IP交换网原理、技术及实现PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 互联网发展过程 1

1.1.1 DDN 专用线路互连路由器阶段 1

1.1.2 ATM 交换网互联带 ATM SAR 接口的路由器阶段 2

1.1.3 MPLS 网络 4

1.2 IP 交换技术发展过程 6

1.2.1 3COM Fast IP 7

1.2.2 Cisco 标签交换技术 8

1.2.3 多协议标签交换(MPLS) 10

1.3 MPLS 新的功能特性 10

1.3.1 交换和路由相结合 11

1.3.2 信息流工程 12

1.3.3 服务分类(CoS) 13

1.3.4 基于 MPLS 的虚拟专用网(VPN) 14

1.4 Juniper Networks IP 交换设备 19

1.4.1 Juniper Networks LSR 结构 19

1.4.2 Juniper Networks LSR 19

1.4.3 Juniper Networks LSR 性能优势 22

第2章 SDH 和 ATM 23

2.1 同步数字体系(SDH) 23

2.1.1 同步数字信号 24

2.1.2 SDH 帧结构 26

2.1.3 SDH 开销 29

2.1.4 SDH 管理单元指针 35

2.1.5 SDH 复用 37

2.1.6 SDH 映射 40

2.1.7 用净荷指针调节频率和相位差异 45

2.1.8 SDH 构件 45

2.1.9 SDH 配置 49

2.1.10 SDH 和 SONET 50

2.1.11 SDH 的性能优势 51

2.1.12 PPP over SDH 52

2.2 ATM 网络 53

2.2.1 物理层 54

2.2.2 ATM 层 57

2.2.3 ATM 适配层 82

2.2.4 IP over ATM 90

2.3 SDH 和 ATM 应用实例 92

2.3.1 SDH 应用实例 92

2.3.2 ATM 网络应用实例 94

第3章 IP 交换技术概述 96

3.1 IP 导航器 96

3.1.1 虚拟网络导航器 97

3.1.2 多点到点隧道 97

3.1.3 IP 导航器的操作过程 98

3.2 标签交换 99

3.2.1 标签交换转发构件 100

3.2.2 标签交换控制构件 101

3.2.3 传统的第三层路由 103

3.2.4 路由信息的层次结构 105

3.2.5 标签交换和 ATM 106

3.2.6 QoS 107

3.3 Fast IP 107

3.3.1 Fast IP 的技术基础 107

3.3.2 LAN 环境下的 Fast IP 112

3.3.3 Fast IP 代理 114

3.3.4 Fast IP 技术的性能优势 115

3.4 Cisco NETFlow 交换技术 115

3.5 IP 交换机 117

3.5.1 IP 交换机的主要构件 117

3.5.2 IP 交换机的转发过程 117

3.5.3 IP 交换机支持的服务 119

3.5.4 Ipsilon 流管理协议 120

3.5.5 通用交换机管理协议 122

3.6 SecureFast 虚拟网络 123

3.6.1 升级到 SecureFast 虚拟网络的四个阶段 123

3.6.2 在 SecureFast 虚拟网络中转发 IP 信息流 126

3.7 各种 IP 交换技术比较 129

第4章 多协议标签交换(MPLS) 131

4.1 MPLS 概述 131

4.1.1 MPLS 结构 131

4.1.2 MPLS 标签堆栈编码 139

4.1.3 MPLS 协议结构 142

4.1.4 标签交换路由器结构 142

4.2 MPLS 的设计目标 143

4.3 MPLS 的性能优势 144

4.3.1 相对于以路由器为核心设备的 IP 主干网 144

4.3.2 相对于以 ATM 或帧中继为互连技术的 IP 主干网 146

4.4 技术途径 147

4.4.1 标签分发机制 147

4.4.2 流合并 149

4.4.3 环路处理 151

4.4.4 分层操作 153

4.4.5 显式路由 155

4.4.6 LSP 控制：有序和独立 156

4.5 一个 LSR 实例——Juniper Networks M40 157

4.5.1 路由软件 157

4.5.2 基于 ASIC 的报文处理和查找部件 157

4.5.3 交换结构 159

4.5.4 线卡 161

4.5.5 报文转发引擎的转发报文过程 161

第5章 标签分发协议(LDP) 164

5.1 LDP 概述 164

5.1.1 LDP 对等实体 164

5.1.2 LDP 消息类型 164

5.1.3 LDP 消息结构 165

5.1.4 LDP 出错处理 165

5.1.5 LDP 扩展和向后兼容 165

5.2 LDP 操作 165

5.2.1 转发等价类 165

5.2.2 标签空间、标识符、会话和运输层 166

5.2.3 非直接互连 LSR 之间的 LDP 会话 167

5.2.4 LDP 发现过程 168

5.2.5 建立和维持 LDP 会话 169

5.2.6 标签分发和管理 172

5.2.7 LDP 标识符和下一跳地址 175

5.2.8 环路检测 175

5.3 协议说明 175

5.3.1 LDP PDU 176

5.3.2 类型—长度—值编码 176

5.3.3 公共参数的 TLV 编码 177

5.3.4 LDP 消息 181

5.4 建立 LSP 过程 188

5.5 用 LDP 建立受约束的 LSP 191

5.5.1 约束路由概述 192

5.5.2 建立 CR_LSP 方法 192

5.5.3 CR_LSP 建立过程 197

5.6 M40标签交换路由器通过 LDP 建立 LSP 的例子 199

5.6.1 M40配置 199

5.6.2 LDP 创建 LSP 实例 200

5.6.3 报文传输过程 202

第6章 资源预留协议 204

6.1 概述 204

6.1.1 数据流 205

6.1.2 资源预留模式 205

6.1.3 资源预留类型 206

6.1.4 各种资源预留类型实例 208

6.2 RSVP 协议机制 210

6.2.1 RSVP 消息 210

6.2.2 合并流说明符 211

6.2.3 软状态 212

6.2.4 清除消息 212

6.2.5 出错消息 212

6.2.6 确认消息 213

6.2.7 建立会话过程 213

6.3 RSVP 功能说明 214

6.3.1 RSVP 消息格式 214

6.3.2 发送 RSVP 消息 219

6.4 RSVP 工作过程 219

6.5 扩展 RSVP 概述 222

6.5.1 LSP 隧道操作过程 223

6.5.2 重新路由信息流工程隧道 224

6.6 LSP 隧道相关对象格式 225

6.6.1 标签对象 225

6.6.2 请求标签对象 226

6.6.3 显式路由对象 227

6.6.4 路由记录对象 230

6.7 重新定义的会话、发送者样板和过滤器说明符对象 232

6.7.1 会话对象 232

6.7.2 发送者样板和过滤器说明符对象 233

6.8 Hello 扩展 233

6.8.1 Hello 对象格式 233

6.8.2 Hello 工作机制 234

6.9 用扩展 RSVP 建立 LSP 的过程 235

第7章 ATM_LSR 和帧中继 LSR 239

7.1 ATM_LSR 239

7.1.1 ATM_LSR 结构 242

7.1.2 ATM_LSR 域 LSP 建立过程 243

7.1.3 VC 合并 245

7.1.4 TTL 操作 246

7.2 帧中继 LSR 247

7.2.1 帧中继 LSR 结构 250

7.2.2 FR_LSR 域 LSP 建立过程 251

7.2.3 VC 合并 254

7.2.4 TTL 操作 254

7.3 一个用 FR_LSR 域和 ATM_LSR 域构成的 MPLS 域实例 254

第8章 基于 MPLS 虚拟专用网络技术 260

8.1 专用网络互连技术概述 260

8.1.1 拨号线路 260

8.1.2 DDN 租用线路 261

8.1.3 ATM 262

8.1.4 帧中继 263

8.1.5 基于 IP VPN 264

8.1.6 基于 MPLS 第二层 VPN 271

8.1.7 基于 MPLS 第三层 VPN 274

8.2 基于 MPLS 第二层 VPN 278

8.2.1 简介 278

8.2.2 基于 MPLS 第二层 VPN 的操作过程 280

8.2.3 第二层互连 284

8.2.4 报文传输 284

8.2.5 基于 MPLS 第二层 VPN 自动发现和信令协议 288

8.2.6 一个基于 MPLS 第二层 VPN 的实例 290

8.3 基于 MPLS 第三层 VPN 295

8.3.1 节点和 CE 295

8.3.2 VPN 路由转发表 296

8.3.3 BGP 分发 VPN 路由 296

8.3.4 IP 主干网转发 IP 报文过程 300

8.3.5 隔离 VPN 301

8.3.6 PE 从 CE 获知路由的过程 301

8.3.7 CE 从 PE 获取路由的过程 302

8.3.8 BGP/MPLS VPN 分层结构 303

8.3.9 不同服务提供者之间互连 303

8.3.10 从 VPN 访问 Internet 304

8.3.11 VPN 管理 305

8.3.12 安全性 306

8.3.13 可扩充性 306

8.3.14 一个基于 MPLS 第三层 VPN 的实例 307

8.3.15 从 VPN 节点访问 Internet 实例 314

第9章 信息流工程 317

9.1 信息流工程应用 318

9.2 第一阶段的信息流工程 318

9.2.1 信息流工程功能 318

9.2.2 第一阶段的信息流工程的限制 319

9.3 第二阶段的信息流工程 320

9.3.1 IP 重叠网络的操作 320

9.3.2 IP 重叠网络的性能优势 322

9.3.3 IP 重叠网络的限制 322

9.4 MPLS 网络的信息流工程 324

9.4.1 基于 MPLS 的信息流工程方法所需构件 324

9.4.2 灵活的 LSP 计算和配置 328

9.5 成功的信息流工程实现的操作要求 330

9.6 Juniper Networks 信息流工程结构的性能优势 330

第10章 服务分类 333

10.1 服务分类机制 333

10.2 报文时延 333

10.3 CoS 功能 334

10.3.1 速率限制 334

10.3.2 管制器 335

10.3.3 输出队列选择 335

10.3.4 加权循环队列服务 335

10.3.5 重写优先级字段 336

10.3.6 早期随机检测 336

10.4 CoS 应用实例——IP 电话 337

10.4.1 IP 电话配置实例 338

10.4.2 队列管理 339

第11章 标签交换路由器 340

11.1 概述 340

11.1.1 Internet 快速增长对 ISP 的影响 340

11.1.2 ISP 扩展网络的方法 341

11.1.3 路由系统基本构件 342

11.1.4 Internet 骨干路由器——LSR 的关键属性 343

11.2 M 系列骨干路由器结构 343

11.2.1 路由软件——JUNOS Internet 软件 344

11.2.2 路由查找——Internet 处理器 ASIC 344

11.2.3 交换结构 346

11.2.4 线卡 348

11.3 报文转发引擎传输报文过程 348

11.4 ISP 中的 M 系列路由器 350

11.4.1 磐石般可靠性 350

11.4.2 方便使用 351

11.5 速率限制和信息流管制 351

11.5.1 速率限制和信息流管制方法 351

11.5.2 Internet 处理器ⅡASIC 速率限制和信息流管制功能 355

11.5.3 Internet 处理器ⅡASIC 信息流管制配置实例 358

11.6 增强网络安全 359

11.6.1 源地址认证 359

11.6.2 计数并追踪拒绝服务(DoS)攻击 360

11.6.3 防止伪造的 NOC 地址 362

11.6.4 增强路由引擎安全性 362

11.7 Juniper Networks Internet 骨干路由器 M5和 M10 363

11.7.1 性能优势 364

11.7.2 M5和 M10路由器结构 365

11.7.3 M5和 M10路由器报文转发引擎 366

11.7.4 M5和 M10路由器路由引擎 366

11.7.5 M5和 M10路由器 JUNOS 软件 366

11.7.6 M5和 M10路由器物理接口卡 366

11.8 Juniper Networs Internet 骨干路由器 M20和 M40 374

11.8.1 M20和 M40路由器性能优势 376

11.8.2 系统结构 377

11.8.3 灵活的 PIC 集中器 379

11.8.4 物理接口卡 381

11.9 Juniper Networks IP 骨干网路由器 M160 382

11.9.1 M160路由器的性能优势 383

11.9.2 M160路由器的系统结构 385

11.9.3 灵活的 PIC 集中器 388

11.9.4 物理接口卡 390

第12章 IP 交换网的设计实例 391

12.1 Internet 主干网的设计实例 391

12.1.1 Internet 主干网的设备配置要求 391

12.1.2 网络拓扑结构 392

12.1.3 操作过程 393

12.2 基于 MPLS 第二层 VPN 实例 410

12.2.1 网络拓扑结构 410

12.2.2 路由器配置 411

12.2.3 工作过程 413

12.3 基于 MPLS 第三层 VPN 实例 417

12.3.1 网络拓扑结构 417

12.3.2 MPLS 网络配置 418

12.3.3 PE 路由器的 VPN 配置 420

12.3.4 VPN 路由信息的分发过程 421

12.3.5 通过 MPLS 网络转发 VPN 信息流 427

12.3.6 VPN 信息流传输实例 428

12.4 ISP 作为 BGP/MPLS VPN 用户 430

12.4.1 网络拓扑结构 430

12.4.2 控制流和数据流 430

12.5 BGP/MPLS VPN 服务提供者作为 BGP/MPLS VPN 用户 436

12.5.1 网络拓扑结构 437

12.5.2 用控制流建立 LSP 438

12.5.3 用控制流分发路由信息 438

12.5.4 用户信息流从 VPN_B 节点1转发到 VPN_B 节点2的过程 442

参考文献 444