IP网络基础及杯化IP城域网优化

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IP网络基础及杯化IP城成网优化

■,主讲人：符明

怀化市电信分公司网络维护中心

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课程内容

1、OSI及TCP/IP参考模型介绍

2、广域网、局域网及虚拟局域网

3、常见网络设备类型介绍

4、IP地址知识介绍

5、DNS域名系统简介

6、怀化IP城域网络优化

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OSI参考模型

1、OSI模型是一个定义连接异种计算机及网络的标准主体结构

功能：使不同类型的网络能够协同工作

2、OSI模型将整个网络的通信功能划分为七层：

物理层(PhysicalLayer)数据链路层(DataLinkLayer)

网络层(NetworkLayer)传输层(TransportLayer)

会话层(SessionLayer)表示层(PresentationLayer)

应用层(ApplicationLayer)

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OSI模型图

应用层/应用层

（高）表示层

会话层

传输层

网络层

\1数据流层

数据链路层

物理层

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物理层

・物理层：定义电压、接口、线缆标准、传输距离等。

•物理层线缆：

一同轴电缆(coaxicalcable)：细缆和粗缆

-双绞线(twistedpair)：UTP、STP

-光纤(fibre)

-无线电波(wirelessradio)：无线局域网WLAN

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数据链路层

•数据链路层分为2个子层：LLC子层和MAC子层。

•数据链路层的功能：

-物理地址定义

-网络拓扑结构

-链路参数

-差错验证

-物理介质访问

-流控制（可选）

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MAC/物理地址

网络上的设备有一个唯一的地址—MAC地址

MAC地址由48bit组成，通常用12位16进制表示

前6位16进制数字由IEEE负责统一分发，用来确定厂

商的唯一性

后6位16进制数字由各厂商自己负责管理

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MAC/物理地址

00e0.fc01.2345

•MAC地址有48位，各厂商不同，全球唯一。

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网络层

•编址和路由

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网络地址

网络地址主机地址

IP地址

10.8.2.48

网络地址主机地址

IPX地址

lacebObl.0000.0c00.6e25

•网络层地址由两部分地址组成：网络层地址和主机地

址。网络层地址是全局唯一的。

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网络层协议操作

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传输层

•传输层功能：

7分段上层数据；

-建立端到端连接；

-将数据从一端主机传送到另一端主机；

-保证数据按序、可靠、正确传输。

・传输层协议：

-主要有TCP/IP协议栈的TCP协议和UDP协议,

IPX/SPX协议栈的SPX协议等。

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局层协议

•会话层协议：

-SQL、NFS、RPC等；

•表示层协议：

-ASCIKMPEG、JPEG等；

・应用层协议：

-文字处理、邮件、电子表格等。

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什么是TCP/IP

TCP/IP是传输控制协议/网际协议

不同于0SI的七层模型，TCP/IP使用更为简

单的四层模型

TCP/IP已经成为网际互连事实上标准

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TCP/IP参考模型

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TCP/IP体系结构

IP是TCP/IP体系中最重要的

协议之一

与IP协议配套的三个协议：

地址转换协议ARP

反向地址转换协议RARP

Internet控制报文协议

ICMP

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IP、TCP和UDP的关系

应用层

传输屎

互连网屋

网络接口层

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TCP/UDP的高层应用

TCP应用

面向连接的传输方式

提供可靠的传输

Telnet、FTP、HTTP

UDP应用

无连接的传输方式

提供不可靠的传输

RIP、SNMP、RADIUS>VOD

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课程内容

1、OSI及TCP/IP参考模型介绍

2、广域网、局域网及虚拟局域网

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4、IP地址知识介绍

5、DNS域名系统简介

6、怀化IP城域网络优化

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局域网（LAN）和广域网（WAN）

覆盖地域范围不同

.局域网：面对有限的地理区域

广域网：用于远程连接

速度不同

局域网：10M、100M、1000M

广域网：64K、128K、384K、2M

使用技术不同

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局域网类型

以太网

交换以太网（现在成为局域网的主流）

令牌环网

FDDI（光纤分部式数字接口）

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以太网工作原理一CSMA/CD

CSMA/CD：载波侦听与冲突检测

、'载波侦听：发送之前的检测

冲突检测：发送过程中的检测

回退：检测到冲突后的处理

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广域网类型

分组交换网X.25

数字数据网络(DDN)

帧中继(FrameRelay)

X

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分组交换网X.25

X.25协议是数据终端设备DTE和数据电路终接

设备DCE之间的接口规程

X.25协议涵盖三层——物理层、数据链路层、

网络层

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,数字数据网络（DDN）

DDN是点到点连接的网络，是物理层的网络

DDN通常是64K,最高速度是2M

租用线路采用固定收费的方式

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帧中继(FrameRelay)

FR是第二层的网络，是简化的X.25

结合了分组交换和DDN的优点，可以具有和DDN

相同的速度

线路又不唯一的被占用，利用率比较高

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虚拟局域网定义

虚拟局域网是将一组

位于不同物理网段上

的用户和服务器从逻

辑上划分成的终端站

组，在功能和操作上

与传统局域网基本相

同.

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VLAN的戈U分

根据端口划分VLAN

根据MAC地址划分VLAN

根据网络协议划分VLAN

根据协议类型划分VLAN,例如IPVLAN、IPX

VLAN等

根据网络层地址（如IP地址）划分VLAN

现在通常使用根据端口划分VLAN的方法

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根据端口划分VLAN

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VLAN实现的优点

虚拟工作组

减少对广播容量的选路

安全性

X

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课程内容

1、OSI及TCP/IP参考模型介绍

2、广域网、局域网及虚拟局域网

3、常见网络设备类型介绍

4、IP地址知识介绍

5、DNS域名系统简介

6、怀化IP城域网络优化

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LAN中常用设备

HUB（集线器）

LANSWITCH（局域网交换机）

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Hub（集线器）

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Hub(集线器)

工作在物理层，在电缆之间逐个复制二进制位(bit)

是一种共享的网络设备，将连接到各个机器的网络

连线集中在一起的设备，即每个时刻只能在两个端

口间通讯

在网络中逐渐被淘汰

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集线器的特点:

1、所有设备在同一冲突域

2、所有设备在同一广播域

3、所有设备共享相同的带宽

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LANSWTICH(局域网交换机)

工作在链路层，在LAN之间存储和转发帧

(frame)

通过网络线将许多HUB连接在一起，组成一个

比较大的网络

连接计算机终端，组成局域网

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LANSWTICH（局域网交换机）

U0.

交换

::『：缓冲区

特点：

每个设备有自己的冲突域

每个设备在同一广播域

每个设备独享带宽

Hi

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Router(路由器)

工作在网络层，在不同的网络之间存储和转发分

组(packet)

连接广域网

隔离网络

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Router（路由器）

作用：

1、实现异种网络互连

2、子网间的速率适配

3、各网络间协议转换

4、路由：路由表建立、刷新、查找

5、隔离网络，设定网络访问规则，防止网络广播风暴

6、报文的分片、重组

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双绞线(10BASE)

10BASE-T

10：传输速率为10Mbps；BASE：使用基带信号；T：

双绞线；传输距离：3/4/5类非屏蔽双绞线最远100m,

5类屏蔽双绞线最远100m

100BASE-TX

100：传输速率为100Mbps；传输距离：5类非屏蔽

双绞线最远100m,5类屏蔽双绞线最远100m

10BASE2

2：细同轴电缆，最大传输距离为185米

10BASE5

5：粗同轴电缆，最大传输距离为500米

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光纤

100BASE-FX

100Mbps以太网，单模光纤最远传15km,多模光纤最远传

2km

1000BASE-SX

短波长光纤，1000Mbps以太网，多模光纤最远传220m

1000BASE-LX

长波长光纤，1000Mbps以太网，多模光纤最远传550m,单

模光纤最远传10km

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课程内容

1、OSI及TCP/IP参考模型介绍

2、广域网、局域网及虚拟局域网

3、常见网络设备类型介绍

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5、DNS域名系统简介

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IP地址知识介绍

1、Internet的唯一通信地址

2、采用32位的通用格式

3、IP地址划分为网络地址和主机地址两

部分

4、IP地址分为A、B、C、D、E类地址

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IP地址的格式

IP地址是4字节32bit二进制数，用点分十进制数表

示

例：10000000.00000001.11111111.11111110

表示为：128.1.255.254

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子网掩码

TCP/IP体系规定用一个32bit的子网掩码来表示子

网号字段的长度

子网掩码由一连串的“1”和一连串的“0”组成

“1”对应于网络号码和子网号码字段

“0”对应于主机号码字段

“1”和“0”不能交叉出现

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IP地址的表示

IP地址/子网掩码或IP地址/子网掩码长度

例：.

128.1.0.1/255.255.0.0

128.1.0.1/16

192.2.2.2/255.255.224.0

192.2.2.2/19

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IP地址的格式和类型

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保留的IP地址

全0的网络号码，表示“本网络”或“我不知道号码的这个网

络”

全0的主机号码，表示该IP地址就是网络的地址

全1的网络号码

全1的主机号码，表示广播地址，即对该网络上所有的主机进

行广播

网络号码为127.X.X.X.,用于本地软件回送测试(loopback

test)

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私网IP地址

私网IP地址不能够出现在Internet上

10.255.255.255

172.16.0.0172.31.255.255

192.168.0.0192.168.255.255

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IP地址的特点

IP地址是有层次结构的

IP地址与电话号码不同，不能反映主机的地理位置

多穴主机，一台主机属于多个网络时有多个IP地址

（比如路由器），这些地址的网络/子网部分不同

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课程内容

1、OSI及TCP/IP参考模型介绍

2、广域网、局域网及虚拟局域网

3、常见网络设备类型介绍

4、IP地址知识介绍

5、DNS域名系统简介

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DNS域名系统知识介绍

1、域名系统完成将容易记忆的主机名到IP地址

之间的映射工作；

2、域名系统几乎被所有的计算机软件所使用，

包括WWW,E-mail等；

3、域名系统采用层次化的结构模型，它是一种

倒立的树形结构；

4、域名系统采用的是Client/Server模式。

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课程内容

1、OSI及TCP/IP参考模型介绍

2、广域网、局域网及虚拟局域网

3、常见网络设备类型介绍

4、IP地址知识介绍

5、DNS域名系统简介

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怀化电信IP城域网网络柘扑图

CHINANET

迎丰局

CN

GSR12016-1GSR12016-2

核心层

ISN8850S8016ISN8850

”青州63808?黔城6808

汇聚层

HM

淑浦6506淑浦沅陵6506芷江麻阳5200G洪江区黔城

ISN8825ERX705ERX705MA5200GERX705

图例:GE

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怀化IP城域网现状（核心层）

•怀化市IP城域网网络结构按逻辑可划分为核心

层、汇聚层和接入层；

•中心局数据机房2台GSR12016路由器作为

CHINANET骨干网接入层设备，分别以2.5G

通过IPoverDWDM全网状网相连到

CHINANET骨干网汇接点长沙和衡阳节点的

GSR12416,同时也作为怀化IP城域网的出

口兼核心路由器。核心层出口电路为2个2.5G,

总带宽5G；至汇聚层为4个GE链路，总带宽

4Go

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怀化IP城域网现状（汇聚层）

•城域网汇聚层三层交换机有4台华为S8016、1台Extreme

3808、1台港湾6808、3台华为S6506设备；汇聚层BAS

设备有华为MA5200G3台，ISN88502台和ISN88251

台，以及4台JuniperERX705设备

•中心局和迎丰分局S8016与省干GSR12016-A设备间通过

GE互连，辰溪局和靖州局S8016分别与省干GSR12016-

B设备通过GE互联，构成一个网状结构

・汇聚层三层交换机之间利用传输波分电路通过GE口分别

互联，组成了双路由双备份网络结构。其中本地网汇聚

层设备到核心层通过4条GE电路连接

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宽带城域网优化扩容目的

/调整优化城域网结构，实现向路由型城域网演

进

/使用新一代高性能核心路由器,提高网络性能

/使用双出口拓扑，优化路由策略

/同时与163和CN2连接

/为开启IP多业务做准备

(QOS/MulticasVMPLS/IPV6)

/将163和CN2流量分离

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宽带IP城域网优化总体思路

□网络层次清晰化

,将目前混合的二三层网络分离,T构建物理和逻辑层次清晰的三层路由网络

（IP城域网）和二层接入网络I宽带接入网）

/IP城域网由核心层、汇聚层和业务接入控制层组成

,用路由器构建IP城域网核心层（包括出口）和汇接层，实现交换型向路由型

的演进

/宽带接入服务器（BRAS）＞业务路由器（SR）构建清晰的IP城域网边缘-业

雾接入控制层，

口网络质量差异化

为大客户提供与普通客户不同的服务.

口网络结构扁平化

为大客户提供与普通客户不同的服务。

□管理控制集中化

业务的开展管理应该高度集中

□设备要求规范化

口大容量、少节点、广覆盖、高质量、高安全

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目标网络结构一城域骨干网

特大、大型城域网，出口核心路由器和普通核中、小型城域网，只有核心路由器单级结构

心'路^山器^两级结构

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IP省干网六期扩容后网络拓扑图

CHINANET骨干网

2X10G至武汉2X10G至广州

10G至上海

干线汇接2X10G干线汇接

1281612816

瑞2xGE

2X10

省中心

2X2.5G张家界皆

2X12X2.5G

2xGE

i'j点1

东塘荷花园

124163X2.5GDPT+12416

120081DC，点

2X2.5

市州中,以

节点

2X2.

节点2干线檬

GSRcw:

2xGE120112016

蒸水桥节点2

12416

I12416节点1节点2

干线干线

GSRGSR

市州节点永州、娄底、益阳

124112416

12412416/12016市州节点

CN2网衡阳

市州节点

株洲

湘潭、邵阳、岳阳、常德、

怀化、郴州、自治州

图例:原有电路扩容电路原有路由器升级扩容路由器

说明,岳阳、常勰、怀化、湘潭、邵阳、郴州节点两台路由楣均为GSR12416,自治州节点两台路由耦其中一台为GSR12416,一台为GSR12016”

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五期扩容后全省BGP路由示意图

图例

「州一级武汉

RR路由器RR路由器

169网

长沙7507A

IBGP

IBGP

AS4134

AS4809

EBGP、

衡阳

长沙

■12416

12416

东塘

12416.

F可BGP'；

7

省中心'AS64915

7507

、12008荷花园/EBGP

12416,

AS64901

IBGP

地市1地市I地市2地市2地市11地市n

120161201612120161201&

~一—一一nK

AS649XXAS649XXAS649XX

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全省BGP路由调整目标图

EBGP

169网IBGP

长沙7507

EBGP广州二级

RE崎由瞽、

AS4809AS4134

EBGP

:、IBGPIBGP

AS64915

1粼町）(RR)

省中心

I东塘7507

12416

、荷花园/

12416/

地市张家界二

GSR一F

AS64901

AS64914

、、IDC12008me12003x

■'、攀丽核心城续网核，》/

________、一，

AS64916AS649XxAS64903TRAHSTAR

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