网络结构层次(常见的五种网络拓扑结构)

我们的网络只“透明传送”数据,不处理业务。 过去因为业务单一,只有语音业务,所以核心网承担着一个处理语音交换业务的工作,但是到了现在你会发现,随着网络技术的发展,业务逐渐多元化,新增了很多例如:数据上网业务、视频业务、物联网业务等等。业务一多,处理这些业务的系统也就不同了。 从业务的端到端的角度来看,除了有上面的业务层,还有一个接入不同业务的设备,叫终端。业务从终端侧接入进来之后,经过整体网络送到…

我们的网络只“透明传送”数据,不处理业务。

过去因为业务单一,只有语音业务,所以核心网承担着一个处理语音交换业务的工作,但是到了现在你会发现,随着网络技术的发展,业务逐渐多元化,新增了很多例如:数据上网业务、视频业务、物联网业务等等。业务一多,处理这些业务的系统也就不同了。

从业务的端到端的角度来看,除了有上面的业务层,还有一个接入不同业务的设备,叫终端。业务从终端侧接入进来之后,经过整体网络送到业务层去处理。现在更多的叫它是业务平台。

整体网络基本不需要处理业务,它仍然相当于是透明传送。既然是透明传送,我们就可以把它看成是很多自来水的水管。

网络结构层次(常见的五种网络拓扑结构)

而在管子里面跑的这个业务的数据流,我们可以把它看成是自来水。不同的业务,它可能是不同类型的水,有热水管、有冷水管,不同的管道可以采用不同的技术。这样的话,就形成了这样的一个终端、管道、和基于云的业务平台。而且随着业务云化的发展,云上业务处理能力增强,大多业务都可以放在云上去处理,也就形成了很多个处理不同业务的基于云的业务平台。

网络结构层次(常见的五种网络拓扑结构)

最后从整体的端到端的来看,云端有了不同业务的处理平台,中间是对数据“透明转发”的管道,最下面是基于不同的业务的终端设备。

对于终端设备来说,如果是语音业务,终端肯定是个电话机;如果是上网业务,可能是个手机或电脑;如果是车联网,终端可能是一个车载模组;如果是物联网,终端可能是个水表、电表等等这类装置。总之,业务的类型不一样,终端的形态也可能会不一样。

所以当我们谈论网络与业务,可以就用这个未来电信网络的基本的架构“云管端”的模型。它放在任何的业务、任何的场景,任何的网络里面,都可以来进行分析。

既然我们说到通信网络

那通信网络到底是怎么产生的?

自古以来人类就用着肢体语言、对话、飞鸽传书、烽火狼烟等方式进行着通信活动,通信技术也在历史的长河中不断地演进更新。

网络结构层次(常见的五种网络拓扑结构)

19世纪,人类接连研制出了电报、电话等终端设备,使得人类通信进入了一个崭新的时代,这时需要用电信号来进行连接和传播了,也就自然而然的有了通信网络。

网络结构层次(常见的五种网络拓扑结构)

电话业务发展起来之后,网络中有了很多的电话用户,当我们用两部电话来进行通讯,例如用户A呼叫用户B的时候,既然网络的功能只是透明传送,那为什么通讯一定是A连接到B,而不是A和C或者是A和D之间的通讯?

原来用户要跟另一个用户进行联系的时候,网络当中还有一个来控制你和谁进行通信的业务控制平台,对于原始的语音业务,这个业务控制平台我们把它叫做核心网

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对语音业务流,主要有信令流、媒体流两种数据需要转发。需求处理的指令,通过信令流传到核心网,核心网再通过一些信令协议来控制这些终端呼叫哪位用户。目前比较常用的有SIP、H.248、MGCP协议。而语音通话信息传递则通过媒体流来承载。

如下图所示,如果两部电话连接,用户家里的电话,接入到网络之后,呼叫请求的信令消息需要经过信令流网络透明传送,送到语音的核心网进行处理。针对语音业务信令处理,现在主要是软交换或者IMS来处理。

对用于户的媒体流,就是指语音流。最终处理语音的媒体流是UMG(通用媒体网关)。用户要呼叫谁,核心网根据用户呼叫的电话号码找到对应用户,通知UMG建立话路通道。连接建立后,用户之间就可以语音互通了。

网络结构层次(常见的五种网络拓扑结构)

同理两部移动的手机之间的语音业务也是这样连接。

移动终端发起呼叫,呼叫信令也是要经过信令流网络传送到核心层的语音信令处理模块,也是类似于IMS或者软交换。早期也叫做移动交换中心。现在基本上都采用IMS服务器, IP化的服务器。

网络结构层次(常见的五种网络拓扑结构)

移动手机与固定电话之间的语音通信也是一样的道理。

所有的呼叫,首先要发起信令,到归属的软交换或IMS, 再找到被叫,如果是不同的软交换下的用户,则需求找到另一个软交换,通过软交换之前的中继信令沟通,然后再找到被叫。各自的软交换,再告知对应的UMG建立媒体通道,这样,两个用户就可以通话了。如下图:

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我们每天都离不开的上网业务是怎么连接呢?

手机和PC机是怎么样接入和访问internet?

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电信运营商早期建网的时候,就对移动业务与固定业务的两个网络做了一定的区分。

早期移动业务主要就是语音业务,需要高质量,所以专门建了一张移动承载的网络。而固定网络的业务,当时基本所有的APP都是安装在固网的终端(即PC)上面,数据业务只能走固网,相对来讲流量比较大,通常会使用另一个网承载,这种走固定网络的业务就叫固定宽带业务(FBB)。

但随着移动互联网的发展,出现智能终端之后,越来越多原安装在PC端的APP迁移到移动终端上来,原来在固定网络里面跑的流量,也跑到了移动网络里。移动网络的流量也变成了宽带流程了,就有了我们常说的移动宽带业务(MBB)。

网络结构层次(常见的五种网络拓扑结构)

APP从固定PC端迁移到移动终端后,相当于很多业务也相同了,所以我们现在看到的固定网络和移动网络,它的架构、采用的设备、协议等等都基本上都是类似的。甚至在海外很多的运营商,根本就没有区别,就是固定网络和移动网络的中间承载部分完全融合了,只是在接入部分有固定和无线接入之分。

但移动网络的移动性还是带来了不一样的特性。核心网始终要对移动终端的移动性进行管理。所以移动上网业务都是首先要接入到核心网里面来,做一些相关的处理,然后通过核心网再迂回到 internet。

网络结构层次(常见的五种网络拓扑结构)

综上,网络它就相当于一个基础的设施,在这个基础的设施上,我们可以开展很多的业务。而业务就相当于管道里面的流量,所以我可以做热水管、冷水管,也可以做燃气管或石油管道,这些不同的管道里面跑的也就是我们不同的业务。

我们再来看看下图运营商的网络端到端的例子:

网络结构层次(常见的五种网络拓扑结构)

先看到下层接入层,从终端接入业务后,经接入网络回传,如果回传距离很远,可能还需要送动上层承载网上或传输网上传送,然后再到核心网或业务层。

图中红线为移动宽带业务流,绿线为固定宽带业务流,同样我们也可以把它们看做冷水管和热水管,不同的业务走不同的管道和线路,形成一个用户端到业务端的网络通道,再到业务端上云处理不同的业务。

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