宽带IP网络技术PDF电子书下载

第1章 宽带IP网络导论 1

1.1 概述 1

1.2 IP over ATM 3

1.2.1 概述 3

1.2.2 集成模型IP over ATM的主要特点 5

1.2.3 数据驱动与控制驱动 6

1.2.4 IP Switching 7

1.2.5 MPLS 9

1.3 IP over SDH/SONET 9

1.3.1 概述 9

1.3.2 链路层协议LAPS简介 11

1.4 IP over Optical 15

1.4.1 IP over Optical网络概述 15

1.4.2 IP over Optical网络模型 16

1.4.3 IP在光网络上传送 18

1.4.4 有关控制平面的问题 21

1.5 GMPLS与ASON/ASTN 21

1.5.1 概述 21

1.5.2 GMPLS的主要特点 23

1.5.3 GMPLS的路由与编址 24

1.5.4 GMPLS信令 26

1.5.5 标记 27

1.5.6 链路管理 27

1.5.7 支持GMPLS控制平面的数据通信网络 29

1.5.8 ASON/ASTN与GMPLS标准化的进展 29

1.6 接入网 30

1.6.1 接入网的定义与功能结构 30

1.6.2 利用双绞线的传输系统 31

1.6.3 光纤接入网 34

1.6.4 混合光纤同轴网 36

1.6.5 固定无线接入 39

1.7 IP网络性能要求 39

1.7.1 衡量IP网络性能的指标 39

1.7.2 假设参考路径（HRP） 41

1.8 下一代网络（NGN） 43

1.8.1 下一代网络概述 43

1.8.2 软交换设备 46

1.9 思考题 50

1.10 参考文献 50

第2章 光联网 52

2.1 光通信概述 52

2.1.1 光纤通信系统的中继距离 53

2.1.2 通信网光纤化 54

2.1.3 几种典型光纤 55

2.1.4 光纤的传输性能 57

2.1.5 新一代光纤 59

2.2 波分复用技术与波分复用网络 64

2.2.1 波分复用技术（WDM） 64

2.2.2 密集波分复用技术（DWDM） 68

2.2.3 光时分复用技术（OTDM） 70

2.2.4 光码分多址技术（OCDMA） 73

2.2.5 几种光传送网技术的比较 74

2.3 全光网络 74

2.3.1 全光网的概念 74

2.3.2 现状和发展趋势 75

2.3.3 全光网的优点 78

2.3.4 全光网的体系结构 79

2.3.5 全光网络中的关键技术 80

2.3.6 全光网的管理、控制和运作问题 81

2.4 光交换路由技术 83

2.4.1 光交换／光路由的作用 83

2.4.2 光交换／光路由的技术原理 84

2.4.3 光交换／光路由的典型应用 85

2.4.4 光交换／光路由的发展现状与前景 85

2.4.5 光交换／光路由关键器件技术 86

2.5 掺铒光纤放大器（EDFA） 89

2.6 光联网技术（IP over WDM） 92

2.7 思考题 96

2.8 参考文献 96

第3章 宽带无线网 97

3.1 概述 97

3.2 蜂窝移动通信 97

3.2.1 概述 97

3.2.2 2.5G系统 98

3.2.3 3G系统 102

3.2.4 后3G系统 109

3.3 宽带卫星通信 113

3.3.1 概述 113

3.3.2 多媒体VSAT系统 114

3.3.3 直播卫星（DBS）系统 115

3.3.4 全球宽带卫星系统 117

3.4 宽带固定无线接入 118

3.4.1 概述 118

3.4.2 本地多点分配业务（LMDS） 119

3.4.3 3.5GHz频段上的点到多点系统 121

3.5 无线局域网（WLAN） 123

3.5.1 概述 123

3.5.2 WLAN的优劣势 123

3.5.3 802.11标准系列 124

3.5.4 WLAN的漫游服务 125

3.6 无线个人域网（WPAN） 125

3.6.1 概述 125

3.6.2 IEEE 803.15.3高速率WPAN标准 126

3.6.3 高速率WPAN的应用 127

3.7 自由空间光通信（FSO）系统 128

3.7.1 概述 128

3.7.2 FSO网络拓扑 128

3.7.3 FSO的主要优势 129

3.7.4 FSO的主要问题 129

3.7.5 FSO市场分析 131

3.8 平流层通信系统 131

3.8.1 概述 131

3.8.2 平流层通信系统的基本思路 132

3.8.3 平流层通信系统的使用频段 133

3.8.4 典型系统SkyStation和SkyTower 133

3.9 移动互联网 136

3.9.1 概述 136

3.9.2 高速接入 136

3.9.3 手机上网 137

3.9.4 移动性 139

3.10 宽带无线网的应用 140

3.10.1 概述 140

3.10.2 GPRS 140

3.10.3 WAP 141

3.10.4 i-Mode 142

3.10.5 3G 143

3.10.6 WLAN 144

3.10.7 多媒体短消息服务（MMS） 146

3.10.8 未来展望 147

3.11 思考题 149

3.12 参考文献 150

第4章 城域网MAN 151

4.1 城域网的发展与业务技术要求 152

4.1.1 城域网的特色 153

4.1.2 城域网的中国特色 154

4.2 城域网的解决方案 155

4.2.1 交换设备的选择 155

4.2.2 城域骨干网传输网 157

4.3 城域网中的SDH技术 161

4.3.1 纯IP城域网中的POS技术 161

4.3.2 多业务节点SDH技术 162

4.4 城域网中的以太网技术 164

4.4.1 千兆以太网GbE 165

4.4.2 10Gb以太网技术 167

4.5 城域网中的WDM技术 168

4.5.1 城域光骨干网需要解决的问题 169

4.5.2 传统波分复用技术的改造 171

4.5.3 新型放大器 171

4.6 动态分组传输技术DPT 173

4.6.1 DPT体系结构和特性 175

4.6.2 DPT环上空间再使用协议（SRP） 178

4.6.3 IP业务的实现因素 179

4.6.4 DPT技术的应用 181

4.7 城域网中的宽带接入 184

4.7.1 铜变金的数字用户环路技术ADSL 184

4.7.2 天然宽带特性的HFC 185

4.7.3 ADSL与Cable Modem的比较 186

4.7.4 LMDS无线接入 188

4.7.5 以太网接入方式 189

4.8 城域网拓扑结构的比较 192

4.9 光城域网络 194

4.9.1 光城域网络的产生背景 194

4.9.2 光城域网络的结构 195

4.9.3 光城域网络的主要特点 195

4.9.4 光城域网络的设备 196

4.9.5 光城域网络的建设案例 197

4.10 思考题 198

4.11 参考文献 198

第5章 虚拟专用网（VPN） 199

5.1 VPN概述 199

5.2 VPN的一般要求 200

5.3 隧道技术 201

5.3.1 VPN的隧道协议需求 201

5.3.2 隧道实现技术 204

5.3.3 L2TP协议 204

5.3.4 GRE隧道 208

5.4 VPN类型 209

5.4.1 基于网络的VPN和基于CE的VPN 209

5.4.2 按应用分类的VPN类型 211

5.5 按构形分类的VPN类型 212

5.5.1 虚拟租用线路（VLL） 212

5.5.2 虚拟专用拨号网络（VPDN） 213

5.5.3 虚拟专用LAN服务（VPLS） 216

5.6 虚拟专用路由网络（VPRN） 219

5.6.1 VPRN的基本结构 219

5.6.2 VPRN应用的主要特性 221

5.6.3 VPRN通用技术需求 222

5.6.4 基于网络的VPRN的建立 222

5.7 多协议标记交换（MPLS）VPN 226

5.7.1 MPLS技术工作原理 226

5.7.2 MPLS工作基本流程 229

5.7.3 MPLS流量工程简介 230

5.7.4 MPLS VPN 231

5.7.5 用虚拟路由器组构VPN 234

5.8 网络接入与用户管理 237

5.8.1 网络接入 237

5.8.2 VPN的用户管理 238

5.9 VPN标准的进展 239

5.9.1 概述 239

5.9.2 提供商准备的VPN（PPVPN） 239

5.10 思考题 242

5.11 参考文献 242

第6章 基于IPSec的安全VPN 243

6.1 信息安全的一些基本概念 243

6.1.1 安全威胁 243

6.1.2 安全需求 243

6.1.3 安全服务 244

6.1.4 安全机制 244

6.1.5 密码技术 244

6.1.6 服务、机制和算法之间的关系 245

6.2 IPSec产生的背景 246

6.2.1 IP网络环境下的安全威胁 246

6.2.2 Internet上其他安全技术的局限 247

6.2.3 IP协议的弱点——无内建安全机制 248

6.2.4 网络层的重要性 248

6.2.5 使用IPSec解决IP层的安全 249

6.3 IPSec的体系结构 249

6.3.1 IPSec概述 249

6.3.2 IPSec协议族和体系结构 251

6.4 认证、完整性和机密性服务 253

6.4.1 安全载荷封装（ESP） 253

6.4.2 认证头（AH） 256

6.4.3 小结 258

6.5 协议协商和密钥管理 258

6.5.1 密钥管理的复杂性 258

6.5.2 密钥管理和交换 259

6.5.3 安全联盟SA 259

6.5.4 IKE——Internet密钥交换协议 260

6.5.5 协商IPSee SA 265

6.5.6 可扩展的密钥交换 266

6.6 IPSee的发展 266

6.6.1 IPSec对IP网络适应性的局限 266

6.6.2 分层IPSec（Layered IPSec） 267

6.6.3 子IKE 268

6.6.4 其他 268

6.7 基于IPSec的VPN解决方案 269

6.7.1 IPSec的实现 269

6.7.2 基于IPSec的安全VPN实例 269

6.8 思考题 276

6.9 参考文献 276

第7章 IPv6 277

7.1 IPv4的不足 277

7.2 IPv6的主要特点 280

7.3 IPv6与IPv4报头的比较 287

7.3.1 IPv6与IPv4报头 287

7.3.2 IPv6基本报头 289

7.3.3 IPv6扩展报头 291

7.4 因特网控制报文协议ICMP（Internet Control Message Protocol） 305

7.4.1 ICMP报文格式 306

7.4.2 邻居发现 308

7.4.3 地址自动配置 316

7.4.4 组成员 318

7.4.5 差错报告 319

7.4.6 网络诊断 322

7.5 IPv4向Ipv6的过渡 323

7.5.1 过渡是渐进的 323

7.5.2 IPv4向IPv6的过渡策略 324

7.5.3 IPv4向IPv6的过渡机制 325

7.5.4 过渡的基本技术 326

7.6 IPv6对移动IP的支持 336

7.6.1 移动互联的基石IPv6 336

7.6.2 移动IPv6的工作过程 337

7.6.3 路由优化问题 344

7.7 思考题 345

7.8 参考文献 345

第8章 IP网络服务质量技术 347

8.1 IP网为何需要Qos 347

8.2 分层模型 348

8.2.1 垂直模型 348

8.2.2 水平模型 349

8.3 QoS参数定义 349

8.4 InterServ模型 353

8.4.1 InterServ的基本原理 353

8.4.2 InterServ的特点与问题 354

8.4.3 RSVP-TE 354

8.5 DiffServ模型 356

8.5.1 DiffServ的基本原理 356

8.5.2 DS字段的定义 359

8.5.3 DiffServ的特点与问题 359

8.5.4 MPLS支持的DiffServ 359

8.6 QoS策略控制 360

8.7 局域网（LAN）的QoS技术 361

8.7.1 IEEE 802.1 D 361

8.7.2 子带宽管理（SBM）协议 362

8.8 约束路由 363

8.9 流量控制与拥塞控制 363

8.9.1 流量参数和描述符的定义 364

8.9.2 IP传送能力 364

8.9.3 流量控制、拥塞控制和过载处理功能 365

8.10 端到端IP网络性能测量方法 365

8.10.1 主动测量与被动测量 365

8.10.2 可选择的测量方法 366

8.10.3 测量的不确定性和误差 366

8.10.4 其他测量要求 367

8.10.5 抽样与统计方法 367

8.11 有待研究的问题 368

8.12 思考题 369

8.13 参考文献 370

第9章 高性能路由器技术 371

9.1 下一代网络的发展需要 371

9.2 主要特征 372

9.2.1 高性能交换背板 372

9.2.2 低时延和低时延抖动 373

9.2.3 高速接口板 373

9.2.4 光网络、光交换和光接口 373

9.2.5 服务质量QoS 374

9.2.6 基于硬件交换的快速处理能力 375

9.2.7 网络和信息安全维护 375

9.3 路由器新技术 376

9.3.1 多协议（IPv4和IPv6兼容）网络处理芯片的设计 376

9.3.2 传统时分复用技术与分组技术的结合——TDMoIP 376

9.3.3 弹性分组环（RPR） 377

9.3.4 流控制传输协议（SCTP） 378

9.3.5 光传送技术在路由器的应用 379

9.4 主要生产厂家 379

9.5 思考题 381

9.6 参考文献 381

附录 缩略语 382