IP技术培训教程课件.ppt
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1、IP网络基础培训 我省IP网基本架构 CHINANET CN2 城域网 我省IP网络演进思路 IP网络新技术简介CHINANET 中国电信宽带互联网(CHINANET)两级网络结构:国家骨干网宽带城域网 国家骨干网:核心层、汇接层(省级汇接)和接入层(C3节点),与核心层连接有国际出入口层、互联互通层(与CNC、CERNET等)汇接层及以上层次即为省际骨干部分 核心层和汇接层覆盖47 个城市 中继以10G为主 核心层,共8个节点:北京、上海、广州、南京、武汉、西安、成都、天津 北京、上海、广州为超级核心节点,即核心的核心,采用三角形全连接 南京、武汉、西安、成都、天津为普通核心节点,除成都外,
2、均与三个超级核心节点有连接 汇接层,覆盖31个省市自治区,共有60个节点,分三大片区:北京片区、上海片区、广州片区 上海片区:无锡、南京、芜湖、合肥、温州、杭州、九江、南昌、福州 北京、上海、广东三省市汇聚节点直接连接本地区的超级核心节点 南京、武汉、成都、西安、天津五个普通核心所在的省,省会汇聚节点连普通核心节点,另一汇聚节点连所在片区的超级核心节点 其它汇聚节点分别与一个超级核心和一个普通核心相连。北京、上海、广州为全网国内的国际出入口节点,骨干网在三地配置有专门的国际出入口路由器(I路由器),在上海、广州建有APIX路由器 在北京、上海、广州建设有NAP,在NAP点配置有路由器与其它运营
3、商互联,与部分其它运营商还有直连 北京、上海、广州设置互联互通路由器(S路由器)主要解决与中国网通(CNC)互联,上海、广州与中国移动、中国联通等其他运营商或国内互联网络互联。CN2 中国电信下一代承载网络,Chinatelecom Next Carrying Network(CNCN),简称CN2 业务定位 CN2提供有服务质量保证和控制的业务,以适用市场细分和个性化业务竞争的需要,提升中国电信网络的品牌 CN2是中国电信下一代能够同时支持语音、数据、视频、企业互联等业务的统一承载网络 CN2主要承载3G、软交换、企业网全球互连、重要的Vnet应用业务等 ChinaNet提供大众化的互联网业
4、务 在CN2中设置7大核心点,另外设置1个北方辅助核心节点、22个汇接点和169个接入点,共199个节点 CN2在北京、上海、广州与CHINANET互联互通,与CHINANET核心路由器C3、C4互连 CN2在北京、上海、广州设立专门的国际出口路由器与CN2海外网络相连 CN2在每个设立骨干节点的城域网还设置12业务路由器,用于MPLS VPN PE和专线接入城域网城域网 城域网定位 多业务综合承载网 业务可设备、用户可区分 质量可控制、网络可管理网络存在的问题ATMPPPoELAN专线MPLS CEMPLS PE2/3层交换机BRAS不支持不支持MPLSMPLS;不支持组播;不支持组播;三层
5、转发能力不足;三层转发能力不足;上行链路带宽不足;上行链路带宽不足;QoSQoS和流量控制功能较弱和流量控制功能较弱安全能力不足,易受攻安全能力不足,易受攻击击无法实现用户隔离和绑定;无法实现用户隔离和绑定;DSLAMDSLAM上行带宽受限,影响新上行带宽受限,影响新业务开展;业务开展;以太汇聚网过大,受到以太汇聚网过大,受到VLANVLAN数数量上限限制;量上限限制;缺乏二层保护机制;缺乏二层保护机制;设备设备QoSQoS能力弱。能力弱。板卡扩展性有限,只能板卡扩展性有限,只能旁挂;旁挂;组播功能不足。组播功能不足。PEPE设备功能性设备功能性能较弱,可扩能较弱,可扩展性差,不支展性差,不支
6、持二层持二层VPNVPN功能复杂,身兼三职:功能复杂,身兼三职:LANLAN专线接入路由器专线接入路由器以太网二层汇聚交换以太网二层汇聚交换机机三层汇聚层路由器三层汇聚层路由器路由器端口密度低端口密度低,性能不足,性能不足软交换 AG网络结构不清晰,设备的级联数偏多网络结构不清晰,设备的级联数偏多网络对新业务的支撑能力不足网络对新业务的支撑能力不足网络管理和业务控制相对分散,无法满足要求网络管理和业务控制相对分散,无法满足要求缺乏统一的设备规范,设备功能参差不齐缺乏统一的设备规范,设备功能参差不齐优化总体思路 理清层次、提升功能、规范设备、注重实效理清层次、提升功能、规范设备、注重实效网络层次
7、清晰化,通过二三层网络分离,构建层次清晰的三层路由网网络层次清晰化,通过二三层网络分离,构建层次清晰的三层路由网络(城域骨干网)和二层接入网络(宽带接入网)络(城域骨干网)和二层接入网络(宽带接入网)网络结构扁平化,通过城域骨干网的大容量、少节点,宽带接入网的网络结构扁平化,通过城域骨干网的大容量、少节点,宽带接入网的广覆盖,减少广覆盖,减少IP IP 城域网的物理和逻辑级联级数城域网的物理和逻辑级联级数网络质量差异化,通过在网络质量差异化,通过在IP IP 城域网部署区分服务机制,为不同用户城域网部署区分服务机制,为不同用户和不同业务提供不同和不同业务提供不同QoSQoS 等级的差异化服务等
8、级的差异化服务管理控制集中化,用宽带接入服务器(管理控制集中化,用宽带接入服务器(BRASBRAS)和业务路由器()和业务路由器(SRSR)构)构建清晰的业务接入控制层,实现集中的业务提供和控制建清晰的业务接入控制层,实现集中的业务提供和控制设备要求规范化,要求新增设备支持城域网开展业务所需要的功能、设备要求规范化,要求新增设备支持城域网开展业务所需要的功能、性能和管理要求性能和管理要求目标网络结构核心层核心层汇聚层汇聚层接入层接入层业务接入控制层业务接入控制层城域城域骨干网骨干网BRASMAN SRDSLAM园区交换机园区交换机CN2 SRCN2骨干网ChinaNet骨干网宽带宽带接入网接入
9、网汇聚交换机汇聚交换机/MSTP/RPR(可级连可级连)楼道交换机骨干网骨干网IPIP城域城域网网核心路由器(可级连)CPE铜缆铜缆五类线五类线终端 我省IP网基本架构 CHINANET CN2 城域网 我省IP网络演进思路 IP网络技术简介CHINANET 八大核心节点未变 增加众多省际直达电路 带宽颗粒2.5G10G40G 省骨干网与集团骨干网整合,扁平化 骨干网城域网 建设CN2城域网 窄带网(窄带拨号)宽带网(ADSL、FE)窄带网与宽带网融合 交换型城域网路由型城域网 第二平面(A网)我省IP网基本架构 CHINANET CN2 城域网 我省IP网络演进思路 IP网络技术简介 TCP
10、/IP基础 以太网技术 路由协议 MPLS QoS 组播TCP/IP介绍HostInternetTCP/IPHostTCP/IP 协议栈65432543ApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysical1ApplicationTransportInternetData LinkPhysical1OSI七层模型七层模型TCP/IP五层模型五层模型应用层概况*Used by the routerApplicationTransportInternetData LinkPhysical文件传输文件传输-TFTP*-FTP*-
11、NFS电子邮件电子邮件-SMTP远程登陆远程登陆-Telnet*-rlogin*网络管理网络管理-SNMP*域名服务域名服务-DNS*传输层概况传输控制协议传输控制协议(TCP)用户报文协议用户报文协议(UDP)ApplicationTransportInternetData LinkPhysical面向连接面向连接无连接无连接TCP 报头格式源端口源端口(16)目的端口目的端口(16)顺序号顺序号(32)Headerlength(4)应答顺序号应答顺序号(32)Reserved(6)Code bits(6)窗口窗口(16)校验和校验和(16)Urgent(16)Options(0 or 32
12、 if any)Data(varies)20BytesBit 0Bit 15Bit 16Bit 31Port NumbersTCPPort NumbersFTPTransportLayerTELNETDNSSNMPTFTPSMTPUDPApplicationLayer2123255369161RIP520TCP 端口号SourcePortDest.PortHost A102823SPDPHost ZTelnet ZDest.port=23.远程登陆远程登陆Telnet 应用应用Send SYN(seq=100 ctl=SYN)SYN receivedSend SYN,ACK(seq=300 a
13、ck=101 ctl=syn,ack)Established(seq=101 ack=301 ctl=ack)Host AHost B123SYN receivedTCP 连接建立三步握手 窗口大小=1 Sender ReceiverSend 1Receive 1Receive ACK 2 Send ACK 2Send 2Receive 2Receive ACK 3Send ACK 3Send 3Receive 3Receive ACK 4Send ACK 4TCP 简单应答TCP 顺序和应答号SourcePortDest.PortSequence#Acknowledgement#102823
14、Source Dest.Seq.101Ack.102823Source Dest.Seq.100Ack.102823Source Dest.Seq.100Ack.102823Source Dest.Seq.101Ack.I just got#11,now I need#12.I justsent#11.Window size=3Send 2TCP 窗口和重传发送者发送者Window size=3Send 1Window size=3Send 3ACK 3Window size=2第三个第三个 3 被丢弃被丢弃Window size=3Send 4Window size=3Send 3ACK 5
15、Window size=2接受者接受者Window size=3TCP 性能TCP Throughput=MSS/(RTT*sqrt(p)010020030040050060070080090010001100120000.10.20.30.40.5probability of packet losskbps100ms RTT200ms RTT300ms RTT400ms RTT500ms RTT由于TCP是面向连接的,所以其吞吐量有限,与TCP窗口、MTU、延时和丢包率关系密切。没有顺序号和应答字段UDP 格式源端口源端口(16)目的端口目的端口(16)长度长度(16)数据内容数据内容1Bi
16、t 0Bit 15Bit 16Bit 31校验和校验和(16)8Bytes网络层概况互联网协议互联网协议(IP)互联网控制报文协议互联网控制报文协议Protocol(ICMP)地址解析协议地址解析协议(ARP)方向地址解析协议方向地址解析协议(RARP)ApplicationTransportInternetData LinkPhysicalIP 报文版本版本(4)Destination IP Address(32)Options(0 or 32 if any)Data(varies if any)1Bit 0Bit 15Bit 16Bit 31头长度头长度(4)优先级和服务类型优先级和服务类
17、型(8)报文长度报文长度(16)Identification(16)Flags(3)分片偏移分片偏移(13)Time to live(8)协议协议(8)头校验和头校验和(16)Source IP Address(32)20Bytes 决定三层协议号协议域传输层传输层网络层网络层TCPUDPProtocolNumbersIP176互联网控制报文协议(IGMP)ApplicationTransportInternetData LinkPhysical目的不可达目的不可达对方可达应答对方可达应答(Ping)等等等等ICMP1广泛使用的、最常使用的诊断工具如Ping,)地址解析协议(ARP)Map I
18、P MAC Local ARP172.16.3.1IP:172.16.3.2 Ethernet:0800.0020.1111 172.16.3.2IP:172.16.3.2=?我知道了,我告诉你。我知道了,我告诉你。我想知道我想知道176.16.3.2.地址对地址对应的以太网应的以太网MAC地址地址IP地址与物理地址的映射域名解析服务(DNS)Map IP Name 172.16.3.1Name:www.IBM.COM IP:172.16.3.2 172.16.3.2www.IBM.comName:www.IBM.COM=?我知道了,我告诉你。我知道了,我告诉你。我想知道我想知道www.IBM
19、.Com对对应的应的IP地址是什么?地址是什么?IP地址与名字之间的映射域名服务器域名服务器 全球寻址 基于目的地址进行路由 Location is represented by an addressTCP/IP地址介绍172.18.0.2172.18.0.1172.17.0.2172.17.0.1172.16.0.2172.16.0.1SADAHDRDATA10.13.0.0192.168.1.010.13.0.1192.168.1.1IP地址 255255 255 255DottedDecimalMaximumNetwork网络部分网络部分Host主机部分主机部分1286432168421
20、 11111111 11111111 11111111 11111111 10101100 00010000 01111010 11001100Binary32 bits 172 16 122 204ExampleDecimalExampleBinary18 916 1724 2532128643216842112864321684211286432168421 Class A:Class B:Class C:Class D:Multicast Class E:ResearchIP地址类型NetworkHostHostHostNetwork NetworkHostHostNetwork Net
21、work NetworkHost8 bits8 bits8 bits8 bits子网和子网掩码概念如果按照A、B、C、D、E进行分类,网络数量只有2113362,大约200万个网络不能满足世界范围内的地址需求,需要对A、B、C三类进一步划分所以引入了网SUBNET的方法子网和子网掩码1721600255255002552552550IPAddressDefaultnetworkMask8-bitSubnetMaskNetworkHostNetworkHostNetworkSubnetHostAlso written as“/16”where 16 represents the number o
22、f 1s in the mask.Also written as“/24”where 24 represents the number of 1s in the mask.11111111 111111110000000000000000LLC refers upward to higher-layer software functionsMAC refers downward to lower-layer hardware functionsMedia Access ControlLogical Link ControlPhysicalMAC以太网数据链路层LLC refers upward
23、 to higher-layer software functionsMAC refers downward to lower-layer hardware functionsMedia Access ControlLogical Link ControlPhysicalMAC FrameMACPacket or Datagram以太网数据链路层VLAN模式 VLAN 模式可以是静态的也可以是动态的模式可以是静态的也可以是动态的802.1Q FrameVLAN间是隔离的广播域配置配置VLAN会限制会限制VLAN之间的通讯之间的通讯VLAN间通讯的解决方案:在VLAN间设置路由 VLAN间的通讯
24、需要间的通讯需要3层服务模块层服务模块使用三层交换机连接VLANSpanning Tree Protocol生成树算法802.1d透明桥 交换机和透明桥具有同样的特性交换机和透明桥具有同样的特性 桥接环路出现在有冗余路径或者环形的桥接环境中桥接环路出现在有冗余路径或者环形的桥接环境中桥接环路 桥接环路可以通过取消冗余路径的方式来防止发生桥接环路可以通过取消冗余路径的方式来防止发生防止环路产生城域以太网的位置IP/MPLS CoreDSLAMWiMax 无线接入商业大客户新建小区BTVVoWLANPDA GameBoxHomeGatewayWiFi别墅/高档住宅区APP ServerSIPH.2
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