【文章內(nèi)容簡介】 頻和數(shù)據(jù)在保證傳輸質(zhì)量的前提下在同一條物理信道上進行傳輸 ,并且這些信號在 ATM 系統(tǒng)中不需要進行任何協(xié)議變換 ,因而克服了共享介質(zhì)和包式傳輸帶來的延時困擾 ,所以 ATM 特別適用于對延時敏感的應用場合。使用 ATM 容易構(gòu)成虛擬網(wǎng)絡 ,方便管理和擴展 ,但其技術(shù)不夠成熟 ,標準尚不統(tǒng)一 ,各廠家的 ATM 產(chǎn)品互連性比較差 ,設 備價格也昂貴。 ATM 是一種基于光纖傳輸系統(tǒng)、應用了統(tǒng)計復用技術(shù)、采用了短信元交換技術(shù)的先進異步模式。它直接支持數(shù)據(jù)、視頻、音頻等多媒體傳輸。速率相當快 (達成 155M， 622M)，由于采用了異步模式，共效率相當高，比較適合于作主干網(wǎng)格。但它仍然是一項有爭議的技術(shù)，許多標準尚待完善，不同廠家產(chǎn)品之間的互操作及通用性有待于進一步改善。 千兆以太網(wǎng) 同 100M位以太網(wǎng)一樣 ,千兆位以太網(wǎng)使用與 10M位以太網(wǎng)相同的幀格式和幀大小 ,以及相同的 CSMA/CD 協(xié)議。這意味著廣大的以太網(wǎng)用戶可以對現(xiàn)有以太網(wǎng)進行平滑的、無 需中斷的升級 ,而且無需增加附加的協(xié)議?；蛑虚g件。同時 ,千兆位以太網(wǎng)還繼承了以太網(wǎng)的其它優(yōu)點 ,如可靠性較高 ,易于管理等。 千兆以太網(wǎng)相比其他技術(shù)具有大帶寬的優(yōu)勢，并且仍具有發(fā)展空間，有關(guān)標準組織正在制定 10G 以太網(wǎng)絡的技術(shù)規(guī)范和標準。同時基于以太網(wǎng)幀層及 IP 層的優(yōu)先級控制機制和協(xié)議標準以及各種 QoS 支持技術(shù)也逐漸成熟，為實施要求更佳服務質(zhì)量的應用提供了基礎。伴隨光纖制造和傳輸技術(shù)的進步，千兆位以太網(wǎng)的傳輸距離可達百公里，這使得其逐漸成為構(gòu)建城域網(wǎng)乃至廣域網(wǎng)絡的一種技術(shù)選擇。其特點如下： 美無缺的遷移途徑，充分保護在現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎設施上的投資。千兆位以太網(wǎng)將保留 IEEE 和以太網(wǎng)幀格式以及 受管理的對象規(guī)格，從而使企業(yè)能夠在升級至千兆性能的同時，保留現(xiàn)有的線纜、操作系統(tǒng)、協(xié)議、桌面應用程序和網(wǎng)絡管理戰(zhàn)略與工具； 2．千兆位以太網(wǎng)相對于原有的快速以太網(wǎng)、 FDDI、 ATM 等主干網(wǎng)解決方案，提供了一條最佳的路徑。至少在目前看來，是改善交換機與交換機之間骨干連接和交換機與服務器之間連接的可靠、經(jīng)濟的途徑。網(wǎng)絡設計人員能夠建立有效使用高速、關(guān)鍵任務的應用程序和文件備份的高速基礎設施。網(wǎng) 絡管理人員將為用戶提供對 Inter、 Intra、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的更快速的訪問。 3． IEEE 工作組建立了 和 千兆位以太網(wǎng)工作組，其任務是開發(fā)適應不同需求的千兆位以太網(wǎng)標準。該標準支持全雙工和半雙工1000Mbps，相應的操作采用 IEEE 以太網(wǎng)的幀格式和 CSMA/CD 介質(zhì)訪問控制方法。千兆位以太網(wǎng)還要與 10BaseT 和 100BaseT 向后兼容。此外， IEEE 標準將支持最大距離為 550 米的多模光纖、最大距離為 70 千米的單模光纖和最大距離為 100 米的銅軸 電纜。千兆位以太網(wǎng)填補了 以太網(wǎng) /快速以太網(wǎng)標準的不足。 綜合比較以上技術(shù)，本方案選擇千兆以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)絡技術(shù)。 接入網(wǎng)技術(shù) 選擇 目 前接入網(wǎng) 技術(shù)常用的有 撥號上網(wǎng)接入、 ISDN 專線接入、 ADSL 接入、 DDN專線接入、幀中繼接入、光纖接入、無線接入 等。 撥號上網(wǎng)接入 撥號上網(wǎng)方式又稱為撥號 IP 方式，因為采用撥號上網(wǎng)方式，在上網(wǎng)之后會被動態(tài)地分配一個合法的 IP 地址。用撥號方式上網(wǎng)的投資不大，但是能使用的功能比撥號仿真終端方法聯(lián)入要強得多。撥號上網(wǎng)就是通過電話撥號的方式接11 11 入 Inter 的，但 是用戶的電腦與接入設備連接時，該接入設備不是一般的主機，而是稱為接入服務（ Access Server）的設備，同時在用戶電腦與接入設備之間的通信必須用專門的通信協(xié)議 SLIP 或 PPP。 撥號上網(wǎng)的特點：投資少，適合一般家庭及個人用戶使用；速度慢，因為其受電話線及相關(guān)接入設備的硬件條件限制，一般在 56K 左右。 ISDN專線接入 ISDN 專線接入又稱為一線通、窄帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)業(yè)務（ NISDN）。它是在現(xiàn)有電話網(wǎng)上開發(fā)的一種集語音、數(shù)據(jù)和圖像通信于一體的綜合業(yè)務形式。 一線通利用一對普通電話線即可得到綜合電信服 務：邊上網(wǎng)邊打電話、邊上網(wǎng)邊發(fā)傳真、兩部計算機同時上網(wǎng)、兩部電話同時通話等。 通過 ISDN 專線上網(wǎng)的特點：方便，速度快，最高上網(wǎng)速度可達到 128K/S。 ADSL接入 ADSL 即不對稱數(shù)字線路技術(shù)，是一種不對稱數(shù)字用戶線實現(xiàn)寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，其作為一種傳輸層的技術(shù)，利用銅線資源，在一對雙絞線上提供上行640kbps、下行 8Mbps 的寬帶，從而實現(xiàn)了真正意義上的寬帶接入。 ADSL 寬帶入網(wǎng)特點：與撥號上網(wǎng)或 ISDN 相比，減輕了電話交換機的負載，不需要撥號，屬于專線上網(wǎng)，不需另繳電話費。 DDN 專線接入 DDN 即數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)，是利用數(shù)字傳輸通道（光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星）和數(shù)字交叉復用節(jié)點組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)?？梢詾橛脩籼峁└鞣N速率的高質(zhì)量數(shù)字專用電路和其它新業(yè)務，以滿足用戶多媒體通信和組建中高速計算機通信網(wǎng)的需要。 其主要特點： 傳輸質(zhì)量高，信道利用率高；傳輸速率高，網(wǎng)絡時延小；數(shù)據(jù)信息傳輸透明度高，可支持任何規(guī)程，可傳輸語音、數(shù)據(jù)、傳真、圖象等多種業(yè)務；適用于數(shù)據(jù)信息流量大的校園；網(wǎng)絡運行管理簡便，對數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)傳輸速率沒有特殊要求。 主要優(yōu)點： 能提供高性能的點到點通信；通信保密性強，特別適合金融、保險等 保密性要求高的客戶需要；傳輸質(zhì)量高，網(wǎng)絡時延小，通信速率可根據(jù)用戶需要選擇；信道固定分配，充分保證了通信的可靠性，保證用戶的帶寬不會受其他用戶的影響；用戶通過這條高速的國際互聯(lián)網(wǎng)通道，可構(gòu)筑自己的 Inter、 Email 等應用系統(tǒng)；用戶網(wǎng)絡的整體接入使局域網(wǎng)內(nèi)的 PC 均可共享互聯(lián)網(wǎng)資源；用戶可免費得到多個 Inter 合法 IP 地址及域名；用戶可實現(xiàn)每天 24 小時全天候的信息發(fā)布，即用戶可建立自己的 Web 站點，向國際互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布自己的信息或提供信息服務；用戶可通過防火墻等技術(shù)保護內(nèi)部網(wǎng)絡免受不良侵害；用 戶可通過 VPN（ Virtual Private Network）虛擬私用網(wǎng)絡功能，利用首創(chuàng)網(wǎng)絡綜 合信息平臺實惠安全、可靠的企業(yè)網(wǎng)的國際網(wǎng)絡互聯(lián)，從而構(gòu)建起企業(yè)的國際專用互 聯(lián)網(wǎng)絡。 幀中繼接入 幀中繼是在 OSI 第二層上用簡化的方法傳送和交換數(shù)據(jù)單元的一種技術(shù)。通過幀中繼入網(wǎng)需申請幀中繼電路，配備支持 TCP/IP 協(xié)議的路由器，用戶必須有 LAN（局域網(wǎng)）或 IP 主機，同時需申請 IP 地址和域名。入網(wǎng)后用戶網(wǎng)上的所有工作站均可享受 Inter 的所有服務。 12 12 幀中繼上網(wǎng)特點：通信效率高，租費低，適用于 LAN 之間的遠 程互聯(lián)，傳輸速率在 9600bps~2048kbps 之間。 光纖接入 光纖接入是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。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)膹陀眉夹g(shù)發(fā)展相當快，多數(shù)已處于實用化。復用技術(shù)用得最多的有時分復用 (TDM)、波分復用 (WDM)、頻分復用 (FDM)、碼分復用 (CDM)等。根據(jù)光纖深入用戶的程度，可分為 FTTC、 FTTZ、 FTTO、 FTTF、 FTTH 等。 光纖通信不同于有線電通信，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。雖然光和電都是電磁波，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（ 10Hz），光纖工作頻率在 10~10Hz 之間。 接入網(wǎng)結(jié)構(gòu) 接入環(huán)路的三種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分別為 FTTN、 FTTC 和 FTTH 在網(wǎng)絡發(fā)展過程中，每種結(jié)構(gòu)都有其應用和優(yōu)勢，而目在經(jīng)濟地向全業(yè)務問演進過程中，每種結(jié)構(gòu)都是關(guān)鍵的一環(huán)。 FTTN 給人們帶來的好處是它將光纖進一步推向用戶網(wǎng)絡。它建立起一個接太平臺，能提供話音、高速數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務給眾多的家庭而不需要完全重建接入環(huán)路和分配網(wǎng)絡。根據(jù)需求，可以在光纖節(jié)點處增加一個插件，即 可提供所需業(yè)務。在因業(yè)務驅(qū)動或網(wǎng)絡重建使光纖節(jié)點移到路邊 FTTC 或家庭（ FTTH）之前，F(xiàn)TTN 將疊加于并利用現(xiàn)有的銅線分配網(wǎng)絡。 這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的基本要求是為了提供寬帶或視頻業(yè)務，節(jié)點與住宅的距離應當在 4000到 5000英尺的范圍內(nèi)。而當今的節(jié)點一般的服務距離可達 12020英尺。因此，每個服務區(qū)需要安裝 3 到 5 個 FTTN 節(jié)點。 FTTC 或 FATH 光纖（光纖幾乎到家）比 FTTN 多幾個優(yōu)點。當采用 FTTC 重建現(xiàn)有網(wǎng)絡時，可消除由電纜傳輸可能帶來的誤差。它使光纖更深入到用戶網(wǎng)絡中，這可減少潛在的網(wǎng)絡問題的發(fā)生和由于 現(xiàn)場操作引起的性能惡化。目前 FTTC 是最健壯和“可部署的”的網(wǎng)絡，是將來可演進到 FTTH 的網(wǎng)絡。它同樣是新建區(qū)和重建區(qū)最經(jīng)濟的網(wǎng)絡建設方案。 這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的一個缺點是需要提供銅線供電系統(tǒng)。一個位于局端的遠程供電系統(tǒng)能給 50 到 100 個路邊光網(wǎng)絡單元供電、每個路邊節(jié)點采用單獨的供電單元代價非常高而且在持久停電時不能滿足長期業(yè)務要求。 作為提供光纖到家的最終網(wǎng)絡形式， FTTH 去掉了整個銅線設施：饋線、配線和引入線。對所有的寬帶應用，這種結(jié)構(gòu)是最健壯和長久的未來解決方案。它還去掉了銅線所需要的所有維護工作并大大延長 了網(wǎng)絡壽命。 網(wǎng)絡的連接末端是用戶住宅設備。在用戶家里，需要一個網(wǎng)絡終接設備將帶寬和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成可接收的視頻信號（ NTSC 或 PAL 制）或數(shù)據(jù)連接（ 10 兆以太網(wǎng)）。有兩種設備可采用非對林數(shù)字用戶線（ ADSL 和 調(diào)制解調(diào)器（用于數(shù)據(jù)業(yè)務和 INTERNET接入）或處理寬帶的 VDSL住宅同關(guān)（用于視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務）。 與局端 HDT 一樣住宅網(wǎng)關(guān)（ RG）設備是家庭內(nèi)所有業(yè)務的接太平臺。它提供網(wǎng)絡連接以及將所有業(yè)務分配給住宅的各個網(wǎng)元。 RG 設備是所有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)（包括 FTTNFTTC 和 FTTH）的網(wǎng)絡接口，因此它能適 應各種配置的平滑過渡。 無線接入 無線接入是指從交換節(jié)點到用戶終端之間，部分或全部采用了無線手段。典型的無線接入系統(tǒng)主要由控制器、操作維護中心、基站、固定用戶單元和移動終13 13 端等幾個部分組成。 其功能如下： 1．控制器 控制器通過其提供的與交換機、基站和操作維護中心的接口與這些功能實體相連接?？刂破鞯闹饕δ苁翘幚碛脩舻暮艚校òê艚薪?、拆線等）、對基站進行管理，通過基站進行無線信道控制、基站監(jiān)測和對固定用戶單元及移動終端進行監(jiān)視和管理。 2．操作維護中心 操作維護中心負責整個無線接入系統(tǒng)的操作和維護，其主要 功能是對整個系統(tǒng)進行配置管理，對各個網(wǎng)絡單元的軟件及各種配置數(shù)據(jù)進行操作：在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中對系統(tǒng)的各個部分進行監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集；對系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的故障進行記錄并告警。除此之外，還可以對系統(tǒng)的性能進行測試。 3．基站 基站通過無線收發(fā)信機提供與固定終接設備和移動終端之間的無線信道，并通過無線信道完成話音呼叫和數(shù)據(jù)的傳遞?？刂破魍ㄟ^基站對無線信道進行管理?；九c固定終接設備和移動終端之間的無線接口可以使用不同技術(shù)，并決定整個系統(tǒng)的特點，包括所使用的無線頻率及其一定的適用范圍。 4．固定終接設備 固定終接設備為用戶 提供電話、傳真、數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器等用戶終端的標準接口 Z 接口。它與基站通過無線接口相接。并向終端用戶透明地傳送交換機所能提供的業(yè)務和功能。固定終接設備可以采用定向天線或無方向性天線，采用定向天線直接指向基站方向可以提高無線接口中信號的傳輸質(zhì)量、增加基站的覆蓋范圍。根據(jù)所能連接的用戶終端數(shù)量的多少；固定終接設備可分為單用戶單元和多用戶單元。單用戶單元（ SSU）只能連接一個用戶終端；適用于用戶密度低、用戶之間距離較遠的情況；多用戶單元則可以支持多個用戶終端，一般較常見的有支持 4個、 8 個、 16 個和 32 個用戶的多用 戶單元，多用戶單元在用戶之間距離很近的情況下（比如一個樓上的用戶）比較經(jīng)濟。 5．移動終端 移動終端從功能上可以看作是將固定終接設備和用戶終端合并構(gòu)成的一個物理實體。由于它具備一定的移動性，因此支持移動終端的無線接入系統(tǒng)除了應具備固定無線接入系統(tǒng)所具有的功能外，還要具備一定的移動性管理等蜂窩移動通信系統(tǒng)所具有的功能。如果在價格上有所突破，移動終端會更受用戶及運營商的歡迎。 綜合比較以上技術(shù)，本方案選擇 DDN /ADSL 作為接入方式 。 網(wǎng)絡 系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)設計 網(wǎng)絡拓撲 根據(jù)學院目前的情況和用 戶的要求，決定我院校園網(wǎng)一期工程的主要任務是：將圖書館、教學大樓和教師宿舍連入校園網(wǎng)，構(gòu)建校園網(wǎng)絡的初步框架，為以后網(wǎng)絡規(guī)模的進一步擴展打下堅實的基礎。 由于目前校園網(wǎng)的主節(jié)點放置在圖書館計算機教室，而且教師宿舍的使用量14 14 不會很大，所以目前網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)呈星形，即以圖書館為核心，向教學大樓和教師宿舍輻射，建筑物間使用多模光纖連接。同時，鑒于目前的主要建筑均不大（以三層至四層為主，寬度也比較適中），所以，建筑物內(nèi)部也將采用星形布局，每幢建筑只需要一個設備間，統(tǒng)一放置設備。 校園網(wǎng)中的主干網(wǎng)是一條高速通信鏈路，它 通過橋接器 /路由器與各子網(wǎng)相連，從而在各子網(wǎng)間形成一條高速公路。目前作為主干網(wǎng)的主要產(chǎn)品有電纜以太網(wǎng)、光纖