【正文】 46, the University of Pennsylvania in the United States successfully developed the world39。現(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)。 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）。 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。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(diào)制技術調(diào)制到各自不同的正弦載波頻率上。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。 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(zhì) ,以不同拓撲結構組網(wǎng) ,是目前國內(nèi)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. 。因此，材料清單的成本需要比傳統(tǒng)設計低很多。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。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。因此，設備沒有能力百分之百地擁有全部 的帶寬。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。因為要和樓宇控制外設進行通信。 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。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。 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。但由于這些類型的 RAM曼慢被淘汰，現(xiàn)在很少能見到了。 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。 EEPROM 在許多應用中被用于為設備保存配置信息。 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。但當動態(tài)的 GIF 文件、復雜的徽標和 JPEG 文件被引進時，內(nèi)存的需求會急劇增加。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。有一些處理器，如NET+ARM，可以 利用內(nèi)部產(chǎn)生的與 Flash 相關的信號來獲得效率。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。 NET+ARM 的系統(tǒng)周期在它的總線主控 制者之間共享。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)。 板級部件之間的通信有一個通用的機制是內(nèi)存映射。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(nèi)存。 在有外部 MAC 的情況下，有時附加的內(nèi)存是需要的。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。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。 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。 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）。 服務器的構成與微機基本相似，有處理器、硬盤、內(nèi)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。 設備選 型的一般原則 標準化原則：所選擇的設備必須基于國際標準或行業(yè)標準。在借鑒上述原則基礎上 ，還需要考慮以下因素。大多數(shù)時候，單位投資都是分期進行的，但規(guī)劃必須盡可能一步到位；不能出現(xiàn)一期滿足需要，到了二期就不能再擴的情況，設備選型必須在最大程度上保護用戶的投資。它由計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、表面上看綜合布線系統(tǒng)，已及覆蓋學校教學、管理等各個方面的應用軟件組成，同時還要考慮到技術的可行性、資金的可行性、拓展的可行性等諸多因素。為了方便接入INTERENET 或 CERNET，可以采用 DDN、幀中繼、 PSTN、 ISDN、無線網(wǎng)等接入方式，應在做好學校的信息流量分析和承受能力的基礎上進行選擇，同時校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 20 為了防止網(wǎng)上黑客或惡意入侵者通過 INTERNET 對學校內(nèi)部數(shù)據(jù)的破壞，各種病毒對學校數(shù)據(jù)造成巨大的危害，以及系統(tǒng)崩潰或以外災害造成學校數(shù)據(jù)的全部丟失，對這些不可預知的突發(fā)事情，在校園網(wǎng)絡規(guī)劃過程中也應充分考慮到。同時其下的應用軟件，如 SQL SERVER、 BACK OFFICE 等價格不斐。 網(wǎng)絡安全是指網(wǎng)絡系統(tǒng)的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護，不受偶然的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運行。采用撥號入網(wǎng)方式的用戶需配備一臺個人電腦，一套普通的撥號軟件，一臺調(diào)制解調(diào)器和一條電話線（普通電話或ISDN 電話），通過撥打特別的 接入號碼進入互聯(lián)網(wǎng)。 現(xiàn)在，撥號接入方式基本已經(jīng)很少被使用，只有在需要網(wǎng)絡接入而其他接入方式又不能實現(xiàn)的情況下才會使用。 頻分多路復用技術在現(xiàn)有帶寬中分配一段頻帶作為數(shù)據(jù)下行通道，同時分配另一段頻帶作為數(shù)據(jù)上行通道，下行通道通過時分多路復用（ TDM）技術再分為多個高速信道和低速信道，同樣在上行通道也由多路低速信道組成。安裝簡單，不需要另外申請增長率加線路，只需要在普通電話線上加裝校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 23 ADSLMODEM，在電腦上裝上網(wǎng)卡即可。 ADSL 專線接入是 ADSL 接入方式中的另 一種，是采用一種直接使用TCP/IP 協(xié)議類似于專線的接入方式。最初校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 24 HFC 網(wǎng)絡是用來傳輸有線電視信號的，后來通過對現(xiàn)有有線電視網(wǎng)進行雙向化改造。 一個 Cable Modem 要在兩個不同的方向上接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，把上、下行數(shù)字信號用不同的調(diào)制方式調(diào)制在雙向傳輸?shù)哪骋粋€ 6MHz(或 8MHz)帶寬的電視頻道上。 傳輸損耗小，可延長有線電視的傳輸距離， 25 公里內(nèi)無需中繼放大；光纖間不會有串音現(xiàn)象，不怕電磁干擾，能確保信號的傳輸質(zhì)量。 DDN 的主干網(wǎng)傳輸媒介有光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道等；到用戶端多使用普通電纜和雙絞線。 DDN 可以支持數(shù)據(jù)、語音、圖像傳輸?shù)榷喾N業(yè)務，它不僅可以和客戶終端設備進行連接，而且還可以和用戶網(wǎng)絡進行連接，為用戶網(wǎng)絡互連提供靈活的組網(wǎng) 環(huán)境。 代理服務器接入 當從 ISP 接入用戶的接入線路只有一條，而用戶端有多臺計算機需要對互聯(lián)網(wǎng)進行訪問時，使用代理服務器是最常用的手段。一般在代理服務器上安裝運行代理軟件來實現(xiàn)內(nèi)部網(wǎng)絡的計算機對外部網(wǎng)絡訪問時處理過程，常用的代理服務器軟件有SyGate、 WinGate、 CCProxy 等。 防火墻技術 防火墻技術，最初是針對 Inter 網(wǎng)絡不安全因素所采取的一種保護措施。例如，可以只允許通過訪問萬維網(wǎng)的應用，而阻止 FTP 應用的通過。其中，大 中城市、重點學校對我們所列舉的大多數(shù)企業(yè)略有所知，而農(nóng)村地區(qū)和薄弱學校只了解極少數(shù)很具知名度的廠商。屏蔽主機體系結構 。目前，防火墻采取的技術，主要是包過濾、應用網(wǎng)關、子網(wǎng)屏蔽等。教校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 27 育網(wǎng)、 169 網(wǎng)等網(wǎng)絡用戶可以通過代理訪問國外網(wǎng)站。代理服務器是一臺配備了兩塊以太網(wǎng)網(wǎng)卡的服務器。 靈活的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。 由于 DDN 是采用數(shù)字傳輸信道傳輸數(shù)據(jù)信號的通信網(wǎng)，因此，它可提供點對點、點對多點透明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)專線出租電路，為用戶傳輸數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息。由于它共享一條信道，它的帶寬 在用戶量增加的時候，會不斷減少，相互的干擾過大。接收下行信號時， Cable Modem 把它轉換為數(shù)字信號，以便電腦處理。 HFC 網(wǎng)絡接入主要采用局端系統(tǒng)（ Cable Modem Termination Sys），完成數(shù)據(jù)到射頻 RF 轉換，并與有線電視的視頻信號混合，送入 HFC 網(wǎng)絡中。因此， ADSL 的專線接入方式是以有固定 IP、自動連接等特點的類似專線的方式。采用虛擬撥號方式的用戶采用類似 MODEM 和 ISDN 的撥號程序，在使用習慣上與撥號方式?jīng)]什么不同。使用 ADSL 連接網(wǎng)絡時， ADSL MODEM 便在電話線上產(chǎn)生了三個信息通道：一個為標準電話服務的通道、一個速率為 的中速上行通道、一個速率為 1Mbps8Mbps 的高速下行通 道，并且這三個通道可以同時工作，而這一切都是在一根電話線上同時進行的。 ADSL 技術是運行在原有普通電話線上的一種新的高速寬帶技術，它利用現(xiàn)有的一對電話銅線，為用戶提供上、下行非對稱的傳輸速率（帶寬）。 使用撥號接入網(wǎng)絡的客戶端計算機要求必須安裝有調(diào)制解調(diào) （ MODEN），俗稱“貓”。因為一次的惡意破壞或管理人員的誤操作都會帶來巨大的損失。 LINUX 是網(wǎng)絡操作系統(tǒng)中的新秀。 校園網(wǎng)軟件系統(tǒng)建設 穩(wěn)定強健的硬件基礎，必須要與系統(tǒng)平臺和應用軟件相配合 ，才能使校園網(wǎng)發(fā)揮應有的作用。 校園網(wǎng)的硬件建設 目前，在校園網(wǎng)網(wǎng)絡建設中，較為普遍采用的技術主要有兩種：①百兆 /千兆以太網(wǎng) ATM。對于模塊化的網(wǎng)絡設備，要注意模塊的有效 利用，同時建議要用的時候再購買模塊。主要考查網(wǎng)管系統(tǒng)對所選設備的監(jiān)管、配置能力，連同設備能夠提供的統(tǒng)計信息和故障檢測手段，如骨干交換機必須具備端口映像能力。 技術簡單性原則：對網(wǎng)絡需求必須十分明確。 服務器分類 按照體系架構來區(qū)分 ， 按應用層次劃分 ， 按應用層次劃分通常也稱為 按服務器檔次劃分 或 按網(wǎng)絡規(guī)模 分，是服務器最為普遍的一種劃分方法，它主要根據(jù)服務器在網(wǎng)絡中應用的層次（或服務器的檔次來）來劃分的。相對于普通 PC 來說，穩(wěn)定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此在CPU、芯片組、內(nèi)存、磁盤系統(tǒng)、網(wǎng)絡等硬件和普通 PC 有所不同。這種情況如果發(fā)生，就得被迫用另外的方式來訪問處理器。 ENI 重啟允許 NET+ARM 被一個外部處理器重啟。串行拓撲，如 RS2342 485，在與外部設備通信時經(jīng)常用到。 MAC 的主要任務包括處理以太網(wǎng)上的沖突情況。 緩存的概念，就是檢查每一次內(nèi)存訪問，看它是否在緩沖區(qū)中。內(nèi)存，如Flash 和 SDRAM，一般會駐留在處理器的系統(tǒng)總線上。 許 多 RTOS 廣商推薦使用一些如 EEPROM 的小型 NVRAM 設備來存儲配置信息。在這樣的設計中， ARM 內(nèi)核每得到一個時鐘周期，校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設計 13 DMA 也同樣得到一個時鐘周期，在將總線交回下一個控制者之間，總線主控制者被允許可以突發(fā)至 4 個長字。從而，就可以繞過與 Flash 設備相關的幾個慢速訪問周期。當電源可以承擔這樣的消耗，此特性可以提高 Flash 的效率。因此，在這個例子中，內(nèi)存需求的 增加包括可執(zhí)行代碼的大小、另外增加的用于暫時保存升級程序的緩沖區(qū)以及為數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡緩沖區(qū)增加的空間。放 1MB 的 Flash 在板子上可以在板子不用重新設計布線 的情況下增加有意義的特性。這包括了在保證了附加軟件的設計中，能增加價值的特性。其它參數(shù)可包括子網(wǎng)掩碼、序列號、網(wǎng)關、波特率或其它板級參數(shù)。 許多處理器需要一個負責內(nèi)存遇像保存和程序執(zhí)行的外部存儲器子系統(tǒng)。 SDRAM 是今天的智能網(wǎng)絡設備中最常見的 RAM。其它因素和成本、實性、產(chǎn)品穩(wěn)定性也會影響 RAM 的選擇。 在一個平面式的以太網(wǎng)，連接在一個集線路上的所有設備可以看到這個集線器接角到的所有數(shù)據(jù)包。光纖線路也在以太網(wǎng)絡中得到應用，特別是在電磁干擾敏感的環(huán)境中，光纖是抗電磁干擾的，沒有輻射，防竊聽，完全適合極高速率的數(shù)據(jù)傳輸。 如今，在許 多建筑的物理布線中通常包含標準的、屏蔽或非蔽的雙絞線。由于這個費用，許多其它介質(zhì)和協(xié)議，尤其是無線，正在被研究用于承載通信。由此可知，在100BaseT 的連接中，設備可以用 100BaseT 的解碼機制進行通信，而不是維持100Mbit/s 的速度。 通信、部件和協(xié)議 在基于以太網(wǎng)網(wǎng)絡中有 2 個常用術語是 10BaseT 和 100BaseT。這個產(chǎn)品將在何處度過它的整個生命周期，那里的環(huán)境是否有特殊性？這樣的問題，設計者可以利用環(huán)境的先天優(yōu)勢，同時為最壞的情形做打算。這些限制要求對性價比做很好的分析。 ATM 交換機和 ATM 網(wǎng)卡支持的速率一般為 155Mb/s～24Gb/s,滿足不同用戶的需要 ,標準 ATM 的組網(wǎng)速率是 622 Mb/s.。目前，多用于作為計算機網(wǎng)絡的主于線。寬帶同軸電纜的性能比基帶同軸電纜好，但需要附加信號處理設備，安裝比較困難，適用于長途電話網(wǎng)、電纜電視系統(tǒng)及寬帶計算機網(wǎng)絡。但是，此類雙絞線的最大缺點是，絕緣性能不好，分布電容參數(shù)較大，信號衰減比較厲害，所以，一般來說，傳