交换机复习重点

第一部分 网络通信基础

第一章 数据通信基础

通信简单地讲就是信息的相互传递，包括电路交换、分组交换和信元交换等。

信息是客观事物状态的反映，信息是由数据来表示的。数据在通信介质上传输，必须把数据转换为信号（光信号或电信号）才能在网络中传输，因此信号是指数据的电磁或电子编码。

信号又分为两类，一类是数字信号，另一类是模拟信号。数字信号是一系列的脉冲，而模拟信号是一个在时间上连续变化的量。用数字信号进行的传输称为数字传输，用模拟信号进行的传输称为模拟传输。

数据通信是计算机与计算机或计算机与终端之间的通信。它传送数据的目的不仅是为了交换数据，更主要是为了利用计算机来处理数据。数据通信系统主要由数据终端设备、数据电路、计算机系统三部分组成。用于发送和接收数据的设备称为数据终端设备（简称DTE）。用来连接DTE与数据通信网络的设备称为数据电路终接设备（DCE）。数据电路指的是在线路或信道上加信号变换设备之后形成的二进制比特流通路，它由传输信道及其两端的数据电路终接设备（DCE）组成。

数据在线路上（连接发送和接收端的通信媒体，下同）可以有多种传输方式，它们是单工方式、半双工方式和全双工方式。

把数字数据转换为模拟信号的编码（调制）技术有三种，它们分别是：调幅（ASK）、调频（FSK）、调相（PSK）。

原始语音信号含有多种频率和幅度不同的标准正弦波，人类听力能够识别的语音信号频率范围是20Hz ~ 20KHz。人类发出的语音信号绝大部分（声波的幅度表示声音的大小）分布在300Hz ~ 3.4KHz的这个频带内。

为了把模拟信号数字化，PCM技术采用三个步骤来完成这个任务，它们是：一、抽样与复用（sampling and Multiplexing)；二、量化（quantisation）；三、编码（Encoding）。

2Mbps的PCM

在实际的通信领域，进行PCM编码时，125 us时间内可同时对32路语音进行采样，每路语音占用的时间我们称为一个时隙；一个时隙使用8比特对信号进行编码；在一个125 us时间内，可以对所有的32路语音信息进行抽样编码，一个包含所有时隙信息的125 us数据结构我们称为一帧；据此我们可以得出下列结论：

每时隙8bit.

每帧32个时隙（slot）

每秒8000帧（抽样速率8000次/秒）

每帧256bits（8×32＝256）

8bit/s × 32 slots × 8000帧 ＝ 2.048Mb/s

同步，是接收方按照发送方发送每个码元的起止时刻和速率来接收数据。通常采用的同步技术有：同步方式和异步方式。

异步数据传输以字符为单位进行发送。同步数据传输以数据块为单位进行发送。每个数据块内包含有多个字符，每个字符可用5～8个比特表示；在每个数据块的前面加一个起始标志，以指明数据块的开始，在其后面增加一个结束标志，以指明数据块的结束。接收方根据起始标志和接收标志以数据块为单位进行接收。通常，我们把起始标志、数据块、结束标志合在一起称为帧（Frame），起始标志为帧头，数据块为正文，结束标志为帧尾。

常见的差错控制技术有：奇偶校验、循环冗余校验等。

多路复用技术就是一种允许多个设备共享一条传输介质的技术。它通过一条传输介质同时传输多路信号，从而提高传输介质的使用效率。多路复用技术通常分为两类：频分多路复用FDM（frequency division multiplexing）、时分多路复用TDM（Time division multiplexing）。其中TDM又分为两种：STM( 同步）和ATM（异步）。随着光纤通信技术的发展，目前又出现了主要应用于光纤的多路复用技术：WDM和DWDM。

常用的交换技术有三种：电路交换。报文交换和分组交换。

电路交换

长期以来用于电话网（PSTN）。电路交换在整个通信连接期间始终有一条电路被占用，并且按照时分复用TDM原理将信息从一个节点传递到另一个节点。这种技术也称为STM。

报文交换中通信双方以报文为单位进行数据交换。在报文交换的网络中，交换节点通常是专用的计算机，对接收到的报文进行缓存，并按报文中的信息进行转发。在报文中包含有发送源的地址和报文的接收地址（目的地），交换节点可以根据目的地址在网络中进行路由的选择，最终把报文送达目的地。

分组交换工作原理与报文交换相同，但通信的单位从报文变为分组――更小一些的数据单元。在分组交换网络中可采用两种方式进行分组交换：数据报传输和虚电路。数据报：数据报方法同报文交换方式相似。每个分组都地处理。每个分组都包含源地址和目的地址，中间交换节点存储分组，并根据分组中的目的地址进行路由选择并转发分组。在这种技术中，把每个处理的分组称之为“数据报”。

虚电路。虚电路方法类似于电路交换，在发送分组之前，需要建立一条从发送方到接收方的逻辑连接，即为每一个分组预先选定一条从发送方到接收方的传输路径。但它不同于电路交换中的专用物理通路（一个固定时隙或一个固定信道），分组在每个节点上仍需要存储缓存，并在输出线路上进行排队，因为可能有其它分组也使用相同的物理线路。由于传输分组的线路不是一条专用的信道，所有称为虚电路。

常用的有线通信媒体是：双绞线、同轴电缆、光纤等。光缆一般是圆柱形状的，由三个同心部分组成：纤芯、包层和护套。光纤主要按下面两种方式进行分类：1）按传输的模数分类。分为单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。2)按折射率分布分类。分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小,在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。

带宽一般用来描述两种对象，一个是信道（Channel），另一个是信号（signal）。对于信道来说，又可分为两种，模拟信道和数字信道。对信号来说，也可分为两种，数字信号和模拟信号。

对信道来说，带宽是衡量其通信能力的大小的指标。对模拟信道，使用信道的频带宽度来衡量。

对于数字信道的通信能力，使用信道的最大传输速率来衡量。描述数字信道带宽时，带宽的单位是bps。

模拟信号的带宽是指信号的波长或频率的范围，数字信号的带宽使用数字信号的传输速度来表示。

速率是衡量信息传输速度的指标，以每秒传输的bit数为单位，即bps。

第二章 IP网络基础知识

计算机网络，就是把分布在不同地理区域的计算机以及专门的外部设备利用通信线路互连成一个规模大、功能强的网络系统，从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息，共享信息资源。

计算机网络可以按照它覆盖的地理范围，划分成局域网和广域网，以及介于局域网和广域网之间的城域网。

WAN 通常采用两种交换模式运行，即电路交换（circuit switching）和分组交换（packet switching）技术。电路方式是基于电话网电路交换的原理，当用户要求发送数据时，交换机就在主叫用户和被叫用户之间接通一条物理的数据传输通路。特点是时延小、“透明”传输（即传输通路对用户数据不进行任何修正或解释）、信息传输的吞吐量大。缺点是所占带宽固定，网络资源利用率低。传统的PSTN/ISDN网络基于电路交换模式。

分组方式是一种存储转发的交换方式。它是将需要传输的信息划分为一定长度（ATM）或可变长度的包（分组），以分组为单位进行存储转发的。每个分组信息都载有接收地址和发送地址的的标识。分组方式在线路上采用动态复用的技术来传送各个分组，带宽可以复用，网络资源利用率高。缺点是实时性不好。

带宽（bandwidth）和延迟（delay）是衡量网络性能的两个主要指标。

常见的网络拓补结构有总线、星型、树型、环型、网型。

OSI参考模型依层次结构来划分：第一层，物理层（Physical layer）；第二层，数据链路层（data link layer）；第三层，网络层（network layer）；第四层，传输层（transport layer）；第五层，会话层（session layer）；第六层，表示层（presentation layer）；第七层，应用层（application layer）。

通常，我们把OSI参考模型第一层到第三层称为底层（lower layer），又叫介质层（Media Layer）。这些层负责数据在网络中的传送，网络互连设备往往位于下三层。底层通常以硬件和软件相结合的方式来实现。OSI参考模型的第五层到第七层称为高层（upper layer），又叫主机层（host layer）。高层用于保障数据的正确传输，通常以软件方式来实现。

七层OSI参考模型具有以下优点：

1 简化了相关的网络操作；

2 提供即插即用的兼容性和不同厂商之间的标准接口；

3 使各个厂商能够设计出互操作的网络设备，加快数据通信网络发展；

4 防止一个区域网络的变化影响另一个区域的网络，因此，每一个区域的网络都能单独快速升级；

5 把复杂的网络问题分解为小的简单问题，易于学习和操作。

物理层涉及到在通信信道（channel）上传输的原始比特流，它实现传输数据所需要的机械、电气、功能特性及过程等手段。物理层涉及电压、电缆线、数据传输速率、接口等的定义。物理层的主要网络设备为中继器、集线器等。

数据链路层的主要任务是提供对物理层的控制，检测并纠正可能出现的错误，使之对网络层显现一条无错线路，并且进行流量（可选）。流量可以在数据链路层实现，也可以由传输层实现。数据链路层与物理地址、网络拓扑、线缆规划、错误校验、流量控制等有关。数据链路层主要设备为以太网交换机。

网络层检查网络拓扑，以决定传输报文的最佳路由，其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。网络层通过路由选择协议来计算路由。存在于网络层的设备主要有路由器、三层交换机等。

传输层的基本功能是从会话层接受数据，并且在必要的时候把它分成较小的单元，传递给网络层，并确保到达对方的各段信息正确无误。传输层建立、维护虚电路，进行差错校验和流量控制。

会话层允许不同机器上的用户建立、管理和终止应用程序间的会话关系，在协调不同应用程序之间的通信时要涉及会话层，该层使每个应用程序知道其它应用程序的状态。同时，会话层也提供双工（duplex）协商、会话同步等等。

表示层关注于所传输的信息的语法和意义，它把来自应用层与计算机有关的数据格式处理成与计算机无关的格式，以保障对端设备能够准确无误地理解发送端数据。同时，表示层也负责数据加密等。

应用层是OSI参考模型最靠近用户的一层，为应用程序提供网络服务。应用层识别并验证目的通信方

的可用性，使协同工作的应用程序之间同步。

首先，主机的应用层信息转化为能够在网络中传播的数据，能够被对端应用程序识别；第二，数据在表示层加上表示层报头，协商数据格式，是否加密，转化成对端能够理解的数据格式；然后，数据在会话层又加上会话层报头；以此类推，传输层加上传输层报头，这时数据称为段（segment），网络层加上网络层报头，称为数据包（packet），数据链层加上数据链路层报头称为帧（frame）；在物理层数据转换为比特流，传送到交换机（传统交换机只有物理层和数据链路层）物理层，在数据链路层组装为帧。交换机查询数据链路层报文，发现下一步数据帧应该发向路由器，于是交换机在物理层以比特流形式转发帧报文，将数据发向路由器；同理，路由器也逐层解封装：剥去数据链路层帧头部，依据网络层数据包头信息查找到服务器，然后封装数据发向服务器。服务器从物理层到应用层，依次解封装，剥去各层封装报头，提取出发送主机发来的数据。完成数据的发送和接收过程。

每一台网络设备都用物理地址来标识自己，这个地址就是MAC地址。网络设备的MAC地址是全球唯一的。MAC地址由48个二进制位组成，通常我们用十六进制数字来表示。其中前6位十六进制数字由IEEE统一分配给设备制造商，后6位十六进制数由各个厂商自行分配。

常见的位于网络层的设备有路由器和三层交换机。

网络层检查网络拓扑，以决定传输报文的最佳路由，转发数据包。其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。网络层设备通过运行路由协议（routing protocol）来计算到目的地的最佳路由，找到数据包应该转发的下一个网络设备，然后利用网络层协议封装数据包，利用下层提供的服务把数据发送到下一个网络设备。

通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。

TCP／IP协议具有以下特点：

①是开放的协议标准，于特定的计算机硬件与操作系统；

②适用于多种异构网络的互联，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网；

③有统一的网络地址分配方案；

④能提供多种可靠的用户服务，并具有较好的网络管理功能。

TCP/IP应用层对应了OSI参考模型的上三层(会话层、表示层和应用层)，负责处理特定的应用程序细节，同时还负责告诉传输层哪个数据流是由哪个应用程序发出的。应用层主要包括以下协议：

1、 文件传输类：如HTTP(超文本传输协议)、FTP(文件传输协议)、TFTP(简单文件传输协议)。

2、 远程登录类：如 telnet.

3、 电子邮件类：如SMTP(简单邮件传输协议)。

4、 网络管理类：如SNMP(简单网络管理协议)。

5、 域名解析类：如DNS( 域名服务)。

HTTP(Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议)是一个应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。WWW (Word Wide Web)服务器(也简称为Web服务器)使用的主要协议就是HTTP。

FTP（20 、21端口）(File Transfer Protocol，文件传输协议)是一个用于简化IP网络上系统之间文件传送协议。采用FTP可使用户高效地从Internet上的FTP服务器下载大信息量的数据文件，以达到资源共享和传递信息的目的。

在互联网中我们通常用一些域名来代替难记的IP地址以定位计算机和服务。DNS服务器中包含了域名和相应的IP地址的映射，因此DNS的作用是将域名转换为IP地址，或将IP地址转换为域名，

TCP/IP模型提供了两个传输层协议：传输控制协议TCP和用户数据报协议（UDP，User Datagram Protocol）。 TCP是一个可靠的面向连接的协议，UDP是不可靠或非连接的协议。

目前端口号的分配大致如下：

小于255的端口号用于公共应用

255-1023是特定供应商应用程序的注册端口号

高于1023的端口号未作规定

常用熟知端口号的使用情况如下图：

（重点）

UDP

UDP协议是一个不可靠的、无连接的传输层协议。源端不需要建立连接就向目的端发送的数据帧，而目的端也不需要对收到的帧进行确认。UDP是依靠上层协议提供可靠性服务的..。

TCP协议是一个可靠的面向连接的传输层协议。源端与目的端在通信前要先建立连接，然后在此连接上互相

传输数据帧，每一个帧都被编号，数据链路层保证传送的帧被对方收到，且只收到一次，双方通信完毕后拆除连接。

TCP协议建立在不可靠的网络层IP协议之上，IP不能提供任何可靠性机制，TCP的可靠性完全由自己实现。

建立TCP连接：三次握手

TCP/IP协议栈的网际层提供寻址和路由选择协议，路由器主要工作在该层。

TCP/IP协议栈的网际层对应OSI参考模型的网络层，该层主要运行以下几个协议。

1) 网际协议（IP）：对数据包进行非连接的最佳的路由选择，它不关心数据包的内容，只查找一个路径将数据包送到目的地；

2) 网际控制报文协议（ICMP）：提供控制和传递消息的功能；（ping )

3) 地址解释协议（ARP）：由已知的IP地址确定数据链路层的MAC地址；

4) 反向地址解释协议（RARP）：由已知的数据链路层和MAC地址确定IP地址；

5) 动态主机配置协议(DHCP) ：将IP地址和一些TCP/IP配置分配给网络中的计算机的一项服务和协议。

在TCP/IP协议栈中，IP负责逻辑寻址。IP协议是不可靠的协议，因为IP并没有做任何事情来确认数据包是否按顺序发送或者有没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的IP地址(源地址)和接收它的主机的IP地址(目的地址)。

ARP: 全称Address Resolution Protocol（地址解析协议），简单地说，ARP协议主要负责将局域网中的32为IP地址转换为对应的48位物理地址，即网卡的MAC地址，比如IP地址为192.168.0.1网卡MAC地址为00-03-0F-FD-1D-2B。整个转换过程是一台主机先向目标主机发送包含自身IP地址和MAC地址及目标IP地址信息的广播数据包，即ARP请求：IP地址为11.11.11.11的机器的MAC地址是什么？然后目标主机向该主机发送一个含有IP地址和MAC地址数据包，告诉源主机：IP地址为11.11.11.11的主机是我，我的网卡MAC地址是AA：AA：AA：AA：AA：AA，同时目标主机通过从ARP请求包中获知源主机的IP地址和MAC地址。通过MAC地址两个主机就可以实现数据传输了。ARP协议为目前网络常用的地址解析协议.

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)是将IP地址和一些TCP/IP配置分配给网络中的计算机的一项服务和协议。它克服了手动配置TCP/IP客户端及维护IP地址的局限性。

A类地址：255.0.0.0

B类地址：255.255.0.0

C类地址：255.255.255.0

根据网络号和主机号的数量将IP地址分为五类：A、B、C、D、E，其中A、B、C类是三种主要的类型地址，D类专供多目传送用的多目地址，E类用于扩展备用地址。

一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”， 地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个主机。 需要注意的是网络号不能为127，这是因为该网络号被保留用作回路及诊断功能。

一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。

一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。

D类IP地址第一个字节以“lll0”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。

E类IP地址以“llll0”开始，为将来使用保留， 全零（“0.0.0.0”）地址对应于当前主机；全“1”的IP地址（“255.255.255.255”）是当前子网的广播地址。

RFC 1918将下面三个地址范围做为私有地址块：

10.0.0.0 – 10.255.255.255

172.16.0.0 – 172.31.255.255

192.168.0.0 – 192.168.255.255

VLAN是英文Virtual Local Area Network的缩写，即虚拟局域网，是对连接到的第二层交换机端口的网络用户的逻辑分段，不受网络用户的物理位置而根据用户需求进行网络分段。一个VLAN可以在一个交换机或者跨交换机实现。VLAN可以根据网络用户的位置、作用、部门或者根据网络用户所使用的应用程序和协议来进行分组。基于交换机的虚拟局域网能够为局域网解决冲突域(物理层）、广播域、带宽问题。

VLAN在交换机上的实现方法，可以大致划分为4类: 基于端口划分的VLAN，基于MAC地址划分的

VLAN，基于协议划分的VLAN，基于策略划分的VLAN，基于用户定义、非用户授权划分的VLAN。

路由器是一种用于网络互连的专用计算机设备，在网络建设中具有不可替代的作用。路由器工作在OSI参考模型的第三层（网络层），它的主要作用是为收到的报文寻找正确的路径，并把它们转发出去。路由器有三个特征：工作在网络层上、能够连接不同类型的网络、能够选择数据传递路径。

路由包含两个基本的动作：确定最佳路径和通过网络传输信息。

动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。动态路由协议是由路由更新过程和路由计算过程构成的。动态路由先利用一定的更新方法传播路由或拓扑信息，再根据一定的路由算法自动搜寻路径并计算到达同一目的地的不同路径之间的成本，从而选择最优路径。

一个路由器就是一个IS（中间系统），提供IS和IS（路由器和路由器）之间通信的协议就是路由协议，即IS-IS路由协议。

IS-IS与OSPF的比较

1、ISIS和OSPF的相同之处

它们都是链路状态路由协议算法相同，它们都通过区域支持层次结构，都用HELLO建立邻居关系，对于广播网它们都选举路由，都支持汇总和VLSM，都可以用验证保证安全.

2、ISIS和OSPF的不同之处

 OSPF区域定义在接口，所以一OSPF路由可以是多个区域，而ISIS区域定义在链路上，ISO地址分配给系统而不是接口，ISIS路由只能属于一个区域中。

 ISIS可以抢占DIS，而OSPF选定DR后不会抢占也不变除非意外DR变DOWN；并且ISIS没有备

用IS，而OSPF有备用ROUTER。

 ISIS的主干由路由器的类型指定，而OSPF的主干由区域定义；ISIS中在同一介质上任何两台路由之间都将建立邻接关系，但只有DIS代表伪节点发送LSP。

 ISIS于协议在数据链路层上不受IP网络层协议，利用CLNS协议数据单元PDU发送信息，在广播网上用组播地址0180.c200.0014和0180.c200.0015。ISIS对协议改进时非常简单，而OSPF很难改进且受IP协议。

 ISIS中忽略并泛洪无效的LSP，而在OSPF中忽略但丢弃无效的LSA。

 ISIS占CPU资源更少，定时器调节更细，添加新协议时较容易通过LSP尾部的TLV改变协议。

BGP (Border Gateway Protocol，BGP) 边界网关协议，是为TCP／IP互联网设计的外部网关协议，用于多个自治域之间。BGP是一种路径向量协议，

一个数据帧或包被传输到本地网段 (由广播域定义)上的每个节点就是广播；由于网络拓扑的设计和连接问题，或其他原因导致广播在网段内大量复制，传播数据帧，导致网络性能下降，甚至网络瘫痪，这就是广播风暴。

端口镜像（port Mirroring)把交换机一个或多个端口（VLAN）的数据镜像到一个或多个端口的方法。

第三章 传输网介绍

SDH全称同步数字传输。

SDH传输的主要特点：

1、接口方面：接口的规范化是决定不同厂家的设备能否互连的关键。SDH有一套标准的速率等

级。基本的信号传输结构等级是同步传输模块STM-1，相应的速率是155.52Mbit/s。高等级的数字信号系列例如STM-4、STM-16可通过将低速率等级的信息模块通过字节间插同步复接而成。线路光接口采用世界性统一标准规范，SDH信号的线路编码仅对信号进行扰码，不再进行冗余码的插入，扰码的标准是世界统一的，这样对端设备仅需通过标准的解码器就可与不同厂家SDH设备进行光口互连，SDH的线路信号速率与SDH电口信号速率相一致。

2、复用方式：低速SDH信号是以字节间插方式复用进高速SDH信号的帧结构中的，这样就使低速SDH信号在高速SDH信号的帧中的位置是固定的、有规律性的,这样就能从高速SDH信号中直接分插出低速SDH信号。另外，由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将PDH低速支路信号复用进SDH信号的帧中去，使低速支路PDH信号在STM-N帧中的位置也是可预见的，于是可以从STM-N信号中直接分插出低速支路信号，节省了大量的复接/分接设备（背靠背设备），使业务的上、下更加简便。

3、运行维护方面：SDH信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（OAM）功能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，维护的自动化程度大大加强。SDH信号丰富的开销占用整个帧所有比特的1/20，大大加强了OAM功能。

各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射（相当于信号打包）、定位（相当于指针调整）、复用（相当于字节间插复用）三个步骤。

SDH传输网由不同类型的网元通过光缆线路连接组成，通过不同的网元完成信号的传送，如上/下业务、交叉连接业务、网络故障自愈。SDH网中常见网元如下：

1、终端复用器(TM)，用在网络的终端站点上，例如一条链的两个端点上，它的作用是将支路端口的低速信号复用到线路端口的高速信号STM-N中，或从STM-N的信号中分出低速支路信号。

2、分/插复用器(ADM)，用于SDH传输网络的中间转接站点处，例如链的中间结点或环上结点，是SDH网上使用最多、最重要的一种网元。ADM至少有两个线路端口和一个支路端口。ADM的作用是将低速支路信号交叉复用进线路信号，或从线路信号中拆分出低速支路信号。ADM是SDH最重要的网元，

通过它可等效成其它网元，即能完成其它网元的功能，例如：一个ADM可等效成两个TM。

3、再生中继器(REG)，光传输网的再生中继器有两种，一种是纯光的再生中继器，主要进行光功率放大以延长光传输距离；另一种是用于脉冲再生整形的电再生中继器，主要通过光/电变换、电信号抽样、判决、再生整形、电/光变换，以达到不积累线路噪声，保证线路上传送信号波形的完好性。

4、数字交叉连接设备(DXC)，完成的主要是STM-N信号的交叉连接功能，它相当于一个交叉矩阵，完成各个信号间的交叉连接，DXC可将输入的m路STM-N信号交叉连接到输出的n路STM-N信号上，DXC的核心是交叉连接，实现灵活的业务调度。

DWDM系统构成及频谱示意图

OTUλ１光波长复用器光波长分用光功率放大光线路放大光线路放大光前置放大器λ１λ２OTU２λ…OTUλＮ光谱单通道λ１λ２λ３λ４λ５λ６　　　　　λＮ光谱…ＷＤＭ波长波长…λＮ

波分复用技术的主要优点

1、超大容量。目前使用的普通光纤可传输的带宽是很宽的，但其利用率还很低，DWDM技术可以使一根光纤的传输容量比单波长传输容量增加几倍、几十倍乃至几百倍。

2、对业务信号的“透明”。DWDM系统按光波长的不同进行复用和解复用，而与信号的速率和电调制方式无关，即对数据是“透明”的。因此可以传输不同特性的信号，完成各种电信号的综合和分离，包括数字信号和模拟信号。

3、 系统升级时能最大限度地保护已有投资。在网络扩充时，无需对光缆线路进行改造，可以根据业务量的实际需要，逐步增加波长来扩容，显得十分经济灵活。

4、高度的组网灵活性、经济性和可靠性，DWDM网络比用传统的电时分复用技术组成的网络结构要大大简化，而且网络层次分明，各种业务的调度只需调整相应光信号的波长即可实现。由于网络结构简化、层次分明以及业务调度方便，由此而带来了网络的灵活性、经济性和可靠性。DWDM与光纤放大器结合可以节省大量光电再生器，同时也简化了维护管理，降低了长途传输成本

5、兼容全光交换。未来的全光网络中，各种电信业务的上/下、交叉连接等都是在光上通过对光信号波长的改变和调整来实现的。因此，DWDM技术是实现全光网的关键技术之一，而且DWDM系统能与未来的全光网兼容，将来可能会在已经建成的DWDM系统的基础上实现透明的、具有高度生存性的全光网络。

光传送模块n(OTM-n)是支持OTN接口的信息结构，由光传输段 (OTS)、光复用段 (OMS)、光通路 (OCh)、光通路传送单元 (OTU)、光通路数据单元 (ODU) 和光通路净荷单元 (OPU)等部分组成。OTS、OMS 和 OCh 层为光层； OTU 、ODU和OPU层为数字层，可以提供特定的开销来管理 OTN 的数字功能。

PTN 是一种能够很好处理 IP 和以太网等分组信号的新型传送网, 继承了 SDH 系统的许多优点, 例如强大的OAM、 保护和网管功能, 另外也吸取了数据网络的优点, 重要的一点就是差异化的处理和统计复用功能。对于用户种类繁多的业务, 必须具备差异化的处理能力。

T-MPLS（TransportMPLS）是一种面向连接的分组传送技术，在传送网络中，将客户信号映射进MPLS帧并利用MPLS机制（例如标签交换、标签堆栈）进行转发，同时它增加传送层的基本功能，

根据ONU向用户端延伸的位置，即主干系统与配线系统的交界点，可分为光纤到户（FTTH）、光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到小区（FTTZ）和光纤到办公室（FTTO）等几种方式。

对于整个PON系统来说，主要可以分为3个部分，光线路终端OLT(Optical Line Terminal)，即我们所说的局端设备, 向上提供GE，10GE等广域网接口；光网络单元ONU(Optical Network Unit)，就是指我们的光终端，ONU作为终端设备置于用户侧，对外给用户提供FE，E1，T1，POTS等多种接入方式；无源分光器POS(Passive Optical Splitter)是一个连接OLT和ONU的无源设备，它的功能是分发下行数据，并集中上行数据。在OLT和ONU之间是采用了WDM波分复用技术，使用单芯光纤，在一根芯上转送上下行两个波（上行波长：1310nm，下行波长：1490nm，另外还可以在下行叠加1550nm的波长，来传递模拟电视信号）。在下行方向，IP数据、语音、视频等多种业务由位于中心局的OLT，采用广播方式，通过ODN中的1：N无源分光器分配到PON上的所有ONU单元。在上行方向，采用的是TDMA时分复用技术，来自各个ONU的多种业务信息互不干扰地通过ODN中的1：N无源分光器耦合到同一根光纤，最终送到位于局端OLT接收端。

传输网由核心层、汇聚层和接入层构成。中等地市本地传输网已经建成了1个10Gb/s的核心调度环和1个10Gb/s的本地网调度环，2个10Gb/s的业务汇聚环，2个2.5G的业务汇聚环，若干个本地网业务接入环。

DNS(Domain Name System)服务器主要为互联网用户提供域名至IP地址的解析服务。采用UDP协议进行传输，端口号为53。

DNS一般提供两种解析方式：递归解析和迭代解析。递归解析指当本地用户向指定的域名服务器提供域名解析服务时，由该指定域名服务器代替用户向更高一级的域名服务器进行域名查询，并将从更高一级域名服务器返回的解析应答转发给用户，同时在该用户指定域名服务器上缓存从更高一级域名服务器返回的应答，下一次解析同一域名时将在本地域名服务器上完成；迭代解析为当本地用户向指定域名服务器进

行域名解析时，如果本地域名服务器中没有用户请求的域名信息，则本地域名服务器会返回给用户更高一级域名服务器地址，用户则向返回的更高一级的域名服务器重新发起域名解析请求，如此一级级往上，直到某一台域名服务器返回用户请求的域名解析结果信息为止。

AAA（Authentication、authorization、Accounting）是为拨号用户提供统一的认证、授权、计费的综合平台。认证过程一般由用户端发起，通过PPP协议封装用户发送的认证报文，该报文到达BRAS设备后，BRAS设备对经过PPP封装的认证报文进行解封装，然后将提取出的原始认证报文发送给Radius Server，在Radius Server端进行实际的用户认证，并将认证结果返回给BRAS，如果认证成功，再由BRAS设备为用户分配IP地址，同时把该IP地址发送给用户。目前全省AAA平台支持两种上网认证模式：PPPOE和PORTAL。其中PPPOE主要为个人宽带LAN用户拨号认证方式，PORTAL为WLAN上网用户的认证方式。

第四部分 网络设备

光缆的种类

1）按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光缆。

2）按光缆结构分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。

3）按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、混合光缆和建筑物内用光缆。

光纤收发器应用范围：1、实现交换机之间的互联。

2、实现交换机和计算机之间的互联。

3、实现计算机之间的互联。

4、传输中继：当实际传输距离超过收发器的标称传输距离，特别是实际传输距离超过120Km的时候，

在现场条件允许的情况下，采用2台收发器背对背进行中继或采用光-光转换器进行中继，是一种很经济有效的解决方案。

5、单多模转换：当网络间出现需要单多模光纤连接时，可以用1台多模收发器和1台单模收发器背对背连接，解决了单多模光纤转换的问题。

6、波分复用传输：当长距离光缆资源不足，为了提高光缆的使用率，降低造价，可将收发器和波分复用器配合使用，让两路信息在同一对光纤上传输。

交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。