• 通信系统网络架构
  • 包括：局域网、广域网、移动通信网等

1. 局域网络架构概述

• 特点：
  • 覆盖地理范围小
  • 数据传输速率高
  • 低误码率，可靠性高
  • 通常为单一部门或单位所有
  • 支持多种传输介质（如，有线、无线），支持实时应用
• 网络拓扑：有总线型、环型、星型、树型等型式

2. 网络组成

计算机、交换机、路由器等设备

3 网络架构

3.1 单核心架构

• 架构：

  • 核心设备：1台交换机（二层或三层）
  • 通过若干台交换机，将用户设备连接到网络中
  • 核心交换机通过路由设备接入广域网
    

• 三层交换机可划分VLAN

  • VLAN内采用二层数据链路转发
  • VLAN之间采用三层路由转发

• 优点是：网络结构简单，费用低，接入方便

• 不足

  • 地理范围受限
  • 核心网交换设备存在单点故障
  • 网络扩展能力有限
  • 核心交换机接口密度要求高（接入设备多时）

3.2 双核心架构

• 架构
  • 核心交换设备通常采用三层及以上交换机
  • 核心设备互联，实现网关保护和负载均衡
    • 网关保护协议
  • 仅核心交换机需要路由功能
  • 接入交换机仅提供二层转发功能

• 优点
  • 接入简单
  • 冗余，提高安全性
  • 负载，提供访问速度
• 不足
  • 对核心交换机端口密度要求高

3.3 环型架构

• 架构
  • 由多台核心交换设备连接成态弹性分组环
    • 弹性分组环（RPR）：Resilient Packet Ring
    • 通过两根反向光纤组成环型拓扑结构
  • 核心交换设备采用三层以上交换机

• RPR特点
  • 具备自愈保护功能
  • 节省光纤资源
  • 提供多等级、可靠的QoS服务
  • 提供带宽公平机制和拥塞控制机制
  • RPR环双向可用
  • 多环之间只能通过业务接口互通（不能实现网络直接互通）
• 缺点：
  • 投资大
  • 核心路由冗余设计实施难度较高
  • 容易形成环路

3.4 层次局域网架构

• 架构
  • 核心层交换设备：
    • 提供高速数据转发功能
  • 汇聚层交换设备：
    • 提供充足接口，与接入层之间实现互访控制
    • 提供所辖区域接入设备的交换功能，减轻核心交换设备的压力
  • 接入层交换设备：
  • 用户设备

• 优点：
  • 易于扩展
  • 便于维护

    网络故障可分级排查

4. 网络协议的应用

• 主备交换机/路由器的保护协议

  • VRRP
    • 虚拟路由冗余协议
    • 将两台/多台路由器虚拟构成一台路由器
  • HSRP
    • 热备份路由协议
    • 用于确保网络边缘设备或接入链路出现故障时，用户通信能迅速并透明地恢复
    • Cisco的私有技术
  • GLBP
    • Cisco的专有协议
    • 网关负载平衡协议

• 二层网络采用的协议

  • STP：
    • 生成树协议
    • 一种链路保护协议
    • 用于在交换机网络中防止网络回路产生，保证网络的稳定和可靠性
  • LACP：
    • 链路汇聚控制协议
    • Link Aggregation Control Protocol
    • 一种动态链路聚合协议
    • 提供更高的带宽和更好的可靠性

• 网络中三层设备实现网络动态路由控制的路由协议

  • OSPF
    • 开放式最短路径优先
    • 提高路由器之间的通信效率和拥塞控制
  • RIP
    • 路由信息协议
    • 是一种基于距离向量的内部网关协议
    • 主要用于在自治系统内部进行路由选择
  • BGP
    • 边界网关协议
    • 一种路径矢量路由协议
    • 避免环路，并允许多路径选择

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