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第1章 宽带IP网络概述1

1.1 什么是通信网1

1.1.1 通信的重要性1

1.1.2 通信网的组成1

1.1.3 通信网的比较1

1.1.4 主要的通信业务2

1.1.5 几种通信业务的带宽需求比较3

1.2 为什么需要宽带IP网络4

1.2.1 什么是IP网络4

1.2.2 为什么需要宽带IP网络4

1.3 实现宽带IP网络的主要技术6

1.3.1 IP Over ATM6

1.3.3 IP over Optical7

1.3.2 IP Over SDH7

1.4 宽带IP技术的发展8

1.4.1 IP业务呈现爆炸性增长8

1.4.2 IP网络技术宽带化9

第2章 TCP/IP网络技术10

2.1 TCP/IP简介10

2.1.1 什么是TCP/IP10

2.1.2 TCP/IP体系结构10

2.1.3 为什么要采用分层体系结构10

2.2 常用的TCP/IP协议11

2.2.1 TCP/IP应用层协议11

2.2.2 TCP/IP传输层协议12

2.2.3 TCP/IP网络层协议12

2.2.4 物理网接口协议12

2.3.2 网络层次划分13

2.3.1 信息格式13

2.3 几个重要概念13

2.3.3 面向连接和面向无连接网络服务14

2.3.4 网络地址14

2.3.5 子网与子网掩码16

2.3.6 特殊地址17

2.3.7 域名系统18

2.4 IP协议19

2.4.1 IP协议主要功能19

2.4.2 IP数据报格式19

2.4.3 数据报传输21

2.4.4 差错控制协议(ICMP)22

2.5.1 TCP协议特点23

2.5.2 TCP格式23

2.5 TCP协议23

2.5.3 TCP连接建立与拆除24

2.5.4 紧急数据传输--push操作25

2.5.5 TCP拥塞控制25

2.5.6 TCP可靠性技术25

2.6 UDP协议25

2.6.1 UDP协议应用25

2.6.2 UDP报文格式25

2.6.3 UDP报文封装26

2.6.4 TCP/UDP协议端口26

2.7 路由选择协议26

2.7.1 什么是路由选择26

2.7.2 路由器工作原理27

2.7.3 路由选择方式27

2.7.5 路由协议分类28

2.7.4 路由选择表28

2.7.7 边缘网关协议(BGP)29

2.7.6 路由选择算法29

2.7.8 路由选择协议(RIP)31

2.7.9 开放最短路由优先(OSPF)32

2.8 资源预留协议(RSVP)33

2.8.1 什么是QoS33

2.8.2 什么是RSVP33

2.8.3 RSVP传输类型34

2.8.4 RSVP服务质量34

2.8.5 RSVP报文格式34

2.9 IP V6协议35

2.9.1 IP V6简介35

2.9.2 为什么需要IP V635

2.9.4 IP V6的地址分类36

2.9.3 IP V6标准化36

2.9.5 IP V6帧格式37

2.9.6 IP V6帧格式与IP V4帧格式比较38

2.9.7 IP V6的安全机制39

2.9.8 IP V4向IP V6过渡40

2.10 网络管理系统42

2.10.1 网络管理的重要性42

2.10.2 网络管理功能43

2.10.3 网络管理标准44

2.10.4 网络管理系统45

2.10.5 网络管理层次结构45

2.10.6 简单网络管理协议(SNMP)46

2.10.7 网络管理系统典型产品与应用46

2.10.8 网络管理工具--Cisco Works 200051

2.10.9 计算机网络管理的实施56

第3章 ATM交换技术及其应用58

3.1 几个基本概念58

3.1.1 什么是ATM58

3.1.2 什么是传递模式58

3.1.3 什么是ATM信元58

3.1.4 什么是信元方式58

3.1.5 什么是B-ISDN58

3.2 ATM基础59

3.2.1 ATM 与 TDM 比较59

3.2.2 ATM 标准59

3.2.3 ATM 与B-ISDN60

3.2.4 ATM体系结构65

3.3.1 ATM信元67

3.3 ATM技术原理67

3.3.2 ATM虚连接68

3.3.3 统计复用70

3.3.4 ATM网络结构70

3.3.5 ATM网络接口71

3.3.6 ATM交换原理74

3.3.7 ATM网络流量控制82

3.4 ATM 交换机86

3.4.1 ATM 交换机分类86

3.4.2 ATM 交换机功能模块87

3.4.3 ATM 交换机的性能参数88

3.5 典型ATM交换机产品89

3.5.1 生产 ATM 交换机厂商89

3.5.2 Fore Systems 公司的ATM交换产品90

3.5.3 典型ATM网络应用解决方案93

3.5.4 Alcatel公司的ATM交换设备95

3.5.5 北方电汛公司的ATM交换设备95

3.5.6 Ascend公司的ATM交换设备96

3.5.7 Cisco公司的ATM交换设备96

3.5.8 新桥公司的ATM交换设备97

3.5.9 某电视大学ATM校园网解决方案98

第4章 IP Over ATM技术101

4.1 IP与ATM结合的必要性101

4.1.1 因特网面临的挑战101

4.1.2 正在发展的因特网新技术和新标准101

4.1.3 IP与ATM结合--优势互补102

4.1.4 利用ATM构建宽带因特网骨干网104

4.2.2 什么是ATM局域网仿真105

4.2.1 ATM局域网105

4.2 ATM局域网仿真技术105

4.2.3 局域网仿真的业务特性106

4.2.4 局域网仿真协议模型107

4.2.5 局域网仿真结构108

4.2.6 局域网仿真的关键技术109

4.2.7 局域网仿真的实现110

4.2.8 局域网仿真的优点112

4.2.9 局域网仿真存在的问题112

4.2.10 ATM局域网仿真应用举例112

4.3 传统IP Over ATM(CIPOA)113

4.3.1 CIPOA简介113

4.3.2 CIPOA基本原理113

4.3.3 CIPOA协议结构与数据封装114

4.3.4 IP地址与ATM地址映射115

4.3.6 CIPOA优点与缺点116

4.3.5 CIPOA工作过程116

4.3.7 CIPOA与LANE比较117

4.4 MPOA技术117

4.4.1 MPOA简介117

4.4.2 MPOA基本思想117

4.4.3 NHRP工作原理118

4.4.4 MPOA的路由技术119

4.4.5 MPOA工作过程120

4.4.6 MPOA小结120

4.5.2 数据流的分类121

4.5.3 IP交换原理121

4.5.1 什么是IP交换121

4.5 IP交换技术121

4.5.4 IP交换技术小结124

4.6 标记交换技术124

4.6.1 什么是标记交换124

4.6.2 标记交换工作原理124

4.6.3 标记交换网络组成125

4.6.4 标记交换工作过程125

4.6.5 标记交换实现126

4.6.6 标记分类126

4.6.7 标记交换支持的服务126

4.6.8 标记交换技术的优缺点127

4.6.9 标记交换与IP交换的比较127

4.7 某科教宽带城域网IP Over ATM解决方案128

5.2 为什么需要SDH129

5.2.1 PDH的不足129

第5章 IP Over SDH技术129

5.1 什么是SDH129

5.2.2 SDH的特点130

5.2.3 SDH的相关标准130

5.2.4 SDH与SONET比较131

5.3 SDH基本原理131

5.3.1 几个基本概念131

5.3.2 SDH帧结构132

5.3.3 复用映射结构134

5.3.4 SDH同步复用映射举例135

5.4 SDH接口137

5.4.1 光接口要求137

5.4.3 SDH光接口参数规范138

5.4.4 SDH电接口参数规范138

5.4.2 光接口分类138

5.5 SDH网络设备142

5.5.1 同步终端复用器(STM)142

5.5.2 分插复用器(ADM)142

5.5.3 数字交叉连接设备(DXC)142

5.5.4 SDH网络管理系统143

5.6 SDH传输网144

5.6.1 网络拓扑选择144

5.6.2 点对点SDH系统144

5.6.3 线形SDH网144

5.6.4 星形SDH网145

5.6.5 环形SDH网146

5.6.6 网孔形SDH网147

5.6.7 自愈环148

5.6.8 混合形SDH网149

5.7.3 主从同步网的时钟分级150

5.7.2 同步方式150

5.7 SDH同步网150

5.7.1 什么是SDH同步网150

5.7.4 SDH同步网时钟工作模式151

5.7.5 提高同步网可靠性的其他措施151

5.8 SDH管理网152

5.8.1 电信管理网(TWN)152

5.8.2 SDH管理网(SMN)153

5.9 SDH产品及其解决方案154

5.9.1 Alcatel公司SDH解决方案--OPTINEXTM154

5.9.2 武汉邮电科学研究学院(WRI)SDH解决方案158

5.10 IP Over SDH技术168

5.10.1 为什么需要IP Over SDH168

5.10.3 POS技术169

5.10.4 点到点协议(PPP)169

5.10.2 IP Over SDH网络体系结构169

5.10.5 高级数据链路控制协议(HDLC)171

5.10.6 POS性能172

5.11 IP Over SDH解决方案173

5.11.1 IP Over SDH网络系统结构173

5.11.2 典型IP Over SDH网络解决方案174

5.11.3 Cisco 12000 系列千兆位交换路由器(GSR)175

5.11.4 某城域IP Over SDH网络方案177

5.11.5 Cisco 12016千兆位交换路由器178

第6章 IP Over Optical技术179

6.1 什么是IP Over Optical179

6.2 光纤与光纤通信系统179

6.2.1 光纤的组成179

6.2.2 光纤的种类179

6.2.3 光纤的传输特性180

6.2.5 光纤通信的特点181

6.3 光缆与光缆线路施工181

6.3.1 光缆的结构181

6.2.4 光纤通信系统的组成181

6.3.2 光缆的种类182

6.3.3 光缆线路施工的特点182

6.3.4 光缆施工的主要工作182

6.3.5 光缆的敷设方法183

6.3.6 光缆的接续183

6.4 以太网技术及其应用184

6.4.1 局域网184

6.4.2 以太网概述186

6.4.4 以太网分类187

6.4.3 IEEE 802体系结构187

6.4.5 以太网MAC协议188

6.4.6 IEEE 802.3帧格式188

6.4.7 IEEE 802.3物理层规范188

6.5 100Base-T快速以太网189

6.5.1 100Base-T简介189

6.5.2 100Base-T的主要特点189

6.5.3 100Base-T物理层189

6.6 以太网交换机190

6.6.1 网络拥塞及其解决办法190

6.6.2 以太网交换机特点190

6.6.3 以太网交换原理190

6.7.1 千兆位以太网标准191

6.7.2 千兆位以太网体系结构191

6.7 千兆位以太网191

6.7.3 千兆位以太网介质访问控制(MAC)192

6.7.4 千兆位介质独立接口(GMII)192

6.7.5 千兆位以太网物理层协议193

6.7.6 千兆位以太网的应用193

6.7.7 千兆位以太网主要特点194

6.7.8 千兆位以太网的典型应用范例194

6.8 虚拟局域网(VLAN)技术197

6.8.1 什么是VLAN197

6.8.2 为什么需要VLAN197

6.8.3 几种常用VLAN技术197

6.8.4 VLAN之间的通信方法198

6.8.5 一种典型的VLAN应用方案198

6.9.2 MPLA技术特点199

6.9 多点链路汇聚(MPLA)技术199

6.9.1 什么是MPLA技术199

6.9.3 Cisco和 3Com的MPLA技术的典型应用200

6.10 Cisco公司的IP Over Optical产品201

6.10.1 Catalyst 8500系列交换路由器201

6.10.2 Catalyst 6000系列路由交换机202

6.10.3 Catalyst 5000系列路由交换机203

6.10.4 Catalyst 4000系列交换机203

6.10.5 Catalyst 3500XL系列交换机204

6.11 Cabletron公司的IP Over Optical解决方案204

6.11.1 什么是SSR204

6.11.2 SSR 2000系列接入交换机204

6.11.3 Cabletron公司的IP Over Optical产品系列205

6.12.3 Cajun P550千兆位主干交换机206

6.12.2 Cajun P120工作组交换机206

6.12 Lucent公司的IP Over Optical产品206

6.12.1 Cajun P220千兆位接入交换机206

6.12.4 Cajun M400网关交换机207

6.12.5 Cajun P110堆叠式交换机207

6.12.6 Cajun M770多功能交换机207

6.13 光纤收发器产品207

6.13.1 为什么需要光纤收发器207

6.13.2 IMC公司的光收发器产品207

6.14.2 光纤法兰盘209

6.14.4 罗意斯公司的OPM系列光功率计209

6.14.3 光分支器209

6.14.1 光纤连接器209

6.14 其他光纤设备209

6.14.5 罗意斯公司的OLS系列光源210

6.14.6 OFL 100光时域反射仪210

第7章 IP Over WDM技术211

7.1 IP Over WDM的重要性211

7.2 什么是WDM211

7.3 什么是DWDM211

7.4 WDM传输系统212

7.5 WDM系统的特点212

7.6 波分复用技术分类213

7.7 国外WDM研究水平213

7.8.4 G.652非色散位移光纤214

7.8.3 G.655非零色散位移光纤214

7.9 DWDM系统结构214

7.8.1 G.652单模光纤214

7.8 WDM光纤类型214

7.8.2 G.653色散位移光纤214

7.10 基于SDH的WDM系统216

7.11 光网络技术218

7.11.1 ITU-T相关标准和建议218

7.11.2 光网络标准218

7.11.3 G.629建议简介218

7.11.4 光传送网络层结构221

7.11.5 G.872建议222

7.12 8×2.5Gbit/s WDM系统解决方案222

7.13 济南--青岛WDM工程解决方案225

7.13.1 工程简介225

7.13.2 工程配置225

7.13.3 工程光纤段衰减226

7.14.3 光互联网的参考模型227

7.14.2 光互联网络的重叠模型227

7.13.4 WDM设备227

7.14.1 背景227

7.14 光互联网络227

7.15 IP Over DWDM面临的两个问题228

7.15.1 问题228

7.15.2 自愈能力228

7.15.3 服务质量保证229

附录A 某市宽带IP网络设计实例230

A.1 需求分析230

A.1.1 总体规划230

A.1.2 技术体制要求230

A.1.3 系统设计原则230

A.2 方案概述231

A.2.2 二级节点232

A.2.3 方案评述232

A.2.1 核心节点232

A.2.4 网管系统234

A.3 关键技术介绍237

A.3.1 千兆位以太网技术237

A.3.2 NetFlow LAN Switching238

A.4 相关主要设备介绍239

A.4.1 Catalyst 5509交换机239

A.4.2 Catalyst 8500 Campus Switch Router(园区交换中由器)242

A.5 技术支持服务247

A.5.1 技术培训247

A.5.2 技术支持与服务248

B.1.3 网络设计的总体要求250

B.1.2 营运级宽带IP网络250

B.1.1 项目概况250

B.1 需求分析与设计原则250

附录B 某城域宽带IP信息网技术方案250

B.1.4 网络设计的技术要求251

B.2 主干技术选择253

B.2.1 宽带技术253

B.2.2 动态IP光纤传输技术(DPT)254

B.2.3 DPT与其他宽带技术的比较255

B.2.4 DPT是满足营运级网络要求的最佳技术256

B.2.5 DPT技术应用情况257

B.3 某宽带IP综合网解决方案257

B.3.1 设计思想257

B.3.2 某宽带IP综合网组网方案258

B.3.3 主要网络设备性能及技术说明261

B.3.4 网络管理与网络安全264

B.3.5 网络增值业务272

B.3.6 网络系统扩充方案275

B.4 方案特点和优点276

B.4.1 GSR+DPT方案的特点与优点276

B.4.2 L3+GE方案的问题277

B.5 系统测试建议278

B.5.1 设备测试278

B.5.2 链路测试279

B.5.3 系统测试279

B.6 技术支持和技术服务279

B.6.1 Cisco全天然线技术支持(TAC)279

B.6.2 Cisco先期硬件更换服务(RMA)280

B.6.3 软件升级280

B.6.4 Cisco现场技术支持(OSS)280

B.6.5 Cisco电子技术支持系统(CCO)281

附录C Cisco公司宽带IP网络产品指南285

C.1 Routers and Access Products(路由器和接入产品)285

C.1.1 Cisco Routers and Access Products at a Clance285

C.1.2 Cisco Routers and Access Products Port Matrix288

C.1.3 Memory Information for Distribution Routers289

C.1.4 Cisco Routers and Access Products Overview290

C.1.5 Cisco 700 Series293

C.1.6 Cisco 800 Series295

C.1.7 Cisco 1000 Series298

C.1.8 Cisco 1400 Series300

C.1.9 Cisco 1600 Series301

C.1.10 Gisco 1720 Access Router(访问路由器)304

C.1.11 Cisco 2500 Series307

C.1.12 Cisco 2600 Series313

C.1.13 Cisco 3300 Series320

C.1.14 Cisco 3600 Series322

C.1.15 Cisco MC3810 Multiservice Concentrator329

C.1.16 Cisco 4000 Series332

C.1.17 Cisco AS5200/As5300 Series336

C.1.18 Cisco AS5300/Voice Gateway340

C.1.19 Cisco AS5800/AccessPath343

C.1.20 Cisco 7100 Series344

C.1.21 Cisco 7200 Series348

C.1.22 Cisco 7500 Series353

C.1.23 Cisco 12000 Series355

C.2 Switches and Hubs(交换机和集线器)357

C.2.1 Cisco Switches and Hubs at a Glance357

C.2.2 Cisco Switches and Hubs Port Matrix359

C.2.3 Cisco Ethernet and Fast Ethernet Swithes Overview360

C.2.4 Cisco 1548 Series Micro Switches 10/100361

C.2.5 Cisco Catalyst 1900 Series362

C.2.6 Cisco Catalyst 2820 Series364

C.2.7 Cisco Catalyst 2900 Series367

C.2.8 Cisco Catalyst2900 Series LX369

C.2.9 Cisco Catalyst 3500 Series XL372

C.2.10 Cisco Catalyst 3900 Series374

C.2.11 Cisco Catalyst 400 Series376

C.2.12 Cisco Catalyst 5000 Family378

C.2.13 Cisco Catalyst 6000 Family383

C.2.14 Cisco Catalyst 8500 Multiservice Switch Routers385

C.3 Securlty Products(安全产品)386

C.3.1 Cisco Security Products at a Glance386

C.3.2 Cisco PIX Firewall387

C.3.3 Cisco IOS Firewall Feature Set389

C.3.4 Cisco NetSonar391

C.3.5 Cisco NetRanger392

C.3.6 Cisco Security Manager v1.0394

C.4 Internet Products(因特网产品)396

C.4.1 Cisco Internet Products at a Glance396

C.4.2 Cisco LocalDirector396

C.4.3 Cisco DistributedDirector398

C.4.4 Cisco Cache Engine 500 Series399

C.4.5 Cisco IP/TV401

C.4.6 Cisco 6510 Services Selection Gateway403

C.4.7 CiscoSecure Software Product Line403

C.5 ATM Products(ATM产品)406

C.5.1 ATM Products at a Glance406

C.5.2 Cisco LightStream 1010407

C.5.3 Cisco BPX 8600 Series Wide-Area Switches408

C.5.4 Cisco MGX 8220 Edge Concentrator410

C.5.5 Cisco IGX 8400 Series411

C.5.6 Cisco MGX 8800 Series Wide-Area Edge Switches412

C.6 Network Management Products(网络管理产品)414

C.6.1 Network Management Products at a Glance414

C.6.2 Gisco Network Management Overvies415

C.6.3 Resource Manager Essentials416

C.6.4 Internetwork Performance Monitor421

C.6.5 Cisco Works Windows425

C.6.6 CiscoWorsk Blue428

C.6.7 Cisco Netsys SLM Suite429

C.6.8 Cisco Netsys Baseliner430

C.6.9 Cisco SwitchProbe Series431

参考文献434