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1、数据网络基础第1页，共37页，编辑于2022年，星期六介绍提纲v基本架构基本架构v数据网络相关概念数据网络相关概念v数据网络发展趋势数据网络发展趋势v工作流程介绍工作流程介绍v推荐参考资料推荐参考资料第2页，共37页，编辑于2022年，星期六基本架构基本架构基本概念基本概念 数据通信是依照一定的通信协议，利用数据传输技术在两个终端之数据通信是依照一定的通信协议，利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。它可实现计算机和计算机、间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。它可实现计算机和计算机、计算机和终端以及终端与终端之间的数据信息传递。计算机和终端以及终端与终端之间的数
2、据信息传递。第3页，共37页，编辑于2022年，星期六基本架构基本架构涵盖范围涵盖范围数据通信网数据承载网数据业务网数据支撑网CMNetIP专网宽带城域网GPRS短信、彩信电子商务数据业务管理平台网管系统计费系统网络安全系统定位服务视频通讯第4页，共37页，编辑于2022年，星期六介绍提纲v基本架构基本架构v数据网络相关概念数据网络相关概念v数据网络发展趋势数据网络发展趋势v工作流程介绍工作流程介绍v推荐参考资料推荐参考资料第5页，共37页，编辑于2022年，星期六v数据封装数据封装重要概念重要概念v分层分层v三层路由三层路由v网络拓扑网络拓扑v二层交换二层交换v流程流程v协议协议数据相关概念
3、数据相关概念概述概述第6页，共37页，编辑于2022年，星期六通信设备之间进行数据交互所遵守的一种约定通信设备之间进行数据交互所遵守的一种约定通信设备之间进行数据交互所遵守的一种约定通信设备之间进行数据交互所遵守的一种约定语法语法语义语义定时定时123数据相关概念数据相关概念协议协议第7页，共37页，编辑于2022年，星期六23语法语法语义语义定时定时语法规定通信双方语法规定通信双方“如何讲如何讲”，即确定数据格式、数据码型、信号电，即确定数据格式、数据码型、信号电 平等平等语义规定通信双方语义规定通信双方“讲什么讲什么”，即确定协议元素的类型，如规定通，即确定协议元素的类型，如规定通 信双方
4、要发出什么控制信息、执行什么动作和返回什么应答等信双方要发出什么控制信息、执行什么动作和返回什么应答等定时关系则规定事件执行的顺序，即确定链路通信过程中通信状定时关系则规定事件执行的顺序，即确定链路通信过程中通信状 态的变化，如规定正确的应答关系等态的变化，如规定正确的应答关系等1数据相关概念数据相关概念协议协议第8页，共37页，编辑于2022年，星期六IP数据包格式数据相关概念数据相关概念协议协议第9页，共37页，编辑于2022年，星期六数据数据源地址源地址目标地址目标地址IP头头172.15.1.1主机号主机号网络号网络号地址格式地址格式数据相关概念数据相关概念协议协议第10页，共37页，
5、编辑于2022年，星期六协议角度：实现协议在网络当中所处位置的明晰化，并依据各层功能定位定义相协议角度：实现协议在网络当中所处位置的明晰化，并依据各层功能定位定义相协议角度：实现协议在网络当中所处位置的明晰化，并依据各层功能定位定义相协议角度：实现协议在网络当中所处位置的明晰化，并依据各层功能定位定义相应的协议应的协议应的协议应的协议应用层应用层表示层表示层会话层会话层运输层通信子网运输层网络层网络层网络层数据链路层数据链路层数据链路层物理层物理层物理层物理媒质OSI参考模型数据相关概念数据相关概念分层分层第11页，共37页，编辑于2022年，星期六ISO/OSI数据链路层数据链路层物理层物理
6、层网络层网络层传输层传输层应用层应用层表示层表示层会话层会话层数据链路数据链路物理层物理层IPTCP/UDP应用应用TCP/IP网络体系结构：网络体系结构：网络体系结构：网络体系结构：开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型开放系统互连参考模型 和和和和TCP/IPTCP/IP分层模型分层模型分层模型分层模型 TCP/IP体系结构是在体系结构是在70年代末到年代末到80年代初逐步形成的一种开放式网年代初逐步形成的一种开放式网络互连体系结构，也是络互连体系结构，也是Internet中所中所采用的技术。采用的技术。数据相关概念数据相关概念分层分层第12页，共37页，编辑于202
7、2年，星期六传输层传输层数据链路层数据链路层网络层网络层物理层物理层协议例子协议例子v保证不同应用间的数据区分保证不同应用间的数据区分v用户接口用户接口v数据表示数据表示v加密等特殊处理过程加密等特殊处理过程TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEGOperating System/Application Access Scheduling会话层会话层表示层表示层应用层应用层网络分层架构及相应的协议数据相关概念数据相关概念分层分层第13页，共37页，编辑于2022年，星期六表示层表示层应用层应用层会话层会话层协议例子协议例子TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA
8、-232V.35IPIPXv可靠或不可靠的数据传输可靠或不可靠的数据传输v数据重传前的错误纠正数据重传前的错误纠正v将比特组合成字节进而组合成帧将比特组合成字节进而组合成帧v用用MAC地址访问介质地址访问介质v错误发现但不能纠正错误发现但不能纠正v设备间接收或发送比特流设备间接收或发送比特流v说明电压、线速和线缆等说明电压、线速和线缆等传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层网络层网络层v提供路由器用来决定路径的逻辑寻址提供路由器用来决定路径的逻辑寻址网络分层架构及相应的协议数据相关概念数据相关概念分层分层第14页，共37页，编辑于2022年，星期六网络角度：有利于网络功能的划分和提高网
9、络运行效率网络角度：有利于网络功能的划分和提高网络运行效率网络角度：有利于网络功能的划分和提高网络运行效率网络角度：有利于网络功能的划分和提高网络运行效率v城域骨干层城域骨干层v城域汇聚层城域汇聚层v城域接入层城域接入层主要是给各业务汇聚节点提供高带宽的业务平面承载和交换通道 主要是给完成各个接入节点业务的区域汇接，进行带宽和业务汇聚、收敛及分发，并进行用户管理，通过识别定位用户实现基于用户的访问控制和带宽许可，以及提供安全保证和灵活的计费方式 主要利用多种接入技术，迅速覆盖用户，对上连至汇聚层和骨干层，对下进行带宽和业务分配，实现用户的接入数据相关概念数据相关概念分层分层第15页，共37页，
10、编辑于2022年，星期六数据相关概念数据相关概念分层分层第16页，共37页，编辑于2022年，星期六数据相关概念数据相关概念数据封装数据封装数据封装是指将协议数据单元（PDU）封装在一组协议头和尾中的过程。在 OSI 7层参考模型中，每层主要负责与其它机器上的对等层进行通信。该过程是在“协议数据单元”（PDU）中实现的，其中每层的 PDU 一般由本层的协议头、协议尾和数据封装构成。第17页，共37页，编辑于2022年，星期六上层数据上层数据表示层表示层应用层应用层会话层会话层PDU传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层 网络层网络层 上层数据上层数据TCP 头头数据数据IP 头头数据数
11、据LLC 头头0101110101001000010数据数据MAC 头头段段Segment包包Packet比特比特bit帧帧FrameFCSFCS数据封装数据相关概念数据相关概念数据封装数据封装第18页，共37页，编辑于2022年，星期六上层数据上层数据LLC 头头+IP+TCP+上层数据上层数据MAC 头头IP+TCP+上层数据上层数据LLC 头头TCP+上层数据上层数据IP 头头上层数据上层数据TCP 头头0101110101001000010传输层传输层 数据链路层数据链路层物理层物理层 网络层网络层 表示层表示层应用层应用层会话层会话层数据解封装数据相关概念数据相关概念数据封装数据封装
12、第19页，共37页，编辑于2022年，星期六网络拓扑是指数据网络中各节点间相互连接的方式。换句话说，网络中各个设备之间如何相互连接的问题就是网络的拓扑结构问题。服务器工作站工作站工作站(a)总线结构(b)环型结构数据相关概念数据相关概念网络拓扑网络拓扑第20页，共37页，编辑于2022年，星期六(c)星形结构(e)网状结构(d)树型结构(f)全连通网数据相关概念数据相关概念网络拓扑网络拓扑第21页，共37页，编辑于2022年，星期六v每段有自己的冲突域每段有自己的冲突域v广播信息向所有段转发广播信息向所有段转发缓冲区缓冲区交换交换数据相关概念数据相关概念二层交换二层交换第22页，共37页，编辑
13、于2022年，星期六数据源地址FCS长度目标地址可变长26640000.0C xx.xxxx厂商自己分配IEEE 分配MAC子层-802.3前导符Ethernet II 在这里用“Type”指明上层协议MAC 地址8#字节数据相关概念数据相关概念二层交换二层交换第23页，共37页，编辑于2022年，星期六v交换机交换机A发送数据帧给主机发送数据帧给主机Cv在地址表中有目标主机，数据帧不会泛洪而直接转发在地址表中有目标主机，数据帧不会泛洪而直接转发E0:0260.8c01.1111E2:0260.8c01.2222E1:0260.8c01.3333E3:0260.8c01.44440260.8c
14、01.11110260.8c01.22220260.8c01.33330260.8c01.4444E0E1E2E3X XX XDCABMAC地址表地址表数据相关概念数据相关概念二层交换二层交换第24页，共37页，编辑于2022年，星期六v路由器的功能路由器的功能利用利用“最佳路径最佳路径”将分组从一个网络转发到另一个网络将分组从一个网络转发到另一个网络与其它路由器进行信息交换（各网络的位置、可达性等）与其它路由器进行信息交换（各网络的位置、可达性等）信息交换采用特定协议的来完成信息交换采用特定协议的来完成路由协议也用于进行最佳路径的计算路由协议也用于进行最佳路径的计算v路由器的结构转变路由器的
15、结构转变共享总线处理机网 络接 口.网 络接 口网 络接 口高速交换机构处理机网络适配器:网络适配器网络适配器网络适配器数据相关概念数据相关概念三层路由三层路由第25页，共37页，编辑于2022年，星期六网络 1R1R2A网络 3网络 2B A-B 通路上的下一跳路由器为 R2路由表入口转发路由更新目的地址分组下一跳地址路由协议分组路由更新出口v分组转发：分组从一个网络到另一个网络的过程分组转发：分组从一个网络到另一个网络的过程v跳（跳（hop）、）、下一跳（下一跳（next-hop）路由器：）路由器：转发通路上的一个路由器被称为一跳（站）。转发通路上，与某路由器相邻接转发通路上的一个路由器被
16、称为一跳（站）。转发通路上，与某路由器相邻接的下游路由器称为其下一跳路由器。的下游路由器称为其下一跳路由器。v路由器的基本组件：路由表、转发器、路由协议路由器的基本组件：路由表、转发器、路由协议数据相关概念数据相关概念三层路由三层路由第26页，共37页，编辑于2022年，星期六介绍提纲v基本架构基本架构v数据网络相关概念数据网络相关概念v数据网络发展趋势数据网络发展趋势v工作流程介绍工作流程介绍v推荐参考资料推荐参考资料第27页，共37页，编辑于2022年，星期六广义NGN的范畴广义广义NGN下一代传送网：新一代MSTPASON下一代接入网：DSL、GPONWiFi，WiMax下一代移动网：3
17、GB3G/4G下一代互联网：NGI IPv6下一代交换网：下一代交换网：软交换软交换 IMS电信网络将向下一代网络逐步演进数据网络发展趋势数据网络发展趋势第28页，共37页，编辑于2022年，星期六Broadband AccessIP Router/ATM switch 业务层业务层控制层控制层Core Packet NetworkPSTN/ISDN/PLMNNASMGW接入层接入层核心层核心层IP PBXRNC SS7 SS7 NetworkNetworkAAA服务器SGPolicy ServerHSSSCETGAG MSAGMGW业务服务器媒体服务器GSNMSAGGSNH.323GW MS
18、C ServerMSC Server CSCFCSCF SCPSCPParlay Parlay GWGW数据网络发展趋势数据网络发展趋势第29页，共37页，编辑于2022年，星期六下一代传送网：下一代传送网：新一代新一代MSTPASON下一代接入网：下一代接入网：DSL、GPONWiFi，WiMax下一代移动网：下一代移动网：3GB3G/4G下一代互联网：下一代互联网：NGI IPv6下一代交换网：下一代交换网：软交换软交换 IMS数据专业交换专业传输专业无线专业支撑专业BOSS网管网管 安全安全数据网络发展趋势数据网络发展趋势第30页，共37页，编辑于2022年，星期六介绍提纲v基本架构基本
19、架构v数据网络相关概念数据网络相关概念v数据网络发展趋势数据网络发展趋势v工作流程介绍工作流程介绍v推荐参考资料推荐参考资料第31页，共37页，编辑于2022年，星期六1234方案方案可研可研设计设计规划规划相关工作流程相关工作流程工作流程介绍工作流程介绍第32页，共37页，编辑于2022年，星期六基础数基础数据调查据调查现状现状分析分析业务业务预测预测网络网络规划规划投资投资估算估算绩效绩效分析分析基础数据调查：编制调查表格，并对相关部门进行访谈基础数据调查：编制调查表格，并对相关部门进行访谈现状分析：从业务开展、网络结构、系统平台、中继带宽利用率等方面进行分析现状分析：从业务开展、网络结构
20、、系统平台、中继带宽利用率等方面进行分析业务预测：对不同的业务类型采用不同预测方法业务预测：对不同的业务类型采用不同预测方法网络规划：从网络容量、系统平台处理能力、网络中继等方面进行规划网络规划：从网络容量、系统平台处理能力、网络中继等方面进行规划投资估算：对网络容量、功能增加等方面进行估算投资估算：对网络容量、功能增加等方面进行估算绩效分析：结合业务收入预测、网络投资估算进行投资回报分析，进而调整业绩效分析：结合业务收入预测、网络投资估算进行投资回报分析，进而调整业务及投资策略务及投资策略工作流程介绍工作流程介绍 可研可研第33页，共37页，编辑于2022年，星期六基础资基础资料收集料收集机
21、房机房勘查勘查图纸图纸编制编制预算预算编制编制说明说明编制编制评审评审基础资料收集：工程相关规范、方案基础资料收集：工程相关规范、方案/可研、设备可研、设备/软件采购合同等资料的收集软件采购合同等资料的收集机房勘查：对机房现有电源、机房空间等进行勘查机房勘查：对机房现有电源、机房空间等进行勘查图纸编制：结合收集到的资料和现场勘查所得进行图纸编制，一般图纸包括网图纸编制：结合收集到的资料和现场勘查所得进行图纸编制，一般图纸包括网络图、设备安装图、设备供电图等络图、设备安装图、设备供电图等预算编制：结合国家预算编制：结合国家/局方的相关规定，并依据设计图纸、合同进行预算编制局方的相关规定，并依据设
22、计图纸、合同进行预算编制说明编制：对本次工程现状、工程后的结果、预算等重要问题进行说明说明编制：对本次工程现状、工程后的结果、预算等重要问题进行说明评审：局方对设计从设备安装、预算等角度对设计进行评审评审：局方对设计从设备安装、预算等角度对设计进行评审工作流程介绍工作流程介绍 设计设计(一阶段一阶段)第34页，共37页，编辑于2022年，星期六介绍提纲v基本架构基本架构v数据网络相关概念数据网络相关概念v数据网络发展趋势数据网络发展趋势v工作流程介绍工作流程介绍v推荐参考资料推荐参考资料第35页，共37页，编辑于2022年，星期六vIP技术与综合宽带网巴继东 北京邮电大学出版社 2001年v互联网络设计CID Cisco Internetwork Design 人民邮电出版社v公司出版的各种方案、可研及设计v互联网资源，如CHINA通信网http:/