《接入网与交换网》前言

《接入网与交换网》前言

“网络工程师”作为一个新兴的职业，由于发展前景和工资待遇都非常好，正成为许多网络爱好者、网络管理员和大学相关专业朋友的职业追求目标。就目前来说，国内图书市场中的网络工程师方面的图书基本上都是基于全国计算机技术与软件专业技术资格水平）考试以下简称软考）角度编写的，多数是各类软考习题分析，一些综合性的知识介绍，对于实际的网络工程应用没有多大参考价值，远不能满足现今网络工程应用和网络工程师的职业发展需求。正是在这一基础上，在电子工业出版社和笔者的共同努力下，一套专门针对网络工程应用同时照顾了网络工程师软考需求）而编写的“网络工程师必读”系列丛书正式诞生了，这必将与我们前期推出的“网管员必读”系列丛书一样受到许许多多读者的喜爱和大力支持，成为市场中最受欢迎的图书之一。
网络工程师相对网络管理员来说，不仅所涉及的知识面广，而且在专业性方面也要深许多。也正是这个原因，目前国内市场中还没有一套比较贴近实际的网络工程师的图书或教程，很多读者也向笔者反映了这一现实问题。说实话，要写这么一套丛书，难度是非常大的，不仅因为它所涉及的技术面广，技术专业性强，更重要的是编写者要有非常全面、丰富的实际网络工程经验，要对各种网络工程技术、产品有全面、深入地掌握。笔者在这方面可能同样存在许多不足，愿各位读者和专家发现问题后及时与出版社或笔者本人联系，我将虚心接受，在此对支持本书的读者表示最真挚的谢意！
关于本书
做过网络系统设计的人都知道，网络系统设计不是一件简单的事，特别是基于广域网通信的系统设计，不再是像小型局域网那样级联几台交换机，拉上几条双绞网线就可以完成的。在复杂的网络系统设计中，除了要掌握像OSI体系结构这样的基本网络原理外，更重要的是要掌握各种网络技术和应用。
在通信网中，通常从功能上划分为接入网、传输网、交换网3大部分，它们各司其职。接入网当然是负责把用户接入通信网中，位于通信网的末端；而传输网则专门负责数据的传输，不负责对数据的处理，其中主要包括各种网桥、中继器、网关和路由器等设备；最后一段就是交换网了，它负责从用户端接收数据，并进行适当的处理，然后通过交换网络系统把数据转发到接收用户的传输网中，再通过传输网把数据传送到目的用户的接入网中，最后由用户的计算机或网络接收。
在以上3部分中，技术最复杂的还是接入网和交换网两部分，它们在一定程度上决定了通信网的基本应用。正因为如此，本书就专门针对通信网的这两个主要部分进行系统介绍。这两部分是进行各种网络系统设计的基础和前提。
在局域网中，用户的接入比较简单，只需要拉一条网线到相应网络交换机的端口上即可，无须拨号，也无须协议转换技术和设备支持，因为在同一局域网中，所支持的协议通常是一样的。而在广域网中，这样的接入方式显然行不通，因为在广域网的传输网如PSTN、HFC、Internet等），或者在交换网中都存在各种不同的类型，支持不同的协议，况且广域网的通信是长距离的，在中间需要经过许多支持不同协议转换的中间设备的中继和数据交换。
介绍接入网技术是本书的重点。本书中介绍的接入技术几乎包括所有当前国内外主要应用的接入技术，如普通模拟MODEM拨号、数字ISDN拨号、用户环路DSL，有线电视网的Cable MODEM、各种专线连接方式T1、E1、T3、E3、DDN等）、各种无线连接方式WLL、LMDS、MMDS等）和各种光纤接入技术PDH、SDH、APON、GPON、EPON和GEPON等）。这么多不同的接入方式，就实现了不同的接入方案，当然所支持的业务类型也不完全一样。最关键的是这些接入技术中所采用的主要网络设备和网络接口是完全不一样的，在实际的网络系统设计中，大家一定要区分清楚。
在接入网中最难理解的是我们平常的网络组建和应用比较少见的专线接入方式、无线接入方式和光纤接入方式这三大类。而这三大类却恰好是当前广域通信网中最主流，应用前景最好的接入方式。如T1、T3、E1、E3线路是目前最主流的线路标准，许多网络接入技术都支持这些线路标准，而且通过各种复用方式可以实现几倍、几十倍，甚至上千倍的T1或者E1线路速率。在城域网，或者广域网的无线接入方式中，主要的LDMS和MMDS两种方式应用最广，因为它们属于宽带类型的无线接入，可以实现比DSL用户环路接入方式和Cable MODEM更高的接入性能，满足当前高带宽需求的接入应用，如小区内的多媒体广播、远距离的无线电视接收等。
光纤接入网是一种区别于其他线路方式的全新接入方式，它自成体系。因为它具有长距离传输和高速率支持等突出的优点，在各种城域网、广域网，甚至局域网中的应用都非常广泛。目前，基于光纤接入的新技术层出不穷，不仅有与ATM结合的ATPON，还可以实现与现有以太网速率相当的千兆位光纤接入，更有与现有的以太网结合的以太光纤接入，如EPON和GEPON。各种光纤接入的应用也是随处可见，如有线电视网就是光纤与同轴电缆的混合网，小区光纤宽带网主要也是通过光纤传输的。
本书所介绍的交换网主要介绍了当前最主流的分组交换网如X.25分组交换网）、帧中继网和ATM网3种。在这3种交换网中，各自采用了不同的交换方式，如分组交换网中采用的是分组Packet）方式，而帧中继交换则采用帧Frame）交换方式，ATM则采用信元Cell）交换方式。帧中继和ATM交换可以归纳为快速分组交换大类，显然它比分组交换方式效率更高。
大家在学习本书时候，一定要结合当前实际应用来分析各种接入网技术和交换网技术在实现方式和应用上的主要不同。只有这样，才能在真正进行网络系统设计时灵活自如地选择最佳的搭配方式，实现经济、高效的网络系统设计目标。对这一点将在本系列图书——《网络工程师必读——网络系统设计》一书中作实例介绍。希望大家通过这几部书的学习可以使自己的网络工程应用得到极大的提高。
本书最主要的特色是对内容的全面、系统、深入的介绍。这也是笔者写书一贯追求的目标。综合比较本书与市面上同类书就可以轻易地发现，本书所介绍的技术要全面、深入得多，而不只是泛泛而谈。
本书既可以作为网络工程师朋友自学的教材，还可以作为各种培训机构和大专院校的教材。
本书由王达编著，参加编写、校验和排版的人员有：何艳辉、王珂、沈芝兰、马平、何江林、刘凤竹、卢京华、周志雄、洪武、高平复、周建辉、孔平、尚宝宏、姚学军、刘学、李翔等，在此一并表示由衷的感谢。由于编者水平有限，尽管我们花了大量的精力，书中可能还存在一些错误，敬请读者批评指正，万分感谢！