IP交换网原理、技术及实现

第1章  绪论　1                  
 1.1  互联网发展过程　1                  
 1.1.1  DDN专用线路互连路由器阶段　1                  
 1.1.2  ATM交换网互联带ATM SAR接口的路由器阶段　2                  
 1.1.3  MPLS网络　4                  
 1.2  IP交换技术发展过程　6                  
 1.2.1  3COM Fast IP　7                  
 1.2.2  Cisco标签交换技术　8                  
 1.2.3  多协议标签交换（MPLS）　10                  
 1.3  MPLS新的功能特性　10                  
 1.3.1  交换和路由相结合　11                  
 1.3.2  信息流工程　12                  
 1.3.3  服务分类（CoS）　13                  
 1.3.4  基于MPLS的虚拟专用网（VPN）　14                  
 1.4  Juniper Networks IP交换设备　19                  
 1.4.1  Juniper Networks LSR结构　19                  
 1.4.2  Juniper Networks LSR　19                  
 1.4.3  Juniper Networks LSR性能优势　22                  
 第2章  SDH和ATM　23                  
 2.1  同步数字体系（SDH）　23                  
 2.1.1  同步数字信号　24                  
 2.1.2  SDH帧结构　26                  
 2.1.3  SDH开销　29                  
 2.1.4  SDH 管理单元指针　35                  
 2.1.5  SDH复用　37                  
 2.1.6  SDH映射　40                  
 2.1.7  用净荷指针调节频率和相位差异　45                  
 2.1.8  SDH构件　45                  
 2.1.9  SDH配置　49                  
 2.1.10  SDH 和SONET　50                  
 2.1.11  SDH的性能优势　51                  
 2.1.12  PPP over SDH　52                  
 2.2  ATM网络　53                  
 2.2.1  物理层　54                  
 2.2.2  ATM层　57                  
 2.2.3  ATM适配层　82                  
 2.2.4  IP over ATM　90                  
 2.3  SDH和ATM应用实例　92                  
 2.3.1  SDH应用实例　92                  
 2.3.2  ATM网络应用实例　94                  
 第3章  IP交换技术概述　96                  
 3.1  IP导航器　96                  
 3.1.1  虚拟网络导航器　97                  
 3.1.2  多点到点隧道　97                  
 3.1.3  IP导航器的操作过程　98                  
 3.2  标签交换　99                  
 3.2.1  标签交换转发构件　100                  
 3.2.2  标签交换控制构件　101                  
 3.2.3  传统的第三层路由　103                  
 3.2.4  路由信息的层次结构　105                  
 3.2.5  标签交换和ATM　106                  
 3.2.6  QoS　107                  
 3.3  Fast IP　107                  
 3.3.1  Fast IP的技术基础　107                  
 3.3.2  LAN环境下的Fast IP　112                  
 3.3.3  Fast IP代理　114                  
 3.3.4  Fast IP技术的性能优势　115                  
 3.4  Cisco NETFlow交换技术　115                  
 3.5  IP交换机　117                  
 3.5.1  IP交换机的主要构件　117                  
 3.5.2  IP交换机的转发过程　117                  
 3.5.3  IP交换机支持的服务　119                  
 3.5.4  Ipsilon流管理协议　120                  
 3.5.5  通用交换机管理协议　122                  
 3.6  SecureFast虚拟网络　123                  
 3.6.1  升级到SecureFast虚拟网络的四个阶段　123                  
 3.6.2  在SecureFast虚拟网络中转发IP信息流　126                  
 3.7  各种IP交换技术比较　129                  
 第4章  多协议标签交换（MPLS）　131                  
 4.1  MPLS概述　131                  
 4.1.1  MPLS结构　131                  
 4.1.2  MPLS标签堆栈编码　139                  
 4.1.3  MPLS协议结构　142                  
 4.1.4  标签交换路由器结构　142                  
 4.2  MPLS的设计目标　143                  
 4.3  MPLS的性能优势　144                  
 4.3.1  相对于以路由器为核心设备的IP主干网　144                  
 4.3.2  相对于以ATM或帧中继为互连技术的IP主干网　146                  
 4.4  技术途径　147                  
 4.4.1  标签分发机制　147                  
 4.4.2  流合并　149                  
 4.4.3  环路处理　151                  
 4.4.4  分层操作　153                  
 4.4.5  显式路由　155                  
 4.4.6  LSP控制：有序和独立　156                  
 4.5  一个LSR实例--Juniper Networks M40　157                  
 4.5.1  路由软件　157                  
 4.5.2  基于ASIC的报文处理和查找部件　157                  
 4.5.3  交换结构　159                  
 4.5.4  线卡　161                  
 4.5.5  报文转发引擎的转发报文过程　161                  
 第5章  标签分发协议（LDP）　164                  
 5.1  LDP概述　164                  
 5.1.1  LDP对等实体　164                  
 5.1.2  LDP消息类型　164                  
 5.1.3  LDP消息结构　165                  
 5.1.4  LDP出错处理　165                  
 5.1.5  LDP扩展和向后兼容　165                  
 5.2  LDP操作　165                  
 5.2.1  转发等价类　165                  
 5.2.2  标签空间. 标识符. 会话和运输层　166                  
 5.2.3  非直接互连LSR之间的LDP会话　167                  
 5.2.4  LDP发现过程　168                  
 5.2.5  建立和维持LDP会话　169                  
 5.2.6  标签分发和管理　172                  
 5.2.7  LDP标识符和下一跳地址　175                  
 5.2.8  环路检测　175                  
 5.3  协议说明　175                  
 5.3.1  LDP PDU　176                  
 5.3.2  类型-长度-值编码　176                  
 5.3.3  公共参数的TLV编码　177                  
 5.3.4  LDP消息　181                  
 5.4  建立LSP过程　188                  
 5.5  用LDP建立受约束的LSP　191                  
 5.5.1  约束路由概述　192                  
 5.5.2  建立CR_LSP方法　192                  
 5.5.3  CR_LSP建立过程　197                  
 5.6  M40标签交换路由器通过LDP建立LSP的例子　199                  
 5.6.1  M40配置　199                  
 5.6.2  LDP创建LSP实例　200                  
 5.6.3  报文传输过程　202                  
 第6章  资源预留协议　204                  
 6.1  概述　204                  
 6.1.1  数据流　205                  
 6.1.2  资源预留模式　205                  
 6.1.3  资源预留类型　206                  
 6.1.4  各种资源预留类型实例　208                  
 6.2  RSVP协议机制　210                  
 6.2.1  RSVP消息　210                  
 6.2.2  合并流说明符　211                  
 6.2.3  软状态　212                  
 6.2.4  清除消息　212                  
 6.2.5  出错消息　212                  
 6.2.6  确认消息　213                  
 6.2.7  建立会话过程　213                  
 6.3  RSVP功能说明　214                  
 6.3.1  RSVP消息格式　214                  
 6.3.2  发送RSVP消息　219                  
 6.4  RSVP工作过程　219                  
 6.5  扩展RSVP概述　222                  
 6.5.1  LSP隧道操作过程　223                  
 6.5.2  重新路由信息流工程隧道　224                  
 6.6  LSP隧道相关对象格式　225                  
 6.6.1  标签对象　225                  
 6.6.2  请求标签对象　226                  
 6.6.3  显式路由对象　227                  
 6.6.4  路由记录对象　230                  
 6.7  重新定义的会话. 发送者样板和过滤器说明符对象　232                  
 6.7.1  会话对象　232                  
 6.7.2  发送者样板和过滤器说明符对象　233                  
 6.8  Hello扩展　233                  
 6.8.1  Hello对象格式　233                  
 6.8.2  Hello工作机制　234                  
 6.9  用扩展RSVP建立LSP的过程　235                  
 第7章  ATM_LSR和帧中继LSR　239                  
 7.1  ATM_LSR　239                  
 7.1.1  ATM_LSR结构　242                  
 7.1.2  ATM_LSR域LSP建立过程　243                  
 7.1.3  VC合并　245                  
 7.1.4  TTL操作　246                  
 7.2  帧中继LSR　247                  
 7.2.1  帧中继LSR结构　250                  
 7.2.2  FR_LSR域LSP建立过程　251                  
 7.2.3  VC合并　254                  
 7.2.4  TTL操作　254                  
 7.3  一个用FR_LSR域和ATM_LSR域构成的MPLS域实例　254                  
 第8章  基于MPLS虚拟专用网络技术　260                  
 8.1  专用网络互连技术概述　260                  
 8.1.1  拨号线路　260                  
 8.1.2  DDN租用线路　261                  
 8.1.3  ATM　262                  
 8.1.4  帧中继　263                  
 8.1.5  基于IP VPN　264                  
 8.1.6  基于MPLS第二层VPN　271                  
 8.1.7  基于MPLS第三层VPN　274                  
 8.2  基于MPLS第二层VPN　278                  
 8.2.1  简介　278                  
 8.2.2  基于MPLS第二层VPN的操作过程　280                  
 8.2.3  第二层互连　284                  
 8.2.4  报文传输　284                  
 8.2.5  基于MPLS第二层VPN自动发现和信令协议　288                  
 8.2.6  一个基于MPLS第二层VPN的实例　290                  
 8.3  基于MPLS第三层VPN　295                  
 8.3.1  节点和CE　295                  
 8.3.2  VPN路由转发表　296                  
 8.3.3  BGP分发VPN路由　296                  
 8.3.4  IP主干网转发IP报文过程　300                  
 8.3.5  隔离VPN　301                  
 8.3.6  PE从CE获知路由的过程　301                  
 8.3.7  CE从PE获取路由的过程　302                  
 8.3.8  BGP/MPLS VPN分层结构　303                  
 8.3.9  不同服务提供者之间互连　303                  
 8.3.10  从VPN访问Internet　304                  
 8.3.11  VPN管理　305                  
 8.3.12  安全性　306                  
 8.3.13  可扩充性　306                  
 8.3.14  一个基于MPLS第三层VPN的实例　307                  
 8.3.15  从VPN节点访问Internet实例　314                  
 第9章  信息流工程　317                  
 9.1  信息流工程应用　318                  
 9.2  第一阶段的信息流工程　318                  
 9.2.1  信息流工程功能　318                  
 9.2.2  第一阶段的信息流工程的限制　319                  
 9.3  第二阶段的信息流工程　320                  
 9.3.1  IP重叠网络的操作　320                  
 9.3.2  IP重叠网络的性能优势　322                  
 9.3.3  IP重叠网络的限制　322                  
 9.4  MPLS网络的信息流工程　324                  
 9.4.1  基于MPLS的信息流工程方法所需构件　324                  
 9.4.2  灵活的LSP计算和配置　328                  
 9.5  成功的信息流工程实现的操作要求　330                  
 9.6  Juniper Networks信息流工程结构的性能优势　330                  
 第10章  服务分类　333                  
 10.1  服务分类机制　333                  
 10.2  报文时延　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  输出队列选择　335                  
 10.3.4  加权循环队列服务　335                  
 10.3.5  重写优先级字段　336                  
 10.3.6  早期随机检测　336                  
 10.4  CoS应用实例--IP电话　337                  
 10.4.1  IP电话配置实例　338                  
 10.4.2  队列管理　339                  
 第11章  标签交换路由器　340                  
 11.1  概述　340                  
 11.1.1  Internet快速增长对ISP的影响　340                  
 11.1.2  ISP扩展网络的方法　341                  
 11.1.3  路由系统基本构件　342                  
 11.1.4  Internet骨干路由器--LSR的关键属性　343                  
 11.2  M系列骨干路由器结构　343                  
 11.2.1  路由软件--JUNOS Internet软件　344                  
 11.2.2  路由查找--Internet处理器ASIC　344                  
 11.2.3  交换结构　346                  
 11.2.4  线卡　348                  
 11.3  报文转发引擎传输报文过程　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处理器II ASIC速率限制和信息流管制功能　355                  
 11.5.3  Internet处理器II ASIC信息流管制配置实例　358                  
 11.6  增强网络安全　359                  
 11.6.1  源地址认证　359                  
 11.6.2  计数并追踪拒绝服务（DoS）攻击　360                  
 11.6.3  防止伪造的NOC地址　362                  
 11.6.4  增强路由引擎安全性　362                  
 11.7  Juniper Networks Internet骨干路由器M5和M10　363                  
 11.7.1  性能优势　364                  
 11.7.2  M5和M10路由器结构　365                  
 11.7.3  M5和M10路由器报文转发引擎　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软件　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路由器性能优势　376                  
 11.8.2  系统结构　377                  
 11.8.3  灵活的PIC集中器　379                  
 11.8.4  物理接口卡　381                  
 11.9  Juniper Networks IP骨干网路由器M160　382                  
 11.9.1  M160路由器的性能优势　383                  
 11.9.2  M160路由器的系统结构　385                  
 11.9.3  灵活的PIC集中器　388                  
 11.9.4  物理接口卡　390                  
 第12章  IP交换网的设计实例　391                  
 12.1  Internet主干网的设计实例　391                  
 12.1.1  Internet主干网的设备配置要求　391                  
 12.1.2  网络拓扑结构　392                  
 12.1.3  操作过程　393                  
 12.2  基于MPLS第二层VPN实例　410                  
 12.2.1  网络拓扑结构　410                  
 12.2.2  路由器配置　 411                  
 12.2.3  工作过程　413                  
 12.3  基于MPLS第三层VPN实例　417                  
 12.3.1  网络拓扑结构　417                  
 12.3.2  MPLS网络配置　418                  
 12.3.3  PE路由器的VPN配置　420                  
 12.3.4  VPN路由信息的分发过程　421                  
 12.3.5  通过MPLS网络转发VPN信息流　427                  
 12.3.6  VPN信息流传输实例　428                  
 12.4  ISP作为BGP/MPLS VPN用户　430                  
 12.4.1  网络拓扑结构　430                  
 12.4.2  控制流和数据流　430                  
 12.5  BGP/MPLS VPN服务提供者作为BGP/MPLS VPN用户　436                  
 12.5.1  网络拓扑结构　437                  
 12.5.2  用控制流建立LSP　438                  
 12.5.3  用控制流分发路由信息　438                  
 12.5.4  用户信息流从VPN_B节点1转发到VPN_B节点2的过程　442                  
 参考文献　444