一、概述

1、相關概念

IP網絡（Internet Protocol Network）即是指基于互聯網協議（IP）的網絡，起源于計算機網絡。在我國國家標準GB/T 2900.96-2015《電工術語 計算機網絡技術》中，對于“網絡（network）”的定義是：結點以及把它們互聯的支路的配置。對于“計算機網絡（computer network）”的定義是：其節點由計算機和通信設備構成、其支路是數據鏈路的網絡。對于“互聯網協議（Internet Protocol）的定義是：一個無連接的傳輸協議，它大體上對應OSI/RM的網絡層協議。

由上述定義，IP網絡是基于互聯網協議的網絡的統稱。它采用IP/TCP協議，在無連接環境中，將分組數據從源結點傳送到目的結點。這里的結點可以是主機（host）、路由器（router）、網關（gateway）或其它通信設備（這些結點的定義詳見下表1）。顯然，互聯網（Internet）是屬于IP網絡，目前互聯網的鏈路部分通常采用光傳送技術，即多采用IP over SDH或IP over WDM或IP over OTN。使得IP網絡與傳統的通信網絡的融合。這也即為“IP網絡”稱謂的由來。

表 1：主機、網關、路由器等的定義

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值得指出的是：IP網絡已成為我國電信網絡的重要組成部分，與傳統的通信網絡并駕齊驅，且高度融合。IP網絡與公用交換電話網（PSTN/ISDN）、廣播電視網（CATV）等網絡一樣，屬于電信網絡的一種應用形態。我們知道，根據電信網絡的應用分類，是同時從傳輸方式、復用方式、尋址方式和用戶終端的不同應用機理出發的。IP網絡只是在這四種通信機理方面與PSTN/ISDN、CATV是不同的。關鍵是，由于互聯網協議的發展（如IPv6等），使得IP網絡具有更簡單/方便、更可擴展、更安全的特征，導致傳統的通信業務（如語音業務、專線業務、音視頻寬帶業務等電信級業務）逐步由IP網絡來承載，不但促進了三網的融合，同時更可以高效地支撐移動互聯網、物聯網、云計算、大數據和人工智能等技術領域的快速發展。

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2、IP網絡的演變

IP網絡是基于互聯網協議（IP）的網絡，而目前互聯網協議（IP）已先后經歷了兩個版本的演變，即第4版本（IPv4）和第6版本（IPv6）。因此，從IP版本的角度來講，IP網絡可分為IPv4網絡和IPv6網絡。IPv4網絡在先，其部署起碼在1981年，IPv6網絡的開始部署應該在1999年。

IPv4網絡與IPv6網絡的最大不同在于一個執行IPv4協議；一個執行IPv6協議。兩個版本協議的功能是相同的，用于把報文數據從一個主機傳送到另一個主機；而兩個版本協議的最大不同是它們的報文格式不同。由于IP報文格式的不同，使得形成的兩種IP網絡也有非常的不同。關鍵是，目前現實是IPv4網絡與IPv6網絡的共存，必須要實現互通。

欲詳細了解不同版本IP協議介紹的請進入：IPv4協議；IPv6協議

二、IP網絡的結構

1、IP網絡的網元結構

IP網絡的網元主要是由：主機、路由器、源主機（SRC，Source host）、宿主機（DST，Destiantion host）和鏈路所構成，其構成結構如下圖2-1所示意。圖中給出了在 SRC 和 DST 之間與 IP 業務相關的網絡單元（網元），各網元的釋義詳見下表2-1。圖中在主機之間用線表示鏈路，鏈路可以是撥號連接、租用線、環或網絡。用圓表示路由器，用三角形表示 SRC 和 DST 。

圖 2-1：IP網絡的網元結構示意圖

表 2-1：IP網絡網元的釋義

2、IP網絡的協議結構

IP網絡的協議是在TCP、IP兩個重要協議為基礎所形成的協議族組。TCP/IP協議族基于ISO定義的OSI/RM分層的原則，它們在分層模型結構中的關系大致如下圖2-2所示。每層都明確定義其功能和用途，各層功能相對獨立，相鄰層間都有協議準確定義邊界接口，通過接口通信。各層傳輸的數據情況可詳見下表2-2。

圖 2-2：IP網絡的協議結構

表 2-2：IP網絡各層傳送的數據形式

3、IP網絡的組網結構

IP網絡的組網結構除IP接入網外，應分為IP骨干網和IP城域網，下圖2-3-1給出了我國公用IP網絡的網絡層次結構。IP骨干網和IP城域網可進一步分為核心層和匯聚層。運行的IP網絡應由網絡節點、中繼電路、業務接入控制系統和運行維護支撐系統（一般應包括安全系統和網管系統）組成。

圖 2-3-1：IP網絡的組網層次結構

骨干網是IP網網絡的廣域主干；城域網主要承擔集團用戶、商用大樓、智能小區和個人用戶的業務接人，具有覆蓋面廣、接入技術多樣和接入方式靈活的特點。城域網位于骨干網和寬帶接入網、用戶駐地網或終端用戶之間，將企業和個人客戶的各種業務連接到骨干網中。下圖2-3-2示意了IP城域網的層次結構。

圖 2-3-2 ：IP城域網的層次結構示意圖

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另外，公用IP骨干網應采用公開的自治域號碼，網內的其它獨立自治域可采用公開自治域號碼或私有自治域號碼，私有自治域號碼在內部是統一規劃、分配，并應在網絡互聯出口過濾。

三、IP網絡的要求

1、網絡總體技術要求

由于初始部署的是IPv4網絡，且IPv4網絡經過長期的部署，已形成了成熟的、龐大的網絡，因此在我國已有專門的通信行業標準（如YD/T 1170）對其體系結構與總體技術要求做出了規定。而在IPv6網絡逐步部署后，結合其IPv6網絡的技術特點，我國又專門制定了IPv6網絡體系結構與總體技術要求的通信行業標準（如YD/T 2395）。

欲詳細了解不同IP協議網絡總體技術要求的請進入：IPv4網絡；IPv6網絡

2、網絡過度技術要求

我們知道，由于施行IPv6協議的IPv6網絡，具有IP地址充足、協議報頭簡單、易于擴展、層次區劃、可實現安全性/移動性/QoS的保證、組播完善、即插即用等顯著特點，使得IPv6網絡部署普及神速。然而由于IPv4網絡得到了先期的長期部署，考慮到IP網絡從IPv4向IPv6的演進不可能在同一時刻全部完成，必然導致IPv4網絡與IPv6網絡的長期共存的過程，且在這個過程中比將存在IPv4和IPv6用戶及業務間的互通需求。為了實現IPv4網絡和IPv6網絡的共存互通，就需要過度技術的支撐。目前的過度技術有三種機制：即雙棧技術、隧道技術和協議翻譯技術。

欲詳細了解IP網絡過度技術要求的請進入。

3、網絡的業務承載與接入

IP網絡可承載語音、數據和多媒體類業務，業務形式可包括網絡接入類業務、資源出租類業務、能力服務類業務和應用內容類業務等。各類業務的承載與接入詳見下表3-3。IP網絡承載業務應根據各種業務的服務質量、可靠性、安全性等方面的要求，采用一定的承載技術實現。對于可靠性要求，可通過網絡冗余等方式實現；對于安全性和服務質量要求，可通過網絡承載隔離以及各種服務質量保證技術實現。

表 3-3：IP網絡的業務承載與接入要求

4、網絡性能指標與服務質量指標要求

同樣，IP網絡的性能是基于OSI/RM各層的性能的，主要取決于IP層（即網絡層和傳輸層）的信息傳送性能；并在很大程度上依賴于承載IP的低層鏈路傳輸性能；同時高層業務的相關性能也會影響IP網絡性能。IP網絡性能的考核參數主要有：IP包傳輸時延（IPTD）、IP包時延變化（IPDV）、IP包誤差率（IPER）、IP包丟失率（IPLR）等。IP網絡端到端性能指標與IP網絡服務質量（QoS）類別相關，目前ITU-T定義了從0~7的8個QoS等級類別，QoS等級類別編號越小，其對應的IP網絡性能要求越高。為了更好地實現IP網絡端到端（UNI到UNI）性能指標，還應對端到端性能指標中網絡層次結構中進行分配。

欲詳細了解IP網絡性能的指標與分配要求的請進入：指標要求；分配要求

5、網絡的安全要求

根據IP網絡的特點，IP網絡安全涉及網絡自身安全、業務提供安全、信息傳遞安全和信息內容安全等四個層面，其架構可用下圖3-5示意；每個層面的簡單描述詳見下表3-5中。

圖 3-4：IP網絡的安全架構示意圖

表 3-4：IP網絡的安全層面要求簡述

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6、網絡的計費要求

顯然，由于IP網絡的技術特征，對于公用IP網絡的計策方式和計費策略是與傳統通信網絡有很大不相同的。我國通信行業標準YD/T 1149《IP網絡技術要求--計費》覅定了IP網絡的計費模型、計費參數和計費機制。

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