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文檔簡介
1、<p> 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論文)</p><p><b> 網(wǎng)絡(luò)論壇設(shè)計</b></p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 第一章 緒論1</b></p><p><b> 1.1課題背景1</b>&l
2、t;/p><p> 1.2智能化小區(qū)的系統(tǒng)組成和基本功能1</p><p> 第二章 寬帶網(wǎng)絡(luò)3</p><p><b> 2.1網(wǎng)絡(luò)分類3</b></p><p> 2.1.1 按網(wǎng)絡(luò)的地理位置分類3</p><p> 2.1.2 按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類3</p>&
3、lt;p> 2.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系(OSI)5</p><p> 2.3 網(wǎng)絡(luò)間連接設(shè)備9</p><p> 2.3.1中繼器(Repeater)10</p><p> 2.3.2網(wǎng)橋(Bridge)10</p><p> 2.3.3路由器(Router)11</p><p>
4、 2.3.4網(wǎng)關(guān)(Gateway)13</p><p> 2.3.5集線器(HUB)14</p><p> 2.3.6 交換機(jī)(Switch)16</p><p> 2.4 寬帶接入網(wǎng)的比較17</p><p> 2.4.1 ADSL接入技術(shù)18</p><p> 2.4.2 Cable Modem
5、接入技術(shù)18</p><p> 2.4.3 LAN接入技術(shù)19</p><p> 第三章 網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計21</p><p> 3.1寬帶接入方案概述21</p><p> 3.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計重點(diǎn)考慮的問題22</p><p> 3.2.1安全問題22</p><p> 3.
6、2.2 組播實現(xiàn)25</p><p> 3.2.3 認(rèn)證與計費(fèi)25</p><p> 3.2.4 網(wǎng)絡(luò)管理25</p><p> 3.2.5 系統(tǒng)IP地址分配26</p><p> 3.2.6 方案特點(diǎn)27</p><p> 3.3 針對不同密度的用戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)計描述27</p>&l
7、t;p> 3.3.1 低密度社區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計28</p><p> 3.3.2 高密度社區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計29</p><p> 第四章 結(jié)束語31</p><p><b> 參考文獻(xiàn):32</b></p><p><b> 附錄33</b></p><p
8、><b> 英文原文資料33</b></p><p><b> 中文翻譯40</b></p><p><b> 第一章 緒論</b></p><p> 近年來中國大步跨入了信息化社會,人們的工作生活與通信、信息的關(guān)系日益緊密, 信息化社會在改變我們生活方式與工作習(xí)慣的同時,也對傳統(tǒng)的
9、住宅提出了挑戰(zhàn)。人們對居住環(huán)境要求不斷提高,希望有一個安全、舒適、便捷的家,智能小區(qū)于是在中國各地蓬勃發(fā)展起來,并已成為21世紀(jì)建筑業(yè)的發(fā)展主流。</p><p><b> 1.1課題背景</b></p><p> 智能小區(qū)是在智能大廈的基本含義中擴(kuò)展和延伸出來的,它通過對小區(qū)建筑群四個基本要素(結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理以及它們之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián))的優(yōu)化考慮,提供一個投
10、資合理,又擁有高效率、舒適、溫馨、便利以及安全的居住環(huán)境。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),也漸漸成為人們生活中不可分割的一部分。</p><p> 1.2智能化小區(qū)的系統(tǒng)組成和基本功能</p><p> 智能化建筑的系統(tǒng)組成和基本功能主要由三大部分構(gòu)成,即大樓自動化(又稱建筑自動化,BA)、通信自動化(CA)和辦公自動化(OA),這三個自動化通常稱為“3A”,他們是智能化建筑中最重要的,而且必須具備的基本
11、功能。目前有些地方的房地產(chǎn)開發(fā)公司為了突出某種功能,以提高建筑等級和工程造價,又提出防火自動化(FA)和信息管理自動化(MA),形成“5A”智能化建筑。甚至有的文件又提出保安自動化(SA),出現(xiàn)“6A”智能化建筑,但從國際慣例來看,F(xiàn)A和SA均放在BA中,MA已包含在OA內(nèi)了,通常只采用“3A”的提法,為此,建議今后以“3A”智能化建筑提法為宜。</p><p> 智能化建筑是現(xiàn)代信息、自動控制和建筑工程等科學(xué)
12、技術(shù)融會集成為整體的高新科技產(chǎn)物。它具有多種科學(xué)互相結(jié)合的特征。此外,智能化建筑環(huán)境規(guī)劃支持系統(tǒng)和整個建筑工程本身是智能化建筑賴以存在的基礎(chǔ),它們必須滿足智能化建筑的特殊功能要求,智能化建筑的智能化程度和功能將隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而繼續(xù)改進(jìn)和完善,同時作為智能化建筑基礎(chǔ)的建筑環(huán)境和建筑工程也必然要適應(yīng)這種發(fā)展趨勢。</p><p> 隨著計算機(jī)、通信、控制技術(shù)和圖形顯示技術(shù)日益緊密結(jié)合和不斷發(fā)展,今后通信功能
13、、信息處理和自動控制等業(yè)務(wù)種類必然會不斷增多,智能化建筑的自動化程度和智能化水平也必然繼續(xù)提高。</p><p> 小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在整個智能小區(qū)系統(tǒng)中,無疑是處在核心地位。小區(qū)物業(yè)管理中心對智能小區(qū)的各個子系統(tǒng)的監(jiān)視、控制、查詢,小區(qū)的各項收費(fèi)、通知,小區(qū)住戶的電子商務(wù)、Internet漫游等等都得通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來實現(xiàn)。小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就好比是智能小區(qū)的大腦。</p><p> 通過分析現(xiàn)狀和
14、需求, 結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展水平, 初步?jīng)Q定以光纖千兆網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)主干線。這是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛、性價比最高、最成熟之干線網(wǎng),是一個符合OSI的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)10/100M入戶,住戶獨(dú)享10/100M帶寬。10/100M的帶寬能夠滿足住戶所有的需求了,包括視頻點(diǎn)播、IP電話等。</p><p><b> 第二章 寬帶網(wǎng)絡(luò)</b></p><p><b>
15、 2.1網(wǎng)絡(luò)分類</b></p><p> 要對網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃,首先應(yīng)該知道網(wǎng)絡(luò)的分類。這樣才能選擇最適合智能化小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造?,F(xiàn)在介紹一下LAN(局域網(wǎng))的網(wǎng)絡(luò)分類。</p><p> 首先,什么是網(wǎng)絡(luò)? </p><p> 簡單的來講,網(wǎng)絡(luò)就是在一定的區(qū)域內(nèi)兩個或兩個以上的計算機(jī)以一定的方式連接,以供用戶共享文件、程序、數(shù)據(jù)等資源。 </p&
16、gt;<p> 下面就幾種常見的網(wǎng)絡(luò)類型及分類方法作簡單的介紹。 </p><p> 2.1.1 按網(wǎng)絡(luò)的地理位置分類 </p><p> * 局域網(wǎng)(Local Area Network,簡稱LAN) </p><p> 一般限定在較小的區(qū)域內(nèi),小于10km的范圍,通常采用有線的方式連接起來。 </p><p> *
17、 城域網(wǎng)(Metropolis Area Network,簡稱MAN) </p><p> 規(guī)模局限在一座城市的范圍內(nèi),10~100km的區(qū)域。 </p><p> * 廣域網(wǎng)(Wide Area Network,簡稱WAN) </p><p> 網(wǎng)絡(luò)跨越國界、洲界,甚至全球范圍。 </p><p> 目前局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的熱點(diǎn)。
18、局域網(wǎng)是組成其他兩種類型網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),城域網(wǎng)一般都加入了廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)的典型代表是Internet網(wǎng)。 </p><p> 2.1.2 按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類 </p><p> 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中通信線路和站點(diǎn)(計算機(jī)或設(shè)備)的幾何排列形式。 </p><p><b> * 星型網(wǎng)絡(luò) </b></p><p>
19、 各站點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路與中心站相連。特點(diǎn)是很容易在網(wǎng)絡(luò)中增加新的站點(diǎn),數(shù)據(jù)的安全性和優(yōu)先級容易控制,易實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,但中心節(jié)點(diǎn)的故障會引起整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。</p><p><b> * 環(huán)形網(wǎng)絡(luò) </b></p><p> 各站點(diǎn)通過通信介質(zhì)連成一個封閉的環(huán)形。環(huán)形網(wǎng)容易安裝和監(jiān)控,但容量有限,網(wǎng)絡(luò)建成后,難以增加新的站點(diǎn)。 </p><p&
20、gt;<b> * 總線型網(wǎng)絡(luò) </b></p><p> 網(wǎng)絡(luò)中所有的站點(diǎn)共享一條數(shù)據(jù)通道??偩€型網(wǎng)絡(luò)安裝簡單方便,需要鋪設(shè)的電纜最短,成本低,某個站點(diǎn)的故障一般不會影響整個網(wǎng)絡(luò)。但介質(zhì)的故障會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓,總線網(wǎng)安全性低,監(jiān)控比較困難,增加新站點(diǎn)也不如星型網(wǎng)容易。 </p><p> 樹型網(wǎng)、簇星型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)等其他類型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)都是以上述三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基
21、礎(chǔ)的。 </p><p> 現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè),最長用的是樹型網(wǎng)結(jié)構(gòu),我們的小區(qū)網(wǎng)絡(luò)采用的也是這種結(jié)構(gòu)。樹型結(jié)構(gòu)是分級的集中控制式網(wǎng)絡(luò),與星型相比,它的通信線路總長度短,成本較低,節(jié)點(diǎn)易于擴(kuò)充,尋找路徑比較方便,易診斷、易維護(hù),但除了葉節(jié)點(diǎn)及其相連的線路外,任一節(jié)點(diǎn)或其相連的線路故障都會使系統(tǒng)受到影響。</p><p> 2.2計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分層服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系(OSI)</p>&
22、lt;p> OSI是Open Systems Interconnection的英文縮寫,即“開放系統(tǒng)互聯(lián)”。這是一種數(shù)據(jù)通信模型。OSI模型把聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)喚醒應(yīng)用程序的活動領(lǐng)域劃分為七層,即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、話路層、表示層和應(yīng)用層。</p><p> 為什么會有這么復(fù)雜的一個分層體系那?</p><p> 因為實際的計算機(jī)世界是復(fù)雜多彩的;有各種各樣的通信終端,
23、比如PC機(jī)、蘋果機(jī)、工作站、小型機(jī)、大型機(jī),還有各種掌上電腦和智能家電等等;通信介質(zhì)除了最常用的雙絞線,還有電話線、電纜、光纖、無線電波等等。我們需要一個好的標(biāo)準(zhǔn)體系來描述形形色色的網(wǎng)絡(luò)通信世界,定義好操作的規(guī)范,解決異種網(wǎng)絡(luò)互連時所遇到的兼容性問題,只有這樣,才能組成協(xié)調(diào)互通的網(wǎng)絡(luò)。</p><p> 加入分層的概念,是為了將整個體系的不同組成部分更好地按不同功能級別來劃分;同時在層次中引入了服務(wù)、接口和協(xié)議
24、這三個概念,服務(wù)說明某層為上一層提供什么功能,接口說明上層如何使用下一層的服務(wù),而協(xié)議定義如何實現(xiàn)本層的服務(wù)。</p><p> 那么,七層的定義和職責(zé)各是什么呢?</p><p> 1. 物理層:物理層的任務(wù)就是保證點(diǎn)到點(diǎn)鏈路在光、電和機(jī)械上是可以傳送數(shù)據(jù)流的。它定義了物理鏈路的電氣和機(jī)械特性,以及激活、維護(hù)和關(guān)閉這條鏈路的各項操作。處理單位是Bits。特征參數(shù)包括:電壓、數(shù)據(jù)傳輸
25、率、最大傳輸距離、物理連接媒體等。</p><p> 2. 數(shù)據(jù)鏈路層:為區(qū)分和標(biāo)識不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,引入了物理地址的概念;物理鏈路有時會出現(xiàn)錯誤,數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)就是在物理層的基礎(chǔ)上,將數(shù)據(jù)流進(jìn)行包裝組織,使有差錯的物理鏈路轉(zhuǎn)化成對沒有錯誤的數(shù)據(jù)鏈路。它將位收集起來,按包處理數(shù)據(jù)。特征參數(shù)包括:物理地址、網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)、錯誤警告機(jī)制、所傳數(shù)據(jù)幀的排序和流控等。</p><p> 3.
26、網(wǎng)絡(luò)層:考慮一下:</p><p> ?。?) 基于不同底層技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有不同類型的物理地址,比如用以太網(wǎng)卡、令牌環(huán)網(wǎng)卡或無線接入設(shè)備的物理地址就完全不同,這時該如何標(biāo)識不同設(shè)備呢?</p><p> ?。?) 一條數(shù)據(jù)鏈路建立后,怎樣讓多對用戶共用這一條鏈路?</p><p> (3) 當(dāng)數(shù)據(jù)終端增多時,它們間用中繼設(shè)備相連,一臺終端通常會要求與多臺終端通信,
27、怎樣把任意兩臺數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)鏈接起來?</p><p> 網(wǎng)絡(luò)層也叫網(wǎng)間網(wǎng)層,對于各種不同底層技術(shù)網(wǎng)絡(luò),為了隱藏物理網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié),引入了邏輯地址(IP地址)這個概念,對各網(wǎng)絡(luò)中每個網(wǎng)絡(luò)接口,無論基于何種底層技術(shù),都用邏輯地址來編號;類似的,也引入了包(PACKET)這個概念,來隱藏不同物理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路的不同數(shù)據(jù)傳送模式。通過邏輯信道技術(shù), </p><p> 網(wǎng)絡(luò)層解決了鏈路復(fù)用的問題
28、,路由和尋徑概念的引入和實現(xiàn),使任意兩臺數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)鏈接起來。</p><p> 4. 傳輸層:網(wǎng)絡(luò)層關(guān)心的是"點(diǎn)到點(diǎn)"的逐點(diǎn)轉(zhuǎn)遞,傳輸層關(guān)注的是"端到端"的最終效果;各種通信子網(wǎng)在性能上有很大的差異,電話交換網(wǎng),分組交換網(wǎng),公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng),局域網(wǎng)等通信子網(wǎng)都可互連,但它們的吞吐量,傳輸速率,數(shù)據(jù)延遲各不相同,傳輸層要負(fù)責(zé)隱藏各通信子網(wǎng)的差異,通過差錯恢復(fù),流量
29、控制等功能,最終為會話層提供可靠的,無誤的數(shù)據(jù)傳輸。傳輸層面對的數(shù)據(jù)對象主要是與會話層之間的界面端口。</p><p> 5. 會話層:維持"面向連接"傳輸,為會話實體間建立連接;在兩個會話用戶之間實現(xiàn)有組織的,同步的數(shù)據(jù)傳輸;連接釋放。</p><p> 6. 表示層:不同計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)所使用的數(shù)據(jù)表示法不同,表示層為異種機(jī)通信提供一種公共語言,完成應(yīng)用層
30、數(shù)據(jù)所需的任何轉(zhuǎn)換,以便能進(jìn)行互操作。定義一系列代碼和代碼轉(zhuǎn)換功能,保證源端數(shù)據(jù)在目的端同樣能被識別,比如文本數(shù)據(jù)的ASCII碼,表示圖象的GIF或表示動畫的MPEG等。</p><p> 7. 應(yīng)用層:最高層,是直接為應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù)的。其作用是在實現(xiàn)多個系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)程相互通信的同時,完成一系列業(yè)務(wù)處理所需的服務(wù),這些服務(wù)按其向應(yīng)用程序提供的特性分成組,并稱為服務(wù)元素;有些可為多種應(yīng)用程序共同使用,有些則
31、為較少的一類應(yīng)用程序使用。</p><p> 在數(shù)據(jù)的實際傳輸中,發(fā)送方將數(shù)據(jù)送到自己的應(yīng)用層,加上該層的控制信息后傳給表示層;表示層也將數(shù)據(jù)加上自己的標(biāo)識傳給會話層;以此類推,每一層都在收到的數(shù)據(jù)上加上本層的控制信息并傳給下一層;最后到達(dá)物理層時,數(shù)據(jù)通過實際的物理媒體傳到接收方。接收端則執(zhí)行與發(fā)送端相反的操作,由下往上,將逐層標(biāo)識去掉,重新還原成最初的數(shù)據(jù)。由此可見,數(shù)據(jù)通訊雙方在對等層必須采用相同的協(xié)議,
32、定義同一種數(shù)據(jù)標(biāo)識格式,這樣才可能保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。</p><p> 實際使用的協(xié)議是否嚴(yán)格按照這七層來定義呢?</p><p> 并非如此,OSI七層模型是一個理論模型,實際應(yīng)用則千變?nèi)f化,因此更多把它作為分析、評判各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的依據(jù);對大多數(shù)應(yīng)用來說,只將它的協(xié)議族(即協(xié)議堆棧)與七層模型作大致的對應(yīng),看看實際用到的特定協(xié)議是屬于七層中某個子層,還是包括了上下多層的功能。<
33、;/p><p> TCP/IP協(xié)議與七層模型的對應(yīng)關(guān)系:</p><p> TCP/IP的多數(shù)應(yīng)用協(xié)議將OSI應(yīng)用層、表示層、會話層的功能合在一起,組成應(yīng)用層,典型協(xié)議有:HTTP、FTP、TELNET等;TCP/UDP協(xié)議對應(yīng)OSI的傳輸層,提供上層數(shù)據(jù)傳輸保障;IP協(xié)議對應(yīng)OSI的網(wǎng)絡(luò)層;TCP/IP的最底層功能由網(wǎng)絡(luò)接口層實現(xiàn),相當(dāng)于OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,TCP/IP應(yīng)用已有的
34、底層網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)傳輸,對該層并未作嚴(yán)格定義。</p><p> 2.3 網(wǎng)絡(luò)間連接設(shè)備</p><p> 數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中是以“包”的形式傳遞的,但不同網(wǎng)絡(luò)的“包”, 其格式也是不一樣的。 如果在不同的網(wǎng)絡(luò)間傳送數(shù)據(jù),由于包格式不同, 導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法傳送,于是網(wǎng)絡(luò)間連接設(shè)備就充當(dāng)“翻譯”的角色,將一種網(wǎng)絡(luò)中的“信息包”轉(zhuǎn)換成另一種網(wǎng)絡(luò)的“信息包”。</p><p>
35、信息包在網(wǎng)絡(luò)間的轉(zhuǎn)換,與OSI的七層模型關(guān)系密切。如果兩個網(wǎng)絡(luò)間的差別程度小,則需轉(zhuǎn)換的層數(shù)也少。例如以太網(wǎng)與以太網(wǎng)互連,因為它們屬于一種網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)包僅需轉(zhuǎn)換到OSI的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層),所需網(wǎng)間連接設(shè)備的功能也簡單(如網(wǎng)橋);若以太網(wǎng)與令牌環(huán)網(wǎng)相連,數(shù)據(jù)信息需轉(zhuǎn)換至OSI第三層(網(wǎng)絡(luò)層),所需中介設(shè)備也復(fù)雜(如路由器);如果連接兩個完全不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)(如PC LAN與IBM主機(jī)),其數(shù)據(jù)包需做全部七層的轉(zhuǎn)換,需要的連接設(shè)備也最復(fù)雜(
36、如網(wǎng)關(guān))。</p><p> 2.3.1中繼器(Repeater)</p><p> 在一種網(wǎng)絡(luò)中,每一網(wǎng)段的傳輸媒介均有其最大的傳輸距離(如細(xì)纜最大網(wǎng)段長度為185米,粗纜的是500米等),超過這個長度,傳輸介質(zhì)中的數(shù)據(jù)信號就會衰減。如果需要比較長的傳輸距離,就需要安裝一個叫做“中繼器”的設(shè)備。如圖2.4。</p><p> 圖2.4 中繼器 <
37、/p><p> 中繼器可以“延長”網(wǎng)絡(luò)的距離,在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中起到放大信號的作用。數(shù)據(jù)經(jīng)過中繼器,不需進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換。中繼器連接的兩個網(wǎng)絡(luò)在邏輯上是同一個網(wǎng)絡(luò)。</p><p> 中繼器的主要優(yōu)點(diǎn)是安裝簡單、使用方便、價格相對低廉。它不僅起到擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)距離的作用,還可將不同傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)連接在一起。中繼器工作在物理層,對于高層協(xié)議完全透明。 </p><p> 2
38、.3.2網(wǎng)橋(Bridge) </p><p> 當(dāng)兩種相同類型但又使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連時,就需要使用橋接器,也就是通常所說的網(wǎng)橋,如圖4.2。 </p><p> 例如,LAN A與LAN B是兩個以太網(wǎng)絡(luò),LAN A使用的是IPX協(xié)議,LAN B使用TCP/IP,當(dāng)連接A與B時,就必須用網(wǎng)橋,如圖2.5所示。</p><p><b>
39、圖 2.5 網(wǎng)橋</b></p><p> 網(wǎng)橋的工作原理是這樣的:當(dāng)網(wǎng)橋剛安裝時,它對網(wǎng)絡(luò)中的各工作站一無所知。在工作站開始傳送數(shù)據(jù)時,網(wǎng)橋會自動記下其地址,直到建立起一張完整的網(wǎng)絡(luò)地址表為止,這是一個“學(xué)習(xí)”的過程。 </p><p> 一旦地址表建完,信息數(shù)據(jù)在通過網(wǎng)橋時,網(wǎng)橋就根據(jù)信息包比較其目地地址的網(wǎng)絡(luò)號與源地址的網(wǎng)絡(luò)號是否相同。若不同,則進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換,將信息包
40、傳過“橋”去;否則,不轉(zhuǎn)換,也不過“橋”。 </p><p> 網(wǎng)橋?qū)?yīng)OSI參考模型的第二層(包括物理層與鏈路層)。因此網(wǎng)橋只能連接同一類型的網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng)與以太網(wǎng))。 </p><p> 2.3.3路由器(Router) </p><p> 當(dāng)兩個不同類型的網(wǎng)絡(luò)彼此相連時,必須使用路由器。例如LAN A是Token Ring,LAN B是Ethernet,
41、這時你就可用路由器將這兩個網(wǎng)絡(luò)連接在一起,如圖2.6所示。</p><p><b> 圖2.6 路由器 </b></p><p> 路由器工作在OSI模型的第三層(網(wǎng)絡(luò)層),因此它與高層協(xié)議有關(guān);又由于它比網(wǎng)橋更高一層,因此智能性更強(qiáng)。它不僅具有傳輸能力,而且有路徑選擇能力。當(dāng)某一鏈路不通時,路由器會選擇一條好的鏈路完成通信。另外,路由器有選擇最短路徑的能力。 &
42、lt;/p><p> 由于路由器的復(fù)雜化,其傳輸信息的速度比網(wǎng)橋要慢,比較適合于大型、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)連接。 </p><p> 路由器可以深入到數(shù)據(jù)包中,閱讀每個數(shù)據(jù)包或令牌環(huán)幀中包含的信息,使用復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)尋址過程來判斷適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)目標(biāo)。在從一個網(wǎng)絡(luò)向另一個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)包時,丟棄了數(shù)據(jù)外層,重新打包并重新傳輸數(shù)據(jù),這樣做減少了通過局域網(wǎng)間通訊鏈路的比特數(shù),接收端的路由器重新將數(shù)據(jù)組成適合該局域網(wǎng)
43、段的數(shù)據(jù)包或幀,這樣使得路由器能通過LAN內(nèi)部電路,比網(wǎng)橋更有效地傳遞信息,盡量少使用昂貴的長途電路。 </p><p> 路由器根據(jù)分類方法的不同可分為:近程路由器和遠(yuǎn)程路由器;內(nèi)部路由器和外部路由器;“靜態(tài)”路由器和“動態(tài)”路由器;單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器等。路由器在工作時需要存在初始的路徑表,它使用這些表來識別其他網(wǎng)絡(luò),以及通往其他網(wǎng)絡(luò)的路徑和最有效的選擇方法。路由器與網(wǎng)橋不同,它并不是使用路徑表來找到
44、其他網(wǎng)絡(luò)中指定設(shè)備的地址,而是依靠其它的路由器來完成此任務(wù)。也就是說,網(wǎng)橋是根據(jù)路徑表來轉(zhuǎn)發(fā)或過濾信息包,而路由器是使用它的信息來為每一個信息包選擇最佳路徑。靜態(tài)路由器需要管理員來修改所有網(wǎng)絡(luò)的路徑表,它一般只用于小型的網(wǎng)間互連;而動態(tài)路由器能根據(jù)指定的路由協(xié)議來完成修改路由器信息。使用這些協(xié)議,路由器能自動地發(fā)送這些信息,所以一般大型的網(wǎng)間連接均使用動態(tài)路由器。路由器能夠在多個網(wǎng)絡(luò)和介質(zhì)之間提供網(wǎng)絡(luò)互連能力,但路由器并不要求在兩個網(wǎng)絡(luò)
45、之間維持永久的連接。與網(wǎng)橋不同,路由器僅在需要時建立新的或附加的連接,用以提供動態(tài)的帶寬或拆除空閑的連接。</p><p> 此外,當(dāng)某條路徑被拆除或因擁擠阻塞時,路由器提供一條新路徑。路由器還能夠提供傳輸?shù)膬?yōu)先權(quán)服務(wù),給每一種路由配置提供最便宜或最快速的服務(wù),這些功能都是網(wǎng)橋所沒有的。 </p><p> 2.3.4網(wǎng)關(guān)(Gateway) </p><p>
46、 當(dāng)連接兩個完全不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)時,必須使用網(wǎng)關(guān)。例如Ethernet網(wǎng)與一大型電腦主機(jī)網(wǎng)絡(luò)(例如IBM SNA)相連,你必須用網(wǎng)關(guān)來完成這項工作。如圖2.7所示。</p><p><b> 圖2.7 網(wǎng)關(guān)</b></p><p> 網(wǎng)關(guān)工作在OSI模型的最高層(應(yīng)用層),在轉(zhuǎn)換信息包格式時,必須將各層協(xié)議一一轉(zhuǎn)換。 </p><p> 由
47、于網(wǎng)關(guān)提供了一個協(xié)議到另一個協(xié)議的轉(zhuǎn)換功能,因此它的效率比較低,透明性不強(qiáng),而且更具有針對性。網(wǎng)關(guān)的管理一般比網(wǎng)橋、路由器更復(fù)雜,因此它通常用于提供某種特殊用途的連接而不是不同網(wǎng)絡(luò)之間一般目的的通信連接。 </p><p> 需要說明的是,現(xiàn)在的一些網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供了內(nèi)置網(wǎng)橋、內(nèi)置路由器甚至內(nèi)置網(wǎng)關(guān)的能力。具體實現(xiàn)方法是:在文件服務(wù)器內(nèi)插入兩塊網(wǎng)卡,一塊網(wǎng)卡連接Ethernet網(wǎng)段,一塊網(wǎng)卡連接ARCnet網(wǎng)絡(luò)
48、,這樣該機(jī)器可以實現(xiàn)路由器的功能。如圖2.8所示。</p><p> 圖2.8 雙網(wǎng)卡實現(xiàn)路由和網(wǎng)關(guān)功能</p><p> 2.3.5集線器(HUB) </p><p> 如果你接觸過網(wǎng)絡(luò),那么你對“HUB”一定不陌生,這就是組建10BASE-T網(wǎng)絡(luò)時所使用的集成器。從HUB的作用來看,它不屬于網(wǎng)間連接設(shè)備,而應(yīng)叫做網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備。因此它與前面介紹的網(wǎng)橋、路由器
49、、網(wǎng)關(guān)等不同,不具備協(xié)議翻譯功能,而只是分配頻寬。 </p><p> HUB分配頻寬,使得每臺工作站的傳輸速率達(dá)不到10Mbps。例如使用一臺N個接口的HUB組建10BASE-T Ethernet網(wǎng),每個接口所分配的頻帶寬度是10Mbps/N。 </p><p> 從功能上分,HUB可分為下面四種類型 : </p><p> 1、基本型集線器(D
50、umb HUB) </p><p> 一般“基本型”HUB的面板上均有LED狀態(tài)指示燈,具有自動診斷故障點(diǎn)的能力,但不具備網(wǎng)絡(luò)管理的功能,故價格比較便宜。在一般中、小企業(yè)的環(huán)境中,若所連接的電腦不多(10-20臺),且使用者集中于某一區(qū)域,則選用價廉但實用的基本型HUB即可,如圖2.9所示。</p><p> 圖 2.9 基本集線器</p><p> 2、智能
51、型HUB(Intelligent HUB) </p><p> 智能型HUB除了具有基本型HUB的功能外,另外它也具有SNMP(Small Network Management Protocol)網(wǎng)管功能:統(tǒng)計每一接口的數(shù)據(jù)流量、數(shù)據(jù)保密、用戶接口的Enable/Disable管制功能、故障排除等。在一大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中,若部門分布較廣,所連接的電腦較多且將來有擴(kuò)充的趨勢,則應(yīng)選購含網(wǎng)管功能的智能型集線器為宜。 &
52、lt;/p><p> 3、機(jī)架式HUB(Chaiss concentrator) </p><p> 機(jī)架型HUB是指HUB中包含了數(shù)種可供網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充的模塊(如10Base-T、Token-Ring、Bridge等),通常具備SNMP網(wǎng)管功能。機(jī)架式HUB的最大優(yōu)點(diǎn)為易于擴(kuò)充。 </p><p> 目前,由于智能型HUB的功能日趨完善,價格不斷降低,因此機(jī)架式HUB
53、逐漸被淘汰。 </p><p><b> 4、堆棧式HUB </b></p><p> 10Base-T HUB雖然可借層層級聯(lián)的方式來擴(kuò)充其網(wǎng)絡(luò),但其缺點(diǎn)是每級聯(lián)一層,其頻寬即相對降低。例如,假設(shè)第一層HUB的頻寬為10Mbps,則第二層HUB的頻寬降為10Mbps/2(使用了兩個接口),而第三層HUB的頻寬又是第二層頻寬再除以使用的接口數(shù)。由此可知,HUB級聯(lián)
54、的層數(shù)愈多,其頻寬也愈慢。 </p><p> 為了解決此問題,網(wǎng)絡(luò)廠商設(shè)計了“堆棧式”(Stackable)的HUB,如圖2.10,即用電纜將HUB與HUB兩兩相接,這樣的連法使各臺HUB均被視為同一層級(即它們的頻寬均一致)。在不減低頻寬的前提下,這種HUB的設(shè)計也算是提高網(wǎng)絡(luò)速度的一種方法。</p><p> 圖2.10 堆棧式HUB</p><p>
55、堆棧式HUB的好處除了更適合網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充外,也相對降低了Port的成本。另外它放置的位置集中,故管理也更為容易。 </p><p> 2.3.6 交換機(jī)(Switch) </p><p> 在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,交換概念的提出是對于共享工作模式的改進(jìn)。前面介紹過的HUB集線器就是一種共享設(shè)備,HUB本身不能識別目的地址,當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)給B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)
56、絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?,由每一臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。也就是說,在這種工作方式下,同一時刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊,如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡(luò)帶寬。</p><p><b> 圖2.11 交換機(jī)</b></p><p> 交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上,控制電路
57、收到數(shù)據(jù)包以后,處理端口會查找內(nèi)存中的地址對照表以確定目的MAC(網(wǎng)卡的硬件地址)的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個端口上,通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口,目的MAC若不存在才廣播到所有的端口,接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會“學(xué)習(xí)”新的地址,并把它添加入內(nèi)部地址表中。</p><p> 使用交換機(jī)也可以把網(wǎng)絡(luò)“分段”,通過對照地址表,交換機(jī)只允許必要的網(wǎng)絡(luò)流量通過交換機(jī)。通過交換機(jī)的過濾和轉(zhuǎn)發(fā),可以有效的隔離廣播風(fēng)
58、暴,減少誤包和錯包的出現(xiàn),避免共享沖突。 </p><p> 交換機(jī)在同一時刻可進(jìn)行多個端口對之間的數(shù)據(jù)傳輸。每一端口都可視為獨(dú)立的網(wǎng)段,連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)自享有全部的帶寬,無須同其他設(shè)備競爭使用。當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送數(shù)據(jù)時,節(jié)點(diǎn)B可同時向節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù),而且這兩個傳輸都享有網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬,都有著自己的虛擬連接。假使這里使用的是10Mbps的以太網(wǎng)交換機(jī),那么該交換機(jī)這時的總流通量就等于2×10
59、Mbps=20Mbps,而使用10Mbps的共享式HUB時,一個HUB的總流通量也不會超出10Mbps。</p><p> 總之,交換機(jī)是一種基于MAC地址識別,能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。交換機(jī)可以“學(xué)習(xí)”MAC地址,并把其存放在內(nèi)部地址表中,通過在數(shù)據(jù)幀的始發(fā)者和目標(biāo)接收者之間建立臨時的交換路徑,使數(shù)據(jù)幀直接由源地址到達(dá)目的地址。</p><p> 2.4 寬帶接入網(wǎng)的比較
60、</p><p> 目前,我國智能化小區(qū),最常用的接入網(wǎng)有以下三種:基于雙絞線的ADSL技術(shù)、基于HFC網(wǎng)(光纖和同軸電纜混合網(wǎng))的Cable Modem技術(shù)、LAN接入技術(shù)。下面我來作一下比較。</p><p> 2.4.1 ADSL接入技術(shù)</p><p> ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line,非對稱數(shù)字用戶
61、環(huán)路)是一種能夠通過普通電話線提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的技術(shù),也是目前極具發(fā)展前景的一種接入技術(shù)。ADSL素有“網(wǎng)絡(luò)快車”之美譽(yù),因其下行速率高、頻帶寬、性能優(yōu)、安裝方便、不需交納電話費(fèi)等特點(diǎn)而深受廣大用戶喜愛,成為繼Modem、ISDN之后的又一種全新的高效接入方式。 </p><p> ADSL方案的最大特點(diǎn)是不需要改造信號傳輸線路,完全可以利用普通銅質(zhì)電話線作為傳輸介質(zhì),配上專用的Modem即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸
62、。ADSL支持上行速率640kbps~1Mbps,下行速率1Mbps~8Mbps,其有效的傳輸距離在3~5公里范圍以內(nèi)。在ADSL接入方案中,每個用戶都有單獨(dú)的一條線路與ADSL局端相連,它的結(jié)構(gòu)可以看作是星形結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)傳輸帶寬是由每一個用戶獨(dú)享的。</p><p> 2.4.2 Cable Modem接入技術(shù)</p><p> Cable-Modem(線纜調(diào)制解調(diào)器)是近兩年開始試用
63、的一種超高速M(fèi)odem,它利用現(xiàn)成的有線電視(CATV)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,已是比較成熟的一種技術(shù)。隨著有線電視網(wǎng)的發(fā)展壯大和人們生活質(zhì)量的不斷提高,通過Cable Modem利用有線電視網(wǎng)訪問Internet已成為越來越受業(yè)界關(guān)注的一種高速接入方式。 </p><p> 由于有線電視網(wǎng)采用的是模擬傳輸協(xié)議,因此網(wǎng)絡(luò)需要用一個Modem來協(xié)助完成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。Cable-Modem與以往的Modem在原理上都是將
64、數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后在Cable(電纜)的一個頻率范圍內(nèi)傳輸,接收時進(jìn)行解調(diào),傳輸機(jī)理與普通Modem相同,不同之處在于它是通過有線電視CATV的某個傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的。 </p><p> Cable Modem連接方式可分為兩種:即對稱速率型和非對稱速率型。前者的Data Upload(數(shù)據(jù)上傳)速率和Data Download(數(shù)據(jù)下載)速率相同,都在500kbps~2Mbps之間;后者的數(shù)據(jù)上傳速率在50
65、0kbps~10Mbps之間,數(shù)據(jù)下載速率為2Mbps~40Mbps。 </p><p> 采用Cable-Modem上網(wǎng)的缺點(diǎn)是由于Cable Modem模式采用的是相對落后的總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這就意味著網(wǎng)絡(luò)用戶共同分享有限帶寬;另外,購買Cable-Modem和初裝費(fèi)也都不算很便宜,這些都阻礙了Cable-Modem接入方式在國內(nèi)的普及。但是,它的市場潛力是很大的,畢竟中國CATV網(wǎng)已成為世界第一大有線電視網(wǎng)
66、,其用戶已達(dá)到8000多萬。 </p><p> 另外,Cable-Modem技術(shù)主要是在廣電部門原有線電視線路上進(jìn)行改造時采用,此種方案與新興寬帶運(yùn)營商的社區(qū)建設(shè)進(jìn)行成本比較沒有意義。</p><p> 2.4.3 LAN接入技術(shù)</p><p> LAN方式接入是利用以太網(wǎng)技術(shù),采用光纜+雙絞線的方式對社區(qū)進(jìn)行綜合布線。具體實施方案是: 從社區(qū)機(jī)房敷設(shè)光纜
67、至住戶單元樓,樓內(nèi)布線采用五類雙絞線敷設(shè)至用戶家里,雙絞線總長度一般不超過100米,用戶家里的電腦通過五類跳線接入墻上的五類模塊就可以實現(xiàn)上網(wǎng)。社區(qū)機(jī)房的出口是通過光纜或其他介質(zhì)接入城域網(wǎng)。 </p><p> 采用LAN方式接入可以充分利用小區(qū)局域網(wǎng)的資源優(yōu)勢,為居民提供10M以上的共享帶寬,這比現(xiàn)在撥號上網(wǎng)速度快180多倍,并可根據(jù)用戶的需求升級到100M以上。 </p><p>
68、 以太網(wǎng)技術(shù)成熟、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性、可擴(kuò)充性好; 便于網(wǎng)絡(luò)升級,同時可實現(xiàn)實時監(jiān)控、智能化物業(yè)管理、小區(qū)/大樓/家庭保安、家庭自動化(如遠(yuǎn)程遙控家電、可視門鈴等)、遠(yuǎn)程抄表等,可提供智能化、信息化的辦公與家居環(huán)境,滿足不同層次的人們對信息化的需求。</p><p> 經(jīng)過上述的分析比較,不容易發(fā)現(xiàn),最適合現(xiàn)在智能化小區(qū)網(wǎng)絡(luò)接入的是具有告訴、易于管理等優(yōu)點(diǎn)的LAN接入技術(shù)。ADSL的速度較慢,Cable
69、Modem不適合在現(xiàn)代新型小區(qū)中使用。因此,在本文最后的設(shè)計規(guī)劃部分,我使用的就是LAN接入技術(shù)!</p><p> 第三章 網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計 </p><p> 3.1寬帶接入方案概述 </p><p> 假設(shè)一個小區(qū)有三幢大樓,有500用戶,要求局域網(wǎng)內(nèi)部能實現(xiàn)視頻點(diǎn)播等帶寬占用較大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),各用戶能快速的連接Internet。并且該網(wǎng)絡(luò)能便于將來擴(kuò)展升級
70、。</p><p> 在小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心放置中心交換機(jī)4007,并根據(jù)需要配置相應(yīng)足夠的100M以太網(wǎng)口和千兆模塊。3Com Switch 4007適用于較大規(guī)模社區(qū)的園區(qū)主干核心,適用于大中型企業(yè)局域網(wǎng)絡(luò)的核心交換機(jī)(48Gbps無阻塞交換能力)。它采用模塊化機(jī)架結(jié)構(gòu),即可作為局域網(wǎng)絡(luò)高密度千兆網(wǎng)絡(luò)骨干(提供54個千兆端口),又可以作為高密度10/100M接入交換機(jī)(提供216個100M端口)。在其高性能和高可靠
71、性的基礎(chǔ)之上,還為用戶提供豐富的流量控制、優(yōu)先級訪問和服務(wù)質(zhì)量控制、網(wǎng)絡(luò)安全控制等多種功能手段,及其良好的可擴(kuò)展性,可充分適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)和園區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)的商務(wù)應(yīng)用需求</p><p> 在會聚層我配置VCN Switch 10/100M交換機(jī)。VCN Switch主要優(yōu)點(diǎn):通過采用基于硬件的安全轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制實現(xiàn)社區(qū)寬帶以太接入的安全,保證社區(qū)寬帶接入網(wǎng)的性能和安全的同時, 最大程度的簡化社區(qū)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和管理,輕松實現(xiàn)高
72、安全、高性能的寬帶社區(qū)接入網(wǎng)。</p><p> 在終端用戶接入層配置VCN Switch 10/100M交換機(jī)。為小區(qū)用戶提供10M或100M到桌面。 </p><p> 為了保證每個用戶數(shù)據(jù)通信的安全性,需要將每個客戶端口連接到每個用戶的PC上,或者在每個端口下通過二層交換機(jī)連接一組可以相互信任的用戶群,這樣在每個VCN交換機(jī)下的客戶端口數(shù)據(jù)通信將是安全的,不必?fù)?dān)心該端口數(shù)據(jù)通信會
73、廣播到其他端口而被竊聽。此外也可利用客戶端口的特性來建立多個相對獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)而不用去通過劃分VLAN來實現(xiàn)。 </p><p> 為了更好的服務(wù)于小區(qū)寬帶接入系統(tǒng),我提出了完整的系統(tǒng)解決方案。 </p><p> 3.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計重點(diǎn)考慮的問題 </p><p> 以下將對上文提到的在本方案中應(yīng)予以重點(diǎn)考慮的問題作詳細(xì)闡述: </p><p&g
74、t; 3.2.1安全問題 </p><p> 由于社區(qū)網(wǎng)絡(luò)是提供公共接入服務(wù)的運(yùn)營管理平臺,所以在為用戶提供了高速接入的同時,用戶數(shù)據(jù)通信的安全性將是一個需要迫切解決的問題。由于傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)本身的一些弱點(diǎn),如:廣播、SPT等,對整個網(wǎng)的的服務(wù)可靠性造成威脅。同時如果不采取措施,以太網(wǎng)內(nèi)的用戶,將面臨本地黑客從網(wǎng)絡(luò)第二層次的直接竊聽甚至攻擊。 </p><p> 對于以上問題,傳統(tǒng)以
75、太網(wǎng)絡(luò)采用虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從用戶端口到網(wǎng)絡(luò)出口建立專用邏輯通路。但由于一般網(wǎng)絡(luò)將承載數(shù)以百計的用戶,網(wǎng)絡(luò)管理員通過靜態(tài)設(shè)置,管理同樣數(shù)量的虛擬網(wǎng)和路由,其繁雜度和不靈活性可想而知。與此同時還要考慮此種設(shè)置方案下,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的承載能力。 </p><p> 假如一臺邊緣交換機(jī)提供24個以太網(wǎng)接口,要做到完全軟件隔離,就需要軟件設(shè)置24個VLAN,這24個VLAN需要通過邊緣交換機(jī)的上聯(lián)端口的802.1Q技術(shù)連接到中心交
76、換機(jī),然后經(jīng)過三層轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)設(shè)備互通。如果一臺中心交換機(jī)連接20個邊緣交換機(jī),就需要提供480個VLAN的路由。從目前的交換機(jī)處理能力來看,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這種需求;更何況隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大,每臺中心交換機(jī)的下聯(lián)設(shè)備回大幅度增加。 </p><p> 另外,對于大數(shù)目VLAN的引入,勢必增加網(wǎng)絡(luò)操作、管理、維護(hù)的難度。從長遠(yuǎn)眼光來看,對于邊緣交換機(jī)應(yīng)該是越簡單越好。減輕網(wǎng)絡(luò)管理、配置負(fù)擔(dān)。 </p>&
77、lt;p> 所以在本方案中我使用寬帶以太網(wǎng)VCN交換機(jī),利用VCN交換機(jī)端口的硬件特性從網(wǎng)絡(luò)二層上完全隔離了每個端口的用戶數(shù)據(jù)流而實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的安全性,同時由于通過硬件提供網(wǎng)絡(luò)安全,因此不會降低網(wǎng)絡(luò)的整體性能。 </p><p> 由于VCN交換機(jī)從物理上解決了安全問題,因此在該種交換機(jī)中不存在VLAN問題,從而大幅度減少整個網(wǎng)絡(luò)的VLAN數(shù)目,使得整個網(wǎng)絡(luò)更容易實現(xiàn)。 </p><
78、p> 另外對于一個完整的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)來說,不僅僅要考慮到內(nèi)部用戶在社區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)通信的安全性,同時也要考慮到內(nèi)部用戶在社區(qū)外訪問社區(qū)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信的安全性,所以對于一個移動用戶通過公網(wǎng)來訪問社區(qū)網(wǎng)絡(luò)的安全性問題,一般通過虛擬私有網(wǎng)絡(luò)(VPN)來實現(xiàn),即通過PPTP或L2TP在公網(wǎng)與社區(qū)網(wǎng)絡(luò)之間建立一條VPN隧道,在該隧道中的通過IPSec進(jìn)行數(shù)據(jù)加密的封裝以保證數(shù)據(jù)通信的安全性。這些對于處于網(wǎng)絡(luò)二層上的VCN交換機(jī)而言也是完全透明的。
79、 </p><p> 傳統(tǒng)的用戶在實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)安全時,往往采用劃分VLAN、IP地址和MAC地址的綁定等等。但針對成千上萬的小區(qū)用戶來說是非常不現(xiàn)實的,因為: </p><p> 大量的VLAN會嚴(yán)重消耗交換機(jī)的資源,常常會因為交換機(jī)過載而丟包。</p><p> 由于小區(qū)用戶數(shù)量多,組成復(fù)雜,如果運(yùn)營商試圖通過綁定IP和PCMAC得方式來保證內(nèi)網(wǎng)的安全,勢必花費(fèi)
80、大量的人力物力,并且會增加運(yùn)營成本,因為綁定IP和PC MAC須增加交換機(jī)三層路由模塊。 </p><p> 但是采用3COM VCN 社區(qū)專用寬帶接入交換機(jī),利用其獨(dú)有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,則可以在節(jié)約以上成本的情況下,完全的實</p><p> 3.2.2 組播實現(xiàn) </p><p> 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對組播Multicast的支持分兩個層次:路由網(wǎng)絡(luò)和二層交換網(wǎng)絡(luò)
81、。 </p><p> 路由網(wǎng)絡(luò)需支持DVMRP、MOSPF或PIM。 </p><p> 對于二層交換式網(wǎng)絡(luò),主要是通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議IGMPSnooping來實現(xiàn)。 </p><p> VCNSwitch支持IGMPSnooping。 </p><p> 3.2.3 認(rèn)證與計費(fèi) </p><p> 對于多功能系
82、統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運(yùn)營平臺,以及智能化社區(qū)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè),僅僅有高速的物理網(wǎng)絡(luò)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要客戶服務(wù)運(yùn)營管理,用以形成強(qiáng)大的后臺支撐系統(tǒng),推薦采用在城域網(wǎng)中心提供集中的管理計費(fèi)。 </p><p> 通過采用集中計費(fèi)管理,就不用在每個小區(qū)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)中心,從而大大節(jié)約管理成本,使運(yùn)營商處于有利的競爭地位。 </p><p> 3.2.4 網(wǎng)絡(luò)管理 </p><p> 對
83、于一個完整的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)而言,由于存在著大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,所以為了保障整個網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)作,就需要使用網(wǎng)管軟件來對整個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作進(jìn)行監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)安全的正常運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)資源的合理使用,都離不開完善的網(wǎng)管系統(tǒng)。網(wǎng)管系統(tǒng)通過SNMP、RMON等網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,對網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控,通過探測每臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作狀態(tài),來保證整個網(wǎng)絡(luò)的可靠性,一旦網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)問題,則網(wǎng)管系統(tǒng)就會及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)問題所在,并發(fā)出警告信息。網(wǎng)管的另一重要的任務(wù)是記錄網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行
84、狀態(tài),這將為日后網(wǎng)絡(luò)資源的合理調(diào)配提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),另外通過監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量,可計算出各網(wǎng)絡(luò)使用單位對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行所應(yīng)承擔(dān)的費(fèi)用。 </p><p> 網(wǎng)管系統(tǒng)是由安裝在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)管理模塊和網(wǎng)絡(luò)管理工作站組成。位于設(shè)備中的網(wǎng)管模塊負(fù)責(zé)收集設(shè)備本身運(yùn)行狀態(tài)的各項指標(biāo)和參數(shù),然后將其發(fā)送到指定網(wǎng)管工作站上。網(wǎng)管工作站負(fù)責(zé)接收這些信息,然后對其進(jìn)行分析和整理,作出必要的反應(yīng)。 </p><p&
85、gt; 根據(jù)本網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)的安全控制要求,網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)要求能夠?qū)φ麄€網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的劃分和管理以及交換機(jī)配制管理,以保證網(wǎng)絡(luò)用戶在各自的職權(quán)范圍內(nèi)進(jìn)行操作,避免對其它用戶造成干擾和侵犯。因此建議使用3COM公司的NetworkSupervisor作為網(wǎng)管軟件,提供上述的各種功能。 </p><p> 3.2.5 系統(tǒng)IP地址分配 </p><p><b> 編址原則 :<
86、/b></p><p> 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃,保證網(wǎng)絡(luò)有效連通和管理; </p><p> 全網(wǎng)采用NAT地址轉(zhuǎn)換,內(nèi)網(wǎng)采用自編地址,可由VBN Server 動態(tài)分配,也可用戶自己按規(guī)劃靜態(tài)分配??傊徽糏nternet地址資源。</p><p> 對于有Internet 訪問需求的用戶,我們可集中采用VBN Server 的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換功能來實現(xiàn)
87、。 </p><p> 地址分配應(yīng)遵循如下原則: </p><p> 簡單性:地址的分配應(yīng)該簡單,避免在小區(qū)內(nèi)采用復(fù)雜的掩碼方式。 </p><p> 連續(xù)性:為同一個樓內(nèi)區(qū)域分配連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)地址,便于管理,易于維護(hù)。 </p><p> 可擴(kuò)充性:為整個小區(qū)或樓內(nèi)區(qū)域分配的網(wǎng)絡(luò)地址應(yīng)該具有一定的容量,便于主機(jī)數(shù)量增加時仍然能夠保持地址
88、的連續(xù)性。 </p><p> 靈活性:地址分配不應(yīng)該基于某個網(wǎng)絡(luò)路由策略的優(yōu)化方案,應(yīng)該便于多數(shù)路由策略在該地址分配方案上實現(xiàn)優(yōu)化。 </p><p> 可管理性:地址的分配應(yīng)該有層次,某個局部的變動不要影響上層、全局。 </p><p> 安全性:小區(qū)內(nèi)應(yīng)按工作內(nèi)容劃分成不同網(wǎng)段即子網(wǎng)以便進(jìn)行管理。 </p><p><b&g
89、t; 地址規(guī)劃方案 </b></p><p> 按照小區(qū)現(xiàn)有用戶500戶左右的規(guī)模,結(jié)合以上分配原則,可以為用戶提供動態(tài)分配或靜態(tài)分配的原則。這只要取決于用戶的計費(fèi)和IP地址統(tǒng)一規(guī)劃方案而定。 </p><p> 3.2.6 方案特點(diǎn) </p><p> ·采用高性能寬帶接入交換機(jī)VCN Switch,從硬件上解決了網(wǎng)絡(luò)用戶的安全問題,
90、并且不影響用戶的網(wǎng)絡(luò)性能。整體性能遠(yuǎn)高于采用VLAN方式實現(xiàn)安全(軟件實現(xiàn))的傳統(tǒng)交換機(jī)。 </p><p> ·從物理上解決網(wǎng)絡(luò)安全問題,減少整個網(wǎng)絡(luò)的VLAN數(shù)量,減輕二級交換記路由負(fù)擔(dān),便于整個網(wǎng)絡(luò)的合理實現(xiàn)。高效、快捷、安裝操作維護(hù)簡單 </p><p> ·采用VBN服務(wù)運(yùn)營管理服務(wù)器實現(xiàn)社區(qū)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營管理的計費(fèi)和認(rèn)證??梢蕴峁┌炊丝?、MAC地址、時間、流
91、量計費(fèi)。 </p><p> 3.3 針對不同密度的用戶網(wǎng)絡(luò)設(shè)計描述 </p><p> 此方案是以局域網(wǎng)以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),建設(shè)高密度或低密度智能化小區(qū)的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)。(所謂高、低密度小區(qū),就是根據(jù)每棟樓的住房密度高與低。對于不同密度的小區(qū),所需要的接入設(shè)備也不同,所以我分別對兩種情況,進(jìn)行了不同的規(guī)劃,這里我會講到。)在住戶的家中添加以太網(wǎng)絡(luò)RJ45信息插座作為接入網(wǎng)絡(luò)的接口,可提供1
92、00M的網(wǎng)絡(luò)速率。 </p><p> 在本方案設(shè)計中,應(yīng)著重注意以下幾點(diǎn): </p><p> 由于本方案采用局域網(wǎng)以太網(wǎng)技術(shù),所以智能小區(qū)這樣一個提供公共接入服務(wù)的運(yùn)營管理平臺而言,傳統(tǒng)以太網(wǎng)的安全將成為一個重點(diǎn)要考慮的問題。 </p><p> 由于社區(qū)網(wǎng)絡(luò)作為一個公用的提供接入服務(wù)的運(yùn)營網(wǎng)絡(luò),將面向用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)的服務(wù),包括Internet網(wǎng)際瀏覽,
93、社區(qū)網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù),社區(qū)網(wǎng)上交流園地的服務(wù)等等。所以為了更好的實現(xiàn)運(yùn)營服務(wù)管理、用戶認(rèn)證與計費(fèi)等問題也是應(yīng)該重點(diǎn)考慮的。這在后面我會提出解決方案。 </p><p> 由于整個小區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)包含了大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,維護(hù)起來十分困難,所以也應(yīng)該考慮網(wǎng)管問題。這在后面我們會提出解決方案。</p><p> 接入層交換機(jī)配置3COM VCN Switch10/100為用戶提供100M接入,通過該交
94、換機(jī)100M Server端口上聯(lián)到二級網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)中心交換機(jī)。</p><p> 通常情況下,小區(qū)內(nèi)用戶密度很高的情況下,推薦如上圖所示的解決方案。 </p><p> 方案中小區(qū)各樓內(nèi)采用10/100M到戶,邊緣交換機(jī)也同樣可采用VCN10/100M交換機(jī),用以聯(lián)結(jié)單個用戶或有信任關(guān)系的用戶群。每個VCN 10/100M交換機(jī)通過10/100M口上聯(lián)到上級交換機(jī)VCN10/100M交換
95、機(jī)。VCN10/100M交換機(jī)提供了24個10/100M以太網(wǎng)自適應(yīng)端口,支持單、雙口多模光纖上聯(lián)模塊。其中定義多個服務(wù)器端口用于連接多個社區(qū)應(yīng)用服務(wù)器,其他端口與下層的VCN10/100交換機(jī)或者VCN10/100交換機(jī)的100M服務(wù)器端口相連。 </p><p> 其特點(diǎn)是,默認(rèn)情況下VCN10/100交換機(jī)提供24個客戶端口一個服務(wù)器端口,這些端口之間遵循以下規(guī)則: </p><p&g
96、t; 這些端口之間遵循以下規(guī)則: </p><p> (1).服務(wù)器端口的廣播包可以被所有客戶端收到。 </p><p> (2).服務(wù)器端口可以將Unicast包發(fā)送給適合的客戶端。 </p><p> (3).來自客戶端的Unicast被指派到指定服務(wù)器端口。 </p><p> (4).來自客戶端的廣播只能被發(fā)送到所有服務(wù)器端
97、口。 </p><p> (5).客戶端口之間默認(rèn)情況下不存在交流。 </p><p> (6).服務(wù)器端口之間默認(rèn)情況下不存在交流。---- </p><p> 注:客戶端口之間或服務(wù)器端口之間可以通過設(shè)置使之相互通訊 </p><p><b> 結(jié)束語</b></p><p> 本文
98、算是對當(dāng)前智能化小區(qū)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃做了一個簡潔扼要的描述。要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,首先要對它所涉及到的各種知識要有所了解,如,各種接入方式的比較;各種接入設(shè)備的比較,等。在連接設(shè)備上,我查閱了3com VCN交換機(jī)和switch4007交換機(jī)的特點(diǎn)和性能,發(fā)現(xiàn)它非常適合使用在小區(qū)網(wǎng)絡(luò)上,最后決定把它作為主要連接設(shè)備。然后就可進(jìn)行可行性較大的方案的設(shè)計。</p><p> 在xx老師的指導(dǎo)下。本次畢業(yè)設(shè)計,就要畫上一個句號了。
99、可是,對我來說,這次設(shè)計的本身所產(chǎn)生的影響,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束,我從本次畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到了許多課本上沒有的知識。從設(shè)計任務(wù)書的下達(dá)到今天基本實現(xiàn)任務(wù)書中的設(shè)計要求,時間已整整過去了兩個月。在這兩個月中,通過自己的學(xué)習(xí)和努力;通過各位老師的指導(dǎo)和教育,使我不僅僅在知識水平和解決實際問題的能力上有了很大的提高。還從思想的深處體會到,要把自己的所學(xué)變成現(xiàn)實時所將面對的種種難題。</p><p> 這是一個漫長的學(xué)習(xí)過程。隨
100、著時間的推移,我開始慢慢的掌握了設(shè)計時所需要的知識。我也終于明白了大學(xué)四年學(xué)習(xí)的意義和作用。扎實的基本功和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,能使自己在學(xué)習(xí)新知識有更深刻的認(rèn)識力和更快的領(lǐng)會力。</p><p> 由于本人知識有限、經(jīng)驗不足,文中難免有一些不足之處,希望老師和同學(xué)提出寶貴意見。</p><p><b> 參考文獻(xiàn):</b></p><p>
101、[1] William Stallings 著;毛迪林 張琦 楚春波 譯《局域網(wǎng)與城域網(wǎng)》電子工業(yè)出版社</p><p> [2] Tere’ Parnell著;鄭巖 鄭義 彭程等 譯《構(gòu)建高速網(wǎng)絡(luò)》人民郵電出版社</p><p> [3] 周屬衡 馬彬 張敏著; 《現(xiàn)代計算機(jī)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》四川電子音像出版社</p><p> [4] 吳達(dá)金著; 《智能建筑(小區(qū)
102、)綜合布線系統(tǒng)》人民郵電出版社</p><p><b> 致 謝</b></p><p> 在本次論文設(shè)計過程中,xx老師對該論文從選題,構(gòu)思到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)論文設(shè)計。在此,我衷心地感謝太原科技大學(xué)給了我學(xué)習(xí)的機(jī)會,感謝班主任**老師親切關(guān)懷和各位帶課老師的認(rèn)真講解,使我的畢業(yè)論文不斷完善,順利提交。</p&
103、gt;<p> 三年的函授學(xué)習(xí)就要結(jié)束了,隨著畢業(yè)時間的臨近,我的學(xué)習(xí)生活將要畫上圓滿的句號。回首三年的學(xué)習(xí)生活,自己感到很充實,很滿意,不僅學(xué)到了許多關(guān)于計算機(jī)方面的新知識,也學(xué)到了很多為人處事的道理。。</p><p> 在我學(xué)習(xí)期間,各位老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的工作精神和扎實深厚的理論水平都給我留下了深刻的印象,使我受益匪淺。再次感謝各位老師給予我的無私幫助。最后向百忙之中抽時間
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