互聯網通信的發展趨勢學習目標了解互聯網通信的歷史及發展趨勢了解目前運營商運營網絡的架構了解互聯網及新技術的發展趨勢2學習完本課程，您應該能夠：課程內容3第一章計算機的發展第二章通信網絡的發展第三章運營商現網運營網絡架構第四章互聯網及新應用發展趨勢什么是計算機？具備內部存儲能力，能高速、自動的進行邏輯運算和算術運算的電子設備。第一代：電子管計算機存在時間：1946年——1957年內存：延遲線或磁芯外存：紙帶、卡片或磁帶工作速度：幾千～一萬次／秒軟件：機器語言或匯編語言應用：科學計算代表機型：ENIAC特點：體積龐大，運算速度低，成本高第一代：電子管計算機ENIAC(1946)計算機的誕生第二代：晶體管計算機存在時間：1957年—1964年物理元件：晶體管內存：磁芯外存：磁帶或磁盤工作速度：幾十萬次／秒軟件：高級算法語言應用：事務管理及工業控制代表機型：IBM7000系列優點：體積小，壽命長，速度快，能耗少，可靠性高第二代：晶體管計算機第三代：集成電路計算機存在時間：1964年—1971年物理元件中小規模集成電路（硅）內存半導體存儲器外存磁帶或磁盤工作速度幾十萬～幾百萬次/秒軟件高級算法語言、操作系統應用計算、管理及控制代表機型IBMSystem/360優點體積更小、速度更快、能耗更小、壽命更長發展特點計算機設計出現了標準化、通用化、系列化的局面第三代：集成電路計算機第四代：超大規模集成電路計算機存在時間：1971年—現在物理元件：（超）大規模集成電路內存：半導體存儲器外存：磁盤和光盤工作速度：幾百萬～幾千萬次／秒軟件：操作系統和應用軟件應用：以計算機網絡為特征Intel

PENTIUM第四代：超大規模集成電路計算機第五代：智能化計算機（趨勢）主攻目標——讓計算機具有人的聽、說、讀、寫和思維推理能力神經網絡計算機用數據單元模擬人腦的神經元，并利用神經元結點的分布式存儲和相互關聯來模擬人腦活動。生物計算機使用蛋白分子為主要原料制成的生物芯片構成，存儲能力巨大，而且以波的形式來傳播信息。計算機發展趨勢功能巨型化體積微型化資源網絡化處理智能化計算機的功能計算數據存儲數據顯示數據計算機技術快速發展后，數據如何才能和別人方便地共享？親自攜帶數據分享使用網絡傳輸共享產生通信網絡發展課程內容16第一章計算機的發展第二章通信網絡的發展第三章運營商現網運營網絡架構第四章互聯網及新應用發展趨勢什么是計算機通信網絡？計算機網絡是將分布在不同地理位置、具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，用通信設備和通信線路連接起來，在網絡操作系統和通信協議及網絡管理軟件的管理協調下，實現資源共享、信息傳遞的系統。計算機通信網絡1、通信技術與計算機技術的結合產物2、數據交換是基礎，資源交換為目的1、計算機網絡的發展歷史發展階段存在時間特點典型網絡第一階段60年代初期到60年代中期計算機與終端互連，實現遠程訪問。主機—>通信線路—>終端第二階段60年代中期到70年代中期計算機與計算機互連。美國的ARPA網:計算機—>公用電話網—>計算機第三階段70年代中期到80年代末期網絡體系結構的形成和網絡協議的標準化OSI參考模型構建的局域網第四階段始于80年代末高速、綜合化網絡Internet網計算機網絡的發展簡單通信功能的單機系統復雜通信功能的多機系統標準化及高速互聯時間共享資源為主的計算機網絡20世紀50年代20世紀60年代20世紀60-70年代20世紀80年代2、計算機網絡分類按網絡拓撲結構劃分總線、星狀、環狀、網狀、樹狀和星環網絡按網絡的覆蓋范圍劃分廣域網、城域網、局域網、接入網按通信傳輸介質劃分有線：雙絞線、同軸電纜、光纖無線：微波、紅外線、激光按數據傳輸方式劃分廣播網絡、點對點網絡按使用網絡的對象劃分專用網和公用網按網絡組件的關系劃分對等網絡、基于服務器的網絡按網絡拓撲結構劃分按照網絡覆蓋范圍劃分廣域網

WAN(WideAreaNetwork)局域網LAN(LocalAreaNetwork)

城域網MAN(MetropolitanAreaNetwork)接入網

AN(AccessNetwork)

廣域網、城域網、接入網及局域網關系圖

城域網城域網接入網接入網接入網接入網接入網接入網廣域網局域網局域網校園網企業網……3、計算機網絡的技術計算機網絡的組成1、通信子網：計算機網絡中負責數據通信的部分2、資源子網：計算機網絡中面向用戶的部分,負責全網絡面向應用的數據處理工作3、通信協議：通信雙方必須共同遵守的規則和約定基于OSI參考模型的網絡功能由低層至高層分別是：物理層、數據鏈路層、網絡層、運輸層、會話層、表示層、應用層。每一層都有特定的功能，并且上一層利用下一層的功能所提供的服務。計算機網絡采用的技術分類是一種直接交換方式。發送點與接收點之間構成一條實際連接的專用物理線路。以報文為交換單位，臨時選擇通信網絡中的一條線路傳送數據。將報文劃分成一個個平均大小保持不變的小組作為交換單位，其他與報文交換相同。4、計算機網絡的常見設備（1）路由器：互聯網的主要節點設備，路由器通過路由表決定數據的轉發。（2）交換機：一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。（3）三層交換機：一個具有第三層交換功能的設備是一個帶有第三層路由功能的第二層交換機，但它是二者的有機結合，并不是簡單的把路由器設備的硬件及軟件簡單地疊加在局域網交換機上。（4）DSLAM：做為接入層設備提供ADSL、VDSL、G.SHDSL、LAN、CES、FR業務接口與上層BAS、增值業務平臺配合，提供可運營、可管理、豐富的寬帶增值業務。（5）光端機：光Modem也稱為單端口光端機，是針對特殊用戶環境而設計的產品，它利用一對光纖進行單E1或單V.35或單10BaseT點到點式的光傳輸終端設備。（6）光纖收發器：光纖收發器在以太網中實現單、多模光纖與雙絞線之間的信號轉換。（7）EPON：利用PON（無源光網絡）的拓撲結構實現以太網的接入。EPON由光線路終端（OLT）、光合／分路器和光網絡單元（ONU）組成，采用樹形拓撲結構。（8）IAD：IntegratedAccessDevice是一種綜合接入設備，面向個人用戶及小型企業用戶，將用戶端各類終端設備（如PC、電話機、傳真機）接入到IP網中。5、計算機網絡的常見接口（1）局域網接口RJ-45端口：常見的雙絞線以太網端口。因為在快速以太網中也主要采用雙絞線作為傳輸介質，所以根據端口的通信速率不同RJ-45端口又可分為10Base-T網RJ-45端口和100Base-TX網RJ-45端口兩類。GBIC端口：千兆位接口，通常GBIC是一個模塊，插在設備的模塊槽位中。GBIC有單模、多模、電口等不同傳輸距離模塊可供選擇。（2）廣域網接口RJ-45端口：建立廣域網與局域網VLAN（虛擬局域網）之間，以及與遠程網絡或Internet的連接。如果使用路由器為不同VLAN提供路由時，可以直接利用雙絞線連接至不同的VLAN端口。高速同步串口：這種端口主要是用于連接目前應用非常廣泛的DDN、幀中繼（FrameRelay）、X.25、PSTN（模擬電話線路）等網絡連接模式。E1接口（BNC、RJ48口）：E1接口在大客戶專線網絡中比較常見，接口在物理上分為31個時隙，可以任意地將全部時隙分成若干組，每組時隙捆綁以后作為一個接口使用，其邏輯特性與同步串口相同，支持PPP、幀中繼、LAPB和X.25等鏈路層協議。6、計算機網絡Internet的應用（1）電子郵件（2）文件傳輸（3）遠程登錄（4）萬維網（網頁瀏覽）（5）IP電話（6）視頻會議（7）搜索引擎（8）BBS電子公告板（9）即時通信了解了這么多關于計算機通信網絡的技術和應用，我們日常生活中的上網是如何實現的呢？課程內容31第一章計算機的發展第二章通信網絡的發展第三章運營商現網運營網絡架構第四章互聯網及新應用發展趨勢1、運營商互聯網組網結構國家骨干網：全部使用大型路由器組網，成環相互備份。地市網：采用路由器、交換機、接入設備實現網絡接入。核心路由1核心路由器2認證BAS-1認證BAS-2接入路由器2數據傳輸網國家骨干網接入路由器1核心交換機1核心交換機2基站匯聚交換機接入設備本地接入網核心層匯聚層接入層（1）核心層：核心設備均采用2套相同型號相同配置的設備進行相互備份，采用網狀拓撲進行連接，提供網絡的穩定性。一般來說，核心設備運行容量大，但端口數少，設備的成本價格高。組網使用的設備多為強大的路由器和三層交換機。（2）匯聚層：采用光纖傳輸系統高帶寬接入至核心匯聚設備上，光纖傳輸系統有成環保護功能，保證匯聚層設備穩定運行。從單純的網絡連接結構來看，采用的是星型拓撲。一般來說，匯聚設備運行容量較大，端口數中等且端口帶寬大，設備的成本中等。組網使用的設備多為二、三層交換機。（3）接入層：上聯至匯聚層設備，多采用光纖直連，帶寬多為100M、1G、2.5G、10G，下聯通過接入網接入用戶，采用星型拓撲。一般來說，接入設備運行容量根據用戶數進行配置，接入端口多，成本相對低。接入網技術主要包括XDSL接入、光纖+LAN接入、XPON無源光網絡接入、無線網橋接入等，接入速率能力從2M～100M不等。2、運營商接入網主要技術點到點光接入（MC）方式點到多點光接入方式點到點以太接入APONEPONGPON小區交換機接入PON的定義和組成PON（PassiveOpticalNetwork）的定義無源光網絡：PON是一種應用于接入網，局端設備（OLT）與多個用戶端設備（ONU/ONT）之間通過無源的光纜、光分/合路器等組成的光分配網（ODN）連接的網絡。是一種基于點對多點拓樸的技術無源光網絡的構成OLT（OpticalLineTerminal）－光線路終端（局端放置）ONU（OpticalNetworkUnit）－光網絡單元（用戶端放置）ONT（OpticalNetworkTerminal）－光網絡終端（用戶端放置）ODN（OpticalDistributionNetwork）－光分配網PON技術接入組網拓撲技術比較（PONvsMC）MC技術的兩種使用方式：點到點以太接入N根光纖，2N個光收發器管理獨立小區交換機接入只需鋪設1或2根光纖到小區2N+2個光收發器設備占用局端機房空間小在傳輸過程中需要有源設備設備分級管理PON的接入方式：只需鋪設1或2根光纖到小區需N+1個光收發器設備占用局端機房空間最小傳輸中不需有源設備設備集中管理局端用戶局端用戶小區交換機以32個結點為例32/64根光纖64個收發器P2PP2P1/2根光纖66個收發器局端用戶分光器P2MP1根光纖33個收發器3、日常網絡維護測試工具IPCONFIG:用來查看IP協議的具體配置信息，顯示網卡的物理地址、主機的IP地址、子網掩碼以及默認網關等，還可以查看主機的相關信息如：主機名、DNS服務器、節點類型等。命令：IPCONFIG/ALLHostName............:jsjjc1 PrimaryDNSSuffix.......:NodeType............:MixedIPRoutingEnabled........:NoWINSProxyEnabled........:NoEthernetadapter本地連接:Connection-specificDNSSuffix:Description...........:Legend/D-LinkDFE-530TXPCIFastEthernetAdapterPhysicalAddress.......:00-50-BA-2A-0A-52 （網卡的物理地址）DHCPEnabled........:NoIPAddress............:192.168.7.28 （IP地址）SubnetMask.........:255.255.255.0 （子網掩碼）DefaultGateway......:192.168.7.254 （默認網關）

DNSServers.........:202.120.190.208Ping(packetinternetgopher)是網絡上一種利用“回響”功能測試對方主機是否能應答的工具。常見用法Ping

主機的IP地址或域名查看Ping的用法鍵入“Ping-”下面是網絡連通時，ping

的結果：Pinging202.120.190.205with32bytesofdata:Replyfrom202.120.190.205:bytes=32time<10msTTL=254Replyfrom202.120.190.205:bytes=32time<10msTTL=254Replyfrom202.120.190.205:bytes=32time=10msTTL=254Replyfrom202.120.190.205:bytes=32time<10msTTL=254Pingstatisticsfor202.120.190.205:Packets:Sent=4,Received=4,Lost=0(0%loss),Approximateroundtriptimesinmilli-seconds:Minimum=0ms,Maximum=10ms,Average=2ms數據包的大小往返一次所使用