寬帶光網(wǎng)絡(luò)第7章 光互聯(lián)網(wǎng)

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1、第7章光互聯(lián)網(wǎng)7.1互聯(lián)網(wǎng)的概念1.互聯(lián)網(wǎng)的起源2.網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)和因特網(wǎng)3.全光網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)4.光互聯(lián)網(wǎng)中的IP傳送技術(shù)7.2IPv41.IPv4的地址2.子網(wǎng)掩碼3.IP包長(zhǎng)4.IP路由5.IPv4的現(xiàn)狀7.3IPV61.IPv6的優(yōu)勢(shì)2.對(duì)IPv6的一些誤解3.NAT引發(fā)問(wèn)題4.IPv6地址表示5.IPv6地址類(lèi)型6.IPv4和IPv6報(bào)頭格式7.4IPv6對(duì)移動(dòng)通信的意義1.移動(dòng)IP的引入2.移動(dòng)IP需解決的問(wèn)題移動(dòng)IP的基本術(shù)語(yǔ)4.移動(dòng)IP的基本過(guò)程7.5光互聯(lián)網(wǎng)7.5.1實(shí)現(xiàn)寬帶IP網(wǎng)絡(luò)的主要技術(shù)7.5.2IPoverSDH技術(shù)7.5.3IPov

2、erWDM技術(shù)7.1互聯(lián)網(wǎng)的概念互聯(lián)網(wǎng)的起源從某種意義上，互聯(lián)網(wǎng)可以說(shuō)是美蘇冷戰(zhàn)的產(chǎn)物：古巴核導(dǎo)彈危機(jī)；越南戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)；“實(shí)驗(yàn)室冷戰(zhàn)”開(kāi)始。1969年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃管理局(ARPA:AdvancedResearchProjectsAgency)開(kāi)始建立一個(gè)命名為ARPANET的網(wǎng)絡(luò)，把美國(guó)的幾個(gè)軍事及研究用電腦主機(jī)聯(lián)接起來(lái)。起初，ARPANET只聯(lián)結(jié)4臺(tái)主機(jī)，置于美國(guó)國(guó)防部高級(jí)機(jī)密的保護(hù)之下。1983年，ARPA和美國(guó)國(guó)防部通信局研制成功了用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP協(xié)議，美國(guó)加利福尼亞伯克萊分校把該協(xié)議作為其BSDUNIX的一部分，使得該協(xié)議得

3、以在社會(huì)上流行起來(lái)，從而誕生了真正的互聯(lián)網(wǎng)。1986年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NationalScienceFoundation，NSF)利用ARPANET發(fā)展出來(lái)TCP/IP協(xié)議，在5個(gè)科研教育服務(wù)超級(jí)電腦中心的基礎(chǔ)上建立了NSFNET廣域網(wǎng)。由于美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的鼓勵(lì)和資助，很多大學(xué)、政府資助的研究機(jī)構(gòu)甚至私營(yíng)的研究機(jī)構(gòu)紛紛把自己的局域網(wǎng)并入NSFNET中。那時(shí)，ARPANET的軍用部分已脫離母網(wǎng)，建立自己的網(wǎng)絡(luò)——MilNET。ARPANET逐步被NSFNET替代。到1990年，ARPANET已退出了歷史舞臺(tái)。如今，NSFNET已成為互聯(lián)網(wǎng)的重要

4、骨干網(wǎng)之一。2.網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)和因特網(wǎng)(1)網(wǎng)絡(luò)：泛指由兩臺(tái)以上的主機(jī)連接而成的，相互之間能夠傳輸信息的系統(tǒng)，是最廣泛的概念。(2)互聯(lián)網(wǎng)：是指開(kāi)頭字母小寫(xiě)的internet，泛指由多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接而成一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)。(3)因特網(wǎng)：是指開(kāi)頭字母大寫(xiě)的Internet，它是指1969年誕生于美國(guó)，最初名為“阿帕網(wǎng)”(ARPAnet)，后來(lái)又成為連接大學(xué)及高等院校計(jì)算機(jī)的學(xué)術(shù)系統(tǒng)，現(xiàn)在已發(fā)展成為一個(gè)覆蓋五大洲150多個(gè)國(guó)家的開(kāi)放型全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的那個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)擁有許多服務(wù)商，是全球最大的網(wǎng)絡(luò)。《現(xiàn)代漢語(yǔ)詞典》2002年增補(bǔ)本對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)”和“因特網(wǎng)

5、”所下的定義分別是“指由若干電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的網(wǎng)絡(luò)”和“目前全球最大的一個(gè)電子計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)，是由美國(guó)的ARPA網(wǎng)發(fā)展演變而來(lái)的”。3.全光網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)全光網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)包括國(guó)家級(jí)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)構(gòu)成的全球Internet，以及國(guó)家內(nèi)部各種網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。這種互聯(lián)強(qiáng)調(diào)在光層的互聯(lián)。其主體是核心網(wǎng)，包括三種類(lèi)型：(1)全光環(huán)網(wǎng)：環(huán)網(wǎng)范圍達(dá)到2000~4000km，環(huán)網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)是具備自愈性，當(dāng)多個(gè)環(huán)網(wǎng)形成互聯(lián)環(huán)的時(shí)候，能具備更強(qiáng)的保護(hù)能力。(2)全光網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)狀網(wǎng)是全光網(wǎng)發(fā)展的高級(jí)階段，范圍較大，節(jié)點(diǎn)數(shù)目較多，生存性和資源配置能力最強(qiáng)。(3)國(guó)家級(jí)全光網(wǎng)采用網(wǎng)狀網(wǎng)的

6、結(jié)構(gòu)，可以把全國(guó)范圍內(nèi)的多個(gè)環(huán)網(wǎng)和地區(qū)網(wǎng)狀子網(wǎng)連接起來(lái)，形成全國(guó)范圍的、建立在光層上的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)4.光互聯(lián)網(wǎng)中的IP傳送技術(shù)在光互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，主要應(yīng)考慮到如何在光層上傳輸IP數(shù)據(jù)包。目前在光互聯(lián)網(wǎng)中，有三種IP傳送技術(shù)，即：IPoverATM；IPoverSDH；IPoverWDM。(1)IPOverATMIP與ATM技術(shù)的結(jié)合，ATM是屬于二層交換，是一種硬件交換技術(shù)，利用硬件進(jìn)行信元交換，可以大大提高數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速度和交換速度。IP包是一種變長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包，而ATM信元是一種固定長(zhǎng)度的幀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度為53字節(jié)。把IP包封裝到ATM幀中，需要將IP拆開(kāi)并重新封

7、裝。優(yōu)點(diǎn)：①ATM的QoS是最好的，它可以做到電路仿真，保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量；②網(wǎng)絡(luò)具有很好的可擴(kuò)展性和靈活性；③支持多種業(yè)務(wù)，并為不同業(yè)務(wù)類(lèi)型提供不同的服務(wù)質(zhì)量QoS；④有很好的網(wǎng)絡(luò)流量管理和控制性能。缺點(diǎn)：①傳輸效率低，“信元稅”達(dá)25%左右；②網(wǎng)絡(luò)管理比較復(fù)雜，隨著接口速率的增加其速率不易提高；③主要適用于網(wǎng)絡(luò)邊緣多業(yè)務(wù)的匯合和一般容量的骨干網(wǎng)，不太適用于超大型IP骨干網(wǎng)。(2)IPoverSDHIP數(shù)據(jù)包通過(guò)采用點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議PPP(PointtoPointProtocol)，映射到SDH幀上,按各次群相應(yīng)的線(xiàn)速進(jìn)行連續(xù)傳輸。IPOverSDH省去了

8、ATM層，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了傳輸效率百分之二十到三十，降低了成本。是一種高效、實(shí)用的IP傳