A. 網路技術的發展歷程
Internet的應用范圍由最早的軍事、國防,擴展到美國國內的學術機構,進而迅速覆蓋了全球的各個領域,運營性質也由科研、教育為主逐漸轉向商業化。
在科學研究中,經常碰到「種瓜得豆」的事情,Internet的出現也正是如此:它的原型是1969年美國國防部遠景研究規劃局(Advanced Research Projects Agency)為軍事實驗用而建立的網路,名為ARPANET,初期只有四台主機,其設計目標是當網路中的一部分因戰爭原因遭到破 壞時,其餘部分仍能正常運行;80年代初期ARPA和美國國防部通信局研製成功用於異構網路的TCP/IP協議並投入使用;1986年在美國國會科學基金會(National Science Foundation)的支持下,用高速通信線路把 分布在各地的一些超級計算機連接起來,以NFSNET接替ARPANET;進而又經過十幾年的發展形成Internet。
90年代初,中國作為第71個國家級網加入Internet,我國已經開放了Internet,通過中國公用互連網路(CHINANET)或中國教育科研計算機網(CERNET)都可與Internet聯通。只要有一台微機,一部數據機和一部國內直撥電話就能夠很方便地享受到Internet的資源;這是Internet逐步爬入普通人家的原因之一;原因之二,友好的用戶界面、豐富的信息資源、貼近生活的人情化感受使非專業的家庭用戶既做到應用自如,又能大飽眼福,甚至利用它為自己的工作、學習、生活錦上添花,真正做到足不出戶,可成就天下事,瀟灑作當代人。
網路的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網路的承受能力也面臨著越來越嚴峻的考驗―從硬體上、軟體上、所用標准上......,各項技術都需要適時應勢,對應發展,這正是網路迅速走向進步的催化劑。到了今天,Internet能夠負擔如此眾多用戶的參與,說明我們的網路技術已經成長到了相當成熟的地步,用戶自己也能耳聞目睹不斷涌現的新名詞、新概念。但這還不是終結,僅僅是歷史長河的一段新紀元的開始而已。
B. 網路技術發展簡略說明
網路研究起源於過去十年美國政府資助的高性能計算科研項目。這項研究的目標是將跨地域的多台高性能計算機、大型資料庫、大型的科研設備、通信設備、可視化設備和各種感測器等整合成一個巨大的超級計算機系統,以支持科學計算和科學研究。 微軟公司把開發力量集中在數據網路上,關注使用網路共享信息,而不是網路的計算能力,這反映了學術和研究領域內的分歧。事實上,很多用於學術領域的網路技術都能夠成為商業應用。 Globus是美國阿貢(Argonne)國家實驗室的網路技術研發項目,全美12所大學和研究機構參與了該項目。Globus對資源管理、安全、信息服務及數據管理等網路計算的關鍵理論進行研究,開發能在各種平台上運行的網路計算工具軟體,幫助規劃和組建大型的網路試驗平台,開發適合大型網路系統運行的大型應用程序。目前,Globus技術已在美國航天局網路、歐洲數據網路、美國國家技術網路等8個項目中得到應用。2005年8月,美國國際商用機器公司(IBM)宣布投入數十億美元研發網路計算,與Globus合作開發開放的網路計算標准,並宣稱網路的價值不僅僅限於科學計算,商業應用也有很好的前景。網路計算和Globus從開始幕後走到前台,受到前所未有的關注。 中國非常重視發展網路技術,由863計劃「高性能計算機及其核心軟體」重大專項支持建設的中國國家網路項目在高性能計散轎瞎算機、網路軟體、網路環境和應用等方面取得了創新性成果。具有18萬億次聚合計算能力、支持網路研究和網路應用的網路試驗床——中國國家網路,已於2005年12月21日正式開通運行。這意味著通過網路技術,中國已能有效整合全國范圍內大型計算機的計算資源,形成一個強大的計算平台,沖空幫助科研單位和科技工作者等實現計算資源共享帆指、數據共享和協同合作。
C. 簡述計算機網路的形成與發展過程
計算機網路的形成與發展經歷了四個階段:
1.第1階段:20世紀60年代末到20世紀70年代初為計算機網路發展的萌芽階段。
其主要特徵是:為了增加系統的計算能力和資源共享,把小型計算機連成實驗性的網路。第一個遠程分組交換網叫ARPANET,是由美國國防部於1969年建成的,第一次實現了由通信網路和資源網路復合構成計算機網路系統。
2.第2階段:20世紀70年代中後期是區域網絡(LAN)發展的重要階段。
其主要特徵為:區域網絡作為一種新型的計算機體系結構開始進入產業部門。區域網技術是從遠程分組交換通信網路和I/O匯流排結構計算機系統派生出來的。
1976年,美國Xerox公司的Palo Alto研究中心推出乙太網(Ethernet),它成功地採用了夏威夷大學ALOHA無線電網路系統的基本原理,使之發展成為第一個匯流排競爭式區域網絡。
3.第3階段:整個20世紀80年代是計算機區域網絡的發展時期。
其主要特徵是:區域網絡完全從硬體上實現了ISO的開放系統互連通信模式協議的能力。
計算機區域網及其互連產品的集成,使得區域網與局域互連、區域網與各類主機互連,以及區域網與廣域網互連的技術越來越成熟。綜合業務數據通信網路(ISDN)和智能化網路(IN)的發展,標志著區域網絡的飛速發展。
4.第4階段:20世紀90年代初至現在是計算機網路飛速發展的階段。
其主要特徵是:計算機網路化,協同計算能力發展以及全球互連網路(Internet)的盛行。計算機的發展已經完全與網路融為一體,體現了「網路就是計算機」的口號。
拓展資料:
計算機網路,是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下,實現資源共享和信息傳遞的計算機系統。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。計算機網路向用戶提供的最重要的功能有兩個,即連通性和共享。
簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
D. 計算機網路發展趨勢分析
1計算機網路管理系統發展趨勢
1.1分布式網路管理
基於傳統集中式網路管理模式下,其利用SNMP對網路設備進行操控,並將設備集為一體,實施有效管理。但隨著網路用戶的逐漸增長,傳統的集中式網路管理形式在音頻、視頻等數據傳輸過程中凸顯出效率低等問題影響到了網路環境的整體服務水平。因而在信息化發展背景下,應逐步貫穿QOS思想,且將交互問題視為網路管理的核心問題,繼而以分布式系統構建形式優化CORBA平台,並依據網路環境,設立多個域對網路設備進行管理,最終以此來為跨平台用戶提供良好的信息交互環境,且就此滿足其信息傳遞需求。此外,在分布式網路管理模式下其對網路環境的協調性提出了更高的要求,因而在此基礎上應深入探究CORBA技術,且賦予網路系統數據採集、集中管理、分發代碼等功能,以此來營造靈敏度較高的網路空間。
1.2綜合化網路管理
綜合化網路管理是基於多種級制的支撐下實現的,同時在綜合化網路管理環境下應依據網路空間設置總操作台,從而透過操作台實現對子網業務、故障定位、故障排除的全面掌控,且以互連的多個網路管理形式來實現高效率的網路環境管理狀態。例如,IP網路、SDH網路均為綜合化網路管理形式的體現。此外,當代網路電視在系統監控、管理過程中即結合網路互聯的特點,對數字干線傳輸、HFC綜合接入網、分前端機供電方供電等多個網管系統實施互聯的管理形式,最終由此緩解了網路設備復雜性問題,且就此滿足了當代群眾網路環境需求。另外,在綜合化網路管理模式下要求相關技術人員應針對已經存在的子網管理系統進行深入分析,繼而由此構建綜合網路管理系統,實施高效率網路管理模式。
2可拓展視角下計算機網路管理系統技術
2.1分布式失效檢測技術
2.1.1輪詢方法
基於可拓展視角下為了保障網路管理系統的安全性,逐漸將輪詢失效檢測方法應用於網路管理環境下,即由檢測者定期發送查詢請求,同時以被檢測對象接收信息後「回」或者「不回」的行為對其「活動」、「實效」狀態進行判斷。此外,基於輪詢檢測方法應用的基礎上,要求檢測者應在一輪查詢完成後,針對「活動」檢測對象展開新一輪的檢測行為,最終由此實現對網路管理系統的有效管理。另外,由於在「輪詢」過程中檢測者承擔著主要職能,因而在檢測對象選擇過程中應確保其合理性,同時賦予檢測設備ICMPEcho發送功能,繼而通過檢測數據的發送判斷IP層端ICMPEchoReply信息接收情況,即其設備數據傳輸功能的有效性。另外,輪詢檢測方法亦可應用於客戶服務情況檢測過程中,即以客戶訪問模擬形式要求Ping發送查詢請求,從而透過服務速度來判斷分布式失效情況,並對其展開行之有效的處理[2]。
2.1.2心跳檢測法
心跳檢測法的簡稱為HB,HB檢測即通過定期發送預約消息的形式來對分布式失效情況進行判斷。在心跳檢測法中,檢測者處於被動的地位,即其需根據被檢測者的「心跳信息」反饋數據對檢測對象「活動」、「失效」狀況進行識別。如,基於檢測者、被檢測者分別為c、d的條件下,c會在△t時間內發送hi個HB消息,同時d在第i個消息接收後會對消息進行相應的反饋,而如若第i+1個消息發送時,d仍無反應,則表示計算網路管理系統分布式失效。同時,在心跳檢測過程中應注重用T0(預約超時時間)+Ti來表示Ti+1,繼而由此來簡化檢測過程。從以上的分析中即可看出,HB檢測法中對被檢測對象HB消息接收質量提出了更高的要求,因而在對此方法進行應用的過程中應著重提高對其的重視程度。例如,LinuxHA系統在實施網路管理環節的過程中即對HB檢測方法進行了合理的運用,繼而由此滿足了人們網路服務需求,且為其營造安全、可靠的網路空間[3]。
2.2Web伺服器技術
隨著信息化技術的不斷發展,網路管理系統為了實現高效率的信息傳遞、發送目標,以LAN、WAN分布於多台Web伺服器的形式滿足了受眾網路應用需求,同時通過組織調度規劃實現對用戶Web請求的協調處理,最終由此提升整體網路服務質量。在Web伺服器應用過程中CARD方法的應用得到了較大的成效,即以前端機設置的形式處理用戶流量請求,同時通過IP映像的設計,便於各站點在主機請求轉發信息接收後對請求信息進行處理,達到高質量信息處理狀態。另外,在CARD處理模式下,要求計算機主機應先對用戶請求信息內容進行深入分析,繼而在此基礎上通過HTTP協議將信息發送至適宜的站點,即具體的Web伺服器,最終基於TCP連接的基礎上滿足用戶網路應用需求[4]。
3結語
綜上可知,當前計算機網路管理系統在運行過程中逐漸凸顯出效率低等問題影響到了人們對網路資源的有效利用,因而在此基礎上,為了營造良好的網路空間,要求相關技術人員在計算機網路管理系統開發過程中應著重強調對Web伺服器技術、心跳檢測法、輪詢方法等的運用,繼而由此來應對傳統集中式網路管理模式下凸顯出的相應問題,且提升整體網路管理系統規劃水平,避免不規范管理行為的凸顯影響到網路環境的安全性。
E. 網路技術的發展歷程
網路研究起源於過去十年美國政府資助的高性能計算科研項目。這項研究的目標是將跨地域的多台高性能計算機、大型資料庫、大型的科研設備、通信設備、可視化設備和各種感測器等整合成一個巨大的超級計算機系統,以支持科學計算和科學研究。 微軟公司把開發力量集中在數據網路上,關注使用網路共享信息,而不是網路的計算能力,這反映了學術和研究領域內的分歧。事實上,很多用於學術領域的網路技術都能夠成為商業應用。 Globus是美國阿貢(Argonne)國家實驗室的網路技術研發項目,全美12所大學和研究機構參與了該項目。Globus對資源管理、安全、信息服務及數據管理等網路計算的關鍵理論進行研究,開發能在各種平台上運行的網路計算工具軟體,幫助規劃和組建大型的網路試驗平台,開發適合大型網路系統運行的大型應用程序。目前,Globus技術已在美國航天局網路、歐洲數據網路、美國國家技術網路等8個項目中得到應用。2005年8月,美國國際商用機器公司(IBM)宣布投入數十億美元研發網路計算,與Globus合作開發開放的網路計算標准,並宣稱網路的價值不僅僅限於科學計算,商業應用也有很好的前景。網路計算和Globus從開始幕後走到前台,受到前所未有的關注。 中國非常重視發展網路技術,由863計劃「高性能計算機及其核心軟體」重大專項支持建設的中國國家網路項目在高性能計算機、網路軟體、網路環境和應用等方面取得了創新性成果。具有18萬億次聚合計算能力、支持網路研究和網路應用的網路試驗床——中國國家網路,已於2005年12月21日正式開通運行。這意味著通過網路技術,中國已能有效整合全國范圍內大型計算機的計算資源,形成一個強大的計算平台,幫助科研單位和科技工作者等實現計算資源共享、數據共享和協同合作。
F. 計算機網路的發展可分為哪幾個階段每個階段各有什麼特點
計算機網路的發展可分為以下四個階段
1、面向終端的計算機通信網:其特點是計算機是網路的中心和控制者,終端圍繞中心計算機分布在各處,呈分層星型結構,各終端通過通信線路共享主機的硬體和軟體資源,計算機的主要任務還是進行批處理,在20世紀60年代出現分時系統後,則具有互動式處理和成批處理能力。
2、分組交換網:分組交換網由通信子網和資源子網組成,以通信子網為中心,不僅共享通信子網的資源,還可共享資源子網的硬體和軟體資源。網路的共享採用排隊方式,即由結點的分組交換機負責分組的存儲轉發和路由選擇,給兩個進行通信的用戶段續(或動態)分配傳輸帶寬,這樣就可以大大提高通信線路的利用率,非常適合突發式的計算機數據。
3、形成計算機網路體系結構:為了使不同體系結構的計算機網路都能互聯,國際標准化組織ISO提出了一個能使各種計算機在世界范圍內互聯成網的標准框架—開放系統互連基本參考模型OSI.。
4、高速計算機網路:其特點是採用高速網路技術,綜合業務數字網的實現,多媒體和智能型網路的興起。
特點:
第一階段為面向終端的計算機網路,特點是由單個具有自主處理功能的計算機和多個沒有自主處理功能的終端組成網路。
第二階段為計算機-計算機網路,特點是由具有自主處理功能的多個計算機組成獨立的網路系統.。
第三階段為開放式標准化網路,特點是由多個計算機組成容易實現網路之間互相連接的開放式網路系統.。
第四階段為網際網路的廣泛應用與高速網路技術的發展,特點是網路系統具備高度的可靠性與完善的管理機 。
(6)網路技術發展簡析擴展閱讀:
計算機網路可以從不同的角度進行分類:
1、根據網路的交換功能分為電路交換、報文交換、分組交換和混合交換;
2、根據網路的拓撲結構可以分為星型網、樹型網、匯流排網、環型網、網狀網等;
3、根據網路的通信性能可以分為資源共享計算機網路、分布式計算機網路和遠程通信網路;
4、根據網路的覆蓋范圍與規模可分為區域網、城域網和廣域網;
5、根據網路的使用范圍分為公用網和專用網。
計算機網路也稱計算機通信網。一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義,則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路,而只能稱為聯機系統(因為那時的許多終端不能算是自治的計算機)。
但隨著硬體價格的下降,許多終端都具有一定的智能,因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用,按上述定義,則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。
G. 簡述計算機網路的四個發展史
追溯計算機網路的發展歷史,它的演變可概括地分成四個階段:
(1)網路雛形階段。從世紀50年代中期開始,以單個計算機為中心的遠程聯機系統,構成面向終端的計算機網路,稱為第一代計算機網路。
(2)網路初級階段。從20世紀60年代中期開始進行主機互聯,多個獨立的主計算機通過線路互聯構成計算機網路,無網路操作系統,只是通信網。60年代後期,ARPANET網出現,稱為第二代計算機網路。
(3)20世紀70年代至80年代中期,乙太網產生,ISO制定了網路互連標准OSI,世界上具有統一的網路體系結構,遵循國際標准化協議的計算機網路迅猛發展,這階段的計算機網路稱為第三代計算機網路。
(4)從20世紀90年代中期開始,計算機網路向綜合化高速化發展,同時出現了多媒體智能化網路,發展到現在,已經是第四代了。區域網技術發展成熟。第四代計算機網路就是以千兆位傳輸速率為主的多媒體智能化網路。
拓展資料:
計算機網路,是指將地理位置不同的具有獨立功能的多台計算機及其外部設備,通過通信線路連接起來,在網路操作系統,網路管理軟體及網路通信協議的管理和協調下,實現資源共享和 信息傳遞的計算機系統。
計算機網路也稱計算機通信網。關於計算機網路的最簡單定義是:一些相互連接的、以共享資源為目的的、自治的計算機的集合。若按此定義,則早期的面向終端的網路都不能算是計算機網路,而只能稱為聯機系統(因為那時的許多終端不能算是自治的計算機)。但隨著硬體價格的下降,許多終端都具有一定的智能,因而「終端」和「自治的計算機」逐漸失去了嚴格的界限。若用微型計算機作為終端使用,按上述定義,則早期的那種面向終端的網路也可稱為計算機網路。
另外,從邏輯功能上看,計算機網路是以傳輸信息為基礎目的,用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統的集合,一個計算機網路組成包括傳輸介質和通信設備。
從用戶角度看,計算機網路是這樣定義的:存在著一個能為用戶自動管理的網路操作系統。由它調用完成用戶所調用的資源,而整個網路像一個大的計算機系統一樣,對用戶是透明的。
一個比較通用的定義是:利用通信線路將地理上分散的、具有獨立功能的計算機系統和通信設備按不同的形式連接起來,以功能完善的網路軟體及協議實現資源共享和信息傳遞的系統。
從整體上來說計算機網路就是把分布在不同地理區域的計算機與專門的外部設備用通信線路互聯成一個規模大、功能強的系統,從而使眾多的計算機可以方便地互相傳遞信息,共享硬體、軟體、數據信息等資源。簡單來說,計算機網路就是由通信線路互相連接的許多自主工作的計算機構成的集合體。
最簡單的計算機網路就只有兩台計算機和連接它們的一條鏈路,即兩個節點和一條鏈路。
H. 結合生活實際,談談你是如何看待網路技術發展的
1、網路技術的發展現在已經步入雲時代,基於龐大的資料庫通過復雜的計算後進行摘取、分類並達到信息高效傳達的目的,通過這種方式來拉動線下交易和互動。
2、最終會實現物聯網,物物相連,人物相連,我們買物品的時候能通過掃碼或者其他方式得知物品的來源地、加工方式、物流運輸方式等信息。
還有現在最流行的VR眼鏡,最終會實現我們身臨其境,比如說我們想買陝西的蘋果就可以通過VR眼鏡進行實地採摘,在線支付後物流24小時送貨到家,實現0地域0時間的購物方式。
(8)網路技術發展簡析擴展閱讀:
從技術發展的角度來看,當前網路技術的發展趨勢正在向大數據、雲計算和人工智慧等領域傾斜。
大數據為互聯網開辟出了一個新的價值空間,而且這個價值空間非常大,隨著社會資源的數據化趨勢越發明顯,圍繞大數據技術將構建出一個龐大的互聯網生態體系。所以,未來大數據領域會釋放出大量的發展機會。
I. 論述計算機網路技術的發展趨勢
計算機網路技術發展趨勢進入21世紀, 計算機網舉老絡向著和繼續向著綜合化、寬頻化、智能化和個性化方向發展, 這也是網路發展的目標:高速網路, 寬頻接入, 高速交換網路, 全光纖網路等。
J. PTN網路技術的原理及分析
一、PTN網路技術現狀
1、技術體制
PTN的最初設想是用一個有連接的、支持類似SDH端到端性能管理的網路,來滿足網路從當前向下一代平滑演進的能力,滿足IP類業務的高帶寬需求,出於這個目的,業界分別從IEEE 802.1系列的二層乙太網技術和ITU-T 6.8110系列的三層IP交換技術分別進行改良,形成了PBB-TE(PBT)和MPLS-TP兩大主流技術體制。
2、標准情況
PTN的技術標准分別由三大組織共同制訂:①IEEE主導乙太網技術,重點關注增強乙太網如PBB、PBB-TE;②IETF主導開發IP/MPLS協議,重點關注MPLS-TP、PWE3、L2VPN(VPLS);③ITU-T曾主導開發T-MPLS, 目前重點關注MPLS-TP G.8110.1系列, EOT G.8010 系列,集中在框架和需求制訂。
MPLS-TP技術的前身是傳送—多協議標簽交換(T-MPLS),ITU-T自2005年開始開發T-MPLS技術標准,已開發出包括體系架構、設備、保護倒換和操作管理維護(OAM)的一整套標准,從2008年4月開始,ITU-T和IETF正式拆塵合作開發MPLS-TP標准,IETF主導協議開發,ITU-T負責傳送需求。
截至目前PTN的相關技術標准仍在不斷完善中,目前已批准公布的標准有:G.8110.1v1MPLS-TP 層網路架構;G.7712DCN 網路架構和規范;G.8101v1MPLS-TP 術語和定義;G.8113MPLS-TP 層網路OAM 機制(分為傳送網、IP/MPLS 兩種應用場景);G.8121MPLS-TP 設備功能特性;G.8112MPLS-TP 網路介面;G.8151MPLS-TP 網元管理規范;G.8131MPLS-TP 線性保護;G.8132MPLS-TP 環網保護;G.8121am1 G.8121的增補1;G.8152MPLS-TP 網元信息管理模型。
近年來,我國在基於MPLS-TP的PTN標准研製和產業應用方面已處於國際前列。中國通信標准化協會(CCSA)TC6已積極組織會員開展了PTN的通信行業標准制定工作,截至2012年12月,CCSA(中國通信標准化協會)已發布的標准有:分組傳送網PTN總體技術要求;分組傳送網PTN設備技術要求;分組傳送網PTN測試方法;分組傳送網(PTN)互通技術要求。
總的來說,MPLS-TP 的數據平面、管理平面和OAM 方面的需求和框架標准相對成熟穩定,控制平面的草案在研究開發之中,塌盯目前MPLS-TP 標準的主要分歧在OAM 和保護方面,已分化為以PTN 和IP/MPLS擴展為代表的兩種技術方案,實際上是傳送和數據兩個產業利益矛盾在國際標准上的.突出體現,最終以OAM的兩種方案均列入標准,標准化工作才得以順利推動。
二、PTN主要關鍵技術原理及分析
1、網路內保護
網路內保護分為線性保護和環網保護兩類。
線性保護是指在工作路徑失效後,線性保護會自動切換至保護路徑實現業務端到端的保護過程,線性保護按照保護路徑的不同的又可分為1+1、1:1、1:N,幾種方式優缺點見下表:
PTN技術標準定義了兩種環網保護機制:Wrapping 和Steering 。其中Wrapping保護類似於SDH的復用段保護,它只在受故障影響的相鄰兩個節點執行保護動作,讓所有業務通過環網的保護帶寬繞開故障點,然後在故障點的另一端返回工作帶寬。Steering保護與此相反,所有網元都需要判斷它的業務連接是否受到故障點的影響,如果受損,則本地上環的業務就近橋接到保護帶寬,業務的目的端旅衫禪也就近倒換到保護帶寬上。
線性保護和環網保護是網路內保護的重要方式,根據組網環境的不同選擇不同的保護方式,可以有效保障業務通信的可靠性,兩者也可以互相補充,一般在環網架構下,首選環網保護,針對特別重要的業務也可以另行配置線性保護,雙重保護通過 Hold-off機制協同動作,可以為業務提供更可靠的服務。
2、同步技術
同步包含頻率同步和時間同步兩個概念。
2.1 同步乙太網
PTN網路中一般採用同步乙太網技術實現頻率同步。
同步乙太網技術是基於物理層的同步技術,主要是乙太網鏈路碼流恢復時鍾的技術。乙太網通過物理層晶元從串列數據流中恢復出發送端的時鍾,在發送側將高精度時鍾灌入乙太網物理層(PHY)晶元,PHY晶元利用高精度的時鍾將數據發送出去,接收側的PHY晶元將時鍾恢復出來,然後判斷各個介面上報的時鍾質量,從其中選擇一個精度最高的,將系統時鍾與其同步息的同時,也要將時鍾質量等級信息上報。同步乙太網介面就通過乙太網同步消息信道(ESMC)傳遞專有的攜帶時鍾信息的同步狀態信息(SSM)報文,來告知下游設備,從而實現全網同步。
2.2 IEEE 1588 V2技術
隨著PTN技術在移動回傳等網路中的應用,應用環境提出了更為精確的時間同步要求,例如CDMA2000中要求時鍾頻率在0.05ppm,時間同步要求為3us,TD-SCDMA中時間同步要求為1.5us.
目前PTN網路中廣泛採用IEEE 1588技術實現時間同步,IEEE 1588 V2標準的全稱是“網路測量和控制系統的精確時鍾同步協議標准”簡稱為精確定時協議(PTP)。
PTP本質上是主從同步系統,通過採用主從時鍾方式,對時間進行信息編碼,這樣可以記錄同步時鍾信息的發出時間和接收時間,並且給每一條信息加上時間戳,接收方就可以通過時間記錄計算出傳輸時網路中的延時和主從時鍾的偏移量,從而修正從設備時鍾,使之與主時鍾同步。 雖然PTP支持頻率和時間同步,但是由於IEEE 1588採用軟體層面的演算法,在來回傳遞報文時,頻率同步收斂性不好,而且報文經過復雜的數據網路,抖動和非對稱性的不可控導致從IEEE 1588報文中恢復的頻率和時間精確度難以保證。 所以IEEE 1588主要面向時間的同步要求,同步乙太網主要面向時鍾頻率的同步要求,一般將二者結合在一起,共同實現PTN全網同步。
2.3三層功能
PTN作為承載網路,支持IP數據業務的接入及承載,需要支持三層功能以滿足IP業務的路由及轉發,目前普遍採用PTN核心層開啟三層功能。接入匯聚層採用PTN 隧道技術來實現,如圖1所示。
PTN接入匯聚層設備通過PTN隧道技術,將來自CE的IP數據接入到PTN核心層,PTN核心層節點內部實現隧道的終結,識別IP報文,根據IP報文的目的地址及介面信息,完成L2到L3 VRF的橋接功能,查找VRF路由表或者IP路由表進行報文的路由轉發處理(直接轉發到實際物理埠或添加VRF標簽),PTN核心層支持多個虛擬路由轉發實例能力,即可以提供多個VRF,不同VRF之間的路由轉發表項邏輯隔離;PTN核心層節點間路由學習可通過靜態或動態方式;靜態方式是通過網管靜態配置路由轉發表,動態方式是通過MP-BGP路由協議來動態發布和學習路由(適用於VPN路由方式)。
三、網路技術發展分析
業務需求永遠是技術發展的驅動力,PTN的一項重要使命是為了應對即將到來的TD-LTE網路,作為一種新的網路架構,LTE單站網路流量對帶寬開銷很大,網路層次趨於網狀。
1、更高的帶寬
隨著移動互聯網時代的到來,數據業務在整個網路流量中的比重越來越高逐漸占據主導,承載網路需要具備帶寬可擴展以及網路可持續性增長。
由於PTN內核基於分組傳輸,因此選用乙太網承載效率最高,但是乙太網最高傳輸速率遠遠小於光纖的傳輸容量(80波×40G)3.2T,在有更高傳輸帶寬要求的場合下,PTN和光網路技術融合將是最好的選擇即POTN(PTN+OTN),也是未來技術發展最重要的方向之一。
2、更加智能
PTN是基於面向連接的技術,採用以靜態配置為主的方式建立連接,網路的連接數與網路節點數的平方成正比。規模越大,連接數量越多,開通和維護連接的工作量也越大,為此需要引入智能控制平面技術。通過引入智能控制平面技術可以極大地增強PTN網路對承載業務的保護並同時增加對網路帶寬的使用效率。能以一種極具性價比的方式為運營商提供一個強壯並高可靠的網格化PTN網路。
3、網路技術的融合
技術的發展是在不斷融合不斷更替,網路技術的發展最終是受業務驅動影響,PTN技術也不例外,PTN發展歷程較為短暫,尚存在許多問題,必須吸收其他先進技術不斷完善以滿足業務需求,未來的PTN將逐步在逐步融合吸收OTN、IP/MPLS等技術特徵同時,改造光傳送層向未來的分組光傳送網(P-OTN)發展,通過引入ASON智能控制平面,為用戶提供更智能化、全分組化的服務,以提供更高的帶寬和更加靈活的網路應用。