计算机四级网络工程师培训教程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一单元 网络规划和设计,第一章,网络系统结构与设计的基本原则,学习交流QQ群号：119305741,1,四级网络工程师考试题型,1、选择题（每小题1分，共40分）,2、综合题（每空2分，共40分）,3、应用题（共20分）,2,各章节分值分布提示,章节,分值分布提示,第1章 网络系统结构与设计的基本原则,4道选择题，占试卷比例4%,第2章 中小型网络系统总体规划与设计方法,3道选择题，占试卷比例3%,第3章 IP地址规划和设计方法,4道选择题（4分），1道综合题（10分），在应用题还有1小题（610分），占试卷比例2024%,第4章 路由设计基础,3道选择题（3分），3%,第5章 局域网技术,2道选择题，2%,3,各章节分值分布提示,章节,分值分布提示,第6章 交换机及其配置,4道选择题，4%，在综合部分，交换机和路由器考查其一，分值10分，10%,第7章 路由器及其配置,4道选择题，4%，在综合部分，交换机和路由器考查其一，分值10分，10%，同时在应用题部分也可能涉及到路由器的配置问题。,第8章 无线局域网技术,3道选择题，3%,4,各章节分值分布提示,章节,分值分布提示,第9章 计算机网络信息服务系统的安装与配置,5道选择题，5%，1道综合题（10分），共15%,第10章 网络安全技术,4道选择题，4%，在应用题中一般会考查到防火墙和入侵检测技术（56分左右），这样共约610%,第11章 网络管理技术,4道选择题，4%，1道综合题（10分），共约14%,5,第1章,网络系统结构与设计的基本原则,年份,试题分布,题型,分值,考核要点,2010.3,14,选择题,4,OC-3的传输、无线接入技术802.11a、宽带城域网QoS、宽带城域网技术,2009.9,14,选择题,4,宽带城域网技术、接入技术、RPR技术、OC-12的传输,2009.3,14,选择题,4,HFC接入技术、无线接入技术、网络服务质量、 RPR技术,2008.9,14,选择题,4,汇聚层基本功能、光以太网技术、RPR技术、HFC接入技术,2008.4,14,选择题,4,宽带城域网的逻辑结构、核心交换层的特点、ADSL接入技术、无线网络接入技术,6,1.1 基础知识,1.1.1,计算机网络的分类,1.1.2,计算机网络结构的特点,1.1.3,广域网技术的发展,1.1.4,局域网技术的发展,1.1.5,城域网技术的发展,7,1.1.1 计算机网络的分类,考点一：计算机网络的概念及分类,考点二：局域网、城域网和广域网,8,考点一：计算机网络的概念及分类,概念：计算机网络是是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，通过功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的计算机应用系统。,计算机网络首先是一个通信网络，早期的计算机网络主要是广域网，它的结构是由负责数据处理的主计算机与终端以及负责数据通信处理的通信控制处理设备与通信线路所这两部分所组成。从资源构成的角度讲，计算机网络是由硬件和软件组成的。并从功能上将计算机网络逻辑划分为资源子网和通信子网。,9,资源子网与通信子网的二级子网结构,10,计算机网络的功能,local ISP,router,server1,mobile,Hub/SW,泉州用户,Hub/SW,Hub/SW,F1、数据通讯/传输,F2、资源共享,server2,router,F3、提高数据可靠性,F4、分布计算,北京用户,网络接入设备,用户,通信网络,local,Area,Network,11,计算机网络的功能,1. 数据通信 (data communication),文件传输、IP电话、email、视频会议、信息发布、交互式娱乐,2. 资源共享(resource sharing),试图解除“地理上的束缚“,共享软件、硬件、数据/信息,3.,提高可靠性 (high reliability ),依靠可替代的资源，提供连续的高可靠服务：,硬件双机备份,软件和数据库备份,4.,提高系统处理能力 ( Distribute compute),多计算机并行处理,；,12,计算机网络的分类,分类：按其覆盖的地理范围分：,局域网 LAN (Local Area Network),城域网 MAN (Metropolitan Area Network),广域网 WAN (Wide Area Network),按网络的拓扑结构分类,:,星形、总线型、环形、树形、网形、混合型,按网络的传输媒体分类,:,双绞线、同轴电缆、光纤、无线、卫星,按照网络交换功能分类：,电路交换网、报文交换网、分组交换网、帧中继网、,ATM,网,13,考点二：局域网、城域网和广域网,LAN,特点,覆盖的物理范围：小于1km,拓扑结构：共享信道,所使用的传输技术：新,数据传输率：高（10mbps/100mbps/1Gbps/10Gbps),延迟： 低，0.5 ns,误码率：低，10,-8,bit/每秒,两种典型的LAN,Ethernet：以太网（10M/100M/1000M）,Token-Ring：令牌环网,14,常见的局域网的拓扑结构,总线型,环型：令牌环网,星型,树型,15,WAN,WAN,组成,主机(hosts)：具有独立处理能力的计算机；,单独的主机；,从属某一个LAN中的主机。,通信子网(communication subnet)：,在主机之间进行数据传递。,传输系统,(通信介质、传输设备),交换系统,(交换机、路由器),广域网的物理结构,16,考点三：计算机网络结构,由于计算机网络功能越来越强，结构越来越复杂，给设计者带来很大的难度，必须规范之。,网络体系结构,(network architecture),计算机网络的,体系结构,(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。是用于指导网络的设计与实现；关键是分层模型和协议。,分层模型,(layering model),简化网络系统设计的复杂性；,可以更加方便地适应网络技术和应用需求变化；,提供一种更为模块化的设计。,17,两种国际标准,ISO制定的国际标准 OSI 并没有得到市场的认可。,非国际标准 TCP/IP 现在获得了最广泛的应用。,TCP/IP 常被称为,事实上的国际标准,。,18,分层次的网络体系结构,OSI 的七层网络体系结构已经过时,TCP/IP 的四层网络体系结构已成主流,使用五层原理体系结构来阐明网络的工作原理较为合适,19,具有五层协议的体系结构,TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。,但最下面的网络接口层并没有具体内容。,因此往往采取折中的办法，即综合,OSI 和,TCP/IP,的优点，采用一种只有五层协议的体系结构 。,20,TCP/IP 与 OSI 参考模型,应用层,（Telnet/ftp/,smtp/www）,传输层（TCP层）,互联网层（IP层）,网络接口层,TCP/IP参考模型,OSI 参考模型,21,5,4,3,2,1,数据链路层,应用层,运输层,网际层,物理层,Application layer,Transport layer,Internet layer,Data link layer,Physical layer,22,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,H,3,物 理 传 输 媒 体,数 据 部 分,数 据 部 分,数 据 部 分,数 据 部 分,101 比 特 流 11 010111010,T,2,计算机,1,H,5,H,4,H,2,首部,尾部,AP,2,AP,1,应 用 程 序,数 据,计算机,2,比特,帧,IP,数据报,IP,分组,TCP,报文段,UDP,报文段,23,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,应用进程数据先传送到应用层,加上应用层首部，成为应用层,PDU,24,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,应用层 PDU 再传送到运输层,加上运输层首部，成为运输层报文,25,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,运输层报文再传送到网络层,加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）,26,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,IP 数据报再传送到数据链路层,加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧,27,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,数据链路层帧再传送到物理层,最下面的物理层把比特流传送到物理媒体,28,主机,1,向主机,2,发送数据,应用层(application layer),5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,物理传输媒体,主机,1,AP,2,AP,1,电信号（或光信号）在物理媒体中传播,从发送端物理层传送到接收端物理层,主机,2,29,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,物理层接收到比特流，上交给数据链路层,30,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,数据链路层剥去帧首部和帧尾部,取出数据部分，上交给网络层,31,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,网络层剥去首部，取出数据部分,上交给运输层,32,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,运输层剥去首部，取出数据部分,上交给应用层,33,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,应用层剥去首部，取出应用程序数据,上交给应用进程,34,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,我收到了,AP,1,发来的,应用程序数据！,35,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,应 用 程 序 数 据,应用层首部,H,5,101 比 特 流 110101110101,注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次,应 用 程 序 数 据,H,5,应 用 程 序 数 据,H,4,H,5,应 用 程 序 数 据,H,3,H,4,H,5,应 用 程 序 数 据,H,4,运输层首部,H,3,网络层首部,H,2,链路层,首部,T,2,链路层,尾部,36,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,101 比 特 流 110101110101,计算机 2 的物理层收到比特流后,交给数据链路层,H,2,T,2,H,3,H,4,H,5,应 用 程 序 数 据,37,H,3,H,4,H,5,应 用 程 序 数 据,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,数据链路层剥去帧首部和帧尾部后,把帧的数据部分交给网络层,H,2,T,2,H,3,H,4,H,5,应 用 程 序 数 据,38,H,4,H,5,应 用 程 序 数 据,H,3,H,4,H,5,应 用 程 序 数 据,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,网络层剥去分组首部后,把分组的数据部分交给运输层,39,H,5,应 用 程 序 数 据,H,4,H,5,应 用 程 序 数 据,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,运输层剥去报文首部后,把报文的数据部分交给应用层,40,应 用 程 序 数 据,H,5,应 用 程 序 数 据,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,应用层剥去应用层 PDU 首部后,把应用程序数据交给应用进程,41,主机,1,向主机,2,发送数据,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,主机,1,AP,2,AP,1,主机,2,我收到了,AP,1,发来的,应用程序数据！,42,TCP/IP的体系结构,应用层,运输层,网际层,网络,接口层,主机A,主机B,路由器,网络,2,网络,1,应用层,运输层,网际层,网络,接口层,网际层,网络,接口层,4,3,2,1,路由器在转发分组时最高只用到网络层,而没有使用运输层和应用层,。,43,沙漏计时器形状的TCP/IP协议族,HTTP,SMTP,DNS,RTP,TCP,UDP,IP,网际层,网络接口层,运输层,应用层,网络接口,1,网络接口,2,网络接口,3,Everything over IP,IP,可为各式各样的应用程序提供服务,IP over Everything,IP,可应用到各式各样的网络上,44,考点四：网络互连,一、网络互连的基本概念,(1)互连(Interconnection):是指网络在物理上的连接,两个网络之间至少有一条在物理上连接的线路,它为两个网络的数据交换提供了物资基础和可能性,但并不能保证两个网络一定能够进行数据交换,这要取决于两个网络的通信协议是不是相互兼容。,(2)互联(internetworking):是指网络在物理和逻辑上,尤其是逻辑上的连接。,(3)互通(intercommunication):是指两个网络之间可以交换数据。,(4)互操作(interoperability):是指网络中不同计算机系统之间具有透明地访问对方资源的能力。,45,考点四：网络互连,二、目的:,将不同的网络或相同的网络用互连设备连接在一起形成一个范围更大的网络,为增加网络性能以及安全和管理方面的考虑将原来一个很大的网络划分为几个网段或逻辑上的子网,实现异种网之间的服务和资源共享,46,考点四：网络互连,三、网络互连的层次,（1）物理层,用于不同地理范围内的网段的互连。,工作在物理层的网络设备是中继器、集线器。,（2）数据链路层,用于互连两个或多个同一类的局域网，传输帧。,工作在数据链路层的网间设备是桥接器（或网桥）、交换机。,（3）网络层,主要用于广域网的互连中，,工作在网络层的网间设备是路由器、第三层交换机。,（4）高层,用于在高层之间进行不同协议的转换,工作在第三层之上的网间设备称为网关,47,考点四：网络互连,四、网络互连的类型,LAN-LAN,同种LAN,异种LAN,LAN-WAN,WAN-WAN,48,考点四：网络互连,五、网络互连设备,网桥，交换机，路由器、网关等。,49,考点五：广域网发展,广域网基本概念：,广域网是一种跨地区的数据通讯网络，通常包含一个国家或地区。广域网通常由多个局域网组成。一般认为它是一种公共数据网络（,Public Data Network,，,PDN,）。,组成：由结点交换机和连接这些交换机的链路组成。,结点交换机：执行分组转发的功能。,结点之间是点到点的连接,50,局域网与广域网的区别,局域网使用的协议主要在数据链路层。,广域网使用的协议主要在网络层。,51,考点五：广域网发展,广域网的特点：,1、适应大容量与突发性通信的要求；,2、适应综合业务服务的要求；,3、开放的设备接口与规范化的协议；,4、完善的通信服务与网络管理。,52,考点五：广域网发展,广域网提供的服务：,数据报服务：无连接的网络服务,虚电路服务：面向连接的网络服务,53,考点五：广域网发展,广域网技术研究的重点是宽带核心交换技术：远距离、宽带、高服务质量的核心交换技术。,广域网中的一个突出核心技术是路由选择。,54,广域网中的路由选择,广域网的技术核心是路由选择。路由选择解决分组在各交换机中应如何进行转发，即通过哪条通路将数据从源主机发送到通信的目的主机。,55,考点五：广域网发展,广域网中采用的技术主要有7种：,PSTN公共电话交换网,ISDN综合业务数字网,DDN数字数据网,X.25分组交换网,FR帧中继网,ATM异步传输模式网,GE与10GE的光以太网,56,考点六：局域网技术的发展,以太网技术发展的三个方向：,1、提高数据传输速度：从10Mbps到10Gbps，甚至是100Gbps。,2、局域网互联技术,3、共享方式改为交换方式，导致了“交换式局域网”技术的发展,57,考点七：城域网技术及发展,城域网(Metropolitan Area Network)是在一个城市范围内所建立的,计算机通信网,，简称,MAN,。它的传输媒介主要采用光缆，传输速率在l00兆比特/秒以上。MAN的一个重要用途是用作骨干网，通过它将位于同一城市内不同地点的主机、数据库，以及LAN等互相联接起来，这与WAN的作用有相似之处，但两者在实现方法与性能上有很大差别。MAN不仅用于计算机通信，同时可用于传输话音、图像等信息，成为一种综合利用的通信网，但属于,计算机通信网,的范畴，不同于综合业务通信网(ISDN)。,释义： 城域网（Metropolitan Area Network），简称,MAN,，基本上是一种,大型的LAN,，通常使用与LAN相似的技术。之所以将MAN单独的列出的一个主要原因是已经有了一个标准：分布式队列双总线DQDB（Distributed Queue Dual Bus），即IEEE802.6。DQDB是由双总线构成，所有的计算机都连结在上面。,58,考点七：城域网技术及发展,发展趋势：宽带化、全业务、IP化、分布式管理、三网融合,59,考点七：城域网技术及发展,所谓,宽带城域网,，就是在城市范围内，以IP和ATM电信技术为基础，以光纤作为传输媒介，集数据、语音、视频服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的的多媒体通信网络。,它能够满足政府机构、金融保险、大中小学校、公司企业等单位对高速率、高质量数据通信业务日益旺盛的需求，特别是快速发展起来的互联网用户群对宽带高速上网的需求。,教材P8 二、宽带城域网建设对传输网络和服务业的影响,60,考点七：城域网技术及发展,下一代城域网（MAN）必须具有以下的特点：,可扩展性 速率可扩至数十G b/s，节点数目可远远超过传统SDH/SONET的16节点的极限；,费用低 包括每G b/s的费用、初期投资、运维费等；,业务多 支持下一代的各种业务，支持各种物理接口，支持以大量的、基于软件的QoS控制为基础的新业务生成，支持以强大的SLA（Service Level Agreement，服务等级协议）监视能力为基础的计费和监视，支持基于IP协议的业务；,支持话音业务 传统话音业务仍然是重要的业务收入来源，因此下一代MAN还必须予以支持；,网管强大：网管必须提供全方面的控制和监视工具，而且易于安装和操作，提供误设置保护；,安全性：正常工作时间不少于99.999%，有备份软件，支持环形拓扑和光纤保护或恢复。,61,考点七：城域网技术及发展,主要业务：,1、高速上网,2、网络互联,3、电子政务和电子商务,4、智能社区,5、网上教育与远程医疗,6、宽带与管道出租,62,实训一：宽带城域网结构,逻辑结构：“三个平台与一个出口”,三个平台：网络、业务、管理,城市宽带出口,宽带城域网的总体结构如下图所示：,63,实训一：宽带城域网结构,网络平台的层次结构：,核心层、汇聚层、接入层,64,实训一：宽带城域网结构,1. 核心层（核心交换层）,该层主要承担高速数据交换的任务，宽带城域网的核心交换层的主要功能如下：,连接多个汇聚层，为汇聚层的网络提供高速分组转发，为整个城域网提供高速、安全与具有QoS保障能力的数据传输环境。,实现与主干网络的互联，提供城市的宽带IP数据出口。,提供宽带城域网的用户访问Internet所需要的路由服务。,65,实训一：宽带城域网结构,2. 汇聚层（边缘汇聚层）,该层主要承担路由与流量汇聚的任务。汇聚层处于宽带城域网核心交换层的边缘，其基本功能如下：,汇接接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发与交换。,根据接入层的用户流量，进行本地路由、过滤、流量均衡、QoS优先级管理，以及安全控制、IP地址转换、流量整形等处理。,根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。,66,实训一：宽带城域网结构,3. 接入层（用户接入层）,该层主要承担用户接入与本地流量控制的功能。接入层解决的是最后一公里问题，它是通过各种接入技术，连接最终用户，为它所覆盖范围内的用户提供访问Internet以及其他的信息服务。,67,实训一：宽带城域网结构,1核心层：目前有两种技术选择：,ATM,和,高速路由交换技术,。,ATM,具有优越的多业务（话音、数据、图像）支持能力，能保证QoS（服务质量），并且已占有市场先机。但ATM技术协议复杂，信头开销过高等因素影响其网络利用率、可扩展性和成本。,68,实训一：宽带城域网结构,高速路由交换技术,具有组网简洁、成本相对低廉和特别适合以太网联网的特点，对应的千兆以太网（GE）已进入普及阶段，因此用于纯IP业务组网具有特别的优势。目前，在光网上直接架构GE网正成为城域骨干网建设的一种趋势，但GE网较大的问题在于单链路的最高传输带宽为1Gbps，只相当于POS（Packet over SDH）等技术的一半带宽。而CWDM（粗波分复用）技术和万兆以太网等技术，是在城域解决这个问题以及提高GE网带宽扩展能力的有效办法。,69,实训一：宽带城域网结构,2汇聚/传输层：,城域汇聚层网络可分为两部分：,（1）用于连接主交换节点，作局间中继的部分：从技术上可以采用SDH或DWDNCWDM光传输设备构成网状或环状网络拓扑结构；,（2）面向接入层的部分：可用SDHCWDM光传输构成环状网，而从环网延伸到用户区则可用点对点、星型、环型等光缆传输方式。在中小城市中，汇聚层往往与接入层合并在一起，统称城域接入网。,70,实训一：宽带城域网结构,3接入层：,技术分有线接入和无线接入两大类：其中有线接入包括xDSL、HFC、光接入网（OAN）、以太网接入网等；无线接入则有本地多点分配系统（LMDS）、固定无线接入（FWA）、卫星接入等。,71,实训二：宽带城域网组建原则,四个基本原则：,1、可运营性：保证724的服务,2、可管理性：接入、业务、网络安全、计费能力、IP地址分配、QoS保证,3、可盈利性：P12 三个要点,4、可扩展性：P12 四个要点,72,实训三：管理和运营宽带城域网的关键技术,管理和运营宽带城域网的关键技术主要有：带宽管理、服务质量（QoS）、网络管理、用户管理、多业务接入、统计与计算、IP地址的分配转换、网络安全等。,管理宽带城域网有3种基本方案：利用传统的电信网络进行的带内网络管理，利用IP网络及协议进行的带外网络管理，同时使用带内和带外网络管理。,73,实训四：构建宽带城域网的基本技术与方案,用于构建宽带城域网的基本技术与方案主要有三类：,1、基于SDH的城域网方案、,2、基于10GE标准的城域网方案,3、基于弹性分组环（PRP）的城域网方案。,不同城市、不同基础、不同运营商应选用不同的技术方案。,74,实训四：构建宽带城域网的基本技术与方案,1,基于,SDH,的城域网,SDH,（,Synchronous Digital Hierarchy,，同步数字体系）是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。,SDH,的核心就是应用了波分多路复用技术，就是一条光纤信道上传输多条信号，,SDH,网络是,ATM,，,DDN,等中继网络服务的承载网。,75,2,基于,10GE,的城域网,1999,底成立了,IEE802.3ae,工作组进行万兆以太网技术（,10Gb/s,）的研究，,2002,年正式发布,802.3ae 10GE,标准。,21,世纪初，提出了光以太网的概念，它的技术核心是：利用光纤的巨大带宽资源和以太网的成熟与易用为运营商建造新一代的宽带城域接入网。光以太网技术用于建设宽带城域网，必须满足对城域网的几个基本要求：,（,1,）高可靠性：必须符合电信网络的,99.999%,（,2,）可提供服务等级协议（,SLA,）,（,3,）高可扩展性,（,4,）用户管理,76,成长中的万兆以太网,3,基于,PRP,的城域网,弹性分组环技术是一种在环形结构上优化数据业务传送的新型,MAC,层协议，能够适应多种物理层（如,SDH,、以太网、,DWDM,等），可有效地传送数据、话音、图像等多种业务类型。,77,基于,RPR,的城域网应用实例,RPR,技术的主要特点可归纳如下：,（,1,）带宽的利用率高：实现灵活的环路带宽管理,（,2,）公平性好：支持环路带宽的公平分配,（,3,）快速保护和恢复能力强：支持,50ms,的快速保护,（,4,）保证服务质量,78,实训五：网络接入技术与方法,一、网络接入服务,Internet接入服务是指利用服务器和相应的软硬件资源建立业务结点，并利用公共电信基础设施将业务结点与Internet骨干网相连接，以便为各类用户提供接入Internet的服务。接入服务对象包含Internet信息服务业务经营者和普通上网用户。,目前，可以作为用户接入网的主要有三类：即计算机网络、电信通信网与广播电视网。,从技术的角度看，接入网的接入方式主要有五类：地面有线通信系统、无线通信与移动通信网、卫星通信网、有线通信网和地面广播网。,79,接入网技术概况,接入网技术的发展与接入服务的界定,接入网（,Access Network,，,AN,）是指交换局到用户终端之间的所有机线设备，它的主干系统为传统的电缆和光缆，一般长数千米；配线系统也可能是电缆和光缆，其长度一般几百米，而引入线通常长几米到几十米。它是泛指用户网络接口（,UNI,）与业务节点接口（,SNI,）间实现传送承载功能的实体网络。其目标是建立一种标准化的接口方式，以一个可监控的接入网络，使用户能够获得话音、租用线业务、数据多媒体、有线电视等综合业务。,80,接入网的主要功能和特点,1,接入网的主要功能 ：,（,1,）用户口功能（,UPF,）,（,2,）业务口功能（,SPF,）,（,3,）核心功能（,CF,）,（,4,）传送功能（,TF,）,（,5,）,AN,系统管理功能（,SMF,）,81,2,接入网的特点,（,1,）主要完成复用、交叉连接和传输功能，不具备交换功能。,（,2,）提供开放的,V5,标准接口,（,3,）光纤化程度高,（,4,）能提供各种综合业务，接入网除接入交换业务外，还可接入数据业务、视像业务以及租用线业务等。,（,5,）对环境的适应能力强,（,6,）组网能力强,（,7,）可采用,HDSL,、,ADSL,、有源或无源光网络、,HFC,和无线网等多种接入技术。,（,8,）接入网可独立于交换机进行升级,（,9,）接入网提供了功能较为全面的网管系统,82,实训五：网络接入技术与方法,二、常见网络接入技术的特点,从实现技术的角度，目前宽带接入技术主要有：数字用户线路（xDSL）技术、光纤同轴电缆混合网（HFC）技术、光纤接入技术、无线接入技术与局域网接入技术。无线接入技术又分为无线局域网接入、无线城域网接入与无线Ad Hoc接入。,1、数字用户线路（xDSL）接入技术,2、光纤同轴电缆混合网（HFC）,3、光纤接入技术,4、无线接入技术,83,实训五：网络接入技术与方法,较早的 HDSL、主要针对住宅用户的ADSL、适合企业用户的SDSL（距离为3KM）、IDSL（距离可达7-10KM）以及HDSL2（以一对铜线在4KM内传输2.3Mbs的业务，适于离交换局较远的中小型企业和SOHO用户）和速率可达55Mbs的VDSL等等。HFC技术则利用有线电视HFC网的资源，采用CableModem传送高达10Mbs的数据信号，但这个带宽是一个光节点下多家用户共用的。,84,接入网技术的分类,接入网技术从接入技术分，可分为有线接入与无线接入两类；按接入方式分，它涉及用户的环境与需求，可以分成家庭接入、校网接入、机关接入与企业接入。,接入网技术按接入技术分类图,85,为接入网技术按接入方式分类图,86,实训五：网络接入技术与方法,1. 数字用户线xDSL接入技术,DSL是数字用户线路（Digital Subscriber Line）的简称，xDSL中的x表示A、H、S、C、I、V、RA等，表1-2列出了其中的技术指标。,表1-2 技术指标,87,实训五：网络接入技术与方法,xDSL同样基于公共电话网或有线电视网，xDSL能够到几兆。xDSL技术按上行（用户到交换局）和下行（交换局到用户）的速率是否相同可分为速率对称型和速率非对称型两种。,主要的数字用户线xDSL技术可以分成以下几类：,非对称数字用户线（Asymmetrical DSL，ADSL）。,高比特率数字用户线（High bit rate DSL，HDSL）。,速率自适应数字用户线（Rate Adaptive DSL，RADSL）。,甚高速数字用户线（Very high bit rate DSL，VDSL）。,88,实训五：网络接入技术与方法,2. 光纤同轴电缆混合网HFC技术,HFC（Hybrid Fiber Coax，即光纤到同轴电缆混合网）从接入用户的角度来看是经过双向改造的有线电视网络，但从总体上来看它是以同轴电缆网络为最终接入部分的宽带网络系统。,电话拨号上网的上网速率一般是33.6Kbps /56.6Kbps ；ISDN专线上网服务的连接速率是128Kbps；ADSL数据专线上网的接速率是1.8 Mbps。通过有线电视宽频上网，使用电缆调制解调器的数据传输速率可以达到 10Mbps36Mbps。,HFC网络的传输结构是：光纤由有线电视中心头端出发，连接至用户区域的光纤节点 （Fiber Node），再由节点以750MHz 同轴电缆线连出，经由电缆线连到用户家中。,89,HFC,接入,HFC,的结构示意图,90,按不同的分类方式可以把,Cabel Modem,分成为同的类型，主要的分类方式有以下几种：,（,1,）按接入角度分：可分为个人的,Cabel Modem,和宽带多用户的,Cabel Modem,。,（,2,）按接口角度分：可分为内置式、外置式和交互式机顶盒三种,（,3,）按传输方式分：可分为双向对称式传输和非对称式传输。,（,4,）按数据传输方向分：可分为单向传输和双向传输。,（,5,）按同步方式分：可分为同步交换和异步交换。,91,实训五：网络接入技术与方法,3. 光纤接入技术,光纤通信具有通信容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等优点。它在干线通信方面已有广泛体现。在接入网中，光纤接入也将成为发展的重点。,光纤接入是指局端与用户之间完全以光纤作为传输媒体。光纤接入可以分为有源光接入和无源光接入。,除了,HFC,外,光纤接入的方法还有以下几种：,（,1,）,DLC,（光纤数字环路载波系统）,（,2,）基于,ATM,的无源光网络,（,3,）,SDV,（交换式数字视像技术,光纤接入网络（Optical Access Network，OAN）是指在接入网中用光纤作为主要传输媒介来实现信息传输的网络形式，它不是传统意义上的光纤传输系统，而是针对接入网环境所设计的特殊的光纤传输网络。,92,实训五：网络接入技术与方法,目前，光纤在接入网使用中有向终端用户延伸的趋势，所以光纤接入网有了新概念，主要有光纤到路边（Fiber To The Curb，FTTC）、光纤铺设到用户小区（Fiber To The Zone，FTTZ）、光纤到楼（Fiber To The Building，FTTB）、光纤到户（Fiber To The Home，FTTH）或光纤到办公室（Fiber To The Office，FTTO）等。,93,实训五：网络接入技术与方法,FTTC 结构：ONU设置在路边的入孔或电线杆上的分线盒处，即DP点，有时也可放置在交换箱处，即FP点。此时从ONU到各个用户之间的部分仍为双绞线对，从而可以充分利用现有的铜线设施。,FTTB 结构：是 FTTC 的一种变形，不同之处仅在于将 ONU 直接放到了大楼内，并由多对双绞线将业务分送给各个用户。,FTTH 结构：将 FTTC 中设置在路边的 ONU 换成无源光分路器，然后将ONU移到用户家中，就形成了 FTTH。FTTH 也将是接入网的最终解决方案，即从本地交换机到用户家中全部采用光纤线路，从而为用户提供宽带交互式服务。,94,实训五：网络接入技术与方法,4. 无线接入技术与局域网接入技术,无线接入网是指部分或全部采用无线电波连接业务接入节点（交换机）和用户终端。有线网和无线网的本质区别是：有线网的用户接入点是不变的，而无线网的用户接入点不仅是变的，而且可能在通信过程中都会发生变化。,无线接入网的主要特点：建设周期短、维护费用少、抗自然灾害能力强、能同时向用户提供固定接入和移动接入、支持个人通信。,无线接入技术主要有以下三种：,802.11标准的无线局域网（WLAN）接入。,802.16标准的无线城域网（WMAN）接入。,Ad Hoc接入技术。,95,IEEE 802,系列标准对比,IEEE 802.11,IEEE 802.16d,IEEE 802.1e,IEEE 802.20,标准类型,WLAN,WMAN,WMAN,WMAN,覆盖范围,150m（802.11b）,100m（802.11a）,1-15km,几公里,2-5km,工作频率,2.4GHz（802.11b）,2.5GHz（802.11a）,111GHz许可或免许可频段,1160Hz许可频段,60GHz许可频段,3.5GHz许可频段,移动性,无,无,本地,250km/h,业务定位,个人用户，游牧,式数据接入,中小企业用户的数据接入,无线传输,个人用户的宽带移动数据业务为主,高速移动数据业务,QoS支持,不具备,不具备,不具备,不具备,标准化程度,高系列标准中的大多数已制定完成，只有少数部分尚在制定中,2004年6月份获得IEEE批准,2005年上半年通过,处于早期需求分析阶段,96,本章总结,大纲要求,一、计算机网络基础知识。计算机网络的分类、三种网络的概念、技术及其结构特点。,二、大型网络系统的基本知识。大型网络系统的特点、大型网络系统设计的基本知识。,三、宽带城域网的基本知识。宽带城域网的结构、组建原则及其关键技术。,命题方向,一、总的情况,1本章作为学习网络系统的基础部分以了解为主。,2宽带城域网深入大众生活，它的广泛运用推动信息产业的迅速全面发展，所以关于宽带城域网的结构、组建原则等要重点掌握。,97,本章总结,二、关键考点,广域网、局域网、城域网的概念及其结构特点,宽带城域网的主要业务,宽带城域网的逻辑结构,宽带城域网的层次结构,宽带城域网的组建原则,管理运营宽带城域网的关键技术,三类构建宽带城域网的技术与方案,三类用户接入网,四种宽带接入技术,98,