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第一章 概论1

1.1 B-ISDN(宽带综合业务数字网)1

1.1.1 信息高速公路与信息社会1

1.1.2 信息高速公路的关键技术4

1.2 宽带网络技术发展的推动力5

1.2.1 市场需求5

1.2.2 技术进步6

1.3 宽带网络互联基本技术及分类7

1.3.1 宽带网络分类7

1.3.2 宽带网络基本技术11

第二章 通信网络传输交换技术的演变16

2.1 引言16

2.2 话音通信与电话交换网16

2.3 数据通信与数据传输网的演变19

2.3.1 利用电话网进行数据传输20

2.3.2 电路交换式数据传输网21

2.3.3 报文交换与分组交换式数据传输网24

2.4 帧中继--快速分组交换网30

2.4.1 帧中继的产生30

2.4.2 帧中继31

2.4.3 帧中继的帧结构32

2.4.4 帧中继业务33

2.4.5 帧中继的参考模型34

2.4.6 帧中继的应用35

2.5 ATM--宽带传输交换技术39

2.5.1 宽带综合业务网的产生及业务分类39

2.5.2 宽带ISDN业务对传输交换技术的要求46

2.5.3 ATM--宽带传输交换技术49

2.6 宽带信息传输与交换新技术55

2.6.1 ATM与IP55

2.6.2 IP交换技术61

2.6.3 标记交换技术68

2.6.4 ATM上的传统IP技术72

2.6.5 ATM局域网仿真LANE技术75

2.6.6 MPOA技术81

2.7 基于路由的聚合IP交换技术--ARIS87

2.8 MPLS--宽带网络传输交换技术的统一93

2.8.1 MPLS的提出及其标准化工作94

2.8.2 MPLS工作原理97

2.8.3 MPLS的功能特征99

2.8.4 MPLS技术特点及优势100

2.8.5 MPLS的性能表示103

2.8.6 IPOA、MPOA、LANE、IP Switching、ARIS、Tag Switching与MPLS的比较107

2.9 小结109

第三章 MPLS网络体系结构117

3.1 概述117

3.2 MPLS技术发展动力120

3.2.1 MPLS核与路由器核的比较120

3.2.2 MPLS核与ATM核、帧中继核的比较124

3.3 MPLS网络的基本运作机制124

3.4 MPLS基础128

3.4.1 MPLS中的基本路由方法128

3.4.2 标签与转发等价类(FEC)130

3.4.3 MPLS封装133

3.4.4 标签交换路由器(LSR)与标签边缘交换路由器(LER)134

3.4.5 标签分发协议LDP136

3.4.6 标签分发处理程序140

3.4.7 标签交换路径LSP150

3.5 第二层与第三层转发156

3.6 MPLS网络扩展性158

3.7 MPLS聚合与流合并159

3.8 MPLS环路处理165

3.8.1 环路处理的必要性165

3.8.2 环路处理方法166

3.9 MPLS与多路径路由172

3.10 MPLS的组播173

3.11 层次化结构的MPLS网络运作174

3.11.1 MPLS分层操作所要求的组件175

3.11.2 MPLS使用层次结构的一些限制176

3.11.3 MPLS的分层结构与路由分层结构的关系179

3.12 基于传统ATM技术的MPLS系统运作179

3.13 MPLS网络操作与管理180

3.14 小结181

第四章 标签185

4.1 标签的相关概念185

4.1.1 标签的定义185

4.1.2 标签的语意186

4.1.3 标签的粒度188

4.1.4 标签空间190

4.1.5 标签空间的使用和标签的唯一性190

4.1.6 标签堆栈191

4.2 标签的操作193

4.2.1 下一跳标签转发入口NHLFE194

4.2.2 标签绑定与标签映射194

4.2.3 标签赋值195

4.2.4 标签封装和标签编码198

4.2.5 标签分发202

4.2.6 标签清除207

4.2.7 标签保持(Label Retention)207

4.2.8 标签转换209

4.2.9 标签合并211

4.3 小结215

第五章 标签分发协议(LDP)217

5.1 引言217

5.1.1 LDP概述217

5.1.2 LDP对等层及LDP会话消息217

5.1.3 LDP错误处理218

5.2 LDP操作过程219

5.2.1 FEC--转发等价类219

5.2.2 标签空间、LDP标识、会话与传输220

5.2.3 LDP对等层的侦测222

5.2.4 LDP会话的建立与维护223

5.2.5 会话初始化的状态机描述225

5.2.6 标签分发与管理228

5.2.7 LDP标识与下一跳地址231

5.2.8 循环探测与预防231

5.3 LDP协议规范235

5.3.1 LDP消息处理程序236

5.3.2 LDP消息245

5.3.3 LDP消息的处理247

5.4 LDP操作的状态机描述法251

5.4.1 不具VC全并能力的LDP状态机251

5.4.2 具有VC合并能力的LDP状态机258

5.5 LDP的应用264

5.6 小结266

第六章 MPLS网中应用的路由技术271

6.1 概述271

6.2 路由信息选择协议(RIP)273

6.2.1 距离矢量路由算法274

6.2.2 RIP路由表279

6.2.3 RIP消息格式279

6.2.4 RIP工作过程281

6.2.5 RIP的改进282

6.3 内部网关路由协议(IGRP)282

6.3.1 IGRP基础283

6.3.2 IGRP特性285

6.3.3 增强型IGRP协议287

6.4 开放式最短路径优先协议291

6.4.1 最短路径优先算法SPF简介292

6.4.2 OSPF的特点293

6.4.3 OSPF基本原理294

6.4.4 OSPF分组格式295

6.4.5 OSPF的路由层次298

6.5 外部网关协议(EGP)301

6.5.1 EGP分组格式303

6.5.2 EGP消息类型304

6.5.3 EGP的应用及局限性308

6.6 边界网关协议(BGP)310

6.6.1 BGP技术基础310

6.6.2 BGP协议的操作312

6.6.3 BGP路由312

6.6.4 BGP消息类型315

6.6.5 BGP消息格式316

6.7 距离矢量组播路由协议320

6.7.1 DVMRP基础321

6.7.2 DVMRP隧道技术323

6.7.3 DVMRP路由算法：TRPB325

6.7.4 DVMRP路由信息的发送327

6.7.5 DVMRP路由信息的接收328

6.7.6 DVMRP本地组成员329

6.7.7 DVMRP转发算法330

6.8 协议无关组播路由协议PIM333

6.8.1 协议无关组播协议--密集模式333

6.8.2 协议无关组播协议--稀疏模式337

6.9 下一跳地址解析协议342

6.9.1 NHRP工作原理简述343

6.9.2 NHRP应用346

6.9.3 NHRP配置347

6.9.4 NHRP分组格式347

6.9.5 NHRP协议操作的一些考虑352

6.9.6 讨论354

6.10 资源预留协议356

6.10.1 RSVP数据流359

6.10.2 预约模式360

6.10.3 预约风格362

6.10.4 RSVP协议机制363

6.10.5 RSVP隧道367

6.10.6 RSVP分组格式367

6.10.7 RSVP消息循环的避免370

6.11 小结371

第七章 标签交换路径(LSP)373

7.1 标签交换路径概述373

7.2 LSP中倒数第二跳标签弹栈376

7.3 LSP建立的控制模式：有序与独立377

7.4 LSP路由选择378

7.5 LSP隧道381

7.6 BGP边界路由器间的LSP隧道383

7.7 基于约束的LSP386

7.7.1 基于约束的路由386

7.7.2 LDP在实现CR-LSP时的一些修正--CRLDP389

7.8 利用RSVP建立隧道式LSP395

7.8.1 基本RSVP的扩展396

7.8.2 RSVPLSP隧道的创建397

7.8.3 RSVPLSP隧道的重选路由398

7.9 标签交换路径LSP的故障检测及保护400

7.9.1 LSP失效检测400

7.9.2 LSP的保护与恢复403

7.10 LSP的快速重选路由405

7.10.1 备份路径安排406

7.10.2 LSP的1：1保护408

7.10.3 LSP的1：N保护409

7.10.4 带宽预留的考虑409

7.11 LSP的循环控制方法：螺线法409

7.11.1 螺线法基本原理409

7.11.2 螺线算法的应用415

7.11.3 “螺线”算法与路径矢量算法的比较421

7.12 组播LSP422

7.13 小结426

第八章 MPLS网络的QoS控制431

8.1 QoS概念及实现432

8.2 QoS资源控制与管理技术437

8.2.1 连接接纳控制与业务整形437

8.2.2 QoS选路和资源预留442

8.2.3 基于QoS的传输调度与拥塞控制446

8.3 MPLS网络中QoS的实现方案450

8.3.1 综合服务模型450

8.3.2 综合服务模型在MPLS网络中的实现452

8.3.3 差分服务模型454

8.4 MPLS网络中的QoSLSP管理468

8.4.1 会话控制层470

8.4.2 核心管理层CM471

8.4.3 核心传输层472

8.4.4 MPLS QoSLSP管理实例：会话处理过程473

8.5 MPLS网络资源管理477

8.6 小结480

第九章 MPLS流量工程483

9.1 流量工程概述483

9.1.1 为什么要使用流量工程483

9.1.2 流量工程性能目标485

9.1.3 流量工程性能优化控制487

9.1.4 不同服务类型的流量工程要求488

9.2 基于传统路由器核的Internet流量工程技术489

9.2.1 传统路由控制技术的局限性490

9.2.2 IP/ATM重叠模型解决Internet流量工程492

9.3 MPLS流量工程技术基础496

9.3.1 为什么选用MPLS实现流量工程496

9.3.2 抽象MPLS模型图的导入与流量工程基本问题表述498

9.3.3 基于MPLS流量工程的增强能力498

9.3.4 流量中断主干线的属性及特点499

9.3.5 双向流量中继主干线499

9.3.6 流量中继主干线上的基本操作500

9.3.7 流量中继主干线的基本流量工作属性500

9.3.8 基于约束的路由506

9.3.9 实现MPLS流量工程的信令选择508

9.4 MPLS流量工程组成部件516

9.5 MPLS流量工程使用示例--Cisco流量工程解决方案520

9.5.1 Cisco MPLS流量工程运作机理521

9.5.2 SPF算法在实现流量工程时的改进：对SPF算法的增强522

9.5.3 使用可配置的隧道度量方式对SPF运算进行增强524

9.5.4 对IS-IS路由协议的新拓展527

9.5.5 Cisco路由器MPLS流量工程实现配置命令530

9.6 小结531

第十章 MPLS技术在帧中继网络中的应用535

10.1 综述535

10.2 MPLS技术应用于帧中继中的一些专用术语535

10.3 帧中继交换机用作LSP时的一些特性536

10.4 FR-LSR中的标签封装537

10.5 帧中继标签交换的处理539

10.5.1 DLCI的使用539

10.5.2 同类LSP与异类LSP539

10.5.3 帧中继标签交换网的环路防止与控制540

10.6 帧中继标签交换控制部件549

10.7 FR-LSR中的标签分配和标签维护程序550

10.7.1 边缘LSR的行为550

10.7.2 FR-LSR中标签空间的有效利用553

10.8 MPLS帧中继网络中的LDP消息规范554

10.9 小结556

第十一章 基于ATM的MPLS网络互联558

11.1 概述558

11.2 MPLS与ATM的融合565

11.2.1 将ATM的VC交换机用作LSR567

11.2.2 ATM与VP交换机用作LSR578

11.2.3 MPLS与ATM的“夜行船”操作582

11.2.4 基于ATM连接的VCID通告588

11.2.5 VC池591

11.2.6 IP地址解析和MPLS的ATM信令593

11.3 基于ATM实现的MPLS可扩充性597

11.3.1 VPI/VCI的使用597

11.3.2 网络尺寸599

11.3.3 基于要求/基于请求的建立600

11.3.4 虚标签空间600

11.3.5 VP合并601

11.3.6 VC合并601

11.4 可进行VC合并的ATMLSR的性能602

11.4.1 可进行VC合并的MPLS交换体系结构604

11.4.2 VC合并的性能605

11.5 由ATM网向MPLS网的演进609

11.6 小结615

第十二章 MPLS技术应用于虚拟专用网619

12.1 VPN概述619

12.1.1 什么是VPN620

12.1.2 VPN应用的要求621

12.1.3 VPN的结构622

12.2 VPN技术基础--隧道技术623

12.2.1 VPN隧道协议的需求623

12.3 VPN结构630

12.3.1 FR和ATMVC构成的VPN结构630

12.3.2 基于IP隧道的VPN结构632

12.3.3 GRE隧道636

12.4 利用MPLS技术实现VPN638

12.4.1 MPLS VPN结构639

12.4.2 MPLS技术对IP扩展头问题的解决643

12.4.3 MPLS VPN安全性644

12.4.4 MPLS VPN实例646

12.5 IP+ATM核心网中的VPN的结构648

12.6 MPLS接入VPN649

12.6.1 拨号接入(模拟线路或ISDN)650

12.6.2 DSL接入650

12.6.3 Cable接入652

12.6.4 移动(无线)IP接入653

12.6.5 FR/ATM接入654

12.6.6 传统的租用线路接入654

12.7 小结654

第十三章 基于MPLS的话音业务658

13.1 发展背景和动力658

13.2 VoMPLS参考模型659

13.2.1 参考模型的组成和功能659

13.2.2 VoMPLS的数据平面663

13.2.3 VoMPLS的控制平面663

13.3 VoMPLS的应用664

13.3.1 网关间的连接664

13.3.2 MPLS上的电路仿真665

13.3.3 低速链路上的VoMPLS665

13.3.4 VoMPLS的语音流量工程665

13.3.5 用MPLS实现端到端的QoS667

13.4 VoMPLS对呼叫控制协议的要求669

13.5 VoMPLS的语音服务要求672

13.6 小结673

第十四章 MPLS网络管理与维护675

14.1 引言675

14.2 OSI网络管理标准简介675

14.2.1 OSI网络管理框架677

14.2.2 OSI管理信息结构(SMI)682

14.2.3 公共管理信息服务和协议(CMIS/CMIP)683

14.2.4 OSI系统管理683

14.2.5 OSI在电信网络管理中的应用：电信管理网(TMN)687

14.2.6 OSI在因特网管理中的应用：简单网络管理协议(SNMP)690

14.3 简单网络管理协议(SNMP)691

14.3.1 SNMP的发展691

14.3.2 SNMP原理692

14.3.3 管理信息结构(SMI)694

14.3.4 SNMP管理信息库(MIB)701

14.3.5 SNMP协议702

14.3.6 SNMP第三版(SNMPv3)705

14.4 MPLS网络管理面临的挑战707

14.5 MPLS网络管理体系结构708

14.5.1 通用交换机管理协议(GSMP)708

14.5.2 链路管理协议(LMP)711

14.6 MPLS网络管理信息库712

14.6.1 MPLS标签交换路由器MIB712

14.6.2 MPLS标签分发协议MIB715

14.6.3 MPLS流量工程MIB718

14.6.4 MPLS数据包分类MIB721

14.6.5 MPLS差分服务体系结构MIB722

14.6.6 组播源发现MIB727

14.6.7 通用交换机管理协议MIB728

14.6.8 第二层隧道协议(L2TP)MIB728

14.7 MPLS网络操作和维护(OAM)729

14.7.1 OAM简介729

14.7.2 MPLS OAM的标准化进程730

14.7.3 MPLS中OAM功能的要求730

14.7.4 MPLS的OAM功能举例731

14.7.5 MPLS OAM工具介绍732

14.7.6 ICMP的扩展734

14.7.7 MPLS OAM数据包定义738

14.8 小结739

附录A IETF有关MPLS的相关草案文档743

附录B MPLS专用术语简析751

附录C 英文缩略语索引758