8章廣電寬帶城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理小結(jié)(陳柏年)

第八章廣電寬帶城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理小結(jié)

一、網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)發(fā)展

（一）三大支撐管理網(wǎng)

（1）信令網(wǎng)（七號信令網(wǎng)）：一種國際性的、標(biāo)準(zhǔn)化的，接收、處理和傳送共路信令信號的專用網(wǎng)絡(luò)，通過對信令信號的識別和傳遞，產(chǎn)生控制信號以支撐業(yè)務(wù)網(wǎng)的運(yùn)行。

信令：在通訊過程中用以建立、維持、解除通信關(guān)系的信息。

（2）數(shù)字同步網(wǎng)：產(chǎn)生傳送基準(zhǔn)定時(shí)信號的網(wǎng)絡(luò)，它提供基準(zhǔn)定時(shí)信號以支撐業(yè)務(wù)網(wǎng)和傳送網(wǎng)的運(yùn)行。

（3）電信管理網(wǎng)：保證電信網(wǎng)正常運(yùn)行和服務(wù)，進(jìn)行有效管理現(xiàn)時(shí)建立的軟件、硬件系統(tǒng)和組織體系的總稱。接收、處理和傳送管理信息的專用網(wǎng)絡(luò)。

開放式網(wǎng)絡(luò)管理模型

（二）、網(wǎng)絡(luò)管理功能

（1）故障管理：對傳送網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)行環(huán)境的異常進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測、隔離和校正的過程。是五大功能中最基礎(chǔ)的管理。

（2）配置管理：對網(wǎng)絡(luò)單元、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行整體管理，收集、鑒別、控制來自代理的數(shù)據(jù)，將配置參數(shù)傳送給代理及實(shí)時(shí)修改參數(shù)的過程。是最重要的網(wǎng)絡(luò)管理功能。

（3）性能管理：對網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)單元、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行有效性評估和報(bào)告的過程。通過收集網(wǎng)絡(luò)中各資源使用情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（如網(wǎng)絡(luò)的可用性、資源利用率、響應(yīng)時(shí)間、阻塞情況和運(yùn)行趨勢），來分析網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。

（4）安全管理：對事務(wù)處理、傳送網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)本身和組織管理四個(gè)方面的安全進(jìn)

行管理。

（5）記費(fèi)管理：測量網(wǎng)絡(luò)中各種業(yè)務(wù)使用量，確定使用成本的過程。（二）廣電寬帶城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)（自下而上五個(gè)層次）1、網(wǎng)元層：由單個(gè)網(wǎng)元構(gòu)成的管理層次。

2、網(wǎng)元管理層：對網(wǎng)絡(luò)中的一組被管理對象進(jìn)行管理的層次。

3、網(wǎng)絡(luò)管理層：對多個(gè)網(wǎng)元管理系統(tǒng)集中進(jìn)行管理并統(tǒng)一向上提供信息的層次。4、業(yè)務(wù)管理層：網(wǎng)絡(luò)管理層和商務(wù)管理層之間的接口層，收集并處理來自網(wǎng)絡(luò)管理層和商務(wù)管理層信息的層次。

5、商務(wù)管理層：全面支持高層管理人員的研究和決策，提高工作效率的層次。（三）網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

（1）電信管理網(wǎng)TMN：ITU-T為適應(yīng)現(xiàn)代通信網(wǎng)綜合、寬帶等特點(diǎn)而提出的一種新型的管理電信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。

（2）TMN的組成

①操作系統(tǒng)（OS）：實(shí)現(xiàn)各種管理功能的處理系統(tǒng)，通常由一組計(jì)算機(jī)組成。②工作站（WS）：實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的裝置，它是網(wǎng)管中心的操作終端。

③數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（DCN）：用來傳遞網(wǎng)管信息，提供管理系統(tǒng)與被管理網(wǎng)元之間的數(shù)據(jù)通信能力。

④一部分電信網(wǎng)設(shè)備：電信網(wǎng)中狀態(tài)收集、網(wǎng)管指令執(zhí)行和實(shí)施監(jiān)控的設(shè)施。（四）簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議

1、SNMP：由因特網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）定義的一套組織管理TCP/IP網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。具體來說，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的用于管理IP網(wǎng)絡(luò)上結(jié)點(diǎn)的協(xié)議。

2、SNMP四個(gè)關(guān)鍵元素：

（1）管理者（Manager）：管理指令的發(fā)起者，（2）代理（Agent）：駐留在被管設(shè)備中的軟件模塊，

（3）管理信息庫（MIB）：由SNMP代理維護(hù)的一個(gè)信息存儲(chǔ)庫，（4）網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）：一個(gè)異步式請求/響應(yīng)協(xié)議。

3、管理信息庫（MIB）：由網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議訪問的管理對象數(shù)據(jù)庫，它包括SNMP可以通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的SNMP管理代理進(jìn)行設(shè)置的變量。

4、SNMP大致原理

（1）工作模式：采用管理/代理站（M/A）模型。

（2）定時(shí)輪詢：查詢代理程序傳來的信息，了解被管理站的運(yùn)行情況。（3）傳輸層協(xié)議：采用無連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）。

（4）交互過程：首先由Client生成報(bào)文發(fā)給Agent；然后Agent向網(wǎng)絡(luò)管理站返送響應(yīng)報(bào)文；最后Client對返送響應(yīng)報(bào)文分析并提取信息遞交上層管理程序。

（5）設(shè)立兩類數(shù)據(jù)庫：在被管站上設(shè)立管理信息數(shù)據(jù)庫（MIB），在網(wǎng)絡(luò)管理站上設(shè)立網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)庫（NMS）。

5、SNMP支持輪詢（polling）為主和事件驅(qū)動(dòng)（eventdriven）兩種訪問方法；6、SNMP規(guī)定的五種報(bào)文：

（1）get（請求）：取得當(dāng)前存儲(chǔ)于指定變量內(nèi)的數(shù)值。

（2）get_next（請求）：指定一個(gè)名稱并要求服務(wù)器以字典順序中下一個(gè)變量的名稱和數(shù)值作為響應(yīng)。

（3）set（請求）：把一個(gè)數(shù)值賦給指定的變量。（4）get_response（響應(yīng)）：返回操作的結(jié)果。（5）trap（異常）：向管理站報(bào)告突發(fā)事件，如停機(jī)。7、SNMP消息報(bào)文

（1）版本識別符（versionidentifier）

（2）團(tuán)體名（CommunityName）：用于SNMP從代理對SNMP管理站進(jìn)行認(rèn)證。（3）協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）：指明SNMP的消息類型及其相關(guān)參數(shù)。8、SNMPMIB結(jié)構(gòu)：樹形結(jié)構(gòu)。

二、廣電城域網(wǎng)管理系統(tǒng)建設(shè)（一）廣電數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)建設(shè)（1）進(jìn)一步完善專業(yè)網(wǎng)元管理系統(tǒng)（2）增加對網(wǎng)絡(luò)性能的監(jiān)視（二）HFC網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)建設(shè)1、HFC網(wǎng)管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（1）HFC網(wǎng)管系統(tǒng)的上層管理軟件：完成網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置管理、故障管理、性能管理、通道狀態(tài)及安全管理和用戶通道管理等。

（2）網(wǎng)管前端控制器：完成上層管理系統(tǒng)與被管理設(shè)備之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。包括接口單元、數(shù)據(jù)收發(fā)單元和數(shù)據(jù)調(diào)整解調(diào)單元。

（3）被管理設(shè)備的網(wǎng)管單元或部件：由內(nèi)置在被管設(shè)備內(nèi)的網(wǎng)管應(yīng)答器或外置式應(yīng)答器組成。完成設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、報(bào)告以及執(zhí)行配置管理指令。

2、HFC網(wǎng)管模型

（三）地理信息系統(tǒng)

1、地理信息系統(tǒng)（GIS）：一種能把圖形管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，對各種空間信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、分析和可視化表達(dá)的信息處理與管理系統(tǒng)。

2、地理信息系統(tǒng)構(gòu)成

（1）GIS硬件。（2）GIS軟件：主要由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)輸出五個(gè)部分構(gòu)成。（3）地理空間數(shù)據(jù)：指以地球表面空間位置作為參照系的各種景觀數(shù)據(jù)。（4）系統(tǒng)開發(fā)、管理和使用人員：是GIS的重要構(gòu)成因素。（四）業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng)

1、BOSS的含義：為廣電寬帶城域網(wǎng)各業(yè)務(wù)運(yùn)營模塊提供統(tǒng)一的公共運(yùn)營支撐平臺(tái)。不同業(yè)務(wù)運(yùn)營模塊通過客戶-業(yè)務(wù)接口、業(yè)務(wù)-費(fèi)用接口和客服-業(yè)務(wù)接口訪問BOSS，從而達(dá)到共享資源、信息和運(yùn)行平臺(tái)。

2、BOSS的主要特點(diǎn)

（1）提供統(tǒng)一支撐平臺(tái)，不同業(yè)務(wù)模塊共享資源、信息（2）適合新業(yè)務(wù)運(yùn)營模塊的需求（3）為客戶提供統(tǒng)一服務(wù)平臺(tái)

（4）為運(yùn)營商提供統(tǒng)一運(yùn)營平臺(tái)（5）為系統(tǒng)集成商提供統(tǒng)一集成平臺(tái)

3、用戶管理系統(tǒng)（SMS）的核心功能四個(gè)方面：

（1）產(chǎn)品：對數(shù)字電視節(jié)目管理，根據(jù)運(yùn)營要求將節(jié)目打包成用戶購買的產(chǎn)品。（2）訂閱：提供用戶訂閱的平臺(tái)，管理用戶的訂閱行為。（3）授權(quán)：為用戶訂閱的產(chǎn)品授權(quán)。

（4）計(jì)費(fèi)：記錄用戶訂閱產(chǎn)品的消費(fèi)情況，以作為收費(fèi)依據(jù)。

SMS的產(chǎn)品、訂閱、授權(quán)和計(jì)費(fèi)四個(gè)核心功能通過客戶-業(yè)務(wù)接口、業(yè)務(wù)-費(fèi)用接口和客服-業(yè)務(wù)接口訪問BOSS。

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第3章廣電寬帶城域網(wǎng)交互信道技術(shù)基礎(chǔ)小結(jié)

一、數(shù)字通信技術(shù)基礎(chǔ)

（一）模擬信號和數(shù)字信號

1、模擬信號：時(shí)間上和取值上都連續(xù)的信號。特點(diǎn)（1）無限連續(xù)性（2）準(zhǔn)確比例性。

2、數(shù)字信號：時(shí)間上和取值上都離散的信號。特點(diǎn)：（1）有限離散性；（2）近似對應(yīng)性。

（二）模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)

1、模擬通信系統(tǒng)：信道中傳輸模擬信號的系統(tǒng)。

2、數(shù)字通信系統(tǒng)：信道中傳輸二進(jìn)制或多進(jìn)制數(shù)字信號的系統(tǒng)。

（三）數(shù)字調(diào)制方式

1、基本數(shù)字調(diào)制方式：振幅鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、絕對相移鍵控（PSK）、相對（差分）相移鍵控（DPSK）等四種。

2、復(fù)合數(shù)字調(diào)制方式：正交振幅調(diào)制（QAM），正交相移鍵控（QPSK）等。

（四）信源編碼和信道編碼

1、信源編碼的主要任務(wù)：（1）A/D變換；（2）壓縮編碼。2、信道編碼的主要任務(wù)：（1）碼型變換；（2）差錯(cuò)控制。

（五）數(shù)字通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo)1、有效性指標(biāo)

（1）碼元傳輸速率：信道每秒鐘內(nèi)所傳送的碼元（或符號）的數(shù)目，單位為波特

（Baud）或碼元/秒，常用符號“Bd”表示。

（2）信息傳輸速率：信道每秒鐘內(nèi)所傳送的比特?cái)?shù)，由單位為比特/秒（bit/s或bps）。

（3）頻帶利用率：單位時(shí)間（秒）、單位頻帶寬度（Hz）上傳輸信息量（或碼元）的多少。單位為Bd/Hz或bps/Hz。2、可靠性指標(biāo)（1）碼元差錯(cuò)率：接收錯(cuò)誤的碼元數(shù)在傳輸總碼元數(shù)中所占的比例。

（2）信息差錯(cuò)率：接收錯(cuò)誤的信息量（比特?cái)?shù)）在傳輸總信息量（比特?cái)?shù)）中所

占的比例。

（六）信道容量的概念

1、信道容量：信道極限的傳輸能力，即在給定條件、給定通信路徑或信道上的極限傳送速度，常用最大速度來表示。

2、香農(nóng)公式：C=Blog2(1+S/N)[bps]3、奈奎斯特準(zhǔn)則：C=2Blog2M[bps]

二、數(shù)字通信相關(guān)技術(shù)

（一）模擬信號數(shù)字化

有抽樣、量化和編碼三個(gè)過程。（二）基帶傳輸技術(shù)

1、基帶傳輸：編碼處理后的數(shù)字信號（占據(jù)基本頻譜的基帶信號）不搬移信號頻譜的傳輸方式。

2、奈奎斯特第一準(zhǔn)則：

如果傳輸信道具有理想低通濾波器的幅頻特性，理想低通的截止頻率為fB/2（fB為碼元速率），則在判決點(diǎn)無碼間干擾，此時(shí)信道達(dá)到極限利用率2碼元/sHz（2Bd/Hz），即每Hz每秒種最多可傳送2個(gè)碼元。

3、對信道傳輸碼型的基本要求：（1）傳輸碼型的頻譜中應(yīng)不含直流分量，所含高、低頻分量盡量小。（2）便于時(shí)鐘信號的提取。（3）傳輸碼型應(yīng)具有誤碼檢測功能。

（三）頻帶傳輸技術(shù)

頻帶傳輸：對基帶數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制，將其頻帶搬移到相應(yīng)頻段上傳輸?shù)姆绞�。頻帶傳輸實(shí)際傳輸?shù)氖悄�擬信號。

（四）數(shù)字調(diào)制：在有線電視中常用的是四相相移鍵控（QPSK）和正交幅度調(diào)制QAM。（五）數(shù)字編碼/譯碼技術(shù)：常用的差錯(cuò)控制編碼方法有奇偶校驗(yàn)碼和循環(huán)冗余（CRC）校驗(yàn)碼。

（六）多路復(fù)用技術(shù)

1、多路復(fù)用技術(shù)包括復(fù)合、傳輸、分離三個(gè)過程。

2、多路復(fù)用可分為頻分多路復(fù)用FDM、時(shí)分多路復(fù)用TDM、碼分多路復(fù)用CDMA、空分多路復(fù)用SDM、波分多路復(fù)用WDM。

（七）數(shù)字復(fù)接技術(shù)

1、數(shù)字復(fù)接：把兩路或兩路以上的低速率數(shù)字信號（低次群）合并成一路高速數(shù)字信號（高次群）的過程。

2、數(shù)字復(fù)接器、數(shù)字分接器和傳輸信道構(gòu)成數(shù)字復(fù)接系統(tǒng)。3、數(shù)字復(fù)接按交織長度可分為按位復(fù)接、按路復(fù)接和按幀復(fù)接。

4、數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，有兩種數(shù)字傳輸系列：“準(zhǔn)同步數(shù)字系列”PDH和“同步數(shù)字系列”SDH。

5、準(zhǔn)同步工作的含義：（1）除復(fù)接成基群時(shí)采用同步復(fù)接外，高次群均采用異步復(fù)接，各支路時(shí)鐘是不同源；（2）各支路時(shí)鐘相對其標(biāo)稱值又一個(gè)規(guī)定容限的偏差約束。

6、PCM30/32系統(tǒng)：整個(gè)系統(tǒng)共分為32個(gè)路時(shí)隙TS，其中30個(gè)路時(shí)隙分別用來傳

送30路話音信號，一個(gè)路時(shí)隙TS0為幀同步時(shí)隙，另一個(gè)路時(shí)隙TS16為信令時(shí)隙。

7、我國數(shù)字復(fù)接各群速率：一次群：2Mbps，二次群：8Mbps，三次群：32Mbps，

四次群：140Mbps，五次群：565Mbps。

三、數(shù)據(jù)通信技術(shù)

（一）相關(guān)概念

1、數(shù)據(jù)信號：特指用共128個(gè)8bit二進(jìn)制碼組代表的字母、數(shù)字、字符和符號的信號。

2、數(shù)字信號：馱載消息信號的參量的改變在時(shí)間上和取值上都是離散的信號。3、數(shù)據(jù)通信：信源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，按一定通信協(xié)議，通過模擬或數(shù)字傳輸信道，形成數(shù)據(jù)流傳送到信宿的過程。

4、數(shù)字通信：信道中傳輸數(shù)字信號的通信系統(tǒng)。

（二）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

1、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由終端設(shè)備子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。

2、數(shù)據(jù)通信特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)通信是人-計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)之間的通信，（2）數(shù)據(jù)通信的傳輸速率極高，（3）傳輸?shù)目煽啃砸�求高，�?）數(shù)據(jù)通信的突發(fā)度高。

3、數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE：用于處理用戶數(shù)據(jù)的發(fā)送端信源和接收端的信宿設(shè)備。4、數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE（數(shù)據(jù)通信設(shè)備）：提供網(wǎng)絡(luò)物理連接、轉(zhuǎn)發(fā)和提供同步時(shí)鐘信號的，介于DTE與網(wǎng)絡(luò)中傳輸介質(zhì)之間的設(shè)備。如果信道是模擬信道，DCE起調(diào)制解調(diào)器作用；如果信道是數(shù)字信道，DCE為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)單元DSU或信道服務(wù)單元CSU。

（三）綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN

1、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN：以綜合數(shù)字電話網(wǎng)為基礎(chǔ)發(fā)展演變而成的通信網(wǎng)，能夠提供端到端的數(shù)字連接，用來支持包括話音和非話音在內(nèi)的多種電信服務(wù)，用戶能夠通過有限的一組標(biāo)準(zhǔn)化的多用途用戶-網(wǎng)絡(luò)接口接入網(wǎng)內(nèi)。

2、功能群：用戶介入ISDN需要的各種功能的組合和安排。功能群包括七種：（1）TE1-ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端，（2）TE2-非ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端，（3）LT-線路終端，（4）NT1-端接U環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)接口，（5）NT2-多路ISDN接口（可復(fù)用），（6）ET-ISDN交換終端，（7）TA-終端適配器。

3、參考點(diǎn)：劃分功能群的概念性參考接口。參考點(diǎn)包括五種：（1）U-（2線）用戶線接口，（2）T-（4線）終端數(shù)字接口，（3）S-單個(gè)終端數(shù)字接口，（4）R-非ISDN標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備與TA接口，（5）V-線路終端與交換終端接口。

4、通路類型：提供業(yè)務(wù)用的具有標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率的傳輸信道。通路類型包括3種：

①B通路：傳送話音、數(shù)據(jù)等用戶信息的基本通路，傳輸速率是64kbps。

②D通路：傳送公共信道信令、分組數(shù)據(jù)或低速的遙控遙測數(shù)據(jù)的控制數(shù)碼通路，

速率為16kbps或64kbps。

③H通路：傳送高速用戶信息（如高速傳真、圖像、高速數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音響等）的

通路。

5、接口結(jié)構(gòu)：通路類型的組合，規(guī)定在該結(jié)構(gòu)上最大的數(shù)字信息傳送能力。接口結(jié)構(gòu)包括2種：

①基本速率接口BRI（BasicRateInterface）：用戶使用ISDN而設(shè)計(jì)的接口。由2B＋D（2×64+16=144Kbps）構(gòu)成。其中純數(shù)據(jù)速率可達(dá)128Kbps。

②基群速率接口PRI（PrimaryRateInterface）：用于需要傳輸大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用的

接口。采用30B＋D（2.048Mbps）或23B＋D（1.544Mbps）方式。

（四）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN

1、DDN：利用現(xiàn)有電話網(wǎng)的交換機(jī)和局間中繼線組成的數(shù)字信道，提供半永久性連接電路，建立用于傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)。

2、DDN的主要作用是向用戶提供靈活方便的數(shù)字電路出租業(yè)務(wù)，供各行各業(yè)構(gòu)成自己的專用網(wǎng)。

3、DDN傳輸系統(tǒng)包括本地傳輸系統(tǒng)、復(fù)用及交叉連接系統(tǒng)、局間傳輸系統(tǒng)、網(wǎng)同步系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

（五）幀中繼FR

1、幀中繼業(yè)務(wù)是在用戶-網(wǎng)絡(luò)接口UNI之間提供用戶信息流的雙向傳送，并保持信息順序不變的一種承載業(yè)務(wù)。

2、數(shù)據(jù)通信技術(shù)發(fā)展演變經(jīng)歷了電路方式、分組方式、幀方式、信元方式等階段。3、典型設(shè)備：幀中繼接入設(shè)備FRAD和幀中繼交換機(jī)FRS。

4、尋址方式：采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，通過虛電路VC，為每一幀提供地址信息。虛電路號是在每一幀的幀頭中包含的地址信息，稱為數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符DLCI。

5、幀中繼的虛電路：由多段DLCI的邏輯連接而構(gòu)成的端到端的邏輯鏈路。

四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：由資源子網(wǎng)（處理信息）和通信子網(wǎng)（傳遞信息）所組成的獨(dú)立計(jì)算機(jī)互連的集合體。

2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能：數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布處理。

3、“網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”：網(wǎng)絡(luò)的鏈路（Link）和節(jié)點(diǎn)（Node）在地理上所形成的幾何構(gòu)形，即網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)相互的連接方法和形式。4、“網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)”：對構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)組成部分及必須實(shí)現(xiàn)功能的一組精確定義。它是系統(tǒng)、實(shí)體、層和協(xié)議的集合。

5、協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU：OSI參考模型中，對等層協(xié)議之間交換的信息單元。

（二）開放系統(tǒng)互連參考模型七層協(xié)議

1、OSI/RM模型各層的功能層1234567

2、“數(shù)據(jù)鏈路”：從數(shù)據(jù)發(fā)送點(diǎn)到數(shù)據(jù)接收點(diǎn)（點(diǎn)到點(diǎn)）所經(jīng)過的傳輸途徑。數(shù)據(jù)鏈路層的功能：幀控制、差錯(cuò)控制、流量控制、鏈路管理和異常狀態(tài)的恢復(fù)。

3、網(wǎng)絡(luò)層的功能：路徑選擇與中繼、流量控制、網(wǎng)絡(luò)連接建立與管理。“路徑”：指從源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之間的一條通路。

“路徑選擇”：在通信子網(wǎng)中，源結(jié)點(diǎn)和中間結(jié)點(diǎn)為將報(bào)文分組傳送到目的結(jié)點(diǎn)而對其后繼結(jié)點(diǎn)的選擇。

名稱物理層數(shù)據(jù)鏈路層控制網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層提供路由選擇，實(shí)現(xiàn)分組傳輸；實(shí)現(xiàn)通信子網(wǎng)傳輸控制為高層提供可靠的端到端數(shù)據(jù)報(bào)文傳輸業(yè)務(wù)建立、管理和終止表示層與實(shí)體之間的會(huì)話提供多種用于應(yīng)用層數(shù)據(jù)的編碼和轉(zhuǎn)化功能提供面向應(yīng)用的功能，管理功能功能實(shí)現(xiàn)比特流的透明傳輸提供相鄰節(jié)點(diǎn)間鏈路上的透明、可靠的數(shù)據(jù)幀的傳輸和4、交換的分類

5、虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)

（1）虛電路：兩用戶終端在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)之前通過網(wǎng)絡(luò)建立的邏輯連接。

（2）數(shù)據(jù)報(bào)：包含源地址和目的地址，可沿不同路由到達(dá)終點(diǎn)，終點(diǎn)需重新排列的獨(dú)立數(shù)據(jù)分組。

虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)的比較

比較項(xiàng)目目標(biāo)地址初始化順序順序控制差錯(cuò)控制流量控制連接的建立和釋放對節(jié)點(diǎn)機(jī)存儲(chǔ)的要求可靠性

（三）TCP/IP協(xié)議

1、TCP/IP協(xié)議：傳輸控制協(xié)議和網(wǎng)際協(xié)議的簡稱。泛指以TCP/IP為基礎(chǔ)的一個(gè)協(xié)議簇。

2、TCP協(xié)議：傳輸層中的協(xié)議，提供可靠的、面向連接、全雙工的端－端通信機(jī)制。3、IP協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議，提供不可靠的、無連接數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。IP協(xié)議的主要功能：（1）尋址，（2）路由選擇，（3）分段和重新組裝。4、UDP協(xié)議：一種提供給用戶進(jìn)程的不可靠、無連接傳送服務(wù)協(xié)議。

5、TCP/IP協(xié)議共分四層：應(yīng)用層、傳輸層（主要協(xié)議是TCP和UDP）、網(wǎng)際層（主要協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議IP、網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議ICMP、地址轉(zhuǎn)換協(xié)議ARP和反向轉(zhuǎn)換地址協(xié)議RARP）和網(wǎng)絡(luò)接口層（協(xié)議包括以太網(wǎng)、令牌環(huán)、令牌總線和X.25公用數(shù)據(jù)網(wǎng)等）。

虛電路建立連接時(shí)需要需要由通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)保證由通信子網(wǎng)部分負(fù)責(zé)通信子網(wǎng)部分提供需要大低數(shù)據(jù)報(bào)每個(gè)分組都需要不需要通信子網(wǎng)不負(fù)責(zé)由端系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理由端系統(tǒng)負(fù)責(zé)處理不需要小高

（四）網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備

1、網(wǎng)絡(luò)各層的PDU和互連設(shè)備

層次名稱應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層

2、中繼器：又稱重發(fā)器，是工作在物理層連接兩個(gè)網(wǎng)段的雙向重新產(chǎn)生并傳輸信號的設(shè)備。

3、集線器：一種多端口的中繼器。

4、網(wǎng)橋：具有過濾和轉(zhuǎn)發(fā)功能的數(shù)據(jù)鏈路層互聯(lián)設(shè)備。分為透明網(wǎng)橋和源路由選擇網(wǎng)橋。

5、交換機(jī)：一種基于第二層發(fā)送幀中的目標(biāo)MAC地址進(jìn)行信息幀轉(zhuǎn)發(fā)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，是一個(gè)多端口網(wǎng)橋。

6、路由器：采用路由算法和逐跳技術(shù)確定轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的傳輸路徑的專用、智能性的網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備。

7、網(wǎng)關(guān)：是將兩個(gè)具有不同網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備。

（五）網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議

1、“路由”：把信息從源主機(jī)穿過網(wǎng)絡(luò)（至少遇到一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)）傳遞到目的主機(jī)的行為。

2、路由動(dòng)作：

（1）路徑選擇（尋址）：路徑選擇即判定到達(dá)目的地的最佳路徑，由路由選擇算法來實(shí)現(xiàn)。

PDU報(bào)文報(bào)文報(bào)文段分組幀比特互聯(lián)設(shè)備網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)路由器網(wǎng)橋、交換機(jī)中繼器、集線器（2）數(shù)據(jù)交換（轉(zhuǎn)發(fā)）：沿尋址好的最佳路徑傳送信息分組。3、典型的路由選擇方式：

（1）靜態(tài)路由：在路由器中設(shè)的固定的路由表。（2）動(dòng)態(tài)路由：利用收到的路由信息更新路由器表。

4、路由算法量度標(biāo)準(zhǔn)：metric，常用的metric包括：路徑長度、可靠性、延遲、帶寬、負(fù)載、通信代價(jià)等。

5、路由信息協(xié)議RIP：使用跳數(shù)（中間路由器的數(shù)目）來測量距離作為metric的距離向量協(xié)議。是一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）。

RIP要點(diǎn)：

（1）RIP使用單一路由metric（跳數(shù)）來衡量源網(wǎng)絡(luò)到目的網(wǎng)絡(luò)的距離。最大跳數(shù)為15。如果metric值加1后成為16，就認(rèn)為該目的網(wǎng)絡(luò)不可到達(dá)。

（2）RIP以規(guī)則的時(shí)間間隔及在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓淖儠r(shí)發(fā)送路由更新信息。

（3）RIP使用了一些計(jì)時(shí)器以控制其性能的規(guī)則化，包括路由選擇更新計(jì)時(shí)器、路由超時(shí)計(jì)時(shí)器和路由清空計(jì)時(shí)器。

（4）RIP分組格式共有六個(gè)字段：命令、版本號、零（未使用）、地址族標(biāo)志AFI、地址、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

6、開放最短路徑優(yōu)先OSPF：由因特網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）開發(fā)的一種路由器收集有關(guān)的鏈路狀態(tài)信息，并根據(jù)一定的算法計(jì)算出到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的最短路徑的路由協(xié)議。屬于基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，也是一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。

OSPF要點(diǎn)：

（1）兩種不同類型的路由選擇方式：當(dāng)源和目的地在同一區(qū)域時(shí)，采用區(qū)內(nèi)路由選擇；當(dāng)源和目的地在不同區(qū)域時(shí)，采用區(qū)間路由選擇。

（2）采用最短路徑優(yōu)先算法。從鏈路狀態(tài)通告生成的拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫中，每個(gè)路由器以自己為根，計(jì)算一個(gè)最短路徑樹，該最短路徑樹就生成一個(gè)路由表。

（六）因特網(wǎng)Internet

1、Internet：特指基于TCP/IP協(xié)議的互相連通的覆蓋全球的大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。2、IP地址：在Internet網(wǎng)中主機(jī)（包括工作站、服務(wù)器、路由器等）的數(shù)字地址標(biāo)識，也即在互聯(lián)網(wǎng)上可唯一標(biāo)識的主機(jī)地址。

IP地址的長度是4字節(jié)，即32比特，由32位二進(jìn)制數(shù)碼或4個(gè)圓點(diǎn)隔開的十進(jìn)制數(shù)表示。

3、特殊類型IP地址：

（1）多點(diǎn)廣播地址（D類）：IP地址中的第一個(gè)字節(jié)以“l(fā)ll0”開始的地址；（2）當(dāng)前主機(jī)地址：IP地址中的每一個(gè)字節(jié)都為0的地址；

（3）當(dāng)前子網(wǎng)的廣播地址：IP地址中的每一個(gè)字節(jié)都為1的IP地址；（4）特殊用途使用地址（E類）：IP地址中凡是以“l(fā)lll0”的地址；（5）回路測試地址：以十進(jìn)制“127”作為開頭的地址。

4、子網(wǎng)掩碼：用于屏蔽IP地址的一部分以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機(jī)標(biāo)識的一組32位地址。

子網(wǎng)掩碼的主要功能是告知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一個(gè)特定的IP地址的哪一部分是包含網(wǎng)絡(luò)地址與子網(wǎng)地址，哪一部分是主機(jī)地址。子網(wǎng)編址使得IP地址具有一定的內(nèi)部層次結(jié)構(gòu)，這種層次結(jié)構(gòu)便于IP地址分配和管理。

使用規(guī)則：子網(wǎng)掩碼既不能作為IP地址使用，也不能單獨(dú)存在，必須結(jié)合IP地址一起使用。

5、域名：在Internet網(wǎng)中使用字符串標(biāo)識主機(jī)地址。標(biāo)準(zhǔn)的層次式命名結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)主機(jī)名．機(jī)構(gòu)名．網(wǎng)絡(luò)名．最高層域名

域名和IP地址的關(guān)系：

（1）同一性：IP地址和域名一一對應(yīng)，都為同一主機(jī)標(biāo)識。

（2）適用性：IP地址是面向網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)標(biāo)識符，適合于網(wǎng)絡(luò)使用；域名是面向用戶的主機(jī)標(biāo)識符，便于人們記憶。

五、多媒體通信技術(shù)

（一）多媒體通信概述

1、多媒體：指多種感覺媒體的組合，也即聲音、圖像、動(dòng)畫、文字、數(shù)據(jù)、文件等各種媒體的組合。廣義的多媒體就是指各種信息類型的綜合。

2、多媒體技術(shù)：能夠同時(shí)采集、處理、編輯、存儲(chǔ)、展示、傳輸和交換兩個(gè)以上不同類型信息媒體的技術(shù)。多媒體技術(shù)的實(shí)質(zhì)是指能夠同時(shí)采集、處理、編輯、存儲(chǔ)、展示、傳輸和交換兩個(gè)以上不同類型信息媒體的技術(shù)。

3、多媒體技術(shù)的五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：主要包括多媒體信息處理（特別是壓縮編碼）技術(shù)、多媒體信息傳輸和同步技術(shù)、多媒體信息分布處理技術(shù)（計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作）、多媒體終端技術(shù)和多媒體信息存儲(chǔ)技術(shù)五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

4、多媒體技術(shù)主要特征：交互性、復(fù)合性（綜合性）、集成性（相關(guān)性）、實(shí)時(shí)性（動(dòng)態(tài)性）。

5、超文本/超媒體

（1）超文本：一種按照信息之間關(guān)系，非線性地存貯、組織、管理和瀏覽信息的計(jì)算機(jī)技術(shù)。它由存放信息的節(jié)點(diǎn)和描述信息之間關(guān)系的鏈組成。

（2）超媒體：允許超文本的信息節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)多媒體信息，并使用與超文本類似的機(jī)制進(jìn)行組織和管理的媒體。超媒體=多媒體+超文本

（3）超文本/超媒體技術(shù)：一種模擬人腦的聯(lián)想記憶結(jié)構(gòu)，把一些信息塊按需要用一定的邏輯順序鏈接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的信息管理技術(shù)。

（二）多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)

1、三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：壓縮量或壓縮比、重現(xiàn)圖像質(zhì)量、壓縮和解壓的速度。

2、數(shù)據(jù)壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)：主要包括語音的壓縮和編碼標(biāo)準(zhǔn)，JPEG靜態(tài)圖像信號壓縮和編碼標(biāo)準(zhǔn)，“H”系列視頻通信電視編碼標(biāo)準(zhǔn)，MPEG-1數(shù)字存儲(chǔ)媒體圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)，MPEG-2通用活動(dòng)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)，MPEG-4甚低速率視聽編碼標(biāo)準(zhǔn)，MPEG-7多媒體內(nèi)容接口標(biāo)準(zhǔn)等。

（三）多媒體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

1、存儲(chǔ)介質(zhì)：硬磁盤與磁盤陣列、光盤與光盤庫、磁帶與磁帶庫。

2、廉價(jià)磁盤冗余陣列（RAID）：一種高效、快速、易用的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)備份設(shè)備，將多個(gè)類型、容量、接口，甚至品牌一致的硬磁盤連成一個(gè)陣列，使其能以某種快速、準(zhǔn)確和安全的方式來讀寫磁盤數(shù)據(jù)，從而達(dá)到提高數(shù)據(jù)讀取速度和安全性的一種手段。

3、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的存儲(chǔ)技術(shù)：

（1）存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）：一種高速的建立起服務(wù)器、磁盤陣列和磁帶庫之間的一種直接連接專用網(wǎng)絡(luò)。

（2）網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)設(shè)備（NAS）：采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)線連接的網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列。

（3）IP存儲(chǔ)（IPS）：使用IP協(xié)議，連接遵循因特網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口iSCSI的存儲(chǔ)設(shè)備所組成的存儲(chǔ)系統(tǒng)。

（4）虛擬存儲(chǔ)技術(shù)：一種智能、有效的管理存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方式。

（四）多媒體信息檢索技術(shù)

1、用戶獲取多媒體信息的主要方式：

（1）概念方式：基于文本式的描述是用關(guān)鍵詞、關(guān)鍵詞邏輯組合或自然語言來表達(dá)查詢的概念。

（2）示例方式：通過瀏覽選擇示例或給出示例樣本，使系統(tǒng)自動(dòng)獲取其特征，然后根據(jù)這些特征進(jìn)行查詢。

（3）描繪方式：人們勾勒或描繪自己的意圖提交形象和直觀的查詢。

2、基于內(nèi)容檢索CBR：從多媒體數(shù)據(jù)中直接提取出對象的語義、特征，然后根據(jù)這些線索從大量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的媒體進(jìn)行查找，檢索出具有相似特性的媒體數(shù)據(jù)。用戶查找和獲取包含特定內(nèi)容的多媒體對象。

（五）多媒體通信終端技術(shù)1、多媒體終端五個(gè)部分的功能：（1）編解碼部分對多種媒體進(jìn)行編解碼。（2）搜索部分完成人機(jī)交互。

（3）同步部分完成各種媒體同步的功能。（4）準(zhǔn)備部分完成多媒體終端的再編輯功能。

（5）執(zhí)行部分完成終端設(shè)備對網(wǎng)和其他傳輸媒體的接口。

2、多媒體終端三種協(xié)議：接口協(xié)議（I協(xié)議）、同步（B協(xié)議）以及應(yīng)用（A協(xié)議）。

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