《電信交換》課件

電信交換電信交換是現代通信網絡的核心技術，它連接了不同的用戶和網絡，實現通信的可靠性和效率。課程概述課程內容本課程涵蓋了電信交換技術的基本原理、架構、協(xié)議和應用。教學目標幫助學生理解電信交換技術的基本概念，掌握關鍵技術，并具備解決實際問題的能力。課程價值為學生提供深入了解電信交換技術的機會，為未來從事相關領域工作打下堅實基礎。電信網絡概述電信網絡是現代社會重要的基礎設施，用于連接各種通信設備，提供話音、數據、視頻等服務。電信網絡的組成部分包括交換機、路由器、光纜、無線基站等，這些設備共同協(xié)作，實現信息傳輸和處理。電信網絡是現代社會的重要基礎設施，為人們的日常生活和社會經濟發(fā)展提供了重要的支撐。電路交換1連接建立建立通信線路，分配專用線路。建立連接過程需要時間，但通信效率高。2數據傳輸數據在專用線路上傳輸，保證了數據傳輸的實時性和安全性。3連接釋放通信結束后釋放線路，以便其他用戶使用。電路交換系統(tǒng)結構交換機交換機是電路交換系統(tǒng)中最重要的組成部分，負責建立、維護和釋放電路連接。交換機根據用戶請求連接不同的線路，并進行信號轉換和處理?？刂茊卧刂茊卧撠煿芾斫粨Q機的整體運行，包括用戶管理、線路管理、故障檢測和系統(tǒng)監(jiān)控?？刂茊卧撠熖幚碛脩艉艚械倪B接請求，并分配交換機資源。線路接口線路接口負責連接用戶終端或其他交換機，進行信號轉換和傳輸。線路接口提供用戶接入點，支持各種類型線路連接。電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)為交換機提供穩(wěn)定的電力供應，確保系統(tǒng)正常運行。電源系統(tǒng)通常配備冗余電源，防止單點故障。電路交換系統(tǒng)信號信令類型電路交換系統(tǒng)使用各種信令類型，例如呼叫建立、呼叫連接、呼叫釋放等。信令協(xié)議信令協(xié)議定義了信號的格式、編碼和傳輸方式，確保信號在不同設備之間的正確傳輸。信令通道信令通道用于傳輸信令信息，可以是單獨的通道或與語音通道共享。信令功能信令功能包括呼叫控制、路由選擇、計費和維護等。電路交換系統(tǒng)編號計劃1號碼分配每個用戶分配一個唯一的電話號碼，確保用戶之間通信的準確性。2號碼結構電話號碼通常由區(qū)號、交換機號和用戶號組成，方便識別和管理。3號碼管理建立號碼管理系統(tǒng)，記錄分配給用戶的號碼信息，以便查詢和維護。4編號優(yōu)化根據用戶數量和業(yè)務需求，合理分配號碼資源，提高號碼使用效率。電路交換系統(tǒng)供電系統(tǒng)電源質量電路交換系統(tǒng)需要穩(wěn)定的電源，保證設備正常運行。電源備份系統(tǒng)需要提供不間斷電源(UPS)保障，防止停電導致服務中斷。電源管理需要合理設計電源分配方案，防止過載，并提供電源監(jiān)控和管理。電路交換系統(tǒng)時鐘系統(tǒng)1時間同步確保整個交換系統(tǒng)各個部分的時間一致性，保證業(yè)務的正常運行和管理。2時鐘源通常采用高精度石英晶體振蕩器或原子鐘作為時鐘源，以保證時鐘精度。3時鐘分發(fā)將時鐘信號分發(fā)到交換機、控制臺和其他設備，確保所有設備的時間一致性。4時鐘管理對時鐘系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理，保證時鐘系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。電路交換系統(tǒng)機房建設電路交換系統(tǒng)機房是電信網絡的核心基礎設施，需要滿足高可靠性、高安全性、高可用性和易于維護的要求。機房建設需要進行規(guī)劃設計，并根據相關標準進行實施。設計中應考慮機房的面積、電源、空調、消防等方面的要求，確保設備運行安全可靠。電路交換系統(tǒng)維護定期檢查檢查系統(tǒng)硬件和軟件狀態(tài)，包括交換機、線路、電源等故障處理及時排查并修復系統(tǒng)故障，確保系統(tǒng)正常運行性能優(yōu)化通過調整系統(tǒng)參數和配置，提高系統(tǒng)性能，優(yōu)化用戶體驗安全維護定期進行安全掃描，更新安全補丁，防止系統(tǒng)遭受攻擊系統(tǒng)升級根據技術發(fā)展和用戶需求，對系統(tǒng)進行升級和維護分組交換分組交換是一種數據傳輸方式，將數據分成固定長度的數據包，通過網絡發(fā)送。它與電路交換不同，不需要在通信開始前建立專用的物理連接，而是將數據包發(fā)送到網絡中，通過路由器進行轉發(fā)，到達最終目的地。分組交換系統(tǒng)結構網絡層分組交換系統(tǒng)負責數據包的路由和轉發(fā)。數據鏈路層數據鏈路層負責數據包在網絡節(jié)點之間的傳輸。物理層物理層負責數據包在物理媒介上的傳輸。分組交換系統(tǒng)信號數據包分組交換系統(tǒng)中，數據以數據包的形式傳輸?？刂菩盘柨刂菩盘栍糜诠芾頂祿穆酚珊娃D發(fā)。時鐘信號時鐘信號用于同步不同設備之間的操作。分組交換系統(tǒng)編號計劃網絡標識每個分組交換網絡都需要一個唯一的標識符，用于區(qū)分不同的網絡。節(jié)點標識每個節(jié)點在網絡中也需要一個唯一的標識符，用于識別不同的路由器或交換機。接口標識每個節(jié)點上的接口也需要一個唯一的標識符，用于區(qū)分不同的物理或虛擬連接。用戶標識每個用戶需要一個唯一的標識符，用于識別不同的終端設備。分組交換系統(tǒng)路由與轉發(fā)1數據包到達數據包到達分組交換系統(tǒng)2地址解析根據目標地址解析路由信息3路由選擇選擇最佳轉發(fā)路徑4數據包轉發(fā)將數據包轉發(fā)至下一跳設備分組交換系統(tǒng)需要進行數據包的路由與轉發(fā)操作，以確保數據包能夠按照預定的路徑從源節(jié)點到達目標節(jié)點。路由選擇是指根據數據包的目標地址，選擇最佳的轉發(fā)路徑，以確保數據包能夠快速、可靠地到達目的地。數據包轉發(fā)是指將數據包從一個設備轉發(fā)到另一個設備，最終到達目標節(jié)點。分組交換系統(tǒng)質量控制性能監(jiān)控分組交換系統(tǒng)監(jiān)控網絡性能指標，例如吞吐量、延遲和丟包率。監(jiān)控數據可以幫助識別網絡瓶頸和問題。流量管理控制流量分配和優(yōu)先級，確保關鍵業(yè)務流量得到優(yōu)先處理，防止網絡擁塞。分組交換系統(tǒng)安全防護身份驗證與訪問控制確保只有授權用戶才能訪問網絡資源。使用用戶名和密碼、數字證書、生物識別等身份驗證方法。數據加密與完整性保護保護敏感數據在傳輸和存儲過程中的安全。采用加密算法對數據進行加密，確保數據完整性和機密性。入侵檢測與防御及時發(fā)現并阻止來自外部或內部的攻擊。利用入侵檢測系統(tǒng)和防火墻，識別惡意行為并采取防御措施。安全審計與監(jiān)控記錄網絡活動，跟蹤用戶行為，監(jiān)控網絡安全狀況。定期分析日志，及時發(fā)現并解決潛在的安全問題。通信網絡管理概述通信網絡管理是現代通信網絡不可或缺的一部分，它負責監(jiān)控、維護和優(yōu)化整個網絡的運行。通信網絡管理涵蓋網絡設備、服務、用戶和安全等各個方面，旨在確保網絡穩(wěn)定運行、提供高質量服務、提高用戶體驗。通信網絡管理架構11.網絡管理系統(tǒng)網絡管理系統(tǒng)是通信網絡管理的核心，負責監(jiān)控、配置和維護網絡設備和服務。22.管理信息庫管理信息庫（MIB）存儲網絡設備和服務的配置、狀態(tài)和性能數據，為網絡管理提供數據支撐。33.網絡管理協(xié)議網絡管理協(xié)議（如SNMP、CMIP）定義了網絡管理系統(tǒng)和網絡設備之間通信的規(guī)則，確保數據交換和信息傳遞的規(guī)范性。44.管理應用程序管理應用程序基于網絡管理協(xié)議和MIB，提供各種網絡管理功能，例如故障診斷、性能分析和配置管理。通信網絡管理協(xié)議SNMP(簡單網絡管理協(xié)議)SNMP是一種應用層協(xié)議，用于管理網絡設備。CMIP(通用管理信息協(xié)議)CMIP是一種基于OSI模型的協(xié)議，提供更復雜的功能。NETCONF(網絡配置協(xié)議)NETCONF是一種基于XML的協(xié)議，用于配置和管理網絡設備。YANG(數據建模語言)YANG用于定義網絡設備的配置數據模型。通信網絡管理系統(tǒng)網絡管理系統(tǒng)網絡管理系統(tǒng)是用于監(jiān)控、控制和管理通信網絡的軟件和硬件系統(tǒng)，確保網絡的正常運行和高效利用。主要功能網絡配置管理性能監(jiān)控與分析故障診斷與修復安全管理管理工具網絡管理工具提供圖形化界面，幫助網絡管理員方便地管理網絡設備和資源，并進行故障分析和解決。系統(tǒng)架構網絡管理系統(tǒng)通常由多個模塊組成，包括管理服務器、代理程序、數據庫和用戶界面等。通信網絡管理應用性能管理監(jiān)控網絡設備性能，分析網絡流量，優(yōu)化網絡資源利用率。故障管理及時發(fā)現并處理網絡故障，提高網絡可靠性和穩(wěn)定性。安全管理防御網絡攻擊，保障網絡安全，保護用戶數據和隱私。配置管理管理網絡設備配置，確保網絡設備運行正常，并進行版本控制。下一代網絡技術下一代網絡技術（NGN）旨在克服傳統(tǒng)網絡的局限性，并為用戶提供更強大、更靈活、更安全的服務。它融合了多種技術，包括IP網絡、移動通信、互聯網、以及各種新興技術。云計算與虛擬化云計算云計算是一種基于互聯網的計算模式，用戶可以隨時隨地訪問計算資源，例如服務器、存儲、網絡等。云計算模型包括公有云、私有云和混合云，可以滿足不同用戶的需求。虛擬化虛擬化技術將物理硬件資源虛擬化為多個邏輯資源，可以提高硬件利用率，降低運營成本。常見的虛擬化技術包括服務器虛擬化、存儲虛擬化和網絡虛擬化，可以實現資源的靈活分配和管理。軟件定義網絡網絡虛擬化將網絡設備的硬件和軟件分離，實現網絡功能的虛擬化，提升網絡資源利用率。編程控制通過軟件定義網絡控制器來管理和配置網絡設備，實現網絡功能的自動化和智能化。云計算集成將軟件定義網絡與云計算平臺集成，提供靈活的網絡服務，滿足云環(huán)境的需求。網絡功能虛擬化11.虛擬化網絡功能將傳統(tǒng)硬件設備上的網絡功能，如路由器、交換機等，虛擬化為軟件，運行在通用服務器或虛擬機上。22.優(yōu)勢提高資源利用率，降低運營成本，提升網絡靈活性和可擴展性，促進創(chuàng)新業(yè)務發(fā)展。33.應用場景用于運營商核心網、邊緣網絡、企業(yè)網絡等，提高網絡效率，簡化運營管理。44.未來趨勢與云計算、軟件定義網絡等技術相融合，推動網絡架構的演進，實現更加靈活、高效、智能的網絡。物聯網技術傳感器網絡傳感器網絡收集數據，并通過網絡傳輸到云端。智能家居通過智能設備和系統(tǒng)實現家庭自動化和智能化管理。智慧城市利用物聯網技術提升城市管理效率，優(yōu)化資源配置。工業(yè)物聯網通過傳感器和數據分析優(yōu)化生產流程，提高生產效率。5G網絡技術高速率5G技術帶來更快的下載速度和更低的延遲，支持超高清視頻流和云游戲等應用。高容量5