IP接入网及分类
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接入网技术知识点汇总1.从整个电信网角度,可将全网划分为公用电信网和用户驻地网(Customer Premises Network, CPN)两大块。
公用电信网又可分为3部分:长途网、中继网、和接入网。
目前国际上倾向于将长途网和中继网合在一起称核心网(Core Network,CN)或转接网(Transit Network,TN),相对于核心网其他部分统称接入网(Access Network,AN)。
接入网是相对核心网而言的。
接入网(AN)是由业务节点接口(Service Node Interface,SNI)和相关用户网络接口(User Network Interface, UNI)之间一系列传送实体所组成的。
SNI和UNI用来界定AN范围。
2.接入网基本网络拓扑结构有5种:星型结构、双星型结构、环形结构、树形结构和总线结构。
星型结构具有优质服务和成本高特点,适合于传输成本相对交换成本较低的应用场合。
双星型结构是一种经济、演进的网络结构,很适合于传输距离较远、用户密度较高的企事业用户和住宅居民用户区。
总线结构具有遍及全网的公用设施,但RN多且信息保密性大大受损,较适宜分配式业务。
环形结构特别是SDH自愈型网结构,以其出色的质量结合较高的成本适合于带宽需求大、质量要求高的企事业用户和接入网馈线段应用。
以PON(无源光网络)为基础的树型——分支结构,十分适合那些目前仅有4线以上电话业务需求而且是对双向带宽业务需求不迫切或不明朗的小企事业用户和住在居民用户,特别是新建用户区。
3.接入网通常是按其所用传输介质的不同来进行分类的。
一般,接入网分为有线接入网和无线接入网两大类。
有线接入网又分为铜线接入网和光纤接入网两种;无线接入网分为固定无线接入网和移动无线接入网两种。
4.光纤接入网(或称光接入网)(Optical Access Network,OAN)是以光纤为传入介质,并利用光波作为光载波传送信号的接入网,泛指本的交换机或远端交换模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。
接入网提纲1.电信网中接入网的位置与作用。
答:1. 电信网中接入网的位置和作用位置:电信网中接入网位于用户设备与核心网之间,作用:实现用户设备与核心网之间的数据往返,数据承载各种各样的业务2.电信接入网的标准、定义、功能与特点。
答:电信接入网的标准是ITU-T G.902定义:由实体(诸如线缆装置、传输设施等)组成的,为在一个业务节点接口(SNI)和每一个与之相关联的用户网络接口(UNI)之间提供电信业务而提供所需传送承载能力的一个实现。
(不接受用户信令,不含交换功能)功能:复用、连接和运送,不含交换功能独立于交换机特点:1、接入网是由线缆装置传输设施等实体构成的一个实施系统2、接入网为电信业务提供所需的传送承载能力3、电信业务是在SNI和每一与之关联的UNI之间提供的接入网4、接入网可以经由Q3进行配置和管理5、接入网不解释用户信令3.电信接入网的功能结构、定界与接口。
答:电信接入网的功能结构:1、用户口功能UPF,将特定的UNI的要求适配到CF和A N-SMF2、业务口功能SPF,将特定的SNI的要求与公共承载适配以便CF处理3、核心功能CF,将业务端口的承载要求与公共传送适配4、传送功能TF,在AN的不同位置之间为传送提供通道和传输介质5、AN系统管理功能AN-SMF,协调功能的指配、操作和维护定界:AN以UNI、SNI、Q 3三个接口为边界连接到其它网络实体,AN通过UNI和SNI连接用户中端和业务节点SN。
为传送SNI和之关连的UNI之间电信业务提供承载能力,AN通过Q3接口与TMN进行管理交互。
接口:用户网络接口UNI、业务节点接口SNI、Q3管理接口4.IP接入网的定义、功能与特点。
答:IP接入网:由网络实体组成的一个实现,为IP用户和IP业务提供者之间的IP业务提供所需接入能力。
“IP用户”和“IP服务提供者”均是逻辑实体,它们终止IP层、IP相关功能和可能的底层功能。
IP接入网的总体结构包括三大功能:接入网传输功能、IP接入功能、IP接入网系统管理功能。
第一章接入网概述⏹ 1.1 接入网的基本概念⏹ 1.2 接入网的分类⏹ 1.3 接入网提供的综合接入业务1.1.1接入网的定义与定界1.接入网的定义电信网将全网划分为:公用电信网、用户驻地网(CPN)。
通常电信网指公用电信网部分。
公用电信网又可划分为三部分:长途网(长途端局以上部分)中继网(即长途端局与市话局之间以及市话局之间的部分)接入网(即端局至用户之间的部分)按照ITU-T G.902的定义,接入网(AN)是由业务节点接口(SNI)和相关用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(诸如线路设施和传输设施)所组成的,它是一个为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统。
2.接入网的定界接入网所覆盖的范围可由三个接口来定界:SNI、UNI与管理的Q3接口。
业务节点(SN)是提供业务的实体,可提供规定业务的业务节点有本地交换机、租用线业务节点或特定配置的点播电视和广播电视业务节点等。
业务节点(SN)是提供业务的实体,诸如:本地交换机或者广播电视业务节点等。
接入网与用户间的UNI接口能够支持目前网络所能提供的各种接入类型和业务,但接入网的发展不应限制在现有的业务和接入类型。
1.1.2 接入网的功能结构1、通用协议参考模型G.803的分层模型将网络划分为:电路层(CL)传输通道层(TP)传输介质层(TM)电路层(CL):面向公用交换业务的,按照提供业务的不同可以区分不同的电路层。
它可以是承载交换业务的交换机和提供租用线业务的交叉连接设备传输通道层(TP):为电路层节点(如交换机)提供透明的通道。
通道的建立由交叉连接设备负责。
传输介质层(TM):面向跨越线路系统的点到点的传输诸如光缆。
根据接入网框架结构和体制要求,接入网的重要特征可归纳为如下四点:(1)接入网对于所接入的业务提供承载能力,实现业务的透明传送。
(2)接入网对用户信令是透明的,除了一些用户信令格式转换外,信令和业务处理的功能依然在业务节点中。
说说IP地址的分类有哪些IP地址是互联网通信中至关重要的元素,用于标识和定位网络中的设备。
根据其特点和用途,IP地址可以被分类为以下几种类型:私有IP地址、公有IP地址、静态IP地址和动态IP地址。
私有IP地址是指在企业内部或家庭网络中使用的地址,用于内部通信。
私有IP地址被用于节省公有IP地址的使用,因为公有IP地址的资源是有限的。
私有IP地址一般以10.0.0.0到10.255.255.255、172.16.0.0到172.31.255.255、192.168.0.0到192.168.255.255的范围内分配。
私有IP地址只在私有网络内部有效,不能直接用于公共互联网通信。
公有IP地址是指被互联网服务提供商(ISP)分配给用户设备的地址,用于在全球范围内进行通信。
公有IP地址是独一无二的,用于唯一标识一个网络设备。
公有IP地址是根据IPv4或IPv6协议标准分配的,IPv4公有IP地址通常由32位二进制数组成,IPv6公有IP地址由128位二进制数组成。
公有IP地址可以直接通过互联网路由器进行通信,使设备可以在全球范围内访问互联网。
静态IP地址是指在每次设备启动后不会更改的IP地址。
静态IP地址适用于需要长期保持地址不变的设备,例如服务器或网络设备。
由于静态IP地址不会更改,它们可以被轻松地映射到特定的域名或服务,使用户能够方便地访问这些设备。
动态IP地址是指在设备启动后可能会根据需要进行更改的IP地址。
动态IP地址分配由DHCP(动态主机配置协议)服务器进行管理。
动态IP地址分配使得网路管理员能够更高效地使用IP地址资源,因为当设备离线或不再需要IP地址时,动态分配的地址可以重新分配给其他设备使用。
总结来说,IP地址的分类包括私有IP地址、公有IP地址、静态IP 地址和动态IP地址。
私有IP地址用于内部网络通信,公有IP地址用于全球范围的互联网通信。
静态IP地址是长期保持不变的地址,适用于特定设备或服务。
接入网技术知识点汇总1.从整个电信网角度,可将全网划分为公用电信网和用户驻地网(Customer Premises Network, CPN)两大块。
公用电信网又可分为3部分:长途网、中继网、和接入网。
目前国际上倾向于将长途网和中继网合在一起称核心网(Core Network,CN)或转接网(Transit Network,TN),相对于核心网其他部分统称接入网(Access Network,AN)。
接入网是相对核心网而言的。
接入网(AN)是由业务节点接口(Service Node Interface,SNI)和相关用户网络接口(User Network Interface, UNI)之间一系列传送实体所组成的。
SNI和UNI用来界定AN范围。
2.接入网基本网络拓扑结构有5种:星型结构、双星型结构、环形结构、树形结构和总线结构。
星型结构具有优质服务和成本高特点,适合于传输成本相对交换成本较低的应用场合。
双星型结构是一种经济、演进的网络结构,很适合于传输距离较远、用户密度较高的企事业用户和住宅居民用户区。
总线结构具有遍及全网的公用设施,但RN多且信息保密性大大受损,较适宜分配式业务。
环形结构特别是SDH自愈型网结构,以其出色的质量结合较高的成本适合于带宽需求大、质量要求高的企事业用户和接入网馈线段应用。
以PON(无源光网络)为基础的树型——分支结构,十分适合那些目前仅有4线以上电话业务需求而且是对双向带宽业务需求不迫切或不明朗的小企事业用户和住在居民用户,特别是新建用户区。
3.接入网通常是按其所用传输介质的不同来进行分类的。
一般,接入网分为有线接入网和无线接入网两大类。
有线接入网又分为铜线接入网和光纤接入网两种;无线接入网分为固定无线接入网和移动无线接入网两种。
4.光纤接入网(或称光接入网)(Optical Access Network,OAN)是以光纤为传入介质,并利用光波作为光载波传送信号的接入网,泛指本的交换机或远端交换模块与用户之间采用光纤通信或部分采用光纤通信的系统。
1.什么是接入网?接入网是由业务节点接口(SNI)和相关用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(如线路设施和传输设施)所组成的,它是一个为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,接入网可经由Q3接口进行配置和管理。
2.什么是宽带接入网?网络的数据传输速率至少应达到512Kbps才能称之为宽带3.什么是无线接入网?无线接入网用无线通信系统全部或部分替代传统的本地环路,所以,无线接入网又称为无线本地环路(WLL)或无线用户系统(WSS)。
4.接入技术的分类?5.常用接入技术有哪些?接入技术有:普通Modem,窄带ISDN,xDSL,Cable Modem,APON,EPON,GPON,副载波调制,蓝牙,WiFi,WiMAX,CDMA.WCDMA,TD-SCDMA等6.G.902对电信接入网的定义是什么?定义为:接入网是由业务节点接口(SNI)和相关用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(如线路设施和传输设施)所组成的,它是一个为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,接入网可经由Q3接口进行配置和管理。
7.Y.1231对IP接入网的定义是什么?定义为:IP接入网是由网络实体组成的一个实现,为IP用户和IP业务提供者之间的IP业务提供所需要的接入能力。
“IP用户”和“IP服务提供者”都是逻辑实体,它们终止IP层、IP相关功能和可能的低层功能。
8.接入网的拓扑结构有哪些?有总线型,星型,环型,树型,网孔型(要画图)9.在电信管理网中共有四种接口,接口是Qx,Q3,X,F10.V5接口可以分为那两种形式?V5接口可以分为两种形式,即V5.1和V5.2。
V5.1接口用一条2.048Mbps链路连接交换机和用户接入网,它具有复用功能,除了可以支持模拟电话接入外,也可以支持ISDN基本接入,还可以支持专线业务等;V5.2接口最多可以连接16条2Mbps链路,具有集线功能,可以支持ISDN基群接入。
南京邮电学院范忠礼随着Internet的业务的爆炸式增长,现有的电信网越来越多地采用IP接入。
基于IP的新业务——虚拟专用网(VPN)、视频点播业务(VOD)、电子商务、IP电话等的应用和发展,使IP业务的安全性、可靠性备受关注。
Internet的安全不仅涉及到如何保护企业和商家的商业秘密,而且还涉及到个人上网、收发电子邮件以及使用IP电话时如何保护个人的隐私的问题,这些都是IP网络急需解决的。
IP网络是无连接的网络,是以路由器转发为中心,相对于传统的接入网,IP接入出现了许多新的概念,包含了许多新的内涵,增加了许多新的功能。
ITU-TSG13对IP接入网的定义、位置、功能模型及其接入方式的分类都做了定义,并在为起草IP接入网的新建议Y.ipan作准备。
现行的IP接入网与ITU-T1995年G.902定义的接入网有很大的不同。
IP接入网是指在“IP用户和IP业务提供者(ISP)之间为提供所需的、接入到IP业务的能力的、网络实体的实现”,如图1所示。
IP网是用IP作为第三层协议的网络。
IP网络业务是通过用户与业务提供者之间的接口,以IP包的开工传送数据的一种服务。
从图1可以看出,IP接入网的功能包括接入功能、端功能、网络终端功能,与住地网、ISP的接口是RP参考点。
根据G.902的定义,接入网是由业务接点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体(诸如线路设施和传输设施),所组成的为传送电信业务提供所需传送承载能力的实施系统,其主要功能是复用、交叉连接和传输,不含交换功能,独立于交换机。
与交换机的接口为开放的V5接口,可以兼容任何种类的交换机。
因此交换机和接入网的技术和业务演进可以完全独立开来,从而使接入网的发展不受交换机的限制。
这样 接入网市场可以完全开放,形成竞争。
运营商可以任意选用交换机和接入网设备。
接入网的发展,宽带业务的引入不受交换机的限制(不依附于交换机),可以独立发展,这是对远端模块接入功能的突破。
从IP接入网的定义来看,IP接入网与G.902定义的接入网有很多不同。
从图2IP接入网的位置与参考模型也可看出,IP接入网位于IP核心网与住地网(CPN)之间,IP接入网与住地网和IP核心网之间的接口是参考点RP,而不是传统的用户网络接口(UNI)和业务接点接口(SNI)。
参考点RP是指逻辑上的参考连接,在某种特定的网络中,其物理接口不是一一对应的。
IP核心网即提供IP业务的网络,可包含一个或多个ISP。
在图2某些网络中,网络终端NT、IP接入网、IP核心网可以是分离开来的。
图中各方框和圆框的连线代表双向连接,两个方向的比特流可以是不对称的,也可以采用不同的传输媒质。
我们知道远端模块(RSM)含有交换功能(主要是本地交换功能),但是G.902接入网只有复用、交叉连接和传输,一般不含交换功能和记费功能。
而IP接入网包含有交换或选路功能,也需要记费功能。
从开放和竞争程度上看,C.902接入网与交换机的接口为开放的V5标准接口,可以兼容任何的交换机。
交换机与接入网的技术和业务演进可以完全独立开来,从而使接入网的发展不受交换机的限制,这样接入网市场可以完全开放。
运营商采用的接入网升级和演进不依附于交换机厂商,促进了接入网向数字化和宽带化发展。
而IP接入网是在千万个IP用户与众多IP业务提供商之间的选择。
据统计,目前我国的ISP有520家 远远多于交换机厂商,并且IP用户希望有动态选择ISP和网络提供商(NSP)的权利。
因此要求IP接入网增加新的功能,如多个ISP的动态选择、使用PPP动态分配IP地址、地址翻译(NAT)、授权接入(如加密授权协议PAP和PPP询问握手授权协议HAP)、加密、计费和RADIUS(远程授权拨入用户业务)、服务器的交互等。
IP接入按其传输媒介和传输技术呈多样性,主要表现为ISP在网中的几何位置的多样性。
接入方式也呈多样性,同时与接入方式无关,支持各种形式的接入,如ISDN-基本速率接入 B/2B/Dchannel 、一次群速率接入 1.5/2M ;B-ISDN接入 1.5M600M ;铜缆接入xDSL;无线接入、卫星接入和移动接入;PON、APON、SDV、HFC和其它的光系数接入;CableTV接入;各种LAN技术如802.4TokenBus令牌总线网、802.5TokenRing令牌环网FDDI、802.6MANsDQDB和交换式以太网、快速以太网、千兆以太网接入等。
从IP接入网的功能参考模型的角度出发对IP接入方式可分为五类。
即直接接入方式、PPP隧道方式(L2TP)、IP隧道方式(Ipsec)、路由方式、多协议标记交换(MPLS)方式。
1.直接接入方式。
是用户直接接入IP,此时IP接入网仅有二层,即IP接入网中仅有一些级联的传送系统,而没有IP和PPP等处理功能。
此方式简单,是目前广泛采用的IP接入方式。
2.PPP隧道方式。
从该节点至ISP使用第二层隧道协议(L2TP)构成用户到ISP的一个PPP会晤的隧道,即一个PPP会话在隧道间传输,第二层既可采用包交换形式,也可以采用电路交换形式,但无论如何要传送的数据都从一个物理实体定址到另一个,并不存在路由跨越的概念,可以认为是以“点到点”形式进行的,是一种仿真连接技术。
用户可以通过PPP层选择ISP,如图3所示。
所谓IP隧道是在TCP/IP协议中传输其他协议的数据包时,通过在源协议数据包上套上IP协议头,对源协议来说,就如同被IP带着过了一条隧道。
L2TP(IETF)是由PPTP(3COM,Microsoft)和L2F(Cisco)综合发展而来的。
目前,主要是基于ADSL的快速接入方案,安装在ISP和用户的数据中心。
由客户管理模块、业务管理模块和计费模块组成,目前已在163/169网上应用。
过去人们不愿意将因特网与自己公司的LAN相连,主要考虑源的安全与性能,VPN的出现打破了用户的顾虑。
虚拟专用网(VPN)就是在公用网的基础上,使用专用的安全通路即隧道来支持特定用户的使用,所以VPN又戏称为“公网私用”。
VPN采用L2TP协议,网络的安全性、保密性、可管理性容易解决,企业网络想连接到哪里都可以,成本低、易维护。
随着Internet的发展,在家办公,处理一些复杂事务,只需要与企业或公司网连接,得到公司或企业主体网络的确认,就可以进入公司或企业内部网,完成工作。
企业不仅是接入网号码的一部分,也是IP地址码的一部分。
L2TP的缺点也很明显,如在QoS、安全性、可扩展性、记帐系统和非对称性上都还存在一定的问题。
3.IP隧道方式(Ipsec)。
由于L2TP本身并不提供任何安全保障,仅提供较弱的安全机制,并不能对隧道协议的控制报文和数据报文提供分组级的保护,采用IPsec来保护通道安全,同时也能实现非IP数据的保护。
L2TP对第二层包进行通道处理。
它们对第三层协议(IPX或APPLETALK)来说,就可以用通道处理来实现,如果事实上一个第二层的VPN已经建立起来了,两个异种网通过外部网络从逻辑上连接到目的地,然后可用IPsec来保护这个第二层的VPN,并提供必要的机密性保证。
这就是第三种接入方式Ipsec,它可有效地保护数据包的安全。
它采用的具体形式包括:根据起源地验证;无连接数据的完整性验证;数据内容的机密性(是否被别人看过);抗重播保护;有限的数据流机密性保证等。
具体对IP数据包进行保护的方法是“封装安全载荷”(ESPEncapsulatingSecurityPayload)或者“验证头”(AHAuthentication)。
如图4所示,AH可以证明数据起源地,保证数据的完整性以及防止相同数据包的不断重播,有力地防止黑客截断数据包或向网络插入伪造的数据包。
ESP将需要保护的用户数据进行加密后再封装到IP包去,ESP除了具有AH的功能外,还可选择保证数据的机密性以及数据流提供有限的机密性保障。
从而保证数据的完整性、真实性。
AH或ESP所提供的安全保障,完全依赖于采用的非对称加密算法或共享密钥的对称加密算法以及密钥交换技术,所以第三类接入方式为IP隧道安全方式。
从用户终端至接入节点使用了PPP协议,而接入点至ISP使用IPsec,从而在用户至ISP间构成一个IP层隧道。
由于IPsec是从上层向下层扩展来实现IP接入的,其缺点是实现复杂,严密性差等。
4.路由方式。
接入点可以是一个第三层路由器或虚拟路由器。
该路由器负责选择IP包的路径和转发下一跳。
路由方式包括基于ISDN的连接和基于FR及租用专线的连接,支持FR、IP/IPX、PIP/RIP2、OSPF、IGRP等协议。
5.多协议标签交换(MPLS)方式。
接入点是一个MPLS的ATM交换机或具有MPLS功能的路由器。
1999年9月,在TIU-TSG13的IP专家组会议上,已经确定MPLS为IPOverATM的标准 对许多MPLS的控制选项作了明确的规定,对于公用的ATM网络引入MPLS的技术方案给出了指导性的建议 并准备在今年通过。
许多厂商已经开发了用于现有ATM交换机上实现MPLS的实验性软件补丁。
由于近年来Internet固定接入业务(如电子邮件、Wbe、IP电话、电子商务等)的爆炸式增加,移动IP的接入引起人们的关注,手机移动上网灵活、方便,成为一种新的时尚,被称为“口袋里的互连网”。
ITU-TSG-13组对移动IP的研究已经启动,确定了MobilIP的研究内容,主要强调移动接入即终端的移动性、IP移动性(主要是控制选路和业务)和个人移动性等领域的研究。
移动IP主要定义了三个主要功能实体:(1)移动节点,是一台主机或路由器,它在切换链路时从一条链路到另一条链路不改变它的IP地址,也不中断正在进行的通信。
(2)住地代理(HomeAgent),它是一台路由器,有一个端口连接在移动节点的住地链路上,这个端口截获所有发往移动节点住地地址的数据包,并通过隧道将它们送到移动节点最新报告的转交地址上。
(3)外地代理(ForeignAgent)。
这是一台有一个端口在移动节点的外地链路上的路由器,它帮助移动节点完成移动检测,并向移动节点提供路由服务,例如在移动节点使用外地代理转交地址时对通过隧道到达的IP包进行拆封。
目前,随着以IP为主的数据业务在传统的电信网环境接入的迅猛增长,以电路交换机为主的传统PSTN网络,对于Internet的接入,因网上占用时间较长,使得PSTN网数据负荷量很重(占用大量的中继线及交换机资源),造成网络的拥塞。
又由于Internet网IP数据大多为突发业务,平均负荷小,瞬时高,因此带宽利用率低。
在传统的电信网上,解决IP业务接入的分流十分重要和迫切,目前国内不少公司的接入网设备具有分流IP数据的能力,这是向IP接入网演进的重要的一步。