数据通信构成探讨

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1、<> 　　一、网络及其协议 　　1，计算机网络 　　计算机网络(computer Network)，就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享。计算机网络按地理位置划分，可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。 　　2，网络协议 　　网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言，网络协议很多，有面向字符的协议、面向比特的协议，还有面向字节计数的协议，但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构，并且非常容易管理。 　　T

2、CP/IP实际上是一种标准网络协议，是有关协议的集合，它包括传输控制协议和因特网协议。TCP协议用于在应用程序之间传送数据，IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性，现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层： 　　(1)网络接口层：负责接收和发送物理帧; 　　(2)网络层：负责相邻节点之间的通信; 　　(3)传输层：负责起点到终端的通信; 　　(4)应用层：提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以T c P/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机，数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。 　　目前的I P

3、协议是由3 2位二进制数组成的，如202.0.96.133就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址，在整个因特网上I P地址是唯一的。 　　二、数据通信交换方式及适用范围 　　1，数据通信的交换方式 　　通常数据通信有三种交换方式： 　　(1)电路交换 　　电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时，使用同一条实际的物理链路，通信中自始至终使用该链路进行信息传输，且不允许其它计算机或终端同时共享该电路。 　　(2)报文交换 　　报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存)，当所需输出电路空闲时，再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储一转发的方式可

4、以提高中继线和电路的利用率。 　　(3)分组交换 　　分组交换是将用户发来的整份报文分割成若干个定长的数据块(称为分组或打包)，将这些分组以存储一转发的方式在网内传输。 更多文章 mxdwk 　　2，各种交换方式的适用范围 　　(1)电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的公用数据网(C S P D N)等通信网络中。前两种电路交换方式系传统方式，后一种方式与公用电话网基本相似，但它是用四线或二线方式连接用户，适用于较高速率的数据交换。正由于它是专用的公用数据网，其接通率、工作速率、用户线距离、线路均衡条件等均优于公用电话网。 　　(2)报文交

5、换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信。由于这种方式，网络传输时延大，并且占用了大量的内存与外存空间，因而不适用于要求系统安全性高、网络时延较小的数据通信。 　　(3)分组交换是在存储一转发方式的基础上发展起来的，但它兼有电路交换及报文交换的优点。它适用于对话式的计算机通信，如数据库检索、图文信息存取、电子邮件传递和计算机间通信等各方面，传输质量高，成本较低，并可在不同速率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。 　　三、数据通信的应用前景 　　1，有线数据通信的应用 　　(1)数字数据电路

6、(D D N)的应用范围有： 　　①组建公用数字数据通信网; 　　②可为公用数据交换网、各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统、高速数据传输、会议电视、I SDN(2 B+D信道或30B+D信道)、邮政储汇计算机网络等提供中继或数据信道; 　　③为帧中继、虚拟专用网、L AN，以及不同类型的网络提供网间连接; 　　④利用D D N实现大用户局域网联网;如我区各专业银行、教育、科研以及自 治区公安厅与城市公安局的局域网互联等。 　　⑤提供租用线，让大用户自己组建专用数字数据传输网; 　　⑥使用D D N作为集中操作维护的传输手段，或把全区城镇l 1 O报警服务台互联，实现

7、全区公安机关的统一指挥。 　　(2)分组交换网的应用 　　①电子信箱业务 　　电子信箱系统又称电子邮件。它是一种以存储一转发方式进行信息交换的通信方式。在分组交换网平台上用户把需发送的信息以规定的格式送入电子信箱的存储空间，由电子信箱系统处理和传输后，送到接收用户的电子信箱并通知收信人。 　　②电子数据交换业务 　　电子数据交换(EDI)是计算机、通信和现代管理技术相结合的产物，又被称为“无纸贸易”。EDI用电子单证代替了纸面单证，由传统的多点对多点的联系变为网络信息传递。EDI技术是未来商业发展的极其主要的工具。现在国内外都得到广泛的应用。 　　③传真存储转发业务

8、 　　传真存储转发是把计算机与通信技术结合起来，建立智能化的传真网。该网利用计算机的存储一转发技术实现广大用户所需的各种新的服务项目。存储一转发技术的核心是传真交换机。 　　④可视图文业务 　　可视图文业务是一种利用现有公用电信网络开发出来的新型，公用、开放式的信息服务系统。可视图文的业务类型主要有公用数据库业务和专用数据库业务等。 　　(3)帧中继技术的应用 　　①组建帧中继公用网，提供帧中继业务。 　　②在分组交换机上安装帧中继接口，提供业务。 　　③用户提供低成本的虚拟宽带业务。 　　④在专用网中，采用复用的物理接口可以减少局域网互联时的桥接器、路由器和控制器

9、所需的端口数量，并减少互连设备所需通信设施的数量。 　　⑤局域网(LAN)与广域网(wAN)的高速连接。 　　⑥LAN与LAN的互联。 　　⑦远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视等。 　　2，无线数据通信的应用 　　(1)移动数据通信在业务上的应用。 　　移动数据通信的业务，通常分为基本数据业务和专用数据业务两种：基本数据业务的应用有电子信箱、传真、信息广播、局域网(LAN)接人等。专用业务的应用有个人移动数据通信、计算机辅助调度、车、船、舰队管理、GPS汽车卫星定位、远程数据接入等。 　　(2)移动数据通信在工业及其它领域的应用。

10、 　　①固定式应用是指通过无线接入公用数据网的固定式应用系统及网络。 　　②移动式应用是指野外勘探、施工、设计部门及交通运输部门的运输车、船队和快递公司为发布指示或记录实时事件，通过无线数据网络实现业务调度、远程数据访问、报告输入、通知联络、数据收集等均需采用移动式数据终端。 　　③个人应用是指专业性很强的业务技术人员、公安外线侦察破案人员等需要在外办公时，通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查证等。 　　四、结束语 　　数字数据网(D D N)开始在公安专用通信网的应用，促进公安专用通信网的快速发展，并逐步向数字化、综合化、宽带化方向发展。公安机关掌握着

11、大量的社会信息，要实现信息资源共享必须逐步向这个方向发展。信息高速公路将通过同步数字体系(SDH)等大容量光纤、多媒体技术，把电话、传真、数据、动态图像等各种通信业务综合在一起，采用计算机综合处理，应用A T M技术，以交互方式快速传递，把全国各级公安机关c c I c连接起来，使各类公安信息在不同层次上相互交流，实现信息资源共享。 <> 1.绪论 1.1研究背景 网络被认为是互联网发展的第三阶段。网络的设计和实施能够带来切身实际的利益，城域网、企业网、局域网、家庭网和个人网络都是网络发展的体现。网络发明的初衷并不仅仅是表现在它的规模上，而是互联互通，资源共享，消除资源访问的壁垒，让生

12、活更加方便、快捷、高效。随着网络技术的发展，网络在应用方面也体现出了很大的潜力，能够共享和调度成千上万的计算设备协同并发工作，能汇聚数百万计的信息资源加以归类、分析和发布，还可以让世界每一个角落的人们实时沟通交流。在现代高速发展的社会里，企业与企业之间的联系日益密切，大量的、复杂的信息交流显得由为重要。随着电子科技的高速发展，那些如何复杂大量的信息，通过网络技术帮助下，就可以轻而易举的从某一地方传送到另一地方，而且简单、快速、准确，给人们带来了很大的方便。而在现代企业中，网络技术在管理中的应用，已显得举足轻重。随着企业信息化进程的进一步深入和发展，计算机在企业中的应用越来越广泛，而企业对计算机

13、的依赖越来越强。随着网络应用的日益丰富以及人们在日常生活中对网络依赖的日渐紧密，那么对于网络吞吐量，网络延时，网络链路的稳定性以及网络服务的多样性就会产生新的要求，同时也希望网络应用的花销能更加低廉，这样针对电信网络运营商所提供的服务将会产生巨大的挑战，本实时通信系统的成功应用将会给运营商们提供更加方便，快捷，稳定，并且低廉的网络运营成本，本实时通信系统帮助企业实现巨大的商业价值的同时也为用户带来的更加高效，快速，稳定并且廉价的网络服务资源。 1.2 选题理论 1.2.1 需求分析方法 在软件的设计和开发过程中，需求分析是一个重要的阶段，是项目开发的基本要素，是项目实现和实行的关键。软件

14、工程的需求分析指的是了解用户需求，在软件的功能上和客户沟通并且达成一致，评估软件的风险系数和项目需要付出的代价，最终形成一个完善设计实现的复杂过程。目前比较流行的软件需求分析方法有：结构化分析方法和面向对象的分析方法。 1. 结构化分析 结构化分析方法给出一组帮助系统分析人员产生功能规约的原理与技术。它一般利用图形表达用户需求，使用的手段主要有数据流图、数据字典、结构化语言、判定表以及判定树等。结构化分析的步骤如下：①分析当前的情况，做出反映当前物理模型的 DFD;②推导出等价的逻辑模型的 DFD;③设计新的逻辑系统，生成数据字典和基元描述;④建立人机接口，提出可供选择的目标系统物理模型的

15、 DFD;⑤确定各种方案的成本和风险等级，据此对各种方案进行分析;⑥选择一种方案;⑦建立完整的需求规约。 2. 面向对象分析 面向对象是在结构化设计方法出现很多问题的情况下应运而生的。从结构化设计的方法中，我们不难发现，结构化设计方法求解问题的基本策略是从功能的角度审视问题域。它将应用程序看成实现某些特定任务的功能模块，其中子过程是实现某项具体操作的底层功能模块。在每个功能模块中，用数据结构描述待处理数据的组织形式，用算法描述具体的操作过程。面对日趋复杂的应用系统，这种开发思路逐渐暴露了一些弱点。那么面向对象的分析首先根据客户需求抽象出业务对象;然后对需求进行合理分层，构建相对独立的业务模

16、块;之后设计业务逻辑，利用多态、继承、封装、抽象的编程思想，实现业务需求;最后通过整合各模块，达到高内聚、低耦合的效果，从而满足客户要求。 1.4.2 系统开发设计方法 软件的开发设计模型是将软件开发的整个过程、事件以及任务提取汇总而成的结构化框架。软件的开发包括了需求分析、系统设计、编码实现以及单元、系统测试等阶段，有时也会有一部分的后期维护阶段。 软件的开发设计模型能够更加清晰、直观地反应出软件设计开发的全部过程，明确定义了开发过程中所需要完成的事件和任务。常见的软件设计模型有：边做边改模型、瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、演化模型、喷泉模型、智能模型、混合模型等，下面将列举并

17、介绍其中比较常用的两种模型。 第 2 章 实时通信系统的需求分析 2.1 客户业务需求分析 网络如今已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，无论是个人娱乐还是工作拓展，以及将来的智能生活和办公需求，都需要网络的承载，随着网络应用发展的突飞猛进，人们对网络的承载能力，业务种类的多样性，以及网络的稳定性提出了更高，更多的要求。本通信系统针对自己的核心客户需求给出了不同的定制方案，本文针对各大客户的共同需求，有以下几个方面. 1. 网络带宽方面，要求核心网单口接入全面铺设 10Gbps 端口，最大单机承载达到 960Gbps。 2. 服务多样性方面，要求全面支持 IEEE 802.1q，8

18、02.1p，802.1ad 等全业务承载，对于多用户网桥要求支持基于虚拟专用局域网业务建连，对于核心网要求采用MPLS方式承载接入。 3. 网络稳定性方面，要求支持多链路，多接点通信保护，倒换时间不超过 50ms，核心网保护需要支持 BFD，FRR 两种工作模式。 4. 链路维护方面，要求支持 ITU-T Y.1731 的链路检测和诊断。 5. 网络运营质量和分级管理方面，要求支持层次化业务分级和管理。 6. 网管方面：需要提供图形化管理界面，需要具备跨厂商设备识别管理能力，动态路由计算能力，多业务配置管理能力。 2.2 网络拓扑和设备需求分析 通过对客户现网运营拓扑的分析，本系统

19、给出了适用的各种网络需求拓扑以及相应的设备安排。本系统的网络拓扑中需要包含一个 MPLS 核心域和多个以太网交换边缘域，称之为标准域。 第3章 实时通信系统的详细设计..................... 24-44 3.1 基于单点直通业务的模块功能设计 ...................24-34 3.2 基于多点桥接业务的模块功能设计................... 34-44 第4章 实时通信系统相关功能的实现................... 44-60 4.1 协议转换模块的实现................... 45-54 4.2 业务承载模块相

20、关功能的实现................... 54-60 共2页: 上一页12下一页 第5章 实时通信系统测试................... 60-65 5.1 端到端系统测试................... 60-62 5.1.1 链路保护业务承载测试 ...................60 5.1.2 节点保护业务承载测试 ...................60-61 5.1.3 多节点保护业务承载测试................... 61-62 5.2 基于 RFC 2544 网络设备互联基准...................62-65

21、 5.2.1 吞吐量测试................... 62-63 5.2.2 丢包率测试................... 63 5.2.3 延时测试................... 63-64 5.2.4 背靠背测试................... 64-65 结论 该项目历时两年，本人参与了全部的客户需求分析，设计，系统实现以及现网试运营测试，本实时通信系统为公司签下了多家著名网络服务提供商的现网布局订单，并且成功在现网当中运行，从客户的反馈方面，无论是现网容量的提升，多业务的承载，灵活的 Qos 服务还是高质量的网络稳定性，都得到了客户的肯定，运营商

22、们通过本系统提供的高质量网络服务，赢得了更多的用户，在商业上也获得了更大的盈利，同时对网络用户而言，网络质量更加稳定，网络带宽更加宽阔，同时价格也更加低廉。通过该项目的设计与实现，本人对以太网通信技术有了更加深刻的了解，最重要的是通过这个项目的实施，能够对现网运营方面有一个整体了解，对客户的真实需求也有了一定的认识，在项目中取得的这些宝贵经验无论是在今后的工作和研究方面都是很重要的帮助和财富。随着语音市场的饱和以及语音业务每用户平均收入的下降，运营商的利润增长面临挑战。多业务提供商向 IP/Ethernet 平台转移，不仅能开发更有价值的个性化多媒体业务，还能有效降低成本。多业务提供商正在寻找

23、能够支持从 2G 向 3G 和宽带无线接入平滑演进的传输解决方案。同时，他们希望能在网络规模不断增大的情况下有效地控制运营成本，于是他们纷纷考虑建设自己的下一代移动承载网。对于我们设备服务供应商来说，希望能够给移动运营商们提供支持多种业务的接入承载层网络，这同时也是本人下一个阶段的工作重点，中国电信运营商重组后，三大全业务经营商要经营固网宽带业务，营移动业务。但原本地传输网存在一系列的不足，必须对传输网尤其是网络融合方案进行深入研究。全业务所承载的主要业务包括传统的语音及其增值业务、宽带数据承载及接入业务、行业和企业大客户 VPN 专线业务、移动语音和移动数据及其增值业务等;——传统语音及其增

24、值业务对于传统的固网运营商来说，接入网和交换机模块均是通过传输网进行承载。 基于语音的智能网业务及彩铃、一号通等业务包括信令网的承载也对传输网电路也存在一定的需求。各运营商还建设了比例不多基于 NGN 的 MSAG 和 MSAN 软交换接入网关系统，也是承载在接入传输网的 MSTP 上，语音业务占原固网运营商传输网络整体负荷的需求的 35%左右。——宽带数据承载及接入业务固网运营商 IP 城域网的核心层至汇聚层基本上均承载于光纤或波分系统上，对于传输网的核心层压力较小，但是城乡结合部、郊区、乡镇和部分农村所存在的宽带接入需求，如 ADSL、ADSL2+、LAN 及部分宽带接入专线，这些业务承

25、载在传输网的汇聚层和接入层的 MSTP 上，每用户带宽需求在 1～4M 之间，随着宽带用户和宽带用户带宽需求的不断增加，传输接入网的电路容量日益成为发展瓶颈，宽带数据接入业务需求占原固网运营商传输网接入环整体负荷的 55%左右。——大客户专线接入业务大客户专线业务发展的初期，大量采用 PDH 和集中式 PDH 进行组网，随着传输设备的不断发展，小型化、微型化的传输设备日益完善，部分城市的本地网已经大规模采用微型和小型传输设备接入大客户专线，对于业务安全性需求不大的部分用户，这些业务量部分转移到基于数据网的 MPLS VPN 网络上。大客户专线接入业务占本接入传输网容量的 10%左右;——移动语

26、音和数据业务随着电信重组后三大全业务运营商的成立，传输网需要为原有 2G 及建设中的 3G的网络中提供移动话音和数据通信服务，包括核心网和接入网。这些业务需求如果不考虑运营商重组，则需要 100%完全承载在原移动运营商的传输网上。全业务本地传输网的传统语音业务、移动语音业务和各类数据业务的基石，网络中各种数据业务发展迅速，如何快速接入多种业务，充分利用现有传输网络的带宽开展业务，是全业务运营商在竞争中赢得主动的关键。随着传输技术的不断发展，网络组网技术也将不断演进，本地传输网将必然发挥越来越大的作用。 参考文献 [1] Kodialam, M;Lakshman T. Dynamic rou

27、ting of bandwidth guaranteed tunnels withrestoration[J]. [2] Jasperneite J;Neumann P;Theis M Deterministic. Real-time Communication withSwitched Ethernet [J]. 2002. [3] Wilwert C; Rondeau E. Performance Evaluation on Switched Ethernet Architectures[J]. [4] 李朝举. Internet 核心网络的实现方法[J] 2000(03). [5

28、] 敖志刚.《万兆以太网及其实用技术》[M]，北京：电子工业出版社，2007.7. [6] N.N. TechFest Ethernet Technical Summary-Ethernet Media Access Control[J]. 1999. [7] Chris.Cole;John.D'.Ambrosia;Chris.DiMinico.The Next Generation of Ethernet [OL]. [8] DANIE O A. MPLS and traffic engineering in IP networks [J] 1999(12) [9] Rose

29、n E;VISWANATHAN A;CALLON R Multiprotocol label swit-ching architecture2001 [10] Anderson L, DOOLAN P, FELDMAN N. LDP specification 2001. <> 1.绪论 1.1研究背景 网络被认为是互联网发展的第三阶段。网络的设计和实施能够带来切身实际的利益，城域网、企业网、局域网、家庭网和个人网络都是网络发展的体现。网络发明的初衷并不仅仅是表现在它的规模上，而是互联互通，资源共享，消除资源访问的壁垒，让生活更加方便、快捷、高效。随着网络技术的发展，网络在应用方面也

30、体现出了很大的潜力，能够共享和调度成千上万的计算设备协同并发工作，能汇聚数百万计的信息资源加以归类、分析和发布，还可以让世界每一个角落的人们实时沟通交流。在现代高速发展的社会里，企业与企业之间的联系日益密切，大量的、复杂的信息交流显得由为重要。随着电子科技的高速发展，那些如何复杂大量的信息，通过网络技术帮助下，就可以轻而易举的从某一地方传送到另一地方，而且简单、快速、准确，给人们带来了很大的方便。而在现代企业中，网络技术在管理中的应用，已显得举足轻重。随着企业信息化进程的进一步深入和发展，计算机在企业中的应用越来越广泛，而企业对计算机的依赖越来越强。随着网络应用的日益丰富以及人们在日常生活中对

31、网络依赖的日渐紧密，那么对于网络吞吐量，网络延时，网络链路的稳定性以及网络服务的多样性就会产生新的要求，同时也希望网络应用的花销能更加低廉，这样针对电信网络运营商所提供的服务将会产生巨大的挑战，本实时通信系统的成功应用将会给运营商们提供更加方便，快捷，稳定，并且低廉的网络运营成本，本实时通信系统帮助企业实现巨大的商业价值的同时也为用户带来的更加高效，快速，稳定并且廉价的网络服务资源。 1.2 选题理论 1.2.1 需求分析方法 在软件的设计和开发过程中，需求分析是一个重要的阶段，是项目开发的基本要素，是项目实现和实行的关键。软件工程的需求分析指的是了解用户需求，在软件的功能上和客户沟通并

32、且达成一致，评估软件的风险系数和项目需要付出的代价，最终形成一个完善设计实现的复杂过程。目前比较流行的软件需求分析方法有：结构化分析方法和面向对象的分析方法。 1. 结构化分析 结构化分析方法给出一组帮助系统分析人员产生功能规约的原理与技术。它一般利用图形表达用户需求，使用的手段主要有数据流图、数据字典、结构化语言、判定表以及判定树等。结构化分析的步骤如下：①分析当前的情况，做出反映当前物理模型的 DFD;②推导出等价的逻辑模型的 DFD;③设计新的逻辑系统，生成数据字典和基元描述;④建立人机接口，提出可供选择的目标系统物理模型的 DFD;⑤确定各种方案的成本和风险等级，据此对各种方案进行

33、分析;⑥选择一种方案;⑦建立完整的需求规约。 2. 面向对象分析 面向对象是在结构化设计方法出现很多问题的情况下应运而生的。从结构化设计的方法中，我们不难发现，结构化设计方法求解问题的基本策略是从功能的角度审视问题域。它将应用程序看成实现某些特定任务的功能模块，其中子过程是实现某项具体操作的底层功能模块。在每个功能模块中，用数据结构描述待处理数据的组织形式，用算法描述具体的操作过程。面对日趋复杂的应用系统，这种开发思路逐渐暴露了一些弱点。那么面向对象的分析首先根据客户需求抽象出业务对象;然后对需求进行合理分层，构建相对独立的业务模块;之后设计业务逻辑，利用多态、继承、封装、抽象的编程思想，

34、实现业务需求;最后通过整合各模块，达到高内聚、低耦合的效果，从而满足客户要求。 1.4.2 系统开发设计方法 软件的开发设计模型是将软件开发的整个过程、事件以及任务提取汇总而成的结构化框架。软件的开发包括了需求分析、系统设计、编码实现以及单元、系统测试等阶段，有时也会有一部分的后期维护阶段。 软件的开发设计模型能够更加清晰、直观地反应出软件设计开发的全部过程，明确定义了开发过程中所需要完成的事件和任务。常见的软件设计模型有：边做边改模型、瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、演化模型、喷泉模型、智能模型、混合模型等，下面将列举并介绍其中比较常用的两种模型。 第 2 章 实时通信系统的需

35、求分析 2.1 客户业务需求分析 网络如今已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，无论是个人娱乐还是工作拓展，以及将来的智能生活和办公需求，都需要网络的承载，随着网络应用发展的突飞猛进，人们对网络的承载能力，业务种类的多样性，以及网络的稳定性提出了更高，更多的要求。本通信系统针对自己的核心客户需求给出了不同的定制方案，本文针对各大客户的共同需求，有以下几个方面. 1. 网络带宽方面，要求核心网单口接入全面铺设 10Gbps 端口，最大单机承载达到 960Gbps。 2. 服务多样性方面，要求全面支持 IEEE 802.1q，802.1p，802.1ad 等全业务承载，对于多用户网桥要求

36、支持基于虚拟专用局域网业务建连，对于核心网要求采用MPLS方式承载接入。 3. 网络稳定性方面，要求支持多链路，多接点通信保护，倒换时间不超过 50ms，核心网保护需要支持 BFD，FRR 两种工作模式。 4. 链路维护方面，要求支持 ITU-T Y.1731 的链路检测和诊断。 5. 网络运营质量和分级管理方面，要求支持层次化业务分级和管理。 6. 网管方面：需要提供图形化管理界面，需要具备跨厂商设备识别管理能力，动态路由计算能力，多业务配置管理能力。 2.2 网络拓扑和设备需求分析 通过对客户现网运营拓扑的分析，本系统给出了适用的各种网络需求拓扑以及相应的设备安排。本系统的网络

37、拓扑中需要包含一个 MPLS 核心域和多个以太网交换边缘域，称之为标准域。 第3章 实时通信系统的详细设计..................... 24-44 3.1 基于单点直通业务的模块功能设计 ...................24-34 3.2 基于多点桥接业务的模块功能设计................... 34-44 第4章 实时通信系统相关功能的实现................... 44-60 4.1 协议转换模块的实现................... 45-54 4.2 业务承载模块相关功能的实现................... 54-6

38、0 共2页: 上一页12下一页 第5章 实时通信系统测试................... 60-65 5.1 端到端系统测试................... 60-62 5.1.1 链路保护业务承载测试 ...................60 5.1.2 节点保护业务承载测试 ...................60-61 5.1.3 多节点保护业务承载测试................... 61-62 5.2 基于 RFC 2544 网络设备互联基准...................62-65 5.2.1 吞吐量测试.................

39、.. 62-63 5.2.2 丢包率测试................... 63 5.2.3 延时测试................... 63-64 5.2.4 背靠背测试................... 64-65 结论 该项目历时两年，本人参与了全部的客户需求分析，设计，系统实现以及现网试运营测试，本实时通信系统为公司签下了多家著名网络服务提供商的现网布局订单，并且成功在现网当中运行，从客户的反馈方面，无论是现网容量的提升，多业务的承载，灵活的 Qos 服务还是高质量的网络稳定性，都得到了客户的肯定，运营商们通过本系统提供的高质量网络服务，赢得了更多的用户，在商业上

40、也获得了更大的盈利，同时对网络用户而言，网络质量更加稳定，网络带宽更加宽阔，同时价格也更加低廉。通过该项目的设计与实现，本人对以太网通信技术有了更加深刻的了解，最重要的是通过这个项目的实施，能够对现网运营方面有一个整体了解，对客户的真实需求也有了一定的认识，在项目中取得的这些宝贵经验无论是在今后的工作和研究方面都是很重要的帮助和财富。随着语音市场的饱和以及语音业务每用户平均收入的下降，运营商的利润增长面临挑战。多业务提供商向 IP/Ethernet 平台转移，不仅能开发更有价值的个性化多媒体业务，还能有效降低成本。多业务提供商正在寻找能够支持从 2G 向 3G 和宽带无线接入平滑演进的传输解决

41、方案。同时，他们希望能在网络规模不断增大的情况下有效地控制运营成本，于是他们纷纷考虑建设自己的下一代移动承载网。对于我们设备服务供应商来说，希望能够给移动运营商们提供支持多种业务的接入承载层网络，这同时也是本人下一个阶段的工作重点，中国电信运营商重组后，三大全业务经营商要经营固网宽带业务，营移动业务。但原本地传输网存在一系列的不足，必须对传输网尤其是网络融合方案进行深入研究。全业务所承载的主要业务包括传统的语音及其增值业务、宽带数据承载及接入业务、行业和企业大客户 VPN 专线业务、移动语音和移动数据及其增值业务等;——传统语音及其增值业务对于传统的固网运营商来说，接入网和交换机模块均是通过传

42、输网进行承载。 基于语音的智能网业务及彩铃、一号通等业务包括信令网的承载也对传输网电路也存在一定的需求。各运营商还建设了比例不多基于 NGN 的 MSAG 和 MSAN 软交换接入网关系统，也是承载在接入传输网的 MSTP 上，语音业务占原固网运营商传输网络整体负荷的需求的 35%左右。——宽带数据承载及接入业务固网运营商 IP 城域网的核心层至汇聚层基本上均承载于光纤或波分系统上，对于传输网的核心层压力较小，但是城乡结合部、郊区、乡镇和部分农村所存在的宽带接入需求，如 ADSL、ADSL2+、LAN 及部分宽带接入专线，这些业务承载在传输网的汇聚层和接入层的 MSTP 上，每用户带宽需求在

43、 1～4M 之间，随着宽带用户和宽带用户带宽需求的不断增加，传输接入网的电路容量日益成为发展瓶颈，宽带数据接入业务需求占原固网运营商传输网接入环整体负荷的 55%左右。——大客户专线接入业务大客户专线业务发展的初期，大量采用 PDH 和集中式 PDH 进行组网，随着传输设备的不断发展，小型化、微型化的传输设备日益完善，部分城市的本地网已经大规模采用微型和小型传输设备接入大客户专线，对于业务安全性需求不大的部分用户，这些业务量部分转移到基于数据网的 MPLS VPN 网络上。大客户专线接入业务占本接入传输网容量的 10%左右;——移动语音和数据业务随着电信重组后三大全业务运营商的成立，传输网需要

44、为原有 2G 及建设中的 3G的网络中提供移动话音和数据通信服务，包括核心网和接入网。这些业务需求如果不考虑运营商重组，则需要 100%完全承载在原移动运营商的传输网上。全业务本地传输网的传统语音业务、移动语音业务和各类数据业务的基石，网络中各种数据业务发展迅速，如何快速接入多种业务，充分利用现有传输网络的带宽开展业务，是全业务运营商在竞争中赢得主动的关键。随着传输技术的不断发展，网络组网技术也将不断演进，本地传输网将必然发挥越来越大的作用。 参考文献 [1] Kodialam, M;Lakshman T. Dynamic routing of bandwidth guaranteed t

45、unnels withrestoration[J]. [2] Jasperneite J;Neumann P;Theis M Deterministic. Real-time Communication withSwitched Ethernet [J]. 2002. [3] Wilwert C; Rondeau E. Performance Evaluation on Switched Ethernet Architectures[J]. [4] 李朝举. Internet 核心网络的实现方法[J] 2000(03). [5] 敖志刚.《万兆以太网及其实用技术》[M]，北京：电子工业

46、出版社，2007.7. [6] N.N. TechFest Ethernet Technical Summary-Ethernet Media Access Control[J]. 1999. [7] Chris.Cole;John.D'.Ambrosia;Chris.DiMinico.The Next Generation of Ethernet [OL]. [8] DANIE O A. MPLS and traffic engineering in IP networks [J] 1999(12) [9] Rosen E;VISWANATHAN A;CALLON R Mul

47、tiprotocol label swit-ching architecture2001 [10] Anderson L, DOOLAN P, FELDMAN N. LDP specification 2001. <> 1.绪论 1.1研究背景 网络被认为是互联网发展的第三阶段。网络的设计和实施能够带来切身实际的利益，城域网、企业网、局域网、家庭网和个人网络都是网络发展的体现。网络发明的初衷并不仅仅是表现在它的规模上，而是互联互通，资源共享，消除资源访问的壁垒，让生活更加方便、快捷、高效。随着网络技术的发展，网络在应用方面也体现出了很大的潜力，能够共享和调度成千上万的计算设备协同并发

48、工作，能汇聚数百万计的信息资源加以归类、分析和发布，还可以让世界每一个角落的人们实时沟通交流。在现代高速发展的社会里，企业与企业之间的联系日益密切，大量的、复杂的信息交流显得由为重要。随着电子科技的高速发展，那些如何复杂大量的信息，通过网络技术帮助下，就可以轻而易举的从某一地方传送到另一地方，而且简单、快速、准确，给人们带来了很大的方便。而在现代企业中，网络技术在管理中的应用，已显得举足轻重。随着企业信息化进程的进一步深入和发展，计算机在企业中的应用越来越广泛，而企业对计算机的依赖越来越强。随着网络应用的日益丰富以及人们在日常生活中对网络依赖的日渐紧密，那么对于网络吞吐量，网络延时，网络链路的

49、稳定性以及网络服务的多样性就会产生新的要求，同时也希望网络应用的花销能更加低廉，这样针对电信网络运营商所提供的服务将会产生巨大的挑战，本实时通信系统的成功应用将会给运营商们提供更加方便，快捷，稳定，并且低廉的网络运营成本，本实时通信系统帮助企业实现巨大的商业价值的同时也为用户带来的更加高效，快速，稳定并且廉价的网络服务资源。 1.2 选题理论 1.2.1 需求分析方法 在软件的设计和开发过程中，需求分析是一个重要的阶段，是项目开发的基本要素，是项目实现和实行的关键。软件工程的需求分析指的是了解用户需求，在软件的功能上和客户沟通并且达成一致，评估软件的风险系数和项目需要付出的代价，最终形成

50、一个完善设计实现的复杂过程。目前比较流行的软件需求分析方法有：结构化分析方法和面向对象的分析方法。 1. 结构化分析 结构化分析方法给出一组帮助系统分析人员产生功能规约的原理与技术。它一般利用图形表达用户需求，使用的手段主要有数据流图、数据字典、结构化语言、判定表以及判定树等。结构化分析的步骤如下：①分析当前的情况，做出反映当前物理模型的 DFD;②推导出等价的逻辑模型的 DFD;③设计新的逻辑系统，生成数据字典和基元描述;④建立人机接口，提出可供选择的目标系统物理模型的 DFD;⑤确定各种方案的成本和风险等级，据此对各种方案进行分析;⑥选择一种方案;⑦建立完整的需求规约。 2. 面向对

51、象分析 面向对象是在结构化设计方法出现很多问题的情况下应运而生的。从结构化设计的方法中，我们不难发现，结构化设计方法求解问题的基本策略是从功能的角度审视问题域。它将应用程序看成实现某些特定任务的功能模块，其中子过程是实现某项具体操作的底层功能模块。在每个功能模块中，用数据结构描述待处理数据的组织形式，用算法描述具体的操作过程。面对日趋复杂的应用系统，这种开发思路逐渐暴露了一些弱点。那么面向对象的分析首先根据客户需求抽象出业务对象;然后对需求进行合理分层，构建相对独立的业务模块;之后设计业务逻辑，利用多态、继承、封装、抽象的编程思想，实现业务需求;最后通过整合各模块，达到高内聚、低耦合的效果，

52、从而满足客户要求。 1.4.2 系统开发设计方法 软件的开发设计模型是将软件开发的整个过程、事件以及任务提取汇总而成的结构化框架。软件的开发包括了需求分析、系统设计、编码实现以及单元、系统测试等阶段，有时也会有一部分的后期维护阶段。 软件的开发设计模型能够更加清晰、直观地反应出软件设计开发的全部过程，明确定义了开发过程中所需要完成的事件和任务。常见的软件设计模型有：边做边改模型、瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、演化模型、喷泉模型、智能模型、混合模型等，下面将列举并介绍其中比较常用的两种模型。 第 2 章 实时通信系统的需求分析 2.1 客户业务需求分析 网络如今已经成为人们日

53、常生活中不可或缺的一部分，无论是个人娱乐还是工作拓展，以及将来的智能生活和办公需求，都需要网络的承载，随着网络应用发展的突飞猛进，人们对网络的承载能力，业务种类的多样性，以及网络的稳定性提出了更高，更多的要求。本通信系统针对自己的核心客户需求给出了不同的定制方案，本文针对各大客户的共同需求，有以下几个方面. 1. 网络带宽方面，要求核心网单口接入全面铺设 10Gbps 端口，最大单机承载达到 960Gbps。 2. 服务多样性方面，要求全面支持 IEEE 802.1q，802.1p，802.1ad 等全业务承载，对于多用户网桥要求支持基于虚拟专用局域网业务建连，对于核心网要求采用MPLS方

54、式承载接入。 3. 网络稳定性方面，要求支持多链路，多接点通信保护，倒换时间不超过 50ms，核心网保护需要支持 BFD，FRR 两种工作模式。 4. 链路维护方面，要求支持 ITU-T Y.1731 的链路检测和诊断。 5. 网络运营质量和分级管理方面，要求支持层次化业务分级和管理。 6. 网管方面：需要提供图形化管理界面，需要具备跨厂商设备识别管理能力，动态路由计算能力，多业务配置管理能力。 2.2 网络拓扑和设备需求分析 通过对客户现网运营拓扑的分析，本系统给出了适用的各种网络需求拓扑以及相应的设备安排。本系统的网络拓扑中需要包含一个 MPLS 核心域和多个以太网交换边缘域，

55、称之为标准域。 第3章 实时通信系统的详细设计..................... 24-44 3.1 基于单点直通业务的模块功能设计 ...................24-34 3.2 基于多点桥接业务的模块功能设计................... 34-44 第4章 实时通信系统相关功能的实现................... 44-60 4.1 协议转换模块的实现................... 45-54 4.2 业务承载模块相关功能的实现................... 54-60 共2页: 上一页12下一页 第5章 实时通信系统测试

56、................... 60-65 5.1 端到端系统测试................... 60-62 5.1.1 链路保护业务承载测试 ...................60 5.1.2 节点保护业务承载测试 ...................60-61 5.1.3 多节点保护业务承载测试................... 61-62 5.2 基于 RFC 2544 网络设备互联基准...................62-65 5.2.1 吞吐量测试................... 62-63 5.2.2 丢包率测试.........

57、.......... 63 5.2.3 延时测试................... 63-64 5.2.4 背靠背测试................... 64-65 结论 该项目历时两年，本人参与了全部的客户需求分析，设计，系统实现以及现网试运营测试，本实时通信系统为公司签下了多家著名网络服务提供商的现网布局订单，并且成功在现网当中运行，从客户的反馈方面，无论是现网容量的提升，多业务的承载，灵活的 Qos 服务还是高质量的网络稳定性，都得到了客户的肯定，运营商们通过本系统提供的高质量网络服务，赢得了更多的用户，在商业上也获得了更大的盈利，同时对网络用户而言，网络质量更加稳定，网

58、络带宽更加宽阔，同时价格也更加低廉。通过该项目的设计与实现，本人对以太网通信技术有了更加深刻的了解，最重要的是通过这个项目的实施，能够对现网运营方面有一个整体了解，对客户的真实需求也有了一定的认识，在项目中取得的这些宝贵经验无论是在今后的工作和研究方面都是很重要的帮助和财富。随着语音市场的饱和以及语音业务每用户平均收入的下降，运营商的利润增长面临挑战。多业务提供商向 IP/Ethernet 平台转移，不仅能开发更有价值的个性化多媒体业务，还能有效降低成本。多业务提供商正在寻找能够支持从 2G 向 3G 和宽带无线接入平滑演进的传输解决方案。同时，他们希望能在网络规模不断增大的情况下有效地控制运

59、营成本，于是他们纷纷考虑建设自己的下一代移动承载网。对于我们设备服务供应商来说，希望能够给移动运营商们提供支持多种业务的接入承载层网络，这同时也是本人下一个阶段的工作重点，中国电信运营商重组后，三大全业务经营商要经营固网宽带业务，营移动业务。但原本地传输网存在一系列的不足，必须对传输网尤其是网络融合方案进行深入研究。全业务所承载的主要业务包括传统的语音及其增值业务、宽带数据承载及接入业务、行业和企业大客户 VPN 专线业务、移动语音和移动数据及其增值业务等;——传统语音及其增值业务对于传统的固网运营商来说，接入网和交换机模块均是通过传输网进行承载。 基于语音的智能网业务及彩铃、一号通等业务包

60、括信令网的承载也对传输网电路也存在一定的需求。各运营商还建设了比例不多基于 NGN 的 MSAG 和 MSAN 软交换接入网关系统，也是承载在接入传输网的 MSTP 上，语音业务占原固网运营商传输网络整体负荷的需求的 35%左右。——宽带数据承载及接入业务固网运营商 IP 城域网的核心层至汇聚层基本上均承载于光纤或波分系统上，对于传输网的核心层压力较小，但是城乡结合部、郊区、乡镇和部分农村所存在的宽带接入需求，如 ADSL、ADSL2+、LAN 及部分宽带接入专线，这些业务承载在传输网的汇聚层和接入层的 MSTP 上，每用户带宽需求在 1～4M 之间，随着宽带用户和宽带用户带宽需求的不断增加，

61、传输接入网的电路容量日益成为发展瓶颈，宽带数据接入业务需求占原固网运营商传输网接入环整体负荷的 55%左右。——大客户专线接入业务大客户专线业务发展的初期，大量采用 PDH 和集中式 PDH 进行组网，随着传输设备的不断发展，小型化、微型化的传输设备日益完善，部分城市的本地网已经大规模采用微型和小型传输设备接入大客户专线，对于业务安全性需求不大的部分用户，这些业务量部分转移到基于数据网的 MPLS VPN 网络上。大客户专线接入业务占本接入传输网容量的 10%左右;——移动语音和数据业务随着电信重组后三大全业务运营商的成立，传输网需要为原有 2G 及建设中的 3G的网络中提供移动话音和数据通信

62、服务，包括核心网和接入网。这些业务需求如果不考虑运营商重组，则需要 100%完全承载在原移动运营商的传输网上。全业务本地传输网的传统语音业务、移动语音业务和各类数据业务的基石，网络中各种数据业务发展迅速，如何快速接入多种业务，充分利用现有传输网络的带宽开展业务，是全业务运营商在竞争中赢得主动的关键。随着传输技术的不断发展，网络组网技术也将不断演进，本地传输网将必然发挥越来越大的作用。 参考文献 [1] Kodialam, M;Lakshman T. Dynamic routing of bandwidth guaranteed tunnels withrestoration[J]. [2

63、] Jasperneite J;Neumann P;Theis M Deterministic. Real-time Communication withSwitched Ethernet [J]. 2002. [3] Wilwert C; Rondeau E. Performance Evaluation on Switched Ethernet Architectures[J]. [4] 李朝举. Internet 核心网络的实现方法[J] 2000(03). [5] 敖志刚.《万兆以太网及其实用技术》[M]，北京：电子工业出版社，2007.7. [6] N.N. TechFest

64、 Ethernet Technical Summary-Ethernet Media Access Control[J]. 1999. [7] Chris.Cole;John.D'.Ambrosia;Chris.DiMinico.The Next Generation of Ethernet [OL]. [8] DANIE O A. MPLS and traffic engineering in IP networks [J] 1999(12) [9] Rosen E;VISWANATHAN A;CALLON R Multiprotocol label swit-ching architecture2001 [10] Anderson L, DOOLAN P, FELDMAN N. LDP specification 2001.