宽带光网络第7章 光互联网

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1、第7章光互联网7.1互联网的概念1.互联网的起源2.网络、互联网和因特网3.全光网络互联4.光互联网中的IP传送技术7.2IPv41.IPv4的地址2.子网掩码3.IP包长4.IP路由5.IPv4的现状7.3IPV61.IPv6的优势2.对IPv6的一些误解3.NAT引发问题4.IPv6地址表示5.IPv6地址类型6.IPv4和IPv6报头格式7.4IPv6对移动通信的意义1.移动IP的引入2.移动IP需解决的问题移动IP的基本术语4.移动IP的基本过程7.5光互联网7.5.1实现宽带IP网络的主要技术7.5.2IPoverSDH技术7.5.3IPov

2、erWDM技术7.1互联网的概念互联网的起源从某种意义上，互联网可以说是美苏冷战的产物：古巴核导弹危机；越南战争爆发；“实验室冷战”开始。1969年，美国国防部高级研究计划管理局(ARPA:AdvancedResearchProjectsAgency)开始建立一个命名为ARPANET的网络，把美国的几个军事及研究用电脑主机联接起来。起初，ARPANET只联结4台主机，置于美国国防部高级机密的保护之下。1983年，ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的TCP/IP协议，美国加利福尼亚伯克莱分校把该协议作为其BSDUNIX的一部分，使得该协议得

3、以在社会上流行起来，从而诞生了真正的互联网。1986年，美国国家科学基金会(NationalScienceFoundation，NSF)利用ARPANET发展出来TCP/IP协议，在5个科研教育服务超级电脑中心的基础上建立了NSFNET广域网。由于美国国家科学基金会的鼓励和资助，很多大学、政府资助的研究机构甚至私营的研究机构纷纷把自己的局域网并入NSFNET中。那时，ARPANET的军用部分已脱离母网，建立自己的网络——MilNET。ARPANET逐步被NSFNET替代。到1990年，ARPANET已退出了历史舞台。如今，NSFNET已成为互联网的重要

4、骨干网之一。2.网络、互联网和因特网(1)网络：泛指由两台以上的主机连接而成的，相互之间能够传输信息的系统，是最广泛的概念。(2)互联网：是指开头字母小写的internet，泛指由多个计算机网络相互连接而成一个大型网络。(3)因特网：是指开头字母大写的Internet，它是指1969年诞生于美国，最初名为“阿帕网”(ARPAnet)，后来又成为连接大学及高等院校计算机的学术系统，现在已发展成为一个覆盖五大洲150多个国家的开放型全球计算机网络系统的那个网络。这个网络拥有许多服务商，是全球最大的网络。《现代汉语词典》2002年增补本对“互联网”和“因特网

5、”所下的定义分别是“指由若干电子计算机网络相互连接而成的网络”和“目前全球最大的一个电子计算机互联网，是由美国的ARPA网发展演变而来的”。3.全光网络互联全光网络互联包括国家级网络之间的互联构成的全球Internet，以及国家内部各种网络之间的互联。这种互联强调在光层的互联。其主体是核心网，包括三种类型：(1)全光环网：环网范围达到2000~4000km，环网优点是具备自愈性，当多个环网形成互联环的时候，能具备更强的保护能力。(2)全光网状网网状网是全光网发展的高级阶段，范围较大，节点数目较多，生存性和资源配置能力最强。(3)国家级全光网采用网状网的

6、结构，可以把全国范围内的多个环网和地区网状子网连接起来，形成全国范围的、建立在光层上的网络互联4.光互联网中的IP传送技术在光互联网时代，主要应考虑到如何在光层上传输IP数据包。目前在光互联网中，有三种IP传送技术，即：IPoverATM；IPoverSDH；IPoverWDM。(1)IPOverATMIP与ATM技术的结合，ATM是属于二层交换，是一种硬件交换技术，利用硬件进行信元交换，可以大大提高数据包的转发速度和交换速度。IP包是一种变长的数据包，而ATM信元是一种固定长度的帧结构，长度为53字节。把IP包封装到ATM帧中，需要将IP拆开并重新封

7、装。优点：①ATM的QoS是最好的，它可以做到电路仿真，保证网络的服务质量；②网络具有很好的可扩展性和灵活性；③支持多种业务，并为不同业务类型提供不同的服务质量QoS；④有很好的网络流量管理和控制性能。缺点：①传输效率低，“信元税”达25%左右；②网络管理比较复杂，随着接口速率的增加其速率不易提高；③主要适用于网络边缘多业务的汇合和一般容量的骨干网，不太适用于超大型IP骨干网。(2)IPoverSDHIP数据包通过采用点到点协议PPP(PointtoPointProtocol)，映射到SDH帧上,按各次群相应的线速进行连续传输。IPOverSDH省去了

8、ATM层，简化了网络结构，提高了传输效率百分之二十到三十，降低了成本。是一种高效、实用的IP传