IP数据网络范文

IP数据网络范文（精选11篇）

IP数据网络 第1篇

卫星网络具有全球无缝覆盖、接入简单、可扩展性强和带宽按需可变等优点,弥补了地面通信网络的不足,在宽带接入、广播电视、气象预测、环境与灾害监测、资源探测、导航定位、个人移动通信等方面被广泛应用,已成为地面通信网络的延伸部分和重要补充。由于目前卫星网络存在传输时延长、信道误码高、带宽利用率低以及通信成本高、服务融合能力差等问题和缺陷,难以满足用户廉价、方便的服务需求。因此,未来卫星网络只有利用地面网络中成熟的IP技术,通过IP统一承载平台与地面IP网络连成一体,构成天地一体化的IP网络,才能突破发展的瓶颈[1 -2]。

在TCP/IP协议体系中,数据链路层的主要作用是对信息流组帧,明确收发地址,对信息流差错控制。目前,卫星网络中数据链路层应用协议较少,主要有CCSDS协议、 HDLC协议两种协议[3 - 6]。有些方案也提出将地面网络中IEEE802. 3协议直接应用于卫星网络[6 - 7]。3种数据链路层协议数据帧基本格式如图1所示。

三种卫星数据链路层协议具有以下特点: 1) 在数据链路层均带有数据交换功能; 2) 数据帧结构都较复杂,部分字段在实际中得不到应用,增大卫星开销,浪费星上有限资源。

2卫星网络特点及NSLP协议

2. 1卫星网络特点及影响

与地面网络相比,卫星网络具有自身独特性,主要包括波束多、覆盖面积大、网络拓扑变化频繁、信息传输受限等特点[8 - 10]。这些特点给未来卫星IP网络的数据传输和交换带来了一定的影响,主要表现在以下几方面。

2. 1. 1卫星覆盖面积大、波束多

由于卫星距离地球表面非常远,少则数十万米、多则上千万米,一颗卫星的覆盖区域都很大。例如,一颗地球同步卫星便可覆盖地球表面的1/3,理论上讲3颗地球同步卫星就可以实现全球通信[1]。图2显示的是利用STK软件模拟一颗轨道高度为5 000 km、俯仰角为1. 5°的MEO卫星,卫星中每个波束的覆盖范围大约为5. 4 104km2。另外,随着卫星通信技术的发展,一颗卫星的波束可达数十甚至上百个。

上述特点对数据帧的传输与交换将会产生如下影响:

1) 同一波束内地面不同网络之间进行数据传输和交换时,由于网络地址不同,利用链路层数据帧中的地址实现交换将会变得非常困难;

2) 所属不同波束的地面网络之间进行数据传输和交换时,由于所属波束的不同,仅仅利用数据链路层数据帧中的地址实现交换也会变得非常困难;

3) 所属不同卫星的地面网络之间进行数据传输和交换时,由于需要通过卫星之间的路由和交换,仅利用数据链路层协议已经无法实现。

2. 1. 2卫星高速移动、网络拓扑变化频繁

在卫星网络中,卫星节点沿其既定的轨道绕地球高速移动。以轨道高度在500 ~ 2 000 km的低轨卫星为例, 其绕地飞行速度可达25 000 km/h,环绕地球一周的运行时间仅为数十分钟。因此,与拓扑结构相对稳定的地面网络相比,卫星网络拓扑结构具有周期性频繁变化的特点, 主要表现在:

1) 一颗卫星的覆盖区域变化较快,使得卫星与地面网络之间星地链路变化频繁;

2) 卫星之间的相对运动较快,星间链路变化频繁。

由于上述特点,若仅采用数据链路层协议实现卫星网络的数据传输和交换,往往会因为星地链路和星间链路的改变,造成分组数据的丢包、掉包现象,传输质量难以得到保证。

2. 1. 3卫星系统物理受限、信息传输带宽有限

由于卫星能量、计算资源、存储资源十分有限[10],与地面网络相比,星上数据处理能力较低、信息传输带宽有限。这就要求尽可能降低传输数据的开销,提高信息传输的利用率。

2. 2 NSLP协议介绍

通过上述卫星网络特点的分析,可以看出,在卫星IP网络中,仅仅在数据链路层利用物理地址,难以实现数据的传输和交换,而应将交换功能递交给网络层,采用IP路由技术实现数据的传输和交换。另外,由于卫星能量、处理能力和带宽资源非常有限,卫星网络的数据链路层协议应尽量简单、有效,达到信息的高效传输。

基于上述考虑,研究提出一种新型的卫星IP网络数据链路层协议( New Satellite Link Protocol,NSLP) ,其帧格式如图3所示。

数据帧各字段功能如下:

1) SFD( 帧首定界符) ( 1 byte,10101011) ,由物理层添加,属于物理层首部,作为数据帧的起始标志,表示一个新的数据帧。最后两个比特是“11”,表示接下来的字段为数据帧内容部分。

2) 数据上层协议封装的数据。

3) CRC2 byte,实现数据帧的差错检测。

NSLP协议结构简单,各字段功能在实际使用中均得到有效应用。在该协议中,数据链路层仅负责数据的帧封装、传输以及必要的差错检测,不再负责数据帧的寻址和交换。

3 NSLP协议仿真与分析对比

为了检验NSLP协议性能,下面将NSLP协议与CCS- DS、HDLC和IEEE802. 3这3种协议进行比较和分析。

3. 1信息传输效率比较

为了便于比较,本文按照卫星网络传输不定长度IP分组和特定长度IP分组两种情况分析比较这4种协议的信息传输效率。

1) 传输不定长度IP分组的信息传输效率

由于地面网络中IP分组最大长度为1 500 byte,所以在卫星网络中IP分组的长度在46 ~ 1 500 byte之间。基于上述考虑,本文在64 ~1 500 byte之间进行比较,4种协议的IP分组数据帧头开销如图4所示。

由图4可知,在信息传输效率上,NSLP协议最高,其次为HDLC协议,再次为CCSDS协议、IEEE802. 3协议效率最低。

2) 传输特定长度IP分组时信息传输效率

由于在实际应用中,IP分组数据一般按照64 byte的整数倍进行切片。所以,本文按照64 byte的整数倍确定特定长度的IP分组数据,比较4种协议的信息传输效率, 结果如表1所示。

由表1可知,在IP分组数据长度为64 byte时,NSLP协议的信息传输效率分别比HDLC、CCSDS、IEEE802. 3协议提高了3. 03% 、5. 59% 、7. 09% ; 当IP分组数据长度大于512 byte时,则传输效率的提升接近1% 。

通过上述两个方面的计算比较,NSLP协议降低了链路层报头开销,提高了信息传输效率。由于不同网络的IP分组数据最大长度设定的不同,为了防止IP分组数据的重复切片,在网络传输过程中,其长度大多限定在576 byte以下。另外,在实际应用中,特别是IP语音电话业务,每个IP分组的长度仅为几十到一百个字节。因此, 在实际网络中,NSLP的传输效率提升明显。

3. 2 IP分组丢失率比较

根据是否将IP分组数据切片封装,可将4种协议的数据帧分为定长帧和变长帧两类,其中CCSDS数据帧属于定长帧,NSLP、HDLC、IEEE802. 3数据帧属于变长帧。 分以下两种情况比较NSLP协议的IP分组丢失率。

1) 变长帧中IP分组丢失率

在变长帧中,设IP分组长度为x byte,数据帧长度为y bit,信道误码率为Pe,由于每个变长帧仅封装一个IP分组,则IP分组丢失率为

由式( 1) 可知,在变长帧中,信道误码率相同时,数据帧长度越长,IP分组丢失率越高。在NSLP、HDLC、 IEEE802. 3三种变长帧中,NSLP协议帧头开销最小,因此在传输同等长度IP分组数据时,NSLP协议的IP分组丢失率最低。

2) 定长帧中IP分组丢失率

在定长帧中,设IP分组长度为x byte ,数据帧长度为y bit ,信道误码率为Pe,且m个IP分组恰好被n个数据帧完全封装, m、n互为素数 。 设 ,则每个IP分组被分割封装到t个或者t + 1个数据帧中,此时,这些数据帧中任何一个出现差错都会导致该IP分组最终被丢弃。经计算可得出定长帧中IP分组丢失率为

设IP分组长度为256 byte,CCSDS帧长分别为1 kbit、 2 kbit、4 kbit、10 kbit时,NSLP、CCSDS协议封装的IP分组丢失率如图5所示。

由图5可知,在信道误码率相同的情况下,传输同等长度的IP分组数据,NSLP协议IP分组丢失率要低于CCSDS协议。

通过以上两个方面的分析比较可知,在4种协议中, NSLP协议的IP分组丢失率是最低的。因此,在信道误码率远高于地面网络的卫星网络中,采用NSLP协议能够有效降低IP分组丢失率。

3. 3性能分析

除了上述NSLP协议能有效提升信息传输效率、降低IP分组丢失率外,NSLP协议还具有如下3个优点:

1) 与TCP / IP协议兼容性好

CCSDS协议是SCPS协议族中的数据链路层协议,而SCPS协议从传输层到数据链路层均做了较大变动,并未考虑与TCP/IP协议的兼容性; HDLC协议则是ISO组织为OSI协议体系设计的数据链路层协议。因此,两种协议与TCP/IP协议兼容性较差。NSLP协议的设计是基于TCP / IP协议,针对卫星IP网络提出的数据链路层协议, 并未对传输层、网络层协议进行修改,因此与TCP/IP协议兼容。

2) 与IP协议耦合度高

CCSDS在封装数据帧时,会将几个IP分组数据封装到一个数据帧中,也会将一个IP分组数据分解并封装到两个数据帧中。当在传输过程中,某个数据帧出现差错时,不仅会丢弃当前数据帧中的所有IP分组,还会造成其他数据帧中IP分组的无法解析,从而出现差错扩散的问题。而NSLP数据帧是变长数据帧,其长度与封装的IP分组数据紧密相关,具体封装过程如图3所示。当数据帧在传输过程中某个IP数据报出现差错时,仅丢弃掉当前数据帧,不会影响其他IP分组数据的传输。因此,NSLP协议与IP协议耦合度高。

3) 节约星上资源,提升整体性能

NSLP协议结构简单,链路层仅仅进行必要的分组数据差错检测,不论在数据处理还是在数据传输过程中,都节约了星上资源,提升了星上处理器的整体性能。

4结束语

宽带IP网络作业 第2篇

1.网络用户可透明使用IP网络，不需要了解网络底层的物理结构。A A.正确B、错误

2.TCP报文段首部窗口字段用来控制对方发送的数据量。A A.正确B、错误

3.IP数据报首部检验和字段是对数据报的首部和数据部分进行差错检验B A.正确 B、错误

4.私有IP地址一般采用动态分配方式。B A.正确 B、错误

5.普通用户的公有IP地址一般采用动态分配方式。A A.正确 B、错误

6.某主机的IP地址为116.16.32.5，该主机所在网络的IP地址就是116.16.0.0。A A.正确 B、错误

7.子网掩码中“0”代表主机地址字段。A A.正确 B、错误

8.子网掩码中“1”代表网络地址和子网地址字段。A A.正确 B、错误

9.网络接口层没有规定具体的协议。A A.正确 B、错误

10.远程终端协议Telnet属于TCP/IP模型运输层的协议。B A.正确 B、错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.宽带IP网络核心部分的网络根据采用的通信方式不同包括D A、电路交换网B、分组交换网C、帧中继网D、分组交换网、帧中继网、ATM网等

2.TCP报文段首部的源端口字段占（B）

A、1字节 B、2字节 C、3字节 D、4字节 3.UDP提供的是A A.不可靠、无连接的数据报传输 B.不可靠、面向连接的数据报传输 C.可靠、无连接的数据报传输 D.可靠、面向连接的数据报传输 4.IP数据报的片重组由什么设备完成B A、源主机B、目的主机C、中间路由器D、最后一个路由器 5./19 CIDR地址块掩码的点分十进制为D A、255.255.252.0 B、255.255.248.0C、255.255.240.0D、255.255.224.0 6./22 CIDR地址块实际可表示的地址数为A 12102222A、2-1个地址 B、2个地址 C、2-2个地址 D、2个地址 7.B类IP地址，子网掩码为255.255.240.0，子网地址的位数为B A、3位 B、4位 C、5位 D、6位 8.A类IP地址可标识的网络种类B A、B、C、D、9.OSI参考模型中数据传送单位为分组的层次是C A、物理层 B、数据链路层C、网络层 D、运输层

10.OSI参考模型中负责数据链路的建立、维持和拆除的层次是B A、物理层 B、数据链路层C、网络层D、运输层

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.子网是逻辑上划分的。B A.正确 B.错误

2.二层交换是根据IP地址转发数据。B A.正确 B.错误

3.在交换式局域网中，每个交换机端口就对应一个冲突域A A.正确 B.错误

4.千兆位以太网只工作在全双工方式，不必使用CSMA/CD协议。B A.正确 B.错误

5.千兆位以太网的标准为IEEE 802．3z。A A.正确 B.错误

6.集线器往往含有中继器的功能，它工作在链路层。B A.正确 B.错误

7.一般集线器所连局域网为共享式局域网。A A.正确 B.错误

8.以太网采用DIX Ethernet V2标准时，局域网参考模型中的链路层需要划分LLC子层。B A.正确 B.错误

9.以太网的介质访问控制方式采用CSMA/CD，所以没有冲突。B A.正确 B.错误

10.交换式局域网是各站点独享传输媒介的带宽。A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）1.VLAN标准为（C）

A、IEEE 802．1 B、IEEE 802．11 C、IEEE 802．1Q D、IEEE 802．3 2.三层交换具有C A、网桥功能 B、中继功能 C、路由选择功能D、放大功能

3.若局域网交换机和用户连接的带宽为M，用户数为N，则网络总的可用带宽为C A、M B、M/N C、N×M D、N 4.MAC地址的位数为C A、24bit B、32bit C、48bitD、64bit 5.LLC子层协议为（A）

A IEEE 802．2 B、IEEE 802．3C、IEEE 802．4 D、IEEE 802．5 6.局域网参考模型中在LLC子层顶部的服务访问点LSAP有D A、1个 B、2个 C、3个 D、多个

7.局域网参考模型中主要负责介质访问控制的层次是C A物理层B、网络层C、MAC子层 D、LLC子层 8.带宽的控制属于宽带IP城域网哪层的功能B A、核心层B、汇聚层C、接入层D、汇聚层或接入层

9.宽带IP城域网核心层的网络结构为D A、网状B、半网状C、星形D、网状或半网状

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.VLAN之间的通信不需要采用路由器技术。B A.正确 B.错误

2.交换式局域网的发展是VLAN产生的基础。A A.正确 B.错误

3.局域网参考模型中MAC子层的顶部有多个服务访问点MSAP。B A.正确 B.错误

4.共享式局域网是各站点共享传输媒介的带宽A A.正确 B.错误

5.宽带IP城域网接入层在有需要时提供用户流量控制功能。A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.二层交换机的特点是A A.交换速度快，控制功能弱 B.交换速度快，控制功能强 C.交换速度慢，控制功能强 D.交换速度慢，控制功能弱

2.使用集线器可以扩展以太网，它工作在A A.物理层 B.数据链路层

C.网络层 D.运输层

3.100BASE-T快速以太网的标准为C A.IEEE 802．3a B.IEEE 802．3b C.IEEE 802．3u D.IEEE 802．3z 4.10 BASE 5允许的最大网络直径为D A.500m B.1000m C.1500m D.2500m 5.总线形局域网MAC子层和物理层协议为（B）

A.IEEE 802．2 B.IEEE 802．3 C.IEEE 802．4 D.IEEE 802．5 6.IP地址翻译NAT等功能属于宽带IP城域网哪层的功能B A.核心层 B.汇聚层 C.接入层

D.汇聚层或接入层

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.划分VLAN可以防止广播风暴。A A.正确 B.错误

2.交换集线器所连局域网为交换式局域网。A A.正确 B.错误

3.TCP/IP体系经常使用DIX Ethernet V2标准的MAC帧格式。A A.正确 B.错误

4.MAC地址也叫硬件地址或物理地址。A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.使用网桥可以扩展以太网，它工作在B A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层

2.宽带接入服务器一般设置在宽带IP城域网的C A.接入层 B.核心层 C.汇聚层

D.汇聚层或接入层

1.ATM采用一般的时分复用。B 2.3.4.5.6.7.8.9.A.正确 B.错误

ATM网中需要逐段链路的差错控制和流量控制。B A.正确 B.错误

VP交换不可以单独进行。B A.正确 B.错误

IP over ATM的分层结构中DWDM光网络层是必选层。B A.正确 B.错误

SDH网有全世界统一的网络节点接口NNI。A A.正确 B.错误

SDH一律采用光纤传输。B A.正确 B.错误

STM-4的速率是STM-1速率的4倍。A A.正确 B.错误

管理单元指针（AU-PTR）区域用于存放网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节B A.正确 B.错误

自愈是指网络出现故障时可自动修复。B A.正确 B.错误 1.SDH的复用采用B A.同步复用、按比特间插 B.同步复用、按字节间插 C.异步复用、按比特间插 D.异步复用、按字节间插

2.可采用1：1保护方式的自愈环有D A.二纤单向通道倒换环 B.二纤双向通道倒换环 C.二纤单向复用段倒换环

D.二纤双向通道倒换环和二纤单向复用段倒换环 3.采用APS协议的自愈环有D A.二纤单向通道倒换环

B.二纤双向通道倒换环（1：1方式）C.二纤双向复用段倒换环

D.二纤双向通道倒换环（1：1方式）和二纤双向复用段倒换环 4.IP over ATM的缺点是D A.网络体系结构复杂 B.传输效率低 C.不适应于多业务

D.网络体系结构复杂和传输效率低

5.IP over DWDM传输时所采用的帧格式可以是D A.SDH帧格式

B.GE以太网帧格式 C.PDH帧格式

D.SDH帧格式或GE以太网帧格式

6.几种骨干传输技术中传输效率最高的是C A.IP over ATM B.IP over SDH C.IP over DWDM D.IP over ATM和IP over SDH 7.几种骨干传输技术中体系结构最复杂的是A A.IP over ATM B.IP over SDH C.IP over DWDM D.IP over ATM和IP over SDH 8.一个VP可以划分成D 8A.2个VC 12B.2个VC 812C.2~2个VC 16D.2个VC 9.一条物理链路可以划分成C 8A.2个VP 12B.2个VP 812C.2～2个VP 16D.2个VP 10.ATM网中经过VC交换B A.VPI值改变，VCI值不变 B.VPI值和VCI值都改变 C.VCI值改变，VPI值不变 D.VPI值和VCI值都不变

1.一个VCC由多段VC链路链接成，每段VC链路有各自的VCI。A A正确 B错误

2.信头变换就是信元的VPI/VCI值的转换A A正确B错误

3.ATM网主要采用基于PDH的传输方式。B A 正确B错误

4.ATM协议参考模型由用户平面、控制平面和管理平面三个平面组成A A 正确 B 错误

5.信息负载第一个字节在SDH帧中的位置是固定的。B A正确 B错误

1、STM-16的帧周期为A A、B、C、D、1.可以采用1＋1保护方式的自愈环有D A.二纤单向通道倒换环 B.二纤双向通道倒换环 C.二纤单向复用段倒换环

D.二纤单向通道倒换环和二纤双向通道倒换环

2.ATM网中经过VP交换A A.VPI值改变，VCI值不变 B.VPI值和VCI值都改变 C.VCI值改变，VPI值不变 D.VPI值和VCI值都不变

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.IP over ATM的分层结构中ATM层重点提供端到端的QoS。A A.正确 B.错误

2.SDH网中包含交换设备。B A.正确 B.错误

3.SDH具有标准的光接口。A A.正确 B.错误

4.二纤双向通道倒换环只能采用1+1的保护方式。B A.正确 B.错误

5.IP over SDH不能像IP over ATM技术提供较好服务质量保障（QOS）A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.几种骨干传输技术中带宽最高的是C A.IP over ATM B.IP over SDH C.IP over DWDM D.IP over ATM和IP over SDH 2.STM-4的一帧的字节数为B A.970 B.92704

C.92614 D.927016

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.WiMax标准IEEE802.16a针对的是固定宽带无线接入。A A.正确 B.错误

2.微波存取全球互通（WiMax）系统只能提供移动无线接入B A.正确 B.错误

3.HFC光纤通道双向传输方式主要采用空分复用（SDM）。B A.正确 B.错误

4.ADSL适合用户集中地区（如小区）的接入。B A.正确 B.错误

5.ADSL带宽可扩展的潜力不大。A A.正确 B.错误

6.OSPF坏消息传播速度快。A A.正确 B.错误

7.OSPF协议适合规模较小的网络。B A.正确 B.错误

8.RIP协议适合规模较大的网络。B A.正确 B.错误

9.动态路由选择算法实现起来较为容易。B A.正确 B.错误

10.静态路由选择策略就是非自适应路由选择算法。A A.正确 B.错误 1.宽带IP城域网用得较多的接入方式是D A.ADSL B.FTTX+LAN C.HFC D.ADSL和FTTX+LAN 2.本地多点分配业务LMDS的用户接入速率最高可达C A.2Mbit/s B.100Mbit/s C.155Mbit／s D.10Mbit/s 3.属于固定无线接入的有 D A.无线本地环路一点多址系统 B.LMDS系统

C.蜂窝移动通信系统

D.无线本地环路一点多址系统和LMDS系统 4.ADSL主要考虑采用的调制技术是C A.QAM B.CAP C.DMT D.QPSK 5.ADSL下行传输速率接近C A.6Mbit/s B.7Mbit/s C.8Mbit/s D.10Mbit/s 6.OSPF分组利用什么传送A A.IP数据报

B.UDP用户数据报 C.TCP报文段 D.ICMP报文

7.RIP允许一条路径最多只能包含的路由器数为©

A.13个 B.14个 C.15个 D.16个

8.路由器的特点是B A.控制功能弱，分组转发速度慢 B.控制功能强，分组转发速度慢 C.控制功能弱，分组转发速度快 D.控制功能强，分组转发速度快

9.路由器输入端口的功能逻辑上包括 D A.物理层 B.数据链路层 C.网络层

D.物理层、数据链路层和网络层

10.路由器实现网络互连的层次为B A.数据链路层 B.网络层 C.运输层

D.网络层或运输层

11.C光纤通道双向传输方式主要采用空分复用（SDM）。B A.正确 B.错误

拥塞控制与流量控制是一回事。B 正确错误

TCP采用滑动窗口进行流量控制。A 正确错误 地址转换协议ARP的作用是将物理地址转换为IP地址。B A正确

B错误

子网掩码中“1”代表网络地址字段，“0”代表子网地址和主机地址字段。B 正确错误

IP协议提供的是可靠、面向连接的IP数据报传送服务。B 正确错误

包丢失率越大，宽带IP网络的性能越好。B 正确错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）IP地址162.85.126.2属于（B）。

A、A类地址B、B类地址C类地址D类地址

TCP/IP模型的网络接口层对应着OSI参考模型的层次为（D）。A、物理层B、数据链路层C、网络层

D、物理层和数据链路层 宽带IP网络的中继线带宽为（C）。

A、10Mbit/s

B、100Mbit/s

C、几至几十Gbit/s

D、100Gbit/s BGP寻找的路由一定是最佳路由。B A正确 B错误

RIP坏消息传播速度慢。A A正确

B错误

RIP规定从一个路由器到直接连接的网络的距离定义为0。B A正确

B错误

线速路由器是输入端口的处理速率能够跟上线路将分组传送到路由器的速率。A A正确B错误

采用频分复用和回波抵消混合技术可实现ADSL系统的全双工和非对称通信。A A正确B错误

SDH帧结构中管理单元指针（AU-PTR）区域用于存放OAM使用的字节。B A正确B 错误

宽带IP城域网核心层节点与汇聚层节点采用星形连接。A A 正确

B 错误

OSPF可选择的路由有（D）。

A、1条B、2条C、3条D、多条 IP网的路由选择协议的特点是（A）。A、自适应的、分布式的

B、非自适应的、分布式的C、自适应的、集中式的D、非自适应的、集中式的 中高端路由器的背板交换能力为（B）。

A、大于等于30Gbit/s B、大于等于50Gbit/sC、大于等于60Gbit/sD、大于等于570Gbit/s HFC光纤主干网的结构主要采用（D）。

A星形B环形C网形

D星形、环形和环星形 DSLAM的具体功能有（D）。

A多路复用B调制解调C分离器功能D多路复用、调制解调和分离器功能 划分VLAN后，交换机的所有端口一定在一个广播域内。B 正确

B错误

BASE-T快速以太网的MAC子层标准与10 BASE-T的MAC子层标准不同。B 正确

B错误 ICMP的控制功能包括：差错控制、拥塞控制和路由控制等。A A正确B错误

IP数据报的分片是在MTU不同的两个网络交界处路由器中进行。A A正确B错误

全“1”的主机号字段表示该网络上的所有主机。A A正确

B错误

划分VLAN的方法主要有（D）。

按端口划分按MAC地址划分按IP地址划分

D、A、B、C均可 采用一般集线器连接的以太网的结构为（A）。

A物理上是星形，逻辑上是总线形

B物理上是总线形，逻辑上是星形 C物理和逻辑上都是星形

D物理和逻辑上都是总线形 MAC地址的位数有（C）。

A、24bit

B、32bit

C、48bit

D、64bit 协议端口是TCP/IP模型（A）。

A运输层与应用层之间的逻辑接口B运输层与应用层之间的物理接口

C网络层与运输层之间的逻辑接口D网络接口层与网络层之间的逻辑接口 C类IP地址，子网掩码为255.255.255.224，主机地址的位数为（C）。A、3位B、4位 C、5位D、6位

TCP/IP模型的应用层对应着OSI参考模型的层次为（D）。A物理层和数据链路层B网络层C运输层

D、5、6、7层

数据流QoS优先级的管理属于宽带IP城域网（B）层的功能。A、核心层B、汇聚层C、接入层D、汇聚层或接入层 宽带IP城域网核心层的设备一般采用（B）。

A低端路由器B高端路由器C三层交换机D二层交换机 1.叉连接设备（DXC）实现的是支路之间的动态连接。B A正确B错误 3.一条物理链路可以划分成D 24288122428A、2个VC B、2个VC C、2-2个VC D、2-2个VC 4.一条物理链路可以划分成C 81281216A、2个VP B、2个VP C、2～2个VP D、2个VP

1.Internet的基础结构经历了两个阶段的演进。B A正确 B错误

2.TCP运输连接的建立采用三次握手。A A正确 B错误

3.全0的主机号字段表示本主机所连接到的“单个网络”地址。A A正确B错误 1.宽带IP网络的关键技术主要包括D A.传输技术 B.接入技术

C.宽带传输技术和窄带接入技术

D.宽带传输技术、宽带接入技术和高速路由器技术

2.TCP提供的是C A.不可靠、面向连接的数据报传输 B.不可靠、无连接的数据报传输 C.可靠、面向连接的数据报传输 D.可靠、无连接的数据报传输

3.A类IP地址，子网掩码为255.252.0.0，子网地址的位数为D A.3位 B.4位 C.5位 D.6位

4.A类IP地址可标识的每网主机数A A.B.C.D.5.用户数据报协议UDP属于TCP/IP模型的C A.网络接口层 B.网络层 C.运输层 D.应用层

6.OSI参考模型中完成数据加密与解密功能的层次是C A.运输层 B.会话层 C.表示层 D.应用层

1.三层交换是根据MAC地址转发数据。B A正确B错误

2.局域网参考模型中物理层的顶部分别只有一个服务访问点PSAP。A A正确 B错误

1.统计时分复用是各路信号在线路上的位置不固定。A A正确 B错误

一个VPC由多段VP链路连接而成，每段VP链路有各自的VPI值A A正确 B错误

2.VC交换可以单独进行。B A正确B错误

3.SDH与现有的PDH网络不兼容。B A正确B错误

一、FTTX+LAN适合零散用户的接入。B 正确 B错误

1.HFC接入网也叫做Cable Modem接入网。A A.正确 B.错误

2.OSPF是分布式的链路状态协议。A A.正确 B.错误

3.动态路由选择算法即自适应式路由选择算法。A A.正确 B.错误

4.路由器与二层交换机数据转发所依据的对象相同。B A.正确 B.错误

5.二层交换机一般用于局域网内部的连接。A A.正确 B.错误

1.交换技术是实现全双工局域网的必要前提。A A.正确 B.错误

2.千兆位以太网使用和10Mbit/s、100Mbit/s以太网同样的以太网帧A A.正确 B.错误

3.局域网常用的传输介质是对称电缆。B A.正确 B.错误

4.对于规模不大的城域网，可视具体情况将接入层与汇聚层合并。B A.正确 B.错误 1.TCP运输连接的建立采用三次握手。A

A.正确 B.错误

1.TCP提供的是（C）。

A.不可靠、面向连接的数据报传输 B.不可靠、无连接的数据报传输 C.可靠、面向连接的数据报传输 D.可靠、无连接的数据报传输

2.完成IP数据报的片重组的设备是（B）。

A.源主机 B.目的主机 C.中间路由器 D.最后一个路由器

3.OSI参考模型中完成路由选择功能的层次是（C）。

A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 1.TCP运输连接的建立采用三次握手。A A.正确 B.错误

1.CMP的控制功能包括：差错控制、拥塞控制和路由控制等。A A.正确 B.错误 1.RIP允许一条路径最多只能包含的路由器个数为（C）。

A.13个 B.14个 C.15个 D.16个 1.高速局域网的传输速率B A.大于等于10Mbit/s B.大于等于100Mbit/s C.大于等于1000Mbit/s D.大于等于1Gbit/s 1.路由器与二层交换机数据转发所依据的对象相同。B A.正确 B.错误

2.路由器一般用于各种不同类型的网络之间的连接。A A.正确 B.错误

3.二层交换机一般用于局域网内部的连接。A A.正确 B.错误 1.WiMax的频段范围为B A.1～5GHz B.2～11GHz C.20～30GHz D.30～39GHz 2.本地多点分配业务LMDS的工作频段为A A.24GHz∽39GHz B.12GHz∽29GHz C.1GHz∽9GHz D.50GHz∽80GHz

3.路由器输出端口的功能逻辑上包括D A.物理层 B.数据链路层 C.网络层

D.物理层、数据链路层和网络层

4.路由器可以实现哪几层的协议转换D A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.物理层、链路层和网络层

1.全1的主机号字段表示该网络上的所有主机。

A.正确 B.错误 1.OSI参考模型中完成路由选择功能的层次是C A.物理层

B.数据链路层 C.网络层

D.运输层

1.一个VPC由多段VP链路连接而成，每段VP链路有各自的VPI值。A A.正确 B.错误

1.宽带IP网络技术的发展趋势是向光互联网方向发展。A A.正确 B.错误

2.某台主机的IP地址和子网掩码模2加可确定此主机所在的子网地址。B A.正确 B.错误

二、A类IP地址可标识的每网主机数A A.B.C.D.2.OSI参考模型中完成路由选择功能的层次是

A.物理层

B.数据链路层 C.网络层

D.运输层

1、TCP/IP是协议是宽带IP网络的基础与核心

2、宽宽带IP网络核心部分的网络根据采用的通信方式不同包括（D）

A电路交换网 B分组交换网 C帧中继网

D分组交换网、帧中继网、ATM网 宽带IP网络的QoS性能指标主要包括哪些？

答：宽带IP网络的QoS性能指标主要包括带宽、时延、时延抖动、吞吐量和包丢失率等。3.IP地址162.85.126.2属于（）。

4，ICMP的控制功能包括差错控制；拥塞控制和路由控制等。5，ICMP报文包括ICMP差错报告报文和ICMP询问报文。

1.假设WT＝8，在还没有收到对方确认的条件下，发送端最多可以发送的报文段个数为（C）。A、6 B、7 C、8 D、9

2、连续ARQ协议的重发方式是选择重发（B）A 正确 B错误

3、返回重发指的是发送端从出错（或丢失）报文段及以后的各报文段都要重发（A）A正确 B错误

4、选择重发ARQ协议比连续ARQ协议的传输效率低。（B）A正确 B错误

5、TCP报文段首部的源端口字段占（B）。A、1字节 B、2字节

6、TCP报文段首部窗口字段用来控制对方发送的数据量A A正确 B错误

7采用TCP时数据通信经历连接建立；数据传送；连接释放三个阶段。

8、TCP数据传输时采用的保证可靠性的协议是返回重发ARQ协议（B）A正确 B错误

8、域名系统（DNS）用于实现主机名与主机IP地址之间的转换。

9、局域网的硬件由传输介质；工作站和服务器及通信接口三部分组成

10、局域网按是否共享带宽分有共享式局域网和交换式局域网

11、局域网的数据链路层划分为介质访问控制（MAC）；逻辑链路控制（LLC）

12、局域网参考模型中物理层的顶部只有一个服务访问点PSAP。（A）A正确 B错误

13、CSMA/CD总线网的特点有竞争总线；冲突显著减少、、轻负荷有效、广播式通信、发送的不确定性、总线结构和MAC规程简单。

14、以太网的端到端的时延τ称为争用期。（B）A正确 B错误

15、以太网交换机按所执行的功能不同，可以分为二层交换；三层交换

16、三层交换机具有高性能；安全性、易用性、可管理性、可堆叠性、服务质量及容错性的技术特点。

17、宽带IP城域网是一个以IP和SDH、ATM等技术为基础，集数据、语音、视频服务为一体的高带宽、多功能、多业务接入的城域多媒体通信网络。

18、宽带IP城域网的结构分为核心层；汇聚层；接入层

19、宽带IP城域网汇聚层的典型设备有中高端路由器；三层交换机；宽带接入服务器 20、私有IP地址转换为公有IP地址的方式有静态转换方式；动态转换方式；复用动态方式

21、ATM的信息单元叫做信元，固定长度为53字节，其中信头为5字节。

22、异步转移模式采用采用统计时分复用。

23、B-ISDN的信息传递方式采用异步转移模式ATM（正确）

24、统计时分复用是各路信号在线路上的位置不固定（正确）

25、ATM网中需要逐段链路的差错控制和流量控制（错误）

26、ATM交换包括VP交换和VC交换。

27、ATM交换必然改变VPI和VCI值（正确）

28、一段VC链路相当于一个VPC（正确）

28、VP交换不可以单独进行

30、ATM交换机之间信元的传输方式有基于信元；基于SDH；基于PDH

31、ATM协议参考模型的三个平面包括用户平面；控制平面；管理平面

32、ATM交换的基本功能有哪些？

答：ATM交换有以下基本功能：（1）空分交换；（2）信头变换；（3）排队。

33、IP over ATM的分层结构中ATM层重点提供端到端的QoS（正确）

34、IP over ATM的分层结构中DWDM光网络层是必选层（错误）

35、MPLS网络的节点设备分为边缘标签路由器（LER）；标签交换路由器（LSR）

36、MPLS的实质是将路由功能集中到网络核心部分（错误）

37、计算STM-16中AU-PTR的容量（速率）。

解：STM-16的帧周期为125μs，其中AU-PTR有9×16个字节

所以AU-PTR的容量（速率）为

37、为什么SDH的频带利用率不如传统的PDH？

答：一个四次群（速率约140Mbit／s）中有64个2M、4个34M；而一个STM-1（速率约155Mbit／s，与STM-1相当）中有63个2M、3个34M，SDH的频带利用率不如传统的PDH。

38、SDH最核心的优点有同步复用；标准光接口；强大的网络管理能力

39、STM-4帧结构包含9行和（270）列字节的矩形块状结构组成 40、DXC与交换机的区别是什么？

交换机建立的是用户之间的动态连接，用户有权改变这个连接。

DXC建立的是支路之间的半永久性连接，用户无权改变这个连接，由网管中心控制改变。

41、SDH网中用作网络末端节点的网元为（终端复用器）。

42、数字交叉连接设备（DXC）实现的是支路之间的动态连接（错误）

43、SDH的基本网络单元哪些应该具有光/电、电/光转换功能？

答：SDH的基本网络单元中具有光/电、电/光转换功能的有：终端复用器、分插复用器、再生中继器和同步数字交叉连接设备。

44、为什么l：n方式中的n要受限制？

答：因为1个保护段由n个工作段共用，若n太大，出现两个或以上的工作段出现故障时，则无法对所有的工作段进行保护。

45、所谓自愈网就是无需人为干预，网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。

● 自愈网的实现手段有：线路保护倒换、环形网保护、DXC保护和混合保护。● 线路保护倒换有两种方式：1＋1方式、l：1（1：n方式）。● DXC保护是指利用DXC设备在网孔形网络中进行保护的方式。

46、SDH自愈网的实现手段有线路保护倒换；环形网保护；DXC保护；混合保护

47、二纤单向复用段倒换环工作原理：【隐藏】

节点A至节点C的通信(AC)，在A节点，将业务信号只馈入Sl，沿S1过B到C,而从C到A的信号CA也经S1过D到达A。

当BC节点间光缆被切断时，如图5-15(b)，则B,C两个与光缆切断点相连的两个节点利用APS协议执行环回功能。此时，从A到C的信号AC则先经S1到B，在B节点经倒换开关倒换到P1，再经P1过A、D到达C,并经C节点倒换开关环回到S1光纤并落地分路。而信号CA则仍经Sl传输。这种环回倒换功能能保证在故障情况下，仍维持环的连续性，使传输的业务信号不会中断。故障排除后，倒换开关再返回原来位置。

48、复用段倒换环的开关倒换特点是什么？

答：复用段倒换环的开关倒换特点是：在断裂光缆相连的两个节点利用APS协议执行环回功能，即将主用光纤与备用光纤相连，使信号得以从主用光纤倒换到备用光纤。

49、二纤双向复用段倒换环工作原理：【隐藏】

当BC节点间光缆被切断，与切断点相邻的B节点和C节点中的倒换开关将S1/P2光纤与S2/P1光纤沟通，如图5-16(b)所示。利用时隙交换技术，通过节点B的倒换，将S1/P2光纤上的业务信号时隙（1到M）移到S2/P1光纤上的保护信号时隙（M＋1到N）；通过节点C的倒换，将S2/P1光纤上的业务信号时隙（1至M）移到S1/P2光纤上的保护信号时隙（M＋1到N）。当故障排除后，倒换开关将返回到原来的位置。50、采用环形网实现自愈的方式称为自愈环。

● 按环中每个节点插入支路信号在环中流动的方向来分，可以分为单向环和双向环；按保护倒换的层次来分，可以分为通道倒换环和复用段倒换环；按环中每一对节点间所用光纤的最小数量来分，可以划分为二纤环和四纤环。

● 自愈环具体分为5种：二纤单向通道倒换环、二纤双向通道倒换环、二纤单向复用段倒换环、二纤双向复用段倒换环和四纤双向复用段倒换环。

51、● IP over SDH（POS）是IP技术与SDH技术的结合，是在IP网路由器之间采用SDH网进行传输。

● IP over SDH的分层结构包括IP层、PPP层、SDH层和DWDM光网络层。

● IP over SDH的主要优点有：传输效率较高；保留了IP网络的无连接特征，易于兼容各种不同的技术体系和实现网络互连；可以充分利用SDH技术的各种优点，保证网络的可靠性。但缺点是网络流量和拥塞控制能力差，不能提供较好的服务质量保障（QoS）；仅对IP业务提供良好的支持，不适于多业务平台，可扩展性不理想。

52、IP over SDH的分层结构中DWDM光网络层是必须要有的。（错误）

53、支持以太网业务功能

MSTP设备中存在两种以太网业务的适配方式，即透传方式和采用二层交换功能的以太业务适配方式。

① 透传方式【隐藏】

以太网业务透传方式是指以太网接口的数据帧不经过二层交换，直接进行协议封装，映射到相应的VC中，然后通过SDH网络实现点到点的信息传输。

② 采用二层交换功能【隐藏】

采用二层交换功能是指在将以太网业务映射进VC虚容器之前，先进行以太网二层交换处理，这样可以把多个以太网业务流复用到同一以太网传输链路中，从而节约了局端端口和网络带宽资源。由于平台中具有以太网的二层交换功能，因而可以利用生成树协议（STP）对以太网的二层业务实现保护。54.MSTP的特点

答：1）继承了SDH技术的诸多优点。（2）支持多种物理接口。（3）支持多种协议。

（4）提供集成的数字交叉连接交换。

（5）具有动态带宽分配和链路高效建立能力。（6）能提供综合网络管理功能。

55、MSTP是基于SDH、同时实现TDM、ATM、IP等业务接入、处理和传送，提供统一网管的多业务传送平台。它将SDH的高可靠性、严格QoS和ATM的统计复用以及IP网络的带宽共享、统计复用等特征集于一身，可以针对不同Qos业务提供最佳传送方式。

● 基于SDH的多业务传送设备主要包括标准的SDH功能、ATM处理功能、IP/以太网处理功能等。

● MSTP具有以下几个特点：①继承了SDH技术的诸多优点；②支持多种物理接口；③支持多种协议；④提供集成的数字交叉连接功能；⑤具有动态带宽分配和链路高效建立能力；⑥能提供综合网络管理功能。

56下列（继承了SDH技术的部分优点）不属于MSTP的特点

57、对于DWDM系统，一般认为工作波长在（1550）nm附近。

59、DWDM系统波长间隔为最小0.8nm（错误）60、IP over DWDM分层结构如图5-26所示。

61、由于千兆以太网采用了与传统以太网、快速以太网完全兼容的技术规范，因此千兆以太网除了继承传统以太网的优点外，还具有以下一些优点：（1）升级平滑、实施容易；

（2）传输距离较远，可达100km；（3）性价比高和易管理；

（4）原来以太网的不足，如多媒体应用及QoS、拓扑结构不可靠和多链路负载分享、虚拟网等，随着新技术和新标准的出现已得到部分解决。

基于千兆以太网的优势，目前它已经发展成为主流网络技术。大到成千上万人的大型企业，小到几十人的中小型企业，在建设企业局域网时都会把千兆以太网技术作为首选的高速网络技术在IP网路由器之间可以采用千兆以太网技术进行传输。

● 千兆以太网的优点是：升级平滑、实施容易；传输距离较远，可达100km；性价比高和易管理；原来以太网的不足，如多媒体应用及QoS、拓扑结构不可靠和多链路负载分享、虚拟网等，随着新技术和新标准的出现已得到部分解决。

。千兆以太网技术甚至正在取代ATM技术，成为城域网建设的主力军。62、千兆以太网的优点是易管理，但是价格高（错误）。

63、ADSL系统采用频分复用（FDM）；回波抵消混合技术实现全双工和非对称通信。

64、DSLAM的具体功能有多路复用；调制解调；分离器功能 65、为什么HFC网当用户数多时每户可用的带宽下降？ 答：：因为HFC网是各用户共享同轴电缆的带宽，所以当用户数多时每户可用的带宽下降。

66、HFC是一种以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟；数字传输；传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术及高度分布式智能技术的宽带接入网络，是CATV和电话网结合的产物

66、HFC线路网的组成包括馈线网；配线网；用户引入线

67、HFC中光纤通道实现双向传输方式采用比较多的是（波分复用）。68、HFC的配线网中采用同轴电缆传输。（正确）69、FTTX+LAN的优点有哪些？

答：1.ABC

2.（1）高速传输；（2）网络可靠、稳定；（3）用户投资少价格便宜；（4）安装方便；（5）应用广泛。70、OAN主要包含如下配置。

● 四种基本功能模块：即光线路终端(OLT)，光分配网络(ODN)/光远程终端(ODT)，光网络单元(ONU)，AN系统管理功能块。

● 五个参考点：即光发送参考点S，光接收参考点R，与业务节点间的参考点V，与用户终端间的参考点T，AF与ONU间的参考点a。

● 三个接口：即网络维护接口Q3，用户网络接口UNI和业务节点接口SNI。

71、光纤接入网包括光线路终端(OLT)；光配线网(ODN)；光网络单元(ONU)；适配功能块(AF)72、光纤接入网的应用类型主要包括FTTC；FTTB；FTTH/FTTO 73、无源光网络（PON）的拓扑结构一般采用星形；树形；总线形；

74、光纤接入网的双向传输技术有：光空分复用(OSDM)、光波分复用(OWDM)、时间压缩复用方式(TCM)及光副载波复用(OSCM)。

● 光纤接入网的多址接入技术主要有：光时分多址（OTDMA）、光波分多址（OWDMA）、光码分多址（OCDMA）、光副载波多址（OSCMA），目前主要采用的多址接入技术是OTDMA。75、目前光纤接入网主要采用的多址接入技术是OTDMA和OWDMA。（错误）

76、EPON是基于以太网的无源光网络，即采用PON的拓扑结构实现以太网帧的接入 77、EPON系统采有WDM技术 技术，实现单纤双向传输 78、EPON的标准为（IEEE 802.3ah）。79、GPON的技术特点有哪些？

答：GPON 具有以下技术特点：业务支持能力强，具有全业务接入能力；可提供较高带宽和较远的覆盖距离；带宽分配灵活，有服务质量保证；具有保护机制和OAM功能；安全性高；系统扩展容易，便于升级；技术相对复杂、设备成本较高。80、WiMax采用的标准是（IEEE 802.16）。

81、属于固定无线接入的有MMDS系统，LMDS系统，WiMax系统。82、属于移动无线接入的有卫星移动通信系统，WiMax系统。83、造成分组丢失的重要原因是什么？

答：分组在路由器的输入端口和输出端口都可能会在队列中排队等待处理。若分组处理的速率赶不上分组进入队列的速率，则队列的存储空间最终必将被占满，这就使后面再进入队列的分组由于没有存储空间而只能被丢弃，路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因。

84、路由器的分组转发部分包括输入端口；输出端口；交换结构 85、路由器按位置划分核心路由器；接入路由器

86、Internet的路由选择协议划分内部网关协议IGP；外部网关协议EGP 87、内部网关协议IGP的具体协议RIP；OSPF 84、RIP是一种集中式的基于距离向量的路由选择协议。（错误）85、为什么OSPF没有“坏消息传播得慢”的问题？

答：因为当链路状态发生变化时，OSPF使用洪泛法向本自治系统中的所有路由器发送信息，响应网络变化的时间小，OSPF没有“坏消息传播得慢”的问题。

86、为什么BGP只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由，而并非要寻找一条最佳路由？

答：因为Internet的规模庞大，自治系统之间的路由选择非常复杂，要寻找最佳路由很不容易实现。而且，自治系统之间的路由选择还要考虑一些与政治、经济和安全有关的策略。所以BGP与内部网关协议RIP和OSPF不同，它只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由，而并非要寻找一条最佳路由。

87、用来防止数据报在网络中无限期地存在的字段为（跳数限制）。88、IPv6数据报首部中的分片字段属于基本首部。（错误）

89、IPv6数据报报首部格式比较IPv4作了很大的简化，有效地减少路由器或交换机对首部的处理开销。（正确）

90、采用零压缩，FF05:0:0:0:0:0:0:B3可以成（FF05::B3）。91、冒号十六进制记法是IPv6地址的基本表示方法（正确）

IP网络路由技术 第3篇

一、IP网络路由技术

IP网络路由是以协议架构网络之间的技术。基于IP协议的Internet是当今最大的计算机网络，占有最大的用户、规模和资源。

IP地址。IP网络中数据的传输需要IP地址，一个网络的连接需要一个IP地址，但是主机上的IP地址不可以有多种。在IP分组中，IP地址在网络连接的过程中是不会改变的。

IP地址格式。IP地址是用十进制表示的32位的地址。为了保证网络地址的唯一性，网络地址必须由Internet权利机构（InternetNIC）统一分配，其他单位机构或私人不能分配。主机地址不是唯一的，所以可以各个网络系统管理员分配。

保留地址。由于不同的保留地址在用途和安全上的不同，地址就分为公共地址和私有地址两种地址。在Internet中使用公用地址，并且访问不受限制；私有地址在内部的网络中使用，私有地址单独无法访问，只能和代理服务器一起才能和Internet通信。

若想要连入Internet，首先要申请公用地址才可以连接Internet。在IP地址中保留了三个区域作为私有地址，它们的区域范围如下：

而这些保留地址与其他网络不能连接，所以只能在内部通信。主要原因是使用保留地址的网络和其他网络互连的时候，路由设备在寻找路由时会出现问题。可以将内部网络的保留地址转换成公共地址，这样可以实现内部网络与外部网络连接。这样也是保证网络安全的重要方法之一。

二、无类域路由（CIDR）

越来越多的主机连入Internet，Internet的B类地址（前两个字节为网络地址，后两个字节为主机地址。地址范围：128.0.0.0～191.255.255.255）比较缺乏，可能耗尽整个地址。为了解决这一问题，开发了无类域路由这一解决方案，给Internet充分的时间等待诞生新一代IP协议。

根据CIDR内容，可以申请几个C类地址（第一个字节、第二个字节、第三个是网络地址，最后一个字节是主机地址，地址范围：192.0.0.1～223.255.255.255）来取代申请一个B类地址。分配的C类地址的最高位相同，是连续的C类地址，此路由表用一个表项来表示一组网络地址。

三、路由选择技术

路由寻址。路由功能指路由器寻找路径，这条路径是从源网络到目的网络，相互转发数据包。为了实现高性能通信需要路由选择路径。在网络运行的过程中，源IP 地址和目的IP 地址都被数据包记录下来。数据包在路由器转发的过程中，目的IP 地址不会改变，但是每台路由器会把目的物理地址改成数据包所到达下一站或终点的物理地址，数据包发送到该物理地址的物理链路上。

路由分为两种。路由分为直连路由和非直连路由。直连路由在网络接口配置完成后可自动生成直连路由的IP 地址，接口通过这种方式直接通信。非直连路是由动态路由，人工配置静态路由或通过运行动态路由协议获得。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http：//www.ems86.com总第539期2014年第07期-----转载须注名来源是在两个或多个路由器互连的网络之间需要通信的情况下使用。现今Internet的迅猛增长，促使IP 网络成为现代网络的标准，IP网络路由技术不只是为数据传输找一条通道，路由所选路径的传输容量和服务质量也需要考虑，并且还要对全网负荷做一个分析，为了使网络中各条通道的数据流量保持平衡。除此之外，还要求域内路由和域间路由的算法有高效的路由表查询技术，并且能快速收敛。

路由器的作用。基于IP协议建立网络，将各个IP子网相互连接起来，使用路由机制，把IP网关互相连接起来，形成了一个具有层次性的网际网。

大量的主机构成了IP子网，多个IP子网组成了整个IP网络。通过路由器完成IP子网的主机之间通信。路由器接受主机发出的IP包，通过查询路由表，来确定下一个输出口，以便把IP包发送给下一台路由器，如此发送下去，直到IP报到达通信终点的主机。IP协议中，网络有多种层次：物理层、网络层、传输层、链路层。集线器处理物理层，一台交换及处理链路层，路由器转发数据，因为网络层只有以太线路接口，所以网络层只能在以太网中。

IP网络路由是世界上最大规模，拥有最多资源的一个大型计算机网络。IP网络路由在当今网络的发展中起到不可估量的作用，是现代网络发展的标准，也是未来网络发展的基础。

IP数据网络 第4篇

1 internet的综合数据通信服务模型

从当前我国网络技术的实际应用情况看, internet网络技术主要是提供尽力通信无法, 这种服务在实际应用的过程中, 可以很好的满足数据文件传输的相关要求, 从而实现信息资源的共享。但是, 随着社会的不断进步, 人们也逐渐的发现了internet网络技术中尽力服务存在的局限性, 那就是无法使得通信服务的质量得到很好的保障, 这就不利于网络技术的发展, 为此我们为了实现internet网络的综合通信, 人们就将一些先进的网络通信服务模型和应用方法融入当中, 从而为internet网络技术的综合数据通信的应用提供了前提条件。

不过, 无论计算机网络系统是采用的哪一种结构, 整个网络系统在实际应用过程中, 其自身的结构的多样性和复杂性是无法得到改变的。因此我们在对internet综合数据通信服务模型进行设计的过程中, 人们就要根据用户的相关需求, 来有效的提升宽带IP网络的数据处理性能, 从而实现综合数据通信, 这样不仅使得数据通信技术的服务性能得到进一步提升, 还使其自身的效益得到进一步增强。而且随着时代的不断进步, 人们也将许多先进的科学技术应用到internet综合数据通信技术当中, 进而使其在实时应用的过程中, 满足网络资源共享的高效性和合理性。

2 网络对综合数据通信的支撑

在internet综合数据通信服务模型设计完成以后, 网络对综合数据通信有着一定良好的支撑作用, 人们可以在对其会话通信路径确定完成以后, 在按照相关通信服务要求, 来对其进行相应的处理。从而使得综合数据通信技术得到进一步的提升。

虽然Qo S路由是建立Qo S连接的优选方案, 但是Qo S路由通常都是NP问题, 无法求解;另一方面Qo S路由需要更新原有的路由选择模块, 对于Intemet而言从实施上也不是一个经济可行的方案。因而Inter Serv/RSⅦ模型和Diff Serv模型尽可能在原有框架中实现Qo S连接的建立, 它们将路由选择与Qo S服务请求、资源预留分离, 在路由选择确定的通信路径上执行Qo S连接的建立, 这种方案继承了原有路由模块, 实现了对原有的尽力服务的兼容。

适当的网络资源的分配是网络向用户应用提供Qo S服务的根本前提, 网络资源包括包交换节点中处理单元的计算能力、信道带宽、缓存容量等。既然网络中的可用资源是确定有限的, 那么它就不可能不受限制地向更多的用户应用承诺Qo S服务, 接受更多的实时连接。准入控制通过分析用户通信的Qo S请求, 决定网络是否有足够的资源接受此连接建立请求, 预留相应的资源提供Qo S服务。

确定性Qo S服务准入控制的测试中最重要的是时延边界测试, 时延边界测试验证连接的最大时延是否大于给定的时延边界, 其它的测试如缓存空间可从时延边界测试中直接推导出来。

对通信量的描述是网络实现Qo S服务支持的基本前提。用户应用发送的数据包通常具有很强的随机性, 预测每个包实际到达的时刻既不可能也毫无必要, 但是支持Qo S服务的网络需要根据连接的通信量特性进行准入测试、计算网络资源需求、决定拒绝或接受此连接并预留相应的网络资源。

经过多年的研究, 已经发展出了多种对通信量的描述方法, 我们认为当前各种通信量描述方法主要分为两大类:确定性通信量模型和统计性通信量模型。确定性通信量模型是对实际通信量的上界估计, 保证实际通信量不会超出通信量模型的上界, 确定性通信量模型对于实现确定性Qo S服务支持不可缺少, 它用于对包调度算法在最坏情况 (Worst.case) 下的时延分析。但是确定性通信量模型不能覆盖用户应用的所有通信量过程, 并且使用确定性通信量模型进行准入控制通常会降低信道利用率。统计性通信量模型不是对通信量上界的精确估计, 允许部分通信量超出通信量模型界限, 使用它分析包调度算法的统计性能和准入控制, 可以提高对统计性Qo S服务连接的准入效率和信道利用率, 统计性通信量模型将在第五章中作详细的分析。

3 综合数据通信服务调试的相关对策

综合数据通信是现代高速宽带网络的主要特征, 这无疑是Intemet网络发展的方向。在宽带口网络上提供实时通信服务是实现综合数据通信服务的一个重要方面, 但还不是全部。宽带冲网络中非实时通信占据着非常重要的地位, 它对用户应用的影响巨大, 综合数据通信要求网络不仅支持实时通信, 同时还需要支持非实时通信, 提供多等级Qo S服务。包调度策略是实现综合数据通信的关键技术, 支持实时通信, 保证最小时延上界和带宽是必须实现的目的。但是根据综合数据通信的要求, 包调度策略在支持实时通信的基础上, 还应该能够实现实时通信和非实时通信对网络资源地分享, 在不破坏实时通信的时延约束的前提下优化非实时通信的传输性能。

结束语

总而言之, 在当前宽带IP网络中, 综合数据通信技术的应用, 不仅可以使其通信服务的质量得到有效的艺术, 很好的满足用户的相关要求, 还能够促进信息技术的发展, 从而使得数据通信技术的应用范围更加的广泛。不过, 从当前我国综合数据通信技术发展的实际情况来看, 其中一些关键性技术还存在着许多的问题, 因此我们还要在实践过程中, 来对其进行相应的调试, 从而使其工作性能得到全方位的提高, 以促进信息技术的发展。

摘要：在当前人类社会发展的过程中, 宽度IP网络已经得到了人们的广泛应用, 很好的满足当前人们日常生活、工作和学习的相关要求。然而随着科学技术的不断发展, 宽度IP网络中存在的数据通信类型也越来越多, 这就为人们提供了更多的技术服务, 实现数据通信技术的综合运用。本文首先通过对internet的综合数据通信服务模型进行简要的介绍, 其次讨论了网络对综合数据与通信的支撑, 分析了综合数据通信服务调试的相关对策, 以供参考。

关键词：宽度IP网络,综合数据通信,包调试策略

参考文献

[1]漆华妹.基于网络演算的无线Mesh网络QoS性能研究[D].长沙:中南大学, 2010.

[2]阳小龙.光突发交换网络中服务质量关键技术的研究[D].成都:电子科技大学, 2003.

[3]李大双.宽带网络的带宽动态分配与QoS控制[D].成都:电子科技大学, 2002.

如何诊治IP网络故障 第5篇

IP网络故障管理难表现为两点：第一，告警数量多，甚至是泛滥，每天告警工单数量很多，但一些告警定位后，又不需要作任何恢复动作，维护人员不堪重负。第二，故障发生却无任何告警，只能摸索排查，定位耗时长，非常依赖人的经验。这两种现象给故障管理工作带来非常大的困扰，本文将深入诊断其发生的根源，并给出相应的治理办法。

溯源

故障告警多

告警数量多的根源与IP网络两个特点相关，第一个特点是网络层次多，例如一个VLL(Virtual Leased Line)业务在IP网络上承载，要经过物理层、链路层、路由协议、MPLS、VLL等多层次处理，若某条物理光纤发生中断，那么物理层、链路层、IP传输层、VLL管道层将全部受到影响，这些层次也将全部发送TRAP。第二个特点是协议关联多，一般物理光纤的故障将引起路由协议的收敛，再引起MPLS LDP等协议的变化，这个过程中必然要发送大量的TRAP。

无告警

无告警的问题相对复杂。我们先回顾一下故障的定义，故障是产品或产品的一部分不能或将不能完成预期功能的事件或状态，简单地说，就是现状不符合预期。反之，如果没有“预期”，则不会有“故障”。实际上，正是IP网络上的预期无法清晰定义，才导致了“无告警”现象的发生。我们从控制平面和转发平面的原理出发，追溯无告警发生的根源。

控制平面决定源到目的地的业务路径。在传统的电路网络上，管理员静态指定主备路径，每个业务的下一跳非主即备，预期非常清晰。而在IP网络上，路由协议根据网络实际情况选择最优路径，单个路由器只知下一跳，并不掌握业务路径。因此，当链路中断产生路由收敛或者路径计算错误，导致路径发生变化时，路由器无法告警业务路径切换。

有这样一个网上问题：NGN语音业务中断40多分钟而IP承载网无任何告警，排查中发现是LSP路径计算错误，其结果与ISIS路径不一致而导致业务中断。在这个案例里，建立LSP的协议并不掌握路径预期，因此无法发现LSP路径计算错误，也就无法发出告警通知路径错误。

在转发平面上，IP网络不是同步网络，其转发机制无法定义预期，比如，业务报文要经过路由器A、B顺序转发，但是B完全不知道A是否有报文会送到，有报文送到是正常，没有也是正常，因此当A路由器故障无法转发报文时，B无法告警。

此类故障最常见的情况是路由器间的光纤劣化，光纤上发生了丢包，但路由器上无告警。对于这类故障的排查需要花费大量的时间，需要按照承载网的转发路径，逐个路由器、逐条链路去排查，最终才能发现是光纤故障导致丢包。

厘清IP网络故障管理难的根源后，排障的思路和措施就比较明确了，下文将给出对告警多和无告警故障的解决之道，

排障

突出根源告警

前文提到，告警数量多的根源在于层次多、关联多，底层故障衍生出大量高层告警。如果我们能够突出根源告警，忽略或者抑制衍生告警，就不需要针对无效告警派单处理，从而减少工作量。

从网上问题库中统计发现，IP网络的故障根源大部分来自于硬件、链路的劣化。尤其是网络中的链路，如光纤、微波等，容易受到环境影响，从而导致接口闪断。接口反复UP/DOWN，将引发大量接口的告警，同时又引起IGP协议收敛，引发IGP反复告警，进而引发LSP的反复告警。即链路的告警将衍生出大量的协议告警。

针对以上情况，本文提出两种告警优化的思路：第一，在告警监控中，将告警归类为环境、硬件、软件、接口、链路管道、协议和业务等几个类别，环境、硬件类告警的处理优先级大于协议、业务类告警。高级别告警处理恢复后，其衍生的低级别协议告警会自动恢复。这种方法简单实用，可短期见效。第二，建设告警相关性系统，按协议、业务运行关系定义告警的衍生关系。在告警监控系统上，将衍生告警挂接在根源告警上显示，管理员直接处理根源告警，这种方法可以比较完善地解决告警多的问题，但建设困难且周期较长。

解决“无告警故障”的关键在于预期和现状的对比，我们仍从控制平面和转发平面分别阐述。

路径预期和检测

尽管IP的控制平面采用了动态协议，但其运行的基础仍然是物理链路和SPF(Shortest Path First)算法，链路规划越简单，路径预期就越清晰。如在大部分的中小型城域网设计中，网络层次少，层次之间采用主备双链路进行保护，路径非主即备。对于这种网络，只要维护好网络拓扑图，就可以满足故障处理的需要。

对于大型、复杂的网络，管理员通过物理链路的分布，已无法快速识别业务路径。在这种情况下，需要采用仿真计算的方式，将网络上的配置、拓扑等集中到仿真软件中，计算出业务的预期路径。

预期建立之后，采用OSS软件定期获取路径的现状并与预期对比的方式，若不一致即发送告警，并提示管理员网络发生了故障。中小型、简单网络可以采用TraceRt获取路径。大型、复杂网络一般都会存在ECMP(Equal-Cost MultiPath等价多路径)，此类情况一般可以综合TraceRt、转发表查询等方式来详细判断业务流的路径。另一种方式是通过分析IGP的泛洪报文，掌握路径建立的详细过程，根据路由算法和配置来掌握转发路径。

转发预期和检测

在转发平面上，预期的建立和检测非常密切，按照实现方式的不同，可以分为三种情况：非业务随路检测、业务随路检测和业务分析。

第一种是非业务随路检测。简单地说，就是自行定义预期，在网络上注入OAM检测报文。由于接收方已预先掌握了检测报文的大小、时间间隔等特征，当收到的报文不符合自行定义的预期特征时，即是发生故障。

IP数据网络 第6篇

9月22日，由世界领先的知识产权信息服务供应商QUESTEL精心打造的Orbit IAM 创意、专利和资产价值管理平台在上海隆重发布。与此同时，QUESTEL邀请天马微电子集团资深总监兼首席总工程师黄忠守，为业内人士携手打造了一场精彩纷呈的“天马IP总监经验分享暨Orbit新工具推介会”。会议吸引了来自多个高新技术领域的业内人士参与，不同领域的行业精英碰撞思维火花，掀起一场游走于数据分析、案例解读和企业管理之间的“头脑风暴”。

数据分析助力企业知识产权管理

“在我所从事的电子行业中，市场竞争几乎呈现白热化的态势，由于信息的高度网络化，抢在对手之前申请和获得专利权变得越来越重要。同时，专利流程会受到很多难以预测的因素影响，仅在单个案件中，随机事件往往让你很难明白它的根源，难以管控，但是在一定时间和空间里频繁出现的很多事件常会呈现一种态势或者规律，通过挖掘规律内在的机制和原因，我们就可以作出比较有针对性的情报分析和管控。”会议伊始，黄忠守开门见山地指出了数据分析对于新技术企业的知识产权管理的重要性。

通过精细的图表对数据的剖析，黄忠守为与会人士以数据诠释规律，揭示了发明人数量与其贡献专利数量的关系、发明人贡献专利数的占比以及发明人的年龄与技术生命周期的关系，得出了“通常10%的工程师贡献了80%的专利，所以大部分资产和人力资源应该向这10%的人倾斜”等精辟论断。与此同时，黄忠守也并未回避数据分析中可能遇到的问题。“我们从说明书的撰写质量来评价代理人是非常自然的事，评价次数越多，分数越可靠……但是每个人的评价标准不一样，如何判断好坏？”黄忠守在会上展示了在此问题上可用于帮助判断的箱形图工具时说，“但这个工具也有些问题，需要在平稳的状态下进行。比如对代理人而言，做的案子越多是否就意味着质量越高？其实一些个人因素也会导致代理人的交互周期、办事质量的变化。所以这不是完全稳定数据。即便如此，我们还是要做一些统计数据，首先它在一定时期内是有根据和说服力的；其次体现在管理上，我们必须向财务拿出分析数据，这样才有足够理由决定选择哪家供应商，淘汰哪个代理人。”

“知识产权管理实际上是一种投资回报的管理，但如果没有基于数据化的管理作出的一些结论，我认为这个管理就仍然还处在一个粗放的水平。”黄忠守介绍专利流程的精细化管理对于企业的整体知识产权管理的重要性时说，“流程的精细化管理，就是把专利流程做得精致有效益，其精髓是去掉或缩短那些无创造价值的流程。”演讲过程中，黄忠守用柱形图表的形式将专利流程中的等待派案、查新检索、等待评审、撰写与核稿、提交发明提案到提交专利申请等环节的时间分布状况可视化，从而暴露了每个环节中不具有创造价值的时间段。黄忠守说，“这些不创造价值的时间段的存在，说明我们的流程还有很多改善的余地。首先，实际发生的流程和我们规划的理想流程永远是不一样的，我们要把流程画出来再讨论，会发现一些细节，正所谓‘魔鬼藏在细节之中，所以精益化管理的第一步就是注重细节。很多企业的专利管理只设定一个目标，但是并不去看结果，这样是没有办法还原其真相，没有办法做精益化管理的。另外，对于等待环节浪费的大量的工作日，有个改善方法叫小批量多名次，例如多开评审会，不要几个月才开一次，可以用这个方法减少等待时间。”

当目光从专利申请流程内部的局部环节转向专利年申请量整体，数据分析同样可以为公司专利的年度申请布局提供指引。“从数据和图表上不难发现，关于每年申请量的波动，在企业和个人的年终绩效考核指标（KPI）的驱动下，专利申请量无一例外地在每年的12月末呈现最高峰值，之后的元旦和春节出现空档。”黄忠守尖锐的指出。这种现象不仅导致研发工程师、专利工程师和事务所代理人遭受巨大的负荷冲击，更会在最终层面造成低水准的中国专利和巨量的资源浪费。“解决办法之一就是把单峰值变为双峰值，年底一个年中一个。另外，最重要的是引入以专项技术的头脑风暴和拓展为主要的驱动方式，比如一项技术，找一群人举办一次头脑风暴，集中时间出来一批高质量的具有布局概念的专利。这是有效的，可以把每年申请量的波动平衡化，这样公司专利工程师的资源、事务所的资源可以得到最大限度的管理。”黄忠守说。

放眼国际，专利公开时间的选择同样是中外企业专利布局中的重要一环，通过对中外多家企业的公开数据的研究，黄忠守在分析数据图表的基础上向与会听众传达了“个别公司会选择做出将目前还在国知局尚未公开的专利一起公开，其中包括大量的提前公开的情形”这一讯息。对于专利提前公开的利弊损益，黄忠守认为其“两面性”并存是毋庸置疑的，企业要结合自身情况，合理布局专利，选择最有利于自身发展的专利公开时间。“首先，提前公开可以影响竞争对手专利的创造性，限制其专利实施效果，甚至迫使其改变基础设计路线，推迟产品的发布。但是，抢先发布很有可能暴露自己的研发水准和关注热点，在专利布局完成之前会提示竞争对手，使得对方规避相关专业。很多海外企业很犹豫或不愿意采用提前公开，就是觉得提前公开导致竞争对手可能会‘偷，或研究出很多对抗措施。另外一点，从申请日期到获得授权期间，虽然可以获得法律临时保护，但这个临时保护缺乏执法力度，缺乏强制的实施权利的作用。”黄忠守强调，“知识产权行业更新换代特别快，提前公开可以降低重复，加快技术更新的速度；但也容易导致技术抄袭的泛滥，有了好的东西大家都去抄，可能你的产品还没上市，抄你的先上市了，这个是必须要警惕的。”

Orbit IAM：创意、发明和资产的IP全线智能管理

黄忠守一直强调在企业知识产权管理中发挥数据统计分析的价值，而多年来，QUESTEL正是在这条道路上坚持不懈地努力着。自上世纪七十年代初成立以来，QUESTEL一直专注于知识产权方面的核心业务，公司服务内容涵盖企业知识产权生命周期所有相关解决方案，包括专利数据深度挖掘、专利地图分析、IP侵权分析、专利自由使用分析、知识产权诉讼、评估和专利许可等。QUESTEL咨询团队通过全球化的数据分析，帮助企业了解自身和竞争对手在当前和新兴的研发产品中的定位，运用技术价值链对相关专利定位和发展进行评估，通过关键参照指标选择同行和竞争对手来进行绩效评估，为进行重点改善确定战略优势和机会，设立衡量基准以衡量一段时间内的进展。依据技术、专利类型、市场等要素对文档进行指数化处理，从而适应客户的需求和目标的个性化细分已成为QUESTEL咨询的重要特点。QUESTEL的客户大多来自世界500强的企业，如宝洁、达能、辉瑞、佛吉亚、IBM、福特等。中国的许多知名企业亦是QUESTEL所开发数据库的忠实用户，比如ZTE（中兴通讯）等。

由QUESTEL推出的Orbit系统是世界最早的专利数据库之一，其用户包括世界各地的专利审查员、专利代理人及知识产权工作者。Orbit系统包含了世界上最全面、最新的专利及外观设计专利情报，可以帮助用户对99个国家及组织的专利数据、14国及组织外观设计专利数据进行检索、浏览、分析、下载和共享，以及分析和管理知识产权组合等。会上，QUESTEL亚太区总经理侯瑞玲向与会听众介绍了Orbit系统的新发展，“Orbit数据库新添加入了‘标准信息，收录范围包含了ETSI（欧洲电信标准协会）发布的2600多项标准或报告，可以快速地呈现标准对应专利信息，并且针对Orbit用户免费。”更值得欣喜的是，QUESTEL在会上发布了全新的Orbit IAM 创意、专利和资产价值管理平台，吸引了与会和界人士的广泛关注。“最新发布的Orbit IAM是一个极为先进的IP资产管理系统，它将提案管理、发明者管理和资产管理引入到商业决策流程中，通过在线平台实现从技术提案、专利策划评价、专利提案及专利管理，到IP资产价值实现的全过程智能管理。”侯瑞玲介绍道，“专利等知识产权资产，诞生于企业日常经营之中，也为企业经营战略服务。”

这些是侯瑞玲在会上多次强调的观点，更是QUESTEL始终坚持的理念。“Orbit IAM所做的，就是从企业创意管理、发明管理和资产管理三个维度为客户量身定制知识产权解决方案。”侯瑞玲说。

Orbit IAM的创意管理流程主要包含设置挑战、收集创意和管理关键创意三个环节。侯瑞玲在会上向各界人士详细解读了Orbit IAM创意管理的运作流程：“首先，‘设置挑战是一个设计并分享技术项目的环节，系统同时会设置流程并进行期限管理；而挑战被设置后，公司内部或者外部相关人可以通过网络提交创意，设定的专家委员会可以对创意进行补充或者提出质疑，也可以对创意进行评定及修改；在后期的管理关键创意环节中，系统能够帮助管理人员做出决策，比如是否应继续投资人力物力，使其成为一个发明方案（知识产权），或一个技术改进方案，或直接放弃。”

根据侯瑞玲的介绍，Orbit智能检索能够搜索到世界范围内所有公开的相近似的提案或近似专利，这不仅有利于关键创意的筛选，从而保留最有价值的创意，这种智能检索功能对于企业的发明管理同样具有重大的实用意义。“发明者将发明提案提交系统以后，智能检索能够迅速找到本公司所有近似提案乃至世界范围内的所有公开的近似专利，这十分有利于企业避免多余的发明提案并专注新的、独特的提案，使得发明能够顺应公司的决策。”侯瑞玲强调智能检索功能的优势时如是说，“其实Orbit IAM发明管理流程的优势不仅限于此，在线专利评审的过程中，技术专家以及相关人员可以寻求他人的建议，以创造高价值专利；而在评审后的决策环节，系统的快速决定、流程化的在线审核、添加评分及评论等功能可以帮助决策委员会迅速做出决策；与此同时，分析平台提供了所有发明提案的历史与现实状态，可以帮助管理者识别最有价值的发明人和其他重要信息，通过便利的外部交流途径，可以与律师分享发明提案或跟踪专利撰写，确认发明提交及专利申请进程监控等。”

IP数据网络 第7篇

1 电视网络数据IP封存改进的意义

进入二十一世纪, 我国信息化网络工程高速发展。城市化建设也与日俱增, 相应的电视网络覆盖面积越来越大。有线电视用户人数的不断增加, 也使得交互数据业务量的不断增大。业务需求的增加直接影响到对宽带资源的竞争。有效且合理的改进网络数据IP封存协议, 能最大程度上的节约成本, 提高有线电视网络带宽的利用率以及数据传输率, 让用户能够更好的电视体验感受。同时对用户的数据隐私有着更好的保护。这也为我国城市化发展, 提供了有力的信息保证。使得有线电视网络的发展能够突破传统约束, 具有更大的灵活性以及适应性, 真正意义上让有线电视网络的发展能够覆盖全国, 使得百姓能够全面进入信息化社会。

2 当前有线电视IP数据封存存在的问题

2.1 网络整合困难

根据长期的工作经验来看, 我国的有线电视网络存在的主要问题就是各自为政。每个省每个地区的网络电视都是一个封闭的系统, 外面的进不去, 里面的出不来。与外界的互联互通情况少之又少, 更不可能形成一个整体的有效的, 信息互补同时数据对称的网络环境。这使得有线电视网络的IP数据封存由于信息不对称, 很难建立有效的系统。而且从本质上来说, 有线电视要形成一个开放的网络环境, 也只有这样, 才能做到真正意义上的资源共享信息共享。此外, 由于我国广大农村还远远没有被电视网络所顾及和覆盖, 所以要想在短时间内进行统一的网络整合, 难度可想而知。

2.2 有线电视内容严重匮乏

对于目前所收看的有线电视来说, 有线电视的主要短板就是电视所包含的内容。在二十一世的信息化时代来说, 发展市场的重点取决于电视的丰富性。即电视内容的多样化, 能真正意义上抓住观众的眼球。相对于以往的模拟电视节目来说, 高清数字电视的传输信号好, 传输速度快。这就要求有线电视的内容要相较与以往制作的更加精良, 同时涉及面也要更加的广, 符合不同人群的要求, 真正意义上顾及到每一个观众的观看口味。

3 解决的方法

3.1 加快有线电视的网络融合

要想真正意义上让我国的有线电视能够摆脱传统模式影响, 发挥有线电视特性优点深化改革我国电视产业, 就要从根本上对我国的电视网络进行整合, 让我国各省级, 各县级, 各乡级之间主干网络连通得到保障。让各个网络之间形成真正的网络互联互通, 形成一个合理规范化的全国的大网, 这样有线网络才能从真正意义上发挥其优势。

3.2 对行业进行重新的整合

要想有线电视能够打开市场, 关键在于有线电视的内在节目内容。在这个观众做主的年代, 有线电视要想在激烈的竞争中站稳脚跟, 就要从自身出发。对相应的电视节目重新进行整合, 做到多推出精品节目。现在很多有线电视节目存在电视节目粗俗, 广告泛滥的现象。这使得观众往往对电视节目嗤之以鼻, 要想真正的扭转这种现状。就要针对现当下观众喜好, 结合有线电视网络又有。组件属于有线电视网络公司的制作队伍, 通过加大资金投入, 吸引人才, 借鉴外国节目经验, 从而推出优质的复函本过特色优秀节目。让观众能够发自内心的喜爱电视节目。

3.3 对有线网络电视内部进行有效的监督

要想让有线网络电视能够长久的发挥其特色, 真正的在市场中有自己的地位。一方面来自于电视内容的原创, 与电视内容的精致。另一方面是有效的监督机构, 只有有效的监督体制, 才能保证有线网络电视节目的长久高质量。同时也能净化观众的观影环境, 确保粗制滥造, 有违社会伦理的电视节目浑水摸鱼。同时, 有线电视网络的优势在于网络, 网络环境十分复杂。可以说, 网络是一把双刃剑, 在拓展了有线电视的观影内容的同时。也让一些不法分子有机可乘。所以, 为了避免不法分子的违法乱纪现象的发生, 就要对有线电视网络进行严格规范的审核。发挥网络的优点, 对网络所带来的弊端进行严格筛选与审核。做到从源头净化市民的观影环境。

4 结束语

我国有线电视自90年代发展至今已经有30年, 这其中每次的重大飞跃, 带来的是人民娱乐生活的根本改变。由于我国政府对有线网络电视推广工作的重视, 在短短二十年的时间里, 我国已经从一个没有有线网络电视的国家, 变成有线网络电视第一大国。所以说, 做好有线网络电视IP封存方法能够有效的有线网络电视的发展起到帮助作用。从而为我国的信息化发展, 提供有力的软实力保障, 也为我国人民的娱乐生活增添了活力。希望本文, 能对今后的有线网络电视IP封存起到帮助。

参考文献

[1]宋维维.有线网络电视的IP封存[J].科技导论, 2012.

[2]胡锦合, 闫万林.IP封存效率辨析[J].科技探索.2012 (12) .

IP数据网络 第8篇

关键词：开户模板,业务发放网关,应用流程

0 引言

IMS (IP多媒体子系统) 使移动和固定的融合成为可能, 使基于IP的业务控制和管理成为可能, 网络附着子系统和资源控制子系统使接入管理和控制成为可能。IMS可以提供和管理分组业务, 实现多个网络业务的交互。IMS是未来网络的整体架构, 其体系架构增强了对基于IP流的可控和可管理性, 代表了网络的发展趋势。但是IMS的用户数据发放过程比软交换、传统PSTN (公用电话交换网) 更为复杂, 用户数据结构也大不相同。本文中着重介绍IMS网络用户数据发放实现原理的研究及应用实例, 验证了在网络实际运营中相关应用方法的可行性。

1 IM S网络用户数据发放的主要网元

1.1 H S S

HSS (归属用户服务器) 是归属网络中的核心数据库, 主要管理IMS用户信息。

逻辑上由业务节点FE (front end) 和数据节点BE (back end) 组成。FE接收和处理从其他网元发送过来的信令消息;FE不能保存用户数据, 它通过开放的标准接口从BE上获取数据。BE支持IMS用户数据管理, 包括新增、删除、修改和查询用户签约数据;支持FE的业务处理请求。

用户数据全部在内存中管理。

1.2 A TS

ATS (通用语音业务服务器) 是一种实现电信业务的SIP (会话初始协议) 应用服务器, 它可以提供:

1) 基本呼叫业务:给用户提供基本的语音呼叫、视频电话功能;

2) 补充业务:提供了显示类、限呼类、转移类、回叫类等增强附加的系统功能。

1.3 E N U M

ENUM (telephone number mapping, 电话号码映射) 负责ITU-T E.164号码到URL (统一资源定位) 的转换。

1.4 D N S

DNS (域名系统) 负责URL地址到IP地址的解析。

2 IM S用户管理系统的功能和结构

2.1 用户管理系统具备的功能

1) 鉴权数据管理:负责对HSS归属IMS用户的鉴权数据进行管理;

2) 用户管理:负责对用户标识以及用户标识之间的关联关系进行关联;

3) 用户签约数据管理:负责对HSS归属IMS用户的签约信息进行管理;

4) 模板管理:负责对各种开户模板进行管理, 包括对模板的增加、删除、修改、查询;

5) 模板开户功能:负责使用系统中的各种开户模板来为不同的用户进行开户。

2.2 用户管理系统的功能结构

2.2.1 P G W

PGW (provisioning gateway, 业务发放网关) 是HSS的用户和业务数据管理部分, 主要实现的功能有:

1) 提供对HSS中的用户数据管理功能;

2) 提供营业厅接口[SOAP (简单对象访问协议) ], 满足运营管理的需求;

3) 处理营业厅接口消息, 提供营业厅BOSS (业务运营支撑系统) /Portal消息的接入和转发功能;

4) 支持Web客户端访问接口。

SOAP是一种轻量的、简单的、基于XML (可扩展标记语言) 的协议, 它被设计成在Web上交换结构化的和固化的信息。SOAP可以和现存的许多因特网协议和格式结合使用, 包括超文本传输协议 (HTTP) 。

2.2.2 S P G

SPG (业务发放网关) 主要实现的功能为:

1) 接受来自营业厅BOSS/Portal消息, 转换为符合PGW要求的SOAP格式, 发送到PGW处理;

2) 接受PGW响应发起命令实体的消息, 转换为符合发起命令实体要求的消息格式, 分发到各实体处理;

3) 提供用户权限控制策略, 保证HSS数据库中的用户数据的安全性;

4) 提供外部网元到HSS的流量控制策略, 保证系统能够正常运行。

2.2.3 W eb U I

Web UI (Web用户接口) 作为本地维护台, 主要功能为:

1) 支持操作人员对于用户数据的查询和修改接口, 以及操作人员的权限管理功能;

2) 支持多业务统一接入, 支持文件上传下载通道;

3) 维护人员可通过IE直接访问PGW, 不需要特殊安装客户端软件支撑维护场景。

用户管理系统的功能结构见图1。

3 IM S用户签约数据结构

3.1 S ID

IMS subscription, 一个IMS用户在归属网络中开户后, 即可获得一个唯一的用户签约。

SID (subscription Identifiers) 存储在HSS网元中, 并且只在一个HSS中有效。

3.2 IM P I和IM P U

3.2.1 IM P I

IMPI (IP multimedia private identity) 具有全球唯一性的身份标识, 用于归属网络从网络的角度唯一地标识用户的签约关系。

1) 一个IMPI对应一个物理终端, 类似CDMA中的IMSI (国际移动用户识别码) ;

2) 用于注册、鉴权、管理和计费;3) 存储在HSS和终端中;

4) 采用NAI (网络接入标识) 格式, 有效格式为:用户名@域名, 例如:xiaoming@jsims.com。

3.2.2 IM P U (IP m ultim edia public identity)

1) 用户对外可寻址的标识, 命名全球唯一;

2) 一个或多个IMPU与一个service profile关联;

3) 存储在HSS和终端中, 是固态数据;

4) 格式:SIP URL:SIP:xiaoming@js.ctcims.cn,

3.2.3 IM P I和IM P U之间的关系

1个IMPI能够拥有1个或多个IMPU;

1个IMPU也能够拥有1个或多个IMPI

3.3 业务签约信息

1) service profile是由i FC (initial filter criteria) 信息和用户签约媒体ID (标识符) 信息组成的一个数据集合。

2) 初始过滤规则 (i FC) 用于指示会话过程中何时触发相关业务。签约数据中的所有i FC会被设计成不同的优先级P, 值越小, 优先级越高。i FC优先级的设定顺序见图2。

3) 签约媒体ID用于检查用户建立会话时的媒体类型 (语音通话还是语音视频均可) 。

4 开户流程和具体应用指令

通过以上3点可以看出, IMS的用户模型比较复杂, 而且用户的业务数据制作也非常繁琐。可通过提供模板开户功能, 为具有同样业务类型的用户预先定义其业务数据的签约模板, 在开户时, 指定新开用户的模板ID以及部分不包含在模板中的数据, 就可以完成开户和业务数据发放的操作。

4.1 模板开户的具体应用流程

用户数据发放的实际应用流程见图3。每一步步骤的详细指令可见4.24.4节。

4.2 用户数据模板的管理

常用的是IMPU和i FC模板。

4.2.1 IM P U模板配置应用举例

VNTPLID=1, NATPLID=1, BAR=FALSE, REGAUTH=TRUE, VNCFLAG=FALSE, NNCFLAG=DEACTIVE, SERPRVID=“1”, LRI=LOOSE_ROUTE_REQUIRED, COMMENT=“IMPU Template For ADD HTPLIMPU”;

增加IMPU基本信息模板, 主要包括以下信息:漫游模板标识、闭锁标记、允许注册标记、FMC签约标记。

模板配置指令参数详解如下。

IMPU模板ID:1;IMPU模板名称:IMPU template;拜访网络模板ID:1;NASS游牧模板ID:1;闭锁标志:FALSE;注册权限:TRUE;漫游权限检查:FALSE;游牧控制标识:DEACTIVE;服务提供商标识:1;松路由指示LOOSE_ROUTE_REQUIRED;模板注释说明:IMPUtemplate for ADDHTPLIMPU。

4.2.2 i FC模板配置应用举例

指令的作用:增加i FC信息模板。

模板配置指令参数详解如下:

i FC模板ID:10;i FC模板名称:i FC template;优先级:2;业务相关性:registered;i FC的AS (application server) 地址:sip:as.huawei.com;默认处理方式:SESSION_CONTINUED;业务信息:as;模板注释说明:i FC template for ADD HTPLIMPU。

4.3 实际应用的开户过程

HSS网元执行的指令 (指令一至指令九) 。

4.3.1 指令一

该操作用于在HSS网元的业务数据库中增加一条支持SIP digest鉴权的IMPI的数据记录, 或为已经存在的IMPI添加一条SIP digest鉴权信息的数据记录。

增加IMPI的SIP Digest鉴权信息。IMPI:+862588888888@js.ctcims.cn, 用户名称:+862588888888@js.ctcims.cn, 密码:***, 域名:ctcims.cn。

4.3.2 指令二

该操作用于在HSS的业务数据库中, 利用IMS签约用户相关的能力集模板、计费地址模板、Service Profile模板、IMPU基本信息模板, 增加一个IMS用户。调用的IMPU基本信息模板ID等于1。

4.3.3 指令三

根据模板信息新增IMPU用户数据。HSS网元执行的具体应用指令, 调用了用户数据模板, 模板ID等于1。

4.3.4 指令四

将IMPU列表新增到已存在IRS (implicit register set) 中, 调用已有隐式注册集ID=1。

4.3.5 指令五

设置业务签约信息共享。

4.3.6 指令六

设置别名组ID。

4.3.7 指令七&指令八

指令七和指令八用于在HSS的业务数据库中增加一个IMPU的参考位置信息的数据记录。IMPU:tel:+862588888888以及sip:+862588888888@js.ctcims.cn;参考位置信息索引:1;参考位置信息:9;参考位置信息类型:IEEE-802.11。

4.3.8 指令九

调用了i FC模板。

ENS网元执行的具体应用指令。

4.3.9 指令十

该命令用于在配置数据库中给一个普通域名新增一条普通的NAPTR (命名权威指针) 资源记录或者给通配域名新增一条通配的NAPTR资源记录, 也可以给一个ITU-TE.164号码新增一条普通的NAPTR资源记录或者给一个号段新增一条通配的NAPTR资源记录。

4.4 基本呼叫权限和补充业务数据发放应用

ATS网元执行的具体应用指令。

指令十一:

该命令用于在配置数据库中为用户增加用户数据并设置用户的基本属性和相关业务权限。

若该用户要开放为虚拟网业务, 还需增加指令:

该命令用于在配置数据库中增加一条群用户数据。并在增加群用户的时候配置了群用户业务属性, 如呼入呼出权限等, 而也只有增加了群用户数据后, 用户才能发起注册与呼叫。

IP数据网络 第9篇

在校园网建设与改造中,海量数据的存取要求自控机房数据中心具有更高的数据吞吐量、更快的I/O传输速率和很高的安全性能。传统的以各自业务子系统服务器为中心的分散式存储系统在管理方式、容量和扩展性以及数据保护方面都已很难支持数据中心急速增长的信息服务需求,而主机服务器和存储设备的分离是当今计算机存储发展的一大趋势。选择合理的存储体系结构,实现校园信息资源的有效融合和共享已至关重要,基于IP的存储区域网络(Storage Area Network简称SAN)逐渐成为校园管理数据中心的发展方向[1]。

1 校园网络数据存储特点

为了能够更好的发挥校园网数据中心数据管理的作用,为校园用户提供高速、安全的数据信息服务以及海量的存储服务,有必要对于校园网络存储进行需求分析[2]。校园网数据中心作为校园信息化建设中的一个重要组成部分。以现代网络技术为平台,为图书管理、教学科研、后勤保障等工作提供全方位的数据支持。其主要具有以下特点:

1.1 应用系统多,管理难度大

校园网信息化建设,需要集成了学生选课、图书借阅、科研管理、人事管理等多个业务子系统,为了满足不同职能部门业务需求和差异化服务。不同的应用系统需要搭建在相互独立的业务服务器上,并且对操作系统也有不同的要求。因此,在数据中心中往往存在多种异构操作系统和大量的应用服务器,这对日常的管理和维护提出了更高的要求,管理工作量多、难度大。

1.2 数据类型多,存储需求复杂

数据中心为用户提供丰富的后勤保障和科研管理信息。比如:监控录像、师生管理、图书馆、一卡通与金融消费系统等,这些信息已不仅仅局限于以文本形式来传播,更多的是以文本、图形、图像、音视频等不同形式来展现。在数据中心应用中,存在着多种多样的数据类型,并且不同数据类型的保存周期不同,如图像监控录像要求至少半年,一卡通消费数据保持一年,图书借阅信息基本永久保存等。这些数据在实际应用中具有I/O请求频繁、响应要求快、系统可靠性要求高等特点.因此在应用上对数据存储容量、数据传输速度等方面有较高的要求。

1.3 系统用户多、访问量大

应用于校园正常业务开展的数据中心,需要同时为学校各单位、各部门服务,每天都有大量的用户访问数据中心的信息资源,这对数据中心的存储系统是一个严峻的考验:一方面,频繁的数据访问要求存储系统要有较快的响应速度和存取速度;另一方面,需要有足够的带宽保证大容量的数据流能够稳定的传输。综上可知,存储系统的性能和构架都是影响数据中心良好运行的重要因素。

2 校园网络数据存储要求

校园网络建设由于集成应用系统多、数据类型复杂、用户多的特点,决定了建设过程中,在数据中心络存储系统需要满足一些基本要求:

2.1 提供集中存储的平台

传统的校园信息网建设中分散独立存储存在两点不足:首先,对数据存储的管理必须通过对单独的服务器来进行,造成存储管理上的复杂性增大,牵扯学校管理精力;其次,不易实现校园数据存储空间的共享,无法充分利用已有的存储空间,造成资源的浪费。这些不足对于校园信息化系统建设集成特性显得更加突出,而集中的数据存储为所有业务应用系统提供统一的存储服务,既简化了存储的管理,又实现了存储空间的共享。

2.2 提供海量的存储空间

存储容量的大小是校园信息网存储设计的重点。对于校园信息网建设,数据的存储容量和周期明显提升,如图像监控录像、各类监控、能源管理、安防、一卡通等数据总容量超过几个TB,并且每天的数据量更新也多达几百个GB容量。以视频为代表的非结构化数据在校园信息网系统中使用的比重逐渐增加,大容量的非结构化数据极大的提高了数据中心对于海量存储的需求,海量存储空间、灵活的扩展方式都以成为数据中心存储系统的必要组成[2]。

2.3 具备快速的数据共享和高速交换能力

数据中心用户众多,I/O请求特别是结构化数据的请求频繁,要求存储系统必须有快速的响应速度,因此,存储系统高性能的I/O处理能力、充足的内部带宽是数据中心存储系统高效运行的保障。

2.4 实现了数据的快速备份

数据备份对于大型存储设备来说是非常必要的,由于重要的数据都在存储设备中,数据丢失会造成不可估量的损失。所以在数据库的应用中,数据备份是非常必要的日常维护工作。

3 基于IP-SAN架构存储系统的技术实现

IP-SAN是一项将利用IP网络将存储设备、连接设备和接口集成从而形成一个高速网络存储的技术。SAN一般以光纤通道技术为基础,由服务器、存储设备(磁盘阵列、磁带机等)、交换机(或集线器)及光纤通道连接而成,可以把一个或多个系统连接到存储设备和子系统[3]。校园网络的应用特点和不断发展的存储需求,IP-SAN存储区域网络技术是校园系统存储解决方案的理想选择。

3.1 IP-SAN存储系统架构

存储系统基本架构分为三层,底层为存储池,由多套磁盘阵列组成,每套磁盘阵列含1台主控机和多个磁盘扩展柜;中间层为数据链路层,由万兆通道交换机负责存储网络的联通,为主机和存储设备之间提供了Gigabitls的高速互联,数据读写层由(I/O层)服务器对磁盘阵列进行读写操作和应用服务,由于存储系统是基于万兆的传输链路,所以需在每台数据库服务上加装万兆网卡来实现服务器与存储系统传输速率统一[4]。

整个存储网络的互联结构如图1所示。

3.2 网络存储系统可靠性设计

系统可靠性是衡量校园网建设的重要指标,也是关乎建设成败的关键,为了提高可靠性,本文提出双服务器集群系统,其设计如下:

核心服务器系统采用两台机架式服务器构成的群集系统,通过数据库集群技术执行并行处理,主存储设备采用磁盘阵列,为多主机应用和集群服务器环境提供良好的性能和数据有效性,使用户可以在容量、性能和功能等方面作调整以适应各种应用需求,如高速持续读写的视频系统和多I/O操作的数据库系统和OLTP等,能够使存储系统的性能、扩展性和可用性达到最大化。

存储系统中主要的组成部分当属硬盘,当前IP-SAN系统应用中主流的硬盘类型可分为S-ATA、SAS两类。前者的优点是价格便宜、容量大,缺点是I/O速度稍低,常用于流媒体应用的存储。而SAS硬盘在速度、并行访问等方面均具有很高的性能,是当前高性能数据存储及检索系统的主流选择,常用于数据库应用、一级存储等应用[5]。根据此次校园网建设设计需求不同,可以灵活选用。但是对于大型的校园网信息管理系统数据平台主要用于数据库服务系统,存放的是大量结构化数据,对存储设备的I/O要求很高,所以数据载体建议使用SAS硬盘。

(1)双控制器设计。对于磁盘阵列主控器,主控器内部为双控制器结构,即内部为两套处理背板,通常工作状态下,2个控制器工作在负载均衡模式下,当其中1个控制器故障下,该控制器的数据业务会由另外一个控制器在线接管,完全具备在线热冗余功能。

(2)双磁盘阵列链路设计。控制器与挂载的磁盘柜均具备2个传输引擎,物理连接采用环形双光纤线路的方式保证线路的可靠,此种连接方式下,任意一条链路或任意一个传输引擎发生故障的情况下都不会造成服务中断。

(3)双传输链路设计。交换机作为存储网络传输链路的核心设备,需保证足够的链路可靠性,采用成熟的双链路结构是一个稳妥的选择,其结构是采用2台存储交换机组成双网结构,保证从上层应用服务器到底层存储磁盘阵列的物理链路上均为双线路,具有单条线路失效的冗余可靠性,每台交换机通过运行RVVP协议完成设备的故障切换。

4 总结

在校园信息网建设具有异构系统、多应用、多用户的环境下,网络存储系统的方案设计重点主要围绕集成化、高可靠、可扩展的存储服务器体系,包括功能强大的存储交换机、先进的存储设备、功能完备的数据存储管理软件,整合校园所有的存储资源,进行虚拟化和集中化管理,能够提供丰富的网络和平台连接功能,以解决数据共享和迁移问题,满足今后校园网络持续发展所面对的数据安全、可靠存储及有效利用的挑战和需要。

参考文献

[1]刘婷.基于网络的存储技术研究综述[J].计算机与数字工程,2011.

[2]陈慧.校园网数据存储及容错系统的应用与研究[J].科技信息(学术研究),2007(08).

[3]张建中,陈松乔.一种基于SAN架构的存储网络系统的设计与实现[J].中南大学学报(自然科学版)2008(2).

[4]蔡皖东.基于SAN的高可用性网络存储解决方案[J].小型微型计算机系统,2010(3):284-287.

IP数据网络 第10篇

随着网络传输技术的发展,未来的无线网将包含各种不同类型的接入技术[1],不同类型的无线网所提供的网络带宽和覆盖范围是各不相同的。如何利用这些异构的无线网提供无缝的漫游服务是一项颇具挑战性的工作。另一方面,互联网和数字存储技术的快速发展造成多媒体信息呈爆炸式增长[1],而且随着人们生活水平的提高,多媒体业务将成为未来发展的主流。因此,如何保证多媒体数据在网络切换时的平滑传输,以及如何保证多媒体数据在这些异构的无线网络上传输时的QoS(服务质量),成为当前研究的热点。

作为无线广域数据通信网的代表,GPRS网络覆盖范围广,理论上可提供171.2kbps的数据速率[2],但由于其资费相对较高,影响了其业务应用的推广。而作为无线局域网的代表,WLAN支持的数据速率可达54Mbps(802.11g),甚至108Mbps(802.11n)[3],但相对GPRS而言,其覆盖范围要小得多。因此利用WLAN的接入数据速率高和GPRS的覆盖范围广的特点,将其二者取长补短、进行融合,具有广阔的发展前景。本文以GPRS和WLAN(802.11g)为例,讨论异种无线网的切换以及多媒体数据在异种网络间的传输。

1基于移动IP的GPRS和WLAN之间的切换

1.1移动IP的原理

目前已有多种不同的方案能够实现GPRS和WLAN之间的切换,其中移动IP以其实现简单、应用灵活等特点成为网络融合的最佳技术[4]。

传统的IP技术不能支持终端的移动性,因此IETF(Internet Engineering Task Force) Internet工程任务组下属的移动IP工作组 (IP Routing for Wireless/Mobile Hosts)在1992年制定了移动IP的最初标准草案,提出了移动IP的概念[5]。

移动IP主要由三个功能实体组成:MN(Mobile Node)移动节点、HA(Home Agent)本地代理和FA(Foreign Agent)外地代理。

移动IP功能实体及其相互关系如图1所示。

移动IP主要有以下三个基本操作:

(1) 代理发现 HA和FA周期性地在一条或多条它们作为移动代理的链路上,组播或广播代理通告消息。MN根据收到的代理通告消息,判断其当前位置。当MN检测到它从本地链路移动到外地链路,或从一个外地链路移动到新的外地链路时,它就要向HA注册。

(2) 注册 当MN移动到FN(Foreign Network)外地网络时,移动节点就需要一个代表其当前所在位置的COA(Care Of Address)转交地址。获得COA后,MN向HA请求注册。HA确认后,将MN的本地地址和相应的COA存放在绑定缓存中,完成本地地址和COA的绑定。

(3) 分组路由 CN (Communications Node)通信对端节点发向MN的分组首先经过标准的IP路由到MN的HL(Home Link)本地链路上,HA通过ARP(Address Resolution Protocol)地址解析协议来截取发向MN的分组。HA根据分组的IP目的地址查找绑定缓存,获得MN注册的COA,然后通过隧道将分组发送到MN的COA。隧道末端的FA拆封得到原始分组后,将其转发给MN。MN发送的分组通过外地网络的路由器直接发送给CN,无需采用隧道机制。

移动IP的分组路由如图2所示。

1.2应用移动IP实现GPRS与WLAN的移动性

为了实现MN在GPRS和WLAN间的切换,我们将GPRS和WLAN看作两个对等的网络[4],即它们都作为平等的网络接入到Internet,并分别在这两种网络中实现移动IP功能。

在GPRS中,我们将用GGSN来实现HA的功能。当MN的本地网络是GPRS而MN移入外地网络(如:WLAN)时,它通过外地网络中的FA向GGSN注册其COA。GGSN检查所有来自外部网络的IP分组,如果分组的目的地址是MN的本地地址,GGSN就截取这些分组并查找绑定缓存,然后通过隧道发送分组到MN的COA。

同样可以用GGSN作为FA,但是为了减轻GGSN的负担,我们选择SGSN作为FA。当MN移入GPRS中,由GGSN先分配给MN一个IP地址(假设为IPG),同时SGSN广播代理通告消息给MN,MN将SGSN的地址(假设为IPS)作为COA向HA注册,同时SGSN将(MN:IPG)的映射记录在它的数据库中。当HA收到注册消息后,它将发往MN的数据分组通过隧道转发给SGSN。SGSN收到分组后,查看数据库中的映射,将分组解封装后利用GPRS路由机制发给MN。如果MN发送数据给CN,可以先发给SGSN,然后由SGSN发给GGSN,最后由GGSN发送到外部网络。

在WLAN中,由于WLAN本身只定义了物理层和数据链路层,所以移动性支持可以添加到第3层(网络层)中,HA和FA的功能既可以用硬件实现,也可以用软件实现。

这样,GPRS和WLAN就都能够提供移动性支持,从原理上MN就可以在这两个网络间任意移动了。

2多媒体数据的特点及解决方案

2.1多媒体数据的特点

(1) 数据量庞大

一帧640480的原始图像,如果每个像素的颜色深度为24bit,按照30fps的NTSC标准,则在一秒内传输的数据量约为211Mbit,这样大的数据量是不可接受的。

(2) 实时性要求高

多媒体信息的传输不能有很大的延迟。用户在多媒体网络中传输的信息具有很强的时间相关性和连续性,这就要求信息必须被及时地获取、传输和显示。

2.2解决方案

针对多媒体数据的以上特点,我们提出以下解决方案:

(1) 视频压缩 由于视频的数据量非常大,无法传输,所以必须对其进行压缩。我们可以从空间上和时间上分别进行压缩。在空间上,将图像分成几种分辨率不同的差分图像进行分级编码:当用户处于WLAN网络时,将传输的图像设置为4CIF或者1CIF;而当用户处于GPRS网络时,将传输的图像设置为QCIF。在时间上,当网络带宽无法满足传输要求时,根据视频图像的帧间相关性,通过抽帧来减少图像的数据率。另外,我们采用H.264压缩算法,在类似的编码器优化条件下,其压缩率可达MPEG4的两倍。由于GPRS是按流量收费,且资费相对较高,所以为了达到较高的压缩率,减少数据量,而适当降低图像的质量,只要影响不是很大,用户一般也能接受。

(2) 传输协议 因为TCP协议重传造成的时延对于实时业务质量的影响是不能承受的,所以我们采用UDP协议。但UDP协议没有提供拥塞控制机制和质量保证机制,所以需要在UDP的上层加上控制机制,例如可采用基于发端的速率控制机制。每当MN进行网络切换时,可以适时地向服务器发送一个切换消息,将未来的网络状态(例如网络带宽)报告给服务器,这样服务器就可根据收到的网络状态信息及时调整,发送不同级别的压缩数据。

3GPRS与WLAN在传输多媒体数据时的切换方案

通过对上述内容的总结和分析,我们提出以下切换方案:

(1) 利用驻留计时器来控制切换[6]。

(2) 对MN接收到的WLAN的信号强度SWLAN采用两个门限:TOFF和TON,分别用于离开和进入WLAN的切换决策;将整个切换过程分为两个阶段:预切换阶段与切换确认阶段。

(3) MN根据网络的切换方向,在切换的不同阶段向CN发送切换消息,将未来的网络状态报告给CN,以提醒CN及时调整,发送不同级别的压缩数据。

具体实现过程:

(1) 当MN由WLAN向GPRS切换时,其基本原理是:若MN从WLAN的基站接收的信号强度低于门限TOFF,且一直持续了TD1时间,就可以进行切换。

若MN检测到SWLANTOFF,计时器清零。

当MN处于预切换状态时,它每隔TD1时刻检查一次计时器。若计时器值等于零,表明此时SWLAN>TOFF,MN从预切换状态脱离,并在WLAN正常通信,同时它向CN发送网络状态消息,告知CN发送对应于WLAN的压缩编码数据;若计时器计时等于或大于TD1,表明在该状态驻留时间等于或超过TD1,MN立即进入切换确认阶段;若计时器值大于零小于TD1,表明此时信号尚不稳定,还不可以切换,MN继续停留在预切换状态,等待一个TD1间隔再做判断。

一旦MN决定正式切换,它立即改用GPRS接口,通过FGPRS向HA发送注册消息,进入切换阶段。

(2) 当MN由GPRS向WLAN切换时,原理同上:MN检测SWLAN是否大于TON,若大于TON,则进入预切换阶段;然后,继续判断在该状态的驻留时间是否超过TD2。若超过TD2,则进入切换确认状态。不同的地方是,只有当MN从GPRS切换到WLAN后,MN才向CN发送网络状态消息,告知CN发送对应于WLAN的压缩编码数据。

(3) 几点说明:为了尽可能利用WLAN,可以设TD2

在上述方案中我们看到:当MN由WLAN向GPRS切换时,在预切换阶段,MN就向CN发送网络状态消息。如果切换没有进行,那么这段时间内,WLAN的网络带宽就没有充分利用。从表面上看,对于网络来说,这是一种资源浪费;但是,如果当MN从WLAN切换到GPRS后再发送该状态消息,那么还在路上的大量数据会造成GPRS的严重阻塞,从而影响视频数据的传输,进而影响图像的质量,所以相对于这种情况,短时间的网络带宽浪费是值得的。

4实验结果及分析

4.1系统的网络拓扑结构

在实验中,我们设WLAN(802.11g,传输速率为54Mbps)为本地网络,GPRS(传输速率为56kbps)为外地网络。CN的IP地址为202.120.113.155,MN的家乡地址为192.168.8.51。当MN在GPRS时,其COA是动态获取的,在我们的实验中,MN的COA是10.72.8.41。系统的网络拓扑结构图如图3所示。

4.2视频图像的压缩及网络传输

我们使用DirectShow构架的软件模块对视频图像进行分级压缩和网络传输。图4为DirectShow滤镜图,其中上图为服务器端滤镜图,下图为客户端滤镜图。

在服务器端,我们先用Resizer滤镜调整视频图像的大小,然后用Frame Rate Converter滤镜调整视频流的帧率,最后采用H.264压缩算法对视频进行压缩。在客户端,接收滤镜(Video Net Receiver)接收的视频流解压后通过渲染滤镜绘制在屏幕上。视频的网络传输是通过一对分别位于服务器端和客户端的基于UDP协议的发送滤镜(Video Net Sender)与接收滤镜之间的相互通信实现的。

我们采用的视频图像的原始大小为4CIF,帧率为30fps。当MN在WLAN中传输,且WLAN的信号强度较强时,由于带宽充足,我们不对视频进行压缩与抽帧;当MN在WLAN中传输,且WLAN的信号强度较弱时,我们将图像大小设置为1CIF,将帧率设置为10fps-15fps;当MN在GPRS中传输时,我们将图像大小设置为QCIF,将帧率设置为3fps-5fps。这样我们获得了3级编码方案,对应的数据率如表1所示。

由于根据网络状况的差异采用了不同级别的压缩编码,所以最终图像的质量较好,基本没有马赛克。图5是原始图像及采用2级压缩编码的效果图。

4.3切换时延的测试及其结果分析

切换时延包括移动检测时延和注册时延两个部分。移动检测时延的最大值为移动代理的代理通告时间间隔,而注册时延则与网络的延迟有关。在本实验中,我们设代理通告消息的发布时间间隔为1s,MN的注册生存期为3s,无线链路的时延为0.75ms,则移动检测时延和注册时延的变化情况分别如图6和图7所示。

从图中我们可以看出:对于移动IP的切换问题,影响最大的是移动检测时延,如果能够有效地提高移动检测的性能,则将大幅度减小整个切换的时延。而我们采用的代理发现机制和基于阈值的WLAN信号强度相结合的移动检测方法获得的移动检测时延大约是380ms～420ms,远远低于传统的移动检测时延(800ms～900ms),因此我们的方法可以有效地提高整个系统的切换性能。

5小结

异种无线网的切换以及多媒体数据在无线网的传输都是当前研究的热点,但是将其二者结合起来的探讨却并不多,本文则给出了异种无线网在传输多媒体数据时的切换方案。实验证明,我们的方案能有效遏止乒乓效应,可实现多媒体数据的平滑传输,视频图像较为流畅。但IPv4的“三角路由”问题,有时会降低系统的效率,虽然IPv6提出的通过对CN的注册解决了该问题,但由于此种方法对CN的要求很高,现在还无法实现,所以在IPv6到来之前,如何解决这个问题还需作进一步的研究。

参考文献

[1]http://it.xjsohu.com/show.asp?ArticleID=770,微软亚洲研究院10大技术突破.

[2]Sarikaya B.Packet mode in wireless networks:over viewof transition tothird generation.IEEE Communications Magazine,2000,38(9):164-172.

[3]Pahlavan K.Wide band local access:wireless LAN and wireless ATM.IEEE Communications Magazine,1997,35(11):34-40.

[4]Pahlavan K,Krishnamurthy P,et al.Handoff in Hybrid Mobile DataNetworks.IEEE Personal Communications,2000,7(2):34-47.

[5]Perkins C.IETF RFC 2002-2006,IP Mobility Support.

IP数据网络 第11篇

关键词：路由器,IP数据包,流量数据采集,方法,特点

1. 引言

路由器是实现网络互连的关键设备, 它担负着根据数据包的目的地址选择相应路由的任务, 网络间的通信都必须通过路由器来完成。因此, 基于路由器IP数据包统计出一种广为使用的计费方式, 这种计费方式使用路由器能够按照源IP地址和目的IP地址来记录流量的特性, 这些记录暂时存放在路由器内存中。计费服务使用SNMP协议命令定时从路由器获取流量记录, 通过分析这些记录得到IP的流量统计数据。

2. 基于路由器IP数据包统计的流量数据采集方法

因特网标准网络管理协议SNMP, 在定义了基本的网络管理操作的同时, 也定义了一系列支持操作语义的管理信息变量MIB, 其中就有与计费相关的MIB变量。只要对被管理对象 (通常是连接本网络和外部网络的边界路由器) 作适当的配置, 其将自动记录所有通过该路由器的进出流量。当一个数据包由路由器通过时, 路由器将搜索表中是否有与之匹配的Source Address和DestinationIPAddress对, 如果找到匹配的记录, 则将其累加, 否则创建一个新记录, 直到缓冲区满为止。这些记录可通过SNMP标准操作获得。

例如:利用Cisco路由器提供的“showIPaccount”命令查看当前的网络流量统计情况。不仅如此, Cisco还为流量统计功能提供了相应的SNMP访问和控制方法。在Sisco公司为其路由器产品定义的SNMP的MIB变量的IP组中, 提供了一个IP Check point Accounting Table变量表, 通过读取表中的值和重新设置数据过期标志, 可以连续获取流经该路由器的网络情况。

要利用该方法获取网络流量信息, 首先必须在路由器上进行必要的配置, 确保路由器对各端口的流量情况进行统计。另外, 由于获取流量信息和保存流量信息的需要, 还应该有一台计费服务器和相应的SNMP通信工具。此外, 由于该方法要求读取并重新设置路由器的SNMP变量, 因此还必须对路由器的SNMP参数进行相应的配置, 确保相应的community名字具有读写SNMP变量的权限。基于路由器IP数据包统计的数据处理流程如图所示。

3. 依据路由器的IP数据包统计功能来实现网络流量统计技术的特点

(1) 统计数据有效而准确, 由于获得的数据是路由器得到的, 因此它实际反映了路由器相应端口出入的网络流量。

(2) 基于标准的SNMP方法实现, 从而在数据采集手段上与其他网络管理功能保持一致。

(3) 计费服务器不受地点限制。

在监听方式中, 由于方法本身的特点, 计费服务器必须放在要计费的网段内。这样, 如果要对多个网段计费, 就需要多个计费服务器。依赖路由器IP数据包统计的网络流量数据采集方法只要求计费服务器能够通过网络访问到路由器即可, 计费服务器具体位于哪个地点, 哪个网段内并不重要。而且用一台计费服务器就可以完成采集所有的网络流量数据的任务。这种方式实现的计费系统特点是实现简单, 一般的路由器都可以做到, 并且不用增加过多的硬件。但是, 它仍然存在以下不足。

(1) 只能对IP地址进行流量计费, 不支持对用户的流量计费, 不能防止IP地址盗用, 虽然后来采用地址绑定技术来防止IP地址盗用, 但其防范IP地址盗用的功能却十分有限。

(2) 由于该方法依赖于路由器的IP数据包统计功能实现, 因此, 必然会额外占用路由器的CPU开销和内存。特别是对于通信流量比较大的网络, 存在的矛盾更加突出。在定期轮询周期过长的情况下, 可能会导致计费缓冲区的溢出, 进而导致流量数据丢失;如果轮询周期过短, 则无论是路由器的处理开销还是通信线路的开销都很大。

4. 结语

基于路由器IP数据包统计的流量数据采集方法的应用在网络的管理中已经得到广泛的应用, 同时也是局域网管理中的一种方便灵活的管理手段, 所以希望有更多的朋友能系统地料及和掌握基于路由器IP数据包统计的流量数据采集方法、特点等。本文从基于路由器IP数据包统计的流量数据采集方法、特点进行了简明的阐述, 希望能对网络研究和管理起到一定的作用。

参考文献

[1]徐敬东, 张建忠.计算机网络.清华大学出版社, 2003.

[2]安淑芝, 詹青龙.计算机网络.中国铁道出版社, 2006.

[3]思科网络技术学院教程.人民邮电出版社, 2006.

[4]赵立群, 车东军.计算机网络管理与安全.清华大学出版社, 2008.