計(jì)算機(jī)三級網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程(新大綱)

1、第一單元 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)第一章 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的基本原理1.1 基礎(chǔ)知識1.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.1.3 廣域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展1.1.4 局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展1.1.5 城域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展1.2 實(shí)訓(xùn)任務(wù)1.2.1 實(shí)訓(xùn)任務(wù)一：寬帶城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)1.2.2 實(shí)訓(xùn)任務(wù)二：寬帶城域網(wǎng)組建的基本原則1.2.3實(shí)訓(xùn)任務(wù)三：管理和運(yùn)營寬帶城域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)1.2.4實(shí)訓(xùn)任務(wù)四：構(gòu)建寬帶城域網(wǎng)的基本技術(shù)和方案1.2.5實(shí)訓(xùn)任務(wù)五：網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)與方法習(xí)題第1章 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的基本原則學(xué)習(xí)目的掌握廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)與局域網(wǎng)的主要技術(shù)特點(diǎn)了解大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)了解大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)

2、計(jì)的基本知識掌握寬帶城域網(wǎng)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)與主要技術(shù)特征了解寬帶城域網(wǎng)主要技術(shù)方案與設(shè)備運(yùn)營選型的基本知識1.1基礎(chǔ)知識1.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按照其覆蓋的地理范圍進(jìn)行分類，可以很好的反映不同網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特征。由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍不同，它們所采用的傳輸技術(shù)也不同，因此形成不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能。按覆蓋的地理范圍劃分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等3種類型。一、局域網(wǎng)（Local Area Network, LAN）局域網(wǎng)用于將有限范圍內(nèi)（例如一個(gè)實(shí)驗(yàn)室、大樓或校園）的各種計(jì)算機(jī)、終端與外部設(shè)備互連成網(wǎng)。局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展十分迅速，并且應(yīng)用日益廣泛，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最為活

3、躍的領(lǐng)域之一。從局域網(wǎng)應(yīng)用的角度來看，局域網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：局域網(wǎng)覆蓋有限的地理范圍，它適應(yīng)于機(jī)關(guān)、校園、工廠等有限范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端與各類信息處理設(shè)備連網(wǎng)的需求。局域網(wǎng)提供高數(shù)據(jù)傳輸效率（10Mbps10Gbps）、底誤碼率的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。局域網(wǎng)一般屬于一個(gè)單位所有，易于建立、維護(hù)與擴(kuò)展。從介質(zhì)訪問方法的角度來看，局域網(wǎng)可以分為共享介質(zhì)式局域網(wǎng)與交換式局域網(wǎng)；而從使用的傳輸介質(zhì)類型的角度來看，局域網(wǎng)又可分為使用有線介質(zhì)的有線局域網(wǎng)與使用無線通信信道的無線局域網(wǎng)。局域網(wǎng)可以用于個(gè)人計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，大型計(jì)算設(shè)備群的后端網(wǎng)絡(luò)與存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、高速辦公室網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)與學(xué)校的主干局域網(wǎng)。 二、

4、城域網(wǎng)（Metropolitan Area Network, MAN）城市區(qū)域網(wǎng)絡(luò)簡稱為城域網(wǎng)。城域網(wǎng)是介于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)。城域網(wǎng)設(shè)計(jì)目標(biāo)是滿足幾十公里范圍內(nèi)的大量企業(yè)、機(jī)關(guān)、公司的多個(gè)局域網(wǎng)的互連需求，以實(shí)現(xiàn)大量用戶之間的數(shù)據(jù)、語音、圖形與視頻等多種信息的傳輸。三、廣域網(wǎng)（Wide Area Network, WAN） 廣域網(wǎng)又稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)，所覆蓋的地理范圍從幾十公里到幾千公里。廣域網(wǎng)可以覆蓋幾個(gè)國家或地區(qū)，甚至橫跨幾個(gè)洲，形成國際性的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)的通信子網(wǎng)可以利用公用分組交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)和無線分組交換網(wǎng)，將分布在不同地區(qū)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)起來，以達(dá)到資源共享的目的

5、。1.1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上分為兩個(gè)部分：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的主計(jì)算機(jī)和終端；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信處理的通信控制處理設(shè)備與通信線路。從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成的角度來看，典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從邏輯功能上可以分為兩個(gè)部分：資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。資源子網(wǎng)由主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、終端、終端控制器、連網(wǎng)外部設(shè)備、各種軟件資源與信息資源組成。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，負(fù)責(zé)向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。中期的主機(jī)（host）主要是大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)，目前大量使用的是個(gè)人計(jì)算機(jī)。主機(jī)包括用戶終端設(shè)備（包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字設(shè)備）與服務(wù)器，是資源子網(wǎng)的主要組成單元，它們通過高速通信

6、線路與通信子網(wǎng)的通信控制處理機(jī)相連接。普通用戶終端通過主機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)。主機(jī)要為本地用戶訪問網(wǎng)絡(luò)其它主機(jī)設(shè)備與資源提供服務(wù)，同時(shí)要為網(wǎng)絡(luò)中遠(yuǎn)程用戶共享本地資源提供服務(wù)。終端的用戶訪問網(wǎng)絡(luò)的界面。通信子網(wǎng)由通信控制處理機(jī)、通信線路與其他通信設(shè)備組成，完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理業(yè)務(wù)。通信控制處理機(jī)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中被稱為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。一方面，它作為與資源子網(wǎng)的主機(jī)、終端的連接接口，將主機(jī)和終端連入網(wǎng)絡(luò)；另一方面，它作為通信子網(wǎng)中的分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)，完成分組的接收、校驗(yàn)、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)等功能，實(shí)現(xiàn)將原主機(jī)報(bào)文準(zhǔn)確轉(zhuǎn)發(fā)至目的主機(jī)的作用。在早期的ARPANET中承擔(dān)通信控制處理機(jī)功能的設(shè)備是接口報(bào)文處理機(jī)（In

7、terface Message Processor, IMP）。IMP是路由器的雛形。通信線路為通信控制處理機(jī)與主機(jī)之間提供通信信道。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用多種通信線路，例如電話線、雙絞線、同軸電纜、光纖、無線通信信道、微波與衛(wèi)星通信信道等。 隨著微型計(jì)算機(jī)與局域網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，使用大型機(jī)與中型機(jī)的主機(jī)-終端系統(tǒng)的用戶減少，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生變化。隨著微型計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，大量的微型計(jì)算機(jī)是通過局域網(wǎng)連入城域網(wǎng)，局域網(wǎng)與城域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)、廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)都提供路由器來實(shí)現(xiàn)。用戶計(jì)算機(jī)可以通過局域網(wǎng)方式連入，也可以選擇電話交換網(wǎng)（PSTN）、有線電視網(wǎng)（CATV）、無線城域網(wǎng)（WMAN）或無

8、線局域網(wǎng)（WLAN）方式接入到作為地區(qū)級主干網(wǎng)的城域網(wǎng)。城域網(wǎng)又通過路由器與光纖接入到作為國家級或區(qū)域主干網(wǎng)的廣域網(wǎng)。多個(gè)廣域網(wǎng)互聯(lián)形成覆蓋全世界的Internet系統(tǒng)。Internet網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)太復(fù)雜了，并且在不斷的變化。構(gòu)成現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本單元是互聯(lián)的廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)與局域網(wǎng)。1.1.3 廣域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展 一、廣域網(wǎng)是一種公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)一般屬于一個(gè)單位所有，組建的成本低，易于建立、維護(hù)，一般是自建自管自用。而廣域網(wǎng)建設(shè)投資很大，管理困難，一般是電信運(yùn)營商負(fù)責(zé)自建與維護(hù)，由電信運(yùn)營商組建廣域網(wǎng)，提供接入廣域網(wǎng)的服務(wù)與技術(shù)，為用戶提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，因此它是一種公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（Pub

9、lic Data Network, PDN）。用戶可以在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)PDN上開發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)。用戶要使用廣域網(wǎng)服務(wù)，必須向廣域網(wǎng)運(yùn)營商購買服務(wù)。當(dāng)然，有特殊需要的國家部門與大型企業(yè)也可以根據(jù)需要組建自己使用和管理的專用廣域網(wǎng)。二、廣域網(wǎng)技術(shù)研究的重點(diǎn)是寬帶核心交換技術(shù)早期的廣域網(wǎng)主要用于大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)，人們通過終端實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)資源的訪問，因此人們提出了資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)的兩級結(jié)構(gòu)概念，而當(dāng)時(shí)的通信子網(wǎng)就是指廣域網(wǎng)的傳輸網(wǎng)部分。廣域網(wǎng)的核心技術(shù)主要是指電信運(yùn)營商負(fù)責(zé)的通信網(wǎng)絡(luò)中使用的技術(shù)，其范圍遍及全球。傳輸技術(shù)涉及光纖傳輸、無線傳輸與衛(wèi)星傳輸。在Internet大規(guī)模接入的初期，

10、廣域網(wǎng)與城域網(wǎng)界限還比較模糊。隨著接入網(wǎng)技術(shù)的成熟，將核心交換技術(shù)與接入技術(shù)分開，由城域網(wǎng)來負(fù)責(zé)用戶接入的任務(wù)已經(jīng)形成共識，廣域網(wǎng)技術(shù)主要研究的是遠(yuǎn)距離、寬帶、高服務(wù)的核心交換技術(shù)。在廣域網(wǎng)的發(fā)展過程中，可以用于構(gòu)成廣域網(wǎng)的典型網(wǎng)絡(luò)類型和技術(shù)主要包括：公共電話交換網(wǎng)PSTN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDNX.25 分組交換網(wǎng)幀中繼（Frame Replay，F(xiàn)R）網(wǎng)異步傳輸模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM）網(wǎng)GE（Gigabit Ethernet，千兆以太網(wǎng)）與10GE的光以太網(wǎng)（Optical Ethernet）如何在技術(shù)成熟和已經(jīng)廣泛使用的電信網(wǎng)絡(luò)基

11、礎(chǔ)上，將傳統(tǒng)的語音傳輸業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)結(jié)合，這就出現(xiàn)了ISDN、X.25與WDM的研究與應(yīng)用。早期，人們利用電話交換網(wǎng)PSTN的模擬信道，使用調(diào)制解調(diào)器完成計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的低速數(shù)據(jù)通信，1974年X.25網(wǎng)出現(xiàn)。隨著光纖開始應(yīng)用，一種簡化呃X.25的網(wǎng)絡(luò)（即幀中繼網(wǎng)）得到廣泛運(yùn)用。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN是一種基于點(diǎn)-點(diǎn)連接的窄帶公共數(shù)據(jù)網(wǎng)。這幾種技術(shù)在早期的廣域網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮了一定的作用。ATM網(wǎng)絡(luò)的概念最初是從事電話交換與電信網(wǎng)工作的技術(shù)人員提出的，他們試圖將語音與數(shù)據(jù)的傳輸放在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中完成，并且覆蓋從局域網(wǎng)到城域網(wǎng)的整個(gè)領(lǐng)域。但是這條技術(shù)路線是不成功的，盡管目前很多廣域網(wǎng)的主干網(wǎng)使用了AT

12、M技術(shù)，但是它的發(fā)展空間已經(jīng)比較小。20世紀(jì)80年代，光波分復(fù)用WDM技術(shù)已在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)。早期的SONET/SDH是為傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)服務(wù)的，它并不適合傳輸IP分組。由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將成為未來電信業(yè)務(wù)的主體，而大多數(shù)運(yùn)營商的傳輸網(wǎng)是SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)，出于經(jīng)濟(jì)原因，他們不會放棄大量既存的、成熟可靠的SONET/SDH技術(shù)。為了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，SDH的發(fā)展趨勢是支持IP和以太網(wǎng)的接入，并不斷融合ATM和路由交換功能，構(gòu)成以SDH為基礎(chǔ)的廣域網(wǎng)平臺，廣域網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢是IP over SONET/SDH。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究人員把研究的重點(diǎn)放在物理層接口標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議上。當(dāng)局

13、域網(wǎng)的以太網(wǎng)技術(shù)日趨成熟和廣泛應(yīng)用時(shí)，他們調(diào)整了高速局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路，在速率為1 Gbps 的GE與10 Gbps 的10GE的物理層設(shè)計(jì)中，考慮利用光纖作為遠(yuǎn)距離傳輸介質(zhì)，發(fā)展光以太網(wǎng)技術(shù)，將以太網(wǎng)技術(shù)從局域網(wǎng)擴(kuò)大到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。目前看來，這條技術(shù)發(fā)展路線是十分成功的。1.1.4 局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用是推動局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的真正動力。局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展十分迅速，目前已在企業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校的信息管理和服務(wù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。1980年左右，以太網(wǎng)（Ethernet）與令牌環(huán)（Token Ring）網(wǎng)絡(luò)、令牌總線（Token Bus）網(wǎng)絡(luò)三足鼎立。1990年IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)中的物理層標(biāo)準(zhǔn)10

14、Base-T的推出，使普通雙絞線可以作為10 Mbps以太網(wǎng)傳輸介質(zhì)。在使用普通雙絞線以后，以太網(wǎng)組網(wǎng)的造價(jià)降低，性能價(jià)格比大大提高，這就使得以太網(wǎng)在與其他局域網(wǎng)競爭中占據(jù)了明顯的優(yōu)勢，同年以太網(wǎng)交換機(jī)產(chǎn)品面世，標(biāo)志著交換式以太網(wǎng)的出現(xiàn)。以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有三個(gè)方向：提高以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，從10 Mbps提高到100 Mbps,甚至提高到1 Gbps 或10 Gbps,甚至是100 Gbps,但是它們的以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)都基本不變。在局域網(wǎng)工程領(lǐng)域中，人們經(jīng)常將快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet）、千兆以太網(wǎng)與10 Gbps的以太網(wǎng)簡稱為FE、GE與10GE，而把10 Mbps以太網(wǎng)簡稱為傳統(tǒng)

15、以太網(wǎng)，由于GE與10GE的物理層使用兩種不同的協(xié)議，因此它既可以應(yīng)用于局域網(wǎng)，又可以應(yīng)用于可以為廣域網(wǎng)與城域網(wǎng)中。將一個(gè)大型的局域網(wǎng)劃分成多個(gè)用網(wǎng)橋或路由器互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，這就導(dǎo)致了局域網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展。網(wǎng)橋與路由器可以分隔網(wǎng)絡(luò)之間的廣播通信量與沖突域使每個(gè)網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)獨(dú)立的小型局域網(wǎng)。通過減少每個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)點(diǎn)數(shù)的方法，使每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能得到改善，而每個(gè)子網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制仍采用CSMA/CD方法。將共享介質(zhì)方式改為交換方式，這就導(dǎo)致了交換式局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，交換局域網(wǎng)的核心設(shè)備是局域網(wǎng)交換機(jī)，它可以在多個(gè)端口之間同時(shí)建立多個(gè)并發(fā)連接。這就導(dǎo)致出現(xiàn)了兩類局域網(wǎng)：共享式局域網(wǎng)（Shared LAN

16、）和交換式局域網(wǎng)（Switched LAN）。在交換式局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了虛擬局域網(wǎng)（Virtual LAN，VLAN）。開放的以太網(wǎng)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，使它得到軟件開發(fā)商與硬件制造商的廣泛支持。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)NetWare、Windows Server、IBM LAN Server及UNIX操作系統(tǒng)的應(yīng)用，使得以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入了成熟階段，并得到廣泛應(yīng)用。1.1.5 城域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展 一、城域網(wǎng)概念的演變Internet的廣泛應(yīng)用推動了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，引起了電信業(yè)從語音業(yè)務(wù)為主，向基于IP網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的綜合數(shù)字業(yè)務(wù)類型的演變。各國信息高速公路的建設(shè)促進(jìn)了電信產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，出現(xiàn)了大

17、規(guī)模的企業(yè)重組和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。在這樣一個(gè)社會需求的驅(qū)動下，電信運(yùn)營商紛紛把競爭的重點(diǎn)和大量的資金，從廣域網(wǎng)骨干網(wǎng)的建設(shè)，轉(zhuǎn)移到高效、經(jīng)濟(jì)、支持大量用戶接入和支持多種業(yè)務(wù)的城域網(wǎng)的建設(shè)之中，導(dǎo)致了世界性的信息高速公路建設(shè)的高潮，為信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 20世紀(jì)80年代后期，人們在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類型劃分中，以網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍為依據(jù)，提出了城域網(wǎng)MAN的概念，同時(shí)將城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)定義在城市地區(qū)范圍內(nèi)大量的局域網(wǎng)系統(tǒng)的互聯(lián)上。根據(jù)IEEE 802 委員會的最初表述，城域網(wǎng)是以光纖為傳輸介質(zhì)，能夠提供45 Mbps 到150 Mbps高傳輸速率，支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、圖形與視頻綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸，可以覆

18、蓋跨度在50 km 到100 km的城市的范圍，實(shí)現(xiàn)高速寬帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，早期城域網(wǎng)的首選技術(shù)是光纖環(huán)網(wǎng)，其典型技術(shù)是光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI。設(shè)計(jì)FDDI的目的是實(shí)現(xiàn)高速、高可靠性和大范圍局域網(wǎng)互聯(lián)。FDDI支持雙環(huán)結(jié)構(gòu)，具備快速環(huán)自愈能力的FDDI與局域網(wǎng)的IEEE 802.5令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)在基本技術(shù)上有很多相同之處。FDDI在MAC子層使用了802.5單令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問控制MAC協(xié)議，在LLC子層使用IEEE 802.2協(xié)議，能夠適應(yīng)城域網(wǎng)主干網(wǎng)的需要。IEEE 802 委員會對城域網(wǎng)的定義是在總結(jié)FDDI技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出的，它是相對于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)而產(chǎn)生的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按覆蓋范

19、圍來劃分，城域網(wǎng)是指能夠覆蓋一個(gè)城市范圍的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，主要用于局域網(wǎng)的互聯(lián)。但是隨著Internet的應(yīng)用和新的服務(wù)的不斷出現(xiàn)以及三網(wǎng)融合的發(fā)展，城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)擴(kuò)展到幾乎能夠覆蓋所有的信息服務(wù)領(lǐng)域，城域網(wǎng)的概念也相應(yīng)發(fā)生了變化。從現(xiàn)在的城域網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，城域網(wǎng)的概念泛指：網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商在城市范圍內(nèi)提供各種信息服務(wù)業(yè)務(wù)的所有網(wǎng)絡(luò)，它是以寬帶光傳輸網(wǎng)絡(luò)為開發(fā)平臺，以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)，通過各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)語言、數(shù)據(jù)、多媒體視頻、IP電話、IP接入和各種增值服務(wù)業(yè)務(wù)與智能業(yè)務(wù)，并與廣域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、廣播電視網(wǎng)、電話交換網(wǎng)互聯(lián)互通的本地合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。滿足了語言、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體應(yīng)用的需求。

20、 現(xiàn)實(shí)意義上的城域網(wǎng)一定是能夠提供高傳輸速率和保證服務(wù)質(zhì)量（QoS）的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因此人們已經(jīng)非常自然的將傳統(tǒng)意義上的城域網(wǎng)擴(kuò)展為寬帶城域網(wǎng)。應(yīng)用的需求與技術(shù)的發(fā)展總是相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展的。Internet應(yīng)用的快速增長，要求通訊網(wǎng)絡(luò)要滿足用戶新的需求；而新的技術(shù)出現(xiàn)又促進(jìn)了新的IP網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展。這一點(diǎn)在寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用中表現(xiàn)的更為突出。由于低成本的GE和10 GE的應(yīng)用，使得局域網(wǎng)的容量快速增長。同時(shí)，密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)的推廣，又導(dǎo)致了城域網(wǎng)主干線路帶寬的大大擴(kuò)展。寬帶城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)人員恰恰可以使用這些新技術(shù)，在廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間建立起互聯(lián)的橋梁。這些技術(shù)既支持傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)

21、，也支持對QoS需求明確的、基于IP的新型應(yīng)用和業(yè)務(wù)。二、寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)對傳輸網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)業(yè)務(wù)的影響寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)給整個(gè)世界電信業(yè)的傳輸網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)業(yè)務(wù)都帶來了重大的影響。寬帶城域網(wǎng)的出現(xiàn)，使得傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)在概念、技術(shù)與應(yīng)用上都發(fā)生了很多的變化。這些變化主要表現(xiàn)在：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)在技術(shù)上的界限變得越來越模糊了；電信傳輸網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的界限變得越來越模糊了；電信服務(wù)業(yè)務(wù)與Internet應(yīng)用的界限變得越來越模糊了；電信傳輸網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與廣播電視網(wǎng)的界限變得越來越模糊了；寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用引起世界范圍內(nèi)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和企業(yè)的重組，寬帶城域網(wǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)代城市建設(shè)的重要

22、基礎(chǔ)設(shè)施之一。應(yīng)用是推動城域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的真正動力之一，將一個(gè)城市范圍內(nèi)大量局域網(wǎng)互聯(lián)起來的需求推動了城域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。三、城域網(wǎng)發(fā)展的主要業(yè)務(wù)推動城域網(wǎng)發(fā)展的應(yīng)用和業(yè)務(wù)主要有：大規(guī)模Internet接入的需求與交互式應(yīng)用遠(yuǎn)程辦公、視頻會議、網(wǎng)上教育等新的辦公與生活方式數(shù)字電視、視頻點(diǎn)播以及由此引起的新的服務(wù)家庭網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用高速上網(wǎng)服務(wù)當(dāng)前寬帶城域網(wǎng)最主要的增值業(yè)務(wù)仍然是適應(yīng)城市與周邊地區(qū)的大規(guī)模Internet接了服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)服務(wù) 通過寬帶城域網(wǎng)平臺，將城市范圍內(nèi)大量的教育、科技、商務(wù)、金融信息網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的“同城信息，本地交換”功能。3.電子政務(wù)與電子商務(wù)服務(wù)寬帶城域網(wǎng)是實(shí)行電子

23、政務(wù)、電子商務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。政府網(wǎng)站通過開展內(nèi)部公文流轉(zhuǎn)，向外界發(fā)布信息，為企業(yè)和市民提供各種信息到戶的服務(wù)。寬帶城域網(wǎng)也為大量的中小企業(yè)提供電子商務(wù)的通信服務(wù)。4.智能社區(qū)服務(wù) 通過寬帶城域網(wǎng)在商用寫字樓。條件較好的居民小區(qū)，提供一系列數(shù)字化信息服務(wù)，如小區(qū)物業(yè)管理、社區(qū)服務(wù)、網(wǎng)上教育、信息廣播（天氣、航班、車次、股票信息、新聞等）、VOD點(diǎn)播、Internet訪問服務(wù)、超市購物等。5.網(wǎng)上教育與遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù) 通過寬帶城域網(wǎng)中IP視頻系統(tǒng)，實(shí)行在線教育和職業(yè)培訓(xùn)，共享優(yōu)秀師資和教學(xué)資源；為市民提供在線掛號、問藥、醫(yī)療專家咨詢和專家會診等。6帶寬和管道出租服務(wù) 城域網(wǎng)運(yùn)營商可以出租寬帶城域網(wǎng)的地

24、下管道資源或光纜資源，提供帶寬租賃或?qū)＞€服務(wù)業(yè)務(wù)。1.2 實(shí)訓(xùn)任務(wù)一：寬帶城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)寬帶城域網(wǎng)將涉及“三個(gè)平臺和一個(gè)出口”，即網(wǎng)絡(luò)平臺、業(yè)務(wù)平臺、管理平臺與城市寬帶出口都問題。寬帶城域網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu)如下圖所示。二、網(wǎng)絡(luò)平臺的層次結(jié)構(gòu) 從邏輯上來說，寬帶城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)平臺的層次結(jié)構(gòu)又可以進(jìn)一步分為：核心交換層也稱為核心層，邊緣匯聚層也稱為匯聚層，用戶接入層也稱為接入層。 核心層主要承擔(dān)高速數(shù)據(jù)交換的功能，匯聚層主要承擔(dān)路由和流量匯聚的功能，接入層主要承擔(dān)用戶接入和本地流量控制的功能。 采用層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，各層功能實(shí)體之間的定位清楚，接口開放，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，便于組建和管理。三、核心交換層、邊緣匯

25、聚層與用戶接入層的主要功能1核心交換層的基本功能寬帶城域網(wǎng)的核心交換層主要有以下幾個(gè)基本功能：核心交換層將多個(gè)匯聚層連接起來，為匯聚層的網(wǎng)絡(luò)提供高速分組轉(zhuǎn)發(fā)，為整個(gè)城市提供一個(gè)高速、安全與具有QoS保障能力的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。核心交換層實(shí)現(xiàn)與主干網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，提供城市的寬帶IP出口。核心交換層提供寬帶城域網(wǎng)的用戶訪問Internet所需要的路由訪問。核心交換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的是它的可靠性、可擴(kuò)展性與開放性。2.匯聚層的基本功能匯聚層處于寬帶城域網(wǎng)核心交換層的邊緣，它的基本功能是：匯聚接入層的用戶流量，進(jìn)行數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)膮R聚、轉(zhuǎn)發(fā)和交換。根據(jù)接入層的用戶流量，進(jìn)行本地路由、過濾、流量均衡、QoS優(yōu)先

26、級管理，已經(jīng)安全控制、IP地址轉(zhuǎn)換、流量整形等處理。根據(jù)處理結(jié)果把用戶流量轉(zhuǎn)發(fā)到核心交換層或本地進(jìn)行路由處理。接入層的基本可能接入層解決的是“最后一公里”問題。它是通過各種接入技術(shù)，連接最終用戶，為它所覆蓋范圍內(nèi)的用戶提供訪問Internet以及其他的信息服務(wù)。需要注意的是，寬帶城域網(wǎng)的核心層、匯聚層與接入層是一個(gè)全集。而在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)某個(gè)城市的覆蓋范圍、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶數(shù)量與承載的業(yè)務(wù)來確定是否使用它的子集。例如，在設(shè)計(jì)一個(gè)覆蓋大型城市的寬帶城域網(wǎng)時(shí)，通常要采用完整的核心層、交換層與匯聚層的三層結(jié)構(gòu)。而在設(shè)計(jì)一個(gè)覆蓋中小城市的寬帶城域網(wǎng)時(shí)，可能初期階段只需要采用核心層與匯聚層結(jié)構(gòu)的兩層

27、結(jié)構(gòu)，而將匯聚層與接入層合并起來考慮，當(dāng)然也可能有點(diǎn)城市可以將核心層與匯聚層合并起來考慮。運(yùn)營商完全可以根據(jù)自己的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶數(shù)量、業(yè)務(wù)分布和發(fā)展階段等因素，考慮寬帶城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與層次。1.1.2 實(shí)訓(xùn)任務(wù)二：寬帶城域網(wǎng)組建的基本原則 城域網(wǎng)介于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間，成為城市范圍內(nèi)大量用戶接入Internet的匯接點(diǎn)。因此，城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、服務(wù)要比廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)更為復(fù)雜。由于城市用戶的70%語音服務(wù)可能是在城域網(wǎng)內(nèi)部進(jìn)行，其他的服務(wù)（如電子政務(wù)、網(wǎng)絡(luò)電視的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)等）也可以用“同城信息，本地交換”的思路來解決，因此城域網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換量與流量可能要比廣域網(wǎng)大。同時(shí)，城域網(wǎng)的接口技術(shù)比較復(fù)雜。在城

28、域網(wǎng)中既可能有標(biāo)準(zhǔn)的電信SDH業(yè)務(wù)，也可能有準(zhǔn)同步數(shù)字序列（Plesiochronous Digital Hierarchy ,PDH）業(yè)務(wù)以及視頻業(yè)務(wù)與數(shù)字業(yè)務(wù)。而數(shù)字業(yè)務(wù)又涉及多種基于Internet的服務(wù)，以及IP路由器、交換機(jī)與Ethernet設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)等。從世界各國城域網(wǎng)組建和運(yùn)營的經(jīng)驗(yàn)來看，制約寬帶城域網(wǎng)的關(guān)鍵在于各類結(jié)點(diǎn)的帶寬管理與業(yè)務(wù)調(diào)度能力。因此，要組建與成功運(yùn)營一個(gè)寬帶城域網(wǎng)需要遵守的基本原則是：必須標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的可運(yùn)營性、可管理性和可擴(kuò)展性。寬帶城域網(wǎng)的可運(yùn)營性組建的寬帶城域網(wǎng)一定是可運(yùn)營的。因?yàn)樗且粋€(gè)出售全新電信服務(wù)的系統(tǒng)，它必須保證系統(tǒng)能夠提供724的服務(wù)，并且要保證服務(wù)

29、質(zhì)量。寬帶城域網(wǎng)的核心與關(guān)鍵設(shè)備一定是電信級的。這與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的局域網(wǎng)建設(shè)是大不相同的，與最初設(shè)計(jì)和組建一個(gè)開放的Internet也是不同的。因?yàn)樗且粋€(gè)城市的基礎(chǔ)設(shè)施，是一個(gè)實(shí)際運(yùn)營的系統(tǒng)。要組建可運(yùn)營的寬帶城域網(wǎng)，首先要解決技術(shù)選擇與設(shè)備選型問題。寬帶城域網(wǎng)采用的技術(shù)不一定是最先進(jìn)的，而應(yīng)該是最適合的。因此寬帶城域網(wǎng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，是如何組建一個(gè)電信級或準(zhǔn)電信級的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如果一位長期從事計(jì)算機(jī)研究、組建與管理的技術(shù)人 員，要主持寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)，那么他首先需要在這個(gè)問題上改變傳統(tǒng)的觀念和工作方式。2.寬帶城域網(wǎng)的可管理性組建的寬帶城域網(wǎng)一定是可管理的。作為一個(gè)實(shí)際運(yùn)營的寬帶城域網(wǎng)，它

30、不同于向公眾提供寬帶業(yè)務(wù)的局域網(wǎng)，而需要有足夠的網(wǎng)絡(luò)管理能力。這種能力表現(xiàn)在電信級的接入管理、業(yè)務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、計(jì)費(fèi)能力、IP地址分配、QoS保證等方面。寬帶城域網(wǎng)的電信級接入管理包括對用戶的開戶、銷戶和用戶權(quán)限的保護(hù)。寬帶的城域網(wǎng)設(shè)備必須支持對用戶的身份認(rèn)證、使用權(quán)限認(rèn)證和計(jì)費(fèi)功能。業(yè)務(wù)管理要支持多ISP、基于IP的虛擬專網(wǎng)VPN等多種增值業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)安全要保證系統(tǒng)、設(shè)備安全與用戶安全。寬帶城域網(wǎng)必須提供根據(jù)使用時(shí)間、流量、業(yè)務(wù)等多種方式的計(jì)費(fèi)手段，支持對固定用戶和流動用戶的計(jì)費(fèi)手段。寬帶城域網(wǎng)必須具備IP地址分配能力，能夠支持動態(tài)和靜態(tài)地址分配，支持網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT功能。寬帶城域網(wǎng)必須能

31、夠?yàn)橛脩籼峁挶ＷC，實(shí)現(xiàn)流量工程，提供個(gè)性化用戶策略的Qos保證。因此，寬帶城域網(wǎng)一定要能夠提供設(shè)備管理和網(wǎng)絡(luò)管理，可以向用戶提供基于業(yè)務(wù)的管理，如虛擬專網(wǎng)VPN管理，最終實(shí)現(xiàn)分級別、分權(quán)限和分區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)管理。3.寬帶城域網(wǎng)的可盈利性組建的寬帶城域網(wǎng)一定是可盈利的，這是每個(gè)運(yùn)營商首先考慮的問題。因此，組建寬帶城域網(wǎng)必須定位在可以開展的業(yè)務(wù)上。首先要確定如何能夠開展Internet接入業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)、視頻與多媒體業(yè)務(wù)、內(nèi)容提供業(yè)務(wù)等。根據(jù)自身優(yōu)勢確定重點(diǎn)發(fā)展的主業(yè)務(wù)，同時(shí)兼顧其他業(yè)務(wù)。建設(shè)可盈利的寬帶城域網(wǎng)要求能正確地定位顧客群，發(fā)現(xiàn)盈利點(diǎn)，培育和構(gòu)建產(chǎn)業(yè)和服務(wù)鏈。定位顧客群首先

32、要區(qū)分高價(jià)值用戶和普通用戶寬帶城域網(wǎng)用戶包括商業(yè)用戶和個(gè)人用戶。商業(yè)用戶包括大企業(yè)、中小企業(yè)、高檔寫字樓、賓館、政府機(jī)構(gòu)、學(xué)校等、個(gè)人用戶可以進(jìn)一步分類為家庭用戶、管理人員、技術(shù)人員、工人、學(xué)生等。在細(xì)分客戶群的基礎(chǔ)上，需要對特色業(yè)務(wù)進(jìn)行分類。例如，可以將寬帶城域網(wǎng)中開展的Internet接入業(yè)務(wù)，進(jìn)一步分為普通家庭低速上網(wǎng)（瀏覽、IP電話、游戲）業(yè)務(wù)，以及新建小區(qū)高速上網(wǎng)業(yè)務(wù)、網(wǎng)吧業(yè)務(wù)、辦公上網(wǎng)業(yè)務(wù)等。不同業(yè)務(wù)對設(shè)備的要求不同，客戶群的數(shù)量也不同。3）建設(shè)可盈利寬帶城域網(wǎng)的另一個(gè)重要方面是培育和構(gòu)建合理的寬帶價(jià)值鏈。運(yùn)營者要有計(jì)劃地、逐步地建設(shè)起一個(gè)基于Internet的下一代運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，

33、形成信息電子產(chǎn)品制造商（products vendor）、應(yīng)用服務(wù)商（ASP）、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商（NSP）、ISP與增值零售商（value added reseller）到最終用戶的良性循環(huán)的業(yè)務(wù)模式和完整的價(jià)值鏈。寬帶城域網(wǎng)的可擴(kuò)展性在設(shè)計(jì)寬帶城域網(wǎng)時(shí)必須高度重視網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性，需要考慮：組建的寬帶城域網(wǎng)一定是可擴(kuò)展的。必須注意寬帶城域網(wǎng)組網(wǎng)的靈活性，對新業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶規(guī)模擴(kuò)展的適應(yīng)性。寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展具有很大的不確定性，難以準(zhǔn)確預(yù)測網(wǎng)絡(luò)服務(wù)產(chǎn)品的更新發(fā)展，尤其是難以預(yù)測一種新的運(yùn)用的出現(xiàn)。因此在法案和設(shè)備的選擇上必須十分慎重，以降低運(yùn)營商的投資風(fēng)險(xiǎn)。寬帶城域網(wǎng)的組建是要受到技術(shù)發(fā)展和

34、投資規(guī)模的限制的，一步到位的想法是不現(xiàn)實(shí)的。新的運(yùn)營商來說，要組建可擴(kuò)展的寬帶城域網(wǎng)必須制定統(tǒng)一的規(guī)劃，分階段，分步驟的逐步實(shí)施，減少一次性投資的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)業(yè)務(wù)的開展，逐步調(diào)整建設(shè)步驟和規(guī)模。研究寬帶城域網(wǎng)的有重大的應(yīng)用價(jià)值的。目前寬帶城域網(wǎng)以逐漸成為覆蓋一個(gè)城市和地區(qū)的城市信息基礎(chǔ)設(shè)施，要能夠提供724的電信級服務(wù)。這一點(diǎn)對長期從事局域網(wǎng)研究、設(shè)計(jì)與組建的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人員來說，要注意局域網(wǎng)與城域網(wǎng)之間的區(qū)別。盡管局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)與組建也有相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，但是一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)中就將自己定位為造價(jià)低廉、應(yīng)用廣泛，且主要用于辦公自動化環(huán)境的局域網(wǎng)，它不可能做到“電信級”服務(wù)，也沒這種必要。而組建一個(gè)

35、城域網(wǎng)則必須考慮到，它是一個(gè)為城市和本地區(qū)提供有償服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)與信息服務(wù)系統(tǒng)，它在今后的作用與提供電力供應(yīng)的電力公司是同等重要的。作為城市信息基礎(chǔ)設(shè)施的寬帶城域網(wǎng)必須提供724的電 信級服務(wù)。這正是傳統(tǒng)從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的工程技術(shù)人員，在專業(yè)訓(xùn)練上可能存在欠缺的地方。技術(shù)交叉的結(jié)果就要求計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人員改變傳統(tǒng)的思維方式，接受電信行業(yè)成熟的技術(shù)、概念與方法。1.2.3 實(shí)訓(xùn)任務(wù)三：管理和運(yùn)營寬帶城域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 寬帶城域網(wǎng)位于廣域網(wǎng)與接入網(wǎng)的交匯處，各種業(yè)務(wù)各種協(xié)議都在此匯聚、分流很餓進(jìn)入主干網(wǎng)，直接面臨終端用戶，應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜。寬帶城域網(wǎng)內(nèi)部又會是多種交換技術(shù)和多種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的并存。因

36、此，在討論寬帶城域網(wǎng)設(shè)計(jì)與組建技術(shù)時(shí)，必須同時(shí)關(guān)注支持網(wǎng)絡(luò)組建和運(yùn)營的關(guān)鍵技術(shù)。管理和運(yùn)營寬帶城域網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要是：帶寬服務(wù)、服務(wù)質(zhì)量Qos、網(wǎng)絡(luò)管理、用戶管理、多業(yè)務(wù)接入、統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)、IP地址的分配與地址轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)安全等。帶寬管理寬帶城域網(wǎng)擁有比過去傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)更高的帶寬。過去的帶寬接入速率大多是56 kbps、64 kbps、128 kbps，而現(xiàn)在寬帶接入則多使用1 Mbps、10 Mbps、100 Mbps。過去在主干網(wǎng)上多使用155 Mbps或622 Mbps,而現(xiàn)在多使用1 Gbps 、10 Gbps或更高的帶寬。帶寬的增加會激發(fā)新型業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，而新型業(yè)務(wù)的應(yīng)用也會帶動對帶寬需求的增

37、長，帶寬與業(yè)務(wù)呈良性的互動和增長。因此，城域網(wǎng)的建設(shè)必須兼顧現(xiàn)有的帶寬管理能力與未來的擴(kuò)充能力。能不能在寬帶城域網(wǎng)中提供無阻塞、高質(zhì)量的傳輸能力，已經(jīng)成為寬帶城域網(wǎng)運(yùn)營商競爭的重要指標(biāo)之一。服務(wù)質(zhì)量QoS在寬帶城域網(wǎng)業(yè)務(wù)中有很多媒體業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和普通的語音業(yè)務(wù)。各種業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求是不同的。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量表現(xiàn)在延時(shí)、抖得、吞吐量和包丟失率等幾個(gè)方面。在有限的網(wǎng)絡(luò)資源下，應(yīng)該對用戶享受服務(wù)與使用資源的不同，來劃分不同的等級，并按照使用業(yè)務(wù)等級制定對應(yīng)的付費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，帶寬城域網(wǎng)運(yùn)營商也必須對不同的服務(wù)制定不同的服務(wù)質(zhì)量QoS要求。目前寬帶城域網(wǎng)保證服務(wù)質(zhì)量QoS要求的技術(shù)主要有：資源預(yù)留

38、（RSVP）.區(qū)分服務(wù)（DiffServ）與多協(xié)議交換MPLS。網(wǎng)絡(luò)管理能夠提供電信級運(yùn)營的寬帶城域網(wǎng)必須有嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)管理能力。管理寬帶城域網(wǎng)又三種方案：帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)管理、帶外網(wǎng)絡(luò)管理、同時(shí)使 用帶內(nèi)和帶外網(wǎng)絡(luò)管理。所謂“帶內(nèi)”與“帶外”網(wǎng)絡(luò)管理是以傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)為基準(zhǔn)的。利用傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理稱為“帶內(nèi)”，而利用IP網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的則稱為“帶外”。帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)管理是指利用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（DCN）或公共交換電話網(wǎng)（PSTN）撥號，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)配置。帶外網(wǎng)絡(luò)管理是指利用網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）建立網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，產(chǎn)生告警信息，顯示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，分析各類信息?shù)據(jù)，供網(wǎng)絡(luò)管理人

39、員了解、維護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。對匯聚層及其以上設(shè)備采取帶外管理，而對匯聚層以下采用帶內(nèi)管理。寬帶城域網(wǎng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)，一般采取設(shè)立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理中心，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠運(yùn)行。用戶管理 寬帶城域網(wǎng)的用戶管理應(yīng)該包括：用戶認(rèn)證與接入管理、計(jì)費(fèi)管理等。用戶管理可以采用靜態(tài)配置的IP地址或通過DHCP自動獲得的IP地址，與用戶設(shè)備的MAC地址、基于端口的VLAN ID捆綁，用戶開機(jī)后就自動接入網(wǎng)絡(luò)，不需要對用戶身份進(jìn)行認(rèn)證。這種方法可以用于包月制的用戶。對于利用以太網(wǎng)方式接入的用戶，通常根據(jù)接入的交換機(jī)端口號，來劃分VLAN的方法來解決用戶接入的安全問題。5多業(yè)務(wù)接入寬帶城域網(wǎng)的一個(gè)特點(diǎn)是允許

40、多業(yè)務(wù)接入。接入的用戶可以使用低速專線、幀中繼、局域網(wǎng)接入、企業(yè)VPN、IP電話、視頻點(diǎn)播等。寬帶城域網(wǎng)必須能夠快速、方便地為用戶接入提供服務(wù)，并且具有接入新的應(yīng)用和服務(wù)的功能。6.統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)良好的統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)能力是保證寬帶城域網(wǎng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)可以在不同的層次上實(shí)現(xiàn)，最簡單的是利用網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）的管理信息庫（MIB）來實(shí)現(xiàn)。計(jì)費(fèi)可以是包月方式和計(jì)時(shí)方式，也可以按流量計(jì)費(fèi)。統(tǒng)計(jì)和計(jì)費(fèi)方式應(yīng)該支持靈活的市場營銷策略。7.IP地址的分配與地址轉(zhuǎn)換IP地址資源一直是困擾寬帶城域網(wǎng)的難題。隨著寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)，這個(gè)問題可能會變得更加嚴(yán)重。要徹底的解決這個(gè)問題，需要過渡到下一代IPv6

41、網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)閷拵Ы尤氲挠脩艨梢允且恢痹诰€，特別是在包月制的情況下，所以在寬帶城域網(wǎng)中，除了建設(shè)初期用戶IP地址可以采用公用IP地址之外，一般都采用內(nèi)部專用IP地址。IP地址資源是非常有限的，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大與用戶數(shù)是急劇增長，很快會出現(xiàn)地址耗盡問題。目前的基本方案是使用公用IP地址和內(nèi)部專用IP地址這兩類地址與網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT技術(shù)來解決。只為寬帶城域網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備與特殊用戶分配固定的公用IP地址。8.網(wǎng)絡(luò)安全對于如何一個(gè)寬帶城域網(wǎng)來說，網(wǎng)絡(luò)安全策略不健全會給網(wǎng)絡(luò)造成災(zāi)難性的后果。寬帶城域網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)安全問題涉及技術(shù)和管理兩個(gè)層面。技術(shù)方面需要解決物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全等三方面的問題。管理

42、方面涉及安全管理規(guī)范的制訂、執(zhí)行與監(jiān)督。寬帶城域網(wǎng)在組建過程中一定要按照電信級運(yùn)營的要求，考慮設(shè)備冗余、線路冗余、路由冗余，系統(tǒng)故障的快速診斷與自我恢復(fù)。同時(shí)，寬帶城域網(wǎng)必須充分考慮網(wǎng)絡(luò)防攻擊問題。1.2.4 實(shí)訓(xùn)任務(wù)四：構(gòu)建寬帶城域網(wǎng)的基本技術(shù)與方案用于構(gòu)建寬帶城域網(wǎng)的基本技術(shù)與方案主要有三種：基于SDH的城域網(wǎng)方案、基于10GE的城域網(wǎng)方案與基于ATM的城域網(wǎng)方案。寬帶城域網(wǎng)建設(shè)的最大風(fēng)險(xiǎn)是基本技術(shù)方案的選擇，因?yàn)樗鼪Q定了主要的資金投向和風(fēng)險(xiǎn)。到底哪種方案比較適合，不同的城市、不同基礎(chǔ)與不同的應(yīng)用領(lǐng)域的運(yùn)營商會有不同的選擇?；赟DH技術(shù)的城域網(wǎng)早期的SONET/SDH是為傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)服務(wù)

43、的，它并不適合于傳輸IP分組。隨著技術(shù)的發(fā)展，基于下一代的SONET/SDH技術(shù)的多業(yè)務(wù)傳輸平臺（Multi-service Transport Platform, MSTP）將取代功能單一的分插復(fù)用器（Add-drop Multiplexer, ADM）和數(shù)字交叉系統(tǒng)（Digital Cross-connect System， DCS），使IP over SONET/SDH方案更為可行。同時(shí)，在大多數(shù)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)中存在大量的SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)，僅美國投入運(yùn)營的就至少有10萬個(gè)SONET環(huán)，世界其他地區(qū)的總和更多。電信運(yùn)營商因經(jīng)濟(jì)的因素也不會完全放棄大量既存的、成熟可靠的SONET/SDH

44、技術(shù)。傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)涉及固定電話。移動電話以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)取Ｏ鄳?yīng)的就有用于固定電話通信的電話交換網(wǎng)（PSTN）、移動電話網(wǎng)以及ATM網(wǎng)、SDH網(wǎng)。它們各自有傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)范圍和管理機(jī)制，使用各自的技術(shù)、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將成為未來電信業(yè)務(wù)的主體，傳統(tǒng)的多層獨(dú)立的、重疊的業(yè)務(wù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，已不能滿足寬帶城域網(wǎng)應(yīng)用的要求，以SDH為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)平臺成為電信運(yùn)營商組建寬帶城域網(wǎng)的一個(gè)基本的選擇。該方案的出發(fā)點(diǎn)是利用技術(shù)成熟、已經(jīng)有多年運(yùn)營基礎(chǔ)是SDH技術(shù)。為了適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展需要，SDH的發(fā)展趨勢是支持IP和Ethernet業(yè)務(wù)的接入，并不斷融合ATM和路由交換功能，構(gòu)成以SDH為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺，這就

45、是所謂的“one box”解決方案。在已有SDH網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上集成IP、Ethernet、ATM與幀中繼業(yè)務(wù)，SDH的多業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)完成各種協(xié)議之間轉(zhuǎn)換。多業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)將ATM邊緣交換機(jī)、IP邊緣路由器、終端復(fù)用器TM、ATM、DXC設(shè)備和WDM設(shè)備結(jié)合在一個(gè)物理實(shí)體中，統(tǒng)一控制和管理。基于10G Ethernet技術(shù)的寬帶城域網(wǎng)傳統(tǒng)的以太網(wǎng)技術(shù)并不適合在寬帶城域網(wǎng)終中使用。在寬帶城域網(wǎng)中占有統(tǒng)治地位的是SONET/SDH技術(shù)，它是為了傳輸TDM語音業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的。為了傳送IP分組的數(shù)據(jù)，先后開發(fā)了多種IP over SDH的技術(shù)與協(xié)議，但相對來說都存在著帶寬利用率不高、管理困難等問題。如果說寬帶城域

46、網(wǎng)選擇網(wǎng)絡(luò)方案的三大驅(qū)動因素是成本、可擴(kuò)展性和易用性的話，那么選擇10G Ethernet技術(shù)作為構(gòu)建寬帶城域網(wǎng)的主要技術(shù)是比較恰當(dāng)?shù)?。因?yàn)橐蕴W(wǎng)技術(shù)成熟，造價(jià)低廉，目前世界上已經(jīng)擁有上億的用戶。以太網(wǎng)具有良好的可擴(kuò)展性，能夠容易地實(shí)現(xiàn)從10 Mbps 到10 Gbps 的平滑升級，并且能夠覆蓋從幾十米到100 km的范圍。目前流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都能夠在以太網(wǎng)環(huán)境中運(yùn)行?；仡櫼蕴W(wǎng)技術(shù)的發(fā)展過程，在以太網(wǎng)技術(shù)從10 Mbps到100 Mbps的發(fā)展過程中，它的物理過程始終是以雙絞線為主、光纖為輔，結(jié)構(gòu)以共享介質(zhì)結(jié)構(gòu)半雙工方式為主；從1 Gbps 到10 Gbps到將來的100 Gbps，

47、它在物理層只定義了光纖接口標(biāo)準(zhǔn)，支持全雙工和點(diǎn)-點(diǎn)連接方式。顯然10GE技術(shù)的發(fā)展，是為了適應(yīng)寬帶城域網(wǎng)和寬帶廣域網(wǎng)發(fā)展的需要而設(shè)計(jì)的。從構(gòu)造電信級的寬帶局域網(wǎng)的角度來看，以太網(wǎng)技術(shù)還存在很多的不足。例如，以太網(wǎng)不能提供端到端的包延時(shí)和包丟失率的控制，不支持優(yōu)先級服務(wù)，不能保證QoS；不能分離網(wǎng)管信息和用戶信息；不具備對用戶的認(rèn)證能力，按時(shí)間和流量計(jì)費(fèi)困難。其實(shí)這是非常容易理解的，因?yàn)槌跗谠O(shè)計(jì)以太網(wǎng)時(shí)，只是考慮它如何在局域網(wǎng)環(huán)境中工作。從2000年下半年以來，一些電信設(shè)備公司提出了光以太網(wǎng)的概念。光以太網(wǎng)的出現(xiàn)能夠很好的解決上述問題。這種解決方案的核心是：利用光纖的巨大帶寬資源，以及成熟和廣泛

48、應(yīng)用的以太網(wǎng)技術(shù)，為運(yùn)營商建造新一代的寬帶城域網(wǎng)提供技術(shù)支持。光以太網(wǎng)的出現(xiàn)從根本上改變了寬帶城域網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、管理思想。用于寬帶城域網(wǎng)的光以太網(wǎng)可以有多種實(shí)現(xiàn)形式，其中最為重要的有兩種：基于10GE的技術(shù)和彈性分組環(huán)技術(shù)?？蛇\(yùn)營光以太網(wǎng)的設(shè)備和線路必須符合電信網(wǎng)絡(luò)99.999%的高運(yùn)行可靠性。它要克服傳統(tǒng)以太網(wǎng)的不足，具備以下特征：能夠根據(jù)終端用戶的實(shí)際應(yīng)用需求分配帶寬，保證帶寬資源充分、合理的應(yīng)用。具有認(rèn)證和授權(quán)功能，用戶訪問網(wǎng)絡(luò)資源必須經(jīng)過認(rèn)證和授權(quán)，確保用戶和網(wǎng)絡(luò)資源的安全及合法使用；提供計(jì)費(fèi)功能，能及時(shí)獲得用戶的上網(wǎng)時(shí)間記錄和流量記錄，支持按上網(wǎng)時(shí)間，用戶流量，或包月計(jì)費(fèi)方式，支持

49、實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)；支持VPN和防火墻，可以有效的保證網(wǎng)絡(luò)安全；支持MPLS，具有一定的服務(wù)質(zhì)量保證，提供分等級的QoS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；能夠方便、快速、靈活地使用用戶和業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。因此，研究可運(yùn)營的光以太網(wǎng)已經(jīng)不是單一技術(shù)的研究，而是要提出一個(gè)解決方案。由于光以太網(wǎng)是以太網(wǎng)與DWDM技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，因此它在寬帶城域網(wǎng)的運(yùn)營中具有明顯的優(yōu)勢。10 Gbps 光以太網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：以太網(wǎng)與DMDW技術(shù)都十分成熟，并且已經(jīng)廣泛使用。經(jīng)過估算，組建一個(gè)同樣規(guī)模的寬帶城域網(wǎng)，光以太網(wǎng)的造價(jià)是SONET的1/5，是ATM的1/10。IEEE已經(jīng)對速率從10 Mbps、100 Mbps、1 Gbps

50、到10 Gbps的以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化了，100 Gbps的以太網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正在研究之中。它能夠覆蓋寬帶城域網(wǎng)的核心層、匯聚層到接入層的各種需求，因此以太網(wǎng)技術(shù)在寬帶城域網(wǎng)中提供端-端的多種方案中具有潛在的優(yōu)勢。如果一個(gè)寬帶城域網(wǎng)的各個(gè)層次能夠使用同一種技術(shù)，那么這種網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)、組建、運(yùn)營、管理和人員培訓(xùn)都很方便、有效。美國Infonetics研究公司在2006年底發(fā)布的市場分析報(bào)告指出：全球城域網(wǎng)產(chǎn)品中發(fā)展勢頭最好的是運(yùn)營級的以太網(wǎng)交換機(jī)和路由器。2005年全球城域網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)和路由器產(chǎn)品的銷售額達(dá)21億美元，預(yù)測2009年可以達(dá)到46億美元；2009年城域網(wǎng)以太網(wǎng)端口數(shù)量將在2005年的基數(shù)上

51、增長7倍。基于彈性分組環(huán)RPR技術(shù)的城域網(wǎng)彈性分組環(huán)（Resilient Packet Ring, RPR）是一種直接在光纖上高效傳輸IP分組的傳輸技術(shù)，它的工作基礎(chǔ)是Cisco公司提出的動態(tài)分組傳送（Dynamic Packet Transport, DPT）技術(shù)。研究彈性分組環(huán)RPR標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.17工作組與2001年1月成立，目標(biāo)是致力于研究為IP和其他分組交換網(wǎng)絡(luò)提供高速、可生存的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。2001年1月802.17工作組提出了第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)草案，2003年制定了彈性分組環(huán)RPR標(biāo)準(zhǔn)（/articles/timeline.pdf）。Cisco、Nortel、Luminous、

52、Fujitsu、Sun等大公司聯(lián)合成立了RPR聯(lián)盟，以“促進(jìn)RPR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，并將其作為一種關(guān)鍵技術(shù)在各種計(jì)算、數(shù)據(jù)和電信設(shè)施中推廣應(yīng)用。”環(huán)形結(jié)構(gòu)是目前城域網(wǎng)的主要拓?fù)錁?gòu)型。在典型的核心交換層有310個(gè)結(jié)點(diǎn)的城域網(wǎng)中，使用環(huán)形結(jié)構(gòu)可以簡化光纖的配置，并解決網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制與帶寬共享問題。與多個(gè)點(diǎn)-點(diǎn)結(jié)構(gòu)相比，環(huán)形結(jié)構(gòu)將使接入點(diǎn)/匯聚點(diǎn)（Point of Presence, POP）具有更好的擴(kuò)展性。與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相比，環(huán)形結(jié)構(gòu)將更容易提供點(diǎn)到多點(diǎn)的業(yè)務(wù)。彈性分組環(huán)RPR采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)與FDDI結(jié)構(gòu)相同。在RPR環(huán)中，兩個(gè)RPR結(jié)點(diǎn)之間的裸光纖的最大長度可以達(dá)到100 km。RPR將沿順時(shí)針傳

53、輸?shù)墓饫w叫做外環(huán)，將沿逆時(shí)針傳輸?shù)墓饫w叫做內(nèi)環(huán)。彈性分組環(huán)RPR的內(nèi)環(huán)和外環(huán)都可以用統(tǒng)計(jì)復(fù)用的方法傳輸IP分組，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)“自愈環(huán)”的功能。RPR的內(nèi)環(huán)和外環(huán)都可以傳輸數(shù)據(jù)分組與控制分組。每一個(gè)結(jié)點(diǎn)都可以使用兩個(gè)方向的光纖與相鄰結(jié)點(diǎn)通信。這樣做的目的除了高效地利用光纖帶寬之外，還有一個(gè)目的是加速控制分組傳輸，提高環(huán)的可靠性，實(shí)行“環(huán)自愈”功能，保證城域網(wǎng)的系統(tǒng)可靠性與服務(wù)質(zhì)量。RPR技術(shù)主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1.帶寬的利用率高傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)中，有50%的環(huán)帶寬是冗余的；RPR采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)傳輸數(shù)據(jù)分組和控制分組。傳統(tǒng)的FDDI環(huán)網(wǎng)中，當(dāng)源結(jié)點(diǎn)向目的結(jié)點(diǎn)成功地發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀之后，這個(gè)數(shù)據(jù)幀要由

54、源結(jié)點(diǎn)從環(huán)中收回；而RPR環(huán)限制數(shù)據(jù)幀只在源結(jié)點(diǎn)與目的結(jié)點(diǎn)之間的光纖段上傳輸，當(dāng)源結(jié)點(diǎn)成功地發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀之后，這個(gè)數(shù)據(jù)幀要由目的結(jié)點(diǎn)從環(huán)中收回。這樣，該數(shù)據(jù)幀將不再占用下游段的環(huán)帶寬，提高了環(huán)帶寬的利用率。2.公平性好公平性是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商必須提供的一項(xiàng)主要保證。當(dāng)兩個(gè)數(shù)據(jù)幀具有相同的優(yōu)先級時(shí)，RPR環(huán)可以向它們提供相同的環(huán)通道的訪問能力，RPR環(huán)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)都執(zhí)行SRP公平算法，使得結(jié)點(diǎn)之間能夠獲得平等的帶寬，防止個(gè)別結(jié)點(diǎn)因流量大而造成環(huán)擁塞。同時(shí)，RPR環(huán)還支持加權(quán)公平法則和入口、出口峰值速率限制，用以保證根據(jù)用戶購買的帶寬提供相應(yīng)的服務(wù)?？焖俦Ｗo(hù)和恢復(fù)能力強(qiáng)RPR環(huán)的快速保護(hù)和恢復(fù)能力使得它

55、已經(jīng)成為一項(xiàng)電信級的技術(shù)，RPR采用自愈環(huán)的設(shè)計(jì)思想，能夠在50 ms的時(shí)間內(nèi)，隔離出現(xiàn)故障的結(jié)點(diǎn)和光纖段，提供SDH級飛快速保護(hù)和恢復(fù)，同時(shí)不需要像SDH那樣必須有專用的帶寬，因此又進(jìn)一步提高了環(huán)帶寬的利用率。保證服務(wù)質(zhì)量 為了保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量（QoS），RPR環(huán)對不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分配不同的優(yōu)先級，以保證高優(yōu)先級信息的可靠傳輸。1.2.5 實(shí)訓(xùn)任務(wù)六：網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)與方法一、接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的背景未來的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將覆蓋所有的企業(yè)、學(xué)校、科研部門、政府機(jī)關(guān)和家庭，其覆蓋范圍可能會超過現(xiàn)有的電話通信網(wǎng)。如果將國家級大型主干網(wǎng)比作是國家級公路，各個(gè)城市的高速城域網(wǎng)比作是地區(qū)級公路，那么接入網(wǎng)就相當(dāng)于最

56、終把家庭、機(jī)關(guān)、企業(yè)用戶接到地區(qū)級公路的道路。國家需要設(shè)計(jì)和建設(shè)覆蓋全國的國家級高速主干網(wǎng)，各個(gè)城市、地區(qū)需要設(shè)計(jì)與建設(shè)覆蓋一個(gè)城市與地區(qū)的主干網(wǎng)。但是，最后人們還是需要解決計(jì)算機(jī)的接入問題。對于Internet來說，任何一個(gè)家庭、機(jī)關(guān)、企業(yè)的計(jì)算機(jī)都必須首先連接到本地區(qū)的主干網(wǎng)中，才能通過地區(qū)級主干網(wǎng)、國家級主干網(wǎng)與Internet連接。就像一個(gè)大學(xué)需要將校內(nèi)道路就近與城市公路連接，以使學(xué)校的車輛可以方便地行駛出去一樣，這樣學(xué)校就要解決連接城市公路的“最后一公里”問題。同樣，可以形象地將家庭、機(jī)關(guān)、企業(yè)的計(jì)算機(jī)接入地區(qū)主干網(wǎng)的問題也稱為信息高速公路中的“最后一公里”問題。接入網(wǎng)技術(shù)解決的是最

57、終用戶接入地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)的問題。由于Internet的應(yīng)用越來越廣泛，社會對接入網(wǎng)技術(shù)的需求也越來越強(qiáng)烈，對于信息產(chǎn)業(yè)來說，接入網(wǎng)技術(shù)有著廣闊的市場前景，因此它已經(jīng)成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)問題。二、接入服務(wù)的界定Internet接入作為一種服務(wù)出現(xiàn)的時(shí)間很短，人們?nèi)菀讓SP、ICP與NAP三者的界限區(qū)分不清。我國信息產(chǎn)業(yè)部對接入服務(wù)有明確的界定，將它作為“電信業(yè)務(wù)的第二類增值電信業(yè)務(wù)”，按照我國管理部門的界定，Internet接入服務(wù)是指利用接入服務(wù)器和相應(yīng)的軟硬件資源建立業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)，并利用公用電信基礎(chǔ)設(shè)施將業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)與Internet主干網(wǎng)相連接，以便為各類用戶提供接入Inter

58、net服務(wù)。用戶可以利用公用電話網(wǎng)和其他接入手段連接到業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)，并通過該結(jié)點(diǎn)接入Internet。Internet接入服務(wù)業(yè)務(wù)主要有兩種應(yīng)用：一是為Internet內(nèi)容提供商（ICP ）提供Internet接入服務(wù)，他們利用Internet從事信息提供、網(wǎng)上交易、再現(xiàn)應(yīng)用等服務(wù)；二是為普通上網(wǎng)用戶提供Internet接入服務(wù)，這類用戶需要上網(wǎng)獲得相關(guān)服務(wù)。從網(wǎng)絡(luò)層次的角度來看，接入網(wǎng)屬于物理層的問題，但是由于它的技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以外，與電信通信網(wǎng)與廣播電視網(wǎng)技術(shù)都有密切聯(lián)系。接入技術(shù)與“數(shù)字會聚”、“三網(wǎng)融合”目前，可以用作用戶接入網(wǎng)的主要有三類：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信通信網(wǎng)與廣播電視網(wǎng)。長期

59、以來，我國這三種網(wǎng)絡(luò)是由不同的部門管理的，它們是按照各自的需求、采用不同的體制發(fā)展的。由電信部門經(jīng)營的通信網(wǎng)最初主要是電話交換網(wǎng)，它用于模擬的語音信息的傳輸。由廣播電視部門經(jīng)營的廣播電視網(wǎng)用于模擬的圖像、語音信息的傳輸。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的比較晚，不同的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由不同部門各自建設(shè)與管理，它們主要用來傳播計(jì)算機(jī)所產(chǎn)生的數(shù)字信號。盡管這三種網(wǎng)絡(luò)之間有很多的區(qū)別，但是目前都在朝著一個(gè)共同的方向發(fā)展。因?yàn)閿?shù)字技術(shù)可以將各種信息都變成數(shù)字信號來獲取、處理、存儲與傳輸。這三種網(wǎng)絡(luò)盡管所使用的傳輸介質(zhì)、傳輸機(jī)制各不相同，并且各自按自己的體制經(jīng)歷了數(shù)字化的過程。電信通信網(wǎng)的電話交換網(wǎng)正在從模擬通信方式向數(shù)字通信

60、方式發(fā)展。廣播電視網(wǎng)同樣也在向數(shù)字化方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身就是用于傳輸數(shù)字信號的。在文本、語音、圖像與視頻信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化之后，這三種網(wǎng)絡(luò)在傳輸數(shù)字信號這個(gè)基本點(diǎn)上是一致的。同時(shí)，它們在完成它們原來的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)之外，還有可能經(jīng)營原本屬于其他網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)。數(shù)字化技術(shù)使得這三種網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)業(yè)務(wù)相互交叉，三種網(wǎng)絡(luò)界限越來越模糊，人們希望選擇一種最簡單、費(fèi)用最低的方式將自己的計(jì)算機(jī)接入Internet。目前，從技術(shù)的角度來看，接入網(wǎng)的接入方式主要分為五類：地面有線通信網(wǎng)絡(luò)、無線通信和移動網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和地面廣播電視網(wǎng)。在這里，計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)被歸為地面有線通信系統(tǒng)。人們形象地將它們稱為用戶接人信息