【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。目前局域網最快的速率要算現(xiàn)今的 10G 以太網了。一般來說在企業(yè)局域網中，工作站的數(shù)量在幾十到兩百臺次左右。 局域網技術 局域網（ Local Area Network； LAN） 通常我們常見的“ LAN”就是指局域網，這是我們最常見、應用最廣的一種網絡。 LAN。局域網 。而校園網工程建設中主要應用了網絡技術中的重要分支局域網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，促使網絡技術的產生和快速發(fā)展，計算機網絡的產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（ CERNET） 建成 后，已經進入到一個蓬勃發(fā)展的階段。其主要包括各種局域網的技術思想、網絡設計方案、網絡拓撲結構、布線系統(tǒng)、 Intra/Inter 的應用、網絡安全，網絡系統(tǒng)的維護等內容。網絡設計方案 校園網組網方案的研究與設計 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校園網組網方案的研究與設計 III 目 錄 第一章 校園局域網的技術思想 ............................. 1 計算機網絡簡介 ................................................................... 1 局域網技術 ........................................................................... 1 局域網的主要應用技術 .................................................... 3 第二章 設備型號的選擇 ................................... 7 網絡設備設計 ....................................................................... 7 常用網絡設備 ..................................................................... 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 校園網的運行狀況 ................................ 28 校園網的應用狀況 ............................................................... 28 網絡管理 ............................................................................... 29 網絡故障排除方法 ............................................................... 30 結 束 語 ............................................... 33 致 謝 ................................................. 34 參 考 文 獻 ............................................ 35 校園網組網方案的研究與設計 1 第一章 校園局域網的技術思想 計算機網絡簡介 計算機網絡，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，在網絡操作系統(tǒng)，網絡管理軟件及網絡通信協(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)在局域網隨著整個計算機網絡技術的發(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，有的甚至家庭中都有自己的小型局域網。在網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：以太網（ Ether）、令牌環(huán)網（ Token Ring）、光纖分布式接口網絡（ FDDI）、異步傳輸模式網（ ATM）以及最新的無線局域網（ WLAN）。目前在局域網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。 以太網組網技術概述 :以太網組網非常靈活和簡便 ,可使用多種物理介質 ,以不同拓撲結構組網 ,是目前國內外應用最為廣泛的一種網絡 ,已成為網絡技術的主流 . 以太網按其傳輸速率又分成 10Mb/s,100Mb/s,1000Mb/s. 。 校園網組網方案的研究與設計 7 第二章 設備型號的選擇 網絡設備設計 理解產品要求和設計局限 在創(chuàng)造一個智能的網絡化設備時，第一步是要理解這個嵌入式產品本身內含的規(guī)格要求，大同小異不僅僅是產品的功能要求。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?；镜牟顒e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，它會影響到產校園網組網方案的研究與設計 10 品的使用環(huán)境以及產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)校園網組網方案的研究與設計 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組網方案的研究與設計 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。 常用網絡設備 網絡適配器 :又稱網絡接口卡 (網卡 ),它插在計算機的總線上將計算機連到其他網絡設備上 ,網絡適配器中一般只實現(xiàn)網絡物理層和數(shù)據(jù)連路層的功能 . 網絡收發(fā)器 :是網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 . 網絡媒體轉換設備 :是網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 ,如以太網中斷器可以用來連接 不同的以太網網段 ,以構成一個以太網 ； 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 ) 。 校園網組網方案的研究與設計 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