《承載網(wǎng)部分》課件

承載網(wǎng)部分承載網(wǎng)是通信網(wǎng)絡(luò)的骨干，負責(zé)連接用戶設(shè)備和核心網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。承載網(wǎng)是通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，為各種業(yè)務(wù)提供可靠的傳輸保障。課程目標(biāo)了解承載網(wǎng)概念理解承載網(wǎng)的定義、作用和重要性，以及其在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中的地位。掌握承載網(wǎng)分類學(xué)習(xí)不同類型的承載網(wǎng)，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。學(xué)習(xí)承載網(wǎng)組成了解承載網(wǎng)的基本構(gòu)成，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、傳輸介質(zhì)和協(xié)議等。掌握承載網(wǎng)發(fā)展趨勢分析承載網(wǎng)未來的發(fā)展方向，包括5G承載網(wǎng)、SDN網(wǎng)絡(luò)和云計算承載網(wǎng)。承載網(wǎng)概述承載網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的核心基礎(chǔ)設(shè)施，為各種數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)提供傳輸通道。承載網(wǎng)負責(zé)連接用戶設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)中心等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和業(yè)務(wù)的承載，為各種應(yīng)用提供可靠的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。承載網(wǎng)的分類接入承載網(wǎng)負責(zé)將用戶設(shè)備接入到核心網(wǎng)絡(luò)，例如家庭寬帶、企業(yè)專線等。匯聚承載網(wǎng)將來自多個接入承載網(wǎng)的流量匯聚，并進行路由和轉(zhuǎn)發(fā)，例如城域網(wǎng)。核心承載網(wǎng)負責(zé)承載整個網(wǎng)絡(luò)的骨干流量，提供高速、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，例如國家骨干網(wǎng)。承載網(wǎng)的基本構(gòu)成1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備承載網(wǎng)包含各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機、路由器和光纖收發(fā)器。這些設(shè)備連接不同的網(wǎng)絡(luò)并實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。2傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)負責(zé)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的物理傳輸，包括光纖、銅纜和無線信號。3網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?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(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)之間正確地傳輸。4網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)負責(zé)監(jiān)控和控制承載網(wǎng)絡(luò)，確保其正常運行并提供可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。承載網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)1接入層接入層負責(zé)將用戶終端連接到承載網(wǎng)，提供接入服務(wù)。光纖接入無線接入銅纜接入2匯聚層匯聚層負責(zé)將來自接入層的流量匯聚，并進行流量控制和調(diào)度。流量整形QoS保障網(wǎng)絡(luò)安全3核心層核心層負責(zé)承載網(wǎng)絡(luò)流量的骨干傳輸，提供高帶寬、低延遲的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。大容量路由流量工程網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化物理層承載網(wǎng)介紹物理層承載網(wǎng)負責(zé)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電信號或光信號，并通過物理介質(zhì)進行傳輸。物理層是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，承載著所有其他層的數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)的性能和成本。以太網(wǎng)物理層以太網(wǎng)電纜以太網(wǎng)電纜用于連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，傳輸數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)交換機以太網(wǎng)交換機用于連接多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。以太網(wǎng)集線器以太網(wǎng)集線器用于連接多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，廣播數(shù)據(jù)包。以太網(wǎng)網(wǎng)卡以太網(wǎng)網(wǎng)卡用于連接計算機與網(wǎng)絡(luò)，傳輸數(shù)據(jù)。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(shè)備，確保信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。同軸電纜結(jié)構(gòu)同軸電纜由中心導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層和外層護套組成，這種結(jié)構(gòu)可以有效地抑制電磁干擾，確保信號傳輸?shù)耐暾浴９饫w物理層光纖結(jié)構(gòu)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(jù)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(wǎng)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(wǎng)絡(luò)使用不同的頻率范圍，避免干擾，提高效率。3天線技術(shù)天線設(shè)計決定了信號覆蓋范圍和傳輸質(zhì)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(diào)制技術(shù)提高傳輸可靠性。數(shù)據(jù)鏈路層承載網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的第二層，主要負責(zé)數(shù)據(jù)幀的封裝和解封裝，以及介質(zhì)訪問控制。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議包括以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、FDDI等，它們負責(zé)將數(shù)據(jù)分組封裝成幀，并在網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層承載網(wǎng)主要用于連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如路由器、交換機、網(wǎng)卡等，并提供數(shù)據(jù)幀的傳輸服務(wù)。局域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層以太網(wǎng)最常用的局域網(wǎng)技術(shù)之一，基于IEEE802.3標(biāo)準。無線局域網(wǎng)使用無線電波進行數(shù)據(jù)傳輸，基于IEEE802.11標(biāo)準。交換機連接局域網(wǎng)設(shè)備，并根據(jù)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。集線器將所有設(shè)備連接到同一網(wǎng)絡(luò)，但數(shù)據(jù)會廣播到所有設(shè)備。廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層概述廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層負責(zé)在不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間建立可靠的鏈路，并進行數(shù)據(jù)幀傳輸。它使用各種協(xié)議來確保數(shù)據(jù)完整性和可靠性，例如點到點協(xié)議(PPP)和幀中繼(FrameRelay)。廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)鏈路層為更高層協(xié)議提供可靠的底層傳輸服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層承載網(wǎng)IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)層最重要的協(xié)議，它負責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)，確保數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中正確傳輸。MPLS網(wǎng)絡(luò)層MPLS技術(shù)是一種標(biāo)簽交換技術(shù)，可以提高網(wǎng)絡(luò)效率和性能，并提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保障。IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議，負責(zé)數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中的路由和傳輸。IP地址每個設(shè)備都有唯一的IP地址，用于識別網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。路由表路由器使用路由表來確定數(shù)據(jù)包的最佳路徑，以到達目標(biāo)地址。MPLS網(wǎng)絡(luò)層1多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS（MultiprotocolLabelSwitching）是一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，它使用標(biāo)簽來識別和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，而不是傳統(tǒng)的IP地址。2標(biāo)簽路由MPLS網(wǎng)絡(luò)層使用標(biāo)簽路由，標(biāo)簽路由是一種基于標(biāo)簽的轉(zhuǎn)發(fā)方法，它允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)標(biāo)簽快速轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，而不需要進行復(fù)雜的IP地址查找。3數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)MPLS網(wǎng)絡(luò)層使用標(biāo)簽來識別和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，它可以提高網(wǎng)絡(luò)的性能和效率，并簡化網(wǎng)絡(luò)管理。4網(wǎng)絡(luò)功能MPLS網(wǎng)絡(luò)層可用于構(gòu)建高性能的網(wǎng)絡(luò)，例如企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)和運營商網(wǎng)絡(luò)。傳輸層承載網(wǎng)傳輸層承載網(wǎng)負責(zé)為上層應(yīng)用提供端到端的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。傳輸層承載網(wǎng)負責(zé)數(shù)據(jù)包的分段、重組、流量控制和擁塞控制，確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)傳輸，建立連接后才能傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流TCP將數(shù)據(jù)流分成數(shù)據(jù)包，以順序的方式傳輸，確保數(shù)據(jù)完整性。擁塞控制TCP使用擁塞控制機制，避免網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)淹沒，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。UDP協(xié)議傳輸層無連接UDP是無連接的，數(shù)據(jù)包直接發(fā)送，無需建立連接，速度快，但不可靠。面向數(shù)據(jù)報UDP將數(shù)據(jù)分成數(shù)據(jù)報，每個數(shù)據(jù)報獨立傳輸，無需按順序發(fā)送。應(yīng)用廣泛UDP應(yīng)用于各種應(yīng)用，如DNS、視頻通話、游戲，注重速度和實時性。應(yīng)用層承載網(wǎng)應(yīng)用層承載網(wǎng)主要負責(zé)提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如電子郵件、文件傳輸、網(wǎng)頁瀏覽等。它位于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的最高層，直接與用戶交互，將用戶的各種需求轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并最終傳遞給其他用戶或服務(wù)器。Web服務(wù)應(yīng)用層HTTP協(xié)議Web服務(wù)應(yīng)用層主要依賴HTTP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。HTTP協(xié)議定義了客戶端和服務(wù)器之間通信的格式和規(guī)則。HTTP協(xié)議使用請求和響應(yīng)機制來處理數(shù)據(jù)交互?？蛻舳讼蚍?wù)器發(fā)送請求，服務(wù)器處理請求并返回響應(yīng)。視頻直播應(yīng)用層實時性視頻直播應(yīng)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(yīng)用層需要盡可能降低延遲。高并發(fā)視頻直播應(yīng)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(shù)量和視頻流的增加，視頻直播應(yīng)用層需要能夠輕松擴展。文件傳輸應(yīng)用層文件傳輸協(xié)議（FTP）FTP是一種常見的協(xié)議，用于在網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)傳輸安全，防止數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)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(yīng)用層1SMTP協(xié)議電子郵件傳輸協(xié)議，負責(zé)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(wù)器下載電子郵件，使郵件內(nèi)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(wù)器上管理電子郵件，無需下載，適用于多種設(shè)備同步訪問郵件。4MIME協(xié)議多用途互聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)的發(fā)展趨勢隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，承載網(wǎng)也面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇。未來，承載網(wǎng)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(wǎng)SDN網(wǎng)絡(luò)云計算承載網(wǎng)5G承載網(wǎng)高帶寬5G承載網(wǎng)提供更高的帶寬，以滿足日益增長的數(shù)據(jù)流量需求。低延遲5G網(wǎng)絡(luò)具有更低的延遲，為實時應(yīng)用和游戲提供更流暢的體驗。高可靠性5G承載網(wǎng)采用先進的技術(shù)，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性，提供高質(zhì)量的服務(wù)。SDN網(wǎng)絡(luò)集中控制SDN將網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)資源?？删幊绦許DN使用開放的編程接口，允許開發(fā)者創(chuàng)建應(yīng)用程序來管理網(wǎng)絡(luò)行為。靈活可擴展SDN允許網(wǎng)絡(luò)快速適應(yīng)變化的需求，并簡化網(wǎng)絡(luò)部署和管理。云計算承載網(wǎng)數(shù)據(jù)中心云計算承載網(wǎng)通