《宽带IP网络》PPT课件

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1、第五章宽带IP网络5.1宽带IP网络的关键问题5.2综合业务模型5.3区分业务模型5.4IP/ATM网络互连模型5.5标签交换与MPLS5.6IP/SDH和IP/DWDM5.7软交换5.8基于全IP的宽带移动网络5.9三网融合5.1宽带IP网络的关键问题5.1.1网络综合的历史与现状在20世纪90年代，电信网就开始进行由TDM（时分复用）向分组交换的过渡的历史进程，ATM作为一种快速分组交换技术具有得天独厚的技术优势。5.1.2宽带IP网络服务质量保障体系未来的网络是基于IP协议的，这已经成为行业共识。选择IP并非认为它足够理想，而是因为它已经无处不在。如何在

2、IP上提供可靠的服务质量，则并不明朗。1．QoS的定义IP的QoS是指IP网络的服务质量（QualityofService，QoS），也是指IP数据流通过网络时的性能。它的目的就是向用户提供端到端的服务质量保证。它有一套度量指标，包括业务可用性、延迟、延迟抖动、吞吐量和丢包率。①业务可用性：用户到IP业务之间连接的可靠性。②延迟：也称为时延（Latency），指两个参照点之间发送和接收数据包的时间间隔。③延迟抖动（Jitter）：指在同一条路径上发送的一组数据流中数据包之间的延迟差异。④吞吐量：网络中发送数据包的速率，可用平均速率或峰值速率表示。⑤丢包

3、率：在网络中传输数据包时丢弃数据包的比例。数据包丢失一般是由网络拥塞引起的。2．QoS解决方案概述互联网工程部（InternetEngineeringTaskForce，IETF）已经建议了很多服务模型和机制，以满足QoS的需求。主要有：综合业务模型、区分业务模型、多协议标签交换（MPLS）、流量工程和约束路由。IETF提出的IntegratedServices/RSVP和DifferentiatedServices是两种IP网络提供QoS的模型。多协议标记交换（MultiProtocolLabelSwitching，MPLS）也是IETF提出的，它将路由

4、控制和分组转发分离，根据第3层IP路由协议获取的网络拓扑和路由信息来产生标签、建立标签路径，在第2层根据标签转发IP分组，实现了ATM、帧中继、PPP和以太网上的IP快速交换，又避免了2、3层之间的地址解析问题。流量工程是一种安排通信流量如何通过网络的过程。5.1.3业务提供与控制体系5.1.4IP网络安全问题IP网是天然不安全，还是因其他原因导致IP网的不安全，是一个值得很好分析的问题。目前的电信级IP网也只是一个简单的照搬基于Internet理念的IP网。5.2综合业务模型5.2.1基本概念综合业务模型（IntegratedService，Int-Se

5、rv）的基本思想是资源预留，端系统拥有与分组流相关的状态信息，知道如何为分组流预留资源、对分组进行接纳控制，网络也知道如何对分组进行调度。在Int-Serv流中，定义了3种类型的业务。①保证业务(Guaranteed-Service)：保证服务要求提供一定的带宽和端到端时延，且保证数据流中合法的数据包无排队丢失。它可应用于实时业务。②受控负载业务(Controlled-load-Service)：没有固定的时延保证，但业务流要与在网络轻载情况下的流质量相当，这实际上是要求有长期的带宽保证。③尽力而为的业务(Best-Effort)：类似当前Internet在

6、多种负载环境(由轻到重)下提供的尽力而为的业务。5.2.2综合业务模型的构成（1）RSVPRSVP即资源预留协议，它是Internet上的信令协议，是一种由接收方控制的带内信令。（2）接纳控制(AdmissionControl)它基于用户和网络达成的服务协议，对用户的访问进行一定的监视和控制，有利于保证双方的共同利益。（3）分类器(Classifier)根据预置的一些规则，分类器对进入路由器的每一个分组进行分类。（4）队列调度器(Scheduler)它主要是基于一定的调度算法对分类后的分组队列进行发送服务调度。5.2.3常见的队列调度算法网络节点

7、为了适配不同的网络速率及缓冲通信的突发量，一般都设有排队机制（如图5-1所示）。下面是一些常见的队列调度算法。图5-1分组队列调度（1）传统的先进先出（FIFO）队列所有分组都进入同一个队列，先到达的分组先接收服务。（2）严格的优先级排队优先级排队是一种传统而简单的基本排队方案，它按照绝对的优先级将队列按次序划分为由高到低的4个队列(High，Medium，Normal，Low)，优先级最高的队列将得到绝对的优先发送权，这样就保证了最重要的业务得到最优先的处理。（3）公平排队或循环方式从多个队列中进行循环，这有助于使不同队列公平地使用带宽。（4）分级的

8、基于级别的排队(CBQ)