【正文】 3）具有高寬帶數字化的通信方式，實現與外界良好的溝通交流信息； （ 4）每個家庭普及智能化系統(tǒng)并與小區(qū)智能化系統(tǒng)互聯(lián)； （ 5）實現家居設備與小區(qū)公用設備的智能監(jiān)控與節(jié)能運行； （ 6）實現小區(qū)綜合環(huán)境的環(huán)保化、生態(tài)化以及可持續(xù)發(fā)展。 南京郵電大學 20xx 級 畢業(yè)論文 2 圖 11 小區(qū)網絡連接示意圖 研究內容及意義 本文致力于小 區(qū)網絡拓撲設計的研究，對小區(qū)網絡的拓撲進行詳細的設計，并對 IP地址進行規(guī)劃，對小區(qū)網絡中路由器以及交換機進行配置。 研究該課題的意義將會給人們的生活和工作帶來巨大的便利。方便快捷的信息通信，網絡技術和通信技術彰顯互聯(lián)網的獨特魅力和強大的功能，在小區(qū)內建立高速數據通信基礎設施，適應信息時代多元化的通信需要。增加人與人之間的溝通交流。全 面 獲取全球最新信息；資源共享，資源共享是網絡的一大特點之間，高效、靈活且經濟的寬帶，用戶可以分享帶寬，最大限度利用公共通信網絡資源，減少網絡使用費用 ，提高速率。 南京郵電大學 20xx 級 畢業(yè)論文 3 第二章 Packet tracer Packet tracer 技術的概述 Packet Tracer 是由 Cisco 公司發(fā)布的一個輔助學習工具，為學習思科網絡課程的初學者去設計、配置、排除網絡故障提供了網絡模擬環(huán)境。用戶可以在軟件的圖形用戶界面上直接使用拖曳方法建立網絡拓撲，并可提供數據包在網絡中行進的詳細處理過程，觀察網絡實時運行情況。可以學習 IOS 的配置、鍛煉故障排查能力。圖 21為軟件界面。 圖 21 Packet tracer 軟件界面 在界面的左下角有下圖 22 所示一塊區(qū)域，這里有許多種類的硬件設備 ，從左至右，從上到下 圖 22 Packet tracer 軟件中的硬件設備 依次為路由器、交換機、集線器、無線設備、設備之間的連線（ Connections）、終端設備、仿真廣域網、 Custom Made Devices。下面著重講一下 “Connections”，用鼠標點一下它之后，在右邊你會看到各種類型的線，依次為 Automatically Choose Connection Type（自動選線，萬能的，一般不建議使用，除非你真的不知道設備之間該用什么線）、控制線、直通線、交叉線、光纖、電話線、同軸電 纜、 DCE、 DTE。如下圖 23 南京郵電大學 20xx 級 畢業(yè)論文 4 圖 23 PT 中連接線的種類 其中 DCE 和 DTE 是用于路由器之間的連線，實際當中，你需要把 DCE 和一臺路由器相連， DTE 和另一臺設備相連。而在這里，你只需選一根就是了，若你選了 DCE 這一根線，則和這根線先連的路由器為 DCE，配置該路由器時需配置時鐘哦。交叉線只在路由器和電腦直接相連，或交換機和交換機之間相連時才會用到。 當你需要用哪個設備的時候，先用鼠標單擊一下它，然后在中央的空白區(qū)域點擊一下鼠標，你所選中的設備就會出現在空白工作區(qū)內，或者直接用鼠標摁住這個設備把它拖 上去。選好所用的設備之后，就選擇連接設備與設備之是的連線，然后就在要連接的線的設備上點一下，選擇接口，再點另一設備的接口就可以了。注意：接口可不能亂選。連接好線后，你可以把鼠標指針移到該連線上，你就會線兩端的接口類型和名稱。以便連好后對設備的這些接口進行配置。如下圖 24： 圖 24 Packet tracer 軟件的配置示例 對設備進行編輯在右邊有一個區(qū)域，如圖 24 所示，從上到下依次為選定 /取消、移動（總體移動，移動某一設備，直接拖動它就可以了）、 Place Note（先選中）、刪除、南京郵電大學 20xx 級 畢業(yè)論文 5 Inspect（選中后，在路由器、 PC 機上可看到各種表，如路由表等）、 simple PPD、plex。 選好設備，連好線后就根據圖 可以直接進行配置了，然而有些設備，如某些路由器需添加一些模塊才能用。直接點一下設備，就進入了其屬性配置界面。不再多說。 Packet tracer 軟件的特點 （ 1）它模擬網絡設備和網絡數據處理過程，解決了實驗設備局限問題，為網絡初學者提供一個網絡設計、模擬配置和網絡故障排除的仿真學習平臺。 （ 2） Packet Tracer 模擬器支持多種協(xié)議類型。支持常用的協(xié)議有 HTTP、 CDP、ARP、 DHCP、 DNS、 RIP、 OSPF、 IGRP、 EIGRP、 VTP、 STP、 TFTP、 Tel等 。 （ 3）支持邏輯空間和 物理 空間的設計模式。邏輯空間模式用于進行邏輯拓撲結構的實現， 物理 空間模式支持構建城市 ,樓宇、辦公室、配線間等虛擬設置。 南京郵電大學 20xx 級 畢業(yè)論文 6 第三章 小區(qū)網的概述 網絡的分類 (1) 局域網 (LAN) 局域網是一個高速數據通信系統(tǒng)，它在較小的區(qū)域內將 若干獨立的數據設備連接起來，使用戶共享計算機資源。網絡的地域范圍一般只有幾公里。網絡的基本組成包括服務器、客戶機、網絡設備和通信介質。 (2) 城域網 (MAN) 其地域范圍從幾公里至幾百公里，數據傳輸速率可以從幾 Kbit/s到幾 Gbit/s。 MAN能向分散的 LAN提供服務。對于 MAN，最好的傳輸媒介是光纖，因為光纖能夠滿足 MAN在支持數據、聲音、圖形和圖像業(yè)務上的帶寬容量和性能要求。 (3) 廣域網（ WAN） 廣域網覆蓋范圍幾百公里至幾千公里，是由終端設備、節(jié)點交換設備和傳送設備組成的。一個廣域網的骨 干網絡常采用分布式網絡網狀結構，在本地網和接入網中通常采用的是樹型或星型連接。 圖 31 局域網 、城域網、廣域網 網絡的拓撲結構 (1) 星型網絡，在星型拓撲結構中，結點通過點對點通信線路與中心節(jié)點連接。中心結點控制全網的通信，任何兩結點之間的通信都要經過中心結點。星型拓撲結構簡單，易于實現，便于管理。但是，網絡的中心節(jié)點是全網可靠性的瓶頸，中心節(jié)點的故障可能造成全網癱瘓。 (2) 環(huán)形網絡，在環(huán)狀拓撲結構中，結點通過點對點通信線路連接形成閉合環(huán)路。環(huán)中數據將沿著一個方向逐站傳送。環(huán)狀拓撲結構簡單，傳 輸延時確定，但是環(huán)中每個結點與連接結點之間的通信線路都會成為網絡可靠性的瓶頸。環(huán)中任何一個結點出現線路故障，都可能造成網絡癱瘓。 南京郵電大學 20xx 級 畢業(yè)論文 7 (3) 總線型網絡，網絡中所有的站點共享一條數據通道?？偩€型網絡安裝簡單方便，需要鋪設的電纜最短，成本低，某個站點的故障一般不會影響整個網絡。但介質的故障會導致網絡癱瘓，總線網安全性低，監(jiān)控比較困難，增加新站點也不如星型網容易。 圖 32 星型 、環(huán)形、總線型網絡 網絡間連接設備 集線器 圖 33 集線器示意圖 集線器（ HUB）， 如圖 33， 集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大，以擴大網絡的傳輸距離，同時把所有節(jié)點集中在以它為中心的節(jié)點上。它工作于OSI（開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型）參考模型第一層，即 “物理層 ”。 交換機 交換機 （ Switch） 擁有一條很高帶寬的背部總線和內部交換矩陣。交換機的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數據包以后，處理端口會查找內存中的地址對照表以確定目的 MAC（網卡的硬件地址）的 NIC（網卡）掛接在哪個端口上，通過內部交換矩陣迅速將數據包傳送到目的端口，目的 MAC 若不存在才廣播 到所有的端口，接收端口回應后交換機會學習新的地址，并把它添加入內部地址表中。使用交換機也可以把網絡分段，通過對照地址表，交換機只允許必要的網絡流量通過交換機。通過交換機的過濾和轉發(fā)，可以有效的隔離廣播風暴，減少誤包和錯包的出現，避免共享沖突 。如圖 34。 南京郵電大學 20xx 級 畢業(yè)論文 8 34 交換機示意圖 路由器 路由器是用于連接多個邏輯上分開的網絡，所謂邏輯網絡是代表一個單獨的網絡或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時，可通過路由器來完成。因此，路由器具有判斷網絡地址和選擇路徑的功能，它能在多網絡互聯(lián)環(huán)境中 ，建立靈活的連接，可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網絡層的一種互聯(lián)設備。 路由器 是互聯(lián)網的主要節(jié)點設備。路由器通過路由決定數據的轉發(fā)。轉發(fā)策略稱為路由選擇（ routing），這也是路由器名稱的由來（ router），轉發(fā)者）。作為不同網絡之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構成了基于 TCP/IP 的 國際互聯(lián)網絡 Inter 的主體脈絡，也可以說，路由器構成了 Inter 的骨架。它的處理速度是 網絡通信 的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著 網絡互連 的質量。 如圖 35 35 路由器示意圖 小區(qū)網絡的概況 網絡穩(wěn)定性 南京郵電大學 20xx 級 畢業(yè)論文 9 小區(qū)網絡用戶是一個龐大的用戶群，它是幾百戶甚至更多的用戶組成的一個應用群。這對于網絡而言，如何保障其穩(wěn)定性和安全性，變成了組建小區(qū)網絡需要解決的問題。 網絡管理性 復雜的網絡布局命令行式的設備管理，加深了網絡的維護和管理難度。做為此類問題，組網時必須聘請專業(yè)的技術人才隨時進行維護和管理。運營商在人員成本的控制上，用戶管理的效率上達到事半公倍的效應。 小區(qū)網絡的設計原則 小區(qū)網絡建設是一項復雜網絡工程，項目需要根據自身的 實際情況來制定網絡設計原則。如何 有 效的建設，管理，維護，運營小區(qū)寬帶項目。為廣大終端用戶提供高效，穩(wěn)定，便利的網絡接入，對此我們實現了如下基本原則： （ 1） 實用性和穩(wěn)定性 采用成熟的開發(fā)技術和設備，滿足當前的網絡需求同是兼顧未來業(yè)務的發(fā)展需求。提供多種的網絡接入方式，有效積極的網絡安全策略。能夠適應不同的網絡環(huán)境和網絡應用，滿足大多數用戶的需求，保障網絡穩(wěn)定的運行。 （ 2） 易于管理和維護 采用方便的管理方式，對于后期的維護和網絡的擴展提供了可靠保障，使業(yè)務的增長更加方便。同時簡單的維護和管理可以大大減少運營和管 理成本。 （ 3） 高效的用戶管理 根據產品，用戶性質，產品使用情況，時間等多種方式管理用戶，減少了用戶的管理難度，提高了運營效率，讓運營商可以直觀的查看用戶和產品的使用情況。 （ 4） 安全可靠性 為保證各項業(yè)務應用，網絡必須具有高可靠性，絕不能出現單點故障。要對網絡布局、結構設計、設備選型、日常維護等各個方面進行高可靠性的設計和建設。采用相關的軟件技術提供較強的管理機制、控制手段和事故監(jiān)控與安全保密等技術措施以提高網絡的安全可靠性 （ 5） 標準化 在網絡系統(tǒng)整體設計，基于國際標準和國家頒布的有關標準，包括各種建筑、網絡 設計標準，電力電氣保障標準以及計算機網絡、廣域網標準，堅持統(tǒng)一規(guī)范，從而為未來的業(yè)務發(fā)展和設備增容奠定基礎。 小區(qū)網絡的特點 （ 1） 高可靠性網絡系統(tǒng)應具有高可靠性、高安全性。這時應考慮采用高可靠性的網絡設備。 南京郵電大學 20xx 級 畢業(yè)論文 10 （ 2）可控的帶寬管理社區(qū)型網絡的重點就是帶寬的合理分配，住戶大量的 p2p 下載搶占帶寬，導致網絡幾近癱瘓。使網絡基本的游戲和瀏覽網頁功能都不能正常運行。路由器必須能夠合理的分配帶寬，使大家的一切上網行為互不干擾。 （ 3）標準協(xié)議支持網絡系統(tǒng)應支持標準協(xié)議 IP，是一個開放型的網絡，支持各種協(xié)議的互 聯(lián)。 （ 4）安全性網絡系統(tǒng)應具有良好的安全性。常見的病毒攻擊，偽造源地址攻擊以及沖擊波病毒，常常造成網絡癱瘓，而且很難排查，無法徹底解決。要從根本上解決這些問題，就要求路由器有良好的強大的病毒攻擊防御功能。 （ 5）易于升級維護符合國際標準選用符合國際標準的系統(tǒng)和產品，可以保證系統(tǒng)具有較長的生命力和擴展能力，滿足將來系統(tǒng)升級的要求。 南京郵電大學 20xx 級 畢業(yè)論文 11 第四章 小區(qū)網絡關鍵技術 IP子網劃分 IP 的簡介 IP 是由四段數字組成，常用的 IP 有 3類。 A類 IP 段 (0段和 127段不使用 ) B類 IP 段 C類 IP 段 A類的默認 子網掩碼 1677萬多臺電腦。 B類的默認 子網掩碼 6萬臺電腦。 C類的默認 子網掩碼 254臺電腦。 要想在同一網段，只要 網絡標識 相同就可以了，那要怎么看網絡標識呢？首先要做的是把每段的 IP 轉換為二進制。（有人說，我不會轉換耶，沒關系，我們用 Windows自帶計算器就行。打開計算器，點查看 程序員，輸入十進制的數字，再點一下 “二進制 ”這個單選點 ，就可以切換至二進制了。） 把 子網掩碼 切換至二進制，我們會發(fā)現，所有的 子網掩碼 是由一串連續(xù)的 1和一串連續(xù)的 0組成的（一共 4段，每段 8位，一共 32位數）。 這是 A/B/C 三類默認 子網掩碼 的二進制形式，其實，還有好多種