IP交換網(wǎng)原理、技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

第1章  緒論　1                  
 1.1  互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程　1                  
 1.1.1  DDN專用線路互連路由器階段　1                  
 1.1.2  ATM交換網(wǎng)互聯(lián)帶ATM SAR接口的路由器階段　2                  
 1.1.3  MPLS網(wǎng)絡(luò)　4                  
 1.2  IP交換技術(shù)發(fā)展過(guò)程　6                  
 1.2.1  3COM Fast IP　7                  
 1.2.2  Cisco標(biāo)簽交換技術(shù)　8                  
 1.2.3  多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）　10                  
 1.3  MPLS新的功能特性　10                  
 1.3.1  交換和路由相結(jié)合　11                  
 1.3.2  信息流工程　12                  
 1.3.3  服務(wù)分類（CoS）　13                  
 1.3.4  基于MPLS的虛擬專用網(wǎng)（VPN）　14                  
 1.4  Juniper Networks IP交換設(shè)備　19                  
 1.4.1  Juniper Networks LSR結(jié)構(gòu)　19                  
 1.4.2  Juniper Networks LSR　19                  
 1.4.3  Juniper Networks LSR性能優(yōu)勢(shì)　22                  
 第2章  SDH和ATM　23                  
 2.1  同步數(shù)字體系（SDH）　23                  
 2.1.1  同步數(shù)字信號(hào)　24                  
 2.1.2  SDH幀結(jié)構(gòu)　26                  
 2.1.3  SDH開(kāi)銷(xiāo)　29                  
 2.1.4  SDH 管理單元指針　35                  
 2.1.5  SDH復(fù)用　37                  
 2.1.6  SDH映射　40                  
 2.1.7  用凈荷指針調(diào)節(jié)頻率和相位差異　45                  
 2.1.8  SDH構(gòu)件　45                  
 2.1.9  SDH配置　49                  
 2.1.10  SDH 和SONET　50                  
 2.1.11  SDH的性能優(yōu)勢(shì)　51                  
 2.1.12  PPP over SDH　52                  
 2.2  ATM網(wǎng)絡(luò)　53                  
 2.2.1  物理層　54                  
 2.2.2  ATM層　57                  
 2.2.3  ATM適配層　82                  
 2.2.4  IP over ATM　90                  
 2.3  SDH和ATM應(yīng)用實(shí)例　92                  
 2.3.1  SDH應(yīng)用實(shí)例　92                  
 2.3.2  ATM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例　94                  
 第3章  IP交換技術(shù)概述　96                  
 3.1  IP導(dǎo)航器　96                  
 3.1.1  虛擬網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航器　97                  
 3.1.2  多點(diǎn)到點(diǎn)隧道　97                  
 3.1.3  IP導(dǎo)航器的操作過(guò)程　98                  
 3.2  標(biāo)簽交換　99                  
 3.2.1  標(biāo)簽交換轉(zhuǎn)發(fā)構(gòu)件　100                  
 3.2.2  標(biāo)簽交換控制構(gòu)件　101                  
 3.2.3  傳統(tǒng)的第三層路由　103                  
 3.2.4  路由信息的層次結(jié)構(gòu)　105                  
 3.2.5  標(biāo)簽交換和ATM　106                  
 3.2.6  QoS　107                  
 3.3  Fast IP　107                  
 3.3.1  Fast IP的技術(shù)基礎(chǔ)　107                  
 3.3.2  LAN環(huán)境下的Fast IP　112                  
 3.3.3  Fast IP代理　114                  
 3.3.4  Fast IP技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì)　115                  
 3.4  Cisco NETFlow交換技術(shù)　115                  
 3.5  IP交換機(jī)　117                  
 3.5.1  IP交換機(jī)的主要構(gòu)件　117                  
 3.5.2  IP交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程　117                  
 3.5.3  IP交換機(jī)支持的服務(wù)　119                  
 3.5.4  Ipsilon流管理協(xié)議　120                  
 3.5.5  通用交換機(jī)管理協(xié)議　122                  
 3.6  SecureFast虛擬網(wǎng)絡(luò)　123                  
 3.6.1  升級(jí)到SecureFast虛擬網(wǎng)絡(luò)的四個(gè)階段　123                  
 3.6.2  在SecureFast虛擬網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)IP信息流　126                  
 3.7  各種IP交換技術(shù)比較　129                  
 第4章  多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）　131                  
 4.1  MPLS概述　131                  
 4.1.1  MPLS結(jié)構(gòu)　131                  
 4.1.2  MPLS標(biāo)簽堆棧編碼　139                  
 4.1.3  MPLS協(xié)議結(jié)構(gòu)　142                  
 4.1.4  標(biāo)簽交換路由器結(jié)構(gòu)　142                  
 4.2  MPLS的設(shè)計(jì)目標(biāo)　143                  
 4.3  MPLS的性能優(yōu)勢(shì)　144                  
 4.3.1  相對(duì)于以路由器為核心設(shè)備的IP主干網(wǎng)　144                  
 4.3.2  相對(duì)于以ATM或幀中繼為互連技術(shù)的IP主干網(wǎng)　146                  
 4.4  技術(shù)途徑　147                  
 4.4.1  標(biāo)簽分發(fā)機(jī)制　147                  
 4.4.2  流合并　149                  
 4.4.3  環(huán)路處理　151                  
 4.4.4  分層操作　153                  
 4.4.5  顯式路由　155                  
 4.4.6  LSP控制：有序和獨(dú)立　156                  
 4.5  一個(gè)LSR實(shí)例--Juniper Networks M40　157                  
 4.5.1  路由軟件　157                  
 4.5.2  基于ASIC的報(bào)文處理和查找部件　157                  
 4.5.3  交換結(jié)構(gòu)　159                  
 4.5.4  線卡　161                  
 4.5.5  報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)引擎的轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文過(guò)程　161                  
 第5章  標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議（LDP）　164                  
 5.1  LDP概述　164                  
 5.1.1  LDP對(duì)等實(shí)體　164                  
 5.1.2  LDP消息類型　164                  
 5.1.3  LDP消息結(jié)構(gòu)　165                  
 5.1.4  LDP出錯(cuò)處理　165                  
 5.1.5  LDP擴(kuò)展和向后兼容　165                  
 5.2  LDP操作　165                  
 5.2.1  轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類　165                  
 5.2.2  標(biāo)簽空間. 標(biāo)識(shí)符. 會(huì)話和運(yùn)輸層　166                  
 5.2.3  非直接互連LSR之間的LDP會(huì)話　167                  
 5.2.4  LDP發(fā)現(xiàn)過(guò)程　168                  
 5.2.5  建立和維持LDP會(huì)話　169                  
 5.2.6  標(biāo)簽分發(fā)和管理　172                  
 5.2.7  LDP標(biāo)識(shí)符和下一跳地址　175                  
 5.2.8  環(huán)路檢測(cè)　175                  
 5.3  協(xié)議說(shuō)明　175                  
 5.3.1  LDP PDU　176                  
 5.3.2  類型-長(zhǎng)度-值編碼　176                  
 5.3.3  公共參數(shù)的TLV編碼　177                  
 5.3.4  LDP消息　181                  
 5.4  建立LSP過(guò)程　188                  
 5.5  用LDP建立受約束的LSP　191                  
 5.5.1  約束路由概述　192                  
 5.5.2  建立CR_LSP方法　192                  
 5.5.3  CR_LSP建立過(guò)程　197                  
 5.6  M40標(biāo)簽交換路由器通過(guò)LDP建立LSP的例子　199                  
 5.6.1  M40配置　199                  
 5.6.2  LDP創(chuàng)建LSP實(shí)例　200                  
 5.6.3  報(bào)文傳輸過(guò)程　202                  
 第6章  資源預(yù)留協(xié)議　204                  
 6.1  概述　204                  
 6.1.1  數(shù)據(jù)流　205                  
 6.1.2  資源預(yù)留模式　205                  
 6.1.3  資源預(yù)留類型　206                  
 6.1.4  各種資源預(yù)留類型實(shí)例　208                  
 6.2  RSVP協(xié)議機(jī)制　210                  
 6.2.1  RSVP消息　210                  
 6.2.2  合并流說(shuō)明符　211                  
 6.2.3  軟狀態(tài)　212                  
 6.2.4  清除消息　212                  
 6.2.5  出錯(cuò)消息　212                  
 6.2.6  確認(rèn)消息　213                  
 6.2.7  建立會(huì)話過(guò)程　213                  
 6.3  RSVP功能說(shuō)明　214                  
 6.3.1  RSVP消息格式　214                  
 6.3.2  發(fā)送RSVP消息　219                  
 6.4  RSVP工作過(guò)程　219                  
 6.5  擴(kuò)展RSVP概述　222                  
 6.5.1  LSP隧道操作過(guò)程　223                  
 6.5.2  重新路由信息流工程隧道　224                  
 6.6  LSP隧道相關(guān)對(duì)象格式　225                  
 6.6.1  標(biāo)簽對(duì)象　225                  
 6.6.2  請(qǐng)求標(biāo)簽對(duì)象　226                  
 6.6.3  顯式路由對(duì)象　227                  
 6.6.4  路由記錄對(duì)象　230                  
 6.7  重新定義的會(huì)話. 發(fā)送者樣板和過(guò)濾器說(shuō)明符對(duì)象　232                  
 6.7.1  會(huì)話對(duì)象　232                  
 6.7.2  發(fā)送者樣板和過(guò)濾器說(shuō)明符對(duì)象　233                  
 6.8  Hello擴(kuò)展　233                  
 6.8.1  Hello對(duì)象格式　233                  
 6.8.2  Hello工作機(jī)制　234                  
 6.9  用擴(kuò)展RSVP建立LSP的過(guò)程　235                  
 第7章  ATM_LSR和幀中繼LSR　239                  
 7.1  ATM_LSR　239                  
 7.1.1  ATM_LSR結(jié)構(gòu)　242                  
 7.1.2  ATM_LSR域LSP建立過(guò)程　243                  
 7.1.3  VC合并　245                  
 7.1.4  TTL操作　246                  
 7.2  幀中繼LSR　247                  
 7.2.1  幀中繼LSR結(jié)構(gòu)　250                  
 7.2.2  FR_LSR域LSP建立過(guò)程　251                  
 7.2.3  VC合并　254                  
 7.2.4  TTL操作　254                  
 7.3  一個(gè)用FR_LSR域和ATM_LSR域構(gòu)成的MPLS域?qū)嵗?54                  
 第8章  基于MPLS虛擬專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)　260                  
 8.1  專用網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)概述　260                  
 8.1.1  撥號(hào)線路　260                  
 8.1.2  DDN租用線路　261                  
 8.1.3  ATM　262                  
 8.1.4  幀中繼　263                  
 8.1.5  基于IP VPN　264                  
 8.1.6  基于MPLS第二層VPN　271                  
 8.1.7  基于MPLS第三層VPN　274                  
 8.2  基于MPLS第二層VPN　278                  
 8.2.1  簡(jiǎn)介　278                  
 8.2.2  基于MPLS第二層VPN的操作過(guò)程　280                  
 8.2.3  第二層互連　284                  
 8.2.4  報(bào)文傳輸　284                  
 8.2.5  基于MPLS第二層VPN自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和信令協(xié)議　288                  
 8.2.6  一個(gè)基于MPLS第二層VPN的實(shí)例　290                  
 8.3  基于MPLS第三層VPN　295                  
 8.3.1  節(jié)點(diǎn)和CE　295                  
 8.3.2  VPN路由轉(zhuǎn)發(fā)表　296                  
 8.3.3  BGP分發(fā)VPN路由　296                  
 8.3.4  IP主干網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)IP報(bào)文過(guò)程　300                  
 8.3.5  隔離VPN　301                  
 8.3.6  PE從CE獲知路由的過(guò)程　301                  
 8.3.7  CE從PE獲取路由的過(guò)程　302                  
 8.3.8  BGP/MPLS VPN分層結(jié)構(gòu)　303                  
 8.3.9  不同服務(wù)提供者之間互連　303                  
 8.3.10  從VPN訪問(wèn)Internet　304                  
 8.3.11  VPN管理　305                  
 8.3.12  安全性　306                  
 8.3.13  可擴(kuò)充性　306                  
 8.3.14  一個(gè)基于MPLS第三層VPN的實(shí)例　307                  
 8.3.15  從VPN節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)Internet實(shí)例　314                  
 第9章  信息流工程　317                  
 9.1  信息流工程應(yīng)用　318                  
 9.2  第一階段的信息流工程　318                  
 9.2.1  信息流工程功能　318                  
 9.2.2  第一階段的信息流工程的限制　319                  
 9.3  第二階段的信息流工程　320                  
 9.3.1  IP重疊網(wǎng)絡(luò)的操作　320                  
 9.3.2  IP重疊網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)勢(shì)　322                  
 9.3.3  IP重疊網(wǎng)絡(luò)的限制　322                  
 9.4  MPLS網(wǎng)絡(luò)的信息流工程　324                  
 9.4.1  基于MPLS的信息流工程方法所需構(gòu)件　324                  
 9.4.2  靈活的LSP計(jì)算和配置　328                  
 9.5  成功的信息流工程實(shí)現(xiàn)的操作要求　330                  
 9.6  Juniper Networks信息流工程結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)勢(shì)　330                  
 第10章  服務(wù)分類　333                  
 10.1  服務(wù)分類機(jī)制　333                  
 10.2  報(bào)文時(shí)延　333                  
 10.3  CoS功能　334                  
 10.3.1  速率限制　334                  
 10.3.2  管制器　335                  
 10.3.3  輸出隊(duì)列選擇　335                  
 10.3.4  加權(quán)循環(huán)隊(duì)列服務(wù)　335                  
 10.3.5  重寫(xiě)優(yōu)先級(jí)字段　336                  
 10.3.6  早期隨機(jī)檢測(cè)　336                  
 10.4  CoS應(yīng)用實(shí)例--IP電話　337                  
 10.4.1  IP電話配置實(shí)例　338                  
 10.4.2  隊(duì)列管理　339                  
 第11章  標(biāo)簽交換路由器　340                  
 11.1  概述　340                  
 11.1.1  Internet快速增長(zhǎng)對(duì)ISP的影響　340                  
 11.1.2  ISP擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的方法　341                  
 11.1.3  路由系統(tǒng)基本構(gòu)件　342                  
 11.1.4  Internet骨干路由器--LSR的關(guān)鍵屬性　343                  
 11.2  M系列骨干路由器結(jié)構(gòu)　343                  
 11.2.1  路由軟件--JUNOS Internet軟件　344                  
 11.2.2  路由查找--Internet處理器ASIC　344                  
 11.2.3  交換結(jié)構(gòu)　346                  
 11.2.4  線卡　348                  
 11.3  報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)引擎?zhèn)鬏攬?bào)文過(guò)程　348                  
 11.4  ISP中的M系列路由器　350                  
 11.4.1  磐石般可靠性　350                  
 11.4.2  方便使用　351                  
 11.5  速率限制和信息流管制　351                  
 11.5.1  速率限制和信息流管制方法　351                  
 11.5.2  Internet處理器II ASIC速率限制和信息流管制功能　355                  
 11.5.3  Internet處理器II ASIC信息流管制配置實(shí)例　358                  
 11.6  增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全　359                  
 11.6.1  源地址認(rèn)證　359                  
 11.6.2  計(jì)數(shù)并追蹤拒絕服務(wù)（DoS）攻擊　360                  
 11.6.3  防止偽造的NOC地址　362                  
 11.6.4  增強(qiáng)路由引擎安全性　362                  
 11.7  Juniper Networks Internet骨干路由器M5和M10　363                  
 11.7.1  性能優(yōu)勢(shì)　364                  
 11.7.2  M5和M10路由器結(jié)構(gòu)　365                  
 11.7.3  M5和M10路由器報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)引擎　366                  
 11.7.4  M5和M10路由器路由引擎　366                  
 11.7.5  M5和M10路由器JUNOS軟件　366                  
 11.7.6  M5和M10路由器物理接口卡　366                  
 11.8  Juniper Networs Internet骨干路由器M20和M40　374                  
 11.8.1  M20和M40路由器性能優(yōu)勢(shì)　376                  
 11.8.2  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　377                  
 11.8.3  靈活的PIC集中器　379                  
 11.8.4  物理接口卡　381                  
 11.9  Juniper Networks IP骨干網(wǎng)路由器M160　382                  
 11.9.1  M160路由器的性能優(yōu)勢(shì)　383                  
 11.9.2  M160路由器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　385                  
 11.9.3  靈活的PIC集中器　388                  
 11.9.4  物理接口卡　390                  
 第12章  IP交換網(wǎng)的設(shè)計(jì)實(shí)例　391                  
 12.1  Internet主干網(wǎng)的設(shè)計(jì)實(shí)例　391                  
 12.1.1  Internet主干網(wǎng)的設(shè)備配置要求　391                  
 12.1.2  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　392                  
 12.1.3  操作過(guò)程　393                  
 12.2  基于MPLS第二層VPN實(shí)例　410                  
 12.2.1  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　410                  
 12.2.2  路由器配置　 411                  
 12.2.3  工作過(guò)程　413                  
 12.3  基于MPLS第三層VPN實(shí)例　417                  
 12.3.1  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　417                  
 12.3.2  MPLS網(wǎng)絡(luò)配置　418                  
 12.3.3  PE路由器的VPN配置　420                  
 12.3.4  VPN路由信息的分發(fā)過(guò)程　421                  
 12.3.5  通過(guò)MPLS網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)VPN信息流　427                  
 12.3.6  VPN信息流傳輸實(shí)例　428                  
 12.4  ISP作為BGP/MPLS VPN用戶　430                  
 12.4.1  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　430                  
 12.4.2  控制流和數(shù)據(jù)流　430                  
 12.5  BGP/MPLS VPN服務(wù)提供者作為BGP/MPLS VPN用戶　436                  
 12.5.1  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　437                  
 12.5.2  用控制流建立LSP　438                  
 12.5.3  用控制流分發(fā)路由信息　438                  
 12.5.4  用戶信息流從VPN_B節(jié)點(diǎn)1轉(zhuǎn)發(fā)到VPN_B節(jié)點(diǎn)2的過(guò)程　442                  
 參考文獻(xiàn)　444