目 錄
第一部分 基本技術、數據中心和IP PBX
第1章 云計算及其實現技術 2
1.1 光纜與銅纜 3
1.1.1 光纜：高速網絡的構成單元 3
1.1.2 信息內容供應商：使用光纖的大戶 4
1.1.3 把光纖簇的每一根光纖的容量按照波長分割 5
1.1.4 各個商業(yè)機構的光纜 10
1.2 芯片—數字時代的基石 15
1.3 數據單元—分組 17
1.3.1 每個數據分組的靈活的路由選擇功能 18
1.3.2 吞吐量 19
1.4 數據分組的深度檢測：業(yè)務的檢測、優(yōu)先接入、審核 19
1.4.1 各家機構的DPI：保護機密信息 20
1.4.2 政府各級部門的監(jiān)控范疇：恐怖主義、網絡的接入、負面評論 20
1.4.3 各家運營商、各種網絡：分類與計費 21
1.4.4 業(yè)務控制技術：優(yōu)先接入某些類型的業(yè)務 21
1.5 壓縮技術 22
1.5.1 流媒體：不下載就能收聽、觀看 23
1.5.2 壓縮技術：網絡電視的動力 24
1.5.3 創(chuàng)新的壓縮算法—用較少的比特數實現較高質量的圖像 25
1.5.4 用編/解碼器實現語音信號的壓縮、語音信號的數字化 26
1.6 采用復用技術增大網絡容量 29
1.6.1 時分復用 29
1.6.2 統計復用：通過對網絡業(yè)務進行優(yōu)先級排序實現高效利用 29
1.7 用協議建立一套通用的規(guī)則 30
1.8 協議及網絡模型的各層 32
1.9 虛擬化：空間、成本、維護效率 32
1.9.1 伸縮性與節(jié)能 33
1.9.2 云計算的實現—虛擬化技術 33
1.10 虛擬化的管理 34
1.10.1 虛擬化數據中心的內存、虛擬機、磁盤存儲器的管理 34
1.10.2 容器：服務器虛擬化的新形式 35
1.11 供應商數據中心的云業(yè)務：應用與研發(fā) 36
1.11.1 私有云業(yè)務與公有云業(yè)務之間的比較 37
1.11.2 云計算的費用 38
1.11.3 推行云計算的理由 38
1.11.4 三種類型的云業(yè)務—云業(yè)務的層次 39
1.11.5 亞馬遜公司：云計算的大鱷 41
1.11.6 較少的IT員工，各種技術的開發(fā)與運營 43
1.11.7 與云端的兼容性 43
1.11.8 歐盟和美國之間的隱私權保護法 46
1.12 小結 47
附錄1A 48
第2章 數據中心、局域網、存儲器、IP專用小交換機 50
2.1 本章內容簡介 50
2.2 什么是局域網 51
2.3 局域網中的交換機、傳輸介質、協議 52
2.3.1 三層交換機—在交換機和數據中心之間傳輸數據 52
2.3.2 與各個節(jié)點相連的二層交換機 53
2.3.3 進行專門處理時采用的虛擬局域網 55
2.3.4 局域網的通信協議 57
2.3.5 網絡操作系統 59
2.3.6 數據中心—安放各種應用程序的中心位置 59
2.3.7 云計算對數據中心的影響 60
2.3.8 數據中心的環(huán)境控制 61
2.3.9 存儲系統—PB級數據的管理 63
2.3.10 虛擬化硬件出現故障時對系統的影響 66
2.3.11 通過虛擬桌面管理用戶的計算機 67
2.3.12 通過路由器接入因特網、接入其他的寬帶網絡 68
2.3.13 對局域網中的各個設備進行監(jiān)控的軟件 69
2.3.14 局域網的監(jiān)控—什么設備運行正常，什么設備停止運行了 70
2.4 IP PBX—語音、視頻、統一通信 74
2.5 IP電話—將語音信號轉換為數字數據 75
2.5.1 語音業(yè)務的質量與安全性 76
2.5.2 用語音質量的檢測指標來衡量網絡的質量 76
2.5.3 在虛擬局域網中優(yōu)先接入語音業(yè)務、視頻業(yè)務 76
2.5.4 IP PBX的結構 77
2.5.5 媒體網關、協議轉換、信令 78
2.5.6 會話啟動協議—兼容的中繼線 78
2.6 統一通信、聯絡中心、視頻會議 79
2.6.1 統一通信將會議、即時消息、電子郵件融合在一起 80
2.6.2 桌面視頻會議 80
2.6.3 視頻會議 81
2.6.4 沉浸式高清視頻會議 82
2.6.5 CPaaS與托管IP PBX的比較 82
2.6.6 聯絡中心—呼入通信、呼出通信的效率 83
2.6.7 語音應答單元—通過按鍵或語音完成路由選擇、接入信息 85
附錄2A 88
第二部分 寬帶網絡的管理和寬帶網絡的各種業(yè)務
第3章 寬帶網絡的管理 91
3.1 本章內容簡介 91
3.2 公共網絡 92
3.3 各城市之間、各大洲之間的核心網絡 93
3.3.1 借助于軟件定義網絡對驟然增加的業(yè)務進行管理 94
3.3.2 網絡功能虛擬化——基本結構 95
3.3.3 海底網絡系統 101
3.4 運營商網絡的帶寬特性 103
3.5 光傳輸網絡——傳輸多種類型的業(yè)務 105
3.6 在核心網中傳輸電影、電視 108
3.6.1 利用前端系統接收和發(fā)送的規(guī)劃 109
3.6.2 集線器站點 109
3.7 中間一公里網絡 110
3.8 最后一公里的接入網 112
3.8.1 增大接入網的容量 112
3.8.2 傳統的電路交換業(yè)務 112
3.8.3 將用戶過渡到借助于因特網協議和光纖實現的語音傳輸 113
3.8.4 數字用戶線數據復用器 113
3.8.5 無源光網絡 115
3.8.6 共享光纖的容量——PON的結構 115
3.8.7 無源光網絡的標準——Gbps速率等級的以太網 116
3.9 有線電視運營商網絡中的接入網 119
3.9.1 用電纜調制解調器接入因特網 119
3.9.2 電纜調制解調器“握手” 120
3.9.3 通過機頂盒接入有線電視節(jié)目 120
3.10 用線纜數據機終端系統提供IP業(yè)務 121
3.10.1 借助于機頂盒支持更多的視頻 121
3.10.2 有線調制解調器的標準向更高的速率過渡 121
3.10.3 從非對稱信道過渡到對稱信道 122
3.10.4 全雙工DOCSIS 3.1——對稱速率 122
3.11 國家緊急情況下的電信業(yè)務 125
3.11.1 確�？煽啃院涂沙掷m(xù)性的規(guī)劃 125
3.11.2 因特網的安全性與可持續(xù)發(fā)展 126
3.12 信令 127
3.12.1 信令概述 127
3.12.2 運營商的互聯及為位于共同租用的場所里的設備提供安全的空間 128
附錄3A 129
第4章 寬帶網絡的各種業(yè)務 131
4.1 本章內容簡介 131
4.2 用寬帶實現的網絡電話通信業(yè)務 133
4.2.1 住宅用戶業(yè)務與企業(yè)業(yè)務的比較 134
4.2.2 企業(yè)采用了價格較低、用戶使用靈活的網絡電話業(yè)務 134
4.2.3 面向非常小的機構的網絡電話 135
4.2.4 網絡電話、Wi-Fi對傳統運營商的影響 135
4.2.5 電話公司有線中繼線的分界點 136
4.3 用于交換機之間建立通信連接的多協議標簽交換 136
4.3.1 MPLS虛擬專用網——一種托管業(yè)務 136
4.3.2 MPLS的路由選擇、安全性 137
4.3.3 多協議標簽交換的實現 137
4.3.4 跨國公司的多協議標簽交換技術 138
4.3.5 按照業(yè)務的等級優(yōu)先處理業(yè)務 138
4.4 因特網中的IP虛擬專用網 139
4.5 增強IP虛擬專用網中所傳輸業(yè)務的安全性 140
4.5.1 接入IP虛擬專用網的安全協議 140
4.5.2 通過配備防火墻預防惡意攻擊 142
4.6 托管業(yè)務 143
4.6.1 托管業(yè)務并不是無聲管道供應商 143
4.6.2 具有多種功能的托管業(yè)務 144
4.7 采用銅纜的數字用戶線的距離限制 145
4.7.1 數字用戶線技術的工作原理 145
4.7.2 數字用戶線的局限性 145
4.8 運營商的Gbps速率等級的以太網 146
4.8.1 運營商Gbps速率等級以太網的靈活性和可調整的速率 147
4.8.2 專用波長 148
4.8.3 容量較大的寬帶已取代了T1與T3的大部分業(yè)務 148
4.9 專用線路的網絡結構 148
4.9.1 安全等級更高的專用線路 149
4.9.2 自頂向下的網絡結構 150
4.9.3 與云端直接相連的專線 152
4.9.4 會話啟動協議——帶外信令 153
4.9.5 企業(yè)的軟件定義廣域網 153
4.9.6 網絡的備份——預防出現斷電 156
附錄4A 158
第三部分 因特網與蜂窩網絡
第5章 因特網 161
5.1 本章內容簡介 161
5.2 什么是因特網 162
5.2.1 因特網的特性 163
5.2.2 因特網中采用的協議 163
5.2.3 容量的影響——寬帶網絡的普及 164
5.2.4 利用搜索引擎獲取所存儲的大量信息 165
5.2.5 搜索引擎——數學算法與網站的排名 166
5.2.6 Internet 2——因特網的非商業(yè)性發(fā)展 167
5.3 顛覆性技術：流式傳輸 167
5.3.1 流媒體業(yè)務的增長 167
5.3.2 較為便捷的設置提高了因特網的使用率 168
5.3.3 接入流媒體——將電視機、游戲機與移動設備相連 168
5.3.4 流媒體的機頂盒 168
5.3.5 吸引用戶并留住用戶——內容的重要性 169
5.3.6 提供流媒體業(yè)務的公司簡介 171
5.3.7 流媒體業(yè)務的廣告收入 171
5.3.8 全球范圍內的流媒體 172
5.3.9 使用簡便：技術的推動者 172
5.3.10 付費電視——“精簡”套餐加上機頂盒流媒體 173
5.3.11 技術難題 173
5.4 因特網的結構 174
5.4.1 邊緣路由器 174
5.4.2 核心網中的聚合路由器 176
5.4.3 確保網絡核心、網絡邊緣的可靠性 176
5.4.4 通過內容傳輸網絡提高因特網的性能 176
5.4.5 網絡對等交匯點的數據交換 176
5.4.6 尋址方案 177
5.4.7 頂級域名的跟蹤與管理 178
5.4.8 過渡到IPv6 179
5.5 安全性：所連接的無處不在的網絡容易受到惡意黑客的攻擊 179
5.5.1 黑客攻擊網絡、潛入網絡的方法 179
5.5.2 信息安全的五大要素 180
5.5.3 國與國之間的網絡恐怖主義 184
5.6 隱私權問題 185
5.7 電子商務的影響 186
5.8 數字鴻溝：帶寬、技術與計算機 187
5.9 內部網與外部網 188
5.9.1 內部網 189
5.9.2 外部網—節(jié)省用戶業(yè)務的費用 190
第6章 移動網絡與Wi-Fi網絡 191
6.1 本章內容簡介 191
6.2 無線網絡的頻譜——重要的資源 192
6.2.1 蜂窩結構——移動網絡的基礎 192
6.2.2 把電波分解為各個頻率 192
6.2.3 短波與長波的特性 193
6.2.4 頻段 193
6.2.5 通過拍賣實現頻譜的分配 194
6.2.6 未使用的頻譜在二級市場的利潤 196
6.2.7 在國際上同步處理頻譜問題 197
6.2.8 減小干擾 198
6.2.9 將無需牌照的頻譜用于“超級”Wi-Fi 198
6.2.10 漫游——在其他網絡中使用移動設備 199
6.3 效率更高的第四代蜂窩網絡 199
6.3.1 3G技術——各種標準不兼容 200
6.3.2 早期實現的LTE 201
6.4 LTE——第一個真正的第四代蜂窩網絡協議 201
6.4.1 設計4G LTE的目的：以IP分組形式傳輸數據、語音 202
6.4.2 LTE的容量 202
6.4.3 LTE基站的附加功能 203
6.4.4 回傳網絡——將小區(qū)的各個基站與核心網絡相連 204
6.4.5 LTE基礎設施的各個組成單元 205
6.4.6 LTE IP核心網絡的3個基本功能 206
6.4.7 LTE演進型分組核心網中的數據庫 207
6.4.8 LTE網絡的分組語音 207
6.4.9 接入應用程序、接入VoLTE——IP多媒體子系統 208
6.4.10 通過基站、塔臺、移動交換機將用戶與移動網絡相連 210
6.4.11 針對人口密集地區(qū)的異構網絡結構 211
6.4.12 LTE中的頻分空中接口、時分空中接口 214
6.4.13 4G多輸入多輸出天線 215
6.4.14 LTE的正交頻分復用空中接口 216
6.5 5G移動網絡——較小的小區(qū)、附加的容量 217
6.5.1 5G網絡中配備了大量的MIMO天線 217
6.5.2 5G的新型無線收發(fā)業(yè)務、5G的各種應用程序 217
6.5.3 5G網絡中的集中式C-RAN或云端無線接入網 218
6.5.4 5G移動網絡的兼容性與回退 218
6.5.5 設備的兼容性——多年的差距 218
6.5.6 用GPS鎖定丟失(或被盜)的便攜式電腦 218
6.6 物聯網 219
6.6.1 有關物聯網業(yè)務的信息與隱私權問題 220
6.6.2 無人機——軍事應用與商業(yè)應用 220
6.6.3 電池的壽命 221
6.7 各種應用程序和各種業(yè)務 221
6.7.1 移動支付 222
6.7.2 配備了嵌入式無線收發(fā)信機的各種移動設備之間的機器與機器的通信 222
6.7.3 預付費移動業(yè)務的使用 223
6.8 Wi-Fi的標準、結構及其在蜂窩網絡中的應用 223
6.8.1 802.11 Wi-Fi標準 223
6.8.2 深入了解Wi-Fi標準 224
6.8.3 企業(yè)Wi-Fi的結構 227
6.8.4 網狀網絡——每個設備之間彼此互聯：無控制器的結構 227
6.8.5 Wi-Fi網絡中的設備——接入點和控制器 228
6.8.6 保護Wi-Fi網絡——WPA3 229
6.8.7 通過Wi-Fi從擁塞的移動網絡中提取業(yè)務 230
6.9 與地球同步的衛(wèi)星、近地軌道衛(wèi)星 231
6.9.1 衛(wèi)星網絡 231
6.9.2 近地軌道衛(wèi)星 232
6.9.3 通過高頻衛(wèi)星在飛機里接入因特網業(yè)務 232
附錄6A 232
術語表 236