第7篇 光网络.ppt

第7章　光网络 7.1 光网络的概念 7.2 光局域网和光城域网 7.3 宽带光接入网 7.4 光互联网 7.5 智能光网络 7.6 全光网 7.1 光网络的概念 光网络是指以光纤为基础传输链路所组成的一种通信体系网络结构。 光网络就是一种基于光纤的电信网。 目前的光网络不是一种纯光的光网络，它的控制、管理以及处理仍是由电层来完成的。 在光网络上所采用的组网设备大致分为两类： 光网络节点 网络接入设备 7.1 光网络的概念 图7-1 基于WDM光互联网技术的多波长光网络总体结构示意图 7.2 光局域网和光城域网 7.2.1 光局域网结构 7.2.2 光城域网 7.2.1 光局域网结构 光纤局域网是指利用光纤将较为靠近的许多用户连接起来的网络，这样网上的所有用户都可以通过该网络进行相互数据交流，因此在光纤局域网中要求用户都具有发送/接收数据的功能，并且在一个网络协议的规定下操作。 不同的网络协议适合于不同的网络柘朴结构，不同的拓朴结构，适用于不同的场合。 7.2.1 光局域网结构 1．光纤局域网的类型 2．网络协议 3．体系结构 1．光纤局域网的类型 (1) 总线形结构 总线形结构网络是一种非常典型的网络结构，它可以将多台计算机和终端设备进行连接。 (2) 星形结构 星形网络拓朴结构具有交叉连接的功能，使之有别于总线形网络结构。 1．光纤局域网的类型 图7-2 总线形连接局域网构成示意图 1．光纤局域网的类型 图7-3 星形网络结构示意图 1．光纤局域网的类型 (3) 环形结构 ① 拓朴结构 ② 转发器 Ⅰ 转发器的功能 将所接收的所有数据向下传输； 提供接收和发送数据的能力。 Ⅱ 转发器的工作状态 监听状态 接收状态 发送状态 1．光纤局域网的类型 图7-4 环形网络结构 2．网络协议 (1) 载波监听多路访问/冲突检测 载波监听多路访问/冲突检测方式，多数应用于总线形和星形拓朴网络中，称为IEEE802-3标准。 2．网络协议 (2) 令牌总线 令牌总线方式又称为IEEE 802-4标准，它不仅是为办公环境而设计的，而且还适用于工厂和其他军事环境之中，该标准通常运用于总线和星形的拓朴结构中间。 ① 令牌总线中的逻辑位置 ② 令牌传输及数据传送 ③ 令牌总线的维护功能 2．网络协议 图7-5 令牌总线配置 2．网络协议 图7-6 令牌传输过程 2．网络协议 图7-7 数据传输过程 2．网络协议 (3) 令牌环网 令牌环网的媒体访问控制方式又称为IEEE 802-5标准，它同样可以应用于办公楼、工厂、军事环境，但它主要采用环型拓扑结构。 在令牌环网技术中，使用了称为令牌的帧结构。 2．网络协议 图7-8 令牌环网操作示意图 2．网络协议 (4) CSMA/CD、令牌总线和令牌环网的比较 在总线、星形网络中，媒体访问技术可以采用CSMA/CD方式，也可以采用令牌总线方式，而在环形网中主要采用令牌环网的媒体访问技术方式，当然不同的访问方式，各有优缺点。 ① CSMA/CD ② 令牌总线 ③ 令牌环网 3．体系结构 从网络的体系结构来讲，目前使用的局域网大致相同，它们都对应于OSI参考模型的最下面两层：物理层和数据链路层。 (1) CSMA/CD光纤总线网 (2) 光纤分布式数据接口FDDI 3．体系结构 图7-9 IEEE 802协议层与OSI模型的比较 3．体系结构 图7-10 LLC和MAC帧结构 3．体系结构 图7-11 FDDI协议结构 3．体系结构 图7-12 令牌环的MAC帧结构 7.2.2光城域网 1．光城域网的结构 2．城域网网络连接技术 3．高速交换技术 1．光城域网的结构 宽带城域网是在互联网业务迅速发展和市场竞争的条件下，建立起的城市范围内的宽带多媒体通信网络，它是宽带IP骨干网在城市范围内的延伸，并作为本地公共信息服务网络的重要组成部分，负责承载各种多媒体业务以满足用户的需求。 宽带城域网也采用分层结构，共分三层。 (1) 核心层 (2) 汇聚层 (3) 接入层 1．光城域网的结构 图7-13 宽带IP网络结构示意图 1．光城域网的结构 图7-14 宽带IP网核心拓扑图 1．光城域网的结构 图7-15 汇聚层设备连接示意图 2．城域网网络连接技术 (1) 城域WDM环网 城域DWDM光纤环路网具有如下特点： 可以通过不同波长的光载波信道来实现不同网络节点之间的互联，使之同时成为环形、网状、树形、星形和点到点等任意的逻辑结构的网络； 网络容量大，可以实现多种服务(如电信业务、广播电视业务和数据业务) 波道的光载波上下简便，网络组网灵活、可靠。 一般城域WDM网主要应用于城