IP网络平台范文

IP网络平台范文（精选12篇）

IP网络平台 第1篇

不断增长的用电需求和环保倡议推动了对电力新技术的要求, 从而解决以下问题:改善电力系统效率, 分布式发电的集成, 电网需要统一管理、可视性和协调的控制, 电网需要增强可靠性和弹性。

在用电消耗日益增长、成本不断飙升的趋势下, 电力行业需要能够预计电网模式的改变, 实现对电力供求关系的管理。他们需要敏锐地寻找更加丰富的发电资源, 并将其产能纳入到供电体系中。最后, 电力集团需要确保其基础设施的可靠性、稳定性和安全性, 以减少代价高昂的断电现象。

思科推动转型的战略为企业提供了端到端的安全通信架构, 帮助电力集团优化电力供求关系。为有效实现上述目标, 思科智能电网解决方案建立在涵盖电力系统各个方面的框架基础上。

思科从连接电网的物理和逻辑组件开始, 以建立通用的通信结构。支持智能电网的高效运行需要共享数据源, 住宅用户的电表也是如此。该信息必须是可随时访问的、安全的, 而且可在整个架构上传输。

数据中心在整个供电体系内共享和分配信息中发挥着重要作用。思科基于标准的数据中心系列产品提供了基本的计算平台和基础设施, 支持复杂的数据采集技术和存储解决方案, 用于电网数据分析和优化。

集中式管理、控制和智能电网的可视性, 对提高效率和可靠性而言至关重要。当前所面临的挑战是汇集不同格式的分散信息, 以提供统一、实用的分析。思科智能电网架构通过网络工具和软件服务提高了运行的效率。例如, 支持自动计量基础设施、配电管理、断电信息系统、地理信息系统、计量数据管理系统、资产管理、以及客户信息系统。

大型网络IP规划 第2篇

1、科学性

2、合理性

3、可扩展性

4、便于管理

资料：二进制 ：1286432168421

11111111.11111111.11111111.11111111

案例：一所大学现在需要建设网络，为了学校信息中心的人员的方便管理，需要对IP有一个合理的规划，现有15个学院+一个校领导域，共需建设16个子网，以及在每个学院设置台PC机器的IP地址，现在为了后续网络拓展，需要提前预留一半的IP地址，假设每个学院又要设置8个学院的子网(举例：机房1、机房1、机房3、实验室、科研室、学院领导网、研究生)，方便学院部门管理。预计在网络ID为172.16.0.0/16配置IP。

分析：1、16个二级子网

2、每个子网2000个IP地址

3、每个二级子网又划分8个三级子网(有256太机器)

4、 网络ID：10101100.00010000.00000000.00000000

子网掩码：11111111.11111111.00000000.00000000

解决方案：

1、现在需要预留一半的IP地址：我们需要设置一级子网，那就将网络的一半IP地址预留：

(1)现在网络ID中的网络号是：172.16(16位)主机号是0.0(16位)

主机数：2的16次方个

(2)想再将网络ID中的主机号一分为二，现在向主机号中借一位变成网络号，那么现在就变成2个一级子网：172.16.0.0/17172.16.128.0/17，网络号之间的间隔是27=128(7为第三组中的主机数)

一级子网网络1：10101100.00010000.00000000.00000000

一级子网网络2：10101100.00010000.10000000.00000000

子网掩码：11111111.11111111.10000000.00000000

现在每个子网络中的网络号是：17位主机号是15位

主机数：215个

(3)现在将一级子网1：172.16.0.0预留，将一级子网2：172.16.128.0分配

2、现在在一级子网2：172.16.128.0中划分16个二级子网，每个二级子网中有2000多台机器，

(1)现在网络ID中的网络号是：172.16.128(17位)主机号：15位

主机数：215个

(2)要在一级子网上划分16个二级子网，需要向主机号中借4位(24=16)变成网络号，成为16个二级子网，网络号之间的间隔是23=8(3为第三组中的主机数)

二级子网网络1：10101100.00010000.10000000.00000000172.16.128.0/21

二级子网网络2：10101100.00010000.10001000.00000000172.16.136.0/21

二级子网网络3：10101100.00010000.10010000.00000000172.16.144.0/21

二级子网网络4：10101100.00010000.10011000.00000000172.16.152.0/21

二级子网网络5：10101100.00010000.10100000.00000000172.16.160.0/21

二级子网网络6：10101100.00010000.10101000.00000000172.16.168.0/21

二级子网网络7：10101100.00010000.10110000.00000000172.16.176.0/21

二级子网网络8：10101100.00010000.10111000.00000000172.16.184.0/21

二级子网网络9：10101100.00010000.11000000.00000000172.16.192.0/21

二级子网网络10：10101100.00010000.11001000.00000000172.16.200.0/21

二级子网网络11：10101100.00010000.11010000.00000000172.16.208.0/21

二级子网网络12：10101100.00010000.11011000.00000000172.16.216.0/21

二级子网网络13：10101100.00010000.11100000.00000000172.16.224.0/21

二级子网网络14：10101100.00010000.11101000.00000000172.16.232.0/21

二级子网网络15：10101100.00010000.11110000.00000000172.16.240.0/21

二级子网网络16：10101100.00010000.11111000.00000000172.16.248.0/21

子网掩码：11111111.11111111.11111000.00000000

现在每个子网络中的网络号是：21位主机号是11位

主机数：211个(2048个)

现在主机号中共有2048个IP，除去网络号和广播号，足够满足方案中的要求，

(3)现在将二级子网1：172.16.128.0/21举例，进行三级子网的划分，满足学院的要求。

3、现在在二级子网1：172.16.128.0/21中划分3个三级子网，每个三级子网中有256多台机器，

(1)现在网络ID中的网络号是：172.16.128(21位)主机号：11位

主机数：211个

(2)要在二级子网上划分8个三级子网，需要向主机号中借3位(23=16)变成网络号，成为8个三级子网，网络号之间的间隔是20=1(0为第三组中的主机数)

三级子网网络1：10101100.00010000.10000000.00000000172.16.128.0/24

三级子网网络2：10101100.00010000.10000001.00000000172.16.129.0/24

三级子网网络3：10101100.00010000.10000010.00000000172.16.130.0/24

三级子网网络4：10101100.00010000.10000011.00000000172.16.131.0/24

三级子网网络5：10101100.00010000.10000100.00000000172.16.132.0/24

三级子网网络6：10101100.00010000.10000101.00000000172.16.133.0/24

三级子网网络7：10101100.00010000.10000110.00000000172.16.134.0/24

三级子网网络8：10101100.00010000.10000111.00000000172.16.135.0/24

子网掩码：11111111.11111111.11111111.00000000

现在每个子网络中的网络号是：24位主机号是8位

主机数：28个(256个)

现在主机号中共有256个IP，除去网络号和广播号，足够满足方案中的要求。

以二级子网1：172.16.128.0/21中划分3个三级子网为例，进行划分学院中三级子网，其他二级子网的划分方法以上类推。

现在这个大型网络的IP地址很合理、科学的配置完整。如果本网络以后扩展院系或添加院系，只需在预留的一级子网络中提取相应的IP地址。如果院系的IP不够，也可以在预留的一级子网络中提取相应的IP地址。原理一样。

注：文中的一级子网网络、二级子网网络、三级子网网络都是为了方便理解IP规划的思路，没有此概念!它们统称子网!

宽带IP网络的接入技术 第3篇

关键词：宽带IP网络ADSLHFCFTTX+LAN无线宽带接入

1 宽带IP网络的概念

所谓宽带IP网络是指Internet的交换设备、中继通信线路、用户接入设备和用户终端设备都是宽带的，通常中继线带宽为每秒数吉比特至几十吉比特，接入带宽为1～100Mbit/s。在这样一个宽带IP网络上能传送各种音视频和多媒体等宽带业务，同时支持当前的窄带业务，它集成与发展了当前的网络技术、IP技术。

2 宽带IP网络的特点

宽带IP网络具有以下几个特点：

2.1 TCP/IP是宽带IP网络的基础与核心。

2.2 通过量大程度的资源共享，可以满足不同用户的需要，IP网络的每个参与者既是信息资源的创建者，也是使用者。

2.3 “开放”是IP网络建立和发展中执行的一惯策略，对于开发者和用户极少限制，使它不仅拥有极其庞大的用户队伍，也拥有众多的开发者。

2.4 网络用户透明使用IP网络，不需要了解网络底层的物理结构。

2.5 IP网络宽带化，具有宽带传输技术、宽带接入技术和高速路由器技术。

2.6 IP网络将当今计算机领域的网络技术、多媒体技术和超文本技术融为一体，为用户提供极为丰富的信息资源和十分友好的用户操作界面。

3 宽带IP网络的接入技术

宽带IP网络常用的宽带接入技术主要有：ADSL，HFC，FTTX+LAN和无线宽带接入等。

3.1 ADSL接入技术

3.1.1 ADSL的定义

不对称数字用户线（ADSL）是一种利用现有的传统电话线路高速传输数字信息的技术，以上行和下行的传输速率不相等的DSL技术而得名。ADSL下行传输速率接近8Mbit/s，上行传输速率理论上可达1Mbit/s，并且在同一对双绞线上可以同时传输上行和下行数据信号和传统的模拟话音信号等。

ADSL技术将大部分带宽用来传输下行信号（即用户从网上下载信息），而只使用一小部分带宽来传输上行信号（即接收用户上传的信息），这样就出现了所谓不对称的传输模式。

3.1.2 ADSL的技术特点

3.1.2.1 ADSL的技术特点

①使用高于4kHz的频带来传输数据信号。②使用高性能的离散多音频DMT调制编码技术。③使用FDM频分复用和回波抵消（EC）技术。④使用Splitter信号分离技术。

3.1.2.2 ADSL技术的主要优点

①可以充分利用现在铜线网络，只要在用户线路两端加装ADSL设备即可为用户提供服务。②ADSL设备随用随装，施工简单，节省时间，系统初期投资小。且ADSL设备拆装容易，方便用户转移。非常灵活。③ADSL设备采用先时宜的调制技术和数字处理技术，提供高速远程接收或发送信息，充分利用双绞线上的带宽。④在一对双绞线上可同时传输高速数据和普通电话业务。

3.1.2.3 ADSL技术的主要缺点

①对线路质量要求较高。②抵抗天气干扰的能力较差。③宽带可扩展的潜力不大。

3.2 HFC接入技术

3.2.1 HFC网的概念

混合光纤/同轴电缆（HFC）网是一种以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟和数字传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术等的宽带接入网络，是CATV网和电话网结合的产物，也是将光纤逐渐推向用户的一种新的经济的演进策略。

HFC网可以提供除CATV业务以外的语声、数据和其他交互型业务，称之为全业务网（FSN）。当然，HFC网也可以只用于传送CATV业务，即所谓单向HFC网，但通常指双向HFC。

3.2.2 HFC的网络结构

HFC由信号源、前端（可能还有分前端）、馈线网（光纤主干网）、配线网（同轴电缆分配网）和用户引入线等组成（HFC线路网的组成包括馈线网、配线网和用户引入线）。

这种HFC网干线部分采用光纤以传输高质量的信号，而配线网部分仍基本保留原有的树形——分支型模拟同轴电缆网，这部分同轴电缆网还负责收集来自用户的回传信号经若干双向放大器到光纤节点再经光纤传送给前端。

3.2.3HFC的优缺点

3.2.3.1 HFC的优点

①成本较低。与FTTC相比，仅线路设备的成本就低20%～30%。②HFC频带较宽，能适应未来一段时间内的业务需求，并能向光纤接入网发展。③HFC适合当前模拟制式为主体的视像业务及设备市场，用户使用方便。④与现有铜线接入网相比，运营、维护、管理费用较低。

3.2.3.2 HFC的不足之处

①成本虽然低于光纤接入网，但要取代现存的铜线环境投入将很大，需要对CATV网进行双向改造。

②建设周期长。

③拓扑结构需进一步改进，以提高网络可靠性，一个光电节点为500个用户服务，出问题影响面大。

④漏斗噪声难以避免。

⑤当用户数多时，每户可用的带宽下降。

3.3 FTTX+LAN

3.3.1 FTTX+LAN的概念

FTTX+LAN接入网是指光纤加交换式以太网的方式（也称为以太网接入）实现用户高速接入互联网，可实现的方式是光纤到路边（FTTR）、光纤到户（FTTH），泛称为FTTX。目前一般实现的是光缆到路边或光纤到大楼。

3.3.2 FTTX+LAN的网络结构

FTTX+LAN（以太网接入）的网络结构采用星形结构，以接入宽带IP城域网的汇聚层为例，如下图：

3.3.3 FTTX+LAN接入网络业务种类

3.3.3.1 高速上网业务

FTTX+LAN接入网可为小区居民用户和企业用户提供高速上网业务，可分为拨号和专线两种业务形式。

3.3.3.2 宽带租用业务

FTTX+LAN接入网可为企业集团等用户提供2～100Mbit/s甚至更高速率的宽带租用业务，通过宽带IP城域网将用户局域网络接入IP网。

3.3.3.3 网络互连

网络互连是指简单地为用户提供两个或多个节点之间的宽带IP数据传送通道，其适用对象是包括政府、大中小学校、医院、企业、商业及各分支结构等集团用户。

3.3.3.4 视频业务

宽带IP网可以承载基于IP的视频流，开展视频点播、远程监控和远程教学等交互视频服务，FTTX+LAN接入网可视频业务提供高带宽的传输通道，将视频业务接入宽带IP网。

3.3.3.5 IP电话业务

为了适应基于IP上承载语音这一Internet发展的趋势，FTTX+LAN接入网可以提供IP电话接入业务。

3.3.4 FTTX+LAN的优缺点

3.3.4.1 FTTX+LAN的优点

①高速传输——用户上网速率目前为10Mbit/s或100Mbit/s，以后还可根据用户需要升级。

②网络可靠、稳定——楼道交换机和小区中心交换机、小区中心交换机和局端交换机之间通过光纤相连，网络稳定性高、可靠性强。

③用户投资少、价格便宜——用户只需一台带有网络接口卡（NIC）的PC即可上网。

④安装方便——小区、大厦、写字楼内采用综合布线，用户端采用5类线方式接入，即插即用。

⑤应用广泛——通过FTTX+LAN方式即可实现高速上网，远程办公、VOD点播、VPN等多种业务。

3.3.4.2 FTTX+LAN的缺点

①5类线布线问题——5类线本身只限于室内使用，限制了设备的摆设位置，致使工程建设难度已成为阻碍以太网接入的重要问题。

②故障定位困难——以太网接入网络层次复杂，而网络层次多导致故障点增加且难以快速判断排除，使得线路维护难度大。

③用户隔离方法较为烦琐，且广播包较多。

3.4 无线接入

3.4.1 无线接入网的概念

无线接入网是指从业务节点接口到用户终端部分全部或部分采用无线方式，即利用卫星、微波及超短波等传输手段向用户提供各种电信业务的接入系统。

3.4.2 无线接入网的分类

3.4.2.1 固定无线接入网

固定无线接入网主要为固定位置的用户或仅在小区内移动的用户提供服务，其用户终端主要包括电话机、传真机或数据终端（如计算机）等。

固定无线接入网的实现方式主要包括无线本地环路一点多址系统、甚小型天线地球站（VSAT）系统、本地多点分配业务（LMDS）系统、无线局域网（WLAN）等。

3.4.2.2 移动无线接入网

移动无线接入网是为移动用户提供各种电信业务。由于移动接入网服务的用户是移动的，因而其网络组成要比固定网复杂，需要增加相应的设备和软件等。

移动接入网使用的频段范围很宽，其中可有高频、甚高频、特高频和微波等。

实现移动通信的方式有多种，如蜂窝移动通信系统、卫星移动通信系统等。

3.4.2.3 固定无线接入或移动无线接入

微波存取全球互通（WiMax）系统，它既可以提供固定无线接入，也可以提供移动无线接入。

4 结束语

在以上几种宽带接入方式中，在选择接入方式时，要综合考虑各种接入方式的优缺点及当地的具体情况。在宽带IP网络中，几种接入方式中用得较多的是ADSL和FTTX+LAN。ADSL适合零散用户的接入，而FTTX+LAN适合用户集中地区（如小区）的接入。

IP网络性能测试综述 第4篇

性能测试是IP网络建设和维护过程中的重要环节, 通过测试能获得网络运行的参数, 为IP网高效、稳定、安全、可靠运行提供有效监测手段。网络测试主要包括网络性能测试和网络应用测试等方面。在IP网络的运行中最令人关心的是网络性能测试。

1 IP网络性能衡量指标

根据中国通信标准化协会已完成的《IP网络技术要求———性能参数与指标》的有关规定, IP网络性能的参数主要包括时延、丢包率、抖动、误差率、带宽、吞吐量等。

1.1 时延

网络时延是指数据分组在网络中传输的延迟时间, 包括单向时延和往返时延。单向时延指穿过一个或多个网络段, 传送IP包所经历的时间。往返时延指从网络的一端发送一个消息到另一端, 然后该消息再返回到发送端所需要的时间。网络时延主要由链路传输时延、节点处理时延与排队时延造成。

1.2 丢包率

丢包率指在一定的时段网内两点间传输中丢失分组与总的分组发送量的比率。丢包率主要与网络的流量有关, 准确地说是与每段路由的网络拥塞程度有关。无拥塞时路径丢包率为0%, 轻度拥塞时丢包率为1%-4%, 严重拥塞时丢包率为5%~15%。网络丢包率将直接影响网络应用的正常使用。

1.3 抖动

抖动也称为IP时延变化, 是指分组从源节点到目的节点相继分组到达时间的变化量。时延抖动主要由IP数据包在节点排队等待时间的不确定性因素造成。

1.4 误差率

误差率是指同一个包两次接收或分组的次序颠倒等而引起的错误与总的分组发送量的比率。

1.5 带宽

带宽反映了单位时间内传输数据的能力, 即每秒网络所能传输的数据量。对于测量而言, 沿一条路径的可用带宽是用户端主机沿着该路径与给定的目的主机之间能够传输的最大带宽。

1.6 吞吐量

吞吐量 (Throughput) 是指在规定时间、空间及网络路径的前提下, 传输数据时实际获得的带宽值, 一般指链路上所有通信数据总的传输速率。由于多方面的原因, 实际上吞吐量往往比传输介质所标称的最大带宽小得多。对于当前的应用, 一般要求吞吐量是信道带宽的80%以上。

2 IP网络性能测试手段

从测试手段来分, 网络性能测试主要有软件测试、专用硬件 (仪器) 测试和软硬件结合的混合测试三种方法。

2.1 软件测试。

首先, 操作系统自带一些测试命令可以实现时延、丢包率等简单参数的测试, 如ping, 命令。其次, 有些免费通用的小型测试软件可供下载使用, 如丢包率测试软件ATKKPING。用户也可以自行开发一些测试软件, 但是需要第三方的检测和相关部门的认证。网络性能测试软件逐步发展为由监测服务器、被测实体和被测网络三部分组成的网络性能监控管理系统, 实现对网络和设备的性能监测和管理。网络性能监控管理系统可以实现分布式性能采集以及提供大规模IP网络性能监控手段, 还可以监测网络运行性能, 及时发现网络上可能存在的问题, 为网络优化、网络运行维护提供数据支撑。

2.2 硬件测试。

硬件测试也就是利用专门的仪器进行网络性能测试, 如Fluke网络公司生产的Metro Scope协议分析仪, 国内也有一些公司能生产网络测试仪器, 不过知名度和使用率上都不如国外大公司的产品。这些专门的仪器可以实现网络单个或者多个性能的测试, 如测试其吞吐量、延时、丢包率、抖动等参数。一般测试仪器功能强大, 且接口丰富, 便于大型测试和配合软件测试。

2.3 软硬件结合测试。

软硬件结合测试模式一般采用服务器———客户机模式, 服务器端软件安装在测试仪表的主机上, 在开机后会随着主机内操作系统的启动而自动启动。客户端测试软件一般安装在网络内配合测试仪器进行性能测试用的计算机上, 根据测试项目的不同选择使用不同的软件。

3 IP网络性能测试方法

网络性能测试按是否向网络内部注入探测包, 分为主动测试和被动测试。主动测试是通过向网络注入探测包, 判断应用从网络获得服务的能力。被动测试是用仪表监测网络中的数据, 通过分析采集到的数据判断网络性能状况, 是在不影响网络正常工作的情况下进行的测试。在实际应用中一般采用主动测试技术。另外, 网络测试按照测试所处的位置可分为单点测量与多点测量, 按照测试层面的不同分为应用层测试和网络层测试等。

3.1 时延测试。

时延的测试步骤是:选择源和目的IP地址并以此生成一个测试分组;目的主机处接收并响应测试分组;在源主机处, 记下开始时间戳, 然后将准备好的分组发送到目的处;到达目的端, 尽快从目的端返回一个相应的响应分组到源端;如果响应分组在一个合理的时期内到达, 在接收测试分组时尽快记下一个结束时间戳, 通过这两个时间戳的相减就可以计算出环路时延值;如果分组不能在一个合理的时期内到达, 则认为单向时延值不确定。

3.2 丢包率测试。

丢包率的计算公式是:丢包率=[ (输入帧个数一输出帧个数) ×100/输入帧个数。测试时, 网络测试仪发送测试帧的速率从传输介质的最大理论值开始, 以后每次发送速率递减10%, 直到两次测试没有丢帧为止。丢包率测试时需考虑的是测试次数因为数据帧丢失是一个随机行为, 对每一个测试案例都要重复测量多次以便获得统计数据, 最后给出丢包率的平均值, 测试次数可设定为20次。

3.3 吞吐量测试

吞吐量测试是检测每秒钟传输数据的字节数和数据包数。典型的吞吐量测试是从一个网络设备, 以指定的速率和时间间隔向另外一个网络设备发送流量, 接收设备统计在此时间间隔内收到的帧数并计算接收的速率 (也称为吞吐率) 。吞吐量是接收器收到的好帧数量/时间, 测试通过改变帧长度, 重复以上测试得到不同速率下的测试结果。吞吐量测试是一个双端的测试, 一端的设备模拟为主机或服务器, 另一端的设备作为远端或者客户。主机测试设备发送流量, 远端测试设备接收并测量结果。由于采取主动测量的方法, 会在网络中引入较多的测量流量, 将对网络实际性能造成一定的影响, 所以在进行网络吞吐量测试时通常都采用比较小的时问间隔, 多次采样测试, 并绘制成吞吐量的历史趋势图。需要注意的是, 网络吞吐量非常依赖于当前的网络负载情况, 为了得到正确的网络吞吐量, 最好在不同时间分别进行测试, 只有这样才能对网络吞吐量进行全面认识。

3.4 网络带宽测试

带宽测试一般采用主动测量方法, 就是通过向网络注入主动探测包以获取网络时延特性, 并通过特定的模型估测出带宽。网络带宽一般由吞吐量测试来验证, 最大吞吐量就是一般意义上的网络带宽。测试方法是从最大的理论速率开始发送, 然后逐步降低发送的速率直到在接收端没有数据帧丢失。

结束语

本文对IP网络性能测试的重点指标进行了介绍, 探讨了时延、吞吐量等关键指标的测试机理和技术实现方法, 在一定程度上可以为提高网络服务质量提供指导。但是, IP网结构复杂、规模庞大、应用业务繁多, 有许多测试工作要做, 如网络安全性测试、网络设备稳定性测试、网络应用测试等, 测试指标的确定也是一个逐步完善的过程, 而测试技术也在不断发展, 测试体系的建立更是一个系统工程, 需要更多的技术人员投入研究, 以实现对网络的定量评估、科学管理, 确保IP网络中各业务数据的高效、安全、可靠传输。

摘要：论文从实时性、可靠性、网络传输能力等方面提出了评价IP网络性能的关键指标, 探讨了IP网络性能测试的相关技术和实现方法, 为精确定量地评估IP网络的性能、降低网络风险并提高网络服务质量提供了有效的支持。

关键词：IP,性能测试,测试

参考文献

[1]林芳, 冯玉珉.IP网络分组时延的测量[J].通信前沿.2005 (3) .

[2]赵锋.IP网络测试技术[J].电信网技术.2009 (1) .

[3]谢希仁, 鸣, 张兴元.计算机网络[M].电子工业出版社, 2003.

网络层(IP层)知识总结 第5篇

1.网络层提供的两种服务

虚电路(VC):面向链接的，由网络确保提供可靠的服务。借鉴与电信网络。两个计算机通信前先建立链接。

数据报服务：网络层向上只提供简单灵活的，无连接的，尽最大努力交付数据报服务。网络层不提供服务质量承诺。

依据：计算机比电话机智能，有很强的差错处理能力。由于传输网络不提供端到端的可靠服务，因此路由器可以设计的简单，价格低廉。

2.网际协议IP 网际协议IP是TCP/IP体系中最主要的协议之一。IP协议配套使用的有：  地址解析协议ARP(Address Resolution Protocol) 逆地址解析协议RARP(Reverse Address Resolution Protocol) 网际控制报文协议ICMP(Internet Control Message Protocol) 网际组织管理协议IGMP(Internet Group Management Protocol)ICMP和IGMP使用IP协议 IP协议使用ARP和RARP协议

IP协议实现网络互连，使参与互连的性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的网络

3.什么是虚拟互联网络(逻辑互联网络)互连起来的物理网络的异构性本来是客观存在的，但利用IP协议可以使这些性能各异的网络在网络层看起来好像是一个统一的网络。

网络的异构性：由于用户需求不同，网络技术发展，导致网络体系中存在不同性能，不同网络协议的网络。(那么如何使这种存在差别的网络连接到一起，感觉像是一种网络没有障碍的通信——>使用相同的网际协议IP，构成一个虚拟互联的网络。比如我们通信的过程中，有段网络使用了卫星链路，有的使用了无限局域网，但是IP协议可以使信息在这些网络传输)。

用来连接异构网络的设备：路由器。

4.将网络互连起来要使用一些中间设备，根据中间设备所在层次不同分为：

(1)物理层使用的中间设备转发器(repeater)(2)数据链路层使用的中间设备网桥或桥接器(bridge)(3)网络层使用的中间设备路由器(router)(4)网络层以上使用的中间设备网关(gateway)

转发器和网桥只是把网路扩大(因此，由转发器和网桥连接起来的若干个局域网仍属于一个网路，只能有一个网路号(主机号不同))路由器实现网络互连（路由器的每一个接口都有不同的网络号IP地址）5.IP地址和物理地址

物理地址：数据链路层和物理层使用的地址

IP地址：网络层和以上各层使用的地址，是一种逻辑地址(因为IP使用软件实现的)1.IP地址放在IP数据报首部，硬件地址则放在MAC帧首部

2.在局域网中，只能看见MAC帧。MAC帧在不同的网络上传送时，其MAC帧首部的源地址和目的地址是要发生变化的。

3.在IP层抽象的互联网上只能看到IP数据报。4.IP地址有32位，局域网的硬件地址是48位

6.物理地址与IP地址的匹配<——>ARP与RARP（由物理地址怎样找到对应的IP地址/由IP地址怎样找到对应的物理地址）由于DHCP已经包含RARP现在很少单独使用RARP ARP：在主机ARP高速缓冲中存放一个由IP地址到硬件地址的映射表，并且这个表还动态更新（新增和超时删除）。映射表中存放本局域网各主机和路由器IP地址到硬件地址的映射表。

同一局域网中，ARP解决IP地址到硬件地址映射问题：

当主机A向本局域网内某主机B发送IP报，先在自己的ARP高速缓冲中查看有无主机B的IP地址。如果有，根据IP地址找到对应的硬件地址，将硬件地址写入MAC帧中，然后把该MAC帧发往此硬件地址。

当B刚入网，或A刚开机ARP高速缓冲中是空的，则A自动运行ARP，找出B的硬件地址。

1)ARP进程在本局域网广播发送一个ARP请求分组，主要内容是“我的IP地址是209.0.0.5，硬件地址是00-00-C0-15-AD-18,我想知道IP地址为209.0.0.6主机的硬件地址”。

2)本局域网所有主机都收到此分组，但是只有目的IP会写入自己的硬件地址，以普通的单播ARP响应分组响应。同时，B也会把A的IP地址与硬件地址写入自己的ARP高速缓冲中。

3)A收到后，将B的IP和硬件地址写入ARP高速缓冲中。

不同局域网中，ARP解决IP地址到硬件地址映射问题：

A无法直接找到远程主机B的硬件地址。A首先将A所在局域网的路由器IP解析为硬件地址，将IP数据报传送到路由器。路由器从转发表中找到下一跳路由，同时用ARP解析出下一跳路由的硬件地址…直至最后。ARP是解决同一个局域网上的主机或路由器的IP地址和硬件地址的映射问题。为什么这样说?当主机A要与另一个网络主机B通信时，首先A是通过ARP找到路由器R1，这是一次ARP的使用，即在A和R1的局域网中使用，由R1找B或与B相连的路由器R2，是在R1和B或R1和R2的局域网中使用的ARP，这是又一次使用ARP，所以说ARP是解决同一个局域网上的IP地址和硬件地址的映射问题。

7.ARP高速缓冲每一个映射项目都设置了生存时间。超过生存时间的项目就删除掉。B的网络适配器（网卡）坏掉等都会造成B的硬件地址变化。8.既然在网络链路上传递的帧最终是按照硬件地址找到目的主机的，那么为什么不直接使用硬件地址进行通信，而是使用抽象的IP地址并调用ARP来寻找相应的硬件地址？（IP地址的意义）

因为全世界存在各种各样的网络，使用不同的硬件地址。要使这些异构的网络能够相互通信需要非常复杂的硬件地址转换工作，这由用户主机来完成几乎是不可能的，有了统一的IP地址，通信就像连在一个网络上，并且ARP工作过程是由软件自动完成的。

9.网际控制报文协议ICMP

为了更有效地转发IP数据报和提高交付成功机会，使用ICMP(Intetnet Control Message Protocol),ICMP不是高层协议，而是IP层协议。

ICMP分为两种：ICMP差错报告报文和 ICMP询问报文

ICMP询问报文请求报文的应用ping应用层直接使用网络层ICMP的一个例子，没有通过TCP或UDP ICMP差错报告报文时间超时的应用traceroute IP数据报中包含不可交付的UDP

10.路由选择协议（核心：路由算法）：使用何种方式获得路由表中各项目

由算法能否随网络的通信量或拓扑自适应进行调整分为

静态路由选择策略：非自适应路由选择，简单，开销小，不能适应网络变化，适合简单小网络

动态路由选择策略：自适应、复杂，开销大，能适应网络变化

因特网采用的路由选择协议：自适应(动态的)、分布式路由选择协议

11.自治系统(AS)：单一技术管理下的一组路由器

即一个自治系统内使用的是相同的路由选择策略。由路由选择协议是在自治系统内使用还是系统外使用分为：内部网关协议和外部网关协议。（由历史原因称为网关协议其实是路由器协议）

内部网关协议(IGP)：RIP和OSPF（力求最佳路由）

外部网关协议(EGP)：BGP-4（力求较好路由，不兜圈）

12.路由信息协议RIP(Routing Information Protocol)RIP协议让一个自治系统内所有路由器（交换信息时只和相邻路由器交换）都和自己相邻的路由器定期交换信息，并不断更新其路由表，使得每一个路由器到每一个目的网络的路由器都是最短的。

基于距离向量路由选择协议最大特点简单 缺点：限制网络规模，最大距离为15 每次交换完整路由表，随网络扩大，开销增大

“坏消息传的慢”

跳数：即到目的网络的距离(与路由器直接相连的网络距离为1,RIP允许一条路径最多包含15个路由器，因此跳数为16表示不可达)

RIP协议特点（与哪些路由器交换信息，交换什么信息，什么时候交换）

1)仅与相邻路由器交换信息

2)交换信息为当前本路由器所知道的全部信息。包括，我到本自治系统所有网络的距离，到每个网络的下一跳路由(只知道下一跳路由，不知道整个网络拓扑结构)3)按固定时间交换:30秒

距离向量算法：

首先，对每一个相邻路由器发送RIP报文（使用了UDP，即RIP报文+UDP首部+IP首部构成IP数据报），报文包括“目的网络N，距离d，下一跳路由是R”

然后，接受到的路由器进行分析： 1）对地址为X的路由器发来的报文，先将所有报文的下一跳路由改为X,并将所有距离+1。（对于本网络来说，如果准备按X发来的报文项目通信目的网络，则须经过X，即下一跳路由为X，而与目的网络的距离为X到目的网络的距离+1）。2）对修改后的报文，与自己原路由表对比：

a.原路由表中，没有此目的网络N，直接添加

b.原路由表有目的网络N，比较下一跳路由地址，若原来下一跳路由地址也是X,直接更新（网络状态可能发生变化，因此以此次新信息为准）c.若下一跳地址不是X，则比较距离d，以小的为准 d.否则什么也不做

3）若3分钟没有收到相邻路由器的更新路由表，则把此相邻路由器距离标为16（不可达）4）返回

一个RIP报文最多包括25个路由，RIP报文最大长度4(首部)+25*20(一个路由器信息20字节)= 504字节

13.开放最短路径优先OSPF(Open Shortest Path First)最主要特征：使用分布式链路状态协议

OSPF协议特点(与RIP比较)1）向本自治系统所有路由器发送信息，但是使用洪泛法发送，路由器向所有相邻的路由器发送信息，而每一个相邻路由器也会把此信息发送给其相邻的路由器（不发给刚刚发来信息的路由器），这样，整个系统都能收到。（RIP只给相邻发送）2）发送信息：相邻所有路由器链路状态。包括本路由器和哪些路由器相邻，以及该链路的“度量”（费用，距离，时延，带宽），可以知道整个网络拓扑。（RIP只发送到所有网络距离和下一跳路由）

3）只有链路状态发生变化，才以洪泛法再次发送信息。（RIP定期）

OSPF将自治系统划分为更小范围，区域。OSPF只在自己区域交换信息，而不再是整个自治系统。减少整个网络上通信量，此时只知道本区域网络拓扑。

OSPF报文直接使用IP数据报（OSPF+IP首部）

OSPF五种分组类型

1）类型1，问候分组，确定邻站可达性(10秒交换一次)2）类型2，数据库描述分组，向邻站发送自己的链路状态数据库摘要信息 3）类型3，链路状态请求分组，向对方请求发送某些链路状态详细信息 4）类型4，链路状态更新分组，用洪泛法全网更新链路状态协议核心部分 5）类型5，链路状态确认，对更新的确认

14.外部网关协议——BGP(边界网管协议)BGP是不同AS的路由器之间交换路由信息的协议

不同的AS为什么不能使用内部网关协议：

1）英特网规模太大，使得AS之间路由选择非常困难。主干网已超过5万路由前缀，使用链路状态数据库（OSPF方法），用Dijkstra计算花费时间也很长。不同的AS中，度量的量度也不一样，不能通用。

2）AS之间的路由选择协议必须考虑相关策略。不同的网络性能差距较大，根据最短路径找出的路径，可能并不是最快的（在同一个AS中，网络相差不大，最短路径基本实现最快速度）。并且AS间路由选择也应考虑到政治，安全和经济，允许使用多种路由选择策略，如我国国内传送数据，尽量不要经过其他国家，尤其是可能造成威胁的国家。

BGP只是力求寻找一条能够到达目的网络比较好的路由，而非一条最佳采用路径向量路由选择协议

BGP发言人：每一个AS至少选择一个作为本AS的BGP Speaker，一般是边界路由器，该路由器代表整个AS与其他AS交换信息。一个BGP Speaker与其他AS的BGP Speaker交换路由信息，首先建立TCP连接（端口号179），然后交换报文建立会话，使用TCP为了提供可靠的服务。相邻的两个Speaker成为邻站会对等站。

每一个Speaker除了运行BGP,还要运行RIP或OSPF

BGP的路由表（与RIP相似）包含

目的网络前缀下一跳路由到达目的网络所要经过AS序列（RIP是跳数）BGP在路由反生变化时更新路由表有变化的部分 BGP4种报文(TCP报文)1）OPEN(打开)报文，与邻站建立关系，通信初始化

2）UPDATE(更新)报文，通告某一路由的信息，更新路由信息核心内容

每个报文只能宣布增加1个新路由，但可以宣布撤销多个。

3）KEEPALIVE(保活)报文，周期性保持与邻站的连同 4）NOTIFICATION(通知)报文，发送检测差错

两个邻站属于不同AS，交换信息前先建立链接(某个路由器可能因为负荷过高而不愿通信)，先发送OPEN，建立连接，发送KEEPALIVE(30秒一个，防止开销过大，只用BGP的首部19字节)，保持连接，在用UPDATE更新信息。

15.路由器的结构

路由器：一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务就是转发分组（转发分组正是网络层的主要工作）

路由器结构可划分两大部分：路由选择+

分组转发

路由选择：控制部分，核心部件为路由选择处理机任务是根据所选定的路由选择协议构造出路由表，并不断维护路由表。

分组转发：三部分交换结构、一组输入端口和一组输出端口（此处为硬件端口，与运输层端口不同）

交换结构的作用就是根据转发表对分组进行处理，将某个输入端进入的分组从一个合适的端口转发出去，交换结构本身就是一种网络。

交换的方式：通过存储器、通过总线、通过互联网络

16.IP多播

单播（一对一）

多播（也称组播，实现一对多，但是是对选择好的多个用户播送）

广播（一对多，无法选择特定用户，对所有用户都播送，DHCP获取IP使用了广播，ARP寻找目的主机硬件地址也使用了广播）

多播可以节约网络资源，能够运行多播协议的路由器称为多播路由器 多播组的标识符就是IP地址中的D类地址(与广播的差异)。前四位1110 D类地址的范围

224.0.0.0——239.255.255.255，共可标识228个多播组 多播数据报与一般数据报的区别使用D类地址作为目的地址，并且首部协议字段值为2，表明使用IGMP协议（多播地址只用用于目的地址，不能用于源地址，对多播不产生ICMP差错报文，PING多播地址，不会受到响应）

17.IP多播的种类

a)只在本局域网上进行硬件多播，b)在因特网范围内进行多播

在硬件多播中，以太网多播地址范围01-00-5E-00-00-00到01-00-5E-7F-FF-FF只由低23位用于多播，与IPD类地址低23位对映，因此多播IP地址与以太网硬件地址的映射不是唯一的。当主机收到多播数据，还要在IP层利用软件进行过滤，把不是本机接受的数据丢弃。

IP多播需要两种协议：IGMP(网际组管理协议)和多播路由选择协议

IGMP是让连接在本地局域网上的多播路由器知道本局域网上是否有主机参加或退出可某个多播组。IGMP使用IP数据报传送报文。

IGMP工作阶段：

1）有主机新加入多播组，向多播组地址发送IGMP报文。

2）本地多播路由器周期性检测本地局域网是否有主机处于多播组。多播数据报的发送者和接受者都不知道一个多播组有多少成员

只有IGMP协议，无法把多播数据报以最小代价传送给组成员，此时需要多播路由选择协议。

多播路由选择协议的特点：

1）多播转发必须动态适应组成员变化。只要有成员增加或退出及应更新，而普通的单播路由选择协议只在网络拓扑发生变化时才更新。2）多播路由转发协议转发数据报不仅仅要考虑目的地址。3）多播数据报的发送者可以使组成员，也可以不是。多播路由选择协议转发数据报使用的方法

1）洪泛法与减除（最小生成树，最短路径），适于较小多播组

2）隧道技术，对于多播组位置地理上分散情况使用，远距离传送在数据报外 再加普通数据报首部单播。

3）核心发现技术。多播组在较大的范围内变化也适用。

18.19.VPN(虚拟专用网)与NAT(网络地址转换)由于IP地址短缺，一个机构能申请到的IP地址小于本机构主机数，而且也不是所有主机都需连如因特网。但是这些主机还需要内部通信，从原则上讲，内部通信的主机可以由本机构自行分配IP地址(本地地址)，但如果自行分配的地址与因特网上实际分配的有冲突，出现地址二义性问题。

因此，可以指明一些专用地址，这些地址只能机构内部通信，因特网上所有路由器，对目的地址是专用地址的数据报不转发。

全世界有很多专用互联网络具有相同IP地址，但这些地址只在本地内部使用，不会引起麻烦，专用IP地址也叫可重用地址。

对于很大的机构相距比较远，可以利用公用的因特网作为本机构专用网之间的通信载体，这样的专用网成为虚拟专用网VPN（相比但购买一条通信线路作为专用简单，节省）

VPN不同网点之间通过互联网通信，所以对这些数据加密，需要专门软硬件。VPN通信：每个网点至少有一个路由器有合法IP地址，这样一个内部主机向另一个主机通信时，开始使用专用地址，到达这个路由器时转换为合法到的IP(将原数据报加密，变为内部数据报，在外面再加一层数据报首部)，到达另一个网点，由其路由器将合法IP转换为这个网点的本地IP。

NAT：解决VPN上多个主机想同时访问互联网。

在专用网链接因特网的路由器上安装NAT软件，这样的路由器叫做NAT路由器。一个NAT路由器至少有1个合法IP地址。这样有n个合法地址的NAT路由器即可满足n个主机同时访问互联网（转换地址）。

NAPT，将IP地址与端口号一起转换，这样当本地地址中通信具有两个相同端口号时，可以转换为同一个合法的IP，但是端口号不同。这样两个主机可以使用同一个合法的IP

20.IP数据报格式

1）版本(4位)：目前是v4，以后可能IPv6

2）首部长度(4位)：可表示十进制15，但是这个字段单位是32位(4字节)，即当首部长度为15时，表示此首部长度为15*4字节最常用的首部20字节(0101)。数据部分总是从4字节整数倍开始。固定首部最大值是希望用户节省开销，缺点，容易不够用。

3）区分服务(8位)：一般不使用

4）总长度(16位)：字段单位字节，即数据报最大长度为216-1=65535字节。

由于数据链路层都有自己的最大传输单元MTU，所以IP数据报封装链路层帧时，数据报最大长度不能超过MTU。一般IP数据报长度不长于1500字节，但为了效率，所有主机和路由器处理的IP报不小于576(512+60?)字节。当IP报长度超过MTU，就需要分片，这时首部总长度字段指的是分片后总长度。

5）标识(16位):每产生一个IP报，标识加1。为了分片后区分到底哪几个片在以后组装时成为一个。(IP报是无连接的，接收也不存在顺序，所以此标识不是为了标识接受顺序)

6）标志(3位)：只有两个有意义

MF: =1表示此分片后还有分片，=0表示此分片后无分片 DF:此报不能分片。DF=0允许分片

7）片偏移(13位)：分片后，此片相对原片位移。此字段单位8字节，所以片偏移以8字节为单位。也就是说每个分片一定是8字节整数倍。

8）生存时间(8位)：TTL，9）协议(8位)：使目的主机知道此报上交给谁

10）首部检验和(16位)：

11）源地址（32位）

12）目的地址（32位）

21.关于IP首部检验和

IP/ICMP/IGMP/TCP/UDP 等协议检验和算法一样，但IP只检验首部，TCP/UDP会检验首部+数据。

检验方式：二进制反码求和（若最高位产生进位，则进位和结果相加）此处以UDP首部检验和为例(考虑数据部分)

16~1列每列1的个数 2 4 1 3 5 4 4 5 0 4 2 4 7 7 7 9 1）首先是第1列9个1相加得1001(9)，低位1保留，其余三位分别向上进位，即0向第二列进位，0向第3列进位，1向第4列进位。

2）然后是第2列7个1和第1列进位的0相加，为7(0111)，同理低位1保留，其余三位向上进位。

3）第3列7个1和第1列进位0，第2列进位1相加得8（1000），低位0保留，高位进位 ……

4）最后第15列结果为0110，16列结果为0011，两个进位1的和（10）会与结果相加 5）计算结果为10010110 11101011与15、16列进位和10相加结果为10010110 11101101 然后求反码。

移动通信网络IP化改造 第6篇

【关键词】IP化；移动通信网络；改造；范围；流程

如今，移动通信网络的软交换技术已经逐渐成熟，IP网络技术也在朝着大规模、高水准的商用领域发展，因此移动通信网络的IP化趋势已经势不可挡。相比于传统TDM网络架构，IP化改造后技术在移动通信网络中将拥有更灵活高效的组网模式，可接受业务范围会更加广泛、多样化，而业务控制能力及网络建设成本也会有所改善。

一、移动通信网络IP技术的应用发展现状

移动网络IP化的核心就在于将移动语音与信令承载于IP承载网络之上，这其中就包括了移动核心网路承载与控制分离、软交换设备的引入。从所涉及范围角度讲，移动通信网络IP化可以应用于网络的应用层面、承载层面、接入层面、核心网层面和维护管理层面，所以IP化改造应该是一个漫长且复杂的应用建设过程。

在新时代，移动通信的网络IP化改造是一种必然，因为随着网络技术的发展与演变，如果要保持网络业务的高继承性与稳定性，就必须强化对骨干承载网的建设。所以在2007年，国内移动通信运营商已经基本完成了对IP骨干承载网络的建设部分，并在2009年建设了以IP化软交换技术为主的3G核心网络。此时在3G网络建设的过程中，无线数据业务已经实现了对IP网络的承载。2013年，第四代移动通信标准4G业务正式开启，对网络的IP化改造也已经逐步走向成熟。

在未来，通信网络的发展与演变也会与IP技术所紧密相关，甚至整个移动通信网络都会向全IP模式发展，对技术的引进与网络架构的实现将逐渐从承载网转为边际网、从互联网逐渐转化为电信网、从TDM逐渐转化为以软交换为主的扁平化网络体系，而数据业务也会朝着全业务应用方向发展。所以说，IP化改造将使得网络技术应用超出互联网领域本身，并逐步渗透到移动通信网络领域的各个层面，逐步成为未来4G网络的主力核心架构与统一公共承载模式，即未来移动通信网络必然成为全IP通信网络[1]。

二、IP化改造的意义与总体原则分析

（一）IP化改造的意义

IP化改造作為新一代移动通信网络发展的必然条件，它所提供的各种业务必然会为未来开放型的网络奠定技术基础，使得整个国家网络系统更加趋于综合、多元化发展。因此，IP化改造后的网络必然支持更多类型的通信业务，例如以宏观范畴为主的公用和专用VPN业务、基于移动业务特性的固定业务、多媒体业务等等。甚至包括许多实时及非实时、单播及组播业务。因此基于这些不断扩增的多媒体业务及数据业务，移动通信行业必然需要扩大自身的数据流量，将来自于不同网络的资源整合优化起来，形成一套以分组式网络技术为主的新网络环境，进而提升运营商为用户提供业务服务支持的能力，同时也节约更多网络运营成本。

基于需求角度，IP化改造后的移动通信网络不但要能够支持传统通信网络以及分组网络业务之间的相互融通，也要支持诸如传统ATM、SDH和FR业务技术，并在网络结构上实现业务与控制的相互分离以及控制与承载的相互分离，成为能够具有真正独立性、灵活性的网络，所以本文总结了IP化改造的几点现实意义。

首先，下一代网络将具有极强的可运营性和可管理性，它能够为网络运营商提供一套较为方便和操作型更强的管理模式，例如对于用户、网元设备、网络资源、各项业务的管理等等。

其次，它会具有承载多业务的能力，将业务竞争范围扩大，并希望在网络中提供对更多业务的承载能力，从而降低基础网络建设所带来的高指标开销及运维成本。

再次，IP改造后的移动通信网络会为城市提供更高稳定性、高可用性的网络，从而保证网络业务的运营可靠性。届时，网络延时、延时抖动、丢包等状况也都会变成既可控又可预测的。

最后，从网络运营安全保障角度来看，改造后的移动通信网络将能够提供从端到端的安全性服务，并能够具备一定的恶意攻击防御能力。而网络设备的抗攻击、用户业务保护与非法用户业务盗用防范也会变得更加专业化、高效化，所以IP化改造后的网络将更加安全，这也是它改造的现实意义所在。

（二）IP化改造的总体性原则

1.网络稳定性原则

虽然要进行大规模的网络IP化改造，但其前提也一定要以不影响现有网络运行环境为基础条件，对所进行的IP化改造设备实施较为严格的升级改造方案并考虑与其对应的风险，并设计与其对应的规避方案，最终目的即保证网络的长期稳定性。

2.业务继承性原则

IP化在改造过程中也必须考虑对现网中某些业务的继承性，绝对不能以降低网络质量和降低现网业务用户体验为代价，要在改造之前就考虑好对承载业务、电信业务、智能业务以及增值业务等等业务项目的考察，保证它们在IP化改造后的业务继承效能。

3.分类实施原则

由于IP化改造涉及对移动语音网的改造，所以为了确保全程全网实施，应该按照地区级别进行分类分区域性的网络化改造实施工作，尤其是重视对无线网络A接口、Gb、lu-Cs等接口的改造工作，并按照实际需求来进行分区域改造。

4.善用IP承载网原则

要遵循“近入IP、远出IP”的基本原则，充分利用IP承载网功能，将话务业务就近入IP网络之内，并在远端落地晚出IP网络，实现下一代网络组织的扁平化发展趋势[2]。

三、移动通信网络IP化改造的范围及流程

（一）移动通信网络IP化改造的范围

我国移动通信网络IP化改造的最终目标就是实现网络的全IP化，所以它所涉及的改造范围包括了基于Mc、Nb、Nc等接口的CS域，基于Gi、Gp、Gn等接口的PS域，以及lur、Gb、lu-cs、Abis的无线接口，另外还包括了基于MAP/CAP的信令网。（图1）

（二）改造流程

依照我国移动通信未来网络IP化改造的基本理念来看，IP化的改造流程基本可以分为三个步骤。

步骤1：实现全网范围的移动语音网IP化，将具有Nb、Nc接口的设备改造为带有MSC、TMSC所能达到的功能的设备。

步骤2：根据地区需求来实施对IP化改造的无线接入。需要根据需求来引入诸如Pool容灾技术来改造lu-Cs、Gb等端口，并同样将设备改造为涉及MSC、BSC、RNC端口的设备类型。

步骤3：根据发展成果来对网络IP化改造实施各项业务要求及信令，确保无线网络的全面IP化。例如结合标准协议来建设IP网络，并致力于对端口及业务平台接口的改造。另外在移动语音网方面也要实现IP化改造。

四、IP化改造后的注意问题及网络安全防范建议

（一）IP化改造后的注意问题

IP化改造后，由于软交换系统会引入大量数据及IT设备，并通过主系统及相关技术来完成对网络的基本架构和TDM制式转换，因此在网络IP化的改造建设过程中可能会涉及在组网规划、设备维护、网络优化、技术支撑以及网络问题安全方面的变革挑战，甚至在生产及管理环节都会遇到问题。因此在如此状况下，移动通信网络在IP化改造后需要注意以下几个问题。

1.故障定位复杂且解决过程漫长

IP化改造后的网络组网将趋于复杂化，所以一旦出现问题也将很难进行故障定位，问题解决时间也相对漫长。比如某省在网络维护过程中就遇到过通信不畅、信号中断等问题。但在网络人员对相关硬件、系统参数进行排查后却没有发现问题，所以为了快速恢复用户业务，就不得不重装系统，才使得业务恢复正常。但从设备维护成本角度看，这种故障排查及处理方式是有欠妥当的，不值得借鉴。因此故障定位难且难于维护是IP化改造后所必须要解决的问题。

2.不可预见因素多

由于采用了分离式架构，所以软交换网络系统在承载疏通IP相关信息时就很容易出现意外，比如某省在道路施工过程中就造成了路面塌方，使得地下光缆被压断。类似于这样的不可预见影响因素还有许多，他们都直接影響了移动通信网络的正常运营。

3.网络故障级联性大

上文提到，IP化改造后网络将趋于技术与结构上的复杂化，因此它的故障级联性也会相应增大。这也是因为IP化网络是一级关联一级的结构，所以只要任何一级出现故障，那么就会使得整个网络陷入瘫痪状态，形成连锁效应。比如某省移动网络的SGSN的MFS网元出现负荷过高，启动自我保护机制，并且不断向上一级网元发送错误信息包，又引起了上一级网元的拥塞，造成更大范围的网络故障。故如何防止故障范围影响的扩大也是保证网络质量的一个关键点。

（二）IP网络安全防范建议

1.强化集中维护体系

IP化网络改造以后，集约、精确、高效管理将成为全IP网络化管理的必然需求。基于设备数量不断增加、设备容量与网络规模变大的考虑，应该采用现代化技术提升管理体系的运维水平，以“集中控制、维护、管理、少局所、大容量、少人力、精管理”为改革思路，强化集中维护体系。比如说在网络运维作业中处理好企业信息化OA系统中所存在的关联性关系，将数据统计、发布与信息交流作为办公流程自动化与知识管理自动化的结合点，做好电子信息流的定制工作，确保网络资源的集中化管理质量。

2.做好质量评估

以交换设备运行质量为标准，建立良好的设备评估机制，将设备管理、维护与监控一体化，并实现标准流程模式。本文认为，基于软交换网络运行模式，应该实现IP化改造后网络的4个标准化，即故障处理标准化、实时监控标准化、日常维护标准化和质量评估标准化。

3.实现三网联动机制

按照IP化改造后核心网络的网络架构演进趋势，再基于上层业务需要与下层承载层QOS保证来确保各专业之间传统交换网络与耦合度、传输网络之间的紧密关系。由于IP承载网在专业传输特点上的差异性，并没有建立基于共同语言的沟通关系，所以应该基于先进网络管理手段建立三网联动机制，确保网络的高质量。其联动内容就应该包含了以承载网、割接、调整、故障处理和测试为主的信息共享机制；以承载网定期网络性能、链路符合等通报模式和提高AR-CE、CR-AR各个链路峰值带宽利用率为主的工程实施策略；还有以承接网网络资源表格统计与资源共享、系统和端口关联建立关系更新技术、故障快速定位排查处理为主的资源关联模式。保证对新网络系统的深度维护机制与精细化管理[3]。

总结

IP化改造后的移动通信网络必然会以软交换技术为核心技术，并吸取百家之长，形成全方位的分层、开放体系架构网络，为未来全业务、全IP网络运营模式的实现而不断改进。本文对IP技术进行了简单论述，证明了移动网络技术演进是一个非常复杂且漫长的系统工程，更是一个动态的管理过程。

参考文献

[1]卢凤英.内蒙古联通移动网络IP化改造规划与实施[D].北京邮电大学，2012.5-7.

[2]尼松涛，王题.中国联通移动网IP化改造现状及策略研究[J].移动通信，2010，34（1）：57-60.

IP网络平台 第7篇

博科委托Market Connections所做的IP存储调查采访了全美57 个联邦政府机构的200 位IT决策者。其它关键调查结果还包括:

美国政府机构45%的总存储容量是IP存储, 78%的受访者预计该容量未来一年至少增长10%。不断增加的服务器虚拟化、非结构化数据和融合系统部署是存储增长的最大驱动因素。

提高安全性 (57%) 、降低成本 (35%) 和改进应用性能 (35%) 是专用IP存储网络的三大优势。

44%的关键任务负载和超过三分之一的核心业务负载使用共享IP存储网络。

博科负责联邦政府机构事务的副总裁Anthony Robbins表示:“关键任务和核心业务负载使用共享存储网络会影响美国联邦政府机构的效率。光纤通道是核心业务负载最值得信赖、最广泛采用的存储网络基础架构。但是对于关键业务负载, 专用IP存储网络是确保安全、减轻数据丢失以及提供更好地应用性能所必需的。”

大数据、物联网和移动等第三平台技术为共享存储网络施加了额外压力, 威胁到了政府机构是否具备迅速地访问关键业务信息的能力。凭借专用IP存储网络, 政府机构可通过确保高优先级负载拥有一个直接路径而降低任务失败的风险, 并提供更高的性能、可靠性和安全性。

调查方法

让全IP与网络融合并行 第8篇

电信业的网络体系架构已经发生了深刻变革, 全IP的业务融合网络成为业界一致的认识。当前, 3G成为最热门的话题, 电信运营商都在加快进行网络部署。值得一提的是, 在大规模建设3G无线网络的同时, 电信运营商们依然具有良好的视野, 站在很高的角度, 从战略层面将3G的发展与网络架构演进统一考虑, 持续推动IP化网络融合发展, 为整个网络在一条良性轨道上健康发展奠定了坚实基础。

全IP是融合网络趋势

身处3G时代, 我们更加深刻感受到网络IP化后, 多业务融合带给电信网络的积极影响。IP化在降低电信运营商成本的同时, 大大增加了他们的选择性。现在IP化的网络越来越多, 技术越来越成熟, 几乎所有被市场认可的应用, 都可以用IP接入来实现, 显然IP化是网络演进的终极方向。融合后的多业务网络便于网络的管理和维护, 并降低综合造价。传统的电信网络采用分层次接入、分层次管理的设计思路, 一次通信的发起到建立连接, 需要穿过许多层次, 网络显得很“厚”。实现网络融合后, 终端与应用之间的距离明显缩短, 网络维护环节大大减少, 通信服务的质量更便于控制。在竞争日益激烈的今天, 全IP融合业务网络从投资和收益两端都有突出的贡献:降低建设和运营成本, 便于推出创新性业务。

IP化进程逐层渗透

3G时代来临使网络IP化日益深入, 从整个网络架构体系演进的角度出发, IP产品几乎可以应用到电信运营商的任何一个网络单元。例如, 移动核心网引入软交换技术后, 需要一个巨大的承载平台;实现全业务解决方案, 需要无线侧的传输和接入IP化等等。

在3G网络建设中, 承载网建设是一项庞大的工程。由于它直接影响服务质量和用户体验, 因此IP化的进程会比较快。现在有两种不同的思路:一是从原来传输网的角度去演进, 实现基站的接入能力, 如PTN;另一种直接采用IP接入方式 (IP RAN) 。从技术角度看, PTN更多在第二层上实现IP化, 而IP RAN则在提供二层传送功能的同时, 还提供三层功能。IP RAN最大优势在于, 众多基于IP的应用可以直接承载, 而不需要再叠加三层网络。这样一来, “最后一公里”的接入, 变成了支持多业务应用的直接接入。

IP化与网络融合平行

不少人将IP化理解为只是提供以太网接口和分组传送功能。试想, LTE和企业L3 VPN等诸多应用需要网络提供三层及更高层的功能, 随着应用增加, 需要在二层网络之上再叠加三层网络, 并考虑在多层叠加网络间的协同部署;网络中层级复杂, 不仅增加了管理的成本, 更重要的是影响用户使用体验。因此, IP化后的全业务融合网络包含IP化与网络融合两个平行的方向, 需要运营商结合起来统一考虑。

全业务运营时代的来临, 也赋予了像中国移动这样的传统移动运营商新机遇, 尤其是在互联网中的IDC领域。尽管这一市场存在竞争, 但中国移动拥有众多服务提供商合作伙伴, 在移动互联网的多个领域都很活跃, 由这些合作伙伴自身建设数据中心既不好规划也缺乏规模性, 中国移动可以大力推广IDC业务, 为这些下游企业提供一个良好的互联网设备托管平台, 让合作伙伴将精力更集中于核心业务的发展。

移动宽带化的业务创新

3G网络为运营商带来了移动宽带接入能力, 如果仅仅出售带宽资源, 很快会使电信运营商集体陷入价格战的境地。通信服务发展到一定阶段就会走向“包月制”, 其后果是企业难以提高竞争力, 行业走向“夕阳化”。因此运营商需要时刻做出准备, 通过创新不断推出“非包月制”的应用。在全球互联网的发展进程中, 思科与中国的电信运营商一起, 探索商务模式, 把握客户的信息化需求, 将传统互联网中一些有价值的应用, 移植到移动互联网上, 使运营商的3G网络能力, 转化为适应市场需求的移动互联网应用, 转化为实实在在的价值。例如Web Ex协作应用, 完全可以在移动领域发挥更大的效能。

在3G网络发展如火如荼的今天, 我们更应该坚持全IP融合业务网络, 在大规模推进移动宽带网络建设的同时, 坚定不移地推动网络整体架构的演进, 保证网络适应潮流、适应业务发展需要, 实现持续、健康的发展。

IPRAN网络IP地址规划 第9篇

1 IPRAN网络IP地址规划的主要内容

通常在分配IP网址时,必须使其适应拓扑层次结构,这样的情况下,不仅要有效利用地址空间,又要充分体现出网络的层次性、灵活性以及可扩展性等特征。与此同时,也要使其可以满足路由协议所提出的具体要求,从而为网络中的路由聚合提供方便,也可以减少路由表长度、路由器内存消耗、路由器CPU消耗,使路由算法效率得到切实有效的提高,使路由变化收敛速度加快,此外,还要充分考虑网络地址的可管理性因素。

IPRAN网络中的IP地址,所需要规划、配置的主要包括设备IP、管理IP以及端口IP,此外,还需要综合考虑业务网,对业务IP进行规划、配置,在发展初期,业务网所指的主要是3G无线回传业务。与此同时,在规划、配置端口IP的过程中,需要充分考虑预留互联端口IP地址。综上,IPRAN网络IP地址规划的主要内容如图1所示:

首先,设备IP,也被称为回送地址、本地环回接口或本地环回地址,所指的是LOOP BACK地址,设备IP作为一种虚接口得到了最为广泛的应用。一般情况下,设备IP被当作是一台路由器的管理地址,使用该管理地址,管理人员就可以远程登录该路由器,在这种情况下,该管理地址所发挥的是类似于设备名称的功能。但是,因为这种接口不存在与对端互联互通的要求,因此,为节约有限IP地址资源,通常将LOOP BACK接口地址设置为32位的掩码[2]。与此同时,为达到维护便利、简化管理的目标,一般会一起设置管理IP、LOOP BACK地址,从而生成路由器ID号,路由器ID号就是其在自治域之中的标识,该标识具有唯一性。

其次,管理IP所代表的是网元之中的网管IP,管理IP是移动设备可以被网络管理系统监督、控制的必要前提。管理IP地址可以在带内DCN之内使用,也可以在网关网元以及网管进行通信时使用。对于网元IP来说,其也是OSPF路由协议可以在DCN网络使用的基础条件,可以使用该接口地址,并将其当作BGP、OSPF动态路由协议的Router-ID。

再次,端口IP,也就是互联地址,其主要是在网络内部应用,主要作用是通过连接网元之间的线路来实现通信,基于此,要求对端配置必须和本端设备的端口IP处于同一网段。然而,同一端IPRAN设备的不同端口不能分配相同网段的IP地址,否则就会造成路由器上的不同端口与同一网段相对应,从而导致路由表存储出现一定的错误。

最后,业务IP,其所代表的是网络上的连接设备的地址,主要包括主机、基站、各种服务器以及基站控制器等。对于3G无线回传网络来说,所指的主要是RNC互联、IPRAN设备的GE端口地址,以及Node B互联、IPRAN设备的FE端口地址。

2 IPRAN网络IP地址规划过程中需要考虑的问题

2.1 对于LTE的IP地址,确定是否需要考虑预留

LTE阶段,无论是在现网基站中增加新的eNode B设备,还是将现网Node B设备升级,对于现网基站来说,IPRAN设备、Node B设备均要通过GE口实现互联,这就必须要为IPRAN设备、LTE设备的GE端口配置新IP。这是业务IP的范畴,而在开通电路时,其与3GNode B上存在的FE电路IP所归属的L3VPN是不同的,基于此,不仅可以重新规划私网地址,也可以直接采用3G网络中存在的该Node B所对应的业务IP。

2.2 确定是否能够对IP地址进行重复设置

针对IPRAN设备的LOOP BACK地址来说,如果不同地区之间的自治域号不同,那么从理论上来说,可以对不同地区的IP地址进行重复设置,也就是说,可以使不同地区的IP地址段相同。然而,为满足未来网络的可管理性、互通性等要求,一般会采取三级分配方法对IP地址进行分配,即集团、省份以及地区。具体如下:各省份的IP地址段由集团分配;按照所辖本地网的大小,由各省份分配其本地网的IP地址段;网内各分组传送设备、各厂家网络的IP地址,则由各本地网分配,这样可以有效确保全网IP地址的唯一性。

2.3 合理选择地址类型

IPRAN网络无需直接连接公网,基于此,无论是端口IP,还是管理IP,仅需使用私有IP即可。可供选择的地址段主要包括以下几种:第一种是A类私有地址,也就是从10.0.0.0开始,至10.255.255.255结束;第二种是B类私有地址,也就是从172.16.0.0开始,至172.31.255.255结束;第三种是C类私有地址,也就是从192.168.0.0开始,至192.168.255.255结束。应以网络规模计算需要配置的IP地址数量为主要根据,确定应用哪种IP地址段,与此同时,要统筹考虑,充分预留。

3 结语

综上所述,IPRAN网络是一种建立在IP基础上的传送网,为确保网络能够正常运行,也为保证未来网络能够互通,必须规划IPRAN网络IP地址。本文主要探讨了IPRAN网络IP地址规划的主要内容以及需要注意的几点问题,应得到关注与重视。

参考文献

[1]游小刚.IPRAN网络IP地址规划浅析[J].邮电设计技术,2014(9):67-74.

多DSP平台IP电话 第10篇

与传统的电路交换不同，IP电话(Voice over Package)和VoIP (Voice over IP)都采用分组交换，或称为包交换。在相当长的时间内，用数据网络来传输声音并没有受到重视，因为语音传输和数据传输的不兼容导致语音质量得恶化。由于系统成本较低以及使用了ATM和帧中继等网络技术的优点，IP电话近年来得到了快速发展。

市场对于实用的和性价比高的解决方案的需求，驱使IP电话系统在较小的平台上处理日益增加的语音信道。本系统用TI的TMS320C54x数字信号处理器设计这样的平台，系统的创新之处在于用多处理器来处理多个语音流。涉及的问题包括：语音和网络对DSP的接口、公用的软件算法、系统控制和硬件控制。系统是基于多DSP平台IP电话解决方案的系统级。由于其软件的可用性、低功耗、以及适当的外设和存储器，TI的TMS320C54x非常适合作此应用。系统设计包括硬件设计、系统控制的选择、以及应用软件的要求。

（二）系统语音接口

语音接口在电话系统和DSP之间发送和接收数字化的语音。该项处理的细节取决于语音数据的来源。在简单的单信道情况下，只是将一个数字电话通过串口接到DSP。但本系统要讨论的是集合在一起的语音流，例如从电话交换机来的信号，要求用多个处理器来提供服务。传输多信道数字语音，最通常的是T1(美国)和E1(欧洲)线路的时分复用方案。该接口包括线路接口、帧形成器、信道分配和串口。

（三）系统线路接口和帧形成器

与T1/E1线路接口的前端器件是收发器，它包括线路接口、帧形成器、往往还有缓冲器。线路接口的功能是与双绞线物理连接，发送和接收模拟信号波形，恢复时钟信号用于同步。将收发器和缓冲器在数据流里检测帧、多帧、以及信道的分界，监视误码情况并报警，缓存数据块以便与处理器连接。

T1和E1的多信道数据用时分复用(TDM)方式传输。每个时隙，DS0，包含信令信息和8位的数据。时隙聚合成帧，DS1。T1和E1都适应不同得信号属性，例如每帧的时隙数、基本的时钟速率等。一个T1的数据流，每帧使用24个信道，bit率为1.544Mbps(其中的1.536是可用的数据)。E1的数据以2.048Mbps速率传输，含30个信道。在这两个系统中，信道都含8位数据，以64kbps传输。每个信道也都包含了附属的信令信息，如呼叫的状态、摘机、挂机等。

通过信道传输语音时，声音通常被数字化，并被压缩成PCM(脉冲编码调制)声音流传输。压缩是将线性的数据转换成为非线性的对数形式。µ-律和a-律是两种公用的标准。

（四）系统信道分配和串口

信道分配指的是在帧中将每个信道延时，以便DSP处理。各帧按TDM的串行数据流，向C54x的串口提供数据。该接口需要很少的连接逻辑，提供合适的时钟和接口信号。将帧形成器和DSP接口，通过TMS320C54x的多通道缓冲接口(McBSP)来实现。该外设允许DSP根据时隙和帧信息，通过对外设编程，从TDM的帧提取给定信道的数据。

McBSP允许在DSP串行传输的方向上使用总线广播的方式。在发送期间，McBSP只在其可以响应的信道期间传输数据;否则，它就呈高阻状态。这就解决了多个DSP同时向总线写数据所产生的冲突问题，当然要假设每个DSP的信道没有交叠。另外一个解决方法是使用跟复杂的逻辑，使用专门的串行线将信道分配给DSP。这种方法更为复杂，且灵活性小。

使用上述方法，主机的处理器在初始化的时候，就通知各个DSP，对各自的信道进行管理。也可以在操作期间，动态地对各DSP分配信道。由此可以优化资源的管理。

帧形成器以分开的数据流，为每个信道提供信令数据。可以使用多种方法来管理信令数据。因为DSP往往并不直接处理信令数据，冲帧形成器来的信令线，可以直接接到主机的串口，以减轻DSP的负担。另外一种方案，是将信令像数据一样经过DSP。因为每个C54x有两个McBSP，另外一个串口就可以分配给信令数据。其细节取决于帧形成器芯片所使用的方法。C54x到帧形成器的物理连接的外部开销并不大。发送和接收都需要三条线：位流时钟信号;帧同步;串口数据线。时钟和帧同步必须与T1/E1的线时钟同步，可以从收发器芯片引出。

（五）系统控制

基于DSP的系统通常是主机(例如微计算机)通过从属的DSP来实施控制。从DSP的控制来说，主机有两个任务：主机管理系统的初始化，下载代码、分配参数，将资源分配给每个处理器;在正常工作期间，主机通过监视每个DSP的表现来执行系统的功能。

在系统初始化时，主机的处理器首先加载，然后再初始化DSP。为了在初始化和正常状态下监视和控制DSP，主机要有一个机制来和每个DSP通信。DSP有一个称为主机接口的外设，用来承担该通信的连接。HPI允许主机处理器访问DSP内部得存储器块。主机还要控制每个DSP的复位操作。这就允许主机初始化每个DSP的引导过程。图是主机/DSP的内部连接。

有多种方法可以有效地引导和初始化多个DSP，每种方法都各有其优点和缺点。一种方法是由主机通过HPI向每个DSP传送代码。这就允许主机完全控制对每个DSP的代码分配，从而提高设计的灵活性。该代码于是就存放在只有主机才能访问的EPROM里。另外一个方法是为每个DSP提供一个EPROM，或各个DSP都可以访问的一个中心EPROM。主机则用相应的EPROM来初始化和控制每个DSP的引导过程。

为了通过HPI来引导DSP，主机首先通过HPI下载代码，在DSP处于复位状态时进行。在初始化和稳态工作期间，要有一个机制，在主机和DSP之间传输信息。而HPI则能很好地满足这种需要。信息传输的重要要求，是决定效率，满足协议、握手和信息的格式。因为HPI既用来传输数据包，又要管理传输，数据包中的开销信息，就使DSP和包处理器得以区分数据及管理信息。往往采用HDLC一类的数据传输协议。

握手机制用来指定包的传输和响应。C54x有若干个中断用于该目的。由主机到DSP初始化的HPI中断指出，一个新的包已经写到了HPI存储器。一旦DSP读入并处理了该包，就必须发出一个响应，表示可以传输另一个包了。DSP也必须有一个机制，要求向主机传输数据或信息包。一个中断或主机查询机制可以提供这样的服务。一旦DSP顺利启动，主机的作用就改变为监视每个DSP的工作。只需要求每个DSP有规律地向主机更新其系统表现。

（六）结束语

在IP电话系统中，DSP的基本作用是将语音数据在连续的数据流和分组数据流之间进行转换。这个过程中附带的功能还有：数据压缩;回声消除;网络分组延时隐藏。系统的优化解决方案，还要求多DSP环境中的每个DSP也能处理多个语音流。语音流的数目主要由信号处理算法的速度和相关的开销，以及处理器的速度来决定。例如，给定的压缩算法、回声消除和开销处理只要求20MIPS，这一个100MHz的C5410就可以处理4个语音信道，还可以余下20MIPS用于其他开销，误差处理及进一步的扩展。

参考文献

[1]张卫宁.TMS320C2000系列DSP原理及应用[M].国防工业出版社, 2002-04.

[2]Avtar Singh, S Srinivasan.数字信号处理Digital Signal Processing[M].蒋晓颖, 译.清华大学出版社, 2005.

博科为IP存储网络定制交换机 第11篇

日前，存储设备供应商博科公司（BROCADE）推出一款新的交换机产品Connectrix VDX-6740B（以下简称VDX-6740B）。这是一款专门为EMC 的存储设备而定制的产品，也是业内首款专门针对IP存储的网络交换机。

VDX-6740B交换机为EMC的存储设备而优化，旨在为ECM存储、云、重复数据删除以及备份和恢复系统等提供更为坚实的基础，包括弹性、敏捷和易于部署等。而其销售也将借助与EMC的OEM合作关系，被集成到EMC的整体解决方案中。

专用IP存储网络是近年来才开始流行的概念。IP存储网络设备主要针对传统的采用NAS存储的用户群，他们对存储性能有比较高要求，而采用传统混合组网的NAS不能满足这些要求。根据Gartner的研究数据，全球存储网络市场规模为270亿美元左右，其中IP存储网络占4%，不过IP存储市场增长很快。

“在传统的NAS网络中，存储和数据共享同一个网络基础架构，而专用IP存储网络则是为存储创建的专用网络，它把存储流量与其他数据流量区分开。相比传统的NAS网络，专用网络更加可靠和高效。”博科公司中国区技术经理谷增云告诉本报记者。

这是因为基于IP的传统NAS符合以太网的基本特征，在传输性能上和质量上都有待提高，同时由于存储与其他数据流量共享网络，也无法确保存储设备的性能充分发挥。另外，其可扩展性上也有不足，因为这种网络并非为横向扩展架构而设计的。而专用IP存储网络克服了这些不足。具体而言，专用IP存储网络的好处主要体现在可预测的性能、可满足SLA、更高的可用性以及能更快速地解决问题等。博科新推出的VDX-6740B就为IP存储网络上述优势提供可靠的保障。

据悉，博科的VDX-6740B是一款高性能、低延迟的IP存储交换机，为各种EMC的中高端NAS和iSCSI存储平台提供连接。通过零接触、自建矩阵，这款新交换机重新定义了敏捷性，并具有卓越的自动化和简洁性。

VDX-6740B还能与Connectrix Manager融合网络版（CMCNE）相集成，为IP和光纤通道存储网络提供统一的管理、监测和诊断。而与EMC存储分析软件的集成可提供可行的性能分析，并让客户能够迅速识别并修复性能和容量问题。

值得一提的是，这是一款为IP存储网络定制的交换机，并不意味它不能胜任一般的交换任务。据谷增云介绍，VDX-6740B首先是一款通用的交换机，完全胜任一般交换机的工作。同时，它也是为NAS而优化的。其中的一个体现是，与一般交换机在芯片外部部署缓存不同，VDX-6740B的缓存集成到芯片，这种深度的芯片缓存可提供超过同类交换机2倍以上的吞吐量，从而确保可靠传输，保证不丢包。

IP网络平台 第12篇

IP技术是随互联网的出现、发展而产生与发展的, 而互联网采用非连接、尽力而为的方式、不具备Qo S功能, 一度被认为非电信级网络。但随着NGN技术的快速发展, IP技术不断发展, 基于IP网络的MPLS技术、Qo S技术、MPLS TE/MPLS FRR保护技术、OAM技术等, IP网络已经演化成传统电信运营商的基础网络平台, 成为人们可以接受的电信多业务承载网平台。

近年来, Internet业务、Vo IP、网络视频、IPTV等IP业务发展迅速, 且全部实现了IP化。PON网络的全面覆盖, 电话业务也正在IP化, IP业务已占传输网络所承载业务量的绝大部分, 通信业务的IP化已成为不争的事实。

网络IP化是业务网络的发展趋势, 从核心层的IMS和软交换的应用, 到移动网络的IP化, 网络IP化减少了网络层次、降低了网络处理复杂度、提升了网络性能、减少了网络成本、增强了网络扩展灵活性、降低了网络管理复杂度。同时基于IP的应用, 可快速灵活地推出新业务并便于向未来平滑演进。面对业务IP化和网络IP化, 如何高效地承载IP业务是传输网络必须面临的问题。

2 城域传输网与IP网络关系

电信级IP网和Internet网的理念不一样, 电信级IP网必须能够支持所有的通信业务, 包括宏观范畴的公用或专用VPN业务、固定业务、移动业务和从业务特性划分的单一媒体或多媒体业务, 固定比特率或可变比特率业务, 实时或非实时业务, 单播或组播业务等。这就要求电信级IP网络要保证服务质量, 要有足够的安全性、可靠性和可运营可管理能力。Internet则不一样, 其主要任务是实现计算机互联, 用户在此基础上可以获得一些服务, 网络是以“尽力而为”提供传输服务准则, 无服务质量保证, 安全问题由用户自行解决。本文所讨论的IP网是指电信级IP网络, 并非Internet网络。

目前城域IP网络和城域传输网络分别组网, 即传输网与IP网络节点设备分离。IP网络规划好之后, 再配置相应的传输链路, 或通过光纤直连, 传输网络提供一个传送通道, 提供点到点的传输。传输链路在这种叠加的网络构架中IP网络对传输层提供的物理通道拓扑结构是不可见的, 也不区分传送层面是否具有丰富的链路连通度和网络可用性保护机制。这样造成IP网络规划并没有考虑如何更好地利用传输资源, 造成传送资源的浪费。其次, IP骨干网并未做到真正网状互连, 这种情况下, 路由器需要处理大量的中转业务, 随着业务量的迅速增加, 单台路由器的容量可能有70%~80%处理中转业务, 从而造成IP层的不必要浪费。

3 目前城域传输网络承载IP业务方式及特点

目前IP业务主流承载方式有:IP Over Fiber、IP Over SDH/MSTP、IP Over PTN、IP Over WDM/OTN。

IP Over Fiber:指光纤直连承载IP网络, 省略了传输设备, 路由器或交换机光模块直接经光纤连接, 是目前最为简单、便捷的连接方式。但光纤承载网不能给IP业务提供保护, 保护需要IP网络自身通过路由协议的方式实现, 电路中断后恢复时间在秒级以上, 难以满足电信级网络倒换不大于50ms的时间要求。

IP Over SDH/MSTP:SDH网络最初为承载TDM窄带业务设计, 在IP业务的驱动下, 虽然基于SDH的多业务传送平台 (MSTP) 技术得到了长足发展, 提出了VC虚级联、链路容量调整方案 (LCAS) 、通用成帧规程 (GFP) 、弹性分组环技术 (RPR) 和Martini MPLS等技术, 形成了多业务传送平台 (MSTP) 设备。

MSTP利用TDM的机制, 将SDH中的VC指配给以太网端口, 独享SDH指定的线路带宽, 业务的带宽、安全隔离有保证, 适合有较高Qo S的以太网租用业务和核心层应用。但这种方式基于固定时隙结构, 不具备动态带宽分配特性, 无法实现流量控制、业务统计复用和带宽共享, 难以适应IP业务突发性与速率可变性的特点, 业务带宽利用率较低, 缺乏灵活性。MSTP设备所改善的只是接口和传送能力, 设备的核心结构仍然为时隙交换, 不能有效地利用分组技术统计复用的优点, 难以满足以分组业务为主的应用需求。

IP Over PTN:PTN是基于分组交换的、以分组处理作为技术内核、面向连接的多业务统一传送技术。PTN分组内核提供了统计复用能力、强大的弹性管道, 带宽利用率高, 更适应分组业务突发性强的特点。PTN以承载电信级太网业务为主, 同时继承了类似SDH的传输网络特性, 包括快速的业务保护和恢复能力、端到端的业务配置和管理能力、便捷的OAM和网管能力、严格的QOS保障能力等的同时, 还可提供高精度的时钟同步和时间同步。目前国内通信网络运营商建设PTN网络主要是解决IP化基站的电路回传以及重要的大客户电路传送。PTN网络很好地解决了中、小颗粒IP业务电路传送的需求, 但目前PTN设备组网只支持10GE、GE两种速率组网, 受PTN设备网络侧带宽的限制, PTN网络对大颗粒、大规模的IP业务需要采用网络叠加的方式组网, 比较浪费光纤、设备槽位资源。

IP Over WDM/OTN:基于WDM的IP承载解决了核心层传输带宽的问题, 但由于受WDM技术自身特点的限制, 不具备开销处理能力, 无法对通道运营质量实施有效监控, 配置通道保护时灵活性较差, 也不具备交叉功能, 无法进行组网运用。OTN技术就是针对WDM的不足而开发出来的。由于OTN加入光开销实现了对各类通道的质量监控, 具备了光波道、ODUk不同等级颗粒的交叉能力, 且可加载自动交换光网络智能控制平面, 因此基于OTN的IP承载的适应性得到了很大拓展, 但由于目前商用化的OTN设备在电层主要是继承了SDH技术, 采用时隙交叉, 对IP化分组业务处理能力不够。

4 业务、网络IP化对传输网络的要求

4.1 分组化

面对通信业务的加速IP化以及多样化的业务环境, MSTP设备通过端口IP化和相关技术的应用, 解决了MSTP网络承载IP业务的问题, 但这种承载方式, 是一种粗旷性的承载, 是一种过渡。采用MSTP网络承载IP业务, MSTP网络配置处理复杂、带宽效率低、成本高、网络扩展性差, 不能有效地利用分组技术统计复用的优点。随着TDM业务在网络中占的比重逐渐下降及“全IP环境”的逐渐成熟, 传送设备要从“业务接口IP化”转变为“传输设备内核IP化”。

从网络IP化的发展路径来看, 网络IP化应该逐步实现接口IP化、内核IP化、业务IP化、全架构IP化。网络IP化对传输网络的要求也是逐步提高的, 首先是对接口的支持, 进一步是对IP化业务的分组处理传送功能的需求, 最终将是传输网络和IP网络的融合组网, 在联合设计之下实现传输网络和IP网络的效率、生存性和成本的最优化。

4.2 大容量化

随着3G移动网络的大规模部署、建设, 大量移动业务的应用以及高速下载给用户带来了新的感知和体验, 用户逐渐接受这些新的应用并形成习惯, 大量平板电脑、手机和其他智能设备终端入网, 同时高速增长的互联网用户和更高宽带接入速度, IPTV、VOD、网络视频业务、P2P下载等, 以上这些变化在传输网络核心层体现的就是大容量带宽需求, 而且带宽需求逐年递增, 且有指数增长的趋势, 传输设备大容量化、传输网络带宽大容量化是满足新增业务需求的前提。

4.3 智能化

由于IP业务的分配不像过去电话业务流量比较均衡, 它动态性、突发性强。作为通信网络运营者, 很难对瞬时的业务量作出恰当评估。这就需要网络智能化, 能根据用户需求作出响应, 动态地建立传输路由, 将业务量的突变与光路由的建立联系起来, 实现网络资源的动态分配, 更迅速地引入各种新的业务。当网络出现故障时, 它能够根据网络拓扑信息、可用的资源信息、配置信息等动态地实现最佳恢复路由。

5 传输网与IP网络融合探讨

为顺应网络IP化, 作为业务承载的传输网络设备接口IP化、内核分组化是网络发展的必然趋势。而在传输网络演进的过程中, 城域传输网与IP城域网又是怎样的关系?是网络的替代、网络的叠加还是功能的融合?这是传输网络演进必须思考的问题。

业务需求是网络发展的动力, 网络现状是基础。在传输网络接入层, PON接入技术很好地解决了用户最后一公里接入的问题, 但是PON技术主要是针对普通用户, 解决了用户语音、Internet上网和普通大客户组网等需求。但PON网络采用星形结构组网, 网络安全性、可靠性不高, 不能满足对网络安全有要求的大客户接入。针对网络安全有要求的大客户IP业务需求, 通信网络运营商主要采用MSTP或PTN方式接入, 对于中小颗粒、规模不大的电路需求, 以上两种技术都能很好解决用户接入需求, 但随着用户带宽的增加, MSTP网络会过快消耗网络资源, 最终不能满足业务需求。为了解决传输网络带宽、带宽利用率的问题, 必然会形成一种整合传输和IP技术的综合产品。PTN、IPRAN目前主要是为解决3G基站以及未来的LTE电路回传和中小颗粒大客户业务接入, 但并不能解决目前所有业务的接入, 是传输网络IP化的一种过渡产品。

采用不同的接入技术和不同的网络来接入不同的业务, 这是目前的接入网络现状。从通信网络运营商保护现有投资的角度考虑, 这种现状有可能会持续一段时间。但随着技术的发展、传输网络的IP化, 特别是传输网络已具有1层和2层的功能, 采用一张接入网络面向所有的业务, 不同的业务根据业务的Qo S要求, 对业务SLA管理是传输接入网络发展的必然趋势。

在城域网核心、汇聚层业务进行汇聚、收敛, 传输网络需要解决的是带宽问题, 必须有足够大的带宽才能满足业务的承载。IP业务经过汇聚后, 并发率明显高于接入层, 但为充分利用传输带宽, 设备具备分组功能也是必需的。随着业务的带宽不断增加, 可能现有速率的一个波长不能满足业务的带宽要求, 为了避免网络的叠加建设, 设备具备WDM能力也是网络发展的必然趋势。通信网络运营商为满足不断增长的IP业务承载, 近几年也加大了OTN设备下沉的力度, 但现网配置的OTN设备在电层大量继承了SDH技术, 基于时隙交叉, 随着IP业务的所占的比重逐渐提升, 基于分组的OTN设备 (POTN) 会很好适应未来网络的发展, 并且能满足未来所有业务一张网络承载的需求。

IP网络和传输网络都具有保护、恢复功能。从故障恢复的速度、复杂度来说, 传输网络的保护和恢复机制优于IP网络, 特别是对于一些点到点、业务量大的场合, 光网络的保护方式优点比较明显, 可以在很短的时间 (<50ms) 内应对光纤切断等故障, 而且无须高层协议和信令的介入。但是对于传输节点瘫痪等故障, 传输网络的保护和恢复机制无法处理, 必须依靠IP网络的保护和恢复机制参与。因此, 在一个规模大、节点多的网状 (Mesh) IP光网络中, 采用传输网络和IP网络联合保护机制。首先从光网络层进行保护, 若在某个确定的计时期间内无法恢复再转由IP层进行恢复是较为可行的一种方法。

6 结语

网络IP化促使传输网络IP化, 采用一张传输网络来承载所有业务, 根据业务Qo S要求, 对业务进行SLA管理是未来传输网络的发展趋势。即使如此, 传送层和IP层也会长期以重叠网络方式共存, IP层应注重节点的、端口的保护。传送层重选路由时带宽颗粒大, 恢复方法更有效, 尤其是对于光缆切断之类的大故障, 传送层的恢复快而且简单。

摘要：随着IP业务、IP技术的迅猛发展及大量应用, 业务网络IP化是业界公认的一种发展趋势。面对网络IP化这一发展趋势, 作为承载主体的传输网络如何来顺应这一发展趋势、如何来承载IP化业务的需求是当前传输网络发展必须思考的问题。本文从国内通信网络运营商传输网络承载IP业务的现状着手, 进行优缺点分析, 同时结合IP业务的特点、现有城域传输网络与IP城域网络的关系, 分析未来传输网络必须具备的特点以及传输网络分组化的演进进行探讨。

关键词：OTN,PTN,MSTP,POTN,QoS,SLA

参考文献

[1]光传送网 (OTN) 多业务承载技术要求[S/OL].[2011-10-15]http://wenku.baidu.com/view/21e36552f01dc281e53af03b.html

[2]唐剑锋, 徐荣.PTN-IP化分组传送[M].北京:北京邮电大学出版社, 2010