IP通信网络范文（精选12篇）
IP通信网络 第1篇
IP技术与光光纤通信技术密不可分, IP技术改变了我们的世界, 而它所依赖的光纤通信技术更是把我们所有的带宽梦想变为了现实。随着科学研究的不断深入, 它们二者的关系将更加紧密的结合, 未来要实现的光互联, 全光网技术。IP技术与光纤通信技术的关系是两者成为了支撑通信大夏的基石。
IP网络
IP网络自然用的是TCP/IP协议。那什么是TCP/IP协议呢?TCP/IP协议的基本传输单位是数据包 (datagram) , TCP协议负责把数据分成若干个数据包, 并给每个数据包加上包头 (就像给一封信加上信封) , 包头上有相应的编号, 以保证在数据接收端能将数据还原为原来的格式, IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址, 这样数据找到自己要去的地方 (就像信封上要写明地址一样) , 如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况, TCP协议会自动要求数据重新传输, 并重新组包。总之, IP协议保证数据的传输, TCP协议保证数据传输的质量。
IP是与支撑它的下层物理网络无关的网络层协议, 基于IP协议组建的网络, 统称为IP网络, 这种网络支持的各种应用业务, 统称为IP业务, 而实现这些业务的技术, 即为IP技术。IP技术最吸引人的特点是可以将所有系统都连接在一起, 几乎任何一种计算机硬件和操作系统的组合都具有用于IP网络协议的驱动程序。IP技术的这种广泛的物理网络适应能力;以及各计算机、网络设备厂家都对IP支持的特点, 使得IP业务的地域范围和应用业务领域十分广泛。
介绍完了IP网络的基础, 我们再来看看目前电信网的发展, TDM技术已经不是未来的发展方向。TDM设备虽然还在生产, 但全世界的TDM研发已经全面停止了。另外由于ATM的许多标准并未得到验证, 也不是未来的发展方向。还有, 现在的IP网是基于传统的因特网理念, 以用户自律为基础, 自由发展, 缺少管理, 是一个非盈利的商业模型。因此, 传统的因特网不能成为未来电信网的发展方向。基于这样的情况, 新型IP网络有了大显身手的机会。随着IP网络设备技术上的快速发展、路由器性能的极大提高、以及DWDM的大量商用, 传输成本大为降低。而Internet上的业务发展相对较慢, 从而使得网络处于相对轻载状态, 可以在Internet上开展丰富的数据、语音、视频等综合业务, 开展电话通信等等。
另外移动IP能够实现用户任何时间、任何地点、用任何一种媒体与任何一个人进行通信共享。目前移动IP已经在开展3G国家和地区已经开始运营, 移动IP在我国也开始提上了日程。首先IP是3G的需要, 3G业务将以数据和互联网业务为主, 在3G将承载者实时话音、移动多媒体、移动电子商务等多种业务。移动IP可以让3G真正实现随时随地无缝接入, 将大大促进3G业务发展。虽然目前移动IP技术还有很多不足之处, 但是基于移动技术的网络系统和Internet网络相结合, 提供高速、高质量移动IP技术必将是大势所趋。其次, 移动IP是IPv4发展到IPv6的必然, 随着互联网的规模及应用快速发展, IP地址将从IPv4演进到IPv6, IPv6将现有地址扩展多128位, 可用地址是原来的8倍, 这将大大方便移动IP的应用, 不仅满足了对空间的需求, 也对移动终端设备对IP地址的配置要求, 而用户对于基于IP的应用业务使用也更为方便, 3G移动网络向IPv6承载过渡是必然趋势。
光纤通信技术
因光在不同物质中的传播速度是不同的, 所以光从一种物质射向另一种物质时, 在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且, 折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时, 折射光会消失, 入射光全部被反射回来, 这就是光的全反射。
进入光传播时代以来, 在尽享数字信号带来高数据处理能力的同时, 我们不得不忍受光纤这种娇贵的传输介质。因为施工人员必须将光纤铺得平直舒坦, 它才老老实实地为人们传输清晰的信号, 所以造成了在建筑物里铺光纤难度大、成本高的难题。而《时代》周刊将“计算机类最佳发明”头衔授予了康宁 (Corning) 公司, 理由正是该公司研发了名为nano Structures的技术, 并基于这个技术发明了一种能让信号在角落处转弯、百折不挠的“变形光纤”, 为突破光传播介质的瓶颈做出了贡献。
光纤通信技术是通过光学纤维传输信息的通信技术。在发信端, 信息被转换和处理成便于传输的电信号, 电信号控制一光源, 使发出的光信号具有所要传输的信号的特点, 从而实现信号的电光转换, 发信端发出的光信号通过光纤传输到远方的收信端, 经光电二极管等转换成电信号, 从而实现信号的光电转换。电信号再经过处理和转换而恢复为原发信端相同的信息。现在以长波长光源和单模光纤为标志的第二代光纤通信技术也已经成熟, 无中继通信距离约为30公里, 通信容量约为5000路, 适用于长途干线通信。全光化和光集成化的光纤通信技术正在研究之中。全光化指的是在中继器中光信号直接被放大, 省去了光电转换和电光转换过程。全光化的光集成化功能大大减少中继器和光端机的体积, 降低功耗和成本, 提高可靠性。未来的光纤通信将向超高速系统、超大容量WDM系统演进, 而实现光联网是整个光纤通信发展的战略大方向。我们期待着这些新技术的实现来更大的促进整个信息产业的发展。
参考资料
参考文献
[1].《百折不挠的光纤》作者:王雅丽1.《百折不挠的光纤》作者:王雅丽
大型网络IP规划 第2篇
1、科学性
2、合理性
3、可扩展性
4、便于管理
资料：二进制 ：1286432168421
11111111.11111111.11111111.11111111
案例：一所大学现在需要建设网络，为了学校信息中心的人员的方便管理，需要对IP有一个合理的规划，现有15个学院+一个校领导域，共需建设16个子网，以及在每个学院设置台PC机器的IP地址，现在为了后续网络拓展，需要提前预留一半的IP地址，假设每个学院又要设置8个学院的子网(举例：机房1、机房1、机房3、实验室、科研室、学院领导网、研究生)，方便学院部门管理。预计在网络ID为172.16.0.0/16配置IP。
分析：1、16个二级子网
2、每个子网2000个IP地址
3、每个二级子网又划分8个三级子网(有256太机器)
4、 网络ID：10101100.00010000.00000000.00000000
子网掩码：11111111.11111111.00000000.00000000
解决方案：
1、现在需要预留一半的IP地址：我们需要设置一级子网，那就将网络的一半IP地址预留：
(1)现在网络ID中的网络号是：172.16(16位)主机号是0.0(16位)
主机数：2的16次方个
(2)想再将网络ID中的主机号一分为二，现在向主机号中借一位变成网络号，那么现在就变成2个一级子网：172.16.0.0/17172.16.128.0/17，网络号之间的间隔是27=128(7为第三组中的主机数)
一级子网网络1：10101100.00010000.00000000.00000000
一级子网网络2：10101100.00010000.10000000.00000000
子网掩码：11111111.11111111.10000000.00000000
现在每个子网络中的网络号是：17位主机号是15位
主机数：215个
(3)现在将一级子网1：172.16.0.0预留，将一级子网2：172.16.128.0分配
2、现在在一级子网2：172.16.128.0中划分16个二级子网，每个二级子网中有2000多台机器，
(1)现在网络ID中的网络号是：172.16.128(17位)主机号：15位
主机数：215个
(2)要在一级子网上划分16个二级子网，需要向主机号中借4位(24=16)变成网络号，成为16个二级子网，网络号之间的间隔是23=8(3为第三组中的主机数)
二级子网网络1：10101100.00010000.10000000.00000000172.16.128.0/21
二级子网网络2：10101100.00010000.10001000.00000000172.16.136.0/21
二级子网网络3：10101100.00010000.10010000.00000000172.16.144.0/21
二级子网网络4：10101100.00010000.10011000.00000000172.16.152.0/21
二级子网网络5：10101100.00010000.10100000.00000000172.16.160.0/21
二级子网网络6：10101100.00010000.10101000.00000000172.16.168.0/21
二级子网网络7：10101100.00010000.10110000.00000000172.16.176.0/21
二级子网网络8：10101100.00010000.10111000.00000000172.16.184.0/21
二级子网网络9：10101100.00010000.11000000.00000000172.16.192.0/21
二级子网网络10：10101100.00010000.11001000.00000000172.16.200.0/21
二级子网网络11：10101100.00010000.11010000.00000000172.16.208.0/21
二级子网网络12：10101100.00010000.11011000.00000000172.16.216.0/21
二级子网网络13：10101100.00010000.11100000.00000000172.16.224.0/21
二级子网网络14：10101100.00010000.11101000.00000000172.16.232.0/21
二级子网网络15：10101100.00010000.11110000.00000000172.16.240.0/21
二级子网网络16：10101100.00010000.11111000.00000000172.16.248.0/21
子网掩码：11111111.11111111.11111000.00000000
现在每个子网络中的网络号是：21位主机号是11位
主机数：211个(2048个)
现在主机号中共有2048个IP，除去网络号和广播号，足够满足方案中的要求，
(3)现在将二级子网1：172.16.128.0/21举例，进行三级子网的划分，满足学院的要求。
3、现在在二级子网1：172.16.128.0/21中划分3个三级子网，每个三级子网中有256多台机器，
(1)现在网络ID中的网络号是：172.16.128(21位)主机号：11位
主机数：211个
(2)要在二级子网上划分8个三级子网，需要向主机号中借3位(23=16)变成网络号，成为8个三级子网，网络号之间的间隔是20=1(0为第三组中的主机数)
三级子网网络1：10101100.00010000.10000000.00000000172.16.128.0/24
三级子网网络2：10101100.00010000.10000001.00000000172.16.129.0/24
三级子网网络3：10101100.00010000.10000010.00000000172.16.130.0/24
三级子网网络4：10101100.00010000.10000011.00000000172.16.131.0/24
三级子网网络5：10101100.00010000.10000100.00000000172.16.132.0/24
三级子网网络6：10101100.00010000.10000101.00000000172.16.133.0/24
三级子网网络7：10101100.00010000.10000110.00000000172.16.134.0/24
三级子网网络8：10101100.00010000.10000111.00000000172.16.135.0/24
子网掩码：11111111.11111111.11111111.00000000
现在每个子网络中的网络号是：24位主机号是8位
主机数：28个(256个)
现在主机号中共有256个IP，除去网络号和广播号，足够满足方案中的要求。
以二级子网1：172.16.128.0/21中划分3个三级子网为例，进行划分学院中三级子网，其他二级子网的划分方法以上类推。
现在这个大型网络的IP地址很合理、科学的配置完整。如果本网络以后扩展院系或添加院系，只需在预留的一级子网络中提取相应的IP地址。如果院系的IP不够，也可以在预留的一级子网络中提取相应的IP地址。原理一样。
注：文中的一级子网网络、二级子网网络、三级子网网络都是为了方便理解IP规划的思路，没有此概念!它们统称子网!
关注IP通信3要素 第3篇
2007年无疑是统一通信概念和技术在中国进行推广应用的非常重要的一年。随着3C融合、NGN网络等概念逐渐深入人心，大家对产品的融合能力提出了更高的要求。传统应用提供商也越来越希望自己的产品能够跨越各种终端、网络和协议，实现与其他终端、网络及通信方式融合。在这种强烈市场需求下，催生了统一通信概念。
统一通信技术是将语音、传真、电子邮件、移动短消息、多媒体和数据等所有信息类型集合为一体，可用电话、传真、手机、PC、掌上电脑、PDA等通信设备中的任何一种接收，在有线、无线、互联网之间架构起一个信息互联通道。不仅实现了网络的融合，更实现了应用的融合，从而为人们带来选择的自由、效率的提升以及整个运行机制的改变。
RADVISION的分析师认为，主要有几方面的驱动力量。一类是以微软、IBM为代表的以软件见长，从桌面或应用软件攻入统一通信市场的厂商；一类是以思科、3Com为代表的、目前风头正劲的IP厂商；还有第三类绝对不容小觑的厂商，即以阿尔卡特-朗讯、Avaya、北电为代表的传统电信厂商。他们在整合了传统语音和IP两种业务之后，可靠的服务质量将再次成为其产品的一大卖点。这也是大家普遍认可的推动统一通信发展的“三驾马车”。
要实现真正的统一通信，必须从底层协议开始，从根本上实现融合。这一任务无疑要交给掌握核心协议的厂商。纵观2007年，统一通信不仅仅是最炙手可热的一个词汇，也是各大厂商抢占08年市场的战略制高点。而根据Radicati集团的估计，到2008年，全球统一通信市场的总价值将达到105亿美元。
2、高清视频
2007年，高清视频会议在中国市场普及速度之快，重视程度之高，可以用“始料不及”来形容。如果将时间追溯到两三年前，也许很少有人知道高清视频会议的概念，而2007年结束时，许多大型厂商都已先后推出了自己的高清解决方案，围绕高清的概念展开激烈的市场争夺。
算起来，高清视频会议提出的时间不算长。在2005年10月，美国LifeSize发布了首款高清视频通信系统——LifesizeRoom，拉开了高清视频应用的序幕；2006年8月，TANDBERG推出针对商务和个人通信的高清视频会议系统，涵盖了桌面、大型会议、基础设施、管理平台等各个方面，另外，宝利通、索尼等传统通信巨头也从语音、视频、数据和Web多媒体协作应用等领域切入了高清市场。而RADVISION在新疆公安局、克拉玛依法院、宝鸡市委、大连商品交易所、天津科委、天津海委、河南应急指挥中心、陕西法院、深圳招商局、兴业证券等大型政府及公共事业单位的成功案例，更印证了其在国内的快速发展。
有关机构的预测，明年的高清视频会议市场将保持20％-30％的增长势头，相信如果价格瓶颈能够真正打破，高清视频未来几年的表现绝对值得期待。
3、3G视频
2007年底，TD-SCDMA已经进入第二阶段的商业试验，业内人士预计08年奥运会的时候，应该至少可以保证奥运会举办城市能够应用上3G服务。3G正式运营之后，如何为用户提供更多的资讯与服务，是一个迫切需要解决的问题。大家都不约而同地把目光投向了互联网。如果能够充分利用目前互联网上的资源，将互联网上的应用成功地、无缝地迁移到3G手机上，则3G应用的成功指日可待。
08年被视为中国3G元年，而与3G应用相关的各种业务模式，也在07年里有了比较清晰的定位。07年里有几种应用模式受到了普遍的推崇：
一是移动视频社区和聊天室。随着3G业务日趋成熟，3G用户的基数正在急速增长，移动视频社区服务被认为是3G时代最基本也是最重要的应用之一。以奥运会直播为例，会员们不仅可以看到比赛的直播镜头，还可以收看专家的视频评论直播，参与赛后视频讨论，并观看比赛精彩片断重播。
其次3G交友业务。在以个人为中心的“WEB 2.0时代”，3G交友服务也被看作是未来3G的主打业务之一。随着3G的应用，人们将可以通过3G网络寻找志同道合的人或者伴侣。为3G用户提供视频交友服务将是一个巨大的市场。
第三，移动视频会议无疑也是3G时代的重要应用。对于办公人员而言，无论何时都可以召开视频会议，即使在旅途中也可以与同伴或办公室保持视频联系员工在现场访问客户时，如果需要额外支持，可以与办公室的小组人员召开视频会议，通过团队的力量解决客户面临的问题。
虽然3G牌照发放的时间表还没最终确认，但通过2.5G以及2.75G网络来探索3G应用，也为即将到来的3G应用铺平了道路。
空管分局级通信网络IP化方案探讨 第4篇
关键词：空管通信网络,PTN,IP,传输
民航空管作为一个高信息化, 高集成的产业, 专用通信网络的构建是实施空中交通管制的基础, 同时由于空管行业行政体制和现行管制区域的划分, 传输网络呈现出明显的地域性, 目前构建的传输网络均按照全国、地区、分局三级网络进行构造, 以地面传输为主, 卫星传输作为应急手段。分局级空管业务传输网络主要以管制中心为核心, 覆盖至所辖台站, 随着空管设备的更新发展和台站的不断建设, 大量的设备监控、动环监控、视频监控、网络信号将融入通信网络, 原有的电路交换业务也正在逐步转向IP化传输, 业务类型将由传统的64k、2M等低速小颗粒TDM (Time Division Multiplex, 时分复用模式) 业务转向FE、GE等大颗粒IP业务。因此, 研究新一代分组传输网络在民航空管通信网的应用势在必行。
1 空管通信网络承载需求分析
1.1 业务类型特点
随着空管事业的发展, 空管通信网承载的业务将呈现以下特点。
(1) 业务范围更加广泛。除传统的电报信息、台站信号传输、气象情报交换、办公自动化、视频会议等系统外, 运行调度信息系统、流量管理系统、人事、财务管理系统、建设管理系统、企业信息门户、应急中心系统、IP电话、以及台站动力环境监控系统、视频会议系统、安防监视系统等大批以空管信息化、自动化和互动化的新应用需求必然要通过通信系统联网, 通信承载业务范围更加广泛。
(2) 业务对带宽的需求迅速增长。骨干通信网需要为增加的大量业务提供有力的支撑, 实现空管安全生产各个环节的可靠连接, 而IP类业务越来越多且发展势头强劲, 导致传输网的带宽急剧增长, 现有以2M为基数的传输中继带宽无法满足未来的发展需要。
(3) 业务类型迅速转型。随着技术的发展和传输的需求, 包括话音业务在内的大量业务应用迅速向分组化、网络化转换。数据业务的突发性强, 带宽占用量大, 势必会对数据通信网络的可靠性、联网范围、网络带宽、服务质量、网络管理及应急保障能力提出新的要求。
(4) 业务可靠性需求。现代航空管制越来越依赖设备的保障, 导航、监视、地空通信、AFTN、气象、情报各类信息均成为业务保障中不可或缺的部分。而空管通信系统作为现代空管系统的神经网络, 其网络可靠性成为空管系统可靠性的一个基础。
1.2 网络架构特点
分局级本地网包括传输和接入两部分, 其中传输仅限于本场及本场附近台站, 通过自建光缆和微波组建SDH环网, 远台则租用运营商电路接入本地网。
以TDM为内核的SDH/MSTP (Multi-Service Transfer Platform, 多业务传送平台) 网络将难以满足业务日趋IP化的要求。而目前本地网TDM的接入设备不能满足实际需求, 本地网中至台站接入设备多采用PCM复用器以保障业务信号的延时, 但不易于满足台站运行所需其他业务如安防监控、动环监控、信息系统等IP化传输需求。
可见, 现有传输网络显然无法满足未来发展需求。目前, 以MPLS-TP为主流的PTN技术已在电信网络中逐步推广应用, 其不断完善的OAM (运行、管理、维护) 网络保护及可扩展性已经满足电信级网络的要求。在空管本地通信网中部署PTN网络的技术条件已经基本成熟。路由器等分组接入设备技术不断发展, 设备可靠稳定, 运营商提供的线路也不再限于E1/E3/STM-1, 开始提供大容量IP化专线业务。依托IP化的传输、接入设备和线路组建面向IP业务、大容量、高可靠性的下一代数据承载网络已势在必行。
2 技术体制介绍
2.1 PTN
PTN是一种以分组为传送单位, 承载电信级以太网业务为主, 兼容TDM、ATM和IP等各种业务的综合传送技术。它基于分组的架构, 继承了MSTP的理念, 融合了Ethernet和MPLS的优点, 是下一代网络中分组业务主要的承载技术。实现分组化传送有两条技术途径:一种是基于以太网技术的PBB-TE (Provider Backbone Bridge-Traffic Engineering) , 主要由IEEE开发;另一种是基于MPLS技术的T-MPLS/MPLS-TP, 由ITU-T和IETF联合开发。目前, MPLS-TP在实际应用中已领先于PBT技术, 移动、联通等运营商建设的PTN网络均基于MPLS-TP标准。
PTN的主要特点包括: (1) 支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道, 具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力, 提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道。 (2) 支持环网保护, 点对点连接通道的保护切换可以在50ms内完成, 可以实现电信级的业务保护和恢复。 (3) 继承了SDH良好的操作、管理和维护机制, 具有点对点连接的完整OAM, 保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力。 (4) 完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通, 可以无缝承载核心IP业务。 (5) 网管系统可以控制连接信道的建立和设置, 实现了业务Qo S的区分和保证, 可以灵活提供SLA。 (6) 通过分组网络的时钟同步技术提供分组的时钟和同步。 (7) 可灵活的架构在以太网上, 也可架构在PDH/SDH/OTN/WDM上。 (8) 采用PWE3 (Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge, 端到端伪线仿真) 的方式提供对TDM业务的支持。
2.2 双路由器热备
路由器作为成熟的分组接入产品具有丰富的接口, 可以满足民航空管业务传输所需的IP/RS-232/E&M/POS需求, 但接入路由器往往属于中低端产品, 单电源, 单主控, 无支路保护功能, 在可靠性方面较低。为解决这一问题, 可使用两台路由器组成一个虚拟的路由器进行业务接入。双路由器之间互相切换采用BFD (Bidirectional Forwarding Detection双向转发检测) +VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol, 虚拟路由冗余协议) 的技术, BFD是一种高速的独立HELLO协议, BFD能够与相邻系统建立对等关系, 然后, 每个系统以协商的速率监测来自其他系统的BFD速率。监测速率能够以毫秒级增量设定, 确保业务的及时切换。
2.3 运营商线路
运营商为大客户提供的专线服务原主要依托SDH/MSTP接入网络提供E1/E3/STM-1线路, 2008年后开始提供基于MSTP接入设备的MSTP线路, 近期PTN专线也开始向市场推出。从目前台站的传输需求看, 由于PTN线路存在拥塞的问题, 暂时不适于民航空管的业务传输。而E1线路带宽较低, 多条E1线路又增加了IP接入设备的复杂程度和成本。E3/STM-1带宽和成本过高。MSTP线路基于固定带宽, 直接提供以太网接口且带宽扩展灵活, 价格相对低廉。对比上述三种专线方式, 可以认为MSTP线路是目前基于IP的民航空管台站专线接入的最佳选择。
3 方案设计
3.1 本场通信网络采用PTN+PCM复用器/路由器
如下图1示, 本场采用PTN进行传输组网, PCM复用器/路由器设备接入PTN网络。目前VHF信号仍采用电路交换方式传输, 为确保语音信号的延时, 语音信号仍需接入PCM复用器进行传输, 今后VHF信号IP化后可通过路由器等分组接入设备进行传输。IP数据可以直接通过PTN网络进行传输或通过路由器接入, 低速数据如雷达信号等可通过PCM复用器/路由器接入网络。PTN环网保护类似于SDH复用段共享保护环, 在环上同时建立保护和工作路径, 环网保护采用环回方式。环回 (wrapping) 是一种本地保护机制, 它基于故障点两侧相邻节点的协调来实现业务流在这两节点上的流量反向, 从而完成保护倒换。当网络上节点检测到网络失效, 故障侧相邻节点通过APS协议向相邻节点发出倒换请求。当某个节点检测到失效或接受到倒换请求时, 转发至失效节点的普通业务将被倒换至另一个方向。在转向方式下, 受故障影响的业务流的源宿节点会把业务流直接由工作路径倒换到相应的保护路径进行传送。
3.2 外台采用路由器+MSTP线路+PCM复用器
TCP IP网络通信程序设计 第5篇
本文介绍了TCP/IP网络应用程序的面向对象设计方法,并给出了用Visual C++4.2
中MFC在Windows 95环境下开发的程序实例。Sockets与Winsock 95
Winsock 95是在Unix Sockets及Windows Sockets基础上发展起来的。Sockets原
是BSD为了Unix支持互联网通信而设计的4.3BSD Unix版本中的API,它采用客户-服务器
模式的通信机制,使网络客户方和服务器方通过Sockets实现网络之间的联接和数据交
换;Win dows Sockets描述定义了一个Microsoft Windows的网络编程界面,它为
Windows TCP/IP 提供了一个BSD型套接字,除与4.3BSD Unix Sockets完全兼容外,还
包括一个扩充文件,通过一组附加的API实现Windows式(即事件驱动)的编程风格;而
Winsock 95则是在Microsoft Windows 95中进行网络应用程序设计的接口。Windows 95
在Internet支配域中的TCP /IP协议定义了Winsock 95网络编程规范,溶入了许多新特点。
MFC中提供了相应的CSock et类来实现网络通信。Sockets编程原理
Sockets同时支持数据流Sockets和数据报Sockets。
下面是利用Socket进行通信连接的过程框图。其中图1是面向连接的时序图,图2是
无连接的时序图。
图1
图2
由图可以看出,客户与服务器的关系是不对称的。对于TCP C/S,服务器首先启动,然后在某一时刻启动客户与服务器建立连接。服务器与客户开始都必须调用socket()
建立一个套接字socket,然后服务器调用bind()将套接字与一个本地网络地址捆扎在一
起,再调用listen()使套接字处于一种被动的准备接收状态,同时规定它的请求队列长
度,之后服务器就可以调用accept()来接收客户连接。客户打开套接字之后,便可通过
调用connect()和服务器建立连接。连接建立之后,客户和服务器之间就可以通过连接
发送和接收数据。最后,待数据传送结束,双方调用closesocket()关闭套接字。对于
UDP C/S,客户并不与服务器建立一个连接,而仅仅给服务器发送一张包含服务器地址的数据报。相似地,服务器也不从客户端接收一个连接,只是调用函数recvfrom,等待
从客户端来的数据。依照recvfrom返回的协议地址以及数据报,服务器就可以给客户
送一个应答。Winsock 95编程方法
用Visual C++4.2以MFC在Windows 95中实现网络编程,主要就是利用CSocket类及
其如下相关成员函数:
(1)BOOL Create(UINT nSocketPort=0,intnSocketType=SOCK_STREAM,long lEvent=FD_READ|FD_WRITE|FD_OOD|FD_ACCEPT|FD_CONNECT|FD_CLOSE|,LPCTSTR|lpszSocket Address=NULL
该函数用来建立Socket。
(2)BOOL Bind(UINT nSocketPort,LPCTSTRlpszSocketAddess=NULL)该函数的作用是将Socket端口与网络地址连接起来。
(3)BOOL Listen(intnConnectionBacklog=5)
该函数的作用是等待Socket请求。
(4)Virtual BOOL
Accept(CAsyncSocket&rConnectedSocket,Socket,SOCKADDR*
lpSockAddr=NULL,int * lpSockAddrLen=NULL)
该函数的作用是取得队列上第一个连接请求并建立一个具有与Socket相同特性的套接字。
(5)BOOL Connect(LPCTSTR lpszHostAddress,UINTnHostPort)
该函数的作用是提出请求。其中,lpszHostAddress和nHostPort为接受请求进
程的网络地址和Socket端口号。
(6)virtual void Close()该函数的作用是关闭Socket。
使用以上类及成员函数,按照以下步骤,就可以设计出合适的通信程序: Server:Construct→Creat→Bind→Listen→Accept→Send→Close;
Client:Constuct→Creat→Connect→Receive→Close。程序实例
我们用Visual C++4.2中MFC在Windows 95环境下设计了一个daytime cliont程序,清单如下:
头文件HEAD.H内容:
#define IDM_STRAT 200
#define IDM_EDIT 200
classMainwnd:publicCFrameWnd
{public:Mainwnd();
afx_msgintOnCreat(LPCREATESTRUCT);
afx_msg void OnStart(void);
DECLARE_MESSAGE_MAP();
private:CstaticCSStatic;
CEditLineEdit;
CButtenStartButton;};
classPengApp:publicCWinApp
{public:BOOLInitInstance();}
源程序Client.CPP清单:
#include
#include
#include “head.h”
constintnPort=13;
PengApptheApp;
Main Wnd:MainWnd()
{if(!Create(NULL,“CommunicationProgram”,WS_OVERLAPPEDW INDOW,rectDefaul t))AfxAbort();}
intMainwnd:OnCreate(LPCREATESTRUCT)
{Rectrect;SetRect(& rect,80,50,160,70);
Create(“Host Name:”,WS_CHILD|WS_VISIBLE|SS_LEFT,rect,thi s);
SetRect(& rect,60,80,180,100);
LineEdit.Create(WS_CHILD|WS_VISIBLE|WS_DLGFRAME|ES_LEFT, rect,this,IDM_ED IT);
SetRect(&rect,100,120,140,140);
StartButton,Create(“start”,WS_CHILD|VS_VISIBLE|BS_PUSHBU TTON,rect,this,I DM_START);
return 0;}
BEGIN_MESSAGE_MAP(Main Wnd,CFrameWnd)
ON_WM_CREATE()
ON_BN_CLICKED(IDM_START,OnStart)
END_MESSAGE_MAP()
BOOL ControlApp:InitInstance()
{m_pMainWnd=new Main Wnd();
m_pMainWnd→ShowWindow(m_nCmdShow);
m_pMainWnd→UpdateWindow();
return;}
Void Main Wnd:Onstart(void)
{CSocketTimeClient;
if(!AfxSocketInit())MessageBox(“WindowsSocket initialfailed!”,“Receive”,MB_ICONSTOP);
if(!TimeClient.Create())MessageBox(“ReceiveSocketcrea te failed”,“Receive”,MB_I(ON)STOP);
elseTimeClient.connect(strAddr,nPort);
TimeClient.ReceiveFrom(csReceiveText,csCounts,LineEdit.G etWinText,nPort)
MessageBox(TimeClient.csReceiveText);
光纤通信与IP传输技术 第6篇
关键词：光纤通信；IP传送技术；关系
1 光纤通信技术
因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。
进入光传播时代以来，在尽享数字信号带来高数据处理能力的同时，我们不得不忍受光纤这种娇贵的传输介质。因为施工人员必须将光纤铺得平直舒坦，它才老老实实地为人们传输清晰的信号，所以造成了在建筑物里铺光纤难度大、成本高的难题。光纤通信技术是通过光学纤维传输信息的通信技术。在发信端，信息被转换和处理成便于传输的电信号，电信号控制一光源，使发出的光信号具有所要传输的信号的特点，从而实现信号的电光转换，发信端发出的光信号通过光纤传输到远方的收信端，经光电二极管等转换成电信号，从而实现信号的光―转换。电信号再经过处理和转换而恢复为原发信端相同的信息。现在以长波长光源和单模光纤为标志的第二代光纤通信技术也已经成熟，无中继通信距离约为30公里，通信容量约为5000路，适用于长途干线通信。全光化和光集成化的光纤通信技术正在研究之中。全光化指的是在中继器中光信号直接被放大，省去了光电转换和电光转换过程。全光化的光集成化功能大大减少中继器和光端机的体积，降低功耗和成本，提高可靠性。未来的光纤通信将向超高速系统、超大容量WDM系统演进，而实现光联网是整个光纤通信发展的战略大方向。我们期待这些新技术的实现来更好地促进整个信息产业的发展。
2 IP传送技术
IP网络自然用的是TCP/IP协议。那什么是TCP/IP协议呢？TCP/IP协议的基本传输单位是数据包（dataEram），TCP协议负责把数据分成若干个数据包，并给每个数据包加上包头，就像给一封信加上信封，包头上有相应的编号，以保证在数据接收端能将数据还原为原来的格式。IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址，这样数据找到自己要去的地方（就像信封上要写明地址一样），如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况，TCP协议会自动要求数据重新传输，并重新组包。总之，IP协议保证数据的傳输，TCP协议保证数据传输的质量。
IP是与支撑它的下层物理网络无关的网络层协议，基于IP协议组建的网络，统称为IP网络，这种网络支持的各种应用业务，统称为IP业务，而实现这些业务的技术，即为IP技术。IP技术最吸引人的特点是可以将所有系统都连接在一起，几乎任何一种计算机硬件和操作系统的组合都具有用于IP网络协议的驱动程序。IP技术的这种广泛的物理网络适应能力，以及各计算机、网络设备厂家都对IP支持的特点，使得IP业务的地域范围和应用业务领域十分广泛。介绍完了IP网络的基础，我们再来看看目前电信网的发展，TDM技术已经不是未来的发展方向。TDM设备虽然还在生产，但全世界的TDM研发已经全面停止了。另外，由于ATM的许多标准并未得到验证，也不是未来的发展方向。还有，现在的IP网是基于传统的因特网理念，以用户自律为基础，自由发展，缺少管理，是一个非盈利的商业模型。因此，传统的因特网不能成为未来电信网的发展方向。基于这样的情况，新型IP网络有了大显身手的机会。随着IP网络设备技术的快速发展、路由器性能的极大提高，以及DWDM的大量商用，传输成本大为降低。而Internet上的业务发展相对较慢，从而使得网络处于相对轻载状态，可以在Internet上开展丰富的数据、语音、视频等综合业务，开展电话通信等。另外，移动IP能够实现用户在任何时间、任何地点，用任何一种媒体与任何一个人进行通信共享。目前，移动IP已经在开展3G的国家和地区开始运营，移动IP在我国也开始提上了日程。首先，IP是3G的需要，3G业务将以数据和互联网业务为主，3G将承载实时话音、移动多媒体、移动电子商务等多种业务。移动IP可以让3G真正实现随时随地无缝接入，将大大促进3G业务发展。虽然目前移动IP技术还有很多不足之处，但是基于移动技术的网络系统和Internet网络相结合，提供高速、高质量移动IP技术必将是大势所趋。其次，移动IP是IPv4发展到IPv6的必然结果。随着互联网的规模及应用快速发展，IP地址将从IPv4演进到IPv6，IPv6将现有地址扩展到128位，可用地址是原来的8倍，这将大大方便移动IP的应用。
3 光纤通信与lP传送技术之间的关系解读
IP技术从出现至今，已有20多年的发展史。在前20年间，IP除了在美国局域网中起作用外，一直没有引起外界的重视。而今天，IP技术似乎一夜之间同时被世人接受，并以爆炸式的惊人速度发展。其原因何在呢？从表面上看，人们都认为IP技术的迅猛发展与Web有直接关系，是20世纪90年代初出现的Web从根本上改变了过去IP技术默默无闻的状态。其理由是IP网的不可管理性、不面向连接性及对数据尽力传送特性，跟Web的自由链接特性、不面向业务流和非实时传输特性完全适配。但笔者认为，IP技术的发展除与Web有直接关系外，跟光纤通信的发展也密不可分。
光纤通信的出现与发展，对IP网的直接影响就是人们对IP业务的需求日益增多，使得业务提供者在构建IP网时，几乎都在考虑如何把IP技术与有着巨大潜力的光纤通信技术完美地结合起来。这也是业界当今讨论的IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM谁强谁弱的问题。其实，无论哪种技术都有优缺点，我们在设计IP网时，只要根据各种情况综合考虑，就一定能找出一个最佳的设计方案。IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM几种技术都是针对业务量集中且业务量大的地区采用的相应策略，而对于分散的节点问通信情况来说，都是不经济的。而IP/Ethernet over SDH技术具有带宽动态分配功能，很好地解决了IP over SDH光通道带宽利用率不高的问题。
参考文献：
[1]陈伟.光纤通信技术及其发展趋势[J].考试周刊，2010（45）.
[2]田国栋.光纤通信正在全面升级[J].陕西教育（高教版），2013.
IP网络性能测试综述 第7篇
性能测试是IP网络建设和维护过程中的重要环节, 通过测试能获得网络运行的参数, 为IP网高效、稳定、安全、可靠运行提供有效监测手段。网络测试主要包括网络性能测试和网络应用测试等方面。在IP网络的运行中最令人关心的是网络性能测试。
1 IP网络性能衡量指标
根据中国通信标准化协会已完成的《IP网络技术要求———性能参数与指标》的有关规定, IP网络性能的参数主要包括时延、丢包率、抖动、误差率、带宽、吞吐量等。
1.1 时延
网络时延是指数据分组在网络中传输的延迟时间, 包括单向时延和往返时延。单向时延指穿过一个或多个网络段, 传送IP包所经历的时间。往返时延指从网络的一端发送一个消息到另一端, 然后该消息再返回到发送端所需要的时间。网络时延主要由链路传输时延、节点处理时延与排队时延造成。
1.2 丢包率
丢包率指在一定的时段网内两点间传输中丢失分组与总的分组发送量的比率。丢包率主要与网络的流量有关, 准确地说是与每段路由的网络拥塞程度有关。无拥塞时路径丢包率为0%, 轻度拥塞时丢包率为1%-4%, 严重拥塞时丢包率为5%~15%。网络丢包率将直接影响网络应用的正常使用。
1.3 抖动
抖动也称为IP时延变化, 是指分组从源节点到目的节点相继分组到达时间的变化量。时延抖动主要由IP数据包在节点排队等待时间的不确定性因素造成。
1.4 误差率
误差率是指同一个包两次接收或分组的次序颠倒等而引起的错误与总的分组发送量的比率。
1.5 带宽
带宽反映了单位时间内传输数据的能力, 即每秒网络所能传输的数据量。对于测量而言, 沿一条路径的可用带宽是用户端主机沿着该路径与给定的目的主机之间能够传输的最大带宽。
1.6 吞吐量
吞吐量 (Throughput) 是指在规定时间、空间及网络路径的前提下, 传输数据时实际获得的带宽值, 一般指链路上所有通信数据总的传输速率。由于多方面的原因, 实际上吞吐量往往比传输介质所标称的最大带宽小得多。对于当前的应用, 一般要求吞吐量是信道带宽的80%以上。
2 IP网络性能测试手段
从测试手段来分, 网络性能测试主要有软件测试、专用硬件 (仪器) 测试和软硬件结合的混合测试三种方法。
2.1 软件测试。
首先, 操作系统自带一些测试命令可以实现时延、丢包率等简单参数的测试, 如ping, 命令。其次, 有些免费通用的小型测试软件可供下载使用, 如丢包率测试软件ATKKPING。用户也可以自行开发一些测试软件, 但是需要第三方的检测和相关部门的认证。网络性能测试软件逐步发展为由监测服务器、被测实体和被测网络三部分组成的网络性能监控管理系统, 实现对网络和设备的性能监测和管理。网络性能监控管理系统可以实现分布式性能采集以及提供大规模IP网络性能监控手段, 还可以监测网络运行性能, 及时发现网络上可能存在的问题, 为网络优化、网络运行维护提供数据支撑。
2.2 硬件测试。
硬件测试也就是利用专门的仪器进行网络性能测试, 如Fluke网络公司生产的Metro Scope协议分析仪, 国内也有一些公司能生产网络测试仪器, 不过知名度和使用率上都不如国外大公司的产品。这些专门的仪器可以实现网络单个或者多个性能的测试, 如测试其吞吐量、延时、丢包率、抖动等参数。一般测试仪器功能强大, 且接口丰富, 便于大型测试和配合软件测试。
2.3 软硬件结合测试。
软硬件结合测试模式一般采用服务器———客户机模式, 服务器端软件安装在测试仪表的主机上, 在开机后会随着主机内操作系统的启动而自动启动。客户端测试软件一般安装在网络内配合测试仪器进行性能测试用的计算机上, 根据测试项目的不同选择使用不同的软件。
3 IP网络性能测试方法
网络性能测试按是否向网络内部注入探测包, 分为主动测试和被动测试。主动测试是通过向网络注入探测包, 判断应用从网络获得服务的能力。被动测试是用仪表监测网络中的数据, 通过分析采集到的数据判断网络性能状况, 是在不影响网络正常工作的情况下进行的测试。在实际应用中一般采用主动测试技术。另外, 网络测试按照测试所处的位置可分为单点测量与多点测量, 按照测试层面的不同分为应用层测试和网络层测试等。
3.1 时延测试。
时延的测试步骤是:选择源和目的IP地址并以此生成一个测试分组;目的主机处接收并响应测试分组;在源主机处, 记下开始时间戳, 然后将准备好的分组发送到目的处;到达目的端, 尽快从目的端返回一个相应的响应分组到源端;如果响应分组在一个合理的时期内到达, 在接收测试分组时尽快记下一个结束时间戳, 通过这两个时间戳的相减就可以计算出环路时延值;如果分组不能在一个合理的时期内到达, 则认为单向时延值不确定。
3.2 丢包率测试。
丢包率的计算公式是:丢包率=[ (输入帧个数一输出帧个数) ×100/输入帧个数。测试时, 网络测试仪发送测试帧的速率从传输介质的最大理论值开始, 以后每次发送速率递减10%, 直到两次测试没有丢帧为止。丢包率测试时需考虑的是测试次数因为数据帧丢失是一个随机行为, 对每一个测试案例都要重复测量多次以便获得统计数据, 最后给出丢包率的平均值, 测试次数可设定为20次。
3.3 吞吐量测试
吞吐量测试是检测每秒钟传输数据的字节数和数据包数。典型的吞吐量测试是从一个网络设备, 以指定的速率和时间间隔向另外一个网络设备发送流量, 接收设备统计在此时间间隔内收到的帧数并计算接收的速率 (也称为吞吐率) 。吞吐量是接收器收到的好帧数量/时间, 测试通过改变帧长度, 重复以上测试得到不同速率下的测试结果。吞吐量测试是一个双端的测试, 一端的设备模拟为主机或服务器, 另一端的设备作为远端或者客户。主机测试设备发送流量, 远端测试设备接收并测量结果。由于采取主动测量的方法, 会在网络中引入较多的测量流量, 将对网络实际性能造成一定的影响, 所以在进行网络吞吐量测试时通常都采用比较小的时问间隔, 多次采样测试, 并绘制成吞吐量的历史趋势图。需要注意的是, 网络吞吐量非常依赖于当前的网络负载情况, 为了得到正确的网络吞吐量, 最好在不同时间分别进行测试, 只有这样才能对网络吞吐量进行全面认识。
3.4 网络带宽测试
带宽测试一般采用主动测量方法, 就是通过向网络注入主动探测包以获取网络时延特性, 并通过特定的模型估测出带宽。网络带宽一般由吞吐量测试来验证, 最大吞吐量就是一般意义上的网络带宽。测试方法是从最大的理论速率开始发送, 然后逐步降低发送的速率直到在接收端没有数据帧丢失。
结束语
本文对IP网络性能测试的重点指标进行了介绍, 探讨了时延、吞吐量等关键指标的测试机理和技术实现方法, 在一定程度上可以为提高网络服务质量提供指导。但是, IP网结构复杂、规模庞大、应用业务繁多, 有许多测试工作要做, 如网络安全性测试、网络设备稳定性测试、网络应用测试等, 测试指标的确定也是一个逐步完善的过程, 而测试技术也在不断发展, 测试体系的建立更是一个系统工程, 需要更多的技术人员投入研究, 以实现对网络的定量评估、科学管理, 确保IP网络中各业务数据的高效、安全、可靠传输。
摘要：论文从实时性、可靠性、网络传输能力等方面提出了评价IP网络性能的关键指标, 探讨了IP网络性能测试的相关技术和实现方法, 为精确定量地评估IP网络的性能、降低网络风险并提高网络服务质量提供了有效的支持。
关键词：IP,性能测试,测试
参考文献
[1]林芳, 冯玉珉.IP网络分组时延的测量[J].通信前沿.2005 (3) .
[2]赵锋.IP网络测试技术[J].电信网技术.2009 (1) .
[3]谢希仁, 鸣, 张兴元.计算机网络[M].电子工业出版社, 2003.
IP通信网络 第8篇
博科委托Market Connections所做的IP存储调查采访了全美57 个联邦政府机构的200 位IT决策者。其它关键调查结果还包括:
美国政府机构45%的总存储容量是IP存储, 78%的受访者预计该容量未来一年至少增长10%。不断增加的服务器虚拟化、非结构化数据和融合系统部署是存储增长的最大驱动因素。
提高安全性 (57%) 、降低成本 (35%) 和改进应用性能 (35%) 是专用IP存储网络的三大优势。
44%的关键任务负载和超过三分之一的核心业务负载使用共享IP存储网络。
博科负责联邦政府机构事务的副总裁Anthony Robbins表示:“关键任务和核心业务负载使用共享存储网络会影响美国联邦政府机构的效率。光纤通道是核心业务负载最值得信赖、最广泛采用的存储网络基础架构。但是对于关键业务负载, 专用IP存储网络是确保安全、减轻数据丢失以及提供更好地应用性能所必需的。”
大数据、物联网和移动等第三平台技术为共享存储网络施加了额外压力, 威胁到了政府机构是否具备迅速地访问关键业务信息的能力。凭借专用IP存储网络, 政府机构可通过确保高优先级负载拥有一个直接路径而降低任务失败的风险, 并提供更高的性能、可靠性和安全性。
调查方法
网吧IP网络构建方案探讨 第9篇
1 当前网吧网络管理基本功能分析
1.1 双WAN出口链路
基于对网络出口稳定性这一重要条件考虑, 有经济实力的网吧业主一般都会租用两条独立的宽带上网线路, 以实现出口流量负载均衡、主备线路自动切换的功能。这就必须选用具有双WAN口配置的网关路由器, 根据两条出口线路带宽的动态情况, 自动均衡从内部网络流向两个WAN口的数据包流量比例, 使总体带宽的利用率始终保持一种最优的状态。
1.2 划分VLAN隔离广播域
当网吧终端数量过多时, 局域网中的广播报文风暴会导致PC掉线或瞬断现象, 因此, 要求核心交换机具有可划分VLAN功能, 以抑制端口广播风暴。
2 难点故障排查
2.1 防止AR P攻击
提到著名的ARP攻击, 在此先解说一下其攻击原理。ARP (Addre s s Re s olution Protocol) 即地址解析协议, 是一种将IP地址转化成物理地址的协议。具体说来就是将网络层 (IP层, 也就是相当于OSI的第三层) 地址解析为数据连接层 (MAC层, 也就是相当于OSI的第二层) 的MAC地址。ARP攻击主要存在于局域网中, 若有一台PC感染了ARP木马, PC上指向网关的ARP表项会被修改, 导致PC到Inte rne t的数据不能被转发到网关, 而网关的ARP表项也被修改, 不能将报文发送给相应PC, 导致该PC掉线。
对于ARP攻击, 一种有效的防范方法为通过双向ARP绑定, 即在网关路由器上建立每台终端的IP/MAC绑定表, 生成静态ARP表项, 同时配置成不再动态学习ARP表, 然后在各台终端上建立静态ARP表项绑定网关, 即可防止ARP攻击。
2.2 限制BT、P2P等对带宽的过多占用
由于网吧应用服务中BT、P2P电影等点对点或多线程业务对带宽的占用很大, 会产生一台PC下载导致整个网络速度极慢的情形。因此, 选用一台具有限速功能的路由器是必不可少的, 启用路由器上的流量限制规则, 当网吧流量超过运营商分配的出口带宽时, 保证每台终端的使用带宽, 并根据报文特征码动态限制BT、P2P等下载业务, 使每台终端都能够合理地分享带宽。
3 网络构建方案
基于以上的网吧网络管理基本功能和难点故障分析, 针对不同规模大小的网吧, 分别推荐两种组网方案如下:
方案1: (见右上图)
方案说明:
1) 此模式适合终端数量在100台以下的网吧使用, 双WAN口通过不同的物理链路联接Internet, 可实现自动/?手动流量负载均衡。
2) 网关路由器配置所有终端的IP/MAC绑定表, 并在各终端上配置指向网关的静态ARP表项, 防止ARP攻击。可用arp–a命令查看终端的ARP表项绑定情况。
3) 在网关路由器上配置限速选项, 限制BT、P2P电源等程序占用过多带宽。
方案2:
方案说明:
1) 此模式适合终端数量在100至300台的网吧使用, 双WAN口通过不同的物理链路联接Internet, 可实现自动/手动流量负载均衡。2) 在核心三层交换机上根据上网区域划分不同的VLAN, 各VLAN间设置ACL访问控制规则, 并配置端口广播风暴抑制, 防止过量广播报文致使网络拥塞。3) ARP静态表项的双向绑定注意要配置在核心三层交换机和各台终端之间, 防止ARP攻击。4) 网关路由器和核心三层交换机的IP地址必须配在同一VLAN中, 并各自设置静态路由指向对方。
4 结语
IPRAN网络IP地址规划 第10篇
1 IPRAN网络IP地址规划的主要内容
通常在分配IP网址时,必须使其适应拓扑层次结构,这样的情况下,不仅要有效利用地址空间,又要充分体现出网络的层次性、灵活性以及可扩展性等特征。与此同时,也要使其可以满足路由协议所提出的具体要求,从而为网络中的路由聚合提供方便,也可以减少路由表长度、路由器内存消耗、路由器CPU消耗,使路由算法效率得到切实有效的提高,使路由变化收敛速度加快,此外,还要充分考虑网络地址的可管理性因素。
IPRAN网络中的IP地址,所需要规划、配置的主要包括设备IP、管理IP以及端口IP,此外,还需要综合考虑业务网,对业务IP进行规划、配置,在发展初期,业务网所指的主要是3G无线回传业务。与此同时,在规划、配置端口IP的过程中,需要充分考虑预留互联端口IP地址。综上,IPRAN网络IP地址规划的主要内容如图1所示:
首先,设备IP,也被称为回送地址、本地环回接口或本地环回地址,所指的是LOOP BACK地址,设备IP作为一种虚接口得到了最为广泛的应用。一般情况下,设备IP被当作是一台路由器的管理地址,使用该管理地址,管理人员就可以远程登录该路由器,在这种情况下,该管理地址所发挥的是类似于设备名称的功能。但是,因为这种接口不存在与对端互联互通的要求,因此,为节约有限IP地址资源,通常将LOOP BACK接口地址设置为32位的掩码[2]。与此同时,为达到维护便利、简化管理的目标,一般会一起设置管理IP、LOOP BACK地址,从而生成路由器ID号,路由器ID号就是其在自治域之中的标识,该标识具有唯一性。
其次,管理IP所代表的是网元之中的网管IP,管理IP是移动设备可以被网络管理系统监督、控制的必要前提。管理IP地址可以在带内DCN之内使用,也可以在网关网元以及网管进行通信时使用。对于网元IP来说,其也是OSPF路由协议可以在DCN网络使用的基础条件,可以使用该接口地址,并将其当作BGP、OSPF动态路由协议的Router-ID。
再次,端口IP,也就是互联地址,其主要是在网络内部应用,主要作用是通过连接网元之间的线路来实现通信,基于此,要求对端配置必须和本端设备的端口IP处于同一网段。然而,同一端IPRAN设备的不同端口不能分配相同网段的IP地址,否则就会造成路由器上的不同端口与同一网段相对应,从而导致路由表存储出现一定的错误。
最后,业务IP,其所代表的是网络上的连接设备的地址,主要包括主机、基站、各种服务器以及基站控制器等。对于3G无线回传网络来说,所指的主要是RNC互联、IPRAN设备的GE端口地址,以及Node B互联、IPRAN设备的FE端口地址。
2 IPRAN网络IP地址规划过程中需要考虑的问题
2.1 对于LTE的IP地址,确定是否需要考虑预留
LTE阶段,无论是在现网基站中增加新的eNode B设备,还是将现网Node B设备升级,对于现网基站来说,IPRAN设备、Node B设备均要通过GE口实现互联,这就必须要为IPRAN设备、LTE设备的GE端口配置新IP。这是业务IP的范畴,而在开通电路时,其与3GNode B上存在的FE电路IP所归属的L3VPN是不同的,基于此,不仅可以重新规划私网地址,也可以直接采用3G网络中存在的该Node B所对应的业务IP。
2.2 确定是否能够对IP地址进行重复设置
针对IPRAN设备的LOOP BACK地址来说,如果不同地区之间的自治域号不同,那么从理论上来说,可以对不同地区的IP地址进行重复设置,也就是说,可以使不同地区的IP地址段相同。然而,为满足未来网络的可管理性、互通性等要求,一般会采取三级分配方法对IP地址进行分配,即集团、省份以及地区。具体如下:各省份的IP地址段由集团分配;按照所辖本地网的大小,由各省份分配其本地网的IP地址段;网内各分组传送设备、各厂家网络的IP地址,则由各本地网分配,这样可以有效确保全网IP地址的唯一性。
2.3 合理选择地址类型
IPRAN网络无需直接连接公网,基于此,无论是端口IP,还是管理IP,仅需使用私有IP即可。可供选择的地址段主要包括以下几种:第一种是A类私有地址,也就是从10.0.0.0开始,至10.255.255.255结束;第二种是B类私有地址,也就是从172.16.0.0开始,至172.31.255.255结束;第三种是C类私有地址,也就是从192.168.0.0开始,至192.168.255.255结束。应以网络规模计算需要配置的IP地址数量为主要根据,确定应用哪种IP地址段,与此同时,要统筹考虑,充分预留。
3 结语
综上所述,IPRAN网络是一种建立在IP基础上的传送网,为确保网络能够正常运行,也为保证未来网络能够互通,必须规划IPRAN网络IP地址。本文主要探讨了IPRAN网络IP地址规划的主要内容以及需要注意的几点问题,应得到关注与重视。
参考文献
[1]游小刚.IPRAN网络IP地址规划浅析[J].邮电设计技术,2014(9):67-74.
博科为IP存储网络定制交换机 第11篇
日前，存储设备供应商博科公司（BROCADE）推出一款新的交换机产品Connectrix VDX-6740B（以下简称VDX-6740B）。这是一款专门为EMC 的存储设备而定制的产品，也是业内首款专门针对IP存储的网络交换机。
VDX-6740B交换机为EMC的存储设备而优化，旨在为ECM存储、云、重复数据删除以及备份和恢复系统等提供更为坚实的基础，包括弹性、敏捷和易于部署等。而其销售也将借助与EMC的OEM合作关系，被集成到EMC的整体解决方案中。
专用IP存储网络是近年来才开始流行的概念。IP存储网络设备主要针对传统的采用NAS存储的用户群，他们对存储性能有比较高要求，而采用传统混合组网的NAS不能满足这些要求。根据Gartner的研究数据，全球存储网络市场规模为270亿美元左右，其中IP存储网络占4%，不过IP存储市场增长很快。
“在传统的NAS网络中，存储和数据共享同一个网络基础架构，而专用IP存储网络则是为存储创建的专用网络，它把存储流量与其他数据流量区分开。相比传统的NAS网络，专用网络更加可靠和高效。”博科公司中国区技术经理谷增云告诉本报记者。
这是因为基于IP的传统NAS符合以太网的基本特征，在传输性能上和质量上都有待提高，同时由于存储与其他数据流量共享网络，也无法确保存储设备的性能充分发挥。另外，其可扩展性上也有不足，因为这种网络并非为横向扩展架构而设计的。而专用IP存储网络克服了这些不足。具体而言，专用IP存储网络的好处主要体现在可预测的性能、可满足SLA、更高的可用性以及能更快速地解决问题等。博科新推出的VDX-6740B就为IP存储网络上述优势提供可靠的保障。
据悉，博科的VDX-6740B是一款高性能、低延迟的IP存储交换机，为各种EMC的中高端NAS和iSCSI存储平台提供连接。通过零接触、自建矩阵，这款新交换机重新定义了敏捷性，并具有卓越的自动化和简洁性。
VDX-6740B还能与Connectrix Manager融合网络版（CMCNE）相集成，为IP和光纤通道存储网络提供统一的管理、监测和诊断。而与EMC存储分析软件的集成可提供可行的性能分析，并让客户能够迅速识别并修复性能和容量问题。
值得一提的是，这是一款为IP存储网络定制的交换机，并不意味它不能胜任一般的交换任务。据谷增云介绍，VDX-6740B首先是一款通用的交换机，完全胜任一般交换机的工作。同时，它也是为NAS而优化的。其中的一个体现是，与一般交换机在芯片外部部署缓存不同，VDX-6740B的缓存集成到芯片，这种深度的芯片缓存可提供超过同类交换机2倍以上的吞吐量，从而确保可靠传输，保证不丢包。
IP通信网络 第12篇
IP技术是随互联网的出现、发展而产生与发展的, 而互联网采用非连接、尽力而为的方式、不具备Qo S功能, 一度被认为非电信级网络。但随着NGN技术的快速发展, IP技术不断发展, 基于IP网络的MPLS技术、Qo S技术、MPLS TE/MPLS FRR保护技术、OAM技术等, IP网络已经演化成传统电信运营商的基础网络平台, 成为人们可以接受的电信多业务承载网平台。
近年来, Internet业务、Vo IP、网络视频、IPTV等IP业务发展迅速, 且全部实现了IP化。PON网络的全面覆盖, 电话业务也正在IP化, IP业务已占传输网络所承载业务量的绝大部分, 通信业务的IP化已成为不争的事实。
网络IP化是业务网络的发展趋势, 从核心层的IMS和软交换的应用, 到移动网络的IP化, 网络IP化减少了网络层次、降低了网络处理复杂度、提升了网络性能、减少了网络成本、增强了网络扩展灵活性、降低了网络管理复杂度。同时基于IP的应用, 可快速灵活地推出新业务并便于向未来平滑演进。面对业务IP化和网络IP化, 如何高效地承载IP业务是传输网络必须面临的问题。
2 城域传输网与IP网络关系
电信级IP网和Internet网的理念不一样, 电信级IP网必须能够支持所有的通信业务, 包括宏观范畴的公用或专用VPN业务、固定业务、移动业务和从业务特性划分的单一媒体或多媒体业务, 固定比特率或可变比特率业务, 实时或非实时业务, 单播或组播业务等。这就要求电信级IP网络要保证服务质量, 要有足够的安全性、可靠性和可运营可管理能力。Internet则不一样, 其主要任务是实现计算机互联, 用户在此基础上可以获得一些服务, 网络是以“尽力而为”提供传输服务准则, 无服务质量保证, 安全问题由用户自行解决。本文所讨论的IP网是指电信级IP网络, 并非Internet网络。
目前城域IP网络和城域传输网络分别组网, 即传输网与IP网络节点设备分离。IP网络规划好之后, 再配置相应的传输链路, 或通过光纤直连, 传输网络提供一个传送通道, 提供点到点的传输。传输链路在这种叠加的网络构架中IP网络对传输层提供的物理通道拓扑结构是不可见的, 也不区分传送层面是否具有丰富的链路连通度和网络可用性保护机制。这样造成IP网络规划并没有考虑如何更好地利用传输资源, 造成传送资源的浪费。其次, IP骨干网并未做到真正网状互连, 这种情况下, 路由器需要处理大量的中转业务, 随着业务量的迅速增加, 单台路由器的容量可能有70%~80%处理中转业务, 从而造成IP层的不必要浪费。
3 目前城域传输网络承载IP业务方式及特点
目前IP业务主流承载方式有:IP Over Fiber、IP Over SDH/MSTP、IP Over PTN、IP Over WDM/OTN。
IP Over Fiber:指光纤直连承载IP网络, 省略了传输设备, 路由器或交换机光模块直接经光纤连接, 是目前最为简单、便捷的连接方式。但光纤承载网不能给IP业务提供保护, 保护需要IP网络自身通过路由协议的方式实现, 电路中断后恢复时间在秒级以上, 难以满足电信级网络倒换不大于50ms的时间要求。
IP Over SDH/MSTP:SDH网络最初为承载TDM窄带业务设计, 在IP业务的驱动下, 虽然基于SDH的多业务传送平台 (MSTP) 技术得到了长足发展, 提出了VC虚级联、链路容量调整方案 (LCAS) 、通用成帧规程 (GFP) 、弹性分组环技术 (RPR) 和Martini MPLS等技术, 形成了多业务传送平台 (MSTP) 设备。
MSTP利用TDM的机制, 将SDH中的VC指配给以太网端口, 独享SDH指定的线路带宽, 业务的带宽、安全隔离有保证, 适合有较高Qo S的以太网租用业务和核心层应用。但这种方式基于固定时隙结构, 不具备动态带宽分配特性, 无法实现流量控制、业务统计复用和带宽共享, 难以适应IP业务突发性与速率可变性的特点, 业务带宽利用率较低, 缺乏灵活性。MSTP设备所改善的只是接口和传送能力, 设备的核心结构仍然为时隙交换, 不能有效地利用分组技术统计复用的优点, 难以满足以分组业务为主的应用需求。
IP Over PTN:PTN是基于分组交换的、以分组处理作为技术内核、面向连接的多业务统一传送技术。PTN分组内核提供了统计复用能力、强大的弹性管道, 带宽利用率高, 更适应分组业务突发性强的特点。PTN以承载电信级太网业务为主, 同时继承了类似SDH的传输网络特性, 包括快速的业务保护和恢复能力、端到端的业务配置和管理能力、便捷的OAM和网管能力、严格的QOS保障能力等的同时, 还可提供高精度的时钟同步和时间同步。目前国内通信网络运营商建设PTN网络主要是解决IP化基站的电路回传以及重要的大客户电路传送。PTN网络很好地解决了中、小颗粒IP业务电路传送的需求, 但目前PTN设备组网只支持10GE、GE两种速率组网, 受PTN设备网络侧带宽的限制, PTN网络对大颗粒、大规模的IP业务需要采用网络叠加的方式组网, 比较浪费光纤、设备槽位资源。
IP Over WDM/OTN:基于WDM的IP承载解决了核心层传输带宽的问题, 但由于受WDM技术自身特点的限制, 不具备开销处理能力, 无法对通道运营质量实施有效监控, 配置通道保护时灵活性较差, 也不具备交叉功能, 无法进行组网运用。OTN技术就是针对WDM的不足而开发出来的。由于OTN加入光开销实现了对各类通道的质量监控, 具备了光波道、ODUk不同等级颗粒的交叉能力, 且可加载自动交换光网络智能控制平面, 因此基于OTN的IP承载的适应性得到了很大拓展, 但由于目前商用化的OTN设备在电层主要是继承了SDH技术, 采用时隙交叉, 对IP化分组业务处理能力不够。
4 业务、网络IP化对传输网络的要求
4.1 分组化
面对通信业务的加速IP化以及多样化的业务环境, MSTP设备通过端口IP化和相关技术的应用, 解决了MSTP网络承载IP业务的问题, 但这种承载方式, 是一种粗旷性的承载, 是一种过渡。采用MSTP网络承载IP业务, MSTP网络配置处理复杂、带宽效率低、成本高、网络扩展性差, 不能有效地利用分组技术统计复用的优点。随着TDM业务在网络中占的比重逐渐下降及“全IP环境”的逐渐成熟, 传送设备要从“业务接口IP化”转变为“传输设备内核IP化”。
从网络IP化的发展路径来看, 网络IP化应该逐步实现接口IP化、内核IP化、业务IP化、全架构IP化。网络IP化对传输网络的要求也是逐步提高的, 首先是对接口的支持, 进一步是对IP化业务的分组处理传送功能的需求, 最终将是传输网络和IP网络的融合组网, 在联合设计之下实现传输网络和IP网络的效率、生存性和成本的最优化。
4.2 大容量化
随着3G移动网络的大规模部署、建设, 大量移动业务的应用以及高速下载给用户带来了新的感知和体验, 用户逐渐接受这些新的应用并形成习惯, 大量平板电脑、手机和其他智能设备终端入网, 同时高速增长的互联网用户和更高宽带接入速度, IPTV、VOD、网络视频业务、P2P下载等, 以上这些变化在传输网络核心层体现的就是大容量带宽需求, 而且带宽需求逐年递增, 且有指数增长的趋势, 传输设备大容量化、传输网络带宽大容量化是满足新增业务需求的前提。
4.3 智能化
由于IP业务的分配不像过去电话业务流量比较均衡, 它动态性、突发性强。作为通信网络运营者, 很难对瞬时的业务量作出恰当评估。这就需要网络智能化, 能根据用户需求作出响应, 动态地建立传输路由, 将业务量的突变与光路由的建立联系起来, 实现网络资源的动态分配, 更迅速地引入各种新的业务。当网络出现故障时, 它能够根据网络拓扑信息、可用的资源信息、配置信息等动态地实现最佳恢复路由。
5 传输网与IP网络融合探讨
为顺应网络IP化, 作为业务承载的传输网络设备接口IP化、内核分组化是网络发展的必然趋势。而在传输网络演进的过程中, 城域传输网与IP城域网又是怎样的关系?是网络的替代、网络的叠加还是功能的融合?这是传输网络演进必须思考的问题。
业务需求是网络发展的动力, 网络现状是基础。在传输网络接入层, PON接入技术很好地解决了用户最后一公里接入的问题, 但是PON技术主要是针对普通用户, 解决了用户语音、Internet上网和普通大客户组网等需求。但PON网络采用星形结构组网, 网络安全性、可靠性不高, 不能满足对网络安全有要求的大客户接入。针对网络安全有要求的大客户IP业务需求, 通信网络运营商主要采用MSTP或PTN方式接入, 对于中小颗粒、规模不大的电路需求, 以上两种技术都能很好解决用户接入需求, 但随着用户带宽的增加, MSTP网络会过快消耗网络资源, 最终不能满足业务需求。为了解决传输网络带宽、带宽利用率的问题, 必然会形成一种整合传输和IP技术的综合产品。PTN、IPRAN目前主要是为解决3G基站以及未来的LTE电路回传和中小颗粒大客户业务接入, 但并不能解决目前所有业务的接入, 是传输网络IP化的一种过渡产品。
采用不同的接入技术和不同的网络来接入不同的业务, 这是目前的接入网络现状。从通信网络运营商保护现有投资的角度考虑, 这种现状有可能会持续一段时间。但随着技术的发展、传输网络的IP化, 特别是传输网络已具有1层和2层的功能, 采用一张接入网络面向所有的业务, 不同的业务根据业务的Qo S要求, 对业务SLA管理是传输接入网络发展的必然趋势。
在城域网核心、汇聚层业务进行汇聚、收敛, 传输网络需要解决的是带宽问题, 必须有足够大的带宽才能满足业务的承载。IP业务经过汇聚后, 并发率明显高于接入层, 但为充分利用传输带宽, 设备具备分组功能也是必需的。随着业务的带宽不断增加, 可能现有速率的一个波长不能满足业务的带宽要求, 为了避免网络的叠加建设, 设备具备WDM能力也是网络发展的必然趋势。通信网络运营商为满足不断增长的IP业务承载, 近几年也加大了OTN设备下沉的力度, 但现网配置的OTN设备在电层大量继承了SDH技术, 基于时隙交叉, 随着IP业务的所占的比重逐渐提升, 基于分组的OTN设备 (POTN) 会很好适应未来网络的发展, 并且能满足未来所有业务一张网络承载的需求。
IP网络和传输网络都具有保护、恢复功能。从故障恢复的速度、复杂度来说, 传输网络的保护和恢复机制优于IP网络, 特别是对于一些点到点、业务量大的场合, 光网络的保护方式优点比较明显, 可以在很短的时间 (<50ms) 内应对光纤切断等故障, 而且无须高层协议和信令的介入。但是对于传输节点瘫痪等故障, 传输网络的保护和恢复机制无法处理, 必须依靠IP网络的保护和恢复机制参与。因此, 在一个规模大、节点多的网状 (Mesh) IP光网络中, 采用传输网络和IP网络联合保护机制。首先从光网络层进行保护, 若在某个确定的计时期间内无法恢复再转由IP层进行恢复是较为可行的一种方法。
6 结语
网络IP化促使传输网络IP化, 采用一张传输网络来承载所有业务, 根据业务Qo S要求, 对业务进行SLA管理是未来传输网络的发展趋势。即使如此, 传送层和IP层也会长期以重叠网络方式共存, IP层应注重节点的、端口的保护。传送层重选路由时带宽颗粒大, 恢复方法更有效, 尤其是对于光缆切断之类的大故障, 传送层的恢复快而且简单。
摘要：随着IP业务、IP技术的迅猛发展及大量应用, 业务网络IP化是业界公认的一种发展趋势。面对网络IP化这一发展趋势, 作为承载主体的传输网络如何来顺应这一发展趋势、如何来承载IP化业务的需求是当前传输网络发展必须思考的问题。本文从国内通信网络运营商传输网络承载IP业务的现状着手, 进行优缺点分析, 同时结合IP业务的特点、现有城域传输网络与IP城域网络的关系, 分析未来传输网络必须具备的特点以及传输网络分组化的演进进行探讨。
关键词：OTN,PTN,MSTP,POTN,QoS,SLA
参考文献
[1]光传送网 (OTN) 多业务承载技术要求[S/OL].[2011-10-15]http://wenku.baidu.com/view/21e36552f01dc281e53af03b.html
[2]唐剑锋, 徐荣.PTN-IP化分组传送[M].北京:北京邮电大学出版社, 2010
