《承載網部分》課件

承載網部分承載網是通信網絡的骨干，負責連接用戶設備和核心網絡，實現(xiàn)數據傳輸。承載網是通信網絡的關鍵基礎設施，為各種業(yè)務提供可靠的傳輸保障。課程目標了解承載網概念理解承載網的定義、作用和重要性，以及其在現(xiàn)代網絡中的地位。掌握承載網分類學習不同類型的承載網，包括物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層。學習承載網組成了解承載網的基本構成，包括網絡設備、傳輸介質和協(xié)議等。掌握承載網發(fā)展趨勢分析承載網未來的發(fā)展方向，包括5G承載網、SDN網絡和云計算承載網。承載網概述承載網是現(xiàn)代通信網絡的核心基礎設施，為各種數據和業(yè)務提供傳輸通道。承載網負責連接用戶設備、網絡設備、數據中心等，實現(xiàn)數據傳輸和業(yè)務的承載，為各種應用提供可靠的網絡基礎。承載網的分類接入承載網負責將用戶設備接入到核心網絡，例如家庭寬帶、企業(yè)專線等。匯聚承載網將來自多個接入承載網的流量匯聚，并進行路由和轉發(fā)，例如城域網。核心承載網負責承載整個網絡的骨干流量，提供高速、穩(wěn)定的數據傳輸，例如國家骨干網。承載網的基本構成1網絡設備承載網包含各種網絡設備，如交換機、路由器和光纖收發(fā)器。這些設備連接不同的網絡并實現(xiàn)數據傳輸。2傳輸介質傳輸介質負責數據在網絡中的物理傳輸，包括光纖、銅纜和無線信號。3網絡協(xié)議網絡協(xié)議定義數據傳輸的規(guī)則，包括IP協(xié)議、TCP協(xié)議和UDP協(xié)議。這些協(xié)議確保數據在網絡之間正確地傳輸。4網絡管理系統(tǒng)網絡管理系統(tǒng)負責監(jiān)控和控制承載網絡，確保其正常運行并提供可靠的網絡服務。承載網層次結構1接入層接入層負責將用戶終端連接到承載網，提供接入服務。光纖接入無線接入銅纜接入2匯聚層匯聚層負責將來自接入層的流量匯聚，并進行流量控制和調度。流量整形QoS保障網絡安全3核心層核心層負責承載網絡流量的骨干傳輸，提供高帶寬、低延遲的網絡服務。大容量路由流量工程網絡優(yōu)化物理層承載網介紹物理層承載網負責將數據轉換為電信號或光信號，并通過物理介質進行傳輸。物理層是網絡的基礎，承載著所有其他層的數據傳輸。物理層的傳輸速率、傳輸距離和傳輸可靠性直接影響網絡的性能和成本。以太網物理層以太網電纜以太網電纜用于連接網絡設備，傳輸數據。以太網交換機以太網交換機用于連接多個網絡設備，轉發(fā)數據包。以太網集線器以太網集線器用于連接多個網絡設備，廣播數據包。以太網網卡以太網網卡用于連接計算機與網絡，傳輸數據。同軸電纜物理層同軸電纜連接器同軸電纜連接器用于連接同軸電纜和其他設備，確保信號傳輸的可靠性和穩(wěn)定性。同軸電纜結構同軸電纜由中心導體、絕緣層、屏蔽層和外層護套組成，這種結構可以有效地抑制電磁干擾，確保信號傳輸的完整性。光纖物理層光纖結構光纖由纖芯和包層組成，纖芯中心的光線在包層中不斷反射，實現(xiàn)光信號傳輸。光纖類型單模光纖和多模光纖是常用的兩種類型，它們根據光信號傳輸方式和光纖尺寸不同。光纖優(yōu)勢光纖具有帶寬高、傳輸距離遠、抗干擾能力強等優(yōu)點，是未來承載網的重要發(fā)展方向。無線物理層1電磁波傳輸無線物理層利用電磁波進行信號傳輸，覆蓋范圍廣，無需布線。2頻率分配不同的無線網絡使用不同的頻率范圍，避免干擾，提高效率。3天線技術天線設計決定了信號覆蓋范圍和傳輸質量，例如定向天線、全向天線。4無線信道無線信道容易受到噪聲和干擾的影響，需要使用編碼和調制技術提高傳輸可靠性。數據鏈路層承載網數據鏈路層是網絡協(xié)議棧的第二層，主要負責數據幀的封裝和解封裝，以及介質訪問控制。數據鏈路層協(xié)議包括以太網、令牌環(huán)網、FDDI等，它們負責將數據分組封裝成幀，并在網絡中進行傳輸。數據鏈路層承載網主要用于連接網絡設備，例如路由器、交換機、網卡等，并提供數據幀的傳輸服務。局域網數據鏈路層以太網最常用的局域網技術之一，基于IEEE802.3標準。無線局域網使用無線電波進行數據傳輸，基于IEEE802.11標準。交換機連接局域網設備，并根據MAC地址轉發(fā)數據幀。集線器將所有設備連接到同一網絡，但數據會廣播到所有設備。廣域網數據鏈路層廣域網數據鏈路層概述廣域網數據鏈路層負責在不同網絡節(jié)點之間建立可靠的鏈路，并進行數據幀傳輸。它使用各種協(xié)議來確保數據完整性和可靠性，例如點到點協(xié)議(PPP)和幀中繼(FrameRelay)。廣域網數據鏈路層功能主要功能包括：幀封裝、地址解析、流量控制、錯誤檢測和糾正、鏈路管理等。通過這些功能，數據鏈路層為更高層協(xié)議提供可靠的底層傳輸服務。網絡層承載網IP協(xié)議網絡層IP協(xié)議是網絡層最重要的協(xié)議，它負責數據包的路由和轉發(fā)，確保數據包在網絡中正確傳輸。MPLS網絡層MPLS技術是一種標簽交換技術，可以提高網絡效率和性能，并提供更好的網絡服務質量保障。IP協(xié)議網絡層互聯(lián)網協(xié)議IP協(xié)議是互聯(lián)網的核心協(xié)議，負責數據包在網絡中的路由和傳輸。IP地址每個設備都有唯一的IP地址，用于識別網絡中的設備。路由表路由器使用路由表來確定數據包的最佳路徑，以到達目標地址。MPLS網絡層1多協(xié)議標簽交換MPLS（MultiprotocolLabelSwitching）是一種數據轉發(fā)技術，它使用標簽來識別和轉發(fā)數據包，而不是傳統(tǒng)的IP地址。2標簽路由MPLS網絡層使用標簽路由，標簽路由是一種基于標簽的轉發(fā)方法，它允許網絡設備根據標簽快速轉發(fā)數據包，而不需要進行復雜的IP地址查找。3數據包轉發(fā)MPLS網絡層使用標簽來識別和轉發(fā)數據包，它可以提高網絡的性能和效率，并簡化網絡管理。4網絡功能MPLS網絡層可用于構建高性能的網絡，例如企業(yè)網絡、數據中心網絡和運營商網絡。傳輸層承載網傳輸層承載網負責為上層應用提供端到端的可靠數據傳輸服務。傳輸層承載網負責數據包的分段、重組、流量控制和擁塞控制，確保數據在網絡中的可靠傳輸。TCP協(xié)議傳輸層面向連接TCP協(xié)議提供可靠的數據傳輸，建立連接后才能傳輸數據。數據流TCP將數據流分成數據包，以順序的方式傳輸，確保數據完整性。擁塞控制TCP使用擁塞控制機制，避免網絡擁塞，提高傳輸效率。流量控制TCP通過流量控制機制，防止接收方被數據淹沒，保證數據傳輸的穩(wěn)定性。UDP協(xié)議傳輸層無連接UDP是無連接的，數據包直接發(fā)送，無需建立連接，速度快，但不可靠。面向數據報UDP將數據分成數據報，每個數據報獨立傳輸，無需按順序發(fā)送。應用廣泛UDP應用于各種應用，如DNS、視頻通話、游戲，注重速度和實時性。應用層承載網應用層承載網主要負責提供各種網絡服務，例如電子郵件、文件傳輸、網頁瀏覽等。它位于網絡體系結構的最高層，直接與用戶交互，將用戶的各種需求轉化為網絡數據，并最終傳遞給其他用戶或服務器。Web服務應用層HTTP協(xié)議Web服務應用層主要依賴HTTP協(xié)議進行數據傳輸。HTTP協(xié)議定義了客戶端和服務器之間通信的格式和規(guī)則。HTTP協(xié)議使用請求和響應機制來處理數據交互。客戶端向服務器發(fā)送請求，服務器處理請求并返回響應。視頻直播應用層實時性視頻直播應用層需要實時傳輸視頻流，以確保觀看體驗流暢。低延遲為了保證觀眾與主播之間的互動性，視頻直播應用層需要盡可能降低延遲。高并發(fā)視頻直播應用層需要能夠同時處理大量用戶的連接和視頻流?？蓴U展性隨著用戶數量和視頻流的增加，視頻直播應用層需要能夠輕松擴展。文件傳輸應用層文件傳輸協(xié)議（FTP）FTP是一種常見的協(xié)議，用于在網絡上傳輸文件。它可以用于上傳、下載和管理文件，并支持各種文件類型。安全文件傳輸協(xié)議（SFTP）SFTP是FTP的加密版本，它使用SSH協(xié)議來保護數據傳輸安全，防止數據被竊取或篡改。簡單文件傳輸協(xié)議（TFTP）TFTP是一種簡單的協(xié)議，用于在網絡上傳輸文件。它主要用于小型文件傳輸，例如啟動文件或配置信息。電子郵件應用層1SMTP協(xié)議電子郵件傳輸協(xié)議，負責發(fā)送和接收電子郵件，確保郵件的可靠傳輸。2POP3協(xié)議郵件接收協(xié)議，允許用戶從郵件服務器下載電子郵件，使郵件內容可供離線閱讀。3IMAP協(xié)議郵件訪問協(xié)議，允許用戶在郵件服務器上管理電子郵件，無需下載，適用于多種設備同步訪問郵件。4MIME協(xié)議多用途互聯(lián)網郵件擴展協(xié)議，允許電子郵件包含多種格式的附件，例如文本、圖片、音頻和視頻。承載網的發(fā)展趨勢隨著信息技術和網絡技術的不斷發(fā)展，承載網也面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇。未來，承載網將朝著更高帶寬、更低延遲、更靈活、更智能的方向發(fā)展。5G承載網SDN網絡云計算承載網5G承載網高帶寬5G承載網提供更高的帶寬，以滿足日益增長的數據流量需求。低延遲5G網絡具有更低的延遲，為實時應用和游戲提供更流暢的體驗。高可靠性5G承載網采用先進的技術，確保網絡的穩(wěn)定性和可靠性，提供高質量的服務。SDN網絡集中控制SDN將網絡控制功能集中到一個控制器中，通過軟件定義的方式管理網絡資源。可編程性SDN使用開放的編程接口，允許開發(fā)者創(chuàng)建應用程序來管理網絡行為。靈活可擴展SDN允許網絡快速適應變化的需求，并簡化網絡部署和管理。云計算承載網數據中心云計算承載網通