接入网基础培训(运维部培训).ppt

三明分公司运行维护部二零一一年,接入网基础培训,接入网作为连接电信网和用户网络的部分，主要提供将电信网络的多种业务传送到用户的接入手段。(互联网，IPTV,VOD,视频会议，HDTV等）接入网是整个电信网的重要组成部分，是整个电信网中技术种类最多、最为复杂、投资最大的部分。接入网（AN，AccessNetwork）位于电信网的末端，是信息高速公路的“最后一公里”。,接入网网络结构,接入层产品上行可通过10GE/GE/FE/ATM-1等接口与汇聚交换机或传输设备相连；下行可提供xDSL、POTS、E1、LAN等接口解决各种业务的接入；接入种类的丰富性、接入带宽的提供能力、接入质量及可靠性等是接入层设备好坏的评判关键点。,基础知识（Internet）,现在网络已经不仅仅是一个时髦的名词。事实上它已经成为人们生活不可缺少的一部分，就象空气和水一样。,基础知识（Internet）,Internet，中文正式译名为因特网，又叫做国际互联网。它是由那些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的全球网络。一旦你连接到它的任何一个节点上，就意味着您的计算机已经连入Internet网上了。Internet目前的用户已经遍及全球，有超过几亿人在使用Internet，并且它的用户数还在以等比级数上升。,网络的演进,Host,WAN,简单连接1960s1970s,基于网络的连接1970s1980s,网络互联1980s,Internet基本概念,WAN定义：在大范围区域内提供数据通信服务，主要用于互连局域网。带宽定义：描述网络上数据在一定时刻从一个节点传送到任意节点的信息量。延迟：节点间数据传送时间。衡量网络性能主要指标就是带宽和延迟。OSI是OpenSystemInterconnect的缩写，意为开放式系统互联。OSI的设计目的是成为一个所有销售商都能实现的开放网路模型，来克服使用众多私有网络模型所带来的困难和低效性。Internet主要采用TCP/IP协议。TCP/IP中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通信协议，这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，简单地说，就是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的。网卡(网络适配器):计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板的主要功能包括将计算机连接到通信介质上、进行电信号匹配、实现数据传输。从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。并不完全符合OSI（开放式系统互联）的七层参考模型。,TCP/IP和OSI关系（1）,TCP/IP和OSI关系（2）,TCP/IP和OSI关系（3）,Internet基本概念,网络协议是网络设备之间通信规则的正式描述。,5,4,3,2,1,5,4,3,2,1,TCP/IP协议栈,SourceHostA,DestinationHostB,好啊！我刚好也懂TCP/IP。,请问可以用TCP/IP和你通信吗?,TCP/IP协议栈,常见网络拓朴结构,拓扑结构：总线、星型、树型环型、网型,基础知识介绍（IPV4）,在Internet上为每台主机指定的逻辑地址称为IP地址，网络上每个节点都依靠IP地址来互相区别和互联。目前使用的主要是Ipv4版本（本节讨论的IP地址均指Ipv4地址）。IP地址是唯一的，每个IP地址含32位二进制数，分为4段，每段8位，为使用的方便性，通常以点分十进制的形式表示IP地址，每段所能表示的十进制数最大不超过255。每个IP地址长32bit，比特换算成字节，就是4个字节.分类编址A类地址（）A类地址第1字节为网络地址，其它3个字节为主机地址。它的第1个字节的前四位固定为1.（）A类地址范围：1.0.0.1-127.255.255.254（）A类地址中的私有地址和保留地址：10.X.X.X是私有地址（所谓的私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址）。范围（10.0.0.0-10.255.255.255）127.X.X.X是保留地址，用做循环测试用的。B类地址（）B类地址第1字节和第2字节为网络地址，其它2个字节为主机地址。它的第1个字节的前四位固定为10.（）B类地址范围：128.0.0.1-191.255.255.254。（）B类地址的私有地址和保留地址172.16.0.0-172.31.255.255是私有地址169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址，而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器。就会得到其中一个IP。,基础知识介绍（IPV4）,C类地址（）C类地址第1字节、第2字节和第3个字节为网络地址，第4个字节为主机地址。另外第1个字节的前三位固定为110。（）C类地址范围：192.0.0.1-223.255.255.254。（）C类地址中的私有地址：192.168.X.X是私有地址。(192.168.0.0-192.168.255.255)D类地址（）D类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前四位固定为1110。（）D类地址范围：224.0.0.1-239.255.255.254E类地址（）E类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前五位固定为11110。（）E类地址范围：240.0.0.1-247.255.255.254,基础知识介绍（DNS，DHCP）,DNS是计算机域名(DomainNameSystem)的缩写，它是由解析器和域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。大家都知道，当我们在上网的时候，通常输入的是网址，其实这就是一个域名，而我们计算机网络上的计算机彼此之间只能用IP地址才能相互识别。再如，我们去一WEB服务器中请求一WEB页面，我们可以在浏览器中输入网址或者是相应的IP地址，例如我们要上新浪网，我们可以在IE的地址栏中输入网址，也可输入IP地址，但是这样子的IP地址我们记不住或说是很难记住，所以有了域名的说法，这样的域名会让我们容易的记住。福建联通常用的DNS是58.22.96.66（福州），218.104.128.106（厦门）。DHCP动态主机设置协议（DynamicHostConfigurationProtocol,DHCP）是一个局域网的网络协议，使用UDP协议工作，主要有两个用途：给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址给用户给内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。所以用户电脑本地连接获得IP地址方式有手动配置和DHCP自动获取两种方式.,基础知识介绍（VLAN）,VLAN，又称虚拟局域网，是与具体地理位置无关的逻辑LAN，由位于不同的物理局域网段的设备组成。虽然VLAN所连接的设备来自不同的网段，但是相互之间可以进行直接通信，好像处于同一网段中一样。VLAN随交换式LAN的发展而提出，交换式LAN虽使网络在速度和网络时延方面有了很大的改进和降低，但交换机不能隔离广播，是一个广播域，任何两点通信的广播包会传遍所有点。VLAN技术可隔离广播，在任何物理网络拓扑结构的基础上，将不同区域的设备连接在一起，建立一个虚拟的独立广播域，即每个VLAN构成一个广播域。VLAN的实现由802.1q协议规定，即VirtualBridgedLocalAreaNetworks协议。VLAN成员的划分可以基于端口、MAC地址、网络层协议、IP组播4种。,广播,VLAN的产生原因广播风暴,广播域1VLAN10,广播域2VLAN20,广播域3VLAN30,市场部,工程部,财务部,通过VLAN划分广播域,基础知识介绍（MAC地址）,MAC（MediaAccessControl,介质访问控制）MAC地址是烧录在NetworkInterfaceCard(网卡,NIC)里的.MAC地址,也叫硬件地址,是由48比特长(6字节),16进制的数字组成.0-23位叫做组织唯一标志符(organizationallyunique，是识别LAN（局域网）节点的标识.24-47位是由厂家自己分配。它存储的是传输数据时真正赖以标识发出数据的电脑和接收数据的主机的地址。也就是说，在网络底层的物理传输过程中，是通过物理地址来识别主机的，它一般也是全球唯一的。数据的传输是通过ARP将IP地址映射到MAC地址来完成的。数据包在传送过程序中会不断询问相邻节点的MAC地址。,00e0.fc01.2345,厂商编号,序列号,00e0.fc01.2345,Rom,Ram,接入网技术,EHTHERNET,PDH,SDH,电力线接入,CABLE接入,SHDSL,VDSL,ADSL,点到多点PON,点到点方式P2P,铜线接入,光纤接入,无线接入,有线接入,PHS,WLAN,MMDS,LMDS,WiMAX,固定无线接入,移动无线接入,GPON,EPON,3G,GSM,其它介质,窄带拨号,DSL、光接入及无线接入技术是当前接入网主要应用技术。,LAN,接入网技术应用,高歌猛进,源自企业级局域网应用的Ethernet技术也随着宽带接入网市场的出现找到了新的舞台。逐渐形成ADSL技术互补的局面，主要用于接入网汇聚层及大客户专线等。,PON,新兴的PON无源光网络技术能够以低廉的成本提供Gigabit带宽至用户桌面，无疑将成为接入网技术的强有力竞争者。,锲而不舍,前途远大,XDSL,因为其接入物理线路的普及性及资源专属性的绝对优势，xDSL技术自宽带接入网诞生以来就一直占据接入网市场的统治地位。,数据接入网主流承载技术,ETHERNET,数据接入技术-ADSL,ADSl接入技术DSL（数字用户线路）是以铜质电话线为传输介质的传输技术组合，包括HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等，一般称为xDSL。ADSL属于非对称式传输，全名为非对称用户线。它在一对铜线上支持上行速率640Kbps到1Mbps，下行速率1Mbps到8Mbps，有效传输距离在35公里范围以内。(SNR容限，线路衰耗）,数据接入技术-ADSL（续）,ADSL使用频分复用的技术将电话音与数据流分开，互相不干扰。安装ADSL的电话与普通电话的语音没有区别，而在传输数据信息的时候，提起话机，挂断电话及随意通话，传输速率保持不变。ADSL是一种基于双绞线传输的技术，双绞线是将两条绝缘的铜线以一定的规律互相缠在一起，这样可以有效的抵御外界的电磁场干扰。但市面大多电话线是平行线，从电话公司接线盒到用户电话这段线很多用的都是平行线，这对ADSL传输非常不利，过长的非双绞线传输会造成连接不稳定、DSL灯闪烁等现象，从而影响上网。,数据接入技术-ADSL（续）,若用户安装2MADSL宽带是指下行为2M，上行为512KB的运行速率。在使用ADSL宽带接入时必须安装ADSLMODEM,即所谓的“猫”。ADSL分离器是用来将电话线路中的高频信号（数字信号）、低频（语音信号）分离开，从而实现语音、数据业务功能的同时使用，在使用ADSL浏览因特网时，不收取电话通话费。ADSL具有很高的传输速率、上网和打电话互不干扰、独享带宽安全可靠、上网和打电话互不干扰安装快捷方便等优点。调制解调器(Modem)的功能是实现模拟信号与数字信号间的相互转换。ADSL中技术支持的信道类型：快速，交织。,常见ADSL接入网设备,语音ONU：提供固定电话（PSTN）接入的设备，通过声音的振动利用话机内的话筒调制电话线路上的电流电压，也就是将声音转换为电压信号通过电话线传送到另外一端电话，再利用送话器将电压信号转换为声音信号。DSLAM：DSLAM是DigitalSubscriberLineAccessMultiplexer的简称，中文称呼数字用户线路接入复用器。DSLAM是各种DSL系统的局端设备，属于最后一公里接入设备（thelastmile），其功能是接纳所有的DSL线路，汇聚流量，相当于一个二层交换机。简单的说就是电信运营商为广大家庭提供宽带接入服务的设备，主要支持包括ADSL、VDSL和SHDSL三大类业务类型，其中ADSL运用的最为广泛。三明联通目前DSLAM下接的只有ADSL的用户。,DSLAM与语音ONU常见的组网,C&C08：数字程控交换机OLT:opticallineterminal(光缆终端设备），用於连接光纤干线的终端设备。用于汇聚ONU.BRAS：(BroadbandRemoteAccessServer)，宽带接入服务器。SDH：（SynchronousDigitalHierarchy，同步数字体系）。MDF：(MainDistributionFrame)总配线架,ADSL外线部分常见组网,LAN技术,LAN（局域网）是一个数据通信系统，它允许一些独立的设备在受限的地理范围内（如单个的建筑或一个校园等）彼此能够直接通信。一个较大的单位可能需要多个相互连接的局域网。局域网由物理层、介质访问控制层和逻辑链路控制层组成，相当于OSI参考模型下面的两层。以太网以其高度灵活，相对简单，易于实现的特点，成为当今最重要的一种局域网建网技术。虽然其它网络技术也曾经被认为可以取代以太网的地位，但是绝大多数的网络管理人员仍然把将以太网作为首选的局域网解决方案。为了使以太网更加完善，一些业界主导厂商和标准制定组织不断的对以太网规范做出修订和改进，许多制造商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。小区LAN接入是一种利用光纤加五类线方式实现宽带接入方案，实现千兆光纤到小区（大楼）中心交换机，小区中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类线相连，楼道内采用综合布线，用户上网速率可达10/100Mbps。主要技术特点：（1）具有很高的传输速率。用户上网速率可达10/100Mbps。（2）网络可靠稳定。楼道交换机、小区中心交换机和局端交换机之间通过光纤相连，网络稳定性高，可靠性强。（3）用户投资少，价格便宜。用户只需要一台带有网络接口卡（NIC）的PC机即可上网。（4）小区/大厦/写字楼内采用综合布线，用户端采用五类线方式接入，即插即用。（5）通过FTTx+LAN方式可以实现高速上网、远程办公、VOD点播、VPN等多种业务。,LAN接入示意图,LAN接入小区拓扑图,TrunkVLAN101300301305,小区中心交换机，支持802.1q。如3026E,楼道PVLAN交换机,trunk,GE,LAN设备型号,Cisco3600,Cisco7200,Cisco2600,ADSL与LAN接入技术对比,采用ADSL接入便于实现语音网和数据网的同时接入，即在语音网上建数据网。而采用LAN方式接入由于软交换等技术尚处于推广阶段，稳定性有待验证，因此从运营角度考虑，需要重新建语音网，投资较大。采用LAN接入楼内用户共享一个上联出口到中心交换机，而ADSL接入则独享出口到中心交换机。采用LAN接入时楼道交换机出现故障，则全楼都不能上网，而采用ADSL接入时一个用户modem出故障不会影响其他用户。,采用ADSL接入时由于ADSL设备可以对每用户进行带宽限制，从而在物理上实现了对带宽的限制。而采用LAN接入时由于绝大多数末端PVLAN交换机无法限速，因而限速工作只能由帐号通过BAS根据用户获得的IP进行限速，当BAS下二层网络中单机异常大流量时却束手无策。采用ADSL接入由于网络结构简单，从楼道到中心机房只有线路维护，没有大量的设备维护，因而减轻了维护量。而采用LAN的方式，由于在每个楼道要安装PVLAN交换机，因而会增加楼道交换机的维护量。采用LAN的方式用户只要维护网卡，而ADSL方式下用户要另外维护modem。线路的腐蚀和老化将直接关系到实际线路端到端的信号衰耗、ADSL的传输距离和速率、线路上的串音噪声等，进而直接影响到ADSL的传输性能。,ADSL与LAN接入技术对比（续）,WLAN技术,现在，只要给你的笔记本电脑装上一张网卡，不管是在酒店咖啡馆的走廊里，还是你出差在外地的机场等候飞机，你都可以摆脱线缆实现无线宽频上网，甚至可以在遥远的外地进入自己公司的内部局域网进行办公处理或者给你的下属发出电子指令。这种看似遥不可及的梦想，其实已悄悄走进大众的生活。无线局域网是指WLAN，WLAN业务是采用无线局域网技术，通过无线接入设备实现局部区域覆盖，是固网宽带业务的延伸，也是互联网接入的补充。WLAN业务是基于IEEE802.11系列技术标准推出的无线宽带接入服务。中国联通WLAN产品可提供高达54Mbps的最大接入速率，满足用户高速、自由地访问互联网和视频服务等宽带业务的需求。,WLAN技术,WLAN技术,AP是(Wireless)AccessPoint的缩写，即(无线)访问接入点。如果无线网卡可比作有线网络中的以太网卡，那么AP就是传统有线网络中的HUB，也是目前组建小型无线局域网时最常用的设备。AP相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网(这正是AccessPoint名称的本义)。AC接入控制器，在WLAN与Internet之间起到网关功能，将来自不同接入点的数据进行汇聚、接入Internet。,PON技术,用户上网时，正常情况下，宽带速率越高，用户打开网页、下载内容越快；互联网络的城域出口、国内互联出口及国际互联出口的带宽，都会影响用户上网速度感知；宽带线路的线径、距离、使用年限、同一大堆芯线中的宽带使用用户数量等都会影响用户上网速度。为保障有线宽带的带宽与服务质量，目前正采取“光进铜退”，并在光纤上建设无源光网络（PON）的方式，对宽带接入网络进行提速。,PON技术,PON（PassiveOpticalNetwork：无源光纤网络），是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络；PON由光线路终端OLT（OpticalLineTerminal）、光网络单元ONU（OpticalNetworkUnit）和无源分光器ODU（OpticalDistributionNetwork）组成；无源其实重点就是说ODU不含有任何电子器件及电子电源，ODN全部由光分路器（Splitter：分支器）等无源器件组成，不需要贵重的有源电子设备。PON网络的突出优点是消除了户外的有源设备，所有的信号处理功能均在交换机和用户宅内设备完成。三明联通现在用的ODU主要有：1:4,1:8,1:16,1:32等。这种接入方式的前期投资小，大部分资金要推迟到用户真正接入时才投入。它的传输距离比光纤接入有源系统的短，覆盖的范围较小，但它造价低，无须另设机房，维护容易。因此这种结构可以经济地为居家用户服务，主要的几种标准为APON，EPON，GPON，GE-PON，TPON等。三明联通目前使用的是中兴的EPON和华为的GPON。,PON技术,OLT（光线路终端OpticalLineTerminal）一方面将承载各种业务的信号在局端进行汇聚，按照一定的信号格式送入接入网络以便向终端用户传输，另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中。ONU光网络单元依托xPON上行，提供中小规格的多业务接入网方式。响应OLT发出的测距及功率控制命令，并作相应的调整，对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送,PON的原理如图,Page40,局端部分,终端部分,ODN(OpticalDistributionNetwork)：光配线网络，用于在OLT和ONT间提供光通道，其中入户光缆段是ODN实施中最困难的部分。FMP(Fibermanagementpoint):用于ODN故障诊断时的测试接入点。,FTTHODN基本结构,馈线光缆,配线光缆,入户光缆,局端OLT,光分配点,光接入点,ONT终端,ODN概述,GPON原理-下行数据,广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过ONUID来区分不同的ONU的数据，ONU通过过滤来接收属于自己的数据。,GPON原理-上行数据,TDMA方式：GPON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的upstreambandwidthmap字段来给每个ONU分配上行时隙，这样所有的ONU就可以按照一定的秩序发送自己的数据了，不会产生为了争夺时隙而冲突。每帧共有9120个时隙。,ODN概述,分光比概念目前GPON最大支持1：64分光，EPON最大支持1：32分光，ODN组网不能超过两级分光,案例：国内W局组网图，小杰是办事处ODN规划工程师，某一GPON口一级分光比为1：8，但只使用了三个出口，具体组网图如下。,1：8,1：16,1：8,1：8,我的组网满足要求吗？,ODN链路的分光比不是由连接上的设备数量决定的，因为只要你接上分光器，光衰已经产生。对于第一个链路，分光比为1：81：161：128，超过了当前可以支持的最大分光比,ODN产品概述,ODF,分光器(上架式),分光器(小体积),适配器(FC-FC),适配器(SC-SC),尾纤,跳纤,光缆,你能区分跳纤和尾纤了吗？,Page45,ODN产品概述,经常看到尾纤和跳纤标记为SC/PC,SC/APC,FC/PC等等，这些都代表什么意思呢？,典型连接器类型(形状)：,SC,连接器精度(精度)：,FC,LC,PC,APC,UPC,大方头,圆头,小方头,蓝色(ORL40db),绿色(ORL55db),适配器(法兰盘)的命名与连接器相同,你能写出这个跳纤的接头型号吗？,蓝色(ORL50db),PON一些重要的参数,ONU终端：接收光功率：-8-24db(1490nm)发送光功率：+4-1db(1310nm)OLT光功率：接收光功率：-6-27db(1310nm)发送光功率：+7+2db(1490nm)插损分光器插损：1:2大约3db,每增加一倍增加3db1:4大约6db1:16大约12db法兰引入插损：0.5db/个熔接头引入插损：0.1db/个光纤衰减下行1490nm光纤衰减系数0.36db/KM上行1310nm光纤衰减系数0.42db/KM,PON接入示意图,PON技术分类,相同的拓扑P2MP光纤,APON,EPON,GPON,封装协议不同,FSAN提出，ITU-T标准化；ATM封装；目前标准化最完善；没有得到市场认可。,IEEEEFM工作组标准化，编号802.3ah；以太网封装；国内标准已经制定完成；产品开始在市场上迅速应用。,FSAN提出，ITU-T标准化G.984.x；ATM、GEM封装；标准已经完成；支持厂家极少。,EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。GPON则是高达2.5Gb/s的带宽,PON技术的特点,带宽大，可扩展性好。光纤接入带宽大，满足用户现在及未来带宽灵活需求。点对多点（P2MP）接入,节省主干光纤。无源光网络（PON），OPEX低。线路上没有有源器件，免维护和电耗。光纤损耗低，覆盖范围广。满足的“大容量，少局所”建网需求。光纤衰耗系统（含熔接损耗）:上行：0.4db/km下行：0.3db/km,xPON几种典型的应用模式,FTTB光纤到楼宇,FTTN/C光纤到交接箱,FTTV光纤到乡村,FTTH光纤到户,最主要的应用模式，新建的住宅楼、商用楼宇建议采用此模式；ONU放置于楼宇内部，一般无需专用设备间。,在不具备FTTB应用条件的情况下，可选择此种应用模式；一般情况下，用于光进铜不退的宽带提速场合。,农村地区应用，根据农村的光纤光缆资源情况，分为光纤到行政村和光纤到自然村两种；该类模式一步到位实现数据和话音综合接入。,高端住宅区可考虑该种模式；投资成本较高，仅适用于投资收益比高的地区。,EPON在联通的应用,IP公众网,分光器,楼层ONU,OLT,汇聚设备,局端,小区,FTTB,FTTH,分光器,用户家ONU,单芯光纤,EPON建设模式,EPON建设模式新建高端商业楼宇：采用传统与PON结合接入方式新建普通商业楼宇：不新建标准接入网机房，采用FTTB(PON)+LAN接入方式旧商业楼宇：采用FTTO(PON)接入方式新建住宅小区：不新建接入网机房，采用PON接入方式。旧住宅小区：不新建接入网机房，采用PON接入方式。如小区内有基站，充分考虑利用基站的上联光缆及机房空间资源，电缆出线距离控制在500米以内利用基站放固网业务,PON技术的优势,EPON接入技术的优势,使用的介质为光纤，能适应不断增长的带宽与新业务演进需求符合接入网复杂的环境要求，不受电磁干扰和雷电干扰长距离，符合大局所的建设思路避免有源节点级联，网管一步到底简化机房，降低供电及维护费用节省光纤资源使用，具备高密度、低成本的能力光缆使用寿命长（达50年），优于铜缆具有完善的远端设备的状态检测、操作维护和故障管理的能力可实现真正意义的全业务接入,谢谢！,