互联网通信的发展趋势

互联网通信的发展趋势学习目标了解互联网通信的历史及发展趋势了解目前运营商运营网络的架构了解互联网及新技术的发展趋势2学习完本课程，您应该能够：课程内容3第一章计算机的发展第二章通信网络的发展第三章运营商现网运营网络架构第四章互联网及新应用发展趋势什么是计算机？具备内部存储能力，能高速、自动的进行逻辑运算和算术运算的电子设备。第一代：电子管计算机存在时间：1946年——1957年内存：延迟线或磁芯外存：纸带、卡片或磁带工作速度：几千～一万次／秒软件：机器语言或汇编语言应用：科学计算代表机型：ENIAC特点：体积庞大，运算速度低，成本高第一代：电子管计算机ENIAC(1946)计算机的诞生第二代：晶体管计算机存在时间：1957年—1964年物理元件：晶体管内存：磁芯外存：磁带或磁盘工作速度：几十万次／秒软件：高级算法语言应用：事务管理及工业控制代表机型：IBM7000系列优点：体积小，寿命长，速度快，能耗少，可靠性高第二代：晶体管计算机第三代：集成电路计算机存在时间：1964年—1971年物理元件中小规模集成电路（硅）内存半导体存储器外存磁带或磁盘工作速度几十万～几百万次/秒软件高级算法语言、操作系统应用计算、管理及控制代表机型IBMSystem/360优点体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长发展特点计算机设计出现了标准化、通用化、系列化的局面第三代：集成电路计算机第四代：超大规模集成电路计算机存在时间：1971年—现在物理元件：（超）大规模集成电路内存：半导体存储器外存：磁盘和光盘工作速度：几百万～几千万次／秒软件：操作系统和应用软件应用：以计算机网络为特征Intel

PENTIUM第四代：超大规模集成电路计算机第五代：智能化计算机（趋势）主攻目标——让计算机具有人的听、说、读、写和思维推理能力神经网络计算机用数据单元模拟人脑的神经元，并利用神经元结点的分布式存储和相互关联来模拟人脑活动。生物计算机使用蛋白分子为主要原料制成的生物芯片构成，存储能力巨大，而且以波的形式来传播信息。计算机发展趋势功能巨型化体积微型化资源网络化处理智能化计算机的功能计算数据存储数据显示数据计算机技术快速发展后，数据如何才能和别人方便地共享？亲自携带数据分享使用网络传输共享产生通信网络发展课程内容16第一章计算机的发展第二章通信网络的发展第三章运营商现网运营网络架构第四章互联网及新应用发展趋势什么是计算机通信网络？计算机网络是将分布在不同地理位置、具有独立功能的多台计算机及其外部设备，用通信设备和通信线路连接起来，在网络操作系统和通信协议及网络管理软件的管理协调下，实现资源共享、信息传递的系统。计算机通信网络1、通信技术与计算机技术的结合产物2、数据交换是基础，资源交换为目的1、计算机网络的发展历史发展阶段存在时间特点典型网络第一阶段60年代初期到60年代中期计算机与终端互连，实现远程访问。主机—>通信线路—>终端第二阶段60年代中期到70年代中期计算机与计算机互连。美国的ARPA网:计算机—>公用电话网—>计算机第三阶段70年代中期到80年代末期网络体系结构的形成和网络协议的标准化OSI参考模型构建的局域网第四阶段始于80年代末高速、综合化网络Internet网计算机网络的发展简单通信功能的单机系统复杂通信功能的多机系统标准化及高速互联时间共享资源为主的计算机网络20世纪50年代20世纪60年代20世纪60-70年代20世纪80年代2、计算机网络分类按网络拓扑结构划分总线、星状、环状、网状、树状和星环网络按网络的覆盖范围划分广域网、城域网、局域网、接入网按通信传输介质划分有线：双绞线、同轴电缆、光纤无线：微波、红外线、激光按数据传输方式划分广播网络、点对点网络按使用网络的对象划分专用网和公用网按网络组件的关系划分对等网络、基于服务器的网络按网络拓扑结构划分按照网络覆盖范围划分广域网

WAN(WideAreaNetwork)局域网LAN(LocalAreaNetwork)

城域网MAN(MetropolitanAreaNetwork)接入网

AN(AccessNetwork)

广域网、城域网、接入网及局域网关系图

城域网城域网接入网接入网接入网接入网接入网接入网广域网局域网局域网校园网企业网……3、计算机网络的技术计算机网络的组成1、通信子网：计算机网络中负责数据通信的部分2、资源子网：计算机网络中面向用户的部分,负责全网络面向应用的数据处理工作3、通信协议：通信双方必须共同遵守的规则和约定基于OSI参考模型的网络功能由低层至高层分别是：物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。每一层都有特定的功能，并且上一层利用下一层的功能所提供的服务。计算机网络采用的技术分类是一种直接交换方式。发送点与接收点之间构成一条实际连接的专用物理线路。以报文为交换单位，临时选择通信网络中的一条线路传送数据。将报文划分成一个个平均大小保持不变的小组作为交换单位，其他与报文交换相同。4、计算机网络的常见设备（1）路由器：互联网的主要节点设备，路由器通过路由表决定数据的转发。（2）交换机：一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。（3）三层交换机：一个具有第三层交换功能的设备是一个带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单的把路由器设备的硬件及软件简单地叠加在局域网交换机上。（4）DSLAM：做为接入层设备提供ADSL、VDSL、G.SHDSL、LAN、CES、FR业务接口与上层BAS、增值业务平台配合，提供可运营、可管理、丰富的宽带增值业务。（5）光端机：光Modem也称为单端口光端机，是针对特殊用户环境而设计的产品，它利用一对光纤进行单E1或单V.35或单10BaseT点到点式的光传输终端设备。（6）光纤收发器：光纤收发器在以太网中实现单、多模光纤与双绞线之间的信号转换。（7）EPON：利用PON（无源光网络）的拓扑结构实现以太网的接入。EPON由光线路终端（OLT）、光合／分路器和光网络单元（ONU）组成，采用树形拓扑结构。（8）IAD：IntegratedAccessDevice是一种综合接入设备，面向个人用户及小型企业用户，将用户端各类终端设备（如PC、电话机、传真机）接入到IP网中。5、计算机网络的常见接口（1）局域网接口RJ-45端口：常见的双绞线以太网端口。因为在快速以太网中也主要采用双绞线作为传输介质，所以根据端口的通信速率不同RJ-45端口又可分为10Base-T网RJ-45端口和100Base-TX网RJ-45端口两类。GBIC端口：千兆位接口，通常GBIC是一个模块，插在设备的模块槽位中。GBIC有单模、多模、电口等不同传输距离模块可供选择。（2）广域网接口RJ-45端口：建立广域网与局域网VLAN（虚拟局域网）之间，以及与远程网络或Internet的连接。如果使用路由器为不同VLAN提供路由时，可以直接利用双绞线连接至不同的VLAN端口。高速同步串口：这种端口主要是用于连接目前应用非常广泛的DDN、帧中继（FrameRelay）、X.25、PSTN（模拟电话线路）等网络连接模式。E1接口（BNC、RJ48口）：E1接口在大客户专线网络中比较常见，接口在物理上分为31个时隙，可以任意地将全部时隙分成若干组，每组时隙捆绑以后作为一个接口使用，其逻辑特性与同步串口相同，支持PPP、帧中继、LAPB和X.25等链路层协议。6、计算机网络Internet的应用（1）电子邮件（2）文件传输（3）远程登录（4）万维网（网页浏览）（5）IP电话（6）视频会议（7）搜索引擎（8）BBS电子公告板（9）即时通信了解了这么多关于计算机通信网络的技术和应用，我们日常生活中的上网是如何实现的呢？课程内容31第一章计算机的发展第二章通信网络的发展第三章运营商现网运营网络架构第四章互联网及新应用发展趋势1、运营商互联网组网结构国家骨干网：全部使用大型路由器组网，成环相互备份。地市网：采用路由器、交换机、接入设备实现网络接入。核心路由1核心路由器2认证BAS-1认证BAS-2接入路由器2数据传输网国家骨干网接入路由器1核心交换机1核心交换机2基站汇聚交换机接入设备本地接入网核心层汇聚层接入层（1）核心层：核心设备均采用2套相同型号相同配置的设备进行相互备份，采用网状拓扑进行连接，提供网络的稳定性。一般来说，核心设备运行容量大，但端口数少，设备的成本价格高。组网使用的设备多为强大的路由器和三层交换机。（2）汇聚层：采用光纤传输系统高带宽接入至核心汇聚设备上，光纤传输系统有成环保护功能，保证汇聚层设备稳定运行。从单纯的网络连接结构来看，采用的是星型拓扑。一般来说，汇聚设备运行容量较大，端口数中等且端口带宽大，设备的成本中等。组网使用的设备多为二、三层交换机。（3）接入层：上联至汇聚层设备，多采用光纤直连，带宽多为100M、1G、2.5G、10G，下联通过接入网接入用户，采用星型拓扑。一般来说，接入设备运行容量根据用户数进行配置，接入端口多，成本相对低。接入网技术主要包括XDSL接入、光纤+LAN接入、XPON无源光网络接入、无线网桥接入等，接入速率能力从2M～100M不等。2、运营商接入网主要技术点到点光接入（MC）方式点到多点光接入方式点到点以太接入APONEPONGPON小区交换机接入PON的定义和组成PON（PassiveOpticalNetwork）的定义无源光网络：PON是一种应用于接入网，局端设备（OLT）与多个用户端设备（ONU/ONT）之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网（ODN）连接的网络。是一种基于点对多点拓朴的技术无源光网络的构成OLT（OpticalLineTerminal）－光线路终端（局端放置）ONU（OpticalNetworkUnit）－光网络单元（用户端放置）ONT（OpticalNetworkTerminal）－光网络终端（用户端放置）ODN（OpticalDistributionNetwork）－光分配网PON技术接入组网拓扑技术比较（PONvsMC）MC技术的两种使用方式：点到点以太接入N根光纤，2N个光收发器管理独立小区交换机接入只需铺设1或2根光纤到小区2N+2个光收发器设备占用局端机房空间小在传输过程中需要有源设备设备分级管理PON的接入方式：只需铺设1或2根光纤到小区需N+1个光收发器设备占用局端机房空间最小传输中不需有源设备设备集中管理局端用户局端用户小区交换机以32个结点为例32/64根光纤64个收发器P2PP2P1/2根光纤66个收发器局端用户分光器P2MP1根光纤33个收发器3、日常网络维护测试工具IPCONFIG:用来查看IP协议的具体配置信息，显示网卡的物理地址、主机的IP地址、子网掩码以及默认网关等，还可以查看主机的相关信息如：主机名、DNS服务器、节点类型等。命令：IPCONFIG/ALLHostName............:jsjjc1 PrimaryDNSSuffix.......:NodeType............:MixedIPRoutingEnabled........:NoWINSProxyEnabled........:NoEthernetadapter本地连接:Connection-specificDNSSuffix:Description...........:Legend/D-LinkDFE-530TXPCIFastEthernetAdapterPhysicalAddress.......:00-50-BA-2A-0A-52 （网卡的物理地址）DHCPEnabled........:NoIPAddress............:192.168.7.28 （IP地址）SubnetMask.........:255.255.255.0 （子网掩码）DefaultGateway......:192.168.7.254 （默认网关）

DNSServers.........:202.120.190.208Ping(packetinternetgopher)是网络上一种利用“回响”功能测试对方主机是否能应答的工具。常见用法Ping

主机的IP地址或域名查看Ping的用法键入“Ping-”下面是网络连通时，ping

的结果：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数据包的大小往返一次所使用