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第1章 宽带IP网络导论1

1.1 概述1

1.2 IP over ATM3

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 Switching7

1.2.5 MPLS9

1.3 IP over SDH/SONET9

1.3.1 概述9

1.3.2 链路层协议LAPS简介11

1.4 IP over Optical15

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/ASTN21

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SkyTower133

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 GPRS140

3.10.3 WAP141

3.10.4 i-Mode142

3.10.5 3G143

3.10.6 WLAN144

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MAN151

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GbE165

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DPT173

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ADSL184

4.7.2 天然宽带特性的HFC185

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VPN209

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）VPN226

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 VPN231

5.7.5 用虚拟路由器组构VPN234

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VPN243

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SA259

6.5.4 IKE——Internet密钥交换协议260

6.5.5 协商IPSee SA265

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IKE268

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 IPv6277

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IPv6336

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Qos347

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-TE354

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DiffServ359

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 D361

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QoS374

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——TDMoIP376

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