【文章內(nèi)容簡介】 斷增加的用戶需求，保護本次網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資。 可靠性和安全性 網(wǎng)絡(luò)的可靠性是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中需要考慮的一個主要原則。作為信息系統(tǒng)應(yīng)用的依賴和基礎(chǔ)，要求系統(tǒng)連續(xù)安全可靠地運行，所以在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中選用高可靠性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，合理設(shè)計網(wǎng)絡(luò) 架構(gòu)，盡可能利用成熟技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵部分要定制可靠地網(wǎng)絡(luò)備份策略，對于重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點應(yīng)采用先進可靠的容錯技術(shù)，以保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)須有故障自愈能力，最大限度地支持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運行。 第二章 需求分析 9 標準開放性 需支持國際上通用標準的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、國際標準的大型的動態(tài)路由協(xié)議等開放協(xié)議，有利于保證與其他網(wǎng)絡(luò)之間平滑連接互通，以及將來網(wǎng)絡(luò)的擴展。 可管理性及易維護性 對網(wǎng)絡(luò)實行集中監(jiān)測、分權(quán)管理，并統(tǒng)一分配帶寬資源。選用先進的網(wǎng)絡(luò)管理平臺，具有對設(shè)備、端口等管理、流量統(tǒng)計分析，及可提供故障自動報警。 流量的負載均衡 整個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，必須 具有多路由選擇、路由備份的能力，以防止因單路由或單節(jié)點的損壞而造成網(wǎng)吧全網(wǎng)絡(luò)或非損壞節(jié)點的終端。同時，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)禁止出現(xiàn)路由不被利用或很少利用的情況，盡可能的做到負載均衡。 基于 ADSL 技術(shù)原理的網(wǎng)吧局域網(wǎng)設(shè)計 10 第三章 網(wǎng)吧局域網(wǎng)設(shè)計 11 第三章 網(wǎng)吧 局域網(wǎng) 設(shè)計 網(wǎng)吧網(wǎng)絡(luò)拓撲 結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓撲是指企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點間相互連接的方式。換句話說，網(wǎng)絡(luò)中計算機之間如何相互連接的問題就是網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)問題。網(wǎng)絡(luò)布線中應(yīng)用最為廣泛的是樹形拓撲。拓撲結(jié)構(gòu)的選擇往往與通信介質(zhì) 的選擇和介質(zhì)訪問控制方法的確定緊密相關(guān)，并決定著對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇。 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)主要有星型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)、環(huán)線型結(jié)構(gòu)、樹形結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)五種類型。 下面，將從拓撲結(jié)構(gòu)的形狀、特點等方面，分別對這五種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行簡單介紹。 星型拓撲結(jié)構(gòu) 星型拓撲以中央節(jié)點為中心，其他各節(jié)點與中央節(jié)點通過點與點的方式進行連接。 在星型拓撲結(jié)構(gòu)中，由于任何兩臺計算機要進行通信都必須經(jīng)過中央節(jié)點，因此中央節(jié)點需要執(zhí)行集中式的通信控制策略，以保證網(wǎng)絡(luò)的正常運行，這使得中央節(jié)點的負擔往往較重。其有點事網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、便于集中控制與管 理、組網(wǎng)較為容易，其缺點是網(wǎng)絡(luò)的共享能力較差、通信線路的利用率較低，且中央節(jié)點負擔較重，一旦出現(xiàn)故障便會導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。 環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu) 環(huán)形網(wǎng)內(nèi)的各節(jié)點通過環(huán)路結(jié)構(gòu)連在一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線路中。在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，一個節(jié)點發(fā)出的信息會穿越環(huán)內(nèi)的所有環(huán)路接口，并最終流回至發(fā)送該信息的環(huán)路接口。而在這以過程中，環(huán)形網(wǎng)內(nèi)的各節(jié)點（信息發(fā)送節(jié)點除外）通過對比信息流內(nèi)的目的地址來決定是否接受該信息。 環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)的有點事由于信息在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)沿固定方向流動，并且兩個節(jié)點間僅有唯一的通路，簡化了路徑選擇的控制。其缺點是 由于使用串行方式傳遞信息，因此當網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點過多時，將嚴重影響數(shù)據(jù)傳輸效率，使網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)時間變長。此外，環(huán)形網(wǎng)的口占較為麻煩。 總線型拓撲結(jié)構(gòu) 使用一條中央主線纜將相互間無直接連接的多臺計算機聯(lián)系起來的 布線 方式，稱為總線型拓撲，其中的中央主線纜便稱為“總線”。 在總線型網(wǎng)絡(luò)中，所有計算機都必須使用專用的硬件接口直接連接在總線上，任何一個節(jié)點的信息都能沿著總線向兩個方向進行傳輸，并且能被總線上的任何一個節(jié)點所接受。由于總線型網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信息向四周傳播，類似于廣播電臺，因此基于 ADSL 技術(shù)原理的網(wǎng)吧局域網(wǎng)設(shè)計 12 總線型網(wǎng)絡(luò)也被稱為廣播式網(wǎng)絡(luò)。 樹型拓撲結(jié)構(gòu) 樹型結(jié)構(gòu)是一種層次結(jié)構(gòu)，由最上層的根節(jié)點和多個分支組成，各節(jié)點按層次進行連接，數(shù)據(jù)交換主要在上下節(jié)點之間進行，相鄰節(jié)點或同層節(jié)點之間一般不進行數(shù)據(jù)交換。 樹型拓撲結(jié)構(gòu)的有點是連接簡單，維護方便。樹型拓撲結(jié)構(gòu)的缺點是資源共享能力較弱，可靠性比較差，任何節(jié)點或鏈路的故障都會影響整個網(wǎng)絡(luò)的運行，并對根節(jié)點依賴過大。 網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu) 將多個子網(wǎng)或多個網(wǎng)絡(luò)連接起來構(gòu)成網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)。在一個子網(wǎng)中集線器、中繼器將多個設(shè)備連接起來，而橋接器、路由器及網(wǎng)管則將子網(wǎng)連接起來。 這種拓撲結(jié)構(gòu)中各節(jié)點通過傳輸線互聯(lián)連接起來，并且每 個節(jié)點至少與其他兩個節(jié)點相連。網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實現(xiàn)起來費用較高，不易管理和維護，不常用于局域網(wǎng)。 大中型網(wǎng)絡(luò)通常采用樹形拓撲。樹形拓撲的可折疊性非常適用于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)主干。由于樹形拓撲具有非常好的可擴展性，并可通過更換交換設(shè)備使網(wǎng)絡(luò)性能迅速得以升級，極大地保護了用戶的布線投資，因此非常適宜于作為網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲。與此相適應(yīng)，交換設(shè)備也呈樹形拓撲。 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如下圖 ： 圖 網(wǎng)絡(luò)拓撲接圖 第三章 網(wǎng)吧局域網(wǎng)設(shè)計 13 帶接入技術(shù)的選擇 從實現(xiàn)技術(shù)的角度，目前寬帶 接入技術(shù)主要有以下幾種：數(shù)字用戶線 xDSL技術(shù)、光纖同軸電纜混合網(wǎng) HFC 技術(shù)、光纖接入技術(shù)、無線接入技術(shù)與局域網(wǎng)接入技術(shù)。無線接入又可以分為無線局域網(wǎng)接入、無線城域網(wǎng)接入和無線 Ad hoc接入。 光纖接入（ Fiber To The Building）即光纖到樓；另外還有光纖到戶（ FTTP/FTTH）將光纜一直擴展到家庭或企業(yè)； FTTO,FTTC??光纖是寬帶網(wǎng)絡(luò)中多種傳輸媒介最理想的一種，它的特點是傳輸容量大，傳輸質(zhì)量好，損耗小，中級距離長等。 光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。光纖用戶網(wǎng)的主要技術(shù)是 光波傳輸技術(shù)。目前光纖傳輸?shù)膹?fù)用技術(shù)發(fā)展相當快，多數(shù)已經(jīng)實用化。復(fù)用技術(shù)用的最多的有時分復(fù)用（ TDM）、波分復(fù)用（ WDM）、頻分復(fù)用（ FDM）、碼分復(fù)用（ CDM）等。光纖通信不同于有線電通訊，后者是利用金屬媒體傳輸信號，光纖通信則是利用透明的光纖傳輸光波。雖然光和點都是電磁波，但頻率范圍相差很大。一般通信電纜最高使用頻率約為 9~24 兆赫（ 10(6)Hz） ,光纖工作頻率在 10（ 14） ~10（ 15） Hz 之間。 一、 有源光網(wǎng)絡(luò) 有源光網(wǎng)絡(luò)的局端設(shè)備（ CE）和遠端設(shè)備（ RE）通過有源光傳輸設(shè)備相連，傳輸技術(shù)是骨干 網(wǎng)中已大量采用的 SDH 和 PDH 技術(shù)，但以 SDH 技術(shù)為主。遠端設(shè)備主要完成業(yè)務(wù)的手機、接口適配、復(fù)用和傳輸功能。局端設(shè)備主要完成接口適配、復(fù)用和傳輸功能。此外，局端設(shè)備還向網(wǎng)元管理系統(tǒng)提供網(wǎng)管接口。在實際接入網(wǎng)建設(shè)中，有源光網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)通常是星形或環(huán)形。有緣光網(wǎng)絡(luò)具有以下技術(shù)特點： 傳輸容量大，目前用在接入網(wǎng)的 SDH 傳輸設(shè)備一般提供 155Mb/s 或622Mb/s 的接口，有的甚至提供 。 傳輸距離遠，在不加中繼設(shè)備的情況下，傳輸距離可達 70~80 公里 用戶信息隔離度好。有源 光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)無論是星形還是環(huán)形，從邏輯上看，用戶信息的傳輸方式都是點到點方式。 技術(shù)成熟，無論是 SDH 設(shè)備還是 PDH 設(shè)備，均已在以太網(wǎng)中大量使用。 由于 SDH/PDH 技術(shù)在骨干傳輸網(wǎng)中大量使用，有源光接入設(shè)備的成本已大量下降，但在接入網(wǎng)中與其他接入技術(shù)相比，成本還是比較高。 二、 ATM 無源光網(wǎng)絡(luò)（ ATMPON） 基于 ADSL 技術(shù)原理的網(wǎng)吧局域網(wǎng)設(shè)計 14 ATMPON 最重要的特點就是其無源點到多點式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它綜合了 ATM技術(shù)和無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以提供現(xiàn)有的從窄帶到寬帶的各種業(yè)務(wù)。 ATMPON由 OLT、 ONU/ONT 和無源光分 路器組成。其中 Splitter 是光分錄器，它根據(jù)光的發(fā)送方向，將進來的光信號分路并分配到多條光纖上，或是組合到一條光纖上。ONU/ONT 主要完成業(yè)務(wù)的收集 、接口適配、復(fù)用和傳輸功能， OLT 主要完成接口適配、復(fù)用和傳輸功能。此外， OLT 還向網(wǎng)元管理系統(tǒng)提供網(wǎng)管接口。 ODN（光配線網(wǎng)）中光分路器的工作方式是無源的，這就是無源光網(wǎng)絡(luò)中“無源”一詞的來歷。但 ONU 和 OLT 還是工作在有源方式下，即需要外接電源才能正常工作。所以，采用無源光網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)并不是所有設(shè)備都工作在不需要外接饋電的條件下，只是 ODN 部分沒有有 源器件。 三、 窄帶無源光網(wǎng)絡(luò)（窄帶 PON） 窄帶 PON 的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)域 ATMPON 一樣，它與 ATMPON 存在以下主要區(qū)別： ATMPON 是寬帶接入技術(shù)，可以給用戶提供大于 2Mb/s 的計入速率；窄帶 PON 是窄帶接入技術(shù)，只支持窄帶業(yè)務(wù)，給用戶提供的接入速率最大為2Mb/s。 窄帶 PON 的線路速率遠小于 ATMPON。其線路速率一般在 20Mb/s到 50Mb/s 之間。 窄帶 PON 的傳輸采用電路方式，而 ATMPON 采用分組方式。 窄帶 PON 的網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口一般為 V5 接口，用戶側(cè)接口為現(xiàn) 有各種窄帶業(yè)務(wù)接口； ATMPON 網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口一般為 ATM 接口，用戶側(cè)接口包括各種寬窄帶業(yè)務(wù)接口。 窄帶 PON 的標準化程度不如 ATMPON。窄帶 PON 是現(xiàn)有產(chǎn)品，后有標準； ATMPON 是產(chǎn)品和標準幾乎同時出來。 在以上技術(shù)的基礎(chǔ)上，有些運營商提出了“ ATMPON+xDSL”混合接入方案，用來解決住宅用戶用戶及企事業(yè)用戶的寬帶接入問題。 該技術(shù)將光纖接入到網(wǎng)吧內(nèi)部后，使用光收發(fā)器將長距離傳輸?shù)墓庑盘栟D(zhuǎn)換為進行短距離傳輸?shù)碾p絞線電信號。 xDSL 技術(shù) 按上行和下行的速率是否相同可分為速率對稱 型和速率非對 稱型兩種。根據(jù)信號傳輸?shù)乃俾?、距離，以及上行速率與下行速率的不同，主要的數(shù)字用戶線 xDSL 技術(shù)可以分為： 非對稱 數(shù)字用戶線（ Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL） 高比特率數(shù)字用戶線（ High bit rate DSL,HDSL） 速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線（ Rate adajptive DSL， RADSL） 甚高比特率數(shù)字用戶線 (Very high it rate DSL,VDSL) 第三章 網(wǎng)吧局域網(wǎng)設(shè)計 15 標 11 給出了主要的 xDSL 技術(shù)的上行與下行速率的參數(shù)。 表 xDSL 技術(shù)的 上行與下行速率 xDSL 下 /上行速率（距離 下 /上行速率（距離 ） 線對數(shù)（對） ADSL HDSL （對稱） （對稱） 2 VDSL 51Mbps/ 51Mbps/ 2 RADSL 非對稱數(shù)字用戶線 ADSL 技術(shù)最初是由 Intel、 Compaq Computer、 Microsoft成立的特別興 趣小組（ Special Interset Group,SIG）提出的，如今這一組織已經(jīng)包括了大多數(shù)主要的 ADSL 設(shè)備制造商和運營商。 ADSL 主要的技術(shù)特點表現(xiàn)在： 它可以在現(xiàn)有的用戶電話同雙絞線網(wǎng)絡(luò)上，以重疊和不干擾傳統(tǒng)模擬電話業(yè)務(wù)，即普通電話業(yè)務(wù) POTS 的方式，提供高速數(shù)字業(yè)務(wù)。 該技術(shù)幾乎可以和本地環(huán)路的實際參數(shù)沒有什么關(guān)系，與所使用的用戶電話銅雙絞線的特性也無關(guān)，因此用戶不需要專門為獲得 ADSL 服務(wù)而重新鋪設(shè)電纜。 ADSL 技術(shù)提供的非對稱帶寬特性，上行速率在 64kbps~640kbps，下行速率在 500kbps~。 2021 年 7 月， ITUT 公布了 ADSL 的兩個新標準（ 和 ），也就是所謂的 ADSL2。 到 2021 年 3 月，在第一代 ADSL 標準的技術(shù)上， ITUT 有制定了 ， 也就是 ADSL2plus， 又稱 ADSL2+。 下表 介紹 ADSL2 和 ADSL2+在上行與下行速率方面的參數(shù) 。 表 ADSL2 與 ADSL2+的上行與下行速率 xDSL 上行速率 下行速率 ADSL2 1Mbit/s 12Mbit/s ADSL2+ 1Mbit/s 20Mbit/s（ ） ADSL 是一種非對稱的 DSL 技術(shù) ， 特別適合傳輸多媒體信息業(yè)務(wù)，如視頻點播（ VOD）、多媒 體信息檢索和其他交互式業(yè)務(wù)，并且具有靈活，簡便，節(jié)省投資等優(yōu)點。新一代 ADSL2 及 ADSL2+技術(shù)的實現(xiàn)，速率的大幅度提高，使該技術(shù)可以滿足網(wǎng)吧局域網(wǎng)對接入口寬帶應(yīng)用需求。 ADSL 接入模式又分為 PPPOE 接入模式和專線接入模式。 因此 在寬帶接入技術(shù)上，我們選擇 數(shù)字用戶線 ADSL 專線 接入技術(shù)。 基于 ADSL 技術(shù)原理的網(wǎng)吧局域網(wǎng)設(shè)計 16 隨著網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不 斷發(fā)展、應(yīng)用范圍的擴大，網(wǎng)游對帶寬及速度 的要求、運營商線路故障等 問 題的出 現(xiàn)，單線接入往往帶來因帶寬或 線路故障而帶來的網(wǎng)速不足、掉線甚至斷線的問題。因此隨著網(wǎng)吧規(guī)模增大，傳統(tǒng)的 ADSL 接入已經(jīng)不堪重負。因此在選擇 ADSL 接入的基礎(chǔ)上，我們采用多線接入，各接入線路間實現(xiàn)策略路由、負載均衡或線路備份。 從網(wǎng)絡(luò)資源來說，電 信與聯(lián)通 兩大運營商