【正文】 傳輸?shù)淖罡哳l率 ，因此，在同一時間內，基帶同軸電纜僅能傳送一種信號。 1990 年 9 月 28日， IEEE 認可了 10BASET 標準 ，并作為官方的標準加以頒布。有屏蔽雙絞線外面環(huán)繞一圈金屬屏蔽保護膜，可以減少信號傳送時所產(chǎn)生的電磁干擾，但是，相對來講價格較貴。因此，必須根據(jù)不同的通信要求，合理地選擇傳輸介質。目前局域網(wǎng)最快的速率要算現(xiàn)今的 10G 以太網(wǎng)了。一般來說在企業(yè)局域網(wǎng)中，工作站的數(shù)量在幾十到兩百臺次左右。 局域網(wǎng)技術 局域網(wǎng)（ Local Area Network； LAN） 通常我們常見的“ LAN”就是指局域網(wǎng)，這是我們最常見、應用最廣的一種網(wǎng)絡。 LAN。局域網(wǎng) 。而校園網(wǎng)工程建設中主要應用了網(wǎng)絡技術中的重要分支局域網(wǎng)技術來建設與管理的，因此本畢業(yè)設 計課題將主要以校園局域網(wǎng)絡建設過程可能用到的各種技術及實施方案為設計方向，為校園網(wǎng)的建設提供理論依據(jù)和實踐指導。伴隨著人們對于信息資源共享以及信息交流的迫切需求，促使網(wǎng)絡技術的產(chǎn)生和快速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡的產(chǎn)生和使用為人類信息文明的發(fā)展帶來了革命性的變化 。 1995 年中國教育教研網(wǎng)（ CERNET） 建成 后，已經(jīng)進入到一個蓬勃發(fā)展的階段。其主要包括各種局域網(wǎng)的技術思想、網(wǎng)絡設計方案、網(wǎng)絡拓撲結構、布線系統(tǒng)、 Intra/Inter 的應用、網(wǎng)絡安全，網(wǎng)絡系統(tǒng)的維護等內容。網(wǎng)絡設計方案 校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 II Campus Network Research and Design Program ABSTRACT Since 1946, the University of Pennsylvania in the United States successfully developed the world39。 work design program校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 III 目 錄 第一章 校園局域網(wǎng)的技術思想 ............................. 1 計算機網(wǎng)絡簡介 ................................................................... 1 局域網(wǎng)技術 ........................................................................... 1 局域網(wǎng)的主要應用技術 .................................................... 3 第二章 設備型號的選擇 ................................... 7 網(wǎng)絡設備設計 ....................................................................... 7 常用網(wǎng)絡設備 ..................................................................... 15 服務器 ................................................................................. 16 設備選型 ............................................................................. 17 第三章 技術方案及拓撲圖 ................................ 19 校園網(wǎng)的建設規(guī)劃 .......................................................... 19 Inter 接入技術 ............................................................ 21 防火墻技術 ......................................................................... 27 第四章 校園網(wǎng)的運行狀況 ................................ 28 校園網(wǎng)的應用狀況 ............................................................... 28 網(wǎng)絡管理 ............................................................................... 29 網(wǎng)絡故障排除方法 ............................................................... 30 結 束 語 ............................................... 33 致 謝 ................................................. 34 參 考 文 獻 ............................................ 35 校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 1 第一章 校園局域網(wǎng)的技術思想 計算機網(wǎng)絡簡介 計算機網(wǎng)絡，是指將地理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡管理軟件及網(wǎng)絡通信協(xié)議的管理和協(xié)調下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)?，F(xiàn)在局域網(wǎng)隨著整個計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展和提高得到充分的應用和普及，幾乎每個單位都有自己的局域網(wǎng)，有的甚至家庭中都有自己的小型局域網(wǎng)。在網(wǎng)絡所涉及的地理距離上一般來說可以是幾米至 10 公里以內。 IEEE 的 802 標準委員會定義了多種主要的 LAN 網(wǎng)：以太網(wǎng)（ Ether）、令牌環(huán)網(wǎng)（ Token Ring）、光纖分布式接口網(wǎng)絡（ FDDI）、異步傳輸模式網(wǎng)（ ATM）以及最新的無線局域網(wǎng)（ WLAN）。目前在局域網(wǎng)中常用的傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維等。 無屏蔽雙絞線沒有金屬保護膜，對電磁干擾的敏感性較大，電氣特性較差。從此， 10BASET己逐漸被廣泛用于辦公大樓的局域網(wǎng)布線。寬帶同軸電纜傳送的是不同頻率的信號，這些信號需要通過調制技術調制到各自不同的正弦載波頻率上。隨著對數(shù)據(jù)傳輸速度的要求不斷提高，光纜的使用日益普遍。其中纖芯由玻璃或塑料制成，包層由玻璃制成，護套由塑料制成。另外，光纖銜接和光纖分支均較困難，而且在分支時，信號能量損失很大。 以太網(wǎng)組網(wǎng)技術概述 :以太網(wǎng)組網(wǎng)非常靈活和簡便 ,可使用多種物理介質 ,以不同拓撲結構組網(wǎng) ,是目前國內外應用最為廣泛的一種網(wǎng)絡 ,已成為網(wǎng)絡技術的主流 . 以太網(wǎng)按其傳輸速率又分成 10Mb/s,100Mb/s,1000Mb/s. 。 校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 7 第二章 設備型號的選擇 網(wǎng)絡設備設計 理解產(chǎn)品要求和設計局限 在創(chuàng)造一個智能的網(wǎng)絡化設備時，第一步是要理解這個嵌入式產(chǎn)品本身內含的規(guī)格要求，大同小異不僅僅是產(chǎn)品的功能要求。因此，材料清單的成本需要比傳統(tǒng)設計低很多。找到帶集成接口的處理器并不難，比如帶以太網(wǎng)口、串口、 USB 及其它接口。最后一點，由于本文的焦點在硬件，需要記住，產(chǎn)品可裁剪性取決于軟件。 人機交互同樣是重要因素。雖然延時對許多應用不是一個主要考慮因素（如當一個產(chǎn)品只是不時地收集數(shù)據(jù)，定期地被取走），但在一些應用中，延時是以太網(wǎng)拓撲中的限制因素。 10BadeT 和 100BaseT 是線速度。因此，設備沒有能力百分之百地擁有全部 的帶寬。 許多應用在設計時遵循所謂的“ 30%規(guī)則”。在這里，設計得必須面對 此設計要素，即必須估計在這個水平上，將不得不在什么條件下進行工作。 網(wǎng)絡設備本身的價格在不斷地下落。因為要和樓宇控制外設進行通信。基本的差別在于（不比較成本）屏蔽的雙絞線能提供更好的噪音保護。 一種特殊級別的雙絞線名叫 5 類電纜，可以用于許多普通雙絞線難于應付的情況。拓撲選擇將影響布線的費用。在以太網(wǎng)上，一個設備與另一個設備的通信起處于發(fā)送設備端，然后到它連接的集成器或交換機。在多層結構式以太網(wǎng)中，由于集線路之間由交換機連接，只有連接在一個集一器上的設備可以看到那些包，此外，交換機還能決定哪些設備可以看到包，而哪些不能。 存儲器的考慮 對一個系統(tǒng)來講，選擇 RAM 是設計的一個很重要的方面，它會影響到產(chǎn)校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 10 品的使用環(huán)境以及產(chǎn)品的全面的功能需求。例如， SRAM 的脈沖，通常由 1 個 2111 的周期組成，意味著它要用 2 個時鐘周期來取第 1 個長字，然后每 1 個時鐘周期取1 個。但由于這些類型的 RAM曼慢被淘汰，現(xiàn)在很少能見到了。處理器易于和 SDRAM 交互，而且 SDRAM 也能提高效率。 DRAM 還有刷新周期， SDRAM 有列地址延遲的值，以及需要存儲器控制器控制的其它信號。 Flash 有 2 個大的供應商 AMD 和 Intel。 EEPROM 在許多應用中被用于為設備保存配置信息。雖然 EEPROM 通常很慢，但它一般不會影響到嵌入式設備，因為它的主要用途是在啟動時提供參數(shù)。 增加價值的特性 許多工程開始就有一些限定的要求 —— 使一個產(chǎn)品更快地投放市場和保持一個合理的成本。比如，使用 NetSilicon 的NET+OS 集成的硬件和軟件解決方案，操作系統(tǒng)和?；旧现徽加?240 KB的內存。但當動態(tài)的 GIF 文件、復雜的徽標和 JPEG 文件被引進時，內存的需求會急劇增加。因此，最小的 RAM 也要是 Flash的大小加上數(shù)據(jù)內存和以太緩沖區(qū)的大小。這個緩沖區(qū)會通過網(wǎng)絡接收 1 個新的映像文件，然后將它保存在 RAM 的 1 個區(qū)校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 12 里。具體的例子，如 NET+OS 中，每一個 Socket 連接需要大約 400 字節(jié)。有一些處理器，如NET+ARM，可以 利用內部產(chǎn)生的與 Flash 相關的信號來獲得效率。例如， NET+ARM 處理器有5 個可用的片選。與此對應，將 Flash 上的片選使能接地， 而同時寫使能和輸出使能用 NET+ARM 的 2 27 地址線來驅動。內存速度直接影響傳輸率性能，而傳輸率直接影響到處理器能處理多少數(shù)據(jù)。 NET+ARM 的系統(tǒng)周期在它的總線主控 制者之間共享。 NET+ARM 通常使用 33MHz 的時鐘。我們看一下 DMA 通道 1（以太網(wǎng)接收通道），可以簡單地將每個系統(tǒng)周期移動 16 個字節(jié)轉換成每秒多少兆字節(jié)。當產(chǎn)品的 IP 地址或配置設定被改動時，程序可以簡單地將新的值寫到 EEPROM中，而不需要保存配置信息的 Flash 的該扇區(qū)重新擦寫。 板級部件之間的通信有一個通用的機制是內存映射。 這 一類型的實現(xiàn)通常有 2 個原因：效率和易用性。從易用性角度出發(fā)，所有系統(tǒng)總線上的設備基本上類似于內存。如果該地址出現(xiàn)在在緩沖區(qū)中，指令或數(shù)據(jù)會直接在緩存中存取，而不需要嘗試總線來進行外部的訪問。 在有外部 MAC 的情況下，有時附加的內存是需要的。 許多應用為了與其它外設進行通信，既需要內部接口，也需要外部接口。除了外部設備（如硬盤或相機）的接口，還可以用來做部件通信相關設備（如 Modem、 CODEC）接口。而現(xiàn)在以太網(wǎng)成了很多應用的常見連接方式，就像過去串行、并行連接一樣。理解什么類型的重啟可用，它們將對系統(tǒng)產(chǎn)生保種影響，以幫助設計者利用特定的情況。加電重啟、硬重啟和看門狗重校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 15 啟都會 導致 NET+ARM 內部模塊重啟。 有 2 點本文沒有討論，分別是電源的穩(wěn)定性和設備失效后的恢復。 常用網(wǎng)絡設備 網(wǎng)絡適配器 :又稱網(wǎng)絡接口卡 (網(wǎng)卡 ),它插在計算機的總線上將計算機連到其他網(wǎng)絡設備上 ,網(wǎng)絡適配器中一般只實現(xiàn)網(wǎng)絡物理層和數(shù)據(jù)連路層的功能 . 網(wǎng)絡收發(fā)器 :是網(wǎng)絡適配器和傳輸媒體的接口設備 .它提供信號電平轉換和信號的隔離 . 網(wǎng)絡媒體轉換設備 :是網(wǎng)絡中不同傳輸媒體間的轉換設備 .如雙絞線和光纖等 . 多路復用器 :終端控制器的一種 .用于提高通信信道的利用率 . 中斷器 :也稱為轉發(fā)器 ,延伸傳輸媒體的距離 ,如以太網(wǎng)中斷器可以用來連接 不同的以太網(wǎng)網(wǎng)段 ,以構成一個以太網(wǎng) ； 集線器 :簡稱 ,hub,可看成 多端口中斷器(一個中斷器是雙端口的 ) 。 校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 16 服務器 服務器定義 從廣義上講，服務器是指網(wǎng)絡中能對其它機器提供某些服務的計算機系統(tǒng)（如果一個 PC 對外提供 ftp 服務 ，也可以叫服務器）。做一個形象的比喻：服務器就像是郵局的交換機，而微機、筆記本 、 PDA、手機等固定或移動的網(wǎng)絡終端，就如散落在家庭、各種辦公場所、公共場所等處的電話機。 服務器的構成與微機基本相似，有處理器、硬盤、內存、系統(tǒng)總線等，它們是針對具體的網(wǎng)絡應用特別制定的，因而服務器與微機在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴展性、可管理性等方面存在差異很大。按這種劃分方法，服務器可分為：入門級服務器、工作組 級服務器、部門級服務器、企業(yè) 級服務