接收端 的信干比(Signal to Interference Ratio，SIR)。波束成形可以增 强小区覆盖范围，减小小区间干扰，节省发射功率以及实现定 位功能等。为了根据信道条件自适应地更新传输的权值，一般 有两种方法：基于来波方向(Direction of Arrival，DoA)的波束 成形和基于预编码(Precoding)的波束成形。
图5-10 Rake接收机原理框图
5.3 交
织
5.3.1 交织的基本原理 交织是将一条信息的相继比特以非相继的方式发送，使突
发差错信道变为随机独立差错信道。交织技术的实现可以通过 存储器来完成，在信道的输入端将信息按列写入交织存储器， 按行读出；在信道的输出端，按行写入去交织存储器，按列读 出。交织码的实现如图5-11所示。
道的传输条件比较恶劣，发送出的已调信号经过恶劣的移动信 道在接收端会产生严重的衰落，使接收的信号质量严重下降。 分集技术就是一种最有效、应用最广泛的抗衰落技术。
5.2.2 分集技术的分类 分集技术按“分”和“集”有不同的划分方式。 按“分”划分，即按照接收信号样值的结构与统计特性，
可分为空间、频率、时间三大基本类型；按“集”划分，即按 集合、合并方式划分，可分为选择式合并、最大比合并、等增 益合并和开关式合并；若按照合并的位置划分，可分为射频合 并、中频合并与基带合并，而最常用的为基带合并。
第5章 抗衰落技术
5.1 均衡技术 5.2 分集技术 5.3 交织 5.4 多天线技术
5.1 均 衡 技 术
5.1.1 均衡原理和作用 在带宽受限且存在时延扩展的无线信道中，多径传播导致
精品课件-现代通信网(郭娟)-第五章 互联网-05
2020/12/15
Colon-Hex 表示法 Colon-Hex: FEDC:00b3:0000:0000:0000:34DE:7654:3210
省略每段开头的零： FEDC:b3:0:0:0:34DE:7654:3210
省略连续零的紧凑形式： FEDC:b3::34DE:7654:3210
传输流量的路径，功能上等效于虚电路。
2020/12/15
标签交换路由器的功能结构
控制面 路由协议
路由管理进程 IP路由表
标签管理进程
标签信息库 LIB
标签分配协议
转发面
转发处理进程
无标签分组（in）
IP转发表
带标签分组（in）
标签转发表
无标签分组（out） 带标签分组（out）
2020/12/15
2020/12/15
主要名词 FEC（Forwarding Equivalence Class）指转发等价类。 标签定义为：“一个短的、定长的、用来标识一个FEC、本
地有效的标识符，每个分组所属的FEC用标签标识”。 标签交换路径LSP（Label Switched Path），它是MPLS网络
消息类型： 发现消息（Discovery）, 用于通告和维持网络中LSR的存 在。 会话消息（Session）, 用于两个LDP对等体之间对话的创 建、维持、终止。 通告消息（Advertisement）, 用于建立、删除、改变一 个标签到FEC的映射。 通知消息（Notification）, 用于发送错误信息和提供咨 询信息。
2020/12/15
双栈方式： 2020/12/15
双栈方法 2020/12/15
Dual-Stack方法: 总结
系统升级到 IPv6时, 无需删除 IPv4 多协议的方法容易理解 (e.g., for AppleTalk, IPX, etc.) 注意: 多数情况下, IPv6 总是与新版OS一起发布
Colon-Hex 表示法 Colon-Hex: FEDC:00b3:0000:0000:0000:34DE:7654:3210
省略每段开头的零： FEDC:b3:0:0:0:34DE:7654:3210
省略连续零的紧凑形式： FEDC:b3::34DE:7654:3210
传输流量的路径，功能上等效于虚电路。
2020/12/15
标签交换路由器的功能结构
控制面 路由协议
路由管理进程 IP路由表
标签管理进程
标签信息库 LIB
标签分配协议
转发面
转发处理进程
无标签分组（in）
IP转发表
带标签分组（in）
标签转发表
无标签分组（out） 带标签分组（out）
2020/12/15
2020/12/15
主要名词 FEC（Forwarding Equivalence Class）指转发等价类。 标签定义为：“一个短的、定长的、用来标识一个FEC、本
地有效的标识符，每个分组所属的FEC用标签标识”。 标签交换路径LSP（Label Switched Path），它是MPLS网络
消息类型： 发现消息（Discovery）, 用于通告和维持网络中LSR的存 在。 会话消息（Session）, 用于两个LDP对等体之间对话的创 建、维持、终止。 通告消息（Advertisement）, 用于建立、删除、改变一 个标签到FEC的映射。 通知消息（Notification）, 用于发送错误信息和提供咨 询信息。
2020/12/15
双栈方式： 2020/12/15
双栈方法 2020/12/15
Dual-Stack方法: 总结
系统升级到 IPv6时, 无需删除 IPv4 多协议的方法容易理解 (e.g., for AppleTalk, IPX, etc.) 注意: 多数情况下, IPv6 总是与新版OS一起发布
现代通信网(郭娟)习题答案
单性和开放性。TCP/IP 的主要贡献在于明确了异构网络之间应基于网络层实现互连的思想。 11．请各举出一个例子，说明工作在 OSI 七层协议第一层的设备有什么，第二层的设备有什 么。
第一层设备如 HUB，第二层设备如以太交换机。
12．OSI 的七层模型中，数据链路层和网络层的功能分别是什么？其对应的数据格式分别是 怎样的？这两层的功能和数据格式之间有什么关系？
4．对交换技术的分类主要依据哪些因素？并以电路交换方式为例进行分析。 交换技术的分类可根据：资源复用方式采用静态复用还是动态复用？是否建立连接？
是否进行资源预留？来进行定义和分类。电路交换 CS(Circuit Switching)采用静态复用、 面向连接、不进行资源预留的方式，通过的方式进行比特流的传送。
2．从功能上看，现代通信网分为哪几部分？它们之间的关系是怎样的？它们之间的相互协 调通信通过什么机制来实现？
从功能的角度看，一个完整的现代通信网分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支 撑网。业务网是直接面向用户，给用户提供通信业务的网络，而传送网、支撑网则是为业务 网服务的，业务网可以看作传送网和支撑网的用户。
7．现代通信网为什么要采用分层结构？第 N 层协议实体包含几部分内容？画出对等层之间 的通信过程。
现代通信网采用分层体系结构的主要原因： 1) 可以降低网络设计的复杂度。网络功能越来越复杂，在单一模块中实现全部功能过 于复杂，也不可能。每一层在其下面一层提供的功能之上构建，则简化了系统设计。 2) 方便异构网络设备间的互连互通。用户可以根据自己的需要决定采用哪个层次的设 备实现相应层次的互连。 3) 增强了网络的可升级性。层次之间的独立性和良好的接口设计，使得下层设施的更 新升级不会对上层业务产生影响，提高了整个网络的稳定性和灵活性。 4) 促进了竞争和设备制造商的分工。分层思想的精髓要开放，任何制造商的产品只要 遵循接口标准设计，就可以在网上运行，这打破了以往专用设备的易于形成垄断性的缺点。 另外，制造商可以分工制造不同层次的设备。 第 N 层通信协议主要包含以下内容：1) 语法：定义协议的数据格式，即用户数据与控 制信息的结构和格式；2) 语义：进行协调和错误处理的控制信息，即需要发出的控制信息， 以及完成的动作与做出的响应；3) 时序：包括同步和顺序控制，即详细说明事件进行的顺 序。 对等层间通信过程：
现代通信网络课件
DLCI - of local (for a given port) meaning there can be max. 976 VCs on an interface user-network
A
C
To A: DLCI 182
B
To C: DLCI 121
To A: DLCI 121 To B: DLCI 243
而HSDPA业务，可以让多用户【共享】整个HSDPA资源， 采取的方式是分时分码复用，也就是在每一个TTI内部分 或者全部资源为一个用户而用，下一个TTI，资源又给另 一个用户使用，这样数据需求量大的用户就可以获得较高 的被调用的几率，从而获得较高速率，节省了资源。
灵活的调度算法也可以满足运营商不同的需求。
PS应用：IP-Internet 分组交换网 - IP因特网
7.1 IP互联网结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Internetworking Terms (1)
Communications Network
Facility that provides data transfer service
The Internet 【因特网】- note upper case I
Datagram 【数据报】 Virtual Circuit 【虚电路】
PVC: Permanent Virtual Circuit 【永久虚电路】 SVC: Switch Virtual Circuit 【交换虚电路】
PS：Datagram 【数据报】
Each packet treated independently Packets can take any practical route Packets may arrive out of order Packets may go missing Up to receiver to re-order packets and recover
A
C
To A: DLCI 182
B
To C: DLCI 121
To A: DLCI 121 To B: DLCI 243
而HSDPA业务，可以让多用户【共享】整个HSDPA资源， 采取的方式是分时分码复用，也就是在每一个TTI内部分 或者全部资源为一个用户而用，下一个TTI，资源又给另 一个用户使用，这样数据需求量大的用户就可以获得较高 的被调用的几率，从而获得较高速率，节省了资源。
灵活的调度算法也可以满足运营商不同的需求。
PS应用：IP-Internet 分组交换网 - IP因特网
7.1 IP互联网结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Internetworking Terms (1)
Communications Network
Facility that provides data transfer service
The Internet 【因特网】- note upper case I
Datagram 【数据报】 Virtual Circuit 【虚电路】
PVC: Permanent Virtual Circuit 【永久虚电路】 SVC: Switch Virtual Circuit 【交换虚电路】
PS：Datagram 【数据报】
Each packet treated independently Packets can take any practical route Packets may arrive out of order Packets may go missing Up to receiver to re-order packets and recover
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020/12/15
Internet结构: ISP对等互联
第一层 ISP
第一层 ISP
Google
IXP
IXP
IXP
区域ISP
区域ISP
本地 本地 本地 本地 本地 本地 本地 本地 ISP ISP ISP ISP ISP ISP ISP ISP
2020/12/15
ISP间的互联方式
Internet
简单性（KISS，Keep It Simple and Stupid）： 把复杂的功能放在端设备（计算机）上，网络设备 应该尽可能的简单，特别是网络设备不应该保留状 态。
开放性.....。
2020/12/15
网络结构－－ network of networks
Camp us Netw ork
传输层 路由表 ARP表
数据链路层
选路与转发
2020/12/15
路由协议
域间：BGP 域内：OSPF/RIP/ISIS
ARP
ICMP
IP分组格式-rfc791
0 4 8 12 16 19 24 28 31
vers ion
HLen TOS Identifier
TTL
Protocol
Total Length
现代通信网 Modern Communication Networks
第五章 互联网及TCP/IP协议 5.1 互联网概述 5.2 网络层 5.3 路由协议 5.4 传输层 5.5 应用层 5.6 IPv6与MPLS
2020/12/15
互联网的定义
Internet是将不同类型的网络互联在一起而形成的覆盖全 球的信息基础设施：
RSVP
ATM
PPP HDLC 数链层
2020/12/15
分层体系下信息发送：Web页封装
Http Header
Web page ...
TCP Application header payload
2020/12/15
Application
TCP
IP Data link Physical
两个问题： 异构性 可扩展性
1 . 3 C
2 . 在目的地3 重装各 分段 3 uvwxyz
3.u3vwxyz 3 . 3
第五章 互联网及TCP/IP协议 5.1 互联网概述 5.2 网络层 5.3 路由协议 5.4 传输层 5.5 应用层 5.6 IPv6与MPLS
2020/12/15
网络层的主要功能
网络层
IP协议
分组格式 编址方案 转发规则
.
uvwxyz
1
3.u3vwxyz 1.2
.
,B
1 A
D3.u3vwxyz 1.4
3.u3vwxyz
2 . 分段以满足1子 网2的要求 1
,D
2.
2.
4,
22
4 53.3 xyz
53.3 uvw
2.5
,5
3. 1, I
3.4
3.2,
,IIII3I.3 xIyIz
II II3I.3 uvw
2020/12/15
骨干层：第一层 ISP (例如： AT&T、Sprint、NTT、中国 电信等), 网络覆盖全国/提供国际接入。
第二层ISP: 区域 ISP 连接1个或多个第一层 ISP, 也可能与其它第二层 ISP直接 互联
第三层ISP：本地ISP 最后一跳网络 (“access”)，是高层ISP的客户
2020/12/15
互联网协议－现实的扩展
OSS
SNMP
AAA/ Radius
DHCP DNS
FTP HTTP SMTP Telnet 应用层 TCP UDP RTP SCTP 传输层
OSPF NAT BGP-4 ARP
Ethernet
Frame Relay
DiffServ IP ICMP MPLS IntServ/ 网络层
骨干提供
商
ISP1网 络 B BR R
B
B
R
R
IXP1
IXP2
ISP4网 络
B R
（Ethernet或虚电路（）Ethernet或虚电路）
B R
ISPB2网 络R
BR：边界路由器，运行BGP 的直接对等互联 2020/12/15
B ISP3B网 R 络R
：ISP之间
IXP的结构 现有的IXP 95%采用Ethernet组建可管理的两层网络. 采用
I
网间网互连的工作原理示例－3
1
1.2
为每个主机
.
,B
和路由器端
1
口分配统一
A
的全局地址，
该地址应能 区分主机所 在的子网和 主机自身。
2 . 1 1
3. 1, I
1.4 ,D 2. 4, 4
2.5 ,5
3.4 ,II II
2. 22
3.2, II
1 . 3 C
2 . 3 3
3
2020/12/15
2020/12/15
David Clark
动机？
冷战催生: 1957年10月，前苏联 发射人类第一颗地球卫星，Sputnik 。 美国的回应：1958年1月成立DARPA (Defense Advanced
Research Projects Agency)和NASA（National Aeronautics and Space Administration ）, 进行军事科学技术研发，重 点在空间技术和通信技术。 2020/12/15
S
L C
RAS
Metro Network
DSLAM WiFi
Metropo lቤተ መጻሕፍቲ ባይዱtan
Network
GPRS
BTS
Netw
2020/12/15
ork
ISP Backbon
e Network
ISP Backbon
e Network
GGSN
ISP Backbon
e Network
ISP的类型 粗分为三个层次的ISP
I
I
IIuIvwxyz
I
2020/12/15
子网1 C
子网2 3
子网3 I I I
网间网互连的工作原理示例－2
引入两台路由器 实现三个异构子
A
B
网的互连，路由 器除了拥有相应
C
子网的地址，还
D
应该拥有个同一 的全局地址，以 1
4
2
识别不同子网上
的主机，实现正
3
确的转发。
5
I
II II
I I
I
2020/12/15
ATM
服务器
应用层 传输层
IP Ethernet 物理层
保持物理网络不变
Ethernet Ethernet 物理层 物理层
统一的中间层逻辑网络
IP Ethernet PPP 物理层 物理层
IP PPP ATM 物理层 物理层
保持物理网络不变
ATM ATM 物理层 物理层
应用层 传输层
IP ATM 物理层
E-APS保证网络可靠性。 每个接入到IXP的 ISP 和 Internet 骨干提供商，都要在
IXP所在地安装一台运行BGP的路由器。 IXP的两层网络提供 ISP之间的点对点对等直连。 IXP的主要peering model采用 SKA (Sender Keep All)模式。
2020/12/15
F T P
S M T P
e l n e
TSD FNH TMC ppP
TCP t
UDP
B O O T P
ICMP IP ARP
TCP/IP的典型沙漏模型
互联设备的功能：协议栈 网络设备：终端，交换机，路由器的协议栈。
主机
Ethernet
交换机
Ethernt
路由器
（互联网关)
PPP
路由器
ATM 交换机
Internet Corporation for Assigned Names
and Numbers ：IP地址和DNS的分配和管理工
作
We reject kings, presidents, and voting. We believe
in rough consensus and running code.”
动机？ 如何让同一个网络上的两台不同类型的计算机相互通信？
ARPANET
2020/12/15
设计方案
Larry Roberts：网络的拓扑结构设计及资金预算管理
租用AT&T的50 kbps 专线 连接４节点网络:
•UCLA •Stanford，SRI •UC Santa Barbara •University of Utah,
特点： 1）采用分组交换技术 2）使用TCP/IP协议 3）接口开放、允许用户自己开发服务
2020/12/15
管理及标准化
Internet Architecture Board：管理 Internet的发展规划
Internet Engineering Task Force :技术标 准的研究制定工作
怎样让不同类型的计算机相互通信？ 怎么解决网络的生存性、可靠性问题？
2020/12/15
设计方案
输入链路
IMP Memory
输出链路
分组交换 独立选路转发
2020/12/15
主机 A IMP 1
主机B IMP4
主机C IMP2
IMP5
IMP6
无连接方式
主机D IMP3
IMP7
Internet结构: ISP对等互联
第一层 ISP
第一层 ISP
IXP
IXP
IXP
区域ISP
区域ISP
本地 本地 本地 本地 本地 本地 本地 本地 ISP ISP ISP ISP ISP ISP ISP ISP
2020/12/15
ISP间的互联方式
Internet
简单性（KISS，Keep It Simple and Stupid）： 把复杂的功能放在端设备（计算机）上，网络设备 应该尽可能的简单，特别是网络设备不应该保留状 态。
开放性.....。
2020/12/15
网络结构－－ network of networks
Camp us Netw ork
传输层 路由表 ARP表
数据链路层
选路与转发
2020/12/15
路由协议
域间：BGP 域内：OSPF/RIP/ISIS
ARP
ICMP
IP分组格式-rfc791
0 4 8 12 16 19 24 28 31
vers ion
HLen TOS Identifier
TTL
Protocol
Total Length
现代通信网 Modern Communication Networks
第五章 互联网及TCP/IP协议 5.1 互联网概述 5.2 网络层 5.3 路由协议 5.4 传输层 5.5 应用层 5.6 IPv6与MPLS
2020/12/15
互联网的定义
Internet是将不同类型的网络互联在一起而形成的覆盖全 球的信息基础设施：
RSVP
ATM
PPP HDLC 数链层
2020/12/15
分层体系下信息发送：Web页封装
Http Header
Web page ...
TCP Application header payload
2020/12/15
Application
TCP
IP Data link Physical
两个问题： 异构性 可扩展性
1 . 3 C
2 . 在目的地3 重装各 分段 3 uvwxyz
3.u3vwxyz 3 . 3
第五章 互联网及TCP/IP协议 5.1 互联网概述 5.2 网络层 5.3 路由协议 5.4 传输层 5.5 应用层 5.6 IPv6与MPLS
2020/12/15
网络层的主要功能
网络层
IP协议
分组格式 编址方案 转发规则
.
uvwxyz
1
3.u3vwxyz 1.2
.
,B
1 A
D3.u3vwxyz 1.4
3.u3vwxyz
2 . 分段以满足1子 网2的要求 1
,D
2.
2.
4,
22
4 53.3 xyz
53.3 uvw
2.5
,5
3. 1, I
3.4
3.2,
,IIII3I.3 xIyIz
II II3I.3 uvw
2020/12/15
骨干层：第一层 ISP (例如： AT&T、Sprint、NTT、中国 电信等), 网络覆盖全国/提供国际接入。
第二层ISP: 区域 ISP 连接1个或多个第一层 ISP, 也可能与其它第二层 ISP直接 互联
第三层ISP：本地ISP 最后一跳网络 (“access”)，是高层ISP的客户
2020/12/15
互联网协议－现实的扩展
OSS
SNMP
AAA/ Radius
DHCP DNS
FTP HTTP SMTP Telnet 应用层 TCP UDP RTP SCTP 传输层
OSPF NAT BGP-4 ARP
Ethernet
Frame Relay
DiffServ IP ICMP MPLS IntServ/ 网络层
骨干提供
商
ISP1网 络 B BR R
B
B
R
R
IXP1
IXP2
ISP4网 络
B R
（Ethernet或虚电路（）Ethernet或虚电路）
B R
ISPB2网 络R
BR：边界路由器，运行BGP 的直接对等互联 2020/12/15
B ISP3B网 R 络R
：ISP之间
IXP的结构 现有的IXP 95%采用Ethernet组建可管理的两层网络. 采用
I
网间网互连的工作原理示例－3
1
1.2
为每个主机
.
,B
和路由器端
1
口分配统一
A
的全局地址，
该地址应能 区分主机所 在的子网和 主机自身。
2 . 1 1
3. 1, I
1.4 ,D 2. 4, 4
2.5 ,5
3.4 ,II II
2. 22
3.2, II
1 . 3 C
2 . 3 3
3
2020/12/15
2020/12/15
David Clark
动机？
冷战催生: 1957年10月，前苏联 发射人类第一颗地球卫星，Sputnik 。 美国的回应：1958年1月成立DARPA (Defense Advanced
Research Projects Agency)和NASA（National Aeronautics and Space Administration ）, 进行军事科学技术研发，重 点在空间技术和通信技术。 2020/12/15
S
L C
RAS
Metro Network
DSLAM WiFi
Metropo lቤተ መጻሕፍቲ ባይዱtan
Network
GPRS
BTS
Netw
2020/12/15
ork
ISP Backbon
e Network
ISP Backbon
e Network
GGSN
ISP Backbon
e Network
ISP的类型 粗分为三个层次的ISP
I
I
IIuIvwxyz
I
2020/12/15
子网1 C
子网2 3
子网3 I I I
网间网互连的工作原理示例－2
引入两台路由器 实现三个异构子
A
B
网的互连，路由 器除了拥有相应
C
子网的地址，还
D
应该拥有个同一 的全局地址，以 1
4
2
识别不同子网上
的主机，实现正
3
确的转发。
5
I
II II
I I
I
2020/12/15
ATM
服务器
应用层 传输层
IP Ethernet 物理层
保持物理网络不变
Ethernet Ethernet 物理层 物理层
统一的中间层逻辑网络
IP Ethernet PPP 物理层 物理层
IP PPP ATM 物理层 物理层
保持物理网络不变
ATM ATM 物理层 物理层
应用层 传输层
IP ATM 物理层
E-APS保证网络可靠性。 每个接入到IXP的 ISP 和 Internet 骨干提供商，都要在
IXP所在地安装一台运行BGP的路由器。 IXP的两层网络提供 ISP之间的点对点对等直连。 IXP的主要peering model采用 SKA (Sender Keep All)模式。
2020/12/15
F T P
S M T P
e l n e
TSD FNH TMC ppP
TCP t
UDP
B O O T P
ICMP IP ARP
TCP/IP的典型沙漏模型
互联设备的功能：协议栈 网络设备：终端，交换机，路由器的协议栈。
主机
Ethernet
交换机
Ethernt
路由器
（互联网关)
PPP
路由器
ATM 交换机
Internet Corporation for Assigned Names
and Numbers ：IP地址和DNS的分配和管理工
作
We reject kings, presidents, and voting. We believe
in rough consensus and running code.”
动机？ 如何让同一个网络上的两台不同类型的计算机相互通信？
ARPANET
2020/12/15
设计方案
Larry Roberts：网络的拓扑结构设计及资金预算管理
租用AT&T的50 kbps 专线 连接４节点网络:
•UCLA •Stanford，SRI •UC Santa Barbara •University of Utah,
特点： 1）采用分组交换技术 2）使用TCP/IP协议 3）接口开放、允许用户自己开发服务
2020/12/15
管理及标准化
Internet Architecture Board：管理 Internet的发展规划
Internet Engineering Task Force :技术标 准的研究制定工作
怎样让不同类型的计算机相互通信？ 怎么解决网络的生存性、可靠性问题？
2020/12/15
设计方案
输入链路
IMP Memory
输出链路
分组交换 独立选路转发
2020/12/15
主机 A IMP 1
主机B IMP4
主机C IMP2
IMP5
IMP6
无连接方式
主机D IMP3
IMP7