1、課程名稱：現代計算機網絡原理教材：寬帶通信網絡原理 龔向陽等 北京郵電大學出版社 高速網絡與互聯網性能與服務質量 美William Stallings 電子工業出版社教師：馮穗力 87112490 FengSL成績分布：實驗大作業占30 期末考試占702008 Copyright 1SCUT DT&P Labs主要內容：1、通信與計算機網絡技術的發展2、ATM（異步傳輸模式）網絡原理3、TCP/IP協議體系結構4、TCP/IP網絡層與傳輸層主要技術5、IP的組播技術6、IP的服務質量（QoS）控制技術7、IP交換技術2008 Copyright 2SCUT DT&P Labs主要內容（續）：8

2、、多協議標簽交換（MPLS）技術9、移動IP10、IPv611、網絡的性能分析仿真建模12、擁塞控制與通信量管理2008 Copyright 3SCUT DT&P Labs主要參考書目1、A. S. Tanenbaum, Computer Networks （英文） Prentice Hall & 清華大學出版社 2、B. A. Forouzan & S. C. Fegan, TCP/IP Protocol Suite （TCP/IP協議族） （英文、中文（謝希仁譯） Prentice Hall & 清華大學出版社3、P. T. Ammann, Managing Dynamic IP Netw

3、orks （管理動態IP網絡） （英文） McGrawHill & 清華大學出版社4、J. D. Solomon Mobile IP （移動IP） Prentice Hall & 清華大學出版社 （英文）5、C. Huitema IPv6 The New Internet Protocol Prentice Hall & 清華大學出版社 （英文）2008 Copyright 4SCUT DT&P Labs通信網絡_1緒 論2008 Copyright 5SCUT DT&P Labs1、數據通信與計算機網絡的發展歷史 1960s：以計算機為核心的網絡的建立和應用； 1970s：計算機互聯網的實驗

4、與TCP/IP協議的創立； 1980s：國際互聯網的發展，綜合服務業務網概念的提出； 1990s：ATM（異步轉移模式）網絡與高速寬帶網絡技術的 應用與發展； 2000s：下一代網絡（NGN）和下一代互聯網的發展；第一章 緒論2008 Copyright 6SCUT DT&P Labs 2、數據通信網絡技術發展的有關狀況 基于波分復用單根光纖的傳輸速率實驗室結果已經可達 Tbps（1000Gbps1000000Mbps1012bps）的水平。 實際使用的光纖的傳輸速率已經達到幾十Gbps。 高速路由器和交換機的端口速率也已經達到幾十Gbps。 采用超寬帶技術的無線個域網的速率可達幾百兆bps的

5、水平。 無線局域網的速率達到約50Mbps的水平。 無線城域網的速率達到接近100Mbps的水平。 第一章 緒論2008 Copyright 7SCUT DT&P Labs 3、寬帶通信網絡 寬帶網絡：用戶與網絡之間的接口速率大于PCM一次群速率的網絡。(傳輸多媒體信息所要求的基本速率) 一次群（基群）速率： 中國、歐洲等國家和地區：2.048Mbps； 北美、日本等國家和地區：1.54Mbps。 一般認為：寬帶網絡的接口速率大于等于：2Mbps 視頻圖像傳輸要求： MPEG1：1.5Mbps MPEG2: 46Mbps MPEG4/H.264: 1-2Mbps第一章 緒論2008 Copyr

6、ight 8SCUT DT&P Labs 4、ATM與IP網絡 寬帶網絡的主流技術：ATM網絡技術和IP網絡技術 ATM（Asynchronous Transfer Mode）網絡技術：一種在網絡層采用面向連接方式的通信技術，該技術融和了電路交換和分組交換兩種技術。主要特點： 面向連接工作機制； 采用虛電路工作方式； 采用固定長度的數據分組（信元） 可保證服務質量（QoS） 技術復雜、建設成本高。 第一章 緒論2008 Copyright 9SCUT DT&P Labs 4、ATM與IP網絡 IP（Internet Protocol）網絡技術：一種在網絡層采用非面向連接方式的通信技術，是一種典

7、型的包交換傳輸網絡。 主要特點： 無連接的工作機制； 數據包獨立尋址傳輸方式； 數據包的大小不固定； 服務質量較難控制（主要依賴足夠的帶寬來保證） 建網成本較低，運行維護相對簡單。第一章 緒論2008 Copyright 10SCUT DT&P Labs 4、ATM與IP網絡 ATM網絡通常是一個單純的通信傳輸網絡，它遵循一條完善嚴謹的技術路線。 基于IP網絡技術構建的互聯網（Internet）是一個集通信功能與信息數據庫功能的信息網絡。 ATM網絡的技術逐漸融入高速路由器和IP交換機的設計實現之中。寬帶的核心網絡逐步趨于一種基于IP的軟交換網絡。 基于光纖構建IP的寬帶網絡的服務質量物理層的

8、控制機制趨于簡單，服務質量主要依賴網絡有足夠的帶寬提供保證。第一章 緒論2008 Copyright 11SCUT DT&P Labs 5、目前IP網絡的主要問題 地址枯竭：主流的IPv4協議網絡面臨地址枯竭，下一代的IPv6協議的互聯網的應用尚有各種設備的研制、建設費用和IPv4網向IPv6網平滑過渡問題。 服務質量保證：非面向連接的包交換技術在傳輸的QoS保證上有先天的缺陷，現有的IP網上的資源預留協議（RSVP）、差別業務協議目前尚難以有效推廣應用。 網絡和信息安全問題：IP網開放和非面向連接的結構和通信方式在網絡和信息安全方面仍存在很多問題，網絡防火墻、入侵檢測技術、信息加密安全等仍有

9、待完善。 支持移動問題：移動IP(v4)技術還有待完善，另外IPv4的地址枯竭問題使移動IP難以實施（移動IP要求用戶有固定的IP地址）。第一章 緒論2008 Copyright 12SCUT DT&P Labs 5、目前IP網絡的主要問題 管理和運營問題：如何收費與戶使用的資源建立關系。另外，目前網絡上大量的P2P業務使維系其工作機制所需的、用戶數據以外的控制信息的傳輸大量增加。第一章 緒論2008 Copyright 13SCUT DT&P Labs 6、下一代網絡 下一代互聯網（NGI：Next Generation Internet） ： 新一代的互聯網體系，主要特征 采用IPv6協議

10、； 提供服務質量（QoS）保證； 具有較好的安全協議和機制； 支持移動（在移動的環境下保證通信的連續性）； 可管理和運營。 第一章 緒論2008 Copyright 14SCUT DT&P Labs 6、下一代網絡 下一代網絡（NGN：Next Generation Networks） ： 國際電聯定義的新一代網絡，主要特征 分組化：基于IP網絡實現多種業務融合； 開放性：各種應用層的協議接口標準化； 多業務：業務與控制分離、控制與承載分離（各種業務均采用統一的“信令機制”，如SIP）； 保證服務質量； 有良好的網絡安全機制； 普遍接入能力：有線無線，固定移動等。 第一章 緒論2008 Cop

11、yright 15SCUT DT&P Labs 6、下一代網絡 中國下一代互聯網（CNGI：ChinaNGI）情況： 中國是互聯網的后發展國家，地址資源嚴重匱乏，對推廣IPv6最為迫切； NGI的發展為中國在互聯網領域設備的研制和有關應用協議和相關軟件的開發提供了歷史機遇； 國家發展和改革委員會建立CNGI的發展基金，投入巨大的財力支持CNGI的研究與開發； 中國已經構建起全國范圍的IPv6實驗網，如中國教育科研網2：CERNET2，華南理工大學是CERNET2的主節點之一。 第一章 緒論2008 Copyright 16SCUT DT&P Labs7、無線通信網絡的基本形式 移動通信系統的無

12、線接入網 蜂窩結構：基站用戶間采用點到多點(MPM)無線工作方式； 基站與核心網之間采用有線(或無線)的連接方式。 互聯網的無線接入網 作為有線連接的局域網的無線擴展，通過AP(Access Point) 設備使用戶通過無線的方式接入網絡，構成無線局域網。 無線網狀網(無線Mesh網) 節點間通過無線互聯的方式構成可實現區域覆蓋的網狀結 構的網絡。如Ad Hoc網絡、無線回程網等。 第一章 緒論2008 Copyright 17SCUT DT&P Labs 7、無線通信網絡基本形式 無線傳感器網絡 由無線傳感器通過無線方式互連構成的網絡； 網絡結構：點到多點(MPM)方式、網狀網方式； 主要關

13、注問題：低功耗、輕量級協議棧。 第一章 緒論2008 Copyright 18SCUT DT&P Labs 7、無線通信網絡的規模劃分 無線廣域網：全國范圍，如運營商的移動通信網絡； 無線城域網：方圓幾公里到幾十公里范圍，如802.16網絡； 無線局域網：若干百米范圍，如802.11網絡； 無線個域網：若干米范圍，如802.15籃牙、超寬帶(UWB)。第一章 緒論2008 Copyright 19SCUT DT&P Labs 7、無線通信網絡的主要發展方向 寬帶化(物理層技術)：3G2Mbps；WLAN54Mbps； LTE、802.16100M-300M；UWB500M-1Gbps。 支持移動性(物理層、鏈路層技術)： 終端移動環境下的高 傳輸速率；終端高速移動下的通信