宽带通信网络课程思考题

《宽带通信网络》课程思考题第一章：宽带通信网概述1、如何理解点到点通信和端到端通信？点到点是数据链路层的说法，因为数据链路层只负责直接相连的两个结点之间的通信，一个结点的数据链路层接受网络层数据并封装之后，就把数据帧从链路上发送到与其相邻的下一个结点。端到端是传输层的说法，因为无论TCP还是UDP协议，都要负责把上层交付的数据从发送端传输到接收端，不论其中间跨越多少结点。只不过TCP比较可靠而UDP不可靠而已。所以称之为端到端，也就是从发送端到接收端。在一个网络系统的不同分层中，可能用到端到端传输，也可能用到点到点传输。如互联网中，网络互联层及以下各层采用点到点传输，传输层及以上采用端到端传输。2、实现网络通信需要解决什么关键问题？通信过程控制+信息的传输和交换控制：由信令指定信息的传输路径；交换：实现传输链路的有效链接3、通信网络的基本结构和接口如何？(1)通信网络的基本结构从网络整体上看，网络可分成核心网（CoreNetwork，CN）和接入网（AccessNetwork，AN）两大部分。核心网（CN）是传输和交换的骨干网络，采用大容量光纤和高速交换机或路由器把分散在各处的接入网汇聚连接起来。核心网CN可以采用的技术包括：SDH、DWDM、ATM等接入网（AN）主要将用户端设备接入到网络中。AN可以采用多种技术，如：以太网、各种无源光纤网络（xPON）、混合光纤同轴（HFC）、各种数字用户环路（xDSL）以及各种无线接入技术等。(2)通信网络的接口用户网络接口（UserNetworkInterface，UNI）用户网络接口是用户和网络之间的接口，在接入网中则是用户和接入网的接口。由于使用业务种类不同，用户有可能有各种各样的终端设备，因此会有各种各样的用户网络接口。在引入接入网之前，用户网络接口是由各业务节点提供的；引入接入网之后，这些接口被转移给接入网，由接入网向用户提供这些接口。业务节点接口（ServiceNodeInterface，SNI）业务节点接口是指网络和业务节点(SN)之间的接口。网络节点接口（NetworkNodeInterface，NNI网络节点接口在概念上是网络节点间的接口，从具体实现上看就是传输设备和网络节点之间的接口。4、广域网、城域网和接入网都有哪些技术方案？广域网技术方案：DWDM传送网、SDH传送网架构城域网技术方案：多业务传输平台（MSTP）、城域以太网（MEN）、内嵌RPR的MSTP城域网（RPR-MSTP）、IPoverDWDM/CWDM、IPoverATM、IPoverSDH宽带接入网技术方案：xDSL、Ethernet、PON、HFC、WiMAX、WiFi、2G/3G5、业务种类以及各种业务对网络的要求如何？1）实时业务，例如：语音电话、视频电话、直播电视、视频点播（VOD）等。对时延的要求较高2）非实时业务，例如：FTP、E-MAIL、Web浏览、信息查询等。对时延的要求不高6、同步业务与异步业务有什么区别？VBR与CBR有什么区别？1）异步业务从传输的角度看，收发设备之间无固定的定时关系，无需分配恒定的和连续的带宽；从时间上来看，允许以一种可变的方式进行业务排队，不需要发送端和接收端之间具有固定的计时关系；从业务的特点看，业务具有非实时性和突发性。典型应用有交互式终端到终端对话、询问-响应操作、客户机-服务器系统以及批量数据传输操作。例如：Web、FTP、E-mail业务等2）同步业务从传输的角度看，收发设备之间必须保持严格的定时关系，以及分配恒定的和连续的带宽；从时间上来看，要求发送端和接收端之间具有可预测的固定的传输延迟，以保证传输带宽并在收发之间建立恒定的连续的计时关系；从业务的特点看，业务具有实时性和连续性。典型应用是实时语音和视频传输。例如：电话、广播电视等。可变比特率（VariableBitRate，VBR）是指收发设备之间传输没有固定的比特率，收发连接的比特率是动态变化的。VBR业务不能提供连续的带宽，QoS没有保证，主要应用于对时延变化不敏感的突发数据业务，适合于异步业务的应用，如：Web、FTP等。也可以用同步业务，但要采用相应的QoS管理措施以及技术手段，如：IP电话、IPTV恒定比特率（ConstantsBitRate，CBR）是指收发设备之间以固定的比特率传输，在连接的生命期中连接带宽是静态的。一旦连接建立以后，CBR业务能提供连续的带宽，服务质量（业务能提供连续的带宽，服务质量（QualityofService，QoS）有可靠保证，可支持对时延变化要求较高的实时业务，特别适合于同步业务的应用，例如：数字电话、数字电视等。7、如何理解QoS？网络的业务能力取决于哪些因素？服务质量（QualityofService，QoS）指发送和接收信息的用户之间，以及用户与传输信息的集成服务网络之间关于信息传输的质量约定。服务质量包括用户要求（userrequirement）和网络服务提供者的行为（activity）两个方面QoS是分布多媒体应用及其传输系统为了达到应用要求的能力所需要的一组定量的和定性的质量特性。对于多媒体来说，应用要求的能力包括媒体表现和用户的满意性，这是过去的QoS不考虑的，因为多媒体的视听感知直接作用与人。用一组参数定量地表示QoS，典型地有带宽、延迟、延迟抖动和可靠性等。8、现有通信网络存在什么问题？有什么解决方案？网络结构：多种技术和体制叠加的网络形式，互不兼容；业务形式：多种业务以分散方式提供，无法实现统一的多业务综合提供形式；管理维护：网络维护成本高，管理复杂，操作不便；核心协议：非全IP核心网络，不利于IP业务的提供和发展；交换方式：以“硬”交换方式为核心，不利于IP架构的网络结构。解决方案：多业务IP宽带承载网+泛在接入统一实现：网络综合化、业务融合化、接入多样化9、多业务对网络性能的要求如何？如何解决？VoIP业务：VoIP要求严格的网络服务质量，也就是对网络的时延、抖动、丢包率都有严格的要求。现在的语音网关都有抖动缓存，所以网络的时延和丢包率就成为运营商关注的焦点。大量的VoIP用户，特别是IP市话需要大量的IP地址，对IPv6提出了要求。视频业务：视频业务除了有QoS的要求之外，还对带宽提出了要求。例如的要求之外，还对带宽提出了要求。例如VCD质量的视频业务要求1Mbps的带宽，DVD质量的视频业务需要4Mbps的带宽，大规模视频业务对网络带宽的可扩展性提出了要求。MobileIP：3G和WirelessLAN业务是新兴的移动数据业务，移动IP用户需要大量的IP地址，对IPv6提出了要求。宽带增值业务（带宽批发、VPN等）：宽带增值业务需要带宽控制，计费，MPLSVPN的支持，需要宽带接入服务器提供MPLSVPN的功能。网络的多业务承载问题，需要采取如下技术措施：支持QoS保证支持IPv6高带宽和可扩展性宽带接入用户控制业务提供10、SDN的基本思想是什么？其网络架构及主要特点是什么？软件定义网络（SoftwareDefinedNetwork,SDN）是一种新型控制与转发分离并直接可编程的网络创新架构，传统网络设备紧耦合的网络架构分拆成应用、控制、转发三层分离的架构，控制功能被转移到服务器，上层应用和底层转发功能被抽象成多个逻辑实体。SDN是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能。特点：1、控制转发分离；2、控制平面集中化；3、转发平面通用化；4、控制器软件可编程。11、传统电信网络面临的主要问题是什么？传统IP网络与业务无关的特征：IP的特质造就了IP的迅猛发展，但也造成了现有网络与业务的割裂，不能再满足新兴业务对网络的要求；传统IP网络与业务割裂所带来的问题：网络无法响应业务的快速变化；缺失的业务体验保证；低效的业务部署；12、通信网的发展和演进趋势如何？通信网的发展趋势是宽带化、智能化、个人化和综合化，能够支持各类窄带和宽带、实时非实时、恒定速率和可变速率，尤其是多媒体业务。目前规模最大的三大网是电信网、有线电视网（CATV）、计算机网，它们都各有自己的优点和不足。目前靠单一网络的发展，难以实现通信网的发展要求，因此提出“三网融合”的概念。三网融合”不是指三网在物理上的兼并合一，而是指高层业务应用的融合，即技术上互相渗透，网络层上实现互通，应用层上使用相同的协议，但运行和管理是分开的。三网将在GII（全球信息基础结构）概念下，共同存在，向互通融合的趋势发展。下一代承载网成为电信业的战略控制点，是电信产业融合发展的基础。第二章：多业务宽带IP网络架构及解决方案1.为什么传统IP宽带网络不能对电信业务有很好的支持？答：业务决定网络，电信业务需要电信网络理念，Internet业务需要因特网理念。因特网的理念是服务质量下降好于拒绝服务，而电信网理念是拒绝服务好于通信质量下降。过去，人们试图使用电信网理念来支撑Internet业务，现在，又有很多人试图使用因特网理念来支撑电信业务，实践证明均不可行。当前IP网络仅适应Internet业务需求，二者的网络理念不同，所以传统的IP宽带网络不能对电信业务有很好的支持。2.传统IP宽带网络“电信化”的意义是什么？答：以IP技术为核心，是下一代支持数据、语音和视频的融合网络；对会话型、消息型和组播业务均有良好支持，具备业务感知和业务控制能力，基于业务调配网络资源承载；电信级的高可靠性，能有效的故障保护机制，保证各业务安全；网络可运营、可管理，形成规划、部署和监控的良性循环。IP技术逐渐延伸到网络的各个层面，网络结构趋于扁平化。从近几年的发展情况看，IP技术已经逐步应用到网络的各个层面，对网络发展的影响是前所未有的。3.实现传统IP宽带网络对多业务的支持需要解决什么问题？答：IP互联网时代，主要关注网络带宽；IP网络多业务承载后，多业务对统一IP/MPLS承载网的带宽、可靠性、QoS、安全性、MPLS/IPv6等业务能力和可管理性提出了严格的要求。IP互联网时代，网络承载的业务类型单一；IP网络多业务承载后，如何将各类业务的设备部件与IP承载网无缝融合，是运营商面临的巨大挑战。4、多业务IP宽带网络的基本架构和特征架构：多业务宽带IP承载网+泛在接入网络多业务宽带IP承载网：采用高速光纤网络为物理层，全IP协议体系，采用软交换技术，完善的QoS管理，支持多业务承载。泛在接入方式：支持现有和未来的各种接入方式，灵活适应接入业务和技术的要求。多业务IP宽带网的主要特征：网络综合化；业务融合化；接入多样化；协议全IP化；结构扁平化；交换“软”化。5、多业务IP承载网的结构特点及设计原则结构特点：多业务IP宽带承载网xPONxDSLLTEWiFi3GWiMAX2G/GPRSLMDSDB/DV支持下一代基于IP技术的多业务承载；采用开放式网络构架，多样化的业务网络统一接入到IP/MPLS核心网络，支持3G、IPTV和NGN等多业务承载；面向IMS的统一网络资源管理构架，满足多业务的QoS、可靠性和安全保证技术，具有高质量承载能力；扁平化的网络结构，设备数量少，网络效率高，能够有效降低Capex和Opex。多业务承载网的设计原则：扁平化原则：整网采用单一自治域扁平化的网络总体架构，形成总体“核心+接入”两层扁平化架构；安全性原则：各环节均采用高可靠性冗余组网，避免网络存在单点故障；业务承载原则：采用相互独立的2层、3层MPLSVPN承载不同的业务流量；QoS保证原则：应针对不同网络、用户及不同类型的应用提供多层次的服务质量保证。6、华为i-ConPath多业务IP承载网解决方案的整体建构华为i-ConPath能够解决统一的多业务IP/MPLS承载网的带宽、可靠性、QoS、安全性、多业务能力和可管理性等问题，提供足够的带宽容量，全面的MPLS、组播、IPv6等功能，实现NGN、IPTV、3G、VPN等业务在内的统一承载。i-ConPath多业务承载解决方案7、多业务IP承载网建设的基本思