智能建筑的信息網(wǎng)絡平臺建設要求

1、智能建筑的信息網(wǎng)絡平臺建設要求第一節(jié) 智能建筑基于以太網(wǎng)的寬帶網(wǎng)絡基于以太網(wǎng)技術的寬帶網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)交換選型的要點：可作主干/工作組/桌面；有2層交換（基于MAC）/3層交換（基于IP）之分；端口類型：傳輸速率 10/100/1000Mbps 接口方式 AUI、BNC、RJ-45、ST/SC 傳輸方式 全雙工/半雙工端口密度；堆疊式/獨立式；鏈路聚合；優(yōu)先級；網(wǎng)管（SNMP RMON II）；STP（Spanning Tree Protocol）；IP Multicast；RSVP（Reservation Protocol）；背板速率和MAC地址數(shù)?；谝蕴W(wǎng)技術的寬帶網(wǎng)絡設計全部采用2層交換

2、設備組網(wǎng)的方案采用3層交換設備和2層交換設備組網(wǎng)的方案交換機中集成的安全技術全部采用2層交換設備組網(wǎng)的方案二層交換機工作于OSI模型的第2層(數(shù)據(jù)鏈路層)，故而稱為二層交換機。二層交換技術是發(fā)展比較成熟，二層交換機屬數(shù)據(jù)鏈路層設備，可以識別數(shù)據(jù)包中的MAC地址信息，根據(jù)MAC地址進行轉(zhuǎn)發(fā)，并將這些MAC地址與對應的端口記錄在自己內(nèi)部的一個地址表中。2層交換機工作過程（補充知識）(1) 當交換機從某個端口收到一個數(shù)據(jù)包，它先讀取包頭中的源MAC地址，這樣它就知道源MAC地址的機器是連在哪個端口上的;(2) 再去讀取包頭中的目的MAC地址，并在地址表中查找相應的端口;(3) 如表中有與這目的MAC

3、地址對應的端口，把數(shù)據(jù)包直接復制到這端口上;2層交換機工作過程（補充知識）(4) 如表中找不到相應的端口則把數(shù)據(jù)包廣播到所有端口上，當目的機器對源機器回應時，交換機又可以學習一目的MAC地址與哪個端口對應，在下次傳送數(shù)據(jù)時就不再需要對所有端口進行廣播了。 不斷的循環(huán)這個過程，對于全網(wǎng)的MAC地址信息都可以學習到，二層交換機就是這樣建立和維護它自己的地址表。從二層交換機的工作原理可以推知以下三點:(1) 由于交換機對多數(shù)端口的數(shù)據(jù)進行同時交換，這就要求具有很寬的交換總線帶寬，如果二層交換機有N個端口，每個端口的帶寬是M，交換機總線帶寬超過NM，那么這交換機就可以實現(xiàn)線速交換;(2) 學習端口連接

4、的機器的MAC地址，寫入地址表，地址表的大小(一般兩種表示方式:一為BUFFER RAM，一為MAC表項數(shù)值)，地址表大小影響交換機的接入容量;從二層交換機的工作原理可以推知以下三點:(3) 還有一個就是二層交換機一般都含有專門用于處理數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的ASIC (Application specific Integrated Circuit)芯片，因此轉(zhuǎn)發(fā)速度可以做到非?？?。由于各個廠家采用ASIC不同，直接影響產(chǎn)品性能。以上三點也是評判二三層交換機性能優(yōu)劣的主要技術參數(shù)，這一點請大家在考慮設備選型時注意比較。2.采用3層交換設備和2層交換設備組網(wǎng)的方案三層交換機 三層交換機就是具有部分路由器功能

5、的交換機，三層交換機的最重要目的是加快大型局域網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，所具有的路由功能也是為這目的服務的，能夠做到一次路由，多次轉(zhuǎn)發(fā)。對于數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)等規(guī)律性的過程由硬件高速實現(xiàn)，而象路由信息更新、路由表維護、路由計算、路由確定等功能，由軟件實現(xiàn)。 三層交換機是為IP設計的，接口類型簡單，擁有很強二層包處理能力，非常適用于大型局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)路由與交換，它既可以工作在協(xié)議第三層替代或部分完成傳統(tǒng)路由器的功能，同時又具有幾乎第二層交換的速度，且價格相對便宜些。一般會將三層交換機用在網(wǎng)絡的核心層，用三層交換機上的千兆端口或百兆端口連接不同的子網(wǎng)或VLAN。在實際應用過程中，典型的做法是：處于同一個局域網(wǎng)中的

6、各個子網(wǎng)的互聯(lián)以及局域網(wǎng)中VLAN間的路由，用三層交換機來代替路由器，而只有局域網(wǎng)與公網(wǎng)互聯(lián)之間要實現(xiàn)跨地域的網(wǎng)絡訪問時，才通過專業(yè)路由器。VLAN 10 VLAN 20網(wǎng)關配置在RS1三層交換機上，在RS1交換機寫條缺省路由，在總公司路由器上分別寫3條路由為（上網(wǎng)路由），ip route 10.3.0.0 255.255.0.0 10.100.0.2,ip route 10.4.0.0 255.255.0.0 10.100.0.2(分公司的2條路由)。分公司路由器上面當然要寫回指路由，在分公司的路由器上ip route 10.1.0.0 255.255.0.0 10.100.0.1,ip r

7、oute 10.2.0.0 255.255.0.0 10.100.0.1,分公司交換機上寫條缺省路由ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 指向分公司路由器F0/1地址就行了交換機中集成的安全技術基于以太網(wǎng)的寬帶接入網(wǎng)方案社區(qū)交換機通過光纖連接到寬帶城域網(wǎng)，在其上面可以提供ATM、吉比特以太網(wǎng)、SDH等形式的信號傳輸，同時，社區(qū)交換機也擔負著社區(qū)網(wǎng)絡中心設備的重任。小區(qū)的網(wǎng)絡中心和各建筑物之間的傳輸介質(zhì)，根據(jù)距離的大小等，可以選擇光纖或者電纜，以太網(wǎng)信號以100Mbit/s或1000Mbit/s的速度傳輸。但需要注意的是，如果是電纜，可能無法滿足1000Mbit/s傳輸速度的要求?；?/p>

8、于以太網(wǎng)的寬帶接入網(wǎng)方案智能小區(qū)內(nèi)部的布線，可以選擇光纖到樓或者是光纖到樓道的方式。在光纖到樓的情況下每個樓宇有一個交換機與社區(qū)網(wǎng)絡中心的主干交換機連接，向下通過電纜與用戶交換機相連，由用戶交換機向住戶提供以太網(wǎng)端口；在光纖到樓道的情況下則是每個樓道（單元、樓梯）有一個交換機通過光纖連接到社區(qū)網(wǎng)絡中心的主干交換機，并直接為住戶提供以太網(wǎng)接口（1個樓層的用戶通常在20個以下）。第二節(jié) 智能大樓信息網(wǎng)絡平臺方案1.以太網(wǎng)（常見的應用為）：10M: 10base-T （銅線UTP模式）100M: 100base-TX （銅線UTP模式）100base-FX（光纖線）1000M: 1000base-T

9、（銅線UTP模式）異步傳輸模式(AsynchronousTransferMode,縮略語為ATM)，又叫信息元中繼。異步傳輸模式（ATM）在ATM參考模式下由一個協(xié)議集組成。ATM采用面向連接的交換方式，它以信元為單位。每個信元長53字節(jié)。其中報頭占了5字節(jié)。信息元中繼（cellrelay）的一種標準的（ITU）實施方案，這是一種采用具有固定長度的分組（信息元）的交換技術。之所以稱其為異步，是因為來自某一用戶的、含有信息的信息元的重復出現(xiàn)不是周期性的。ATM是一種面向連接的技術，是一種為支持寬帶綜合業(yè)務網(wǎng)而專門開發(fā)的新技術，它與現(xiàn)在的電路交換無任何銜接。ATM能夠比較理想地實現(xiàn)各種QoS，既能

10、夠支持有連接的業(yè)務，又能支持無連接的業(yè)務。是寬帶ISDN（B-ISDN）技術的典范。ATM的傳播速度是從25兆比特每秒到155兆比特每秒。ATM具有以下特點：因傳輸線路質(zhì)量高，不需要逐段進行差錯控制。ATM在通信之前需要先建立一個虛連接來預留網(wǎng)絡資源，并在呼叫期間保持這一連接，所以ATM以面向連接的方式工作。信頭的主要功能是標識業(yè)務本身和它的邏輯去向，功能有限。信頭長度小，時延小，實時性較好。3.交換機ATM交換機技術，主要廣泛用于電信、郵政網(wǎng)的主干網(wǎng)段，因此其交換機產(chǎn)品在市場上很少看到。ATM交換有兩條根本點:信元交換和各虛連接間的統(tǒng)計復用。信元交換即將ATM信元通過各種形式的交換媒體，從一

11、個VP/VC交換到另一個VP/VC上。統(tǒng)計復用表現(xiàn)在各虛連接的信元競爭傳送信元的交換介質(zhì)等交換資源，為解決信元對這些資源的競爭，必須對信元進行排隊，在時間上將各信元分開，借用電路交換的思想，可以認為統(tǒng)計復用在交換中體現(xiàn)為時分交換，并通過排隊機制實現(xiàn)。信元通常以ATM速率到達，一般在150Mb/s左右，即大約超過360,000信元/s，這意味著交換機的周期大約為。一臺商用交換機可能有16條1,024條輸入線路，即它必須能在每內(nèi)接收和交換16個1,024個信元。在622Mb/s的速率上，每700ns就有一批信元進入交換結(jié)構(gòu)。由于信元是固定長度并且較小(53字節(jié))，這就可能制造出這樣的交換機。若使用

12、更長的可變長分組，高速交換會更復雜，這就是ATM使用短的、固定長度信元的原因。LAN交換機是一種智能集線器，它包括多條總線，并具有基本的路由功能。幾條總線相互連接成交換矩陣(switching matrix)。通過交換矩陣，LAN交換機能夠同時支持多路點對點傳輸。LAN交換機讀取幀頭含有的地址信息后，按照需要，可以隨時通過交換矩陣在入站端口到外站端口之間建立一條通路。由于是點對點傳輸，因而不會像網(wǎng)橋和集線器那樣出現(xiàn)共享總線上存在擁塞和沖突的問題。當然擁塞問題仍然存在，但大大得到了緩解，因為交換機內(nèi)部有多條總線。單棟小建筑基于局域網(wǎng)的基本方案單棟小建筑基于局域網(wǎng)的基本方案整個大樓建立一個局域網(wǎng)，

13、大樓管理中心也是大樓的網(wǎng)絡中心，提供話音、數(shù)據(jù)和圖像的寬帶局域網(wǎng)接口。大樓網(wǎng)絡中心利用星型網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，設置有光纖配線機柜MDF，采用二級交換模式，需要綜合采用多種局域網(wǎng)技術。在MDF設置1臺快速以太網(wǎng)交換機（100Mbps），大樓內(nèi)的各個設備管理間分別配有快速以太網(wǎng)/以太網(wǎng)交換器，將樓層內(nèi)的住戶或辦公工作站以獨享或共享10Mbps以太網(wǎng)方式連接，并以100Mbps快速以太網(wǎng)連接到主干，通過該網(wǎng)與服務器及一級交換機連接。中型建筑采用千兆以太網(wǎng)作骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡系統(tǒng)中型建筑采用千兆以太網(wǎng)作骨干網(wǎng)的網(wǎng)絡系統(tǒng)9種千兆以太網(wǎng)規(guī)范比較千兆以太網(wǎng)規(guī)范規(guī)范使用的傳輸介質(zhì)有效距離1000Base-CX150雙絞線

14、25m1000Base-LX波長為1310nm的單?；蛘叨嗄９饫w5km1000Base-SX波長為850nm的多模光纖500m1000Base-LH波長為1310nm的單?；蛘叨嗄９饫w10km1000Base-ZX波長為1550nm的單模光纖70km1000Base-LX10波長為1310nm的單模光纖10km1000Base-BX10下行為波長為1490nm的單模光纖，上行為波長為1310nm的單模光纖10km1000Base-T5類、超5類、6類或者7類雙絞線100m1000Base-TX6類或者7類雙絞線100m第三節(jié) 智能小區(qū)信息網(wǎng)絡系統(tǒng)多級交換機方案小型社區(qū)可采用1級或2級交換，大型社區(qū)可分為小區(qū)管理控制中心、樓棟和樓層用戶三級交換結(jié)構(gòu)。一般在小區(qū)內(nèi)通達每戶的綜合布線基礎上，通過由住戶端的聯(lián)網(wǎng)PC機、安