【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)備和提高電路帶寬的方法來解決，以適應(yīng)不斷增加的用戶需求，保護(hù)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(yùn)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(jìn)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(yùn)行。 第二章 需求分析 9 標(biāo)準(zhǔn)開放性 需支持國際上通用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、國際標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)展。 可管理性及易維護(hù)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(jìn)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(fù)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(fù)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?fù)?結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫侵钙髽I(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(jī)之間如何相互連接的問題就是網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)問題。網(wǎng)絡(luò)布線中應(yīng)用最為廣泛的是樹形拓?fù)洹Ｍ負(fù)浣Y(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?fù)浣Y(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?fù)浣Y(jié)構(gòu)的形狀、特點等方面，分別對這五種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單介紹。 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 星型拓?fù)湟灾醒牍?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(jìn)行連接。 在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，由于任何兩臺計算機(jī)要進(jìn)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(yùn)行，這使得中央節(jié)點的負(fù)擔(dān)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(fù)擔(dān)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?fù)浣Y(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?fù)浣Y(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(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點過多時，將嚴(yán)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?fù)浣Y(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(jī)聯(lián)系起來的 布線 方式，稱為總線型拓?fù)洌渲械闹醒胫骶€纜便稱為“總線”。 在總線型網(wǎng)絡(luò)中，所有計算機(jī)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(jìn)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?fù)浣Y(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(jìn)行連接，數(shù)據(jù)交換主要在上下節(jié)點之間進(jìn)行，相鄰節(jié)點或同層節(jié)點之間一般不進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的有點是連接簡單，維護(hù)方便。樹型拓?fù)浣Y(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(yùn)行，并對根節(jié)點依賴過大。 網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(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?fù)浣Y(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?fù)?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?fù)浣Y(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(fèi)用較高，不易管理和維護(hù)，不常用于局域網(wǎng)。 大中型網(wǎng)絡(luò)通常采用樹形拓?fù)?。樹形拓?fù)涞目烧郫B性非常適用于構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)主干。由于樹形拓?fù)渚哂蟹浅：玫目蓴U(kuò)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(hù)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?fù)?。與此相適應(yīng)，交換設(shè)備也呈樹形拓?fù)洹? 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖 ： 圖 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣訄D 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(kuò)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(dāng)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(yuǎn)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(yuǎn)端設(shè)備主要完成業(yè)務(wù)的手機(jī)、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?fù)浣Y(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(yuǎn)，在不加中繼設(shè)備的情況下，傳輸距離可達(dá) 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?fù)浣Y(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(jìn)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?fù)浣Y(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(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)化程度不如 ATMPON。窄帶 PON 是現(xiàn)有產(chǎn)品，后有標(biāo)準(zhǔn)； ATMPON 是產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)幾乎同時出來。 在以上技術(shù)的基礎(chǔ)上，有些運(yùn)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(jìn)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)乃俾省⒕嚯x，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(biāo) 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(yùn)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~。 20xx 年 7 月， ITUT 公布了 ADSL 的兩個新標(biāo)準(zhǔn)（ 和 ），也就是所謂的 ADSL2。 到 20xx 年 3 月，在第一代 ADSL 標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)大， 網(wǎng)游對帶寬及速度 的要求、運(yùn)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(fù)。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(fù)載均衡或線路備份。 從網(wǎng)