下一代互联网技术

各章比例：108272515510CH1从概念上电信网可分为物理网、业务网和支撑管理网支撑管理网：是为保证业务网正常运行，增强网路功能，提高全网服务质量而形成的网络。在支撑管理网中传递的是相应的控制、监测及信令等信号。支撑管理网包括信令网、同步网、管理网。目前世界上的有线电视宽带综合服务网，其特征为多样性和兼容性，具体表现为：(1)模拟信号和数字信号并存；(2)频分复用与时分复用并存；(3)光缆与电缆并存；(4)信号分配与信号交换并存。有线电视宽带综合接入网的基本框架，对于交互式业务，可以采用频分和时分复用相结合的方式，需要上、下两个通道。IPQoS的解决方案(1)集成服务(2)区分服务(3)多协议标记交换三网合一的技术基础：1.IP将作为未来三网合一的公共平台2.网络带宽飞速增长3.企业数据网与公共电话网的融合简述NGN及其特征：(1)采用开放的网络架构体系：NGN将一个有机整体按功能划分为几个独立模块即将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件，各个部件可以按照相应功能划分，部件间的协议接口基于相应标准以实现各种异构网的互联互通。(2)NGN是业务驱动网络：业务与呼叫控制相分离、呼叫与承载相分离是NGN灵魂。分离的目标是使业务真正独立于网络，为业务和应用的提供有较大的灵活性，不需要关心承载业务的网络形式和终端类型。(3)NGN是基于统一协议的分组网络。(4)统一协议的分组网络既是NGN的基石，也是计算机网络和电信网络融合的基础。随着IP的发展，人们已经认识到电信网络、计算机网络最终汇集为统一的IP网络。NGN的体系结构(1)接入层：主要解决业务接入和带宽问题，接入可以是一个完整的业务网络，如PSTN、GSM等，也可以是一些局部有线或无线的接入网络，如LAN、ADSL、HFC、PON、CableModem、LMDS(LocalMultipointDistributionServices,即区域多点传输服务技术)等。(2)控制层：控制层是NGN最重要的一层，主要完成信令处理，包括信令网关、软交换等设备。信令网关完成传统信令(PSTN/No.7信令)与软交换所能处理的NGN标准信令之间的转换。软交换是NGN的核心，负责处理各种呼叫控制信令，保证它们的互通，并控制媒体网关完成呼叫接续，提供标准化的API接口，使得运营商可以自由选择独立于设备供应商的第三方软件开发商，提供更具个性化和竞争力的增值业务。(3)业务层：网络业务层包括IN业务逻辑、认证、授权、计账(AAA)和地址解析，并通过使用基于标准的协议和API来发展业务应用。下一代互联网的关键技术：1.下一代互联网协议IPv62.软交换3.移动通信和移动IP技术4.光网络下一代网络应具有如下特点：(1)从传输层面看，下一代互联网应是智能光网络，具有高速、实时的特点。(2)从网络交换协议层面看，下一代互联网是IPv6协议，是地址容量大、更安全、更灵活的网络。(3)从接入层面看，下一代互联网应支持有线和无线等多种接入方式，上网更加方便。(4)从频带层面看，下一代互联网应支持宽带和窄带两类系统。(5)从移动通信角度看，下一代互联网应与第三代移动通信(3G)网络的融合。(6)从网络控制层面看，下一代互联网应是软交换。(7)从业务角度看，下一代互联网应是集音频、数据、视频于一体的多媒体业务平台。(8)从服务层面看，下一代互联网应是可控制、可管理的高质量服务的网络。CH2计算机网络结构采用结构化层次模型，有如下优点:(1)各层之间相互独立，即不需要知道低层的结构，只要知道是通过层间接口所提供的服务。(2)灵活性好，是指只要接口不变就不会因层的变化(甚至是取消该层)而变化。(3)各层采用最合适的技术实现而不影响其他层。(4)有利于促进标准化，是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明。TCP滑动窗口IPToSDNSBIND基于文本的协议CH3IP技术与ATM技术结合模型MPLS的基本思想边缘路由和核心交换MPLS网络的原理MPLS网络的基本处理过程MPLS在IPQoS方面的特点标签交换路由器(LSR)的组成传统路由器与标签交换路由器(LSR)的区别漏桶算法的基本思想任何一个分组要进入网络，一定要从令牌池即漏桶中获取一个令牌，如果此时令牌池为空，则该分组将被丢弃。令牌池的尺寸规定了可以发送分组的数目，从而可以控制业务源的突发长度。令牌按网络平均接纳速率R产生，令牌池最多可存放p个令牌(p即漏桶大小)。令牌池满时，新产生的令牌被丢弃。拥塞控制分为拥塞回避、拥塞恢复:(1)拥塞回避：这种方法是在负荷接近网络允许吞吐量采取一些措施，以避免网络进入拥塞区，它所采取的策略主要是限制用户发送端发送过多的分组，根据所采取限制方法的不同又可分为：基于窗口的流量控制方法(根据接受节点的反馈信息去态调整窗口大小，达到限制发送端发送信息量的目的)、基于速率的流量控制方法(动态调节发送端的传输速率以响应反馈信息)、基于信用证的流量控制方法(接收端发送允许发送端发送信息的“信用证”，发送端在接收到相应的“信用证”后才发送信息。)(2)拥塞恢复：这种方法用于设备故障或由于过载使网络进入拥塞状态时。它又有两种处理方法：一种是选择性分组丢失，另一种是显式拥塞通告(ExplicitForwardCongestionIndication)。从原理上说，拥塞控制应在网络各处进行。当网络发生拥塞时应该通知网络边界端节点限制进入网络的呼叫。IntServ定义了3种业务模型：(1)保证型业务模型：该类业务模型提供时延，带宽与包丢失率等参数的保证，它使用加权公平排队(WFQ)算法。(2)负荷受控型业务：该类型提供最小时延，但没有固定的排队时延上限，它对排队算法没有特别要求。(3)尽力而为型业务：这实际上就是传统的因特网所提供的业务，该类型业务不提供任何QoS保证。MPLSIntServ模型PHB?IETF定义了4种PHB:1)默认转发(DefaultForwarding，简称DF)2)确保转发AF(AssuredForwarding)：该区分服务中，定义了4级AF(AFl～AF4)，每级AFx定义了3个等级，即包含了12个PHB，在DS节点中为每一级AF都分配一定数量的转发资源(如带宽、缓冲区)。对于属于同一种AF的数据包，每个DS节点对它们都采用FIFO策略进行调度，同时对于同一类AF的数据包，又可以有3种不同的拥塞丢弃优先级，级别越高的AF越早被节点处理，当发生拥塞时，其转发成功率越高。值得注意的是，确保转发能确保IP分组能转发出去而不丢失，即当IP分组数据流超过本地策略规划的流量时，IP分组数据流将被降级，转发时延会增加，但不会丢弃。3)迅速转发模式(ExpeditedForwarding，简称EF)：该模式中包含1个PHB，利用EFPHB可以在Ds域中实现低时延，低时延抖动和低丢弃率，并具有一定带保证的端到端业务，这种业务也称之为优质业务(PremiumServices)。4)C1assSelector(CSx，x=1，2，…，8)，包含了8个PHB。为了实现网络中流量工程的鲁棒性，网络必须具有下面的基本属性：1.网络的简单性2.网络可靠性3.可扩展性4.互操作性5.区分服务MPLS流量工程(MPLS流量工程的优势)(1)MPLS中，可以很容易地建立不受传统逐跳路由限制的显式路由。(2)可以使MPLS完成流量中继并映射到LSP上。(3)通过MPLS，可以给流量中继规定一套属性来调整流量中继的行为特征。(4)通过MPLS可以与DiffServ配合更好地实施QoS。(5)MPLS对QoS/CoS支持，即一个LSP可以具有QoS/CoS的属性使流量控制更加容易。(6)MPLS流量工程的开销比其他同类流量控制技术低得多。(7)支持流量的聚集与分离，而传统按目的地址的转发只支持流量聚集。CH4IPv6基本报头中包含下一个报头(Nextheader)字段，简述其作用IPv6三种通信方式：Unicast，Anycast，Mutilcast邻居发现可用于：(1)路由器探测:利用邻居探测协议，主机能找到和自己位于同一个子网上可以使用的路由器。(2)参数探测:利用邻居探测协议，网络节点能获取如MTU、最大跳数等有关网络参数。(3)地址自动配置:利用邻居探测协议，网络节点能自动为自己的某个网络接口IP地址。(4)重复地址探测:利用邻节点探测协议，确定一个节点如何发现它想使用的地址是否正在被别的机器所使用。(5)地址解析:利用邻居探测协议，可以根据邻居节点的IP地址找出它的链路层地址。(6)相邻节点连通性测试:利用邻居探测协议，可以确定它的邻居节点主机的连通性。(7)选径:利用邻居探测协议，可以确定发往某个IP的报文应该先发给哪个邻居节点，然后再由这个邻居节点继续转发报文。(8)重定向:利用邻居探测协议，路由器可以告知主机关于某个目的IP的更好路径。IPv6主要是通过两个专用的扩展报头即身份验证报头(AuthenticationHeader，简称AH)和加密安全有效数据报头(EncapsulationSecurityPayload，简称ESP)来实现安全性。在IPv6中主要利用20位流标签和8位通信类型两个字段进行服务质量(QoS)控制。利用通信类型字段，首先区分两大业务量(traffic)，即受拥塞控制(CongestionControlled)的业务量和不受拥塞控制(NonCongestionControlled)的业务量。分别用于不同拥塞控制机制中:0~7用于指定流量的优先级/源地址将用于拥塞控制；8~15由于指定在拥塞时没有使用反馈响应的流量的优先级。在拥塞的情况下，发送者最想丢弃的分组应该使用最低优先级8，最不想丢弃的分组应使用最高优先级15。解决IPv6过渡问题的基本技术主要有3种：1.双协议栈2.隧道技术3.NAT-PT这3技术种特点、应用场合、应用阶段IPv6DNS中AAAA与A6IPv6地址的正向解析目前有两种资源记录，即“AAAA”和“A6”记录。“AAAA”用来表示域名和IPv6地址的对应关系，并不支持地址的层次性。“A6”是把一个IPv6地址与多个“A6”记录建立联系，每个“A6”记录都只包含了IPv6地址的一部分，结合后拼装成一个完整的IPv6地址。“A6”记录方式根据TLA、NLA和SLA的分配层次把128位的IPv6的地址分解成为若干级的地址前缀和地址后缀，构成了一个地址链。每个地址前缀和地址后缀都是地址链上的一环，一个完整的地址链就组成一个IPv6地址。每个地址前缀和地址后缀都是地址链上的一环，一个完整的地址链就组成一个IPv6地址。CH5移动IPv4的基本原理如何获得转交地址。“三角路由”问题移动IPv6工作原理关键技术MIPv6中MN可通过哪些方法获得转交地址。MIPv6StatelessAddressAutoconfiguration的工作过程。CH6DiffServ流量调节器和分类器DiffServ局限性：(1)区分服务只承诺相对的服务质量，因而不能对用户提供绝对的服务质量保证。(2)在拥塞发生时，区分服务模型只能采取丢弃报文的方式，而不能采用例如，旁路的方式使部分流量通过其他路径到达终点。(3)对相同优先级的业务而言，设备在拥塞时对报文的丢弃是非智能化的，也就是说，设备只能随机地丢弃报文，其结果是所有业务的服务质量都受到影响。而此时希望的结果是只丢弃少部分业务流的报文，从而避免剩下的大多数的业务流的服务质量受到影响。ITU-T提出的通用分组网络QoS体系结构总体框架将QoS控制和管理功能划分为3个平面：一是包括业务量分类、业务量整型和管制、分组标记、队列调度、缓冲区管理和拥塞避免等具体QoS机制的数据平面；二是包括业务接纳控制、资源预留管理和QoS路由等功能模块的控制平面；三是包括统计测量、业务恢复、策略管理和服务等级约定SLA管理等功能模块的管理平面。CH7NGN从功能上可以分为4个层次：接入和传输层、传送层(即媒体层)、控制层以及业务层。各层的功能如下。1.接入和传输层该层主要提供各种网