数据通信技术数据通信技术1内容提纲内容提纲数据通信网络的主要分类及演变过程简介数据通信网络的主要分类及演变过程简介 IP网络基本工作原理网络基本工作原理数据网络接入方式数据网络接入方式2数据通信网络的主要分类及演变过程简介数据通信网络的主要分类及演变过程简介电路交换（电路交换（PSTN/DDN）分组交换（分组交换（X.25)帧中继交换帧中继交换(FR)信元交换信元交换(ATM)IP包路由（包路由（TCP/IP）基础数据网络基础数据网络IP网络，未来通信网络的网络，未来通信网络的核心与基础核心与基础3数据通信网络的主要分类及演变过程简介数据通信网络的主要分类及演变过程简介两类网络的关系两类网络的关系 基础数据网络可以为基础数据网络可以为IP网络提供中继连接和接入连接网络提供中继连接和接入连接4IP网基本工作原理网基本工作原理分层模型分层模型关键设备关键设备ROUTER、SWITCH、NAS/BRAS等的工作等的工作原理原理被路由协议（被路由协议（routed protocol)路由选择协议路由选择协议(routing protocol)5OSI参考模型参考模型6OSI参考模型参考模型7OSI模型与模型与TCP/IP模型的比较模型的比较8开放系统互连环境中的通信过程9上图示出了两个开放系统中的应用进程APx和APy之间通信的过程.为了实现这个通信,两个系统的对等层(即具有相同序号的层)之间必须执行相同的功能并按照相同的协议(同层协议)来进行通信.当应用进程APx有一组数据(AP数据)要送给APy时,它首先将这组数据送给应用层实体.应用层在AP数据上加上一个控制头AH,AH中包括应用层的同层协议所需的控制信息,然后应用层将AH和AP数据一起送往表示层.表示层将AH和AP数据一起看作是上一层的数据单元,加上本层的控制信息,交给会话层.依次类推.不过数据到了第二层(数据链路层)后,控制信息将分成两部分分别加到上层数据单元的头部和尾部形成本层的数据单元送往物理层,由于物理层是比特流的传送,所以不再加上控制信息.10当这一比特流经网络的物理媒体传送到目的站时,就从物理层依次上升到应用层.每一层根据本层的控制信息进行必要的操作,然后将控制信息剥去,将剩下的数据部分上交给更高一层.最后,把应用进程APx发网的数据交给目的站的应用进程APy.有时,两个终端系统之间的通信可能经过一个或多个中间节点转接,这些中间节点叫做中继系统,它具有13层的功能,每当数据传送到中继节点时,就从该节点的物理层上升到网络层,完成路由选择后,再下降到物理层传送到下一个节点,最后传到终端系统,从物理层上升到应用层后到达应用进程APy.参照下图1112虽然应用进程的数据要经过上图复杂过程才能到达对方的应用进程,但这些复杂过程对用户来说,却都被屏蔽掉了,以至应用进程APx觉得好象是直接把数据交给了应用进程APy.同理,任何两个对等层之间,也好象如图所示中的水平虚线琐事的那样,将上层的数据及本层的控制信息直接传送给对方,这就是所谓的”对等层”之间的通信,我们将控制两个对等(N)层实体进行通信的规则称为(N)层协议.13两个(N)层实体间在(N)层协议控制下的通话,使(N)层能够向上一层提供服务,这种服务称为(N)层服务,接受(N)层服务的是上一层实体,即(N+1)层实体.当(N+1)层实体向(N)层实体请求服务时,相邻层之间要进行交互,在进行交互时所要交换的一些必要信息称为服务原语.为此,OSI规定了四种类型的服务原语.这四种类型的服务原语是:1)请求(Request)原语:(N+1)层用请求原语要求(N)向远端发送数据.2)指示(Indication)原语:(N)层用指示原语通知(N+1)层收到了远端发来的数据;3)响应(Response)原语:(N+1)层用响应原语对从远端收到的数据的响应信息交给(N)层发送.4)确认(Confirm)原语:(N)层用确认原语将远端发来的信息交给(N+1)层,以作为对请求原语的证实.14服务原语的方向 在需要证实的服务中要用到以上四种服务原语在需要证实的服务中要用到以上四种服务原语,在不需在不需要证实的服务中只需要用到请求和指示两种类型的原语要证实的服务中只需要用到请求和指示两种类型的原语15路由器运行于路由器运行于OSI下三层下三层交换机运行于交换机运行于OSI下两层下两层16从网络发展洞察我院的业务发展方向 网络的价值规律愈是上层，价值越高，运营商也越关注。愈是接入和边缘，价值越大，运营商也越关注。我们的选择和运营支撑为重点和核心，向上层和向边缘拓展，适度综合化以近期为主，兼顾远期继续以咨询介入和争取传统设计市场的方式，根据情况适当提高咨询价格 缺乏移动通信网络及业务缺乏移动通信网络及业务固定网络通信运营商全业务通信固定网络通信运营商全业务通信运营商综合信息服务提供商运营商综合信息服务提供商光缆传输网（DWDM/SDH)IP分组传送网（IPV4)Internet业务网（、QQ、SKPE、游戏等）PSTN、PHS交换网PSTN增值t业务网（IN、SHLR等）接入网（xDSL窄带OLT/ONU无线)铜缆无线MBOSS接入网（xDSL窄带OLT/ONU无线)铜缆无线软交换17局域网、城域网和广域网的区别和联系局域网、城域网和广域网的区别和联系局域网：局域网：Ethernet、FDDI、Toking Ring等等广域网：广域网：DDN、FR、ATM、SDH、DWDM等等城域网：在骨干网在城市内的自然延伸城域网：在骨干网在城市内的自然延伸 多类技术的综合应用多类技术的综合应用18大型大型ISP典型网络结构之一：三层典型网络结构之一：三层19大型大型ISP典型案例：三层典型案例：三层20大型大型ISP典型网络结构之一：两层典型网络结构之一：两层21大型大型ISP典型案例：两层典型案例：两层2223基础知识要点基础知识要点冲突域、广播域、冲突域、广播域、VLAN概念概念Repeater/Hub、Bridge/Switch、Router/GatewayIP地址及其子网化、地址解析（地址及其子网化、地址解析（Arp、Rarp、InverseArp、ProxyArp)被路由协议（被路由协议（routed protocol)路由选择协议路由选择协议(routing protocol):IGP(距离向量、链路状态）、距离向量、链路状态）、BGP2425BRIDGE、SWITCH与广播域 HUBSWITCHAny frameOnly Broadcast frame采用ARP机制将IP地址解析为MAC地址，HOST间实际采用MAC地址转发ETHERNET包。26案例1：VLANHUB/LAYER2、3 SWITCHVLAN ID =1VLAN ID =10VLAN ID =20VLAN ID =50VLAN间在二层不能互通，必须通过三层查看IP地址后按路由表转发。27案例2：VLANHUB/LAYER2 SWITCHVLAN ID =1VLAN ID =10VLAN ID在不使用多VLAN通过同一中继链路时，其实是无意义的。HUB/LAYER2 SWITCHUTP528案例3：VLANHUB/LAYER2 SWITCHHUB/LAYER2 SWITCHVLAN ID可相同也可不相同VLAN ID可相同也可不相同29案例4：VLANHUB/LAYER2 SWITCHHUB/LAYER2 SWITCHVLAN ID必须相同VLAN ID必须相同TAGTAG30标准标准VLAN TAG（802.1Q）帧结构及原理）帧结构及原理31路由协议路由协议距离向量距离向量RIP、链路状态：链路状态：OSPF、ISISBGP：BGP432路由协议及路由策略的演进路由协议工作原理及其特点简介DV、LS、BGP路由协议的选择IGP、BGP路由策略的制定及其演进域内部路由策略IGP、IGP+IBGP边界处路由策略静态DEFAULT相互重分发EBGP+IBGP33路由协议工作理及其特点简介从工作原理和机制的根本差异上分DV( distance vector)：RIP12、IGRP、EIGRP等LS(link status)：OSPF 、IS-IS等注：BGP是DV协议的简化（FULL MESH)和改进(增加控制属性，面向一群Router）DV与LS的最根本区别在于其路由信息的传递方式DV：各路由器将自己的路由表传递给自己的邻居。LS: 各路由器将自己的邻接状态传递给域内所有的ROUTER。34VPN概念：神秘而又简单的概念概念：神秘而又简单的概念二层二层VPN：利用：利用DDN、FR、ATM、VLAN专线使局域网互联。专线使局域网互联。三层三层VPN：TUNNLE（利用（利用IP网进行虚拟）。网进行虚拟）。MPLS VPN。35三层三层VPN：TUNNLE（利用（利用IP网进行虚拟）。网进行虚拟）。36三层三层VPN的比喻：汽车搭乘火车（隧道）。的比喻：汽车搭乘火车（隧道）。送去太原！送去太原！37数据网络接入方式数据网络接入方式双绞线双绞线光纤光纤同轴电缆同轴电缆五类线五类线38ADSL接入方式接入方式39ADSL系统结构图系统结构图40用户进入互联网的大门：用户进入互联网的大门：BRAS41PPPOE协议栈协议栈42谢谢！广东省电信规划设计院广东省电信规划设计院43