计算机三级网络技术知识点汇总【1】

第一章 网络系统结构与设计及基本原则

1. 计算机网络的分类

按照其覆盖的地理范围，可分为：

局域网：覆盖城市、校园或较小区域的计算机网络。

城域网：将同一区域内的多个局域网互联起来。

局域网：提供不同城市、国家的计算机网络。

2. 宽带城域网的结构

2.1 宽带城域网

完整的宽带城域网主要包括网络平台、业务平台、管理平台3个平台与一个城市宽带出口。

2.1.1宽带城域网各层的主要功能

• 用户接入层：接入层解决的是"最后一公里"的问题,主要是是用来连接用户的

• 边缘汇聚层：

  • 汇聚接入层的用户流量，进行数据分组传输的汇聚、转发与交换；
  • 根据汇聚层接入层的用户流量，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；
  • 根据出来结果把用户流量转发到核心交换层或本地进行路由处理；

• 核心交换层：

  • 将多个汇聚层连接起来，为汇聚层的网络提供高速转发，为整个城域网提供
    一个高速，安全具有QoS保障能力的数据传输环境；
  • 实现与主干网络的互联，提供城市的带宽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。
  • 核心层的知识点绝对不涉及用户。

3. 管理和运营宽带城域网的关键技术

3.1 网络管理

​ 带内网络管理是是指利用传统的电信网络，如数据通信网(DCN)或公共交换电话网(PSTN)拨号，对网络设备进行数据配置。

​ 带外网络管理是指利用IP网络及协议进行网络管理，它利用简单网络管理协议（SNMP）建立网络管理系统，实时采集网络数据，产生警告信息，显示网络拓扑，进行各类通信数据分析,供网络管理人员维护网络设备与系统运行状态。

​ 同时使用带内和带外网络管理原则是对汇聚层以下采用带内管理，而对汇聚
层及其以上设备采取带外管理。（下内外上）

3.2 QoS（服务质量）

• 网络QoS表现在延时、抖动、吞吐量和丢包率等几个方面。
• 目前宽带城域网保证QoS要求的技术主要有：
  • 资源预留（RSVP）
  • 区分服务（DiffServ）
  • 多协议标记交换（MPLS）
  • 记忆：RDMP

3.3 IP地址的分配与地址转换（NAT技术）

​ 为了解决IP地址不足的问题，目前的基本方案是使用内部专用用IP地址与网络地址
转换(NAT)技术，只为宽带城域网的关键设备与特殊用户分配固定的公用IP地址。

4. 构建宽带城域网的基本技术与方案

4.1 10G Ethernet（光以太网）技术

​ 可运营光以太网的设备和线路必须符合电信网络**99.999%**的高运行可靠性,并备以下特征:

• 能够根据终端用户的实际需求分配带宽，保证带宽资源充分、合理地应用；
• 具有认证与授权功能，用户访问网络资源必须经过认证和授权,确保用户和网络资源的安全及合法使用；
• 支持VPN和防火墙，有效保证网络安全；
• 支持MPLS（多协议标记交换）,具有一定的服务质量保证,提供分等级的QoS网络服务；
• 提供计费功能,能及时获得用户的上网时间记录和流量记录，1支持按上网时间
  用户流量计费，或提供包月计费方式,支持实时计费；
• 能够方便、快速、灵活地适应用户和业务的扩展。

4.2 RPR弹性分组环

RPR弹性分组环是一种用于直接在光纤上高效传输IP分组的传转输技术。

• 双环结构（都可以用于传输分组和控制分组）

• 外环（顺时针）内环（逆时针）（外顺内逆）

• RPR有自愈环的功能，能够在50ms的时间内隔离故障结点和光纤段。

• 两个RPR结点间的裸光纤最大长度可达100km。

• 每一个结点都执行SRP公平算法。

• 在RPR环中,源节点向目的节点成功发出的数据帧要由目的节点从环中收回

5. 网络接入技术与方法

5.1 数字用户线xDSL接入技术

数字用户线xDSL表示类型，x可以是A、H、V或者RA等，表示不同的技术。xDSL技术根据上行和下行的速率是否相同可以分为速率对称型和速率非对称型两种。

xDSL	下/上速率（距离5.5km）	下/上速率（距离3.6km）	线对数（对）
ADSL（非对称数字用户线）	1.5 Mbps/64 kbps	6 Mbps /640 kbps	1
HDSL（高比特率数字用户线）	1.544 Mbps（对称）	1.544 Mbps（对称）	2
VDSL（基/超高速数字用户线）	51 Mbps/2.3 Mbps	51 Mbps/2.3 Mbps	2
RADSL（速度自适应数字用户线）	1.5 Mbps/64 kbps	6 Mbps/640 kbps	1

5.2 ADSL技术的特点

• 能够利用现有的用户电话铜双绞线，以重叠和不干扰传统模拟电电话业务的方式，即普通电话业务(POTS)的方式,提供高速数字业务。ADSL分t许用户在保留已有的模拟电话业务的同时,进行Internet在线访问、视频点播(VOD)等新型宽带业务。
• 该技术与本地环路的实际参数以及用户电话铜双绞线的特性关系系都不大，所以用
  户不需要进行电缆的重新铺设。
• 上行速率在64~640kbit/s，下行速率在500kbit/s~7Mbit/s（最大值）。用户可以根据需要自行选择。

5.3 光纤同轴电缆混合网HFC

HFC是由有线电视头端、长距离干线、放大器、馈线和下引丝我组成。

HFC是经过双向改造的有线电视网络，是一个双向传输系统,用户通过有线电视网宽带接入Interent。

HFC是使用Cable Modem，把用户计算机与有线电视同轴电缆连接起来，数据传输速率可达10~36Mbit/s。
Cable Modem（电缆调制解调器）利用频分复用的方法将信道分为上行信道和下行信道，把用户计算机与有线电视同轴电缆连接起来。其中可分为:

• 从传输方式上，Cable Modem可分为双向对称式传输和非对称式传输两类。
• 从数据传输方向上，Cable Modem可分为单向、双向两类。

5.4 无线接入技术

• 802.11标准的无线局域网接入技术（WLAN、WIFI），针对近距离传输。
• 802.16标准的无线城域网技术（WiMAX），针对远距离传输。
• Ad hoc（无线网格网WMN）技术。

IEEE 802.11标准的重点在解决局域网范围的移动节点通信问题

• IEEE802.11定义了使用红外、跳频频段与直接序列扩频技术，数据传输速率为1Mbit/s或2Mbit/s；
• IEEE802.11a将传输速率提高到了54Mbit/s；
• IEEE802.11b定义了使用直接扩频技术，传输速率为1Mbit/s、2Mbit/s、5.5Mbit/s与11Mbit/s；

而IEEE 802.16标准的重点是解决建筑物之间的数据通信问题。

• 按IEEE802.16标准建设应用全双工，宽带通信方式工作的基站。
• IEEE802.16标准建立了无线网络使用更高的、毫米波的10~66GHz波段的频率。
• 在IEEE802.16标准上增加了两根物理层标准IEEE802.16d（用于固定结点接入）与IEEE802.16e（用于固定或移动结点接入）；
• 与IEEE802.16标准工作组对应的论坛组织是WiMAX，最高的传输速率为134Mbit/s。

5.5 光纤接入技术

• 无线光纤网（PON）标准化分类**（一级 OC 为：51.84Mbps）**；
  • OC-3的传输速率为155.52Mbps
  • OC-12的传输速率为1.244GMbps
  • OC-24的传输速率为2.488GMbps
• 传输介质可以是一根或两根单模光纤，双向传输通过波分复用WDM（一路或两根光纤）实现。
• APON（宽带无线光网络）是ATM PON的简称，ATM是一种基于信元的传输协议。
• 光纤传输系统的中继距离可达100km以上。