【25软考网工】第十章 （3）网络冗余设计、广域网接入技术
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📌 【今日更新速览】📌
🔧 网络规划与设计——网络冗余设计、广域网接入技术
目录
一、网络冗余设计
1. 通信线路冗余设计
1）备用路径
2）负载分担
2. 应用案例
1）例题:网络冗余设计叙述判断(网工2019.11)
2）例题:网络冗余设计说法判断(网工2023.11)
4.知识小结
二、广域网接入技术
1. PSTN
2. ISDN
3. 线缆调制解调器接入
4. 数字用户线路远程接入xDSL
5. 接入和终结设备
6. 无源光网络PON
7. 其他接入技术
8. 应用案例
1）例题:HFC网络设备
2）例题:ADSL和HFC网络设备
3）例题:EPON上行采用的技术
4）例题:OLT简称
5）例题:ONU到OLT复用方式
6）例题:PON定义
9.知识小结
一、网络冗余设计
1. 通信线路冗余设计
常见的设计目标：备用路径和负载分担
一般情况下，备用路径仅在主路径失效时投入使用
1）备用路径
- 工作模式：仅在主路径失效时投入使用，正常情况下处于闲置状态（如ATM机有线线路为主路径，4G/5G为备份线路）
- 带宽特性：通常备用路径带宽低于主路径（如主路径500M，备用路径100M），呈现非对称特征
- 设计要素：
- 备用路径的带宽：需根据业务需求合理配置备用带宽
- 切换时间：需明确故障切换时间标准（分钟级或秒级）
- 非对称
- 自动切换：应实现自动切换机制，减少人工干预
- 测试：需建立定期测试演练制度（如医院备份数据中心演练）
2）负载分担
- 核心思想：通过并行链路同时传输流量提升性能，是对备用路径模式的扩展
- 实现方式：利用多网络接口/路径并行传输（区别于主备模式的单路径工作）
- 与备用路径区别：备用路径是"冷备份"，负载分担是"热工作"模式
设计要素：
- 适用条件：当网络存在备用路径/链路时可考虑实施
- 实现形式：
- 负载均衡：主备路径带宽相同时的特例（流量50%-50%分配）
- 策略路由：主备路径带宽不等时，按比例分配流量（如10:1）
- 路由协议支持：
- 通用路由算法可实现等带宽路径的负载均衡
- IGRP/EIGRP等协议支持按带宽比例分配流量
2. 应用案例
1）例题:网络冗余设计叙述判断(网工2019.11)
- 选项B错误原因：备用路径正常情况下不承担流量，仅主路径故障时启用
- 概念辨析：负载均衡是负载分担的特例（需主备路径带宽相同）
- 典型错误：混淆"负载分担"与"负载均衡"的包含关系
- 答案：B
2）例题:网络冗余设计说法判断(网工2023.11)
- 选项D正确依据：网络虚拟化技术（如设备堆叠/集群）可实现冗余
- 常见误区：
- VRRP单独使用仅支持主备模式，需配合MSTP实现负载分担
- 备用路径本身不提升性能，仅保障可用性
- 最佳实践：主备切换应实现自动化，避免依赖人工操作
- 答案：D
4.知识小结
| 知识点 | 核心内容 | 考试重点/易混淆点 | 难度系数 |
| 备用路径设计 | 主路径失效时启用备用路径（如ATM机有线线路故障时切换4G/5G） | 备用路径平时不承载流量，与负载分担区别 | ★★☆☆☆ |
| 备用路径设计要点 | 带宽非对称（主路径500M vs 备用100M）、切换时间（自动/手动）、定期测试演练 | 切换时间优化和自动化是关键 | ★★★☆☆ |
| 负载分担 | 通过并行链路同时传递流量（如双活数据中心），提升网络性能 | 与负载均衡区别：负载均衡需主备链路带宽相同 | ★★★★☆ |
| 负载分担设计要点 | 1. 优先替代主备模式 2. 带宽相同时可负载均衡（各50%） 3. 策略路由实现非对称分担 4. EIGRP协议支持按带宽比例分担 | EIGRP协议特性为高频考点 | ★★★★☆ |
| 网络冗余方案对比 | - 主备路径：冷备，不提升性能 - 负载分担：热备，提升性能 - 虚拟化（如堆叠）：模拟冗余设备 | VRRP仅支持主备，需结合MSTP实现分担 | ★★★☆☆ |
| 典型考题解析 | 2019年题：B选项错误（备用路径不承担相同负载） 2023年题：D正确（虚拟化可实现冗余） | 混淆点：备用路径“提高性能”说法错误 | ★★★★☆ |
二、广域网接入技术
1. PSTN
- 速率与特点: 最早依赖电话网络实现广域网接入，接入速率为56kb/s，现已被淘汰
- 考试重点: 标红内容易考选择题，需重点记忆其技术特点和速率参数
2. ISDN
- 接口类型:
- BRI接口:2B+D=144kb/s，主要用于个人用户接入
- PRI接口:30B+D=2.048Mb/s，主要用于企业办公接入
- 信道组成:
- B信道为数据信道（BRI含2个，PRI含30个）
- D信道为控制信道（各1个）
- 历史背景: 早期互联网采用此技术，速率较低
3. 线缆调制解调器接入
- 网络架构:
- 主干采用光纤传输
- 末端通过同轴电缆接入用户（原闭路电视线缆）
- 技术特点:
- 属于HFC（Hybrid Fiber-Coaxial）网络
- 已被现代技术淘汰，但考试仍可能涉及
4. 数字用户线路远程接入xDSL
ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）是一种基于电话线的宽带接入技术，属于xDSL系列。其核心特点是上下行带宽非对称，即下载速率远高于上传速率，适合普通家庭用户的上网需求。
ADSL特点:
-
- 非对称传输: 下行1.544∼9Mb/s，上行16∼640kb/s
- 语音信道: 固定64kb/s用于电话业务
- 双工信道: 支持双向通信16∼640kb/s
- 考试技巧:
- 选择题问下行带宽时选最接近9M的选项（如8M）
- 需区分上下行速率差异
5. 接入和终结设备
- ADSL网络设备:
- 用户端: ADSL Modem（俗称ADSL猫）
- 局端: DSLAM（DSL接入复用器）
- HFC网络设备:
- 用户端: Cable Modem（线缆调制解调器）
- 局端: CMTS（线缆调制解调器终端系统）
- PON网络设备:
- 用户端: ONU（光网络单元，俗称光猫）
- 局端: OLT（光线路终端）
- 认证设备: BRAS（宽带远程接入服务器）负责PPPoE认证
6. 无源光网络PON
- 基本概念:
- 全称: Passive Optical Network（无源光网络）
- 拓扑结构: 点到多点（P2MP），通过分光器实现多级分光
- 组成要素:
- OLT: 局端光线路终端
- ONU: 用户端光网络单元
- ODN: 光分配网络（含分光器、光纤配线架等）
- 技术特点:
- 无源特性: 仅光分配网络ODN部分无需供电
- 传统PON技术:
- 下行：广播方式（波长1490nm）
- 上行：TDMA时分复用（波长1310nm）
- 优势:
- 组网方便
- 建网快
- 节省光缆资源
- 抗电磁干扰
- 防雷
- 综合建网成本低
7. 其他接入技术
- MSTP接入:
- 基础平台: SDH（时分复用，同步数字体系）
- 业务支持: 同时实现TDM、ATM、以太网等业务接入
- 特点: 传统语音网络承载新业务
- VPN技术:
- 主要采用隧道技术
- 实现方式: 通过公共网络建立隧道（GRE/IPSec）
- MPLS VPN:
- 在广域网逻辑隔离网络
- 解决
- 解决IP地址不足问题（通过标签标识）
- 提供QoS保障（QoS ,服务质量Quality of Service）
- 专用网络需求
- 区分：
- VLAN 局域网
- VxLAN数据中心
- MPLS VPN广域网中的VLAN技术
8. 应用案例
1）例题:HFC网络设备
- 关键识别: HFC网络对应同轴电缆接入
- 设备对应:
- 用户端：Cable Modem（A选项）
- 局端：CMTS（D选项）
- 干扰项:
- ADSL Modem对应电话线接入
- OLT对应PON网络
- 答案: (68)A (69)D
2）例题:ADSL和HFC网络设备
- ADSL识别: 需要ADSL Modem（C选项）和分离器
- HFC识别: 通过Cable Modem（B选项）接入CATV
- 通用原则: 不同协议转换需要对应Modem设备
- 答案: (20)C (21)B
3）例题:EPON上行采用的技术
- 方向判断: ONU→OLT为上行方向
- 技术记忆:
- 上行：TDMA（C选项）
- 下行：广播
- 典型错误: 混淆上下行技术
- 答案: C
4）例题:OLT简称
- 全称记忆: Optical Line Terminal（光线路终端）
- 词源解析:
- O：Optical（光）
- L：Line（线路）
- T：Terminal（终端）
- 答案: C
5）例题:ONU到OLT复用方式
- 核心考点: PON基础原理
- 上行：TDMA
- 下行：广播
- 干扰项: FDMA为错误选项
- 答案: D
6）例题:PON定义
- 关键区分:
- 多播（组播）≠广播
- PON下行实际采用广播方式
- 正确描述:
- A：P2MP拓扑正确
- B：无源特性正确
- D：分光器连接方式正确
- 答案: C（"多播"描述错误）
9.知识小结
| 知识点 | 核心内容 | 考试重点/易混淆点 | 难度系数 |
| 广域网接入技术历史 | 最早依赖PSTN，后发展至ISDN、HFC、xDSL等 | PSTN、ISDN、HFC、xDSL的演进历程 | 🌟 |
| ISDN接口类型 | BRI（144k）用于个人，PRI（2.048M）用于企业 | BRI与PRI的区别及应用场景 | 🌟🌟 |
| HFC网络接入 | 主干为光纤，通过同轴电缆接入用户 | HFC网络的结构与特点 | 🌟 |
| xDSL技术 | ADSL为主，上行下行非对称 | ADSL的上下行带宽特点 | 🌟🌟 |
| ADSL接入设备 | 用户端为ADSL Modem，局端为DSLAM | ADSL的接入设备名称 | 🌟🌟🌟 |
| 光纤入户技术 | 前端设备为ONU（光猫），后端设备为OLT | 光纤入户的设备名称与结构 | 🌟🌟🌟 |
| 无源光网络PON | 点到多点的光纤接入技术，包含OLT、ONU、ODN | PON的组网架构与组成部分 | 🌟🌟🌟🌟 |
| PON的优势 | 组网方便、建网速度快、节省光缆资源等 | PON的多种优点 | 🌟🌟 |
| PON的上下行技术 | 下行广播，上行TDMA | PON的上下行信号复用方式 | 🌟🌟🌟🌟 |
| 其他接入技术 | MSTP、虚拟专网（如GRE、IPSec、MPLS VPN） | 其他广域网接入技术的了解 | 🌟 |
| 练习题答案 | 各年份练习题答案，如HFC网络用户端设备、ADSL接入设备等 | 练习题的具体答案与解析 | 🌟（根据具体题目难度调整） |
| 易混淆点 | 多播与广播的区别（PON下行是广播） | 多播与广播在PON中的正确理解 | 🌟🌟🌟 |