【正文】 調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，校園網(wǎng)建設(shè)前，學(xué)校通常會(huì)對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)，了解并借鑒成功校園網(wǎng)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，但很多學(xué)校對(duì)相關(guān)企業(yè)和產(chǎn)品知之甚少。屏蔽子網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) ,防火墻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)方面存在的不足 ,防火墻不能防止內(nèi)部攻擊；防火墻不能防止未經(jīng)過防火墻的攻擊；防火墻不能取代殺毒軟件 ；防火墻不易防止反 彈端口木馬攻擊。通常使用應(yīng)用網(wǎng)關(guān)活代理服務(wù)器來區(qū)分各種應(yīng)用。防火墻技術(shù)一般分為兩類： 網(wǎng)絡(luò)級(jí)防火墻 主要是用來防止整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)外來非法入侵。 IP：上網(wǎng)者也可以通過這種方法隱藏自己的 IP，免受攻擊。 內(nèi)部資源，如某大學(xué) FTP(前提是該代理地址在該資源的允許訪問范圍之內(nèi) )，使用教育網(wǎng)內(nèi)地址段免費(fèi)代理服務(wù)器，就可以用于對(duì)教育網(wǎng)開放的各類 FTP資源進(jìn)行下載、上傳以及查詢共享等服務(wù)。代理服務(wù)器緩存中的數(shù)據(jù)會(huì)隨著內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的訪問而不斷更新。該服務(wù)器有一塊以太網(wǎng)網(wǎng)卡接入 Inter，接入方式可以為城域網(wǎng)的 10/100M 以太網(wǎng)接口、 ISDN、 PSTN、 或者是 ADSL；另一塊以太網(wǎng)網(wǎng)卡一般和內(nèi)部局域網(wǎng)互連，使用代理軟件來進(jìn)行代理業(yè)務(wù)處理。 總之， DDN 將數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光纖通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，提供了高速度、高質(zhì)量的通信環(huán)境，為用戶規(guī)劃、建立自己安全、高效的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供了條件，因此在多種接入方式中深受廣大客戶的青睞。 DDN 采用的圖形化網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地收集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)生的故障并進(jìn)行故障分析和定位。 DDN 可提供靈活的連接方式。使用 DDN 具有如下特點(diǎn)： DDN 是透明傳輸網(wǎng)。 DDN 是隨著數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種新型網(wǎng)絡(luò)。沒有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)在 CABLE上的用戶超過 5000 個(gè)。頻率特性好，在有線電視傳輸帶寬內(nèi)無需均衡。使用HFC 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接入不需要使用任何撥號(hào)軟件進(jìn)行撥號(hào)，在用戶端只要將線路連接正確，開機(jī)就可以接入互聯(lián)網(wǎng)。 Cable Modem 有兩個(gè)接口，一個(gè)用來接室內(nèi)墻上的有線電視端口，另一個(gè)與計(jì)算機(jī)相聯(lián)。除了與高速網(wǎng)絡(luò)連接外，也可以作為業(yè)務(wù)接入設(shè)備，通過 Ether 網(wǎng)口掛接本地服務(wù)器提供本地業(yè)務(wù)。 HFC 與早期 CATV 同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的不同之處，主要是在干線上用光纖傳輸光信號(hào)，在前端需完成電 — 光轉(zhuǎn)換，進(jìn)入用戶區(qū)后要完成光 — 電轉(zhuǎn)換。 具備固定的 IP 地址 ADSL 專線接入方式一般被 ISP 應(yīng)用在需求較高的網(wǎng)吧、大中型企業(yè)寬帶應(yīng)用中，其費(fèi)用相比虛擬撥號(hào)方式一般更高，個(gè)人用戶一般很少考慮采用。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型的不同又分為 ADSL 虛擬撥號(hào)接入和 Ether 局域網(wǎng)虛擬撥號(hào)方式兩類；由于局域網(wǎng)虛擬撥號(hào)方式具有安裝維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，目前被廣泛采用。采用專線接入的用戶只要開機(jī)即可接入 Inter。 節(jié)省費(fèi)用，上網(wǎng)同時(shí)可以打電話，互不影響，而且上網(wǎng)時(shí)不需要另交電話費(fèi)。 ADSL 使用了 26KHz 以后的高頻帶提供非常高的速度，它的具體工作流程是用戶計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)和電話產(chǎn)生的語音信號(hào)經(jīng)濾波器編碼后，信號(hào)通過電話線的中速上行通道傳到電話局后再通過一個(gè)信號(hào)識(shí)別 /分離器，如果是語音信號(hào)就傳到電話交換機(jī)上，如果是數(shù)字信號(hào)就接入到互聯(lián)網(wǎng)上。 ADSL MODEM 采用頻分多路復(fù)用（ FDM）技術(shù)和回波消除（ Echo Cancellation）技術(shù) 在電話線上分隔有效帶寬來實(shí)現(xiàn)多路信道。非對(duì)稱主要體現(xiàn)在上行速率（最高 640Kbps）和下行速率（最高 8Mdps）的非對(duì)稱性上。用戶上網(wǎng)除了要支付網(wǎng)絡(luò)流量所產(chǎn)生的費(fèi)用外，還需要支付撥通接入號(hào)碼所產(chǎn)生的電話費(fèi)用。調(diào)制解調(diào)器分為內(nèi)置和外置兩種。 Inter 接入技術(shù) 撥號(hào)連接 撥 號(hào) 接入 業(yè) 務(wù)是 用戶 通 過撥 打特 服 電話 接入 中國(guó) 公 眾計(jì) 算 機(jī)（ CHINANET）的一種低速上網(wǎng)方式。因此，一方面要加強(qiáng)管理人員及使用者的技術(shù)培訓(xùn)及有關(guān)法律和道德教育，另一方面，要建立起一套有效的軟、硬件的監(jiān)控、防護(hù)體系。因此，它已成為基于 WEB 應(yīng) 用軟件的最理想的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。與 UNIX 一樣，它的網(wǎng)絡(luò)性能卓越，并且 LINUX 支持現(xiàn)今幾乎所有的連網(wǎng)技術(shù)（以太網(wǎng)、高速以太網(wǎng)、 ATM、調(diào)制解調(diào)器、 ISDN、令牌環(huán)）和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（ TCP/IP、 PPP、 SLIP 等）。但對(duì)于訪問量較大的服務(wù)器來說，要求有較高配置。因此，軟件規(guī)劃就必不可少。主服務(wù)器要配置有 RAID 卡、 SCSI 卡和千兆光纖接口，客戶端要加裝十兆 /百兆自適應(yīng)網(wǎng)卡，千兆交換機(jī)和百兆堆疊交換機(jī)組成為強(qiáng)勁的數(shù)據(jù)動(dòng)力源。百兆 /千兆交換式以太網(wǎng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資較少、建設(shè)周期短、維護(hù)方便等特點(diǎn)，為大多數(shù)學(xué)校所采用。 校園網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃是一項(xiàng)技術(shù)性、系統(tǒng)性狠強(qiáng)的工程。 校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 19 第三章 技術(shù)方案及拓?fù)鋱D 校園網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃 校園網(wǎng)是為學(xué)校師生提供教學(xué)、科研和綜合信息服務(wù)的寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)；是學(xué)校信息化教學(xué)環(huán)境的基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)管理的物質(zhì)基礎(chǔ)；是建立遠(yuǎn)程教育體系的基本保證；是提高全民素質(zhì)的重要手段。 設(shè)備選型關(guān)鍵點(diǎn)： 滿足需求 : 滿足需求不是指簡(jiǎn)單地滿足用戶現(xiàn)有的需求，而應(yīng)該綜合考慮用戶在將來的一段比較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)的擴(kuò)展性。這對(duì)于故障診斷，連同今后的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃具備特別重要的價(jià)值。 對(duì)于大型網(wǎng)絡(luò)，往往技術(shù)需要新、應(yīng)用需求多，能夠根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需要，結(jié)合具體的設(shè)備和技術(shù)，度身定做。對(duì)于普通用戶而言，在滿足需求的前提下，盡可能選擇簡(jiǎn)單實(shí)用的技術(shù)和設(shè)備。面對(duì)眾多的國(guó)內(nèi)外廠商的產(chǎn)品，面對(duì)各種測(cè)評(píng)、技術(shù)參數(shù)，總是讓人有無所適從的感 。要注意的是這里所指的服務(wù)器檔次并不是按服務(wù)器 CPU 主頻高低來劃分，而是依據(jù)整個(gè)服務(wù)器的綜合性能，特別是所采用的一些服務(wù)器專用技術(shù)來衡量的。它的高性能主要體現(xiàn)在高速度的運(yùn)算能力、長(zhǎng)時(shí)間的可靠運(yùn)行、強(qiáng)大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面。 服務(wù)器解析 服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)、處理網(wǎng)絡(luò)上 80％的數(shù)據(jù)、信息，因此也被稱為網(wǎng)絡(luò)的靈魂。 網(wǎng)關(guān) :可看成是多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間互連設(shè)備的統(tǒng)稱 ,但一般指在運(yùn)輸層以上實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連的設(shè)備又稱應(yīng)用層網(wǎng)關(guān) 。在NET+ARM 的設(shè)計(jì)中，可選的方式包括 JTAG 連接，它允許編程者獲得處理器的控制來糾正閃存中映像。通過了解可用的重啟類型，就可以在得啟個(gè)別部分時(shí)無須影響到整個(gè)系統(tǒng)。這是在 NET+ARM 作為一個(gè)協(xié)處理器負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信的情況下使用的。 重啟 重啟也是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。用到 485 的有 2 個(gè)主要市場(chǎng)：工業(yè)自動(dòng)化和樓宇控制。 GPIO（通用 I/O）可以用來構(gòu)造像串行 EEPROM 的接口設(shè)備。當(dāng)偵測(cè)到一個(gè)沖突時(shí)， MAC 會(huì)將包放入發(fā)送單元，一直到將包發(fā)送出去為止。選擇一個(gè)集成了 MAC 的處理器是非常有益處的，因?yàn)樵S多設(shè)計(jì)部件減少了。如果不是，一個(gè)常規(guī)的內(nèi)存訪問會(huì)進(jìn)行。如果有許多高帶寬的部件要進(jìn)行通信，那么總線爭(zhēng)用就會(huì)出現(xiàn)。其它的外圍部件，如FPGA、 LCD 顯示、編碼器、其它類型的設(shè)備等，也會(huì)需要添加到這個(gè)總線上。利用這些工具可以大大地節(jié)省時(shí)間和開發(fā)精力。為了增強(qiáng)易用性， NetSilicon推薦用 EEPROM 來保存如 MAC 地址、序列號(hào)、 IP 地址一類的設(shè)備配置。整個(gè)系統(tǒng)周期基本上是 ARM、 DMA ARM、 DMA2，依次類推。 下一個(gè)較關(guān)鍵的性能是時(shí)鐘速度。要理解內(nèi)存速度的需求，需要對(duì) NET+ARM 了解得更詳細(xì)一些。 除了理解不同的類型和內(nèi)存需求，找到正確的內(nèi)存大小依賴于內(nèi)存允許的訪問時(shí)間。我們不將 NET+ARM 的片選 0 接到 Flash 上，也就是不用NET+ARM 的片選 0 的輸出使能和寫使能。 使能和輸出使能信號(hào)可以直接從處理器得到。如一個(gè)簡(jiǎn)單的串口到以太網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，在 Flash 中運(yùn)行通常不需要性能上的補(bǔ)償。 最后，堆的大小一定要考慮，堆的大小會(huì)有很多職能，如對(duì)每一個(gè) Socket連接分配內(nèi)存。比如，剛提到的 FTP 實(shí)現(xiàn)需要的一個(gè)保存新程序的緩沖區(qū)。 RAM 用來執(zhí)行指令和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。普通的頁面設(shè)計(jì)，用來控制和監(jiān)視， 350KB 以內(nèi)的 Flash 仍能滿足使用。 錄找一個(gè) TCP/IP 層內(nèi)存需求羅小的操作系統(tǒng)，有助于將材料成本保持在一個(gè)較低的價(jià)位，因?yàn)樗鼘?duì)內(nèi)存的需求減少了。在 Flash 的問題上界限要很好地劃定：太少，則限制了軟件角度上的可裁剪性；太多，則為產(chǎn)品帶來了成本上不必要的增加。 EEPROM可以作為一個(gè)簡(jiǎn)單靜態(tài) RAM 類型設(shè)備來被設(shè)置和訪問。 另一種非易失內(nèi)存為電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器。對(duì)于映像存儲(chǔ)，許多設(shè)備使用 Flash。行地址和列地址在 DRAM 類型中都要給出來定位一個(gè)存儲(chǔ)器地址。 SDRAM 可用性很好，與 SRAM 相比，每兆字節(jié)的成本比也不錯(cuò)。 EDORAM和 DRAM在老一點(diǎn)的設(shè)計(jì) 中徑常見到。靜態(tài) RAM以使用方便和速度快而著稱。但它的最大不足就是線路總量 和安裝總費(fèi)用增加了。這還包括相互連接在一起的集線器上的所有設(shè)備。星上的每一個(gè)設(shè)備在物理上要么連在一個(gè)集線器上，要么連在一個(gè)交換機(jī)上。 需要強(qiáng)調(diào)的是，以太網(wǎng)拓?fù)渑c其它網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎啾仁欠浅２灰粯拥摹Ｔ谧顗那闆r下的可能影響，包括從傳輸燈亮?xí)r網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定，到高速傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。不管屏蔽的還是非屏蔽的，雙絞線在抗電磁干擾上是很有效的。因?yàn)閿?shù)公里長(zhǎng)的 485 或 422 的線路已經(jīng)存在，這些線路通常保留。 和藍(lán)牙是 2 個(gè)無線的協(xié)議。很明顯，智能化設(shè)備網(wǎng)絡(luò)意味著設(shè)計(jì)一個(gè)嵌入式產(chǎn)品應(yīng)用到一個(gè)已存在的網(wǎng)絡(luò)中?？偼掏铝靠梢员灰曌骼碚撏掏铝?，而凈吞吐量可以視為實(shí)際的流量。作為一個(gè)共享的資源，所有局域網(wǎng)上的設(shè)備都要能互相通信。為了高效地設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品，理解這些術(shù)語的含義是很必要的。比如，如果一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接到一個(gè)局域網(wǎng)上，相關(guān)的信息流量會(huì)如何影響周圍的設(shè)備？如果該產(chǎn)品是一個(gè)串口到以太網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 8 只負(fù)責(zé)從串口得到數(shù)據(jù)然后將它轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)包，反之亦然，那么不僅要考慮最大的數(shù)據(jù)延時(shí)允許網(wǎng)包，還要考慮有多少數(shù)據(jù)要傳送。如考慮暴露情況、環(huán)境污 梁情況、溫度極限和更多的將影響性能和潛在的生命周期的情況。如果產(chǎn)品是電池供電，要考慮系統(tǒng)所有部件的電流消耗；如果產(chǎn)品本身要求滿足工業(yè)級(jí)溫度要求，那么這個(gè)盒子中的所有部件都要是工業(yè)級(jí)的。 對(duì)于串口、 USB、 I2C 接口的設(shè)計(jì)決定也會(huì)對(duì)性價(jià)比產(chǎn)生影響。同樣重要的成本，因?yàn)槎鄶?shù)嵌入式產(chǎn)品對(duì)成本是敏感的。 ATM是將分組交換與電路交換優(yōu) 點(diǎn)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ,可以工作在任何一種不同的速度 ,不同的介質(zhì)和使用不同的傳送技術(shù) ,適用于廣域網(wǎng) ,局域網(wǎng)場(chǎng)合 ,可在局域網(wǎng) /廣域網(wǎng)中提供一種單一的網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)完美的網(wǎng)絡(luò)集成 . ATM 組網(wǎng)技術(shù)的不足之處是協(xié)議過于復(fù)雜和設(shè)備昂貴帶來的相對(duì)較高的建網(wǎng)成本 . 交換局域網(wǎng)和虛擬局域網(wǎng) ： 交換局域網(wǎng)交換局域網(wǎng)的核心部件是局域網(wǎng)交換機(jī) .局域網(wǎng)交換機(jī)一般有多個(gè)端口 ,每個(gè)端口可以直接和網(wǎng)絡(luò)中的一般節(jié)點(diǎn)連接 ,也可以和集線器連接 .交換局域網(wǎng)與共享式局域網(wǎng)的不同是 : 共享式 局域網(wǎng)共享式集線器是共享式局域網(wǎng)絡(luò)上使用的中心控制設(shè)備 .它的工作原理是建立在 共享介質(zhì) 基礎(chǔ)上的 ,相應(yīng)的介質(zhì)訪問控制方法是 CSMA/CD,Token Ring 和 Token 10Mb/s,當(dāng) 10 個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)使用時(shí) ,每個(gè)節(jié)點(diǎn)平均分配的帶寬就只有 1Mb/s. 交換式 局域網(wǎng)交換機(jī)是交換式局域網(wǎng)上使用的中心控制設(shè)備 .在交換式局域網(wǎng)中 ,可以通過交換機(jī)為所有節(jié)點(diǎn)建立并行 ,獨(dú)立和專用帶寬的連接 .不管有多少工作站 ,各工作站均可以得到并行 ,獨(dú)立的帶寬 .若某交換式以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速率為 10Mb/s,每個(gè)節(jié)點(diǎn)均可以得到 10Mb/s 的帶寬 . 利用 100Mb/s 交換機(jī)組網(wǎng)實(shí)例 虛擬局域網(wǎng) ： 虛擬局域網(wǎng)是建立在局域網(wǎng)交換機(jī)或 ATM 交換機(jī)的基礎(chǔ)上的 ,以軟件方式來實(shí)現(xiàn)邏輯工作組的劃分與管理 ,邏輯工作組的節(jié)點(diǎn)組成不受物理位置的限制 . 邏輯工作組將網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)按工作性質(zhì)與需要?jiǎng)澐侄玫?,一個(gè)邏輯工作校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 6 組就是一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò) . 構(gòu)成虛擬局域網(wǎng)的條件是 :所有用戶終端都連接到支持虛擬局域網(wǎng)的交換機(jī)端口上 。③令牌繞環(huán)行駛 . TokenRing 基本原理 TokenRing 是一種適用于環(huán)型拓?fù)涞姆植际浇橘|(zhì)訪問控制方法 .這種介質(zhì)訪問技術(shù)使用一種稱為令牌的特殊幀沿著環(huán)網(wǎng)循環(huán) .當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí) ,必須等待空令牌通過本站 ,然后將空令牌改為忙令牌 ,緊跟著忙令牌之后 ,把數(shù)據(jù)幀發(fā)送到環(huán)網(wǎng)上 .由于令牌是忙狀態(tài) ,其他站必須等待而不能發(fā)送數(shù)據(jù) .因此 ,也就不可能產(chǎn)生任何沖突 . 令牌總線訪問控制方式 令牌總線是令牌控制方式在總線結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用 .其特點(diǎn)是 :物理上是總線結(jié)構(gòu) ,邏輯上是令牌環(huán) .在 令牌總線中 ,總線上的站不能像 CSMA/CD 那樣隨機(jī)地訪問總線 ,而只有令牌持有者才能訪問總線 .令牌的傳遞不是按站的物理順序 ,而是按邏輯順序 .如右圖所示 .站點(diǎn) A→B→E→D→A 構(gòu)成一邏輯環(huán) .另外 ,稱邏輯環(huán)外的站點(diǎn)為非活動(dòng)站 。光纖的最大問題是與其他傳輸介質(zhì)相比，價(jià)格昂貴。包層和護(hù)套層組成。 校園網(wǎng)組網(wǎng)方案的研究與設(shè)計(jì) 3 光導(dǎo)纖維電纜簡(jiǎn)稱光纖電纜或光纜?；鶐S電纜傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，在傳輸過程中，信號(hào)將占用整個(gè)信道，數(shù)字信號(hào)包括由 0 到該基帶同軸電纜所能