1、通信网,徐 川 13594070439 QQ:14913214 ,提纲,通信与通信系统 传统电信网 IP网络概述 宽带及未来网,我们身边的网络,目前，我们的通信方式非常丰富： 传统固定电话； 在其之上的ADSL 手机；短距离无线通信蓝牙，802.11等 计算机局域网；数字电视等。 通过它们，我们既可以完成传统语音通话，也可以进行互联网访问，以及视频多媒体应用。 那么为我们服务的这个“网络”是什么样的？它是怎样工作的？,课程定位,整体掌握通信网络的基本构架 局部深入了解IP网络,相关规则,积分制 班与班的PK 课堂纪律 （减分） 平时回答问题（加分）,一、本课程讲什么？,主要讲述通信网框架，IP
2、网络技术 第一部分 通信网基本概念（1章） 第二部分 传统电信网 （ 2-6、8-9、11、13章） 第三部分 分组及IP网络 （7、10章+补充） 第四部分 宽带网络及未来网发展 （12章）补充内容参考 计算机网络第五版 谢希仁,二、本课程学什么？,搞清楚： - 网络是怎么互联的（组成的），或终端是怎么联网工作的（提供服务的）？- 具体地，你通过终端怎么跟其他人进行通信？,三、本课程怎么学？,牢牢把握以网络体系结构为纲，具体掌握每一网络层面的技术要点； 掌握通信网络架构，IP网络技术为核心，重点掌握； 理论学习和实验实践紧密结合；,四、本课程的授课要点,整体授课跟教材章节基本同步； 重视基本
3、概念和重点内容； 理论和实践结合； 作业要认真完成；,五、本课程的考核办法,平时成绩+实验成绩+期末考试成绩+积分 考试内容：即本课程需重点掌握的知识内容，主要体现在每次课堂上强调的重点内容，所以课堂笔记或划出重点内容很重要。尤其是补充的内容一定要记录下来！,通信与通信系统,第一部分,第一章 绪论,通信系统模型,信源,信宿,通信系统 （通信网络）,手机,手机,中国移动网络 （或中国联通网络）,数据,数据,数据,数据,以传送数据为目的，数据包括模拟数据（话音）和数字数据（短信，图片等）,例子：,图1.1 通信系统模型,1. 通信与通信系统,通信： 在空间上从一地向另一地传递信息。 通信系统：将用
4、户（信源）要求传递的信息转移到另一个用户（信宿）的全部软硬件通信设施。,信源,噪声源,信道,接收器,信宿,发送器,点到点的通信系统,(1) 信源：产生各种信息的信息源，它可以是人或机器(如计算机等)。 (2) 发送器：负责将信源发出的信息转换成适合在传输系统中传输的信号。 (3) 信道：信号的传输媒介，负责在发送器和接收器之间传输信号。 (4) 接收器：负责将从传输系统中收到的信号转换成信宿可以接收的信息形式。 (5) 信宿：负责接收信息。,要实现多用户间的通信，则需要一个合理的拓扑结构将多个用户有机地连接在一起，并定义标准的通信协议，以使它们能协同工作，这样就形成了一个通信网。,通信系统与网
5、络,通信系统到网络的演变,转接节点,2. 通信网,通信网：由大量的硬件设备和软件组成的一个集合，以便向分布在不同地方的众多用户提供一定的信息传送、交互服务。 简单说，通信网就是通信系统的集合。,通信网,通信网： 用于信息通信与共享的网络。 实现逻辑上的两个用户间的通信。 深入理解含义 通信是一对一的关系 物理与逻辑的关系 网络中用户间的通信如何实现？,通信网的组成要素,终端系统 电话机、手机、计算机、PDA、 传输系统 SDH、WDM、同轴电缆、无线、卫星、 交换系统 程控交换机、FR/ATM交换机、路由器、 规程约定 信令、协议、标准、 ,通信网的核心问题,网络核心问题：找目的端。通信如何实
6、现：从源端用户开始，不断的查找下一跳，直至找到目的端用户为止。,图1.5 通信网的拓扑结构,通信网的常见拓朴结构,1网状网 网状结构通常用于节点数目少，又有很高可靠性要求的场合。 2星型网 通常在传输链路费用高于转接设备，可靠性要求又不高的场合，可以采用星型结构，以降低建网成本 3复合型网 成本较低，稳定性好，广泛用于规模较大局域网和电信接入网。,4总线型网 总线结构主要用于计算机局域网、电信接入网等网络中。 5环型网 环型结构目前主要用于计算机局域网、光纤接入网、城域网、光传输网等网络中。,通信网的常见拓朴结构,建立大规模通信网需要层次化交换,通信网络的架构,从系统功能的角度看，通信网络由四
7、个子系统组成.其相互关系如图所示。,按竖直方向分解的结构,业务网:电话、数据、图像、视频和多媒体等业务网； 传送网:业务承载网，主要由各种传输线路和传输设备构成； 支撑网:同步、信令、网络管理、计费等,按水平方向分解的结构,用户驻地网：用户负责 接入网：将用户接入到核心网段中 核心网：传输、寻路、交换,通信网的类型,3. 通信网的交换技术,网络中，在与节点相连的多个链路中选择一条进行接续，这个过程称为交换。 主要有两大类： 电路交换方式 存储转发方式,1）.电路交换,电路交换必定是面向连接的。 电路交换的三个阶段： 建立连接 通信 释放连接 可靠，但资源利用率低。,电路交换举例,A 和 B 通
8、话经过四个交换机 通话在 A 到 B 的连接上进行,(,(,(,(,交换机,交换机,交换机,交换机,用户线,用户线,中继线,中继线,B,D,C,A,2）.报文交换,报文交换方式的数据传输单位是报文，报文为站点一次性发送的数据块，其长度不限且可变。每个节点在收到整个报文并检查无误后，再转发至下一个节点。,报文,3）. 分组交换,在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。 突发性强，资源利用率高，但实时性差。,数 据,数 据,数 据,添加首部构成分组,每一个数据段前面添加上首部构成分组。,首部,首部,首部,请注意：现在左边是“前面”,分组交换的传输单元,分组交换网以“分组”作为数据传
9、输单元。 依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。,分组首部的重要性,每一个分组的首部都含有地址等控制信息。 分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。 用这样的存储转发方式，最后分组就能到达最终目的地。,收到分组后剥去首部,接收端收到分组后剥去首部还原成报文。,数 据,首部,数 据,首部,数 据,首部,收到的数据,数 据,数 据,数 据,最后还原成原来的报文,最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃。,三种交换的比较,A B C D,A B C D,A B C D,报文交换
10、,电路交换,分组交换,t,数据传送 的特点,比特流直达终点,报文,报文,报文,分组,分组,分组,存储 转发,存储 转发,存储 转发,存储 转发,4）帧中继 简化网络节点功能，将差错控制放在终端节点完成，让其更关注数据传输。 5）ATM 固定长度分组，以便实现高速信元交换。,4. 网络体系结构及标准,例子：我（在逸夫楼的办公室里面）跟在美国的朋友聊天的信息是怎样通过网络传过去的？,重邮逸夫楼四楼办公室,201,202,204,203,205,206,301,302,303,304,305,306,401,402,403,404,405,417,楼层接入交换机,楼层接入交换机,楼层接入交换机,hu
11、b,大楼出口交换机,校园网,典型的二层交换网络,Me,逸夫楼,学生宿舍楼,办公区,重庆电信,校园网管中心-数图,校园网汇接路由器,防火墙,三层网络，接入层,校园网,重邮校园网,重庆交通大学,重庆市南岸区政府办公网,其他企事业局域网,电信重庆市网,电信南坪网管中心,电信重庆市网络,区网汇接路由器,区网核心路由器,区网汇接路由器,三层网络，汇接层,电信重庆市,江北区,沙坪坝区,南岸区,重庆市网管中心,省网汇接路由器,省网核心路由器,成都节点电信全国八大二级核心节点之一,广州节点电信全国三大一级核心节点之一,重庆,上海,北京,广州,成都,乌鲁 木齐,兰州,西安,天津,电信全国网（部分）,Intern
12、et,Internet,Internet,国际线路,国际线路,国际线路,中国,美国,俄罗斯,德国,新加波,香港,日本,台湾,全球Internet (部分),美国,全球Internet,中国国内网络,重庆市,南岸区,校园网,逸夫楼网络,互联的网络，其实是部分与整体，逻辑上总是由小到大,Me,朋友,问题：,这些网络是根据什么原理连在一起的？ 这些网络是根据什么方法传递数据的？为什么必须是统一的？ 这个网络协议体系又是什么样的？,答案： 统一的网络协议体系,4.2 层面分析的概念,1、Windows XP系统故障； 2、碰了网线，插网线的网口松了； 3、网线被老鼠咬了； 4、运营商网络不通； 5、其
13、他；,网断了，有哪些可能的原因？,QQ断线了，有哪些可能的原因？,因为QQ断线我们很熟悉,所以可以根据以往的经验判断故障的原因; 如果遇到不熟悉的网络故障,怎么办? 我们需要一种科学的方法来解决这些问题; 这种方法能用来分析和解决网络上千变万化 的各种情况.,1、Windows XP系统故障；,深入分析一下：,5、其他；,2、碰了网线，插网线的网口松了；,3、网线被老鼠咬了；,4、运营商网络不通；,系统应用层面的问题,数据链路层面的问题,物理层面的问题,网络层面的问题,其他层面的问题,结论：,我们把问题可能的原因采用分层分析的方法进行归类； “分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问
14、题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。 问：是不是所有网络问题的原因都可用同一个层面体系结构来分析？答案：是。,例子1和2的结合：,分层（按照统一的标准对网络分层） 每层采用相同的协议（统一，标准化） 网络协议体系结构的两个要素：分层协议,协议：,协议（protocol）：就是通信双方必须共同遵从的一组约定。 通常，网络协议由下面三个要素组成： 语法(syntax)，就是控制信息和数据的结构和格式，表示信号的电平等； 语义（semantics），就是信息的含义，包括控制信息和差错控制等。 时序（timing）或同步，包括对事件实现顺序的详细说明和数据传输速率等。,为什么协议要标准化？,
15、两种国际标准,理论上的国际标准 OSI 网络协议体系。 事实上的国际标准 TCP/IP 网络协议体系。,4.3 OSI网络协议体系结构,应用层,传输层,网络层,表示层,会话层,数据链路层,物理层,7 6 5 4 3 2 1,书本 P20,4.4 TCP/IP 网络协议体系结构,应用层,网络接口层,网际层 IP,(各种应用层协议),传输层(TCP 或 UDP),OSI 与 TCP/IP体系结构的比较,应用层,传输层,网络层,表示层,会话层,数据链路层,物理层,7 6 5 4 3 2 1,OSI 的体系结构,应用层,网络接口层,网际层 IP,(各种应用层协议如 TELNET, FTP, SMTP
16、等),传输层(TCP 或 UDP),TCP/IP 的体系结构,五层协议的体系结构,TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、传输层、网际层和网络接口层。 最下面的网络接口层并没有具体内容。 因此往往采取折中的办法，即综合 OSI 和 TCP/IP 的优点，采用一种只有五层协议的体系结构 。,五层协议体系结构,应用层(application layer) 传输层(transport layer) 网络层(network layer) 数据链路层(data link layer) 物理层(physical layer),数据链路层,5 应用层,4 传输层,3 网络层,2 数据链路层,1 物理层,4.
17、5 实体、协议、服务,实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。 要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。,实体、协议、服务 和服务访问点（续）,本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。 下面的协议对上面的服务用户是透明的。 协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。 服务是“垂直的”，服务是由下层向上层通过层间接口提供的。 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP (Service Access Point)。,实
18、体、协议、服务 和服务访问点（续）,协议(n + 1),SAP,SAP,交换原语,交换原语,实体(n + 1),服务提供者,第 n 层,第 n + 1 层,实体(n + 1),服务用户,实体(n),实体(n),协议(n),协议很复杂,协议必须把所有不利的条件事先都估计到，而不能假定一切都是正常的和非常理想的。 看一个网络协议是否正确，不能光看在正常情况下是否正确，而且还必须非常仔细地检查这个协议能否应付各种异常情况。,著名的协议举例 【例1-1】,占据东、西两个山顶的蓝军1和蓝军2与驻扎在山谷的白军作战。其力量对比是：单独的蓝军1或蓝军2打不过白军，但蓝军1和蓝军2协同作战则可战胜白军。现蓝军
19、1拟于次日正午向白军发起攻击。于是用计算机发送电文给蓝军2。但通信线路很不好，电文出错或丢失的可能性较大（没有电话可使用）。因此要求收到电文的友军必须送回一个确认电文。但此确认电文也可能出错或丢失。试问能否设计出一种协议使得蓝军1和蓝军2能够实现协同作战因而一定（即100 %而不是99.999%）取得胜利？,这样的协议无法实现！,结论,这样无限循环下去，两边的蓝军都始终无法确定自己最后发出的电文对方是否已经收到。 没有一种协议能够蓝军能 100% 获胜。,4.6 通信网的服务质量,服务质量总体要求 对通信网的服务质量一般通过可访问性、透明性和可靠性这三个方面来衡量。 1可访问性可访问性是对通信
20、网的基本要求之一，即网络保证合法用户随时能够快速、有保证地接入到网络以获得信息服务，并在规定的时延内传递信息的能力。它反映了网络保证有效通信的能力。,影响可访问性的主要因素有：网络的物理拓扑结构，网络的可用资源数目以及网络设备的可靠性等。实际中常用接通率、接续时延等指标来评定。 2透明性这也是对通信网的基本要求之一，即网络保证用户业务信息准确、无差错传送的能力。它反映了网络保证用户信息具有可靠传输质量的能力，不能保证信息透明传输的通信网是没有实际意义的。实际中常用用户满意度和信号的传输质量来评定。,3可靠性可靠性是指整个通信网连续、不间断地稳定运行的能力，它通常由组成通信网的各系统、设备、部件
21、等的可靠性来确定。一个可靠性差的网络会经常出现故障，导致正常通信中断, 但实现一个绝对可靠的网络实际上也不可能，网络可靠性设计不是追求绝对可靠，而是在经济性、合理性的前提下，满足业务服务质量要求即可。可靠性指标主要有以下几种： (1) 失效率：系统在单位时间内发生故障的概率，一般用表示。,(2) 平均故障间隔时间(MTBF)：相邻两个故障发生的间隔时间的平均值，MTBF=1/。 (3) 平均修复时间(MTTR)：修复一个故障的平均处理时间，表示修复率，MTTR=1/。 (4) 系统不可利用度(U)：在规定的时间和条件内，系统丧失规定功能的概率，通常我们假设系统在稳定运行时，和都接近于常数，则,
22、U=/(+)=,电话网的服务质量 电话通信网从持续质量、传输质量和稳定性质量等三个方面定义了服务质量的要求。 1接续质量 它反映的是电话网接续用户通话的速度和难易程度，通常用接续损失(呼叫损失率，简称呼损)和接续时延来度量。,2传输质量 它反映的是电话网传输话音信号的准确程度，通常用响度、清晰度、逼真度这三个指标来衡量。实际中对上述三个指标一般由用户主观来评定。 3稳定性质量 它反映电话网的可靠性，主要指标与上述一般通信网的可靠性指标相同，如平均故障间隔时间、平均修复时间、系统不可利用度等。,4.6 网络性能,1. 速率 比特（bit）是计算机中数据量的单位，也是信息论中使用的信息量的单位。
23、Bit 来源于 binary digit，意思是一个“二进制数字”，因此一个比特就是二进制数字中的一个 1 或 0。 速率即数据率(data rate)或比特率(bit rate)是计算机网络中最重要的一个性能指标。速率的单位是 b/s，或kb/s, Mb/s, Gb/s 等,2. 带宽,“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。 现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s (bit/s)。,常用的带宽单位,更常用的带宽单位是 千比每秒，即 kb/s （103 b/s） 兆比每秒，即 Mb/s（106
24、 b/s） 吉比每秒，即 Gb/s（109 b/s） 太比每秒，即 Tb/s（1012 b/s） 请注意：在计算机界，K = 210 = 1024M = 220, G = 230, T = 240。,3. 吞吐量,吞吐量(throughput)表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。 吞吐量更经常地用于对现实世界中的网络的一种测量，以便知道实际上到底有多少数据量能够通过网络。 吞吐量受网络的带宽的限制。,4. 时延(delay 或 latency),传输时延（发送时延 ） 发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。 也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比
25、特发送完毕所需的时间。,时延(delay 或 latency),传播时延 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。,时延(delay 或 latency),处理时延 交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。 排队时延 结点缓存队列中分组排队所经历的时延。 排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。,时延(delay 或 latency),数据经历的总时延就是传输时延、传播时延、处理时延和排队时延之和：,总时延 = 传输时延+传播时延+处理时延+排队时延,四种时延所产生的地方,1 0 1 1 0 0 1,发
26、送器,队列,结点 B,结点 A,在结点 A 中产生 处理时延和排队时延,数据,从结点 A 向结点 B 发送数据,链路,5. 时延带宽积,（传播）时延,链路,带宽,时延带宽积 = 传播时延 带宽,链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。,时延带宽积,6. 利用率,信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。 信道利用率并非越高越好。,4.7 网络服务性能保障机制,1.差错控制 恢复传输过程中引起的错误。 2.拥塞控制 控制网络的数据量，使其保持在较高吞吐量。 3.路由选择 寻路，提高网络的可靠性。
27、 4.流量控制 调节端到端的通信速率。,自动请求重传法(ARQ，Automatic Repeat reQuest） (1) 发送方发送具有检测错误能力的代码（称为检错码）， (2) 接收方根据代码的编码规则，验证接收到的数据代码， 并将结果反馈给发送方(正确接收/接收有错） (3) 发送方可根据反馈的结果决定是否执行重传动作，如果接收方未正确接收，则重传。 (4) 在规定的时间内，若未能收到反馈结果（称为超时）， 则发送方可以认为传输出现差错，进而执行重传动作。,目的：保证信息传输的正确性 传输过程中的差错是不可避免的，需进行差错处理,传输差错处理与流量控制,ARQ有三种：停等协议ARQ、连续
28、ARQ和选择重传ARQ。,1、发送一块数据后， 就停止发送动作， 开始计时。等待接收方的反馈结果，2、仅当收到正确的接收确认之后，才继续发送后继块数据。3、如果接到否定确认，或者计时器超时，重新传输本数据块。停-等示意图,停等协议,收发双方以半双工方式进行工作， 特点：控制简单， 易于实现，但工作效率较低,停等协议的工作原理,发方发送一个数据帧后，必须等待收方的确认帧才可以发送下一个数据帧； 在收方接收错误时，收方发一否认帧，要求发方重发该帧； 为防止发送的数据丢失，发方内部设置一个定时器，当超过定时时间发方仍未收到确认帧时，发方重发该帧； 为防止确认帧丢失而造成发方重发同一数据帧，发方给每一
29、个数据帧带上一个序列号。,停等协议小结,连续发送若干数据帖，如果接收到收端的确认帧，则继续发送；发方在每发完一个数据帧后，就启动内部超过定时器，在设置的超时时间内未收到确认帧，则重发相应的数据帧。,连续ARQ协议的工作原理,连续ARQ协议,注意两点：1、接收端只按序接收数据帧。所以在出现差错重传时，要重传包括出错帧在内的后面所有已经发送过的帧。2、发送结点在每发送完一个数据帧时都要设置超时计时器。,ARQ协议中的流量控制滑动窗口机制,发送窗口的大小WT就代表在还没有收到对方确认信息的情况下发送端最多可以发送的数据帧数。如下图发送序号可以有8个不同的序号，发送窗口的WT5,只有在发送窗口大小WT
30、2n1时，连续ARQ协议才能正确运行。,ARQ协议中的流量控制滑动窗口机制,接收窗口是控制可以接收哪些数据帧而不可以接收哪些帧。连续ARQ协议中，当发送窗口和接收窗口大小都等于1时，就是停止等待协议。,选择重传ARQ协议,只重传出现差错的数据帧或者是计时器超时的数据帧。 必须加大接收窗口,收下发送序号不连续但仍处在接收窗口中的数据帧。 等到所缺序号的数据帧收到后再一并送交主机,(1) 发送方可一次连续发送多块数据（可发送的最大数据块数称为窗口数）(2) 接收方对每块数据进行差错分析，如果发现错误，立即反馈发送方，(3) 接收方可对接收到的多个正确的数据块进行一次性确认(4) 发送方根据反馈的结
31、果，重发指定的数据块，或重发指定数据块及其之后的所有数据块， 特点：效率高，控制负责，全双工方式,滑动窗口协议小结,常用检错码检错码信息字段校验字段校验字段越长，编码的检错能力越强，编码/解码设施越复杂， 附加的冗余信息在整个编码中所占的比例越大，传输的有效成分越低。传输顺序：信息字段在前，校验字段在后,奇/偶校验码 (1) 水平奇/偶校验码校验位的取值应使整个码字(包括校验位)中为“1“的比特个数为奇(偶)数。传输时，形成的校验比特附加在字符之后传输。异步传输方式中采用偶校验， 编码效率: Q/(Q+1)同步传输方式中采用奇校验。 （信息字段占Q个比特）,（2） 垂直奇/偶校验码将被传输的信
32、息进行分组， 组中每个字符的相同位进行奇/偶校验 例如：4行7列信息组的垂直奇/偶校验码。信息组： 0111001001010101010111010101垂直奇校验字符 0101101垂直偶校验字符 1010010 0111001001010101010111010101 0101101 (奇校验）编码效率为: PQ/P(Q+1) （假设信息分组占Q行P列）,奇/偶校验码,（3） 水平垂直奇/偶校验码例：4行7列信息组的水平垂直偶校验码。信息组 校验位0 1 1 1 0 0 1 0 10 0 1 0 1 0 1 1 00 1 0 1 0 1 1 0 11 0 1 0 1 0 1 0 1垂直偶
33、校验字符 1 0 1 0 0 1 0 1奇 0 1 0 1 1 0 1 0/1 0111001000101011010101101010101010100101 若被传的信息分组占Q行P列， 编码效率为QP/(P+1)(Q+1),奇/偶校验码,生成CRC码的基本原理: 任意一个由二进制位串组成的代码都可以和 一个系数仅为0和1取值的多项式一一对应。 例： 1010111： x6+x4+x2+x+1 x5+x3+x2+x+1 ： 101111 若信息字段为K位，校验字段为R位， 码字长度为N(N=K+R)V(x)=A(x)g(x)= xR m(x)+r(x)m(x)为K次信息多项式，r(x)为R
34、1次校验多项式， g(x)称为R次生成多项式 g(x)=g0+g1x+ g2x2+.+g(R-1)x(R-1)+gRxR,循环校验码(CRC),最常用的一种差错校验码， 特征是:信息字段和校验字段的长度可以任意选定。,校验字段r(x)生成方法之一：多项式除法取余 例如：信息字段代码为: 1011001 对应 m(x)=x6+x4+x3+1生成多项式：g(x)=x4+x3+1 对应代码: 11001则 x4 m(x)=x10+x8+x7+x4 对应代码：10110010000 除法： 110101011001 1011001000011001 接收方使用相同的g(x)和除法11110 对收到的位
35、序列进行校验：1100111110 位序列/生成码11001 如果除尽，则正确，11100 否则错。11001校验字段 1010 (余数) 形成码字：10110011010,循环校验码(CRC),CRC校验码使用广泛。 硬件电路主要用于自动生成码字，或者进行校验； 多项式除法主要用于软件编程。 常用的CRC生成多项式g(x)为:CRC16=x16+x15+x2+1 R=16， IBM专用CRC16=x16+x12+x5+1 R=16， CCITT专用CRC32=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1 R=32, LAN中常用,循环校
36、验码(CRC),4.8 制定协议的标准化组织,国际电信联盟ITU 因特网工程任务组IETF 国际标准化组织：ISO 电子电气工程师学会：IEEE,5. 通信网的发展,1.第一阶段 1880-1970年，模拟通信时代，以话音业务为主，所需带宽不高。 2.第二阶段 1970-1994年，骨干网由模拟向数字网转变。 PCM技术的提出，数字交换设备的发展； 以电话交换为核心； TCP/IP、X.25、帧中继、ATM等分组交换技术不断发展；,3.第三阶段 1995-2005年，这一时期是信息技术发展的黄金时期，移动通信技术、计算机技术、光传输技术、Internet的快速发展，宽带IP技术如ADSL、PT
37、N，MPLS、WDM已广泛应用于骨干网。 4.第四阶段 2006-，以IP为核心的网络全面代替传统的电信网络，软交换技术取代传统电路交换，PON技术发展，提升接入网速率。,电信网结构,未来网络？ IP化引发的问题，IP技术本身是一种尽力交付的协议，不可靠，网络安全是重要问题。 未来网，能否解决IP安全问题，在IP的下面提供一种可靠的端到端的传输？ May be ATM will come back?,6. 数据通信网,数据通信网被划分为两个部分: 通信子网和资源子网。 通信子网：实现信息传输和交换功能, 是通信网传输链路加上节点交换机。 特点：不以存储数据和信息为目的，目标是尽可能快速转发；
38、不分析语义只分析语法。 资源子网：存储数据和信息的子网，通常位于用户端。如Web服务器、文件服务器等。,IP网络概述,二十世纪七十年代中期, 在ARPANET的基础上，Internet Protocol得到了快速的推广和发展，从美国走向全球，产生今天的互联网。 IP网络的设计原则：内部尽力简单，复杂功能推向网络边缘。 面向数据业务，只提供“尽力而为”服务，没有服务质量保证。 使用分组交换:无连接的数据报方式，独立寻路。,IP网络为什么能够迅速发展？,网络实现思路：尽力简单化 可以快速做出来进行应用 降低成本 开放 业务开放：新业务引入非常方便； 系统开放：没有网络控制者，分布式的松耦合系统，使
39、得所有人都可以参与； 计算机的强大处理能力和普及； 以太局域网的普及 Web业务是革命性的推动力量。,电信网思想,业务根据网络提供，强调网络的地位，忽略端用户的业务需求与处理能力。 综合业务是基于端到端的ATM网络的。 电信网络的发展将始终处于几个主要的垄断者控制之下。,网络演进方向,基于IP技术的综合话音、数据、图像、视频的多媒体业务网络，并对不同的业务类型，提供不同级别的服务质量。 提供宽带接入能力。 移动网络与固定网络相融合。 向着光传送、光交换的光网络方向发展。,网络新的瓶颈,核心网由传输与交换两个部分组成，以前传输是瓶颈，努力提高带宽； 在光传输系统广泛应用和技术迅猛发展的背景下，随
40、着业务流量的不断增长，交换节点的转发能力是新的瓶颈。,提高交换能力,MPLS：多协议标记交换 实现IP数据包的快速转发 解决IP网络QoSGMPLS：综合的IP/光网络管理控制体系，实现IP over WDM网络。,当前影响网络发展的因素,P2P VoIP Web 2.0的背后 IPTV与手机电视 网络是新媒体的平台,P2P,早期的互联网主要流量是FTP，然后是Web浏览，当前的主要流量是P2P应用，占70-80%； 文件交换与共享，即时通信，在线视频，是当前的三大应用； P2P技术是互联网精神的反映开放、自由交换信息； 文化的力量势不可挡，群众是一切的真正创造者。,VoIP,固网与移动网的长
41、途语音业务在23年内全部是VoIP：NGN/软交换技术； 一批虚拟运营商使用QQ、MSN、TOM-Skype等工具严重冲击电信运营商，因为他们的成本接近于零：目前是政策限制； 如果无线WLAN/WiMAX普及，手机内置VoIP软件+Wi-Fi/WiMAX将敲响移动运营商的警钟。,Web 2.0,博客、播客、威客、社区 Web 1.0是信息浏览平台，Web 2.0是大众自主产生和交流信息的平台 没有技术创新，反映的是互联网文化形式 自由的好处是具备生产力，但是也可能是大字报的肥沃土壤,IPTV与手机电视,固定和移动电信运营商与有线电视台互相切入对方的领域，两个阵营各有自己的技术解决方案； 两者都
42、是延续现有的电视业务模型，没有新的商业盈利模式； 还有第三者，媒体巨头们，也许他们对此新业务的理解力更深，创新的成果更大； 用户关心该类业务否？,网络的本质,是通信的平台 不能只是一个传输的通道 是业务应用的平台 在IP网上构建无数的逻辑应用业务网 是新媒体的平台 改变商业模式,小结,网络中所有软硬件系统的目标是同时实现无数个，逻辑上的一对一用户间的通信。 网络由终端系统、传输系统、交换系统，以及信令、协议组成。 网络体系结构可以按照水平划分，也可以按照竖直划分。 各种业务网络在IP基础上实现综合，因为IP的最初思想是简单、开放。,小结,IP网络的特点：强调自由开放，用户只愿意享受免费的午餐，没人愿意买单。 对运营商来说，需要在思想上借鉴IP网，并且实现IP与传统电信网的融合。 广电启示录：广告,
