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中国电信大客户岗位技能认证 技术培训 中国电信股份有限公司北京研究院 大客户支撑中心 魏跃明
电 信 网 技 术 通信网的概念及划分 电信业务网 承载网 电信新技术 企 业 网 技 术 局域网 广域网 企业网络安全保障 企业应用系统
电 信 网 技 术 通信网概念及划分 电信业务网 承载网 电信新技术 企业网技术
通信网的概念 • 通信网是在一定范围内以终端设备和交换设备为点、以传输设备为线,点线按一定顺序相连的系统,它可以完成端到端的用户间通信。 • 通信的基本目的是由信源向信宿传送消息,通信的最基本要求是迅速、安全和可靠。 • 通信网从拓扑结构上,可划分为网状网、星型网、复合型网、环型网、总线型网。
通信网的划分 • 通信网功能上可分为业务网、承载网、支撑网。 • 承载网承载网指由用户终端、接入系统、传输系统等通信设备所组成的实体结构 。 • 业务网是基于承载网,提供语音、数据、视讯等各类电信业务的网络,它向用户提供电信网的服务功能 。 • 支撑网是为保证业务网正常运行,增强网络功能,提高全网服务质量而形成的网络,按支撑网所具有的不同功能,可分为信令网、同步网和管理网 。
电 信 网 技 术 通信网划分 电信业务网 固定电话网 基础数据网 互联网 软交换网 无线通信网 承载网 电信新技术 企业网技术
固定电话网 • 网络交换技术分为三类:电路交换、分组交换、报文交换。 • 固定电话网采用电路交换技术,即通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路,通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源,直到通信结束 • 电路交换的三个过程为:电路建立、数据传输、电路拆除。 • 固定电话网从提供的业务上可以划分为PSTN,智能网、ISDN。
PSTN(1) • PSTN网分为长途网、本地电话网。 • 我国电话网从原来的5级结构演变为三级结构。 • 长途PSTN网分为三级结构:长途局、汇接局和端局。
PSTN(2) • 大容量的市话网中,如果端局数目很多,采用各个连接的方式,中继利用率很低。因此,我们引入汇接局交换机,将整个市话网分为若干个汇接区,每个汇接区都设有汇接局,将本汇接区的呼出或呼入话务负载,先加以汇合后再送到被呼叫的市话局去,这样就提高了中继线的利用率。 • 汇接制的中继方式可以分为来话汇接、去话汇接、来去话汇接三种 • 目前,PSTN网络能提供三类业务:基本电话业务、增值业务和非话业务。
智能网(1) • 智能网(IN)是在原有通信网的基础之上设置的一层附加网,是快速、方便、经济、灵活、有效地生成和实现各种的新业务体系结构。 • 中国电信的4008、超级汇线通、VIP通用记帐卡等语音增值业务,都是通过智能平台实现的。 • 智能网的基本思想将传统交换机的交换功能和业务控制功能相分离,在交换网络上设置一些新的功能部件,原有交换机仅完成基本的接续功能,所有新业务的控制由外围的新部件提供。 • 国际电联ITU-T自1992年发布关于智能网的第一套建议“智能网能力集1(CS-1)”至今已发布到智能网CS-4。
智能网(2) • CS-1定义了25种业务和38种业务特征。 • CS-2标准,该标准主要研究智能网的网间互连以及网间业务,实现了智能业务的漫游 • 智能网CS-3的研究内容包括对智能网CS-2有力的加强,智能网与因特网的综合以及智能网支持移动的第一期目标等。 • 智能网CS-4要研究内容包括智能网与B-ISDN综合、智能网支持移动的第二期目标等。
智能网(3) • 智能网一般由业务交换点(SSP)、业务控制点(SCP)、智能外设(IP)、 业务管理点(SMP)、业务管理接入点(SMAP)、业务生成环境(SCE)等几部分组成
智能网(4) • 智能网呼叫举例:
ISDN • 综合业务数字网(ISDN,Intergrated Services Digital Network)提供端到端的数字连接,可以提供包括话音和非话音业务在内的多种业务。 • ISDN有宽带(B-ISDN)和窄带(N-ISDN)两种 。 • B-ISDN是通过ATM实现的,可以为用户提供高传输速率。 • N-ISDN窄带综合业务数字网向用户提供的有基本速率BRI (2B+D 144Kbps )和一次群速率PRI (30B+D 2Mbps )
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基础数据网 • 数据通信网是为提供数据通信业务而组成的电信网。基础数据网和互联网都是属于数据通信网的范畴 。 • 基础数据通信业务主要包括分组交换业务(X.25)、DDN业务、帧中继业务、ATM业务等。 • 分组交换是把报文分成若干个较短的报文分组(或称为“包”),以分组为单位进行发送、存储和转发。 • X.25/帧中继/ATM均属于分组交换方式。 • DDN为电路交换方式。
OSI 七层体系结构 • 为解决计算机之间的通信问题提出了开放系统互连(OSI,Open System Interconnection)基本参考模型 OSI把计算机网络在功能上分为七个层次,每层都有特定的功能,并且上一层可以利用下一层的功能提供的服务,直到最高的应用层,为应用进程使用网络环境交换信息提供服务。
DDN • 数字数据网(DDN,Digital Data Network)是采用数字信道来传输数据信息的数据传输网。用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也是数字的 • DDN向用户提供业务主要为N×64Kbps(N为1~31)和2048Kbps的端到端数字传输信道 。 铜线接入 光纤接入 节点机接入
分组交换网(X.25) • ITU-T的X.25协议,是分组数据交换网中最重要的协议之一,因此,通常把分组交换网简称为X.25网。 • x.25能提供非常可靠的电路,因为它会对任何2个相邻节点之间传输的数据进行检查,如果检查到错误则会重传;但这也意味着每个节点都要进行很多处理,协议过于复杂,降低了分组传输的效率,所以x.25电路的速率相对较低。由于用户对带宽的需求越来越高,并且现在线路的误码率相对降低,所以x.25将逐步退出市场。
FR/ATM(1) • 帧中继是X.25的简化版本,它省略了X.25的一些强健功能,如提供窗口技术和数据重发技术,而是依靠高层协议提供纠错功能。所以,帧中继比X.25具有更高的性能和更有效的传输效率、适合突发性业务的特点。同时,帧中继还采用虚电路技术,可充分利用网络资源 。 • 异步转移模式(ATM,Asynchronous Transfer Mode),是一种面向连接的快速分组交换技术,建立在异步时分复用的基础上,并使用固定长度的信元,支持包括数据、语音、图像在内的各种业务的传送。 • 用ATM技术组成的网络提供的数据传送业务类型包括:永久虚电路(PVC)业务和交换虚电路(SVC)的数据传送业务。 • ATM可为用户开放的业务等级包括CBR(电路仿真) 、RT-VBR (图像业务)、NRT-VBR(数据传输) 、UBR (数据备份)。
FR/ATM(2) • ATM与FR有共同的特点: • 都是面向连接的快速分组交换技术 都具有统计复用特性和支持突发业务的能力 都具有提供虚连接的功能 • FR可与ATM进行互通,以ATM作为核心承载网
FR/ATM(3) • DTU+电缆 接入:速率<=128Kbps,且户端距离帧中继节点机较近的情况(3km范围内) 。常用接口有X.21、V.24、V.35等 。 • Modem +电缆线接入:对于128K以上的其他速率的电路,或者接入范围为3~5km的电路。常用接口有:V.24、V.35、G.703等 。
FR/ATM(4) • XDSL接入方式:xDSL的接入范围可达3~5km,V.35、G.703和以太网接口等 。 • 光纤接入方式:适用于带宽要求比较高、距离远(通常3km以外)的电路 。
FR/ATM(5) • 对于距离较远(一般4km以外)或速率较高(2Mbps以上)或者链路可靠性要求高的客户,也可以利用传输设备通过光纤直接连接到ATM/FR网 。 • 对于FR网络暂时没有覆盖到的用户,可以利用DDN网络进行延伸接入,DDN节点机和帧中继交换机有多个E1的互联中继实现业务互通。
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互联网 • 互联网就是通过统一的协议和网络设备(即TCP/IP协议和路由器等)互相连接而成的、跨越国界的、世界范围的大型计算机互联网络。
TCP/IP(1) • TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的中文名称为“传输控制协议/网间协议”。是目前使用最为广泛的通信协议。
TCP/IP(2) • 网络层协议的核心是IP协议;ARP/RARP用于实现物理地址到IP地址的映射;ICMP可直接被应用程序访问,用于报告网络差错信息;使用错误或超时生发机制。 • 传输层:提供端到端的服务;功能:格式化信息流;提供可靠传输。传输层由网络层提供协议端口,保证进程间的通信传输层提供的协议:TCP和UDP;TCP的协议端口见左图; UDP的端口号为69的服务为TFTP • 应用层:为用户提供一组应用高层协议,其作用是对数据进行格式化和完成应用所要求的服务。(FTP,WWW,HTTP,SMTP…….)
ChinaNet and CN2 • 中国宽带互联网(CHINANET)是由中国电信经营管理的中国公用 Internet 骨干网。CHINANET从1995年开始建设以来,经过多年扩容升级,目前,中国公用计算机互联网(CHINANET)成为中国带宽最宽、覆盖范围最广的互联网络 。 • CHINANET骨干网由北京、上海、广州等核心节点组成的核心层和其他多个汇接节点组成的汇接层组成。全网有北京、上海、广州等国际出口与国际互联网相连 。 • CN2是ChinaTelecom Next Carrying Network即互联网第二平面的简称,是中国电信集团在新的市场竞争环境、新业务发展和新技术促进下提出的建设项目。 • CN2骨干网络采用三层网络结构:核心层、汇聚层和边缘层 。在北京、上海、广州与ChinaNet互通,并设立专门的国际出口路由器;在美国、德国、英国、香港等地区建立海外POP点。 • CN2主要承载高端用户的MPLS VPN业务,部分高端的专线接入业务,VNET及类似重要应用业务和中国电信重点业务如大客户VPN业务、 NGN、3G。
IP城域网 • 根据中国电信[2006]104号文,关于印发《中国电信集团IP 城域网优化改造指导意见》,IP 城域网目标的网络结构分为城域骨干网与宽带接入网两个层面 。
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软交换(1) • 智能网面临的问题:业务开发技术封闭、业务执行环境封闭、网络资源不能共享。 • 软交换是NGN中的核心控制功能实体。软交换网络是综合、开放的新型电信网络,实现了话音、视频与数据业务的融合,并支持与现有PSTN网络的互联互通。 • 软交换的特点: • 基于分组传送 • 开放的网络结构 • 业务与呼叫控制分离 • 呼叫控制与承载分离 • 开放的API接口 • 软交换可以与智能网SCP互通,平滑过渡和利用已有资源。
软交换(3) • 软交换提供的业务主要有: • 传统电信业务: • ——提供现有的PSTN/ISDN基本业务和补充业务 • —— CENTREX业务 • ——智能网业务 • ——基于包交换的数据业务 • 新业务: • ——PINT(PSTN/Internet Interworking)业务 :点击拨号、点击传真、WEB800 • ——多媒体业务 • ——用户个性化管理业务
软交换(4) • 中国电信软交换网初期为两级结构,按省际、省内两级组网。省际软交换网与电路交换DC1长途交换机构成叠加网,共同疏通该省、自治区、直辖市的长途业务。省内软交换网由省内区域中心软交换机和各本地网中继网关、接入网关、信令网关等构成。
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PHS • 个人手持电话系统(PHS,Personal Handy phone System)是固定网络的补充和延伸,也被称为无线市话,俗称“小灵通”。 • PHS缺点:基站覆盖范围小,覆盖同一范围时所需的基站数目远远大于GSM等移动通信系统,给维护带来相当的不便;同时要求终端的移动速度低。 • 除了基本语音业务和补充业务外,PHS网络还提供增值业务:短信业务 、彩铃业务 、数据接入业务 、盲区呼业务 、终端上网业务 、定位业务 、预付费业务、彩铃业务。
VAST • VSAT(Very Small Aperture Terminals)译为“甚小孔径终端”或“甚小天线地球站”,是指具有甚小口径天线(一般小于3m)的智能化小型式微型地球站。 • 借助VSAT用户数据终端可直接利用卫星信道与远端的计算机进行联网,完成数据传递、文件交换或远程处理,从而摆脱了本地区的地面中继线问题,这在地面网络不发达、通信线路质量不好或难于传输高速数据的边远地区,使用VSAT作为数据传输手段是一种很好的选择。
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接入技术 • 接入技术用于连接核心网和用户终端设备。 • 接入技术的目的是要为所有类型的用户进入业务节点提供连接。 • 目前主要的接入技术包括XDSL、以太网接入、无线局域网等。(以太网技术在企业网章节中介绍)
XDSL(1) • 数字用户线(DSL,Digital Subscriber Line)是基于普通电话铜线(双绞铜线)提供宽带接入的技术 。XDSL主要有以下类型: • XDSL构成如下:
XDSL(2) • XDSL的接入方式: • ——PPPoE虚拟拨号方式接入;IP地址的分配一般由终结PPPoE会话的宽带接入服务器(BAS,Broadband Access Server)来完成,用户的IP地址从BAS上的地址池中动态分配获得 。 • ——采用1483B(桥接)或1483R(路由)方式实现专线用户的接入,此时给用户分配固定的IP地址,用户不需要拨号。
以太网接入 • 以太网接入的优点:利用了以太网简单、低成本、可扩展性强、与IP网络和业务融合性好等特点 。 • 以太网接入的缺点:以太网接入需要进行综合布线、初期投资成本高;传输距离短,一般为100米,设备放置过于分散、难以管理。
无线局域网(WLAN) • 无线局域网(WLAN,Wireless Local Area Network)利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质 • WLAN系统由网络适配器(网卡)和无线接入点(AP,Access Point)两部分组成 。网络适配器插在计算机扩展槽上,利用天线发送信息,而无线接入点则接收与发送信息,通过以太网线连接用户计算机和公共网络。与有线网络相比,无线局域网主要具有以下优点:安装便捷、使用灵活、经济节约、易于扩展。 • 目前应用的WLAN主要标准有
宽带认证技术(1) • 各种接入技术的正常运营都需要有认证技术作为保证,目前主要的认证手段有PPPoE、DHCP+WEB和IEEE 802.1x等三种方式 。 • PPOE该方式采用BAS(宽带接入服务器)终结由用户PC机发起的PPPoE进程,并在BAS后面连接RADIUS(远程认证拨入用户服务)认证服务器和RADIUS计费服务器。 PPPOE通信流程 PPP通信阶段
宽带认证技术(2) • DHCP+Web:用户开机并通过DHCP服务器分配认证IP地址,局端设备通过对该IP地址进行强制URL访问到登陆页面,用户输入用户账号信息并发往认证服务器, 认证服务器获得用户MAC/IP/VLAN ID作为用户标识,认证服务器反馈认证成功信息,局端设备根据认证服务器返回的认证成功信息将用户VLAN ID、用户端口、用户IP地址和MAC地址进行可选择性的绑定并开放用户的上网功能。 • 802.1X是基于端口的认证策略; • 802.1X认证系统组件包括: • 认证系统—交换机:根据客户的认证状态控制物理接入的设备, switch在客户和认证服务器间充当代理角色, switch要 求客户端提供identity,接收到后将报文承载在Radius格 式的报文中,再发送到认证服务器, switch根据认证结 果控制端口是否可用。 • 认证服务器—对客户进行实际认证
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PDH vs SDN • 通信中使用的时分多路复用传输系统主要有两类,即准同步数字系列(PDH)和同步数字系列(SDH)。 • 准同步数字序列的复接,需要在复接前调节各个支路码速,使之成为同步信号,再进行复接。在收端先进行同步分离,再进行各支路快速恢复,还原为各支路信号。 • PDH的不足主要在于 : • —标准不统一(日本,北美和欧洲三个标准 ) • —光接口不规范 • —不利于从高速信号中直接上低速支路信号 • —运行维护管理(OAM)开销字节少,对信号的传送过程监控较弱 • SDH是一整套可以进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字传送结构体系 • SDH特点:接口规范、具有高度的灵活性(具有高度的灵活性)、 • 兼容性好(不同厂家设备之间具有高度兼容性)、强大的网络管理能力、强大的自愈功能。
SDH网络设备 • SDH设备主要包括:终端复用器(TM);分/插复用器(ADM);交叉连接设备(DXC);再生器(REG)
SD映射复用 • 为了把各种低速支路信号装入STM-N帧结构的净负荷区域,需要经过映射,校准与同步复用等处理过程。各种低速支路信号指: PDH的信号如2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s、 ATM信号、其它新业务信号。我国规定的SDH复用、映射结构: • SDH速率等级: