网络

网络工程师必备知识点

迈入网络的第一步

Posted by QQL on March 22, 2019

网络名词总结

光纤

光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。 传输原理是’光的全反射’。

光纤类型：
目前生产和销售的主要光纤是单模 (SM) 光纤和多模 (MM) 光纤

单模光纤通常用于长距离传输：单模光口的中心波长通常有两种，1310nm（用于中距长距传输）和1550nm（用于长距超长距传输）

多模光纤用于短距离传输：多模光口的中心波长850nm

光纤光衰是什么

光纤光衰是指光纤每单位长度上的衰减值，单位为dB/km。 光纤损耗的高低直接影响传输距离或中继站间隔距离的远近，因此，了解并降低光纤的损耗对光纤通信有着重大的现实意义。
衰减系数的定义为：每公里光纤对光信号功率的衰减值。

其表达式为：dB= 10 × lg Pi/Po 单位为dB/km　

其中：
分贝 (dB) 是用来表示信号强度相对差异的单位。分贝表示为两个信号的功率比的以 10 为底的对数；
Lg是以 10 为底的对数，P1 和 P2 是要比较的功率；
Pi 为输入光功率值（W 瓦特），Po 为输出光功率值（W 瓦特）。

以10位低的对数运算(初中数学)

  • Log10 (AxB) = Log10 (A) + Log10 (B)

  • Log10 (A/B) = Log10 (A) - Log10 (B)

  • Log10 (1/A) = - Log10 (A)

  • Log10 (0.01) = - Log10 (100) = -2

  • Log10 (0.1) = - Log10 (10) = - 1

  • Log10 (1) = 0

  • Log10 (2) = 0.3

  • Log10 (4) = 0.6

  • Log10 (10) = 1

  • Log10 (20) = 1.3

  • Log10 (2 x 10) = Log10 (2) + Log10 (10) = 1 + 0.3

  • Log10 (100) = 2

  • Log10 (1000) = 3

  • Log10 (10000) = 4

对数和dB(分贝)的功率比

功率比|dB = 10 x Log10（功率比） ———— | ————- AxB | x dB = 10 x Log10(A) + 10 x Log10(B)
A/B | x dB = 10 x Log10(A) - 10 x Log10(B) 1/A | x dB = + 10 x Log10 (1/A) = - 10 x Log10 (A) 0.01 | - 20 dB = - 10 x Log10(100) 0.1 | - 10 dB = 10 x Log10 (1) 1 | 0 dB = 10 x Log10 (1) 2 | 3 dB = 10 x Log10 (2) 4 | 6 dB = 10 x Log10 (4) 10 | 10 dB = 10 x Log10 (10) 20 | 13 dB = 10 x (Log10 (10) + Log10 (2)) 100 | 20 dB = 10 x Log10 (100) 1000 | 30 dB = 10 x Log10 (1000) 10000 | 40 dB = 10 x Log10 (10000)

使光纤产生衰减的原因

主要有：吸收衰减，包括杂质吸收和本征吸收；散射衰减，包括线性散射、非线性散射和结构不完整散射等；其它衰减，包括微弯曲衰减等。

光纤光衰多少正常

光纤光衰的正常值在25DB左右。
按照相关规定，光纤衰减值在-28db以内都是正常的，越低越好。一般来说，光纤允许的光衰最大值是-40DB，但要想达到稳定的效果，建议光的损耗不能大于-25DB，因为-25DB是光终端设备正常、稳定运行的临界值。

总结：

光衰最理想的范围：-20dBm 至 -25dBm。

若速度要上200M，光衰一定要少于 -25dBm。

光衰在 -27dBm时，速度最高只能到100M，在-28dBm时，速度最高只能到50M。

OLT设备

OLT（Optical Line Terminal）是指光线路终端。

在PON（Passive Optical Network：无源光纤网络）技术应用中，OLT设备是重要的局端设备，它实现的功能是：

1、与前端（汇聚层）交换机用网线相连，转化成光信号，用单根光纤与用户端的分光器互联。
2、实现对用户端设备ONU的控制、管理、测距等功能。
3、OLT设备和ONU设备一样，也是光电一体的设备。

PON口

PON口指的就是OLT上的端口。1个PON口对应1个分光器。 从OLT放尾缆至光总配，从光总配放光缆到街道上成立1级光交，再从1级光交放光缆至小区内成立2级光交。2级光交内可以放分光器（1：16、1：24、1：32、1：64）。从2级光交放皮线光缆到用户家里。一般来说，开通FTTH（光纤到户）使用的是1：32分光器，1芯光纤分32芯光纤接皮线光缆。也就是说，1个分光器对应的是1个PON口。 在FTTH的模式下，1个PON口可以带32个用户。
在FTTB支持64个用户

粗略分析

ONU：optical network unit:光网络单元
OLT：optical line terminal 光线路终端
PON：passive optical network 无源光网络

简单的说PON是一种技术，无源指的是网络中含有无电源设备。它可以实现光纤到楼FTTB，光纤到户FTTH，用户家电脑、电话通话光纤或是五类线与ONU相连，ONU通过光缆及光交接箱及分路设备与OLT相连，OLT上端接入电话网或互联网，来满足用户的通话及上网需求。

FTTH中一级分光和二级分光区别

一级分光就是在PON口下直接分光，这样分光一个PON口只能接一个分光器

二级分光是在PON第一次分光后再进行一次分光，这样一个PON下可以接多个分光器。

一级分光方式由于只能接一个分光器，所以在选用分光器时一般是1：32和1：64，且多数安装于光交内，如果小区内无光交时还需增加光交，在布线时光交至分纤箱这段的光缆芯数也会很大，且根数多。

二级分光方式在一级分光点一般选用1：16和1：8，二级分光点用1：4和1：8，二级分光一般安装于靠进用户的地方，如楼道内。这样一级分光点至二级分光点的光缆芯数会大大减少（1个二级分光点一般2芯就够了，最多不会超过4芯），这样的话在一级分光点可以不采用光交，而是安装于分光分纤箱内（1个32芯分光分纤箱最多可以带16个二级分光点）。

以上从投资的角度来说，二级分光方式成本更低，但也有弊处，

  1. 一级分光由于是分光器集中安装，所以在有用户需要装机时，才会使用1口，一直到装完64户或32户才会再增加分光器，而二级分光方式由于二级分光点多为分散设置，这样会照成1：64的分光中只有30户在用的情况，因为不可能每家都装宽带，所以相比之下，二级分光方式在PON利用率上远不如一级分光，且占用PON口会很多。
  2. 从分光中很显然能看出，二级分光比一级分光更难维护。

知识拓展

一级分光就是指从OLT到ONU之间，所有的分光器是并行的，就是说结构是OLT----分光器----ONU，只要是这种情况就是一级分光；二级分光就是OLT和ONU之间，分光器之间有串联的（也叫级联吧）的情况，就是说结构是OLT---分光器1----分光器2----ONU，只要存在这种情况就是二级分光。

树形图.jpg

数据网

数据网为用于传输数据业务的通信网．它是以数据交换机(分组交换、帧中继交换、ATM交换、高级路由器、IP交换机等)为转接点而组成世界、国家及地区性的网络。它是以计算机硬件、软件技术为基础与现代传输技术综合应用的产物。

分类
数据网可以进行数据交换和远程信息的处理，其交换方式普遍采用存储转发方式的数据分组交换或数据包交换。数据网可以从几个不同的角度分类。

按网络拓扑结构分类
网络的各种拓扑结构包括网状型网、星型网、树型网、环型网和总线型网等。在数据通信中，骨干网一般采用网状网或树型网，本地网中可采用星型网。

按传输技术分类

按传输技术分类，数据网可分为交换网和广播网。

交换网：此种网络由交换节点和通信链路构成，用户之间通信要经过交换设备。根据所采用交换方式的不同，交换网又可分为电路交换网、分组交换网和帧中继网，另外还有采用数字交叉连接设备的数字数据网(DDN)、以太网、ATM网、IP网等。

广播网：在广播网中，每个数据站的收发信机共享同一个传输媒质。通过不同的媒体访问控制方式，产生了各种类型的广播网。这种广播网，从任一数据站发出的信号可被所有其他数据站接收，没有中间节点。局域网中绝大多数属于广播网。

按传输距离分类
局域网：传输距离一般在几千米以内，速率在10Mbit/s以上，数据传输采用共享介质的访问方式，协议标准采用IEEE 802协议标准。
城域网：传输距离一般在50～100km之内，传输速率比局域网还高，目前以光纤为通信媒体，能提供45～150Mbit/s的高速率，能支持数据、语音和图像的综合业务，通常覆盖整个城区和城郊。
广域网(核心网)：作用范围通常为几十到几千千米，有时称为远程网。Internet就是广域网。

电信网

  • 交换网
  • 传输网
  • 接入网

接入网

接入网是本地交换机到用户终端之间的所有线路及设备，他负责将各种电信业务透明地传送到用户
接入网定义.png

位置关系理解接入网.png

业务接入种类

（1）公网接入业务种类
音频、视频、数据
通俗叫法：电话、电视、互联网
（2）高铁接入业务种类
办公电话、客票、公安、基站

接入网接口

SNI：业务节点接口
UNI：用户网络接口
Q3：管理接口
接入网接口.png

接入网分类

接入网分类.png

接入网发展

  • VoIP
  • IPTV
  • 三网融合
  • 光进铜退

参考：

https://www.cisco.com/c/zh_cn/support/docs/optical/synchronous-digital-hierarchy-sdh/29000-db-29000.html

https://wenku.baidu.com/view/43f964b65ff7ba0d4a7302768e9951e79b896992.html?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg&qq-pf-to=pcqq.group

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