于银辉 教授吉林大学通信工程学院.ppt

教 材： 《宽带IP网络》 毛京丽编著 人民邮电出版社 2010年 课程宗旨：  1.1 宽带IP网络的概念及发展过程 1.1.1 宽带IP网络的概念 1、IP网络的概念 Internet是由世界范围内众多计算机网络（包括各种局域网、城域网和广域网）通过路由器和通信线路连接汇合而成的一个网络集合体，它是全球最大的、开放的计算机互联网。 2、宽带IP网络的概念 由路由器和窄带通信线路互联起来的Internet是一个窄带IP网络，这样的网络只能传送一些文字和简单图形信息，无法有效地传送图像、视频、音频和多媒体等宽带业务。 宽带IP网络： 所谓宽带IP网络是指Internet的交换设备、中继通信线路、用户接入设备和用户终端设备都是宽带的，通常中继线带宽为几至几十Gbit/s，接入带宽为1∽100Mbit/s。 在这样一个宽带IP网络上能传送各种音视频和多媒体等宽带业务，同时支持当前的窄带业务，它集成与发展了当前的网络技术、IP技术，并向下一代网络方向发展。 1.1.2 宽带IP网络的发展过程 1、Internet发展的三个阶段 Internet的基础结构大体上经历了三个阶段的演进（是有部分重叠的）。 （1）Internet发展的第一阶段 在1983∽1984年，由美国的单个分组交换网ARPANET采用网络互连技术和TCP/IP协议，逐渐发展演变成早期的Internet。 ARPANET 世界上第一个采用分组交换技术组建的网络 使用报文处理器（IMP）实现网络互连 全面采用TCP/IP 1983年分解为两个网络： --科研网 --军用网 （2）Internet发展的第二阶段 1986年美国国家科学基金会NSF（National Science Foundation）采用TCP/IP通信协议建立起NSFNET网络，要求所有NSF资助的网络都必须采用TCP/IP协议集，且与ARPANET连通，并逐渐取代了ARPANET网，形成了Internet。 此后，其他发达国家也相继建立了本国的TCP/IP网络，并连接到美国的Internet，逐步形成了覆盖全球的Internet。 第二阶段的Internet的网络结构是三级结构。 （3）Internet发展的第三阶段 20世纪90年代，美国政府开始鼓励商业部门介入。 而且由于TCP/IP技术的推广，使得越来越多的国家将接入Internet列为促进本国国民经济发展的重要措施。 第三阶段的Internet的网络结构是多级结构。 多级结构的因特网 网络接入点NAP 国家主干网（第一层ISP） 地区ISP(第二层ISP) 本地ISP 校园网、企业网或PC上网用户 2、宽带IP网络的发展 随着信息技术 的发展，人们对 信息的需求不断 提高。 初期的Internet提供文件传输、电子邮件等数据业务，如今的Internet集图像、视频、声音、文字、甚至动画等为一体，即以传输多媒体宽带业务为主，由此Internet的发展趋势便是宽带化——向宽带IP网络发展，宽带IP网络技术则应运而生。 1.2 宽带IP网络的组成 从宽带IP网络的工作方式上看，它可以划分为两大块：边缘部分和核心部分，如图1-3所示。 1.2.1 IP网络的边缘部分 边缘部分由所有连接在IP网络上的主机组成，这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。 在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式通常可划分为两大类： 客户服务器方式（C/S方式）——客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。 对等方式（P2P方式）——两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。 1.2.2 IP网络的核心部分 组成——核心部分由大量网络和连接这些网络的路由器组成。 作用——为边缘部分提供连通性和交换。 1、核心部分的网络 核心部分的网络根据覆盖范围可分为广域网（WAN）和城域网（MAN）。 广域网（WAN）——在广域网内，通信的传输装置和媒介由电信部门提供，其作用范围通常为几十到几千公里。 城域网（MAN)——其作用范围在广域网和局域网之间(一般是一个城市)，作用距离为5∽50km。 核心部分的网络根据采用的通信方式不同包括分组交换网、帧中继网、ATM网等。 (1) 分组交换原理 A.概述 分组交换技术是为满足数据通信的需要而产生的。 数据通信—凡是在终端以编码方式表示的信息，用脉冲形式在信道上传送的信息都叫数据通信。 分组交换的诞生 分组交换的本质特征 数据被封装成分组后，对于占用的传送位置无要求，可采用统计复用，先来先传。 由于要求