Ⅰ 還有知道的,5G標準是怎麼來的,由誰制定的有了解的么
1、3GPP
為迎接5G元年的來臨,現在國際上影響最為廣泛的標准化組織3GPP也忙起來了。
2015年9月,3GPP RAN 5G workshop,全球80餘家通信組織及電信運營、設備、終端、晶元企業華山論劍,就5G潛在技術方案及標准化工作計劃進行了討論。會上明確5G新空口和LTE-A演進將在3GPP R14及後續版本中同時開展標準定義工作。2016年3月將在各工作組開展具體技術方案的評估。欲知詳情,請翻看S^2明星文章《3GPP RAN定義5G標准化路標》。
後續3GPP將根據ITU時間表提交3GPP標準定義結果。
2、IMT-2020
作為國內的5G大佬組織,IMT - 2020(5G)推進組在去年5月就發布了《5G願景與需求白皮書》,今年5月發布了《5G無線技術架構白皮書》和《5G網路技術架構白皮書》(IMT-2020(5G) 推進組),兩本白皮書分別從無線空口技術和網路架構兩方面給出了國內公司關於5G的一些技術觀點,其中無線空口技術包括大規模天線、超密集組網、高頻通信以及新型多址等。以中國電信、中國移動為代表的國內運營商和以華為、中興、大唐為代表的國內設備商廣泛參與到IMT-2020(5G)推進組的討論中。從目前各展會發布的數據來看,國內設備商的5G開發進度還是居於國際領先水平的。
3、METIS
由歐洲從2012年啟動的面向5G研究的METIS項目自成立以來,研究成果一直備受國際關注,但該項目只是5G的前哨站,已於2015年6月正式結束。在該項目進行期間,發布了多項影響廣泛的研究報告(https://www.metis2020.com/documents/deliverables/),包括5G網路架構設計、5G潛在空口接入技術及相應評估結果等。
4、5GPPP
5GPPP是歐盟於2013年宣布成立的5G研究組織,從時間關系及工作重點來看,其與METIS項目有承接的意思。METIS做前期研究工作,而5GPPP將面向後期技術標准化。按其宣傳口徑:「5GPPP將會成為後續5G技術標準的提案組織,也就是透過來自不同價值鏈環節廠商的共同討論,為下一代移動通信技術找出新的應用需求,並規劃適合具有效率的技術導入成為產業共同技術標准。」
目前,5GPPP並沒有過多發出聲音。按計劃來看,其後續還將會有相應的Demo和Trial出現。
Ⅱ 網路協議-- 底層網路知識詳解(從二層到三層)
網線
Hub 採取的是廣播的模式,如果每一台電腦發出的包,宿舍的每個電腦都能收到,那就麻煩了。這就需要解決幾個問題:
這幾個問題,都是第二層, 數據鏈路層 ,也即 MAC 層要解決的問題。 MAC 的全稱是 Medium Access Control ,即媒體訪問控制。控制什麼呢?其實就是控制在往媒體上發數據的時候,誰先發、誰後發的問題。防止發生混亂。這解決的是第二個問題。這個問題中的規則,學名叫 多路訪問 。
三種方式:
方式一:分多個車道。每個車一個車道,你走你的,我走我的。這在計算機網路里叫作 信道劃分 ;
方式二:今天單號出行,明天雙號出行,輪著來。這在計算機網路里叫作 輪流協議 ;
方式三:不管三七二十一,有事兒先出門,發現特堵,就回去。錯過高峰再出。我們叫作 隨機接入協議 。著名的乙太網,用的就是這個方式。
接下來要解決第一個問題:發給誰,誰接收?這里用到一個物理地址,叫作 鏈路層地址 。但是因為第二層主要解決媒體接入控制的問題,所以它常被稱為 MAC 地址 。
解決第一個問題就牽扯到第二層的網路包格式。
對於乙太網,第二層的最後面是 CRC,也就是循環冗餘檢測。通過 XOR 異或的演算法,來計算整個包是否在發送的過程中出現了錯誤,主要解決第三個問題。
這里還有一個沒有解決的問題,當源機器知道目標機器的時候,可以將目標地址放入包裡面,如果不知道呢?一個廣播的網路裡面接入了 N 台機器,我怎麼知道每個 MAC 地址是誰呢?這就是 ARP 協議 ,也就是已知 IP 地址,求 MAC 地址的協議。
ARP 是通過吼的方式(廣播)來尋找目標 MAC 地址的,吼完之後記住一段時間,這個叫作緩存。
誰能知道目標 MAC 地址是否就是連接某個口的電腦的 MAC 地址呢?這就需要一個能把 MAC 頭拿下來,檢查一下目標 MAC 地址,然後根據策略轉發的設備,這個設備顯然是個二層設備,我們稱為 交換機 。
交換機是有 MAC 地址學習能力的,學完了它就知道誰在哪兒了,不用廣播了。(剛開始不知道的時候,是需要廣播的)
當交換機的數目越來越多的時候,會遭遇環路問題,讓網路包迷路,這就需要使用 STP 協議,通過華山論劍比武的方式,將有環路的圖變成沒有環路的樹,從而解決環路問題。
在數據結構中,有一個方法叫做 最小生成樹 。有環的我們常稱為圖。將圖中的環破了,就生成了樹。在計算機網路中,生成樹的演算法叫作 STP ,全稱 Spanning Tree Protocol 。
STP 協議比較復雜,一開始很難看懂,但是其實這是一場血雨腥風的武林比武或者華山論劍,最終決出五嶽盟主的方式。
交換機數目多會面臨隔離問題,可以通過 VLAN 形成 虛擬區域網 ,從而解決廣播問題和安全問題。
對於支持 VLAN 的交換機,有一種口叫作 Trunk 口。它可以轉發屬於任何 VLAN 的口。交換機之間可以通過這種口相互連接。
ping 是基於 ICMP 協議工作的。
ICMP 全稱 Internet Control Message Protocol ,就是 互聯網控制報文協議 。
ICMP 報文是封裝在 IP 包裡面的。因為傳輸指令的時候,肯定需要源地址和目標地址。它本身非常簡單。因為作為偵查兵,要輕裝上陣,不能攜帶大量的包袱。
ICMP總結:
ICMP 相當於網路世界的偵察兵。我講了兩種類型的 ICMP 報文,一種是主動探查的查詢報文,一種異常報告的差錯報文;
ping 使用查詢報文,Traceroute 使用差錯報文。
在進行網卡配置的時候,除了 IP 地址,還需要配置一個Gateway 的東西,這個就是 網關 。
一旦配置了 IP 地址和網關,往往就能夠指定目標地址進行訪問了。由於在跨網關訪問的時候,牽扯到 MAC 地址和 IP 地址的變化,這里有必要詳細描述一下 MAC 頭和 IP 頭的細節。
路由器是一台設備,它有五個網口或者網卡,相當於有五隻手,分別連著五個區域網。每隻手的 IP 地址都和區域網的 IP 地址相同的網段,每隻手都是它握住的那個區域網的網關。
對於 IP 頭和 MAC 頭哪些變、哪些不變的問題,可以分兩種類型。我把它們稱為「歐洲十國游」型和「玄奘西行」型。
之前我說過, MAC 地址是一個區域網內才有效的地址。因而,MAC 地址只要過網關,就必定會改變,因為已經換了區域網 。
兩者主要的區別在於 IP 地址是否改變。不改變 IP 地址的網關,我們稱為 轉發網關 ;改變 IP 地址的網關,我們稱為 NAT 網關 。
網關總結:
路由分靜態路由和動態路由,靜態路由可以配置復雜的策略路由,控制轉發策略;
動態路由主流演算法有兩種, 距離矢量演算法 和 鏈路狀態演算法 。
距離矢量路由(distance vector routing)。它是基於 Bellman-Ford 演算法的。
這種演算法的基本思路是,每個路由器都保存一個路由表,包含多行,每行對應網路中的一個路由器,每一行包含兩部分信息,一個是要到目標路由器,從那條線出去,另一個是到目標路由器的距離。
由此可以看出,每個路由器都是知道全局信息的。那這個信息如何更新呢?每個路由器都知道自己和鄰居之間的距離,每過幾秒,每個路由器都將自己所知的到達所有的路由器的距離告知鄰居,每個路由器也能從鄰居那裡得到相似的信息。
每個路由器根據新收集的信息,計算和其他路由器的距離,比如自己的一個鄰居距離目標路由器的距離是 M,而自己距離鄰居是 x,則自己距離目標路由器是 x+M。
這種演算法存在的問題:
第一個問題:好消息傳得快,壞消息傳得慢。
第二個問題:每次發送的時候,要發送整個全局路由表。
所以上面的兩個問題,限制了距離矢量路由的網路規模。
鏈路狀態路由(link state routing),基於 Dijkstra 演算法。
這種演算法的基本思路是:當一個路由器啟動的時候,首先是發現鄰居,向鄰居 say hello,鄰居都回復。然後計算和鄰居的距離,發送一個 echo,要求馬上返回,除以二就是距離。然後將自己和鄰居之間的鏈路狀態包廣播出去,發送到整個網路的每個路由器。這樣每個路由器都能夠收到它和鄰居之間的關系的信息。因而,每個路由器都能在自己本地構建一個完整的圖,然後針對這個圖使用 Dijkstra 演算法,找到兩點之間的最短路徑。
不像距離距離矢量路由協議那樣,更新時發送整個路由表。鏈路狀態路由協議只廣播更新的或改變的網路拓撲,這使得更新信息更小,節省了帶寬和 CPU 利用率。而且一旦一個路由器掛了,它的鄰居都會廣播這個消息,可以使得壞消息迅速收斂。
基於兩種演算法產生兩種協議,BGP 協議和 OSPF 協議。
OSPF(Open Shortest Path First,開放式最短路徑優先) 就是這樣一個基於鏈路狀態路由協議,廣泛應用在數據中心中的協議。由於主要用在數據中心內部,用於路由決策,因而稱為 內部網關協議(Interior Gateway Protocol,簡稱 IGP) 。
內部網關協議的重點就是找到最短的路徑。在一個組織內部,路徑最短往往最優。當然有時候 OSPF 可以發現多個最短的路徑,可以在這多個路徑中進行負載均衡,這常常被稱為 等價路由 。
但是外網的路由協議,也即國家之間的,又有所不同。我們稱為 外網路由協議(Border Gateway Protocol,簡稱 BGP) 。
在網路世界,這一個個國家成為自治系統 AS(Autonomous System)。自治系統分幾種類型。
每個自治系統都有邊界路由器,通過它和外面的世界建立聯系。
BGP 又分為兩類, eBGP 和 iBGP 。自治系統間,邊界路由器之間使用 eBGP 廣播路由。內部網路也需要訪問其他的自治系統。邊界路由器如何將 BGP 學習到的路由導入到內部網路呢?就是通過運行 iBGP,使得內部的路由器能夠找到到達外網目的地的最好的邊界路由器。
BGP 協議使用的演算法是 路徑矢量路由協議 (path-vector protocol)。它是距離矢量路由協議的升級版。
前面說了距離矢量路由協議的缺點。其中一個是收斂慢。在 BGP 裡面,除了下一跳 hop 之外,還包括了自治系統 AS 的路徑,從而可以避免壞消息傳得慢的問題,也即上面所描述的,B 知道 C 原來能夠到達 A,是因為通過自己,一旦自己都到達不了 A 了,就不用假設 C 還能到達 A 了。
另外,在路徑中將一個自治系統看成一個整體,不區分自治系統內部的路由器,這樣自治系統的數目是非常有限的。就像大家都能記住出去玩,從中國出發先到韓國然後到日本,只要不計算細到具體哪一站,就算是發送全局信息,也是沒有問題的。
參考:
極客時間-趣談網路協議
極客時間-趣談網路協議
極客時間-趣談網路協議
極客時間-趣談網路協議-網關