1 网络层次结构的功能
核心交换层的基本功能
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、安全与具有QoS
保障能力的数据传输环境;
核心交换层实现与主干网络的互联,提供城市的宽带IP数据出口;
核心交换层提供宽带城域网的用户访问Internet所需要的路由服务;
汇聚层的基本功能
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本地进行路由处理
接入层的基本功能
接入层解决的是“最后一公里”问题。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
三级网络技术
1
网络管理的关键技术
“带内”与“带外”网络管理的区分以传统的电信网络为基准。
带内网络管理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,产生告警信息,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。
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)与多协议
标记交换(MPLS)。
三级网络技术
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弹性分组环技术
RPR采用双环结构,有内环和外环,两个RPR结点之间的裸光纤的最大长度可达到100km,两环均
有实现“自愈环”的功能,均可以传输数据分组与控制分组,且可用统计时分多路复用的方法传输
IP分组。
公平性好:RPR环中每个结点都执行SRP公平算法
带宽的利用率高:RPR采用双环结构传输数据分组和控制分组
保证服务质量:RPR环对不同的业务数据分配不同的优先级
快速保护和恢复能力强大:能够在50 ms的时间内实现自愈功能
三级网络技术
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网络接入技术
ADSL技术具有非对称带宽特性,上行速率在64~640kbit/s,下行速率在500kbit/s~7Mbit/s;
• OC-3:155.520Mbit/s的对称业务;
• 上行OC-3:155.520Mbit/s;下行OC-12:622.080Mbit/s的不对称业务;
HFC是使用Cable Modem,通过有线电视宽带接入Internet的,数据传输速率可达10-36Mbit/s;
Cable Modem利用频分复用的方法,将信道分为上行信道和下行信道;
近距离使用可采用IEEE 802.11标准的无线局域网技术,远距离使用则采用IEEE 802.16标准的WiMAX
技术;
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IEEE 802.11定义了使用红外、跳频扩频与直接序列扩频技术,数据传输速率为1Mbit/s或2Mbit/s;
IEEE 802.11a将传输速率提高到54Mbit/s;
IEEE 802.11b定义了使用直序扩频技术,传输速率为1Mbit/s、2Mbit/s、5.5Mbit/s与11Mbit/s;
三级网络技术
2 路由器关键技术
路由器的关键技术指标包括:吞吐量、背板能力、延时与延时抖动、丢包率、服务质量、路由表容
量、网管能力、可靠性与可用性。
吞吐量:是指路由器的包转发能力,包括两个方面内容:端口吞吐量与整机吞吐量。路由器的
包转发能力与路由器的端口数量和速率、包类型、包长度关系密切。
背板能力:背板是路由器输入端与输出端之间的物理通道,它决定了路由器的吞吐量。
延时与延时抖动:延时是指从数据包的第一个字节进入路由器,到该帧的最后一个字节离开路
由器其间所经历的时间。延时与包长度、链路传输速率有关;语音、视频业务对延时抖动要求
却较高。
丢包率:是指在持续的、稳定的负荷情况下,由于包转发能力的限制而造成的包丢失的概率。
它常被用作路由器超负荷工作时的性能衡量指标。
突发处理能力:以最小帧间隔发送数据包而不引起丢失的最大发送速率来衡量突发处理能力。
三级网络技术
2 路由器关键技术
路由器的服务质量主要表现在队列管理机制、端口硬件队列管理和支持QoS协议上。队列管理
机制是指路由器的队列调度算法与拥塞管理机制。队列调度算法的策略主要包括:支持公平排
队算法、支持加权公平排队算法、拥塞控制、虚拟输出队列、优先级管理等方面。
路由表容量:路由器是通过路由表来决定包转发路径的;路由表容量是指路由器可以存储的最
多的路由表项的数量
典型的高端路由器的可靠性与可用性指标应该达到以下几点:
无故障连续工作时间(MTBF)大于10万小时,且系统故障恢复时间小于30min。
系统具有自动保护切换功能,主备用切换时间小于50ms。
SDH与ATM接口自动保护切换功能,切换时间小于50ms。
三级网络技术
2
网络服务器的技术
热拔插功能可以实现用户在不断电的情况下进行故障硬盘、板卡等部件的更换,所以使得系统应对突发事
件能力大大提高。另外,高端应用的磁盘镜像系统提高了磁盘的热拔插功能,大大缩减了系统故障修复时
间。
注意:如果系统是两个电源,则热拔插功能可以实现在用户不断电的情况下进行故障电源的更换。
集群(Cluster)技术大大提高了系统的数据处理能力。它是向一组独立的计算机提供高速通信线路,并使其
组成一个共享数据存储空间的服务器系统。如果其中某台主机出现故障,该主机所运行的程序将立即转移
到其他主机运行,可见集群计算技术可以使服务器的可用性、可靠性与容灾能力得到大大提高。
存储能力是衡量服务器性能与选型的重要指标之一。评价高性能存储技术的主要指标是磁盘容量和存取
I/O速度。在提高磁盘容量的基础上,通过改善并行读写能力,提高磁盘的存取速度和吞吐量;通过磁盘
容错处理来解决系统的可靠性。
三级网络技术
2
系统高可用性
系统高可用性=MTBF/(MTBF+MTBR)
其中,MTBF为平均无故障时间;MTBR为平均修复时间。
如果系统高可用性达到99.9%,那么每年的停机时间≤8.8小时;系统高可用性达到
99.99%,每年的停机时间≤53分钟;系统高可用性达到99.999%,每年的停机时间≤5
分钟。
交换机的主要技术指标包括:背板带宽、全双工端口总带宽、交换方式、帧转发速率、
延时、模块式或固定端口配置、支持VLAN能力等。
全双工端口带宽:计算方法—端口数×端口速率×2;
三级网络技术