寬帶IP城域網(wǎng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)畢業(yè)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

解和分析，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源利用率進(jìn)行評(píng)估，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)配的不合理使用或過度使用狀況，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、合理配責(zé)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、充分挖掘網(wǎng)絡(luò)潛力、提高對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源利用率以及提高投資效益的目的。

三、對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)實(shí)施優(yōu)化、有利于對(duì)寬帶IP城域網(wǎng)性能分析和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化通過對(duì)IP城域網(wǎng)的優(yōu)化，對(duì)城域網(wǎng)絡(luò)中各種參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)流量的采集和分析，將有利于更全面、深入地了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行現(xiàn)狀，并根據(jù)城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)流量分布狀況，合理調(diào)配資源：另外，可以預(yù)計(jì)網(wǎng)絡(luò)故障以及業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)趨勢(shì)，為科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供可靠的參考依據(jù)。

2.5設(shè)計(jì)提出背景

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)通信的需求在發(fā)生深刻的變化，寬帶化、數(shù)字化、無(wú)線化、綜合化、個(gè)人化成為發(fā)展的趨勢(shì)。以語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主體的整個(gè)通信產(chǎn)業(yè)正處在一個(gè)整體轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。業(yè)務(wù)發(fā)展主要有四大趨勢(shì)：一是以電話業(yè)務(wù)為主向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量超過電話、話音的IP化、數(shù)據(jù)收入增長(zhǎng)迅速；二是由單一媒體向多媒體轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)在家庭消遣需求、政府信息化需求、企業(yè)應(yīng)用等向集聲音、文字、圖像、視頻于一體的多媒體化發(fā)展；三是業(yè)務(wù)浮現(xiàn)特性化、全球化、泛在性，表現(xiàn)在變技術(shù)驅(qū)動(dòng)為市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)、定制化業(yè)需求增加、端到端的全球性服務(wù)、無(wú)所不在的服務(wù)；四是電信服務(wù)與信息服務(wù)的融合，表現(xiàn)在內(nèi)容服務(wù)己經(jīng)成為最具活力的業(yè)務(wù)、市場(chǎng)需求從簡(jiǎn)單通信到集成服務(wù)的變化、價(jià)值鏈的拉長(zhǎng)等。

從整體網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，目前業(yè)界己普遍達(dá)成共識(shí)，主要是向?qū)拵Щ?、分組化、融合化、智能化的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。隨著IP網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，IP網(wǎng)絡(luò)逐步成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)融合的核心，國(guó)內(nèi)各大電信運(yùn)營(yíng)商都把建設(shè)面向IP業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)網(wǎng)作為其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點(diǎn)。城域網(wǎng)是IP網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，當(dāng)前的城域網(wǎng)不但要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上網(wǎng)業(yè)務(wù)的接入，還要實(shí)現(xiàn)IPTV、語(yǔ)音、大客戶等多種業(yè)務(wù)的接入。面對(duì)多種業(yè)務(wù)的接入需求，寬帶IP城域網(wǎng)同樣面臨著網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型。

電信業(yè)務(wù)IP化的發(fā)展，推動(dòng)傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)通過IP網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載，客戶以及業(yè)務(wù)均對(duì)運(yùn)營(yíng)商的IP城域網(wǎng)提出了新的要求:城域網(wǎng)路由化、接入差異化、業(yè)務(wù)多樣化、網(wǎng)絡(luò)層次化。由于原有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在的不足，僅依靠傳統(tǒng)城域網(wǎng)是不能完全解決業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。為了滿足不斷提升的用戶帶寬、更加精細(xì)的服務(wù)質(zhì)量以及更全面的業(yè)務(wù)開展，對(duì)現(xiàn)有城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化或改造勢(shì)在必行。作為承載業(yè)務(wù)且直接面向用戶的城域網(wǎng)，其對(duì)用戶的覆蓋率、業(yè)務(wù)支撐能力及網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性是表達(dá)運(yùn)營(yíng)商競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的關(guān)鍵指標(biāo)，同時(shí)也是電信網(wǎng)絡(luò)的投資重點(diǎn)。城域網(wǎng)如何發(fā)展，各大運(yùn)營(yíng)商都在摸索研究，找出適合的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)模式，去滿足更細(xì)分的用戶需求，將通信網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值更加充分的表達(dá)出來(lái)，

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城域網(wǎng)的改造和升級(jí)是運(yùn)營(yíng)商長(zhǎng)需要面對(duì)的課題。

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3.寬帶IP城域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

城域網(wǎng)（MAN）業(yè)務(wù)需求快速增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、協(xié)議和技術(shù)在經(jīng)歷完全的改變。波分復(fù)用（WDM）的出現(xiàn)、高速光連接的增加以及話音和數(shù)據(jù)的融合，都在推動(dòng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變革。另外，MAN服務(wù)提供商的競(jìng)爭(zhēng)與WAN是不同的，新一代的運(yùn)營(yíng)商沒有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的束縛。

早期MAN是由TDM光纖環(huán)網(wǎng)組成。90年代中期，ATM成為建設(shè)MAN的主導(dǎo)性技術(shù)。這是由于ATM被認(rèn)為是可以融合數(shù)據(jù)、語(yǔ)音和圖像的技術(shù)，而且ATM可以和SDH環(huán)網(wǎng)很好地適應(yīng)。但以后發(fā)生了好多變化，SDH網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)一直很昂貴，基于SDH的帶寬速率等級(jí)并不適合連接單個(gè)用戶，ATM在高速數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用也沒有得到廣泛認(rèn)可。城域網(wǎng)面臨最深刻挑戰(zhàn)是Internet業(yè)務(wù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，除了每月數(shù)百萬(wàn)新參與的用戶，Internet上的應(yīng)用（如多媒體正在越來(lái)越多地被使用）對(duì)帶寬的需求也越來(lái)越高。Cablemodem和DSL的出現(xiàn)給了用戶更快的接入速度，使他們可以使用更多的寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

業(yè)務(wù)融合是另外一個(gè)推動(dòng)城域網(wǎng)發(fā)展蛻變的主要因素。傳統(tǒng)的城域網(wǎng)主要是為話音業(yè)務(wù)優(yōu)化建設(shè)的，它沒有考慮到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)會(huì)變得如此之大?，F(xiàn)在，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)已經(jīng)成為主要的業(yè)務(wù)類型，這就需要一個(gè)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)、話音和圖像業(yè)務(wù)無(wú)縫地融合在一起。

城域網(wǎng)的變革給那些沒有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)束縛的運(yùn)營(yíng)商提供了很好的機(jī)遇。直到不久前，企業(yè)用戶還必需依靠傳統(tǒng)的電信服務(wù)提供商，通過租用T1、T3、OC3或其他速率的電路在MAN中傳送數(shù)據(jù)。尋常，提供這種電路需要很長(zhǎng)的等待時(shí)間，基于流量的資費(fèi)十分昂貴，而且將LAN中的以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換成MAN中的ATM、SDH或幀中繼協(xié)議會(huì)帶來(lái)額外的開銷。由于以太網(wǎng)作為L(zhǎng)AN中事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)用戶希望使用同樣的協(xié)議實(shí)現(xiàn)和MAN的無(wú)縫連接，而不需要與ATM和SDH進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由于這樣不但可以大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且使網(wǎng)絡(luò)變得更簡(jiǎn)單擴(kuò)容和維護(hù)。

這對(duì)于新的MAN服務(wù)提供商是很好的機(jī)遇，由于可以利用基于千兆以太網(wǎng)（GE）、為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)來(lái)滿足這些用戶的需求。通過對(duì)GE能力的加強(qiáng)，這些新的網(wǎng)絡(luò)可以提供靈活的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)提供與SDH相當(dāng)?shù)碾娐繁Ｗo(hù)、最小時(shí)延和帶寬保障。

3.1寬帶IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

電信寬帶網(wǎng)，從功能和結(jié)構(gòu)上可劃分成骨干層、集聚層、接入層。

在各層中都有多種技術(shù)可供運(yùn)營(yíng)商選擇，這些技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)；一種技術(shù)能否生存和發(fā)展不僅取決于技術(shù)本身，還有市場(chǎng)因素。

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3.2寬帶IP城域網(wǎng)骨干層技術(shù)及性能對(duì)比分析

3.2.1千兆以太網(wǎng)技術(shù)（GE）

GE與以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)兼容，世界80％以上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為以太網(wǎng)形式，GE的實(shí)施具有直接、快速和千兆位的特點(diǎn)，設(shè)備低廉；傳輸距離達(dá)100km，可以滿足城域網(wǎng)需要。

GE技術(shù)核心為簡(jiǎn)單提高傳輸帶寬和交換容量；主干可靠性由TRUNK技術(shù)（Cisco為GEC技術(shù)）提供，花費(fèi)端口多，切換時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)自愈等方面不能發(fā)揮光纖網(wǎng)絡(luò)潛力。其沿用的以太網(wǎng)機(jī)制CSMA/CD具有不確定性，媒質(zhì)接入取決于概率，缺少優(yōu)先級(jí)機(jī)制；業(yè)務(wù)流量等待時(shí)間不定，不適于實(shí)時(shí)多媒體應(yīng)用。雖然資源預(yù)留協(xié)議（RSVP）提供了基本的QoS，但公共電信網(wǎng)要求更高級(jí)的QoS，關(guān)鍵是目前大量應(yīng)用對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)不敏感；GE能否成為主流技術(shù)取決于市場(chǎng)所需的QoS方向。

GE技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是低價(jià)的設(shè)備、簡(jiǎn)單的技術(shù)路線和以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)兼容的接口。3.2.2異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）

ATM采用53字節(jié)固定長(zhǎng)度的信元（Cell）作為基本傳輸數(shù)據(jù)單元，是一種面向連接的傳輸技術(shù)，數(shù)據(jù)傳送前需先建立虛通道，接下去的數(shù)據(jù)傳送將一直沿著這條虛通道進(jìn)行。

以信元為傳輸單元、采用虛通道連接的網(wǎng)絡(luò)具有良好的流量控制機(jī)制和QoS；減少信號(hào)傳輸時(shí)延；ATM的工作機(jī)制使其在實(shí)時(shí)應(yīng)用和服務(wù)質(zhì)量分級(jí)方面具有不可比較的優(yōu)勢(shì)。

ATM協(xié)議繁雜和信頭開銷多、設(shè)備價(jià)高、需局域網(wǎng)仿真才能完成信元和數(shù)據(jù)包間的轉(zhuǎn)換來(lái)支持IP應(yīng)用；ATM可以在本地和廣域提供QoS，但目前企業(yè)端到端的ATM難以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

3.2.3POS技術(shù)（IPoverSDH技術(shù)）

POS技術(shù)將IP包直接封裝到SDH幀中，提高了傳輸效率；采用高速光纖傳輸，以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式提供從STM1到STM64甚至更高的傳輸速率。

最大缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)呈環(huán)狀時(shí)帶寬分派不夠靈活（基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，且最低速率為155Mbps）。

3.2.4動(dòng)態(tài)分組傳輸輸技術(shù)（DPT）

DPT是一種提供SONET/SDH傳輸?shù)目煽啃院突謴?fù)功能，而無(wú)須增加不必要的IP業(yè)務(wù)開銷的光傳輸技術(shù)；采用2條反向循環(huán)的光纖環(huán)路同時(shí)用于傳輸數(shù)據(jù)和控制業(yè)務(wù)，使用空間復(fù)用協(xié)議（SRP）在分組環(huán)上提供分組尋址、分組剝離、帶寬控制和信息傳輸控制等功能；另外SRP環(huán)形結(jié)構(gòu)對(duì)端口數(shù)需求少。

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主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)使用帶寬，帶寬利用率大大提高，避免點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的限制，減少需要的端口數(shù)。DPT也避免了ATM協(xié)議的繁雜性、信令系統(tǒng)和過高的信頭開銷，直接支持IP，無(wú)須IP包的拆分和重組，提高了交換機(jī)處理能力，降低了設(shè)備價(jià)格。3.2.5結(jié)論

小型、簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)GE技術(shù)組網(wǎng)性價(jià)比高；大型、繁雜的網(wǎng)絡(luò)DPT組網(wǎng)性價(jià)比最高，但此技術(shù)僅CISCO擁有，未成為標(biāo)準(zhǔn)。如表3-1所示。

表3-1滑于性能對(duì)比分析

指標(biāo)可靠性

彈性和可擴(kuò)展性帶寬使用效率QoS和IP業(yè)務(wù)加強(qiáng)性價(jià)比

DPT高高高高

POS高高中高中高

ATM中高中高低中

GE低低中中高低

小型網(wǎng)絡(luò)低大型網(wǎng)絡(luò)高

3.3寬帶接入層技術(shù)[2]

接入層技術(shù)繁雜、實(shí)施困難；應(yīng)用前景取決于技術(shù)發(fā)展，也取決于市場(chǎng)需求。隨著寬帶接入新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn)，已有的產(chǎn)品與解決方案有待完善；市場(chǎng)方面，寬帶業(yè)務(wù)（如VOD、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教學(xué)等）受到各方面特別是經(jīng)濟(jì)條件限制，發(fā)展不如預(yù)期快。

對(duì)電信運(yùn)營(yíng)商，好的方案是新業(yè)務(wù)引入成本較低，多種業(yè)務(wù)支持能力較好，可逐步向?qū)拵珮I(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)過渡。

目前接入技術(shù)好多，在數(shù)據(jù)傳輸特性、市場(chǎng)定位、在接入網(wǎng)中的位置及提供的業(yè)務(wù)等都有所不同。

現(xiàn)有接入技術(shù)包括：普通Modem、N-ISDN、CabeModem（HFC）、xDSL（包括HDSL、SDSL、ADSL、G.lite、VDSL等）、SDH、PON與APON、IMDSL等。1、普通Modem

普通Modem是利用電話線提供窄帶數(shù)據(jù)接入的主要方式，最高提供56Kbps傳輸速率，典型下載速度1200bps左右。2、N-ISDN（窄帶ISDN）

N-ISDN也是典型的窄帶接入的銅線技術(shù)，提供64、128、384、1536、1920Kbps等速率；利用2B＋D實(shí)現(xiàn)電話和數(shù)據(jù)接入，典型下載速度8000bps以上，主要優(yōu)點(diǎn)是具有

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易用性和經(jīng)濟(jì)性，可同時(shí)上網(wǎng)和打電話，還具有永遠(yuǎn)在線（AODI）的技術(shù)特點(diǎn)。3、專線接入

DDN以及幀中繼（FR）等主要是專線用戶使用，傳輸端和尾端連接專用設(shè)備，通過專網(wǎng)通信，頭端出口（如DDN路由器）都有10M、100M以太網(wǎng)接口。4、ADSL（不對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路）

ADSL可在現(xiàn)有電話線上提供寬帶業(yè)務(wù)，上下傳速率“不對(duì)稱〞，避免了常規(guī)對(duì)稱傳輸中的用戶側(cè)干擾，提高傳輸速率，延長(zhǎng)傳輸距離。

下行信道速率2.048、4.096、6.144、8.192Mbps，分成數(shù)個(gè)1536Kbps的A信道，A信道能傳送MPEG-1質(zhì)量的圖像；上行信道速率640Kbps；可選雙工信道速率為160、384、544、576Kbps，傳輸距離3～6km。圖3-1為ADSL調(diào)制技術(shù)示意圖。

圖3-1ADSL調(diào)制技術(shù)示意圖

5、HDSL（高速數(shù)字用戶環(huán)路）

HDSL使用兩對(duì)或三對(duì)雙絞銅線，典型速率2Mbps，可實(shí)現(xiàn)高速雙向傳輸，距離3～5km，誤碼率（BER）低；通過復(fù)用技術(shù)同時(shí)傳送多路語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)。

HDSL主要用于替代傳統(tǒng)T1／E1接入技術(shù)，為用戶提供30B＋D或2Mbps租用線，也可傳送30路話音，適用于連接PBX（專用小交換機(jī)）、數(shù)字局間中繼、ISP和校園網(wǎng)等。6、SDSL（對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路）

SDSL也是一種對(duì)稱銅線傳輸技術(shù)，使用單根雙絞線，提供雙向高速可變速率連接，速率范圍160K～2.084Mbps，0.4mm雙絞線上最大傳輸距離3km。7、VDSL（甚高速數(shù)字用戶環(huán)路）

VDSL是傳輸距離很短的銅線技術(shù)，上下信道用頻分復(fù)用分開，采用CAP、DMT和DWMT（離散小波多音頻）3種編碼方式。8、10Base-S銅線接入技術(shù)（HomePNA）

3COM的10Base-S提供電話線傳輸10M（雙向）能力，也是用頻分技術(shù)將數(shù)據(jù)復(fù)用到電話線上，數(shù)據(jù)頻段從5.5MHz開始?，F(xiàn)行產(chǎn)品傳輸距離1500m，二代產(chǎn)品將延長(zhǎng)到

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3000m，提供10/100M以太網(wǎng)接口。9、IM-DSL（InverseMultiplesedDSL）

國(guó)內(nèi)用戶線長(zhǎng)度平均3.6km，最長(zhǎng)6km，目前沒有一種DSL技術(shù)能夠在4～6km普通電話線路上提供20Mbps以上速率傳輸。

IM-DSL基礎(chǔ)是xDSL，建立多條xDSL鏈路，通過反向復(fù)用技術(shù)構(gòu)成一條高速物理鏈路，再利用ATM統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)使眾多用戶共享這條物理通道；傳輸距離在2km以內(nèi)。10、HFC（混合光纖同軸網(wǎng)絡(luò)）CableModem接入

有線電視網(wǎng)改造后可以傳輸數(shù)字多媒體信息，下傳30Mbps，上傳200Kbps～2Mbps間；帶寬為所有用戶共享。中國(guó)HFC標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字VOD頻道25個(gè)，每頻道45Mbps，每根同軸電纜可傳輸250個(gè)以上的MPEG-2視頻數(shù)據(jù)流。11、Ethernet（以太網(wǎng)）

目前國(guó)內(nèi)寬帶熱點(diǎn)中有從最終用戶到城域骨干網(wǎng)都使用以太網(wǎng)方式，全以太網(wǎng)接入方案?；驹O(shè)想是：1000M以太網(wǎng)為城域骨干網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)1000M以太網(wǎng)到大樓、路邊、小區(qū)，再通過100M以太網(wǎng)到樓層或小型樓宇，10M以太網(wǎng)到辦公室和桌面。12、SDH應(yīng)用于接入網(wǎng)

SDH在核心網(wǎng)占據(jù)主要位置，用于接入網(wǎng)中可靈活、快速、有效的提供用戶需求及組網(wǎng)需要，迅速提供2Mbps透明通道:將SDH分插復(fù)用器（ADM）設(shè)置在用戶處或采用低速率終端復(fù)用器、共享ADM等方式可分別為不同帶寬要求的用戶提供理想網(wǎng)絡(luò)性能和業(yè)務(wù)可靠性的N*2M透明連接；也可擴(kuò)展至低帶寬用戶，提供64Kbps等級(jí)的透明業(yè)務(wù)傳送；與用戶連接可采用點(diǎn)到點(diǎn)或環(huán)形拓?fù)湫问??？稍黾觽鬏攷?，改進(jìn)網(wǎng)管能力，簡(jiǎn)化維護(hù)工作，降低運(yùn)行維護(hù)成本。SDH在建設(shè)時(shí)為不同的節(jié)點(diǎn)分派不同的帶寬，但不能動(dòng)態(tài)調(diào)整。

13、以ATM為基礎(chǔ)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（APON）

APON采用波分復(fù)用和光源光功率分開技術(shù)對(duì)光纖和光線路終端共享，結(jié)合ATM特點(diǎn)、支持多比特率、業(yè)務(wù)透明、是無(wú)源系統(tǒng)，可支持良好的網(wǎng)絡(luò)管理，能夠?qū)崿F(xiàn)多種綜合業(yè)務(wù)；成本比傳統(tǒng)以電路交換為基礎(chǔ)的PDH/SDH低20%～40%，代表了未來(lái)寬帶接入技術(shù)的發(fā)展方向。

14、寬帶固定無(wú)線接入（LMDS）

主要的寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)有三類：已商業(yè)化的多路多點(diǎn)分派業(yè)務(wù)（MMDS）和直播衛(wèi)星系統(tǒng)（DBS）以及試驗(yàn)中的本地多點(diǎn)分派業(yè)務(wù)（LMDS）。

LMDS基站到用戶端以點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)廣播方式傳送，用戶端到基站以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式傳送；

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

工作頻段24～38GHz，可用頻帶至少1GHz；可提供雙向話音、數(shù)據(jù)及視頻圖像業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)Nx64Kbps～2Mbps、甚至155M的接入速率，可靠性高，號(hào)稱“無(wú)線光纖〞接入技術(shù)。

3.4寬帶城域網(wǎng)建設(shè)技術(shù)路線[8]

在目前城域網(wǎng)的建設(shè)過程中，主要思路是以IP或ATM為骨干進(jìn)行。其中以IP為骨干的城域網(wǎng)又分為構(gòu)建于layer2的城域網(wǎng)和構(gòu)建于layer3的城域網(wǎng)。3.4.1以ATM為骨干的城域網(wǎng)

ATM技術(shù)體系成熟而健全，一般采用ATMoverSonet/SDH方式，優(yōu)勢(shì)在于可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、多業(yè)務(wù)支持能力、端到端的Qos；具有流量控制和擁塞控制，靈活的動(dòng)態(tài)帶寬分派與管理，交換速度快，可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。除了提供專線業(yè)務(wù)以外，在國(guó)內(nèi)，近年來(lái)IPoverATM大量使用，使得ATM網(wǎng)從某種程度上來(lái)說(shuō)，幾乎成為IP的專網(wǎng)了。當(dāng)IP在ATM網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行時(shí)，路由器環(huán)繞在ATM網(wǎng)絡(luò)的周邊。每個(gè)路由器通過一組穿過ATM物理拓?fù)涠O(shè)置的PVC與其他路由器進(jìn)行通信。IP路由與ATM網(wǎng)絡(luò)PVC分開，兩個(gè)路由器之間的PVC就像連接兩個(gè)路由器之間的簡(jiǎn)單點(diǎn)到點(diǎn)電路一樣。3.4.2以IP為骨干的城域網(wǎng)

我國(guó)局域網(wǎng)90％是以太網(wǎng)，這使得構(gòu)建于IP基礎(chǔ)上的城域網(wǎng)有很大吸引力，特別是帶寬需求的不斷擴(kuò)大，使得建立于純IP之上的城域網(wǎng)取得了很大發(fā)展。3.4.3構(gòu)建于layer2的城域網(wǎng)

在城域網(wǎng)的構(gòu)建過程中，現(xiàn)在較典型的是構(gòu)建于layer2的城域網(wǎng)，采用多層交換機(jī)以GEoverFiber模式運(yùn)行。局域網(wǎng)、城域網(wǎng)全部采用統(tǒng)一802.3以太網(wǎng)幀格式，無(wú)縫連接不需要任何中間轉(zhuǎn)換。這種方法效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉；另一優(yōu)點(diǎn)是便利管理，服務(wù)提供商可以將所有業(yè)務(wù)提供點(diǎn)（POP）放置在一個(gè)中心。通過和DWDM技術(shù)結(jié)合提供帶寬，不斷彌補(bǔ)基于layer２的城域網(wǎng)帶寬利用的低效率。今后隨著吉比特、太比特交換機(jī)與DWDM技術(shù)協(xié)同，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)GEoverDWDM的城域網(wǎng)傳輸模式。構(gòu)建于layer2的城域網(wǎng)提供了可用于數(shù)據(jù)、高質(zhì)量話音和廣播級(jí)圖像的更優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。構(gòu)建于layer2的城域網(wǎng)在提供業(yè)務(wù)種類上也存在局限，它只能提供純IP業(yè)務(wù)和基于以太網(wǎng)方式的專線業(yè)務(wù)，不能提供傳統(tǒng)的TDM業(yè)務(wù)和ATM、FR之上的VC方式的專線業(yè)務(wù)。3.4.4構(gòu)建于layer3的城域網(wǎng)

構(gòu)建于layer3的城域網(wǎng)，采用高性能的吉比特路由器組成城域網(wǎng)的核心節(jié)點(diǎn)，以POS或IPoverDWDM模式運(yùn)行。由于IP具有第三層的智能，當(dāng)業(yè)務(wù)中斷或光纜被切斷時(shí)，第三層的路由功能可以迂回網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行流量分擔(dān)，從而保證用戶網(wǎng)絡(luò)的暢通。同時(shí)，由于VPN、QoS等技術(shù)不斷成熟，也為網(wǎng)絡(luò)提供商向用戶提供各種增值服務(wù)、進(jìn)行

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

全局流量工程規(guī)劃提供了技術(shù)保證。但構(gòu)建于layer3的城域網(wǎng)比起構(gòu)建于layer２的城域網(wǎng)來(lái)說(shuō)，設(shè)備成本和運(yùn)行造價(jià)要高大量，管理上也變得繁雜，在一個(gè)城域網(wǎng)里需要出現(xiàn)多個(gè)POP點(diǎn)。在業(yè)務(wù)提供方面，構(gòu)建于layer3的城域網(wǎng)只能提供純IP的業(yè)務(wù)，雖然L2TP、IPSec、MPLS等技術(shù)可以支持基于IP的專線業(yè)務(wù)，但相對(duì)繁雜的技術(shù)性以及實(shí)際應(yīng)用不成熟性，使大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商都處在觀望和試驗(yàn)的階段。3.4.5接入提供商共同面臨的問題

大規(guī)模IP服務(wù)提供商和接入提供商共同面臨的問題是：構(gòu)建可靠并可以提供高性能連接的網(wǎng)絡(luò)。以前MAN解決方案主要是基于SDH的點(diǎn)到點(diǎn)或環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，而無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)性還是功能性的角度看，這種方案都不是最優(yōu)化的。服務(wù)提供商越來(lái)越傾向于選擇其他的解決方案。但是，即使在尋覓可以使他們成功的秘訣，他們依舊希望保存部分SDH提供的功能，包括能夠提供高質(zhì)量話音和廣播級(jí)圖像服務(wù)的能力。

下面的要求是所有服務(wù)提供商共同需要的，也是典型的新一代MAN所必需具備的。1、核心環(huán)

（1）可靠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。模仿SDH環(huán)網(wǎng)，具有電路保護(hù)能力的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。IP具有第3層的智能，當(dāng)業(yè)務(wù)中斷或光纜被切斷時(shí)，服務(wù)提供商期望擁有可靠而快速的第3層恢復(fù)機(jī)制。

（2）重要功能列表。除了能夠快速提供MAN服務(wù)，服務(wù)提供商特別關(guān)注提供增值業(yè)務(wù)的能力。這些業(yè)務(wù)包括基于單個(gè)用戶或數(shù)據(jù)流的業(yè)務(wù)分類和隔離，以及基于使用的資費(fèi)、策略和認(rèn)證能力。

（3）很強(qiáng)的靈活性。首先必需和現(xiàn)有的設(shè)備具有很好的互操作性，包括中心交換機(jī)房（CO）、服務(wù)接入點(diǎn)（POP）和用戶端設(shè)備（CP）。另外，具有“分割帶寬〞的能力可以使服務(wù)提供商提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的業(yè)務(wù)，以滿足不同用戶的需求。

（4）成本?？傮w期望成本要比SDH低。這不僅是指設(shè)備成本，還包括開始部署設(shè)備和以后網(wǎng)絡(luò)的日常維護(hù)成本。2、接入環(huán)

（1）快速而有效的提供業(yè)務(wù)。服務(wù)提供商的業(yè)務(wù)種類尋常包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)/話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)/話音/圖像業(yè)務(wù)。在帶寬方面，新一代的MAN要求可以提供從1Mbps到10Mbps的帶寬服務(wù)，并且可以在網(wǎng)管中心由軟件進(jìn)行配置。

（2）服務(wù)質(zhì)量（QoS）。這是目前唯一可以用來(lái)提供增值業(yè)務(wù)的工具。新一代的MAN同時(shí)要能夠?qū)oS延伸到基于單個(gè)用戶或數(shù)據(jù)流的帶寬分派中。

（3）靈活選擇ISP。從接入MAN的角度看，至少能夠連接到兩個(gè)不同的ISP網(wǎng)絡(luò)是非

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

常重要的。這不但確保有備用路由用于保護(hù)和優(yōu)化相應(yīng)時(shí)間，同時(shí)使用戶可以自由選擇低廉的服務(wù)。

（4）資費(fèi)。最重要的是能夠提供不同等級(jí)的服務(wù)，并對(duì)其進(jìn)行收費(fèi)。這包括對(duì)每個(gè)用戶收費(fèi)、統(tǒng)一費(fèi)率、一直在線業(yè)務(wù)以及針對(duì)特別用戶需求的組合資費(fèi)策略。

為了使服務(wù)提供商能夠更好地滿足用戶的需求，一種全新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)正在出現(xiàn)。這種適合于業(yè)務(wù)融合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)合了SDH和以太網(wǎng)各自的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)戰(zhàn)勝了現(xiàn)實(shí)世界中面臨的各種問題：增值業(yè)務(wù)、單個(gè)用戶收費(fèi)、通道保護(hù)、速率限制等等。

新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的核心是，直接由WDM光纖連接的多個(gè)GE通道，構(gòu)成可靠的、數(shù)據(jù)優(yōu)化的光纖環(huán)。通過取消SDH的開銷字節(jié)，保存類似SDH的保護(hù)和時(shí)延性能，新的MAN提供了一個(gè)可用于數(shù)據(jù)、高質(zhì)量話音和廣播級(jí)圖像的、優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。GEoverWDM不但取消了多余的開銷字節(jié)，同時(shí)節(jié)省了設(shè)備成本，也提供了一個(gè)可以平滑升級(jí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。將用戶端的以太網(wǎng)技術(shù)延伸到MAN中，可以實(shí)現(xiàn)平滑的網(wǎng)絡(luò)集成，更好的網(wǎng)絡(luò)性能和無(wú)縫的網(wǎng)絡(luò)管理。將WDM集成到IP交換機(jī)中可以增加線路容量，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)部署和管理，降低技術(shù)支持費(fèi)用。例如新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的GE交換機(jī)可以集成WDM復(fù)用器、SDHADM和ATM交換機(jī)的所有功能。

3、新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中使用的主要技術(shù)如下：（1）IPTDM

新結(jié)構(gòu)中一個(gè)主要技術(shù)創(chuàng)新是IPTDM，它可以通過高級(jí)的流量整形和帶寬管理為話音業(yè)務(wù)提供確定的時(shí)延保證。IPTDM可以按需提供電路模擬，保證經(jīng)過的通道具有固定的時(shí)延特性，用來(lái)支持話音和圖像傳輸。

一般都認(rèn)為只有ATM才能提供固定時(shí)延的數(shù)據(jù)通道以支持話音業(yè)務(wù)。然而最近的試驗(yàn)說(shuō)明，GE交換機(jī)直接和WDM網(wǎng)絡(luò)連接的接口，可以通過優(yōu)先級(jí)方案提供與SDH等效的話音業(yè)務(wù)支持能力，同時(shí)具有靈活處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)點(diǎn)。能夠?qū)PMAN連接到現(xiàn)有的PBX的能力可以保護(hù)運(yùn)營(yíng)商在話音設(shè)備上的投資。現(xiàn)在也有小的且具有POTS端口的IPPBX設(shè)備用來(lái)連接電話機(jī)。（2）靈活提供限速率的通道

與SDH網(wǎng)絡(luò)固定的速率等級(jí)不同，新一代的網(wǎng)絡(luò)允許動(dòng)態(tài)提供雙向限速率的通道，包括輸入和輸出的業(yè)務(wù)。這可以使運(yùn)營(yíng)商針對(duì)不同用戶的需求提供相應(yīng)的服務(wù)，而不管物理通道的速率。例如，通過基于策略的QoS機(jī)制，一條限速率通道的帶寬可以很簡(jiǎn)單設(shè)置成SONETOC-3通道的等效速率。隨著用戶需求的改變，可以通過軟件及時(shí)地將限速率通道的速率升級(jí)到OC-12或OC-48。而在傳統(tǒng)的SONET網(wǎng)絡(luò)中，重新配置電路是一

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

個(gè)費(fèi)時(shí)吃力且與硬件相關(guān)的過程。這種雙向限速率通道的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是:可以保證對(duì)時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的可用帶寬。限速率通道是提供增值業(yè)務(wù)的必要條件，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。

（3）集成的電路保護(hù)

新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以提供與SDH一致級(jí)別的電路保護(hù)。SDH尋常使用光纖環(huán)中的第2條保護(hù)光纖實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的保護(hù)。相反，新的城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)使用兩條光纖的全部帶寬，同時(shí)提供基于GE的電路保護(hù)機(jī)制?，F(xiàn)在已經(jīng)有在一根光纖中支持4個(gè)雙向GE通道的技術(shù)，即假使有兩條光纖，則相當(dāng)于有8個(gè)雙向GE通道。利用這種技術(shù)，服務(wù)提供商可以只用一根光纖就能構(gòu)成環(huán)網(wǎng)。另外，MPLS提供了在光纖環(huán)中預(yù)先建立多條保護(hù)通道的能力，因此可以快速切換到備用路由。光纖環(huán)網(wǎng)中的快速切換算法可以實(shí)現(xiàn)50ms的失效恢復(fù)，并同時(shí)使用光纖中的所有帶寬資源。（4）基于應(yīng)用計(jì)費(fèi)

用戶網(wǎng)絡(luò)的重要業(yè)務(wù)完全依靠服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的冗余和對(duì)故障的容忍度。用戶確保其網(wǎng)絡(luò)可靠性的最簡(jiǎn)單的方法就是：和服務(wù)提供商簽訂服務(wù)級(jí)別協(xié)議（SLA）。為了能夠滿足SLA，服務(wù)提供商必需依靠網(wǎng)絡(luò)提供分等級(jí)服務(wù)的能力。在新的GEMAN中，實(shí)施基于使用的資費(fèi)為這種等級(jí)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)提供了必要的條件。除了具有SNMP、MIBⅡ和RMON統(tǒng)計(jì)功能外，構(gòu)成MAN的交換機(jī)還必需具有內(nèi)在的、基于單個(gè)端口的可配置計(jì)數(shù)器。

（5）虛擬城域網(wǎng)（vMAN）

在用戶LAN中，現(xiàn)在依舊還有相當(dāng)數(shù)量的其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在使用。因此，當(dāng)服務(wù)提供商在MAN中提供透明的LAN業(yè)務(wù)時(shí)，它們必需特別注意這些協(xié)議的特征。在新的以太網(wǎng)MAN中使用的vMAN技術(shù)，就是通過給數(shù)據(jù)包附加兩個(gè)獨(dú)立的標(biāo)簽來(lái)解決這個(gè)問題的。其中，一個(gè)標(biāo)簽用于用戶域，另外一個(gè)用于服務(wù)提供商域。這種雙域的特征也使得提供VPN業(yè)務(wù)變得簡(jiǎn)單，同時(shí)可以讓用戶便利地改變他們的ISP而不影響業(yè)務(wù)。（6）服務(wù)的無(wú)縫融合

通過打破傳統(tǒng)SDH網(wǎng)絡(luò)的僵硬限制，新的融合優(yōu)化的MAN允許服務(wù)提供商滿足現(xiàn)實(shí)世界中用戶的各種需求。服務(wù)提供商可以利用新的光纖城域網(wǎng)以及它的IP兼容性，為用戶的LAN連接到MAN提供無(wú)以辯論的多種業(yè)務(wù)類型服務(wù)。（7）可預(yù)計(jì)的服務(wù)質(zhì)量

核心結(jié)構(gòu)中的高級(jí)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、排隊(duì)和速率限制機(jī)制，給了服務(wù)提供商為用戶靈活分派帶寬的能力，同時(shí)可以為特別的業(yè)務(wù)類別（如話音和視頻業(yè)務(wù)）嚴(yán)格控制時(shí)延大小。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

（8）快速地提供服務(wù)

與在傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)中提供服務(wù)或改變電路容量時(shí)繁雜費(fèi)時(shí)的配置相比，新的、數(shù)據(jù)優(yōu)化的、光纖MAN的服務(wù)可以通過軟件進(jìn)行配置或改變，這一過程只需要幾分鐘而不是幾個(gè)星期或幾個(gè)月。這樣，用戶樂于請(qǐng)求和使用更多的、所需要的服務(wù)，而不是由于昂貴的費(fèi)用或很長(zhǎng)的等待時(shí)間使他們望而卻步。服務(wù)提供商得到的則是對(duì)用戶需求及時(shí)響應(yīng)的能力、增加的收入和加強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。（9）內(nèi)在的可擴(kuò)展性

從對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施投資的立場(chǎng)來(lái)看，這些新的光纖MAN結(jié)構(gòu)提供了依據(jù)用戶需求平滑升級(jí)的能力。運(yùn)營(yíng)商可以提供10Gbps的以太網(wǎng)，也可以靈活地提供速率低至500kbps的限速率帶寬。另外，通過打破傳統(tǒng)的限制，這些新的網(wǎng)絡(luò)為將來(lái)的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，例如多協(xié)議波長(zhǎng)交換。

總而言之，新的融合優(yōu)化的光纖城域網(wǎng)使得MAN服務(wù)提供商可以超越SDH網(wǎng)絡(luò)的限制，同時(shí)保存SDH電路保護(hù)和時(shí)延方面的優(yōu)點(diǎn)。GEoverWDM的部署使得運(yùn)營(yíng)商可以為他們的用戶提供靈活而及時(shí)的高性能服務(wù)。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

4.寬帶城域網(wǎng)建設(shè)方案

4.1電信業(yè)務(wù)新需求

4.1.1業(yè)務(wù)需求分析寬帶網(wǎng)的用戶類群

（1）信息源用戶：主要是信息服務(wù)提供商。

（2）個(gè)人用戶：通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多媒體通信、訪問信息源、網(wǎng)上商業(yè)活動(dòng)等。企事業(yè)單位：主要利用網(wǎng)絡(luò)的多媒體傳輸、服務(wù)質(zhì)量保證、VPN（虛擬專網(wǎng)）、VPDN（虛擬撥號(hào)專網(wǎng)）等服務(wù)。

（3）從需求角度分析，學(xué)校主要為電子化教學(xué)和遠(yuǎn)程教育需要；醫(yī)院主要為遠(yuǎn)程醫(yī)療和信息化社區(qū)服務(wù)需要；政府部門主要為辦公信息化、公開化等“電子政務(wù)〞需要。如表4-1所示。

表4-1不同用戶群對(duì)電信業(yè)務(wù)的需求狀況表

集團(tuán)用戶

中小企業(yè)

大中學(xué)校

金融證券

智能小區(qū)

傳統(tǒng)電話/傳真?zhèn)鹘y(tǒng)電話/傳真?zhèn)鹘y(tǒng)電話/傳真?zhèn)鹘y(tǒng)電話/傳真?zhèn)鹘y(tǒng)電話/傳IP電話/傳真IP電話/傳真IP電話/傳真IP電話/傳真高速上網(wǎng)、VPN、高速上網(wǎng)、VPN高速上網(wǎng)電子商務(wù)

電子商務(wù)、信息發(fā)布

真

高速上網(wǎng)、VPN、IP電話/傳真數(shù)據(jù)/文件傳輸高速上網(wǎng)

信息發(fā)布、專線信息發(fā)布、專線數(shù)據(jù)/文件傳輸企業(yè)接入、高速專視頻業(yè)務(wù)、企業(yè)網(wǎng)接入

企業(yè)網(wǎng)接入專線、校園互連線、

VOD、

數(shù)據(jù)/文件傳輸數(shù)據(jù)/文件傳輸視頻會(huì)議

視頻會(huì)議

呼叫座席、電子商遠(yuǎn)程教學(xué)、務(wù)信息發(fā)布

小區(qū)物業(yè)管理

4.1.2各種電信業(yè)務(wù)對(duì)線路帶寬的要求[9]每一種電信業(yè)務(wù)對(duì)于帶寬的要求是不同的?？傮w來(lái)說(shuō)，公眾客戶的主要業(yè)務(wù)需求可歸納為2類：

基本業(yè)務(wù)：語(yǔ)音、高速上網(wǎng)、高清網(wǎng)絡(luò)電視（HDTV）/標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)電視（IPTV）、可視電話業(yè)務(wù)等。

增值業(yè)務(wù)：家庭監(jiān)控、可視家庭會(huì)議、三屏互動(dòng)、藍(lán)光電影、3D視頻、信息、郵箱、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)硬盤（虛擬硬盤）、在線殺毒服務(wù)等業(yè)務(wù)。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

如表4-2所示。

表4-2電信業(yè)務(wù)與通訊帶寬對(duì)比

話音通信（窄帶業(yè)務(wù)）撥號(hào)上網(wǎng)ISDN

寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

300～4000Hz56Kb/s

300～4000Hz33.6K/s

64Kb/s～128Kb/s64Kb/s～128Kb/s下行帶寬要求

上行帶寬要求

E-MAIL、高速上網(wǎng)、新聞組、網(wǎng)上閑聊、14.4Kb/s～1.514.4Kb/s～128Kb/s網(wǎng)絡(luò)電話、網(wǎng)上廣播、網(wǎng)上資訊、網(wǎng)上Mb/s購(gòu)物

SOHO、企業(yè)網(wǎng)接入、高速數(shù)據(jù)傳輸14.4Kb/s～1.514.4Kb/s～384Kb/s

Mb/s

桌面多媒體、視頻會(huì)議、可視電話、網(wǎng)64Kb/s～1.5Mb/s14.4Kb/s～1.5Mb/s絡(luò)電話、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療

VOD、音樂、廣播欣賞、數(shù)字化電視1.5Mb/s～6.0Mb/s9.6Kb/s～64Kb/s4.1.3市場(chǎng)需求分析1、寬帶網(wǎng)的用戶類群

（1）信息源用戶：主要是信息服務(wù)提供商。

（2）個(gè)人用戶：通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多媒體通信、訪問信息源、網(wǎng)上商業(yè)活動(dòng)等。企事業(yè)單位：主要利用網(wǎng)絡(luò)的多媒體傳輸、服務(wù)質(zhì)量保證、VPN（虛擬專網(wǎng)）、VPDN（虛擬撥號(hào)專網(wǎng)）等服務(wù)。

（3）從需求角度分析，學(xué)校主要為電子化教學(xué)和遠(yuǎn)程教育需要；醫(yī)院主要為遠(yuǎn)程醫(yī)療和信息化社區(qū)服務(wù)需要；政府部門主要為辦公信息化、公開化等“電子政務(wù)〞需要。2、寬帶業(yè)務(wù)應(yīng)用分析

個(gè)人用戶對(duì)高速上網(wǎng)、多媒體消遣、遠(yuǎn)程教育、在線證券等需求最大，對(duì)電視電話等興趣也極大；話音、視頻應(yīng)用等對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，對(duì)IP等分組交換網(wǎng)絡(luò)有一定的特別要求。

企業(yè)單位、政府機(jī)關(guān)內(nèi)部網(wǎng)通過公網(wǎng)擴(kuò)大連接范圍，在VPN等方面有需求，對(duì)電視會(huì)議、電子商務(wù)、電子政務(wù)等有廣泛應(yīng)用。

虛擬專用網(wǎng)（VPN）利用公用網(wǎng)絡(luò)為企業(yè)提供安全的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程互連。VPN享有和物理專網(wǎng)同樣的安全性、可靠性、優(yōu)先級(jí)別和可管理性，提供便利、廉價(jià)的遠(yuǎn)程訪問。可

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

將原來(lái)運(yùn)行在FR、DDN專網(wǎng)上的業(yè)務(wù)遷移到寬帶網(wǎng)上，而用戶花費(fèi)更小。

新業(yè)務(wù)要求網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，電信公網(wǎng)上，數(shù)據(jù)通信量超過語(yǔ)音通信量、分組數(shù)據(jù)交換取代電路交換已是不可阻擋的趨勢(shì)，光纜使用量將逐漸大于銅纜。

未來(lái)網(wǎng)絡(luò)是智能的網(wǎng)絡(luò)，連接不同應(yīng)用的智能終端，泛智能化沖擊社會(huì)生活和人們觀念。

新業(yè)務(wù)使電信市場(chǎng)格局重布現(xiàn)有接入網(wǎng)從交換、傳輸?shù)接脩艚尤刖€路，都是基于交換式窄帶話音通信，承載大數(shù)據(jù)的多媒體通信業(yè)務(wù)已力不從心。

擁有窄帶接入網(wǎng)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的中國(guó)電信傳統(tǒng)資源優(yōu)勢(shì)日趨弱化；國(guó)內(nèi)電信業(yè)進(jìn)入重新洗牌格局，寬帶接入網(wǎng)市場(chǎng)份額意味著未來(lái)電信市場(chǎng)的占有率；當(dāng)前各運(yùn)營(yíng)公司重點(diǎn)都是建設(shè)一個(gè)集語(yǔ)音和數(shù)據(jù)、視像為一體的寬帶信息傳輸網(wǎng)。

4.2電信寬帶技術(shù)應(yīng)用選擇分析

網(wǎng)絡(luò)寬帶化、光纖化的趨勢(shì)已勢(shì)不可擋，電信運(yùn)營(yíng)公司建網(wǎng)時(shí)應(yīng)平衡網(wǎng)絡(luò)建設(shè)（關(guān)系到投資大?。?、用戶需求（關(guān)系到開通率）、市場(chǎng)份額（關(guān)系到企業(yè)命運(yùn)）、技術(shù)選擇（關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)性）等問題。當(dāng)前寬帶熱點(diǎn)中，冷靜、確鑿分析用戶當(dāng)前及中遠(yuǎn)期需求，選取適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)技術(shù)是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。4.2.1寬帶應(yīng)用的特點(diǎn)1、帶寬要求

高速上網(wǎng)、IP電話、遠(yuǎn)程教育、可視電話等是近期主要的寬帶業(yè)務(wù)，1.5M（雙向）的傳輸速率可以滿足帶寬需要。2、業(yè)務(wù)需求

寬帶業(yè)務(wù)則應(yīng)當(dāng)發(fā)揮電信寬帶網(wǎng)雙向交互、即時(shí)、高帶寬、網(wǎng)絡(luò)智能化的優(yōu)勢(shì)，才能吸引用戶由原來(lái)基于單向廣播式或者窄帶網(wǎng)絡(luò)上非多媒體、非即時(shí)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到寬帶網(wǎng)上。

4.2.2電信寬帶網(wǎng)的組網(wǎng)

電信寬帶網(wǎng)技術(shù)的選擇，應(yīng)當(dāng)從網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)量、開通率、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、應(yīng)用特點(diǎn)、業(yè)務(wù)類型、承載幀長(zhǎng)、數(shù)據(jù)包傳輸效率、建網(wǎng)的簡(jiǎn)單性、設(shè)置的繁雜性、網(wǎng)絡(luò)管理等方面分析各種寬帶技術(shù)，再?zèng)Q定網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成。

評(píng)估網(wǎng)絡(luò)性能有兩個(gè)基本判斷依據(jù)：網(wǎng)絡(luò)的整體速率和服務(wù)質(zhì)量（QoS），可以判斷網(wǎng)絡(luò)是否真正為用戶提供了相應(yīng)的帶寬。1、從技術(shù)角度

（1）從局方角度，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)明晰、節(jié)點(diǎn)少、設(shè)備集中管理、便利組網(wǎng)和運(yùn)行、維護(hù)。（2）從應(yīng)用角度，每個(gè)用戶獨(dú)享帶寬和端口、保證數(shù)據(jù)和機(jī)器的安全性。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

（3）數(shù)據(jù)花銷、廣播信息等控制在最小程度，網(wǎng)絡(luò)整體傳輸效率高。2、從市場(chǎng)角度

寬帶接入設(shè)備價(jià)格應(yīng)當(dāng)?shù)土?、兼容性好；高開戶費(fèi)影響到入網(wǎng)開通率。3、從投資回收角度

網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？梢噪S著用戶規(guī)模靈活便利地調(diào)整，在用戶數(shù)量少的狀況下空閑端口盡量少，不造成巨額資金積壓狀況。4.2.3寬帶技術(shù)的選取1、骨干層、集聚層

接入網(wǎng)提供業(yè)務(wù)繁雜，接口類型多，要保證QoS，基于連接的技術(shù)在QoS方面有不可比較的優(yōu)勢(shì)，集聚層以上采用ATM技術(shù)比較適合，APON是ONU至局端的理想傳輸方式。2、接入層

（1）幾種技術(shù)的應(yīng)用方向

在接入層，用戶終端或局域網(wǎng)接入ONU的方式較繁雜。

ADSL（包括G.lite）主要用于住宅小區(qū)和小型單位；HDSL和SDSL用于分散用戶及專線場(chǎng)合；CableModem在無(wú)綜合布線的賓館和住宅小區(qū)較適合；以太網(wǎng)接入在企業(yè)、學(xué)校、辦公大樓等用戶密集區(qū)應(yīng)用最多。

結(jié)合市場(chǎng)狀況，各種xDSL技術(shù)中，ADSL現(xiàn)階段較易推廣；而VDSL隨著用戶對(duì)帶寬提出更高要求后，將成為更好滿足用戶和局方建網(wǎng)需求的技術(shù)；單位用戶適合用HDSL或SDSL將內(nèi)部網(wǎng)接入Internet、發(fā)布信息、構(gòu)建VPN網(wǎng)。（2）全以太網(wǎng)接入的優(yōu)缺點(diǎn)

從純用戶接受程度看，在用戶密集區(qū)，以太網(wǎng)接入最簡(jiǎn)單拓展市場(chǎng)。在沒有太多增值應(yīng)用時(shí)，低價(jià)的用戶端接入費(fèi)有助于吸引大量用戶入網(wǎng)，但在增值應(yīng)用興起后，其固有的弊病會(huì)阻礙業(yè)務(wù)的進(jìn)一步開展。

從電信網(wǎng)絡(luò)“大容量少局所廣覆蓋〞的組網(wǎng)原則看，以太網(wǎng)不是最好的組網(wǎng)方式；國(guó)內(nèi)用戶需求相差較大，以太網(wǎng)方式組網(wǎng)不靈活、線路投資較大的特點(diǎn)，在用戶開通率不足的地方布網(wǎng)后將造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口閑置率高，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本增高。（3）開通率對(duì)xDSL、以太網(wǎng)等方式組網(wǎng)投資回收期的影響

以現(xiàn)行產(chǎn)品價(jià)格，以太網(wǎng)方式每線成本約比ADSL等利用電話線的方式少約1/3，通過敏感性分析可知，在開通率高的地方，以太網(wǎng)方式投資回收成期比ADSL等利用原電話線的方式要短1/3（這里只計(jì)算基本的internet使用，沒有將增值應(yīng)用計(jì)算在內(nèi)，

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

也沒有考慮各種技術(shù)在增值應(yīng)用上的優(yōu)劣勢(shì)和帶寬的區(qū)別）。

但以太網(wǎng)方式在開通率低于60％的時(shí)候，將失去其用戶端設(shè)備價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)，開通率每低10個(gè)，其回收期要比ADSL等增加20％。

綜合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、應(yīng)用需求、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和管理的繁重性、繁雜程度、投資回收等考慮，xADSL系統(tǒng)技術(shù)最能滿足電信公司和用戶應(yīng)用兩方面的需求，其中VDSL是所有寬帶接入解決方案里近期最被看好的方式。

APON可使光纖最終延伸到用戶，適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向，APON到桌面是可預(yù)見未來(lái)中，寬帶多業(yè)務(wù)接入的理想方式。

4.3電信級(jí)以太網(wǎng)組網(wǎng)與設(shè)備選型

以太網(wǎng)技術(shù)成熟、廠家眾多、設(shè)備低廉、運(yùn)營(yíng)商可選性大、便于市場(chǎng)拓展，是國(guó)內(nèi)寬帶接入的熱點(diǎn)技術(shù)之一。但電信寬帶網(wǎng)涉及交換、傳輸、接入等層面，是大型的電信網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)有很大區(qū)別。承載著大流量的話音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)，與IP技術(shù)密切相關(guān)，在組網(wǎng)和設(shè)備選型上比傳統(tǒng)以太網(wǎng)有更多更高的要求。4.3.1電信以太網(wǎng)與傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)的區(qū)別

（1）數(shù)據(jù)通信模式呈星型，用戶間無(wú)須也不允許直接通信；傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)通訊模式呈網(wǎng)狀，任意點(diǎn)到點(diǎn)方式，所有信息點(diǎn)均可直接通訊。

（2）電信以太網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)基于用戶的認(rèn)證和計(jì)費(fèi)等管理，傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)只是針對(duì)應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行用戶認(rèn)證。

（3）電信以太網(wǎng)連接數(shù)量眾多、屬于不同群體的用戶、承載類型不同的應(yīng)用；運(yùn)行著大量關(guān)系到用戶數(shù)據(jù)、資金等方面的應(yīng)用；以太網(wǎng)技術(shù)固有的弱點(diǎn)如廣播、SPT等，無(wú)意的錯(cuò)誤或惡意的干擾，都將對(duì)整網(wǎng)服務(wù)的可靠性造成要挾；網(wǎng)絡(luò)用戶也簡(jiǎn)單受到本地黑客從網(wǎng)絡(luò)其次層直接竊聽、攻擊。

（4）電信以太網(wǎng)本地和遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)流量是倒置的:傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)服務(wù)器和客戶放置一處，具有80：20規(guī)律，即80%業(yè)務(wù)是本地的，20%業(yè)務(wù)量通過骨干傳輸，服務(wù)器和客戶之間的廣播業(yè)務(wù)限制在工作組部分；而電信以太網(wǎng)，服務(wù)器被引入服務(wù)器集中區(qū)，廣播業(yè)務(wù)量增加。

（5）電信以太網(wǎng)連接的主機(jī)數(shù)比傳統(tǒng)園區(qū)網(wǎng)要多得多，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)極繁雜，組網(wǎng)設(shè)置等工作前所未有的繁雜，廣播信息的復(fù)制造成的廣播風(fēng)暴更簡(jiǎn)單發(fā)生。4.3.2電信以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)[9]1、存在的問題

眾所周知，在大型IP網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包的大小、路由尋址廣播、路由收斂、VLAN等

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體傳輸性能、效率和可用性有很大影響。

設(shè)備選型和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃不好使CPU無(wú)效運(yùn)算增多，承載業(yè)務(wù)以外的數(shù)據(jù)花銷急劇增大，使網(wǎng)絡(luò)整體傳輸性能下降，網(wǎng)絡(luò)受到阻塞、甚至癱瘓；網(wǎng)絡(luò)總體性能隨著主機(jī)數(shù)和子網(wǎng)數(shù)增加急劇下降；公眾網(wǎng)絡(luò)上，惡意偵聽和冒充行為也頻繁發(fā)生，簡(jiǎn)單給用戶造成損失。電信以太網(wǎng)組網(wǎng)在地址分派、路由規(guī)劃、域名解析、虛擬撥號(hào)認(rèn)證、流量工程、容錯(cuò)機(jī)制、業(yè)務(wù)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的簡(jiǎn)單性、管理的便利性等方面要特別注意。2、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

（1）傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：包括物理線路、傳輸協(xié)議等。

（2）網(wǎng)絡(luò)規(guī)律設(shè)計(jì)：包括地址分派、路由服務(wù)、流量控制等。

（3）網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)：包括用戶認(rèn)證、計(jì)費(fèi)、網(wǎng)絡(luò)安全、服務(wù)質(zhì)量、統(tǒng)一網(wǎng)管等。3、組網(wǎng)原則

（1）可靠性：采用多鏈路復(fù)用技術(shù)和OSPF多路均衡負(fù)載技術(shù)，主結(jié)點(diǎn)組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，重要結(jié)點(diǎn)間有多條鏈路存在，不因某條線路失效影響網(wǎng)絡(luò)連續(xù)運(yùn)行。

（2）靈活性：采用模塊式交換機(jī)，接插不同模塊支持各種類型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，支持不同級(jí)別帶寬要求；多層交換技術(shù)提供基于策略的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，根據(jù)用戶不同需求作靈活配置及資源再分派，提供不同服務(wù)級(jí)別。

（3）開放性：遵循開放式標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，支持與其他廠家網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的互連。

（4）安全性：支持其次、三、四層安全控制術(shù)，可根據(jù)信息源/目MAC地址、IP地址、應(yīng)用端口號(hào)進(jìn)行安全控制，支持Radius、TACACS認(rèn)證技術(shù)。

（5）多媒體業(yè)務(wù)支持：支持IEEE802.1p等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)用層數(shù)據(jù)流進(jìn)行控制，提供多種QoS。

（6）可管理性：支持SNMP、RMON、RMON2、LFAP等協(xié)議，網(wǎng)管軟件可用GUI界面集中監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)故障、維護(hù)、系統(tǒng)資源再分派、性能、計(jì)費(fèi)、安全、配置等完整的網(wǎng)絡(luò)管理功能。4.3.3路由規(guī)劃

大型IP網(wǎng)絡(luò)選擇適當(dāng)?shù)穆酚蓞f(xié)議、地址分派和路由規(guī)劃，可優(yōu)化整體網(wǎng)絡(luò)性能、保證網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性、頑強(qiáng)性，其中路由優(yōu)化與否有著決定性意義。1、路由協(xié)議選擇

路由協(xié)議有兩種基本類型：域內(nèi)路由和域間路由；主要的域內(nèi)路由協(xié)議有OSPF、IS-IS、RIP/RIP2等，主要的域間路由協(xié)議有BGP、EGP等。

域間路由協(xié)議應(yīng)用于不同自治域間，在不同網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商互連時(shí)采用；同一運(yùn)營(yíng)商路由器

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

間的信息交換一般采用內(nèi)部路由協(xié)議。

電信寬帶網(wǎng)內(nèi)部路由器間路由交換選用內(nèi)部路由協(xié)議，與省網(wǎng)、Internet的接入采用BGP協(xié)議；骨干層設(shè)備以線速實(shí)現(xiàn)路由尋址。2、OSPF特性

OSPF沒有路由跳數(shù)限制，允許網(wǎng)絡(luò)域被細(xì)分成各個(gè)易于管理的子域。其特點(diǎn)為：分層路由結(jié)構(gòu)、支持路由會(huì)聚（routesummary）、支持的路由器數(shù)量沒有限制，適合大型網(wǎng)絡(luò)要求；容錯(cuò)能力強(qiáng)，支持繁雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；收斂時(shí)間快；分層路由方式能將路由變化對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)路由結(jié)構(gòu)的影響限制在最小范圍內(nèi)。3、OSPF區(qū)域劃分的經(jīng)驗(yàn)法則

OSPF規(guī)律域的劃分和物理區(qū)域的劃分盡量一致；每個(gè)區(qū)（Area）的路由器不超過50個(gè)；一個(gè)區(qū)邊界路由器（ABR）連接不超過5個(gè)Area。4.3.4地址翻譯（NAT）

電信寬帶網(wǎng)數(shù)量極多，合法IP地址不夠分派，使用NAT可解決這個(gè)問題，NAT可用軟件或硬件實(shí)現(xiàn)，如圖4-1所示。

圖4-1NAT示意圖

NAT有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種方式，減少了用戶占用合法IP地址數(shù)，減少了路由表大?。豢呻[蔽企業(yè)網(wǎng)內(nèi)部IP，但用戶通過企業(yè)網(wǎng)可訪問服務(wù)器或Internet。4.3.5地址分派

地址分派是路由優(yōu)化的重要組成，寬帶網(wǎng)中除網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)外，連接的主機(jī)采用保存地址（10.×.×.×，172.168.×.×，192.168.×.×），地址按區(qū)域劃分。1、采用保存地址的特點(diǎn)：

（1）訪問Internet需設(shè)立網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)保存IP與合法IP間的地址轉(zhuǎn)換。

（2）僅在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，及網(wǎng)絡(luò)上對(duì)Internet提供服務(wù)的服務(wù)器使用靜態(tài)分派的合法IP地址；臨時(shí)接入的主機(jī)和用戶，由NAT系統(tǒng)分派合法IP地址，共享少量IP地址。（3）采用保存地址的主機(jī)不能直接被Internet訪問，系統(tǒng)安全性較好。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

2、IP地址分派主要考慮：

（1）合法IP地址由網(wǎng)管中心統(tǒng)——分派使用。

（2）地址分派本著簡(jiǎn)化路由、充分利用地址資源、兼顧網(wǎng)絡(luò)發(fā)展、便于管理等原則進(jìn)行。

（3）地址分派方案可考慮可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼技術(shù)。

（4）充分反映寬帶網(wǎng)拓?fù)鋵哟谓Y(jié)構(gòu)、考慮擴(kuò)展性、各層次都預(yù)留地址適應(yīng)擴(kuò)容。（5）有利于路由協(xié)議配置、地址歸納和自治域設(shè)定。

地址分派中，相鄰地區(qū)子網(wǎng)的保存IP地址保持連續(xù)性便于內(nèi)部路由管理；整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部保持CIDR（無(wú)級(jí)域間路由）地址塊的連續(xù)性，便于網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一規(guī)劃。

4.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇[10]

4.4.1核心交換機(jī)

核心網(wǎng)絡(luò)骨干交換機(jī)是寬帶網(wǎng)的核心，應(yīng)具備：

（1）高性能，高速其次、三層交換能力：把路由選擇速度變?yōu)榻粨Q速度；（2）可擴(kuò)展性，采用槽式機(jī)箱或具有堆疊能力；

（3）可升級(jí)和擴(kuò)展，可配置高密度端口和大吞吐量擴(kuò)展卡；（4）高可靠性，冗余設(shè)計(jì)，部件易于更換；

（5）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)控制能力，提供QoS和網(wǎng)絡(luò)安全，支持RADIUS、TACACS+等認(rèn)證機(jī)制；（6）良好的可管理性，支持通用網(wǎng)管協(xié)議，如SNMP、RMON、RMON2等。4.4.2接入層交換機(jī)1、設(shè)備性能

（1）網(wǎng)絡(luò)邊緣交換機(jī)構(gòu)成用戶接入網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)具備：

（2）靈活性，提供多種固定端口數(shù)量搭配供組網(wǎng)選擇，可堆疊、易擴(kuò)展；（3）支持千兆/百兆高速上連、高性能；

（4）價(jià)格低廉、使用便利、即插即用、配置簡(jiǎn)單；（5）具備一定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和控制能力。

（6）支持VPN標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、端到端的QoS、支持多級(jí)別管理權(quán)限。2、電信寬帶網(wǎng)對(duì)以太網(wǎng)交換機(jī)的特別要求

用戶安全一般采用VLAN建立專用規(guī)律通路，電信以太網(wǎng)承載成千上萬(wàn)用戶。管理員靜態(tài)設(shè)置和管理同樣數(shù)量的VLAN和路由，工作繁雜、不靈活，選用默認(rèn)設(shè)置每端口一VLAN的交換機(jī)便利組網(wǎng)。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

4.5寬帶IP城域網(wǎng)增值業(yè)務(wù)

寬帶IP城域網(wǎng)是城市信息化基礎(chǔ)，可以提供廣泛的增值業(yè)務(wù)。寬帶城域網(wǎng)80％左右的應(yīng)用業(yè)務(wù)，都將基于IP承載。未來(lái)基于IP的寬帶城域網(wǎng)，是一個(gè)集數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻服務(wù)于一體的高帶寬、多功能、多服務(wù)、多業(yè)務(wù)接入、開放的交換城域網(wǎng)。寬帶城域網(wǎng)可以提供的增值業(yè)務(wù)包括IP話音業(yè)務(wù)（VoIP）；IP廣播電視、電視會(huì)議、VOD；電子商務(wù)；企業(yè)虛擬網(wǎng)；智能化社區(qū)服務(wù)；遠(yuǎn)程教育和遠(yuǎn)程醫(yī)療；寬帶Internet接入服務(wù)。

4.5.1智能化社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷普及，人們迫切需要提高社區(qū)服務(wù)管理的質(zhì)量一方面，居民越來(lái)越希望物業(yè)管理公司能夠提供全方位多層次的服務(wù)；另一方面，公眾對(duì)信息的需求也不斷增加和豐富。信息服務(wù)不但能為人們的工作、社交提供便利，同時(shí)還能提供高質(zhì)量的休閑消遣享受。小區(qū)對(duì)寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求較為迫切，有比較好業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)，目前多媒體服務(wù)種類繁多，但為公眾廣泛使用的是小區(qū)物業(yè)管理、社區(qū)服務(wù)、VOD和訪問因特網(wǎng)。4.5.2電子商務(wù)

電子商務(wù)的應(yīng)用，傳統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)模式和經(jīng)營(yíng)理念將發(fā)生巨大的變化。電子商務(wù)將會(huì)創(chuàng)造巨大的效益和機(jī)遇，會(huì)將市場(chǎng)的空間形態(tài)、時(shí)間形態(tài)和虛擬形態(tài)結(jié)合起來(lái)；將物質(zhì)流、現(xiàn)金流、信息流匯集成開放的、良性循環(huán)的環(huán)路；使經(jīng)營(yíng)者以市場(chǎng)為紐帶，在市場(chǎng)上發(fā)揮最正確的作用，得到最大的效益?？梢源_定，電子商務(wù)的發(fā)展會(huì)來(lái)一個(gè)經(jīng)濟(jì)更加興旺的時(shí)代。

寬帶IP城域網(wǎng)為電子商務(wù)提供了安全可靠的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，應(yīng)聯(lián)合各方面的力量大力加強(qiáng)電子商務(wù)業(yè)務(wù)平臺(tái)的建設(shè)，包括認(rèn)證中心、銀行支付網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)上交易平臺(tái)的建設(shè)，為吸引更多的商戶參與到電子商務(wù)領(lǐng)域，有關(guān)電子商務(wù)的政策、法規(guī)也希望盡快出臺(tái)。4.5.3會(huì)議電視

會(huì)議電視就是利用電視技術(shù)和設(shè)備，通過傳輸信道在兩地或多個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行開會(huì)的一種通信手段。利用攝像機(jī)和話筒將一個(gè)地點(diǎn)會(huì)場(chǎng)的開會(huì)人的形象及他所發(fā)表的看法或報(bào)告內(nèi)容傳送到另一會(huì)場(chǎng)，并能出示實(shí)物、圖紙、文件和實(shí)拍電視圖像，以增加臨場(chǎng)感；或輔以電子白板、書寫電話、傳真機(jī)等信息通信，可實(shí)現(xiàn)與對(duì)方會(huì)場(chǎng)的與會(huì)人員進(jìn)行研討和磋商。

寬帶IP城域網(wǎng)的建設(shè)為電視會(huì)議提供了可靠的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，電視會(huì)議也逐漸為一般中小企業(yè)所接受。在TCP／IP的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用電視會(huì)議實(shí)現(xiàn)多媒體的應(yīng)用也有了現(xiàn)實(shí)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

的應(yīng)用。可以預(yù)見，隨著科學(xué)技術(shù)的更加發(fā)展，新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟和應(yīng)用，視頻壓縮技術(shù)的不斷突破和完善，電視會(huì)議必將迎來(lái)更加美好的未來(lái)。4.5.4網(wǎng)上教育

寬帶IP城域網(wǎng)突破了傳統(tǒng)教育在地域和時(shí)間上的限制，大大便利了人們對(duì)知識(shí)的獲取，從而日益成為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的一種教育和知識(shí)的傳播途徑。多媒體遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)以Video&Audio工業(yè)的最繁雜的壓縮和傳送技術(shù)為基礎(chǔ)，采用標(biāo)準(zhǔn)RTP協(xié)議并且以把高品質(zhì)的視頻/音頻和HTML頁(yè)面緊湊結(jié)合。可實(shí)現(xiàn)視頻、音頻、圖像和文字教學(xué)材料在網(wǎng)上的實(shí)時(shí)同步傳輸。多媒體遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)可提供給用戶更為靈活多樣的遠(yuǎn)程教學(xué)手段，支持教育機(jī)構(gòu)或信息提供商以多種形式提供教學(xué)素材，包括：活動(dòng)圖像（Video）、靜止圖像（Image）、聲音（Sound）、文字（Text）。4.5.5遠(yuǎn)程醫(yī)療

遠(yuǎn)程醫(yī)療從廣義上講是使用遠(yuǎn)程通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)提供醫(yī)學(xué)信息和服務(wù)。它包括遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程會(huì)診及護(hù)理、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息服務(wù)等所有醫(yī)學(xué)活動(dòng)。寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)為遠(yuǎn)程醫(yī)療提供了高速的業(yè)務(wù)平臺(tái)，遠(yuǎn)程醫(yī)療可以架構(gòu)在會(huì)議電視技術(shù)之上，通過寬帶網(wǎng)絡(luò)可向用戶提供遠(yuǎn)程問藥、遠(yuǎn)程咨詢、在線掛號(hào)等業(yè)務(wù)，醫(yī)院也可通過遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診、專家咨詢等先進(jìn)的醫(yī)療服務(wù)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

5.寬帶城域網(wǎng)建設(shè)

5.1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要考慮的因素好多。

在確定應(yīng)用需求的前提下，設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)需要考慮的主要方面包括：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍的確定，網(wǎng)絡(luò)類型、互連設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及服務(wù)器選擇，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及運(yùn)行速率規(guī)劃，網(wǎng)絡(luò)布線，網(wǎng)絡(luò)安全性保障等幾個(gè)方面。另外，設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)工作站的統(tǒng)一管理，遠(yuǎn)程用戶接入，網(wǎng)絡(luò)間互聯(lián)及是否與Internet互聯(lián)或是否建成Intranet類型網(wǎng)絡(luò)等，也是需要考慮的問題。只有對(duì)上述各個(gè)方面綜合考慮，權(quán)衡利弊，才能設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。5.1.1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介

網(wǎng)絡(luò)已在各個(gè)信息密集的組織機(jī)構(gòu)中穩(wěn)固地建立起來(lái)了。從制造到金融服務(wù)、運(yùn)輸?shù)郊夹g(shù)、教育到政府公務(wù)以及其他行業(yè)，這些網(wǎng)絡(luò)通過提供關(guān)鍵決策、遠(yuǎn)程信息及便利的存取，給行業(yè)企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。聯(lián)網(wǎng)通信已經(jīng)過了3個(gè)主要的時(shí)代，現(xiàn)在正進(jìn)入它的第4個(gè)時(shí)期。其中每一個(gè)時(shí)期都是由計(jì)算機(jī)硬件和應(yīng)用的新發(fā)展推動(dòng)的，并極大地發(fā)展了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。現(xiàn)在正處于交換式高速網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的開端。1、時(shí)代一：大型機(jī)網(wǎng)絡(luò)（1965-1975）

在大型計(jì)算機(jī)主宰計(jì)算技術(shù)時(shí)，一系列專有網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)得到了發(fā)展。這些網(wǎng)絡(luò)在制造商的終端和主機(jī)之間提供了可靠和穩(wěn)定的連接。所有的應(yīng)用程序都在大型機(jī)上運(yùn)行，通過網(wǎng)絡(luò)傳遞的數(shù)據(jù)，主要是文本（textual）。在大型機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，最基本的元素是前端處理機(jī)和簇（cluster）控制器。2、時(shí)代二：小型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（1975～1985）

隨著小型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，它技術(shù)上可行，且性能價(jià)格比高，于是大量公司將它們的工程與商務(wù)應(yīng)用轉(zhuǎn)向了小型機(jī)。3、時(shí)代三：共享帶寬（1985-1995）

IBM、DEC及其他一些小制造的基于終端的LAN確立了LAN成為計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的可行介質(zhì)。但更加根本性的變化則是個(gè)人計(jì)算機(jī)的爆炸性增長(zhǎng)。臺(tái)式機(jī)滲透到各個(gè)公司，用戶需要共享物理資源，如打印機(jī)及傳輸文件。

這些網(wǎng)絡(luò)存在兩個(gè)根本性問題：粗大的電纜十分笨重，安裝成本高，且（在同軸以太網(wǎng)狀況下）不支持已成為話音和終端連接標(biāo)準(zhǔn)的星形拓?fù)洳季€。4、時(shí)代四：交換，ATM（1995后）

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

臺(tái)式計(jì)算機(jī)的迅速增長(zhǎng)，推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)計(jì)算第三個(gè)時(shí)代的發(fā)展。先進(jìn)的臺(tái)式計(jì)算機(jī)現(xiàn)在可以擁有的吞吐速率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了以太網(wǎng)或令牌環(huán)網(wǎng)提供的傳輸速率。5.1.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的核心就是把握住應(yīng)用需求

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展速度很快，今天的先進(jìn)技術(shù)可能很快就會(huì)被認(rèn)為是過時(shí)的。盲目追求所謂的技術(shù)先進(jìn)性?！耙徊降轿?，永不過時(shí)〞，是不切實(shí)際的空想，只能造成投資的浪費(fèi)。只有切實(shí)把握實(shí)際需求，依照在今后數(shù)年間能夠保證應(yīng)用系統(tǒng)工作正常，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率能夠滿足需要并具有擴(kuò)展能力，升級(jí)時(shí)能夠最大限度保護(hù)原有投資的原則進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)都是為了應(yīng)用。首要問題就是：“網(wǎng)絡(luò)的用途何在？〞一般人談到建網(wǎng)，往往一開始探討網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率、用什么網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及用什么操作系統(tǒng)等等，實(shí)際上這些無(wú)不與應(yīng)用有緊湊關(guān)系。舉例而言，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，假使主要應(yīng)用是大量圖形、圖像數(shù)據(jù)傳輸（如CAD、GIS、RS、視頻會(huì)議等）或基于文件服務(wù)類型的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用（如NETWARE等），應(yīng)考慮采用快速以太網(wǎng)（100BASE-TX）。相反，假使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是基于客戶/服務(wù)器模式的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（如SQL類數(shù)據(jù)庫(kù)），而且基本不傳輸圖像，其他主要是郵件系統(tǒng)等小規(guī)模數(shù)據(jù)文件傳輸類應(yīng)用，那么多數(shù)站點(diǎn)運(yùn)行10Mbps速率就完全可以滿足要求，僅需在與服務(wù)器的連接上使用100Mbps速率即可。而對(duì)于VOD點(diǎn)播等對(duì)時(shí)間延遲敏感的應(yīng)用，可能就必需考慮ATM直接連接到桌面的方式。應(yīng)用需求是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的前提。

5.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[2]

選擇適合的網(wǎng)絡(luò)類型，必需從經(jīng)濟(jì)承受能力和網(wǎng)絡(luò)先進(jìn)性之間作出權(quán)衡，選擇性能價(jià)格比最優(yōu)的運(yùn)行帶寬。由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及應(yīng)用不同，采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在巨大差異。例如，對(duì)于一個(gè)站點(diǎn)數(shù)目少、負(fù)荷輕的網(wǎng)絡(luò)，可能100Mbps速率、共享方式就完全可以勝任。在負(fù)荷增加狀況下，也只需采用交換技術(shù)進(jìn)行改造，投資不高不可大大改善運(yùn)行條件。在規(guī)模中等，但對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度要求高的項(xiàng)目中，可能一開始就需要考慮1000Mbps速度的方案。而對(duì)于規(guī)模較大、應(yīng)用種類較多的網(wǎng)絡(luò)，就必需進(jìn)行詳細(xì)地分析和調(diào)查，針對(duì)不同的應(yīng)用群拆分子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)依照應(yīng)用需求規(guī)劃合理的運(yùn)行速率，并根據(jù)可能的數(shù)據(jù)流量在子網(wǎng)中劃分網(wǎng)段，平衡流量。子網(wǎng)之間的互聯(lián)則通過交換、路由方式解決。5.2.1普通以太網(wǎng)（ETHENET）

普通以太網(wǎng)，是最基本最典型的局域網(wǎng)技術(shù)，該網(wǎng)絡(luò)采用IEEE802.3協(xié)議即帶沖突檢查的載波偵聽多路訪問控制協(xié)議，傳輸速度為10M/s。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

5.2.2快速以太網(wǎng)（FASTETHENET）

100Mbps快速以太網(wǎng)技術(shù)在常規(guī)以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上作了較小的改進(jìn)，保存了常規(guī)以太網(wǎng)的幀格式和原有的數(shù)據(jù)鏈路操作，使網(wǎng)段間的橋接或路由變得更簡(jiǎn)單。5.2.3交換式以太網(wǎng)（SWITCHETHENET）

改善以太網(wǎng)通信狀況的另一方法就是分段，在早期采取的方法是用網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)的，但網(wǎng)橋無(wú)法有效隔離廣播風(fēng)暴和完成有效尋址；增加路由器則十分昂貴，還會(huì)帶來(lái)很大的通信延遲。更簡(jiǎn)單的方法是在網(wǎng)絡(luò)的其次個(gè)層次上對(duì)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包進(jìn)行交換，通過交換機(jī)把以太網(wǎng)分段，可有效地減少共享段上的設(shè)備數(shù)目，給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供了更多的集合帶寬總量。同時(shí)，把信息量限制到特定的網(wǎng)段內(nèi)，并允許靈活配置且支持虛擬LAN分布式工作組，其工作原理是：一個(gè)網(wǎng)段的信息包被連接這個(gè)網(wǎng)段的交換機(jī)（或稱交換式集線器）端口收到后，交換機(jī)就檢測(cè)包頭的目的地址，并在所有端口的地址列表中查詢，假使在某一端口的地址列表中發(fā)現(xiàn)這一地址，就將信息包發(fā)送到這一端口。假使沒有查到這一地址，則向所有端口進(jìn)行廣播，得到回應(yīng)后，對(duì)應(yīng)端口的將記錄地址到列表中，下次對(duì)這一地址的發(fā)送就無(wú)須再進(jìn)行廣播，假使發(fā)現(xiàn)是本網(wǎng)段的站點(diǎn)地址，交換機(jī)端口不對(duì)其他端口進(jìn)行查詢，也不向其他端口發(fā)送。5.2.4千兆位以太網(wǎng)

千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以簡(jiǎn)單的以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，為網(wǎng)絡(luò)主干提供1Gbit/s的帶寬。千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以自然的方式來(lái)升級(jí)現(xiàn)有的以太網(wǎng)絡(luò)、工作站、管理工具和管理人員的技能。千兆位以太網(wǎng)與其他速度相當(dāng)?shù)母咚倬W(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，具有價(jià)格低和簡(jiǎn)單易用等優(yōu)點(diǎn)，例如保存以太網(wǎng)的幀格式、管理工具和網(wǎng)絡(luò)觀念。

千兆位以太網(wǎng)同樣采取CSMA/CD協(xié)議，一致的幀格式和長(zhǎng)度，就像10Mbit/s以太網(wǎng)一樣。對(duì)于廣大用戶來(lái)說(shuō)，這意味著其網(wǎng)絡(luò)投資可以得到保護(hù)，并且能夠以較低的成本使喚原有的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到1Gbit/s，而無(wú)須對(duì)用戶進(jìn)行再培訓(xùn)，也無(wú)須為額外的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行投資。

5.2.5光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）

FDDI是基于光纖介質(zhì)的令牌傳遞雙環(huán)網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)采用類似于令牌傳輸?shù)目刂茀f(xié)議，傳輸速度為100M/s且吞吐量大，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)較多時(shí)性能下降不明顯，實(shí)時(shí)性較高。傳輸介質(zhì)采用光纖或雙絞線，傳輸距離遠(yuǎn)且性能可靠。5.2.6異步傳輸模式（ATM）

ATM將信息分成短而長(zhǎng)度固定的信息分組——信元（cell），并使之高效地在綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)寬帶用戶網(wǎng)絡(luò)接口的單物理通道中進(jìn)行傳輸，使寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

（B-ISDN）實(shí)現(xiàn)技術(shù)獲得突破。ATM作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突出特點(diǎn)，是可在同一網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)電話、語(yǔ)音、影視數(shù)據(jù)通信，而且可通過多路復(fù)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)按需分派帶寬，從而可最大限度地提高性能價(jià)格比。通過統(tǒng)計(jì)復(fù)用，將多個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)集到單路物理信號(hào)，從而獲得帶寬的最高利用率。

TM技術(shù)目前速率可達(dá)到622Mbps，常用的為155Mbps和25Mbps，傳輸介質(zhì)使用光纖和雙絞線。由于ATM設(shè)備價(jià)格較高，因此主要用于網(wǎng)絡(luò)的主或比較特別的應(yīng)用。為與現(xiàn)行的以太網(wǎng)和令牌網(wǎng)連接，專門制訂了LANEmulation（局域網(wǎng)仿真）規(guī)范，可以使以太網(wǎng)及令牌網(wǎng)能夠利用ATM作為網(wǎng)絡(luò)主干，平滑過渡到ATM。

5.3網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

確定網(wǎng)絡(luò)類型的基礎(chǔ)之上，還需進(jìn)一步確定網(wǎng)絡(luò)通信采用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到建立開放式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的目的。目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，采用國(guó)際通用的TCP/IP傳輸控制協(xié)議已成定勢(shì)。TCP/IP協(xié)議是INTERNET/INTRANET的基礎(chǔ)，支持不同類型的網(wǎng)絡(luò)之間的通信，包括FDDI，Ethernet，Token-Ring，X.25，DDN，ATM，衛(wèi)星及移動(dòng)無(wú)線分組網(wǎng)等。

TCP/IP是一組計(jì)算機(jī)通信協(xié)議的集合，其目的是允許相互合作的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)共享彼此的資源。1、TCP/IP特征

與其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相比，TCP/IP具有以下特征：（1）廣泛接受的協(xié)議（異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)）（2）獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（3）提供跨操作系統(tǒng)和硬件（4）異構(gòu)系統(tǒng)平臺(tái)的連接（5）提供和INTERNET的連接（6）支持路由選擇，支持SNMP2、TCP/IP協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)

TCP/IP是建立在“無(wú)連接〞技術(shù)上的網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議，信息（包括報(bào)文和數(shù)據(jù)流）以“數(shù)據(jù)報(bào)〞的形式在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，從而實(shí)現(xiàn)用戶間的通信。TCP/IP協(xié)議分為4層，如圖5-8所示各層的功能說(shuō)明如下：

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

圖5-8TCP/IP協(xié)議

3、IP協(xié)議

IP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)層最重要的協(xié)議，它將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連成一個(gè)互連網(wǎng)。IP的基本任務(wù)是通過互連網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)報(bào)，各個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)之間是相互獨(dú)立的。網(wǎng)絡(luò)層向傳輸層提供服務(wù)，從傳輸層取得數(shù)據(jù)，通過它的下一層傳給目的主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層。IP協(xié)議的工作原理如表5-1。

表5-1IP協(xié)議工作原理

版本IHL服務(wù)類型標(biāo)識(shí)符生存時(shí)間協(xié)議源地址目的地址任選項(xiàng)4、TCP協(xié)議

TCP提供了一種可靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)，它有很大的獨(dú)立性，對(duì)下層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議只有很基本的要求，很簡(jiǎn)單在不同的網(wǎng)絡(luò)上建立，因而十分流行。TCP提供虛電路服務(wù)和面向數(shù)據(jù)流的可靠的傳輸服務(wù)。5、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的配置和管理

必需為每個(gè)TCP/IP節(jié)點(diǎn)配置節(jié)點(diǎn)地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和主機(jī)名。UNIX、NT等操作系統(tǒng)均提供圖形工具來(lái)減輕其負(fù)擔(dān)，同時(shí)可采用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）服務(wù)器自動(dòng)為客戶機(jī)提供它所聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)信息。TCP/IP減少網(wǎng)絡(luò)名字分解廣播造成的帶寬浪費(fèi)，它是唯一可以把主機(jī)名設(shè)置到每個(gè)客戶機(jī)的TCP/IP地址映射表（主機(jī)文件）

標(biāo)志分段位移報(bào)頭檢驗(yàn)總長(zhǎng)度

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

中的協(xié)議。

5.4網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)站點(diǎn)相互連接的方法和型式稱網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有好多種，主要有星型拓?fù)?、總線拓?fù)?、環(huán)型拓?fù)洹⒁约盎旌闲屯負(fù)?。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇與傳輸介質(zhì)的選擇和介質(zhì)訪問控制方法的確定緊湊相關(guān)。選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮的主要因素有以下幾點(diǎn)：

（1）費(fèi)用低：不管選用怎樣的傳輸介質(zhì)，都需要進(jìn)行安裝，例如，挖電纜溝、安電線管道。最理想的狀況是建樓同時(shí)進(jìn)行安裝，并考慮今后擴(kuò)展的要求。為了降低安裝費(fèi)用，就和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇以及相應(yīng)的傳輸介質(zhì)選擇、傳輸距離的確定有關(guān)。

（2）靈活性：局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)處理和外圍設(shè)備分布在一個(gè)區(qū)域內(nèi)。計(jì)算機(jī)、外部設(shè)備往往安裝在用戶附近，要考慮到在設(shè)備搬動(dòng)時(shí)，能簡(jiǎn)單地重新配置網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，還要考慮原有站點(diǎn)的刪除和新站點(diǎn)的參與。

（3）可靠性：在局域網(wǎng)中，有兩類故障，一類是網(wǎng)中個(gè)別結(jié)點(diǎn)損壞，這只影響局部。另一類是網(wǎng)絡(luò)本身無(wú)法運(yùn)行。拓?fù)涞倪x擇要使故障檢測(cè)和故障隔離較為便利。5.4.1星型拓?fù)洌⊿TAR）

星型拓?fù)涫怯芍醒虢Y(jié)點(diǎn)和通過點(diǎn)到點(diǎn)鏈路接到中央結(jié)點(diǎn)的各站點(diǎn)組成，中央結(jié)點(diǎn)執(zhí)行集中式通信控制策略，因此中央結(jié)點(diǎn)相當(dāng)繁雜，而各個(gè)站的通信處理負(fù)擔(dān)都很小。5.4.2環(huán)型拓?fù)洌≧ING）

這種拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)由一些中繼器和連接中繼器的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成一個(gè)閉合環(huán)，每個(gè)中繼器都與兩條鏈路相連。中繼器是一種比較簡(jiǎn)單的設(shè)備，它能夠接收從一條鏈路上，而不在中繼器中緩沖。這種鏈路是單向的，也就是說(shuō)，只能在一個(gè)方向上傳輸數(shù)據(jù)，而且所有的鏈路都按同一方向傳輸。5.4.3樹型拓?fù)洌═REE）

樹型拓?fù)涫菑目偩€拓?fù)渫懽冞^來(lái)的，形狀像一棵倒置的樹，頂端有一個(gè)帶分支的根，每個(gè)分支還可延伸出子分支。尋常用同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，且使用寬帶傳輸技術(shù)。5.4.4.星型環(huán)拓?fù)洌⊿TAR-RING）

這是將星型拓?fù)浜铜h(huán)型拓?fù)浠旌掀饋?lái)的一種拓?fù)?，試圖取這兩種拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)于一個(gè)系統(tǒng)。這種拓?fù)涞呐渲檬怯梢慌釉诃h(huán)上的連線集中器組成，這種集中器實(shí)際上是安裝在樓內(nèi)各層的接線盒，從每個(gè)接線盒，按星型結(jié)構(gòu)接至每個(gè)用戶站。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

5.5網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)

傳輸介質(zhì)是通信網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)送與接收間的物理通路。最普遍的連接方式是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈路，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過接口在介質(zhì)上傳輸模擬和數(shù)字信號(hào)，可用一個(gè)和多個(gè)中間設(shè)備來(lái)補(bǔ)償傳輸中的衰減損失。在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈路來(lái)連到中央交換系統(tǒng)，也可連接不同建筑物內(nèi)的局域網(wǎng)絡(luò)。另一種連接方式是多點(diǎn)鏈路，用于連接多臺(tái)設(shè)備。總線型或樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用多點(diǎn)鏈路，設(shè)備從不同點(diǎn)連接到傳輸介質(zhì)上，用中繼器或放大器來(lái)延伸介質(zhì)長(zhǎng)度，局域網(wǎng)中常用的介質(zhì)包括雙絞線，同軸電纜和光導(dǎo)纖維，另外，通過大氣進(jìn)行各種形式的電磁傳輸，如微波、紅外線和激光。傳輸介質(zhì)的特性包括其物理特性、傳輸特性、連通性、地理范圍、抗干擾性、相對(duì)價(jià)格等。

5.6網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備

不同連接設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮不同作用，依照功能層次，網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備可分為4類：如圖5-9所示。

圖5-9網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及對(duì)應(yīng)層次協(xié)議示意圖

5.7網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

5.7.1網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)

從體系結(jié)構(gòu)的角度看，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)可能不同于一般網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所需完整的協(xié)議通信傳輸功能，但具有操作系統(tǒng)的職能，如任務(wù)管理、緩沖區(qū)管理、文件管理及磁盤、打印機(jī)等外設(shè)管理。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)大多是圍繞核心調(diào)度的多用戶共享資源的操作系統(tǒng)，包括磁盤處理、打印機(jī)處理、網(wǎng)絡(luò)通信處理等面向用戶的處理程序和多用戶的系統(tǒng)核心調(diào)度程序。

5.7.2選擇網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的策略

選擇網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的準(zhǔn)則隨市場(chǎng)、技術(shù)及生產(chǎn)廠商的變化而變化，要根據(jù)實(shí)際狀況

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

決定，既要分析信息系統(tǒng)的狀況，又要分析網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特性?？疾炀W(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的狀況主要有：

（1）該網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主要功能、優(yōu)勢(shì)及配置，看看能否與用戶需求達(dá)成基本一致。（2）該網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的生命周期。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)正常發(fā)揮作用的周期越長(zhǎng)越好，這需要了解其技術(shù)主流、技術(shù)支持及服務(wù)等方面的狀況。

（3）分析該網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)能否順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的潮流。當(dāng)前的潮流是分布式計(jì)算環(huán)境，INTERNET/INTRANET，選擇網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)符合方向。

（4）對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行客觀地分析。對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)流行的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)平臺(tái)的性能和品質(zhì)，如速度、可靠性、安裝與配置的難易程度等方面，進(jìn)行詳細(xì)分析，綜合比較，以期選擇性能價(jià)格比最優(yōu)者。在經(jīng)費(fèi)有限或網(wǎng)絡(luò)要求有限的狀況下，可選擇低檔的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，如對(duì)等式的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等。這類低檔的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)價(jià)格低廉，無(wú)須專用的服務(wù)器，所以能大大節(jié)省用戶的開支。另外，低檔的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)能將小型工作組成員簡(jiǎn)易地連接起來(lái)，彼此共享文件和打印機(jī)。在性能方面，當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，其速度與高檔系統(tǒng)不相上下。

在低要求、低成本的