【正文】 是指交換局到用戶終端之間的所有機(jī)線設(shè)備，它的主干系統(tǒng)為傳統(tǒng)的電纜和光纜，一般長數(shù)千米；配線系統(tǒng)也可能是電纜和光纜，其長度一般幾百米，而引入線通常長幾米到幾十米。光以太網(wǎng)技術(shù)用于建設(shè)寬帶城域網(wǎng)，必須滿足對城域網(wǎng)的幾個(gè)基本要求： （ 1）高可靠性 （ 2）可提供服務(wù)等級協(xié)議（ SLA） （ 3）高可擴(kuò)展性 （ 4）用戶管理 圖 16 成長中的萬兆以太網(wǎng) 3．基于 PRP的城域網(wǎng) 彈性分組環(huán)技術(shù)是一種在環(huán)形結(jié)構(gòu)上優(yōu)化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送的新型 MAC層協(xié)議，能夠適應(yīng)多種物理層（如 SDH、以太網(wǎng)、 DWDM等），可有效地傳送數(shù)據(jù)、話音、圖像等多種業(yè)務(wù)類型。 2．基于 10GE的城域網(wǎng) 1999 底成立了 工作組進(jìn)行萬兆以太網(wǎng)技術(shù)（ 10Gb/s）的研究， 2022 年正式發(fā)布 10GE 標(biāo)準(zhǔn)。 寬帶城域網(wǎng)設(shè)計(jì)方案 1． 基于 SDH的城域網(wǎng) SDH（ Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系）是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)。所以其內(nèi)部是多種交換技術(shù)和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)并存，因此我們在設(shè)計(jì)與組建寬帶城域網(wǎng)的同時(shí)要注意網(wǎng)絡(luò)成功組建和運(yùn)營的關(guān)鍵技術(shù)。 3． 寬帶城域網(wǎng)的組建及其原則 可運(yùn)營性、可管理性、可盈利性 、 可擴(kuò)展性 ※ 重點(diǎn)提示： 要組建與成功運(yùn)營一個(gè)寬帶城域網(wǎng)需要遵循的基本原則是：必須能夠保證網(wǎng)絡(luò)的可運(yùn)營性、可管理性、可盈利性與可擴(kuò)展性。 圖 14 寬帶城域網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu) （ 2）邊緣匯聚層 也稱匯聚層，它是多臺接入層交換機(jī)的匯聚點(diǎn)，它必須能夠處理來自接入層設(shè)備的所有通信量，并提供到核心層的上行鏈路 （ 3）用戶接入層 也稱接入層，它是直接面對用戶的一個(gè)層面，目的是允許終端用戶連接到網(wǎng)絡(luò)，它為廣大的用戶提供 10/100M的高速接入。 從邏輯上分，寬帶城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)平臺又包含了核心交換層、邊緣匯聚層與用戶接入層三部分 。廣域網(wǎng)通常由兩個(gè)或多個(gè)局域網(wǎng)組成。 城域網(wǎng)（ MAN， Metropolitan AreaNetwork） 1． FDDI技術(shù) FDDI 以光纖為傳輸介質(zhì)，傳輸速率可以達(dá)到100Mbps，采用單環(huán)和雙環(huán)兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。無線局域網(wǎng)分為兩個(gè)研究方向，一是由面向數(shù)據(jù)通信的計(jì)算機(jī)局域風(fēng)發(fā)展而來的，采用的是無連接協(xié)議，即 IEEE ；另一個(gè)是致力于面向語音蜂窩電話，采用的是基于連接的協(xié)議，即 HiperLAN2標(biāo)準(zhǔn)。它的基本原理是：令牌在網(wǎng)絡(luò)上依次順序傳遞，等待捕獲一個(gè)空令牌，然后將要發(fā)送的信息附加到后面，往下一站發(fā)送，直到目標(biāo)站，將令牌釋放；如果工作站要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)過的令牌不是空的，則等待令牌釋放。通過一個(gè)稱為令牌的特殊幀來控制網(wǎng)絡(luò)的訪問。沖突檢測是指一種檢測或識別沖突的機(jī)制，這是實(shí)現(xiàn)沖突退避的前提。它的基本原理是：每個(gè)節(jié)點(diǎn)都共享網(wǎng)絡(luò)傳輸信道，在每個(gè)站要發(fā)送數(shù)據(jù)之前，都會檢測信道是否空閑，如果空閑則發(fā)送，否則就等待；在發(fā)送出信息后，則對沖突進(jìn)行檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)沖突時(shí)，則取消發(fā)送。 （ 3）競爭式：不對各個(gè)工作站的發(fā)送權(quán)限進(jìn)行控制，而是自由競爭，它適合于分布式控制，優(yōu)點(diǎn)在于簡單，輕負(fù)載下效率高，重負(fù)載時(shí)效率下降得很快。 LLC能夠提供以下三種服務(wù) （ 1）無確認(rèn)無連接的服務(wù) （ 2）面向連接方式的服務(wù) （ 3）有確認(rèn)有連接的服務(wù) 根據(jù)介質(zhì)訪問控制的方式，可以將 MAC分為以下三種方式： （ 1）循環(huán)式：每個(gè)站輪流得到發(fā)送機(jī)會，如果一段時(shí)間內(nèi)有許多站發(fā)送數(shù)據(jù)，則方式很有效，如果只有很少站發(fā)數(shù)據(jù)，則該方式開銷太大。公司、企業(yè)、政府部門及至住宅小區(qū)內(nèi)的計(jì)算機(jī)機(jī)都在通過 LAN 連接起來，以達(dá)到資源共享、信息傳遞和數(shù)據(jù)通信的目的。并從功能上將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)邏輯劃分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)首先是一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是廣域網(wǎng)，它的結(jié)構(gòu)是由負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理的主計(jì)算機(jī)與終端以及負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信處理的通信控制處理設(shè)備與通信線路所這兩部分所組成。 ELearning即是指通過 inter或其他數(shù)字化內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)與教學(xué)的活動 。 2． 企業(yè)的信息化 通過在企業(yè)中實(shí)施基于網(wǎng)絡(luò)的管理信息系統(tǒng)（ MIS） 和資源制造計(jì)劃 （ ERP） ， 可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn) 、 銷售 、 管理和服務(wù)的全面信息化 ， 從而有效提高生產(chǎn)率 。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 1．以通信所使用的介質(zhì)分類 有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò) 2． 以使用網(wǎng)絡(luò)的對象分類 公眾網(wǎng)絡(luò)和專用網(wǎng)絡(luò) 3． 以網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類 廣播式網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)到點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò) 4． 以網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的高低分類 低速網(wǎng)絡(luò)和高速網(wǎng)絡(luò) 圖 11 點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與廣播式網(wǎng)絡(luò) 5． 按互連規(guī)模與通信方式分類 局域網(wǎng) 、 城域網(wǎng)與廣域網(wǎng) ※ 重點(diǎn)提示： 最常用的兩種計(jì)算機(jī)分類方法為：（ 1）按傳輸技術(shù)將其分為廣播式網(wǎng)絡(luò)與點(diǎn) 點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)；（ 2）按覆蓋范圍與規(guī)模將其分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)。 4．高速的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段 光纖在各國的信息基礎(chǔ)建設(shè)中被逐漸廣泛使用，這為建立高速的網(wǎng)絡(luò)輔墊了基礎(chǔ)。 在ARPA上首先實(shí)現(xiàn)了以資源共享為目的的不同計(jì)算機(jī)互連的網(wǎng)絡(luò) ， 它是今天因特網(wǎng)的前身 。 2． 計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)階段 以通信子網(wǎng)為中心 ， 多主機(jī)多終端 。這里既包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的硬件資源，如磁盤空間、打印機(jī)、繪圖儀等，也包括軟件資源，如程序、數(shù)據(jù)等。第 1章 網(wǎng)絡(luò)及其系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本章要點(diǎn)： ? 網(wǎng)絡(luò)的基本概念 ? 局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng) ? 寬帶城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)與管理 ? 接入網(wǎng)技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)的基本概念 網(wǎng)絡(luò)的定義 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的功能相對獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信線路相互連在一起、由專門的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。 ※ 重點(diǎn)提示： 組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的根本目的是為了實(shí)現(xiàn)資源共享。 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程 1． 終端 通信線路 計(jì)算機(jī)階段 人們通過通信線將計(jì)算機(jī)與終端 （ terminal） 相連 ，通過終端進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收 。 1969年在美國 建 成 的 ARPA 是 這 一 階 段 的 代 表 。 3．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)成熟階段 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織于 1984年頒布了“開放系統(tǒng)互連基本參考模型”問題的研究，即為 OSI參考模型。千兆乃至萬兆傳輸速率的 Ether已經(jīng)被越來越多地用于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)中，而基于光纖的廣域網(wǎng)鏈路的主干帶寬也已達(dá)到 10G 數(shù)量級。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 1． 辦公自動化 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能過將一個(gè)企業(yè)或機(jī)關(guān)的辦公電腦及其外部設(shè)備聯(lián)成網(wǎng)絡(luò) ， 可以實(shí)現(xiàn)在信息共享和公文流傳 。 4． 遠(yuǎn)程教育 遠(yuǎn)程教育是利用 inter技術(shù) ， 與教育資源相結(jié)合 ，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行的教學(xué)方式 。 5． 娛樂與消遣 網(wǎng)絡(luò)給我們帶了新的豐富多彩的娛樂和消遣方式 ，如網(wǎng)上聊天 、 在線點(diǎn)播 、 新聞瀏覽以及現(xiàn)在最流行的網(wǎng)絡(luò)在線游戲等 。從資源構(gòu)成的角度講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由硬件和軟件組成的。 圖 12 資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)的二級子網(wǎng)結(jié)構(gòu) 局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng) 局域網(wǎng)（ LAN， Local Area Network） 局域網(wǎng)（ LAN）是當(dāng)今計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展非常活躍的一個(gè)領(lǐng)域。 1. IEEE 802 為局域網(wǎng)制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，主要有如下 12 種。 （ 2）預(yù)約式：將傳輸介質(zhì)的使用時(shí)間劃分為時(shí)間糟，而預(yù)約管理可以是集中控制，也可以分布控制。 2． CSMA/CD協(xié)議 CSMA/CD即是帶沖突檢測的載波偵聽多址訪問。載波偵聽主要是指網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)站點(diǎn)都具備一種對總線上所傳輸?shù)男盘柣蜉d波進(jìn)行監(jiān)測的功能，其策略即是“信道空閑時(shí)，立即發(fā)送；信道忙時(shí)，繼續(xù)監(jiān)聽”。 3． 令牌總線協(xié)議 采用令牌總線協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，雖然在物理上它們還是連接在一條總線上，但是在邏輯上是組成了一個(gè)首尾相連的環(huán)。 4． 令牌環(huán)協(xié)議 令牌環(huán)使用中繼器將單個(gè)的點(diǎn)到點(diǎn)線路鏈接成為物理的環(huán)形結(jié)構(gòu)。 6．無線局域網(wǎng) 無線局域網(wǎng)主要可以使用紅外線、擴(kuò)展頻譜和窄帶微波技術(shù)三種通信技術(shù)。 ※ 重點(diǎn)提示： 應(yīng)用是局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展真正的動力，局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展十分迅速，目前已在企 業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校和信息管理與服務(wù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 2．城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)特點(diǎn) （ 1） 傳輸速率高 （ 2） 用戶投入少，接入簡單 （ 3） 技術(shù)先進(jìn)、安全 3． 城域網(wǎng)的主要用途及其適用范圍 （ 1） 高速上網(wǎng) （ 2） 互動游戲 （ 3） VOD視頻點(diǎn)播與網(wǎng)絡(luò)電視 （ 4） 遠(yuǎn)程醫(yī)療、會議、教育 （ 5） 遠(yuǎn)程監(jiān)控 （ 6） 家庭證券交易系統(tǒng) （ 7） 智能設(shè)區(qū) （ 8） 帶寬及管道出租業(yè)務(wù) 廣域網(wǎng)（ WAN， Wide Area Network） 廣域網(wǎng)是一種跨地區(qū)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò) ,通常包含一個(gè)國家或地區(qū)。 1． 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) （ ISDN） 2．?dāng)?shù)據(jù)數(shù)字網(wǎng)（ DDN） 3． 4．幀中繼（ FR） 5． 異步傳輸模式 （ ATM） 寬帶城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)與管理 寬帶城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 1．寬帶城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 寬帶城域網(wǎng)的總體結(jié)構(gòu)是由網(wǎng)絡(luò)平臺、業(yè)務(wù)平臺、管理平臺與城市寬帶出口等部分組成 。 2． 寬帶城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺的主要功能 （ 1）核心交換層 核心交換層為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)高速，寬帶的中心連接，并能提供所有城域網(wǎng)出去 Inter所需要的路由服務(wù)。它稱為網(wǎng)絡(luò)的“最后一公里”。 寬帶城域網(wǎng)的管理與運(yùn)營 寬帶城域網(wǎng)位于廣域網(wǎng)與接入網(wǎng)的交匯處，各種業(yè)務(wù)和協(xié)議都在此匯聚分流和進(jìn)出核心網(wǎng)，直接面對終端用戶，應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜。寬帶城域網(wǎng)管理與運(yùn)營的關(guān)鍵技術(shù)包括：帶寬管理、服務(wù)質(zhì)量 QoS、網(wǎng)絡(luò)管理、用戶管理、多業(yè)務(wù)接入、統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)、 IP地址的分配與地址轉(zhuǎn)換以及網(wǎng)絡(luò)安全等。 SDH的核心就是應(yīng)用了波分多路復(fù)用技術(shù) ,就是一條光纖信道上傳輸多條信號， SDH網(wǎng)絡(luò)是ATM， DDN等中繼網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的承載網(wǎng)。 21世紀(jì)初，提出了光以太網(wǎng)的概念，它的技術(shù)核心是：利用光纖的巨大帶寬資源和以太網(wǎng)的成熟與易用為運(yùn)營商建造新一代的寬帶城域接入網(wǎng)。 圖 17 基于 RPR的城域網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例 RPR技術(shù)的主要特點(diǎn)可歸納如下： （ 1）支持 50ms的快速保護(hù) （ 2）實(shí)現(xiàn)靈活的環(huán)路帶寬管理 （ 3）支持環(huán)路帶寬的公平分配 ※ 重點(diǎn)提示： 寬帶城域網(wǎng)建設(shè)最大的風(fēng)險(xiǎn)是基本技術(shù)方案的選擇，一般有三類選擇：基于 SDH的城域網(wǎng)方案、基于 10Ge的城域網(wǎng)方案和基于RPR的城域網(wǎng)方案。它是泛指用戶網(wǎng)絡(luò)接口（ UNI）與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（ SNI）間實(shí)現(xiàn)傳送承載功能的實(shí)體網(wǎng)絡(luò)。 接入網(wǎng)技術(shù) 2．接入技術(shù)與“數(shù)字會聚”、“三網(wǎng)融 合” 電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)的高層業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合。 ※ 重點(diǎn)提示： 作為用戶接入鋼的主要有三類：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信通信網(wǎng)與廣播電視網(wǎng)。 接入技術(shù)的主要功能特點(diǎn)與分類 1．接入網(wǎng)的主要功能 ： （ 1）用戶口功能（ UPF） （ 2）業(yè)務(wù)口功能（ SPF） （ 3）核心功能（ CF） （ 4）傳送功能（ TF） （ 5） AN系統(tǒng)管理功能（ SMF） 2． 接入網(wǎng)的特點(diǎn) （ 1） 主要完成復(fù)用 、 交叉連接和傳輸功能 ， 不具備交換功能 。 （ 5）對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng) （ 6）組網(wǎng)能力強(qiáng) （ 7）可采用 HDSL、 ADSL、有源或無源光網(wǎng)絡(luò)、HFC和無線網(wǎng)等多種接入技術(shù)。 圖 18 接入網(wǎng)技術(shù)按接入技術(shù)分類圖 圖 19 為接入網(wǎng)技術(shù)按接入方式分類圖 各種接入技術(shù)的特點(diǎn) 1． xDSL接入 xDSL是 DSL（ Digital Subscriber Line）的統(tǒng)稱 ,意即數(shù)字用戶線路 ,是以銅電話線為傳輸介質(zhì)的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸技術(shù)。 xDSL具有以下特征： （ 1） 與話音工作于不同頻段，基本不影響電話的正常使用，話音所占頻帶為 0－ 4KHz； xDSL調(diào)制頻帶為 － 1MHz。 （ 3） 銅線的具體條件、天氣和片斷對話可能將影響傳輸性能。 （ 2）按接口角度分：可分為內(nèi)置式、外置式和交互式機(jī)頂盒三種 （ 3）按傳輸方式分：可分為雙向?qū)ΨQ式傳輸和非