畢業(yè)設計（論文）-小區(qū)寬帶組網(wǎng)技術

1、小區(qū)寬帶組網(wǎng)技術摘要 非對稱數(shù)字用戶線(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL)技術是一種新興的寬帶接入技術，隨著因特網(wǎng)技術的快速開展，因特網(wǎng)正在人們生活中起到越來越大的作用?，F(xiàn)在很多小區(qū)居民有因特網(wǎng)接入的需求，然而在小區(qū)中鋪設光纖比擬困難，給工程帶來了難度。針對這種現(xiàn)狀，ADSL技術正好可以提供適宜的解決方案。在本文中闡述了小區(qū)寬帶接入的一般技術要求、幾種寬帶接入技術和小區(qū)組網(wǎng)原那么以及接入層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)實現(xiàn)寬帶接入技術的方案，同時給出小區(qū)網(wǎng)絡管理和地址劃分以及小區(qū)網(wǎng)絡的工程拓撲圖，并期待未來小區(qū)組網(wǎng)技術更優(yōu)越。以下是通過對小區(qū)用戶的上網(wǎng)分析，制作出下面這

2、一套完整的小區(qū)寬帶方案。關鍵詞:非對稱數(shù)字用戶線，虛擬局域網(wǎng)，Ipv4/Ipv6雙協(xié)議棧，網(wǎng)絡分層架構(gòu) ABSTRACTADSL technology is a kind of emerging broadband access technology, along with the rapid development of Internet technology, the Internet is people life have played more and more important role. Now many village residents have Internet acces

3、s, however in this demand is difficult, to laying optical engineering brought difficulty. Based on the present situation, ADSL technology just can provide the appropriate solution. In this paper expounds village broadband access general technical requirements, several residential broadband technolog

4、y and forming principle and the access layer network structure realize broadband access technology solution, and given community network management and address classification and the village network engineering, and look forward to the future community sistus more superior network technology. The fo

5、llowing is based on the Internet user community needs analysis, produce the following a complete set of residential broadband planKeywords: ADSL, VLAN, Ipv4/Ipv6 double protocol stack, Network layered structure 目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc292464632 摘要 PAGEREF _Toc292464632 h I HYPERLINK l _T

6、oc292464634 關鍵詞: PAGEREF _Toc292464634 h I HYPERLINK l _Toc292464635 ABSTRACT PAGEREF _Toc292464635 h II HYPERLINK l _Toc292464636 Keywords: PAGEREF _Toc292464636 h II HYPERLINK l _Toc292464637 第一章 前 言 PAGEREF _Toc292464637 h 1 HYPERLINK l _Toc292464638 技術先進性 PAGEREF _Toc292464638 h 1 HYPERLINK l _T

7、oc292464639 可擴展性和升級性 PAGEREF _Toc292464639 h 2 HYPERLINK l _Toc292464640 標準協(xié)議支持 PAGEREF _Toc292464640 h 2 HYPERLINK l _Toc292464641 平安性 PAGEREF _Toc292464641 h 2 HYPERLINK l _Toc292464642 1.5 QoS保證 PAGEREF _Toc292464642 h 2 HYPERLINK l _Toc292464643 符合國際標準 PAGEREF _Toc292464643 h 3 HYPERLINK l _Toc2

8、92464644 第二章 寬帶接入技術介紹 PAGEREF _Toc292464644 h 4 HYPERLINK l _Toc292464645 2.1 XDSL技術 PAGEREF _Toc292464645 h 4 HYPERLINK l _Toc292464646 虛擬局域網(wǎng)(Virtual Local Area Network, VLAN ) PAGEREF _Toc292464646 h 5 HYPERLINK l _Toc292464647 第三章 小區(qū)組網(wǎng)原那么 PAGEREF _Toc292464647 h 8 HYPERLINK l _Toc292464648 3.1 匯接

9、節(jié)點設置選址原那么 PAGEREF _Toc292464648 h 8 HYPERLINK l _Toc292464649 3.2 節(jié)點帶寬分配原那么 PAGEREF _Toc292464649 h 8 HYPERLINK l _Toc292464650 第四章 寬帶接入網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc292464650 h 9 HYPERLINK l _Toc292464651 4.1 星型方式 PAGEREF _Toc292464651 h 9 HYPERLINK l _Toc292464652 4.2.環(huán)型與總線型結(jié)合方式 PAGEREF _Toc292464652 h 9 HYPER

10、LINK l _Toc292464653 第五章 網(wǎng)絡設計思路 PAGEREF _Toc292464653 h 10 HYPERLINK l _Toc292464654 5.1 網(wǎng)絡分層架構(gòu) PAGEREF _Toc292464654 h 10 HYPERLINK l _Toc292464655 5.1.1 核心層 PAGEREF _Toc292464655 h 10 HYPERLINK l _Toc292464656 5.1.2 會聚層 PAGEREF _Toc292464656 h 10 HYPERLINK l _Toc292464657 5.1.3 接入層 PAGEREF _Toc292

11、464657 h 10 HYPERLINK l _Toc292464658 設計思路 PAGEREF _Toc292464658 h 12 HYPERLINK l _Toc292464659 總體方案概述 PAGEREF _Toc292464659 h 13 HYPERLINK l _Toc292464660 核心節(jié)點設計 PAGEREF _Toc292464660 h 13 HYPERLINK l _Toc292464661 住宅樓接入節(jié)點設計 PAGEREF _Toc292464661 h 13 HYPERLINK l _Toc292464662 5.4 網(wǎng)絡管理 PAGEREF _Toc

12、292464662 h 13 HYPERLINK l _Toc292464663 5.5 IP地址劃分 PAGEREF _Toc292464663 h 14 HYPERLINK l _Toc292464664 第六章 方案總結(jié)以及展望 PAGEREF _Toc292464664 h 15 HYPERLINK l _Toc292464665 參考文獻 PAGEREF _Toc292464665 h 16 HYPERLINK l _Toc292464666 附 錄 PAGEREF _Toc292464666 h 17 HYPERLINK l _Toc292464667 致 辭 PAGEREF _T

13、oc292464667 h 18第一章 前 言 進入二十一世紀，時代的腳步已跨入網(wǎng)絡信息社會，豐富的網(wǎng)絡信息資源及網(wǎng)上應用視頻點播、網(wǎng)上電影、網(wǎng)上音樂、網(wǎng)絡游戲、遠程醫(yī)療、各類大型軟件下載給人們的生活和工作帶來了極大的方便與樂趣?？梢哉f網(wǎng)絡已與人們的生活息息相關，隨著社會對信息需求的日益增長，人們對網(wǎng)絡的帶寬要求也正以幾倍乃至幾十倍的速度增長。從目前的網(wǎng)絡來看：核心網(wǎng)上，由于波分復用的應用，網(wǎng)絡鏈路容量有了新的突破性進展。從用戶看，用戶終端的速率也在突飛猛進，而唯獨中間的接入網(wǎng)仍停留在窄帶水平和以電路交換為根底的框架之內(nèi)，與網(wǎng)絡和用戶的開展趨勢很不協(xié)調(diào), 使種類繁多、精彩紛呈的網(wǎng)上應用無法很好

14、的實現(xiàn)。顯然，接入網(wǎng)帶寬的缺乏已成為制約中國互聯(lián)網(wǎng)開展的最大瓶頸, 接入網(wǎng)的寬帶化和IP化將成為未來接入網(wǎng)開展的主要技術趨向。在小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)中，不僅要求網(wǎng)絡主干是高帶寬的，作為一個網(wǎng)絡的根底，接入層設備也應該到達高速。也就是說，交換機的接入速率應該到達千兆才能滿足未來的開展趨勢。于是對小區(qū)寬帶組網(wǎng)有以下技術要求：隨著ipv4的地址日趨耗盡，ipv6已經(jīng)提升到議事日程上來。中國目前已經(jīng)建立了世界上最大的ipv6試驗網(wǎng)。為了保證設備投資的有效性，網(wǎng)絡設備的建設必須支持ipv4/ipv6雙協(xié)議棧，在未來的假設干年內(nèi)都保證技術的先進性。1.1.1 Ipv4/Ipv6雙協(xié)議棧雙協(xié)議棧 ( Dual S

15、tack)采用該技術的節(jié)點上同時運行IPv4和IPv6兩套協(xié)議棧。這是使IPv6節(jié)點保持與純IPv4節(jié)點兼容最直接的方式，針對的對象是通信端節(jié)點包括主機、路由器。這種方式對IPv4和IPv6提供了完全的兼容，但是對于IP地址耗盡的問題卻沒有任何幫助。由于需要雙路由根底設施，這種方式反而增加了網(wǎng)絡的復雜度。1.1.2 Ipv4IPv4是Internet Protocol version 4網(wǎng)際協(xié)議版本4的英文簡稱，而中文簡稱為“網(wǎng)協(xié)版4. 目前的全球因特網(wǎng)所采用的協(xié)議族是TCP/IP協(xié)議族。IP是TCP/IP協(xié)議族中網(wǎng)絡層的協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議族的核心協(xié)議。IPv4的地址位數(shù)為32位，也就是

16、最多有2的32次方的電腦可以聯(lián)到Internet上。它的下一個版本就是IPv6，IPv6正處在不斷開展和完善的過程中，它在不久的將來將取代目前被廣泛使用的IPv4。1.1.3 Ipv6IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，它是IETF設計的用于替代現(xiàn)行版本IP協(xié)議-IPv4-的下一代IP協(xié)議。目前的全球因特網(wǎng)所采用的協(xié)議族是TCP/IP協(xié)議族。IP是TCP/IP協(xié)議族中網(wǎng)絡層的協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議族的核心協(xié)議. 而IPv4定義的有限地址空間將被耗盡，地址空間的缺乏必將阻礙互聯(lián)網(wǎng)的進一步開展。為了擴大地址空間，擬通過IPv6重新定義地址空間。IPv6采用12

17、8位地址長度，幾乎可以不受限制地提供地址。在IPv6的設計過程中除了一勞永逸地解決了地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其它問題，主要有端到端IP連接、效勞質(zhì)量QoS、平安性、多播、移動性、即插即用等。系統(tǒng)要有可擴展性和升級性，隨著業(yè)務的增長和應用水平的提高，網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)和信息流將按指數(shù)增長，需要網(wǎng)絡有很好的可擴展性，并能隨著技術的開展不斷升級。網(wǎng)絡系統(tǒng)應支持標準協(xié)議IP，是一個開放型的網(wǎng)絡，支持各種協(xié)議的互聯(lián)。網(wǎng)絡系統(tǒng)應具有良好的平安性。為了保證小區(qū)內(nèi)的業(yè)主使用平安，防止互相干擾，網(wǎng)絡系統(tǒng)應支持多VLAN的劃分，并能在VLAN之間進行第三層交換時進行有效的平安控制，以保證系統(tǒng)的平

18、安性。此外，在接入網(wǎng)絡的用戶通過身份認證系統(tǒng)，防止用戶帳號、IP地址、MAC地址的盜用，保證用戶身份的合法性。1.5 QoS保證當今網(wǎng)絡中的多媒體的應用越來越多，這類應用對效勞質(zhì)量的要求較高。小區(qū)的業(yè)主越來越多的使用IP 、IP視訊會議等等，小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)應能保證QoS，以支持這類應用。選用符合國際標準的系統(tǒng)和產(chǎn)品，可以保證系統(tǒng)具有較長的生命力和擴展能力，滿足將來系統(tǒng)升級的要求。第二章 寬帶接入技術介紹近幾年來，寬帶接入技術開展勢頭較為強勁的有以下幾種：XDSL技術、以太網(wǎng)接入技術、光纖和同軸電纜相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(Hybrid FiberCoaxial, HFC)技術、光纖接入技術、寬帶固定無

19、線接入技術、虛擬局域網(wǎng)(Virtual Local Area Network, VLAN )技術等，而在文章中用到了XDSL技術中的速率非對稱型ADSL和虛擬局域網(wǎng)VLAN，下面簡要介紹這2種技術。2.1 XDSL技術速率非對稱型DSL的上下行信道的速率那么不同，由于人們在網(wǎng)上沖浪時，下 行帶寬的需求一般遠大于上行帶寬，所以從速率分配上，非對稱型DSL技術更適合Internet高速接入。DSL技術按上行用戶到網(wǎng)絡效勞端和下行網(wǎng)絡效勞端到用戶的速率是否相同可分為速率對稱型和速率非對稱型兩種類型, 目前主要有以下幾種技術：(1)速率對稱型：高速數(shù)字用戶線HDSLHigh-data-rate DSL

20、，它利用兩到三對雙絞銅線提供全雙工的1.544MbpsT1或2.048MbpsE1傳送速率，傳輸距離35公里。HDSL的優(yōu)點是充分利用現(xiàn)有電纜實現(xiàn)擴容，并可以解決少量用戶傳輸384Kbps和2048Kbps寬帶信號的要求。其缺點是目前還不能傳輸2048Kbps以上的信息，傳輸距離有限，目前在縣一級使用較少。 (2)速率非對稱型：速率非對稱型DSL的上下行信道的速率那么不同，由于人們在網(wǎng)上沖浪時，下行帶寬的需求一般遠大于上行帶寬，所以從速率分配上，非對稱型DSL技術更適合Internet高速接入。常見的速率非對稱型DSL技術有：2.1.1 ADSL(Asymmetric DSL)非對稱數(shù)字用戶線

21、ADSL它充分利用現(xiàn)有的巨大雙絞線銅纜網(wǎng)來開放寬帶業(yè)務是 公司的主要競爭策略，ADSL技術是一種比擬理想的雙絞線銅纜寬帶接入技術。這是一種采用離散多頻音DMT線路碼的數(shù)字用戶線DSL系統(tǒng)，上行速率512Kbps 1Mbps，下行速率1Mbps8Mbps，為了實現(xiàn)高速度，ADSL使用頻分多址復用(FDMA)和回波抵消這兩種方法來把一個 線路可用的帶寬劃分成多個信道。不管是頻分多址復用還是回波抵消，均有一個濾波器從ADSL線路中分出4KHz的帶寬用于普通的話音 效勞(POTS)，其余的帶寬那么用于數(shù)據(jù)通信。這意味著POTS和ADSL可以在同一條 線路上同時使用，而不必為POTS單獨分配一個線路來用

22、于話音通信。這樣，ADSL技術不但具有速率高的巨大優(yōu)勢，而且它還可以實現(xiàn)話音/數(shù)據(jù)混合傳輸。2.1.2 VDSL(Very-high-rate DSL)甚高速數(shù)字用戶線 VDSL甚高速數(shù)字用戶環(huán)路技術是鑒于現(xiàn)有ADSL技術在提供圖像業(yè)務方面的帶寬十分有限以及經(jīng)濟上本錢偏高的弱點而開發(fā)的。在一對銅質(zhì)雙絞 線上，下行速率為13Mbps52Mbps，上行速率為。但VDSL的傳輸距離較短，一般只在幾百米以內(nèi)。 有趣的是由于傳輸距離的縮短，碼間干擾大大減小，對數(shù)字信號處理要求大為簡化，收發(fā)機本錢可望比ADSL降低一半。因而如果配線或引入線的質(zhì)量尚可，用AP0N與VDSL技術相結(jié)合可以使光纖敷設本錢、電子

23、設備本錢和提供的帶寬能力方面到達最正確平衡，是一種比擬現(xiàn)實理想的寬帶混合接入方案.2.1.3 RADSL(Rate Adaptive DSL) 速率自適應技術RADSL速率自適應非對稱數(shù)字用戶環(huán)路是自適應速率的ADSL技術，可以根據(jù)雙絞線質(zhì)量和傳輸距離動態(tài)地提交640Kbps22Mbps的下行速率，以及從272Kbps到的上行速率.(Virtual Local Area Network, VLAN ) 2.2.1 VLAN的含義 虛擬局域網(wǎng)VLAN技術是一種能將一個物理連接的網(wǎng)絡環(huán)境，按照用戶一定的邏輯關系，通過不同的方式，劃分成相互隔離的用戶組的技術。為簡便起見，VLAN可視為與傳統(tǒng)的子網(wǎng)相

24、類似，用于在交換式網(wǎng)絡中限制播送和引入等級制度。和子網(wǎng)一樣，VLAN也是通過路由實現(xiàn)相互連接。但VLAN具有更好的穩(wěn)定性、可擴充性和高性能。VLAN通過限制播送和把網(wǎng)絡問題局限在邏輯工作組內(nèi)，可以使網(wǎng)絡資源在整個網(wǎng)絡范圍內(nèi)得到最大限度的利用。2.2.2 VLAN的作用 VLAN技術簡化了網(wǎng)絡的管理，因為它使管理人員能按照共同的愛好、組織關系或者平安策略來分組用戶，而不是按照共同的物理位置來分組。子網(wǎng)地址分配給虛擬局域網(wǎng)，而不是分配給物理的局域網(wǎng)段。由于在大多數(shù)部門中，虛擬局域網(wǎng)的數(shù)目都大大少于局域網(wǎng)段的數(shù)目，所以地址管理變得更為簡化。虛擬局域網(wǎng)還可以通過減少播送或多點播送的開銷，提高網(wǎng)絡效率。

25、一個MAC-Layer媒體訪問控制層的多點播送Muticast操作可以從一個站點到達同一虛擬局域網(wǎng)內(nèi)的其它站點，而VLAN之間的路由器阻止了多點播送進一步到達別的虛擬局域網(wǎng)。這樣，站點就無需再浪費資源去處理從其它不相關組發(fā)來的多點播送信息包。2.2.3 VLAN的劃分VLAN的劃分主要有基于OSI的第二層的劃分和基于OSI的第三層的劃分。第二層劃分有按端口劃分和按MAC地址劃分；第三層劃分有按網(wǎng)絡協(xié)議如IP和IPX和按子網(wǎng)地址劃分等。 基于端口的劃分是最簡單也是最普通的實現(xiàn)VLAN的方法，它能夠進行多種協(xié)議的數(shù)據(jù)通信。其缺點是屬于靜態(tài)VLAN的范疇，當更換端口時須對VLAN的端口重新配置，維護

26、不方便。 基于MAC的劃分使用網(wǎng)卡的48位以太網(wǎng)地址，當更換端口時不須對VLAN重新配置，但假設網(wǎng)卡損壞并更換新網(wǎng)卡時，由于每塊網(wǎng)卡的MAC地址不一樣，故須對VLAN重新配置。 第三層劃分基于網(wǎng)絡協(xié)議或IP地址，當更換端口或網(wǎng)卡時，均不須對VLAN重新配置，對VLAN的管理比擬方便。2.2.4 VLAN的特點 虛擬局域網(wǎng)的最大特點就是同一個VLAN里的用戶不管其物理位置在哪里，也不管連接在哪里的網(wǎng)絡設備該網(wǎng)絡要支持VLAN，只要是連接在同一個物理網(wǎng)上即可。這樣，一個或多個VLAN就可能跨接在多臺網(wǎng)絡設備上，也可能跨越網(wǎng)絡主干，因此網(wǎng)絡主干和網(wǎng)絡設備就需要支持VLAN的這種跨越。但是，目前網(wǎng)絡界

27、還沒有一個公認的技術標準支持同一VLAN跨越不同的網(wǎng)絡設備，不同廠家有不同的支持方式。2.2.5 VLAN間的通信 一般說來，支持VLAN技術的交換機產(chǎn)品只能通過劃分VLAN來隔離不同的用戶群，而不能提供VLAN之間的通信，要實現(xiàn)VLAN之間的通信，必須通過路由器來實現(xiàn)。目前，有一些廠家的交換機支持第三層交換，稱為第三層交換機。它同時具有第二層交換機和局域網(wǎng)路由器的功能，并且其時延小于傳統(tǒng)的局域網(wǎng)路由器。采用第三層交換機可直接實現(xiàn)VLAN間的通信。V LAN內(nèi)的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)由網(wǎng)內(nèi)多個網(wǎng)絡子系統(tǒng)組成，這些網(wǎng)絡子系統(tǒng)通過高速主干網(wǎng)進行信息交換。為有效控制播送發(fā)送，增加平安性以及便于網(wǎng)絡管理，可以

28、平安需求子系統(tǒng)劃分成不同的VLAN。第三章 小區(qū)組網(wǎng)原那么 現(xiàn)在寬帶接入網(wǎng)的建設正處于初級階段，因各地區(qū)和城市內(nèi)各區(qū)域開展不平衡，對業(yè)務需求不一樣，并且用戶比擬分散，呈現(xiàn)不確定性?？紤]到占領市場和投資的經(jīng)濟性，組建的原那么應是統(tǒng)一規(guī)劃分布實施。3.1 匯接節(jié)點設置選址原那么 由于寬帶光纖接入網(wǎng)工程建設目前尚未形成既定的技術標準和標準根據(jù)，匯接節(jié)點設置選址主要遵循以下原那么：1一個匯接節(jié)點覆蓋范圍以500m為半徑組成的小區(qū)或515棟多層建筑群；2匯接節(jié)點盡量與其他電信設施合用，以解決節(jié)點設備的機房問題；3匯接節(jié)點的位置應便于光纜和電纜的出入；4匯接節(jié)點的位置應防止有腐蝕性氣體、易遭雷擊、高壓輸電

29、線下、強干擾區(qū)、潮濕地區(qū)、低洼地、防洪堤壩附近等易遭破壞的地方，設備必須放在室內(nèi)。3.2 節(jié)點帶寬分配原那么 從目前寬帶用戶的實際流量考慮，在規(guī)劃過程中，核心節(jié)點之間分配一個1000Mbit/s帶寬，匯接節(jié)點按需要增加相應的接口板或交換機，以提供足夠的用戶接入端口，當用戶流量到達一定規(guī)模以后，采用中繼流量的負荷分擔。近期規(guī)劃1年，1Ombit/s的端口總數(shù)量應該和收容用戶數(shù)量相當，樓道交換機上行接口速率至少應按接入速率總和的1/5收斂配置，即每個寬帶用戶至少分配2Mbit/s帶寬。對于住宅小區(qū)，按20%寬帶接入網(wǎng)率分配帶寬。第四章 寬帶接入網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)寬帶按入網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的選擇應結(jié)合寬帶接入網(wǎng)分布的

30、特點、路由情況及業(yè)務要求，綜合考慮，適中選擇。既要充分考慮到網(wǎng)絡的經(jīng)濟性和技術性，又要顧及開展的需要，同時還要考慮寬帶接入網(wǎng)的窄帶需求，以及網(wǎng)絡的運行和調(diào)配靈活性，如擴容、調(diào)度及應急等因素。寬帶接入網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，主要考慮以下兩種方案。4.1 星型方式母局匯接節(jié)點到匯接節(jié)點按星型點到點連接、構(gòu)成有源星型或雙星型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，容易規(guī)劃，光纜的投資相對較??；缺點是占用管孔多，每個用戶是單路由，平安可靠性差。對一些用戶密度疏、近期變化大，且離局較遠的地區(qū)不失為一種行之有效的方式。母局匯接節(jié)點采用從本節(jié)點出來的光纜雙向進纖方式，匯接環(huán)由大芯數(shù)主干光纜構(gòu)成，環(huán)上光纜采用不遞減方式，每個匯

31、接環(huán)上一般接46個匯接節(jié)點。匯接節(jié)點至樓道交換機采用星型點到點連接。該結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是匯接環(huán)光纜占用管孔少，纖芯使用率高，易于調(diào)度，平安性高。對一些在母局匯接節(jié)點間總線上的其他重要匯接節(jié)點，為解決單一物理路由的不平安性，每個光節(jié)點可采用通向兩個母局匯接節(jié)點方向的進纖方式，形成對該匯接節(jié)點的雙向接入方式。當其中一個母局匯接節(jié)點出現(xiàn)故障時，可通過另一母局匯接節(jié)點疏通，增加了接入業(yè)務的可靠性，同時，當用戶光纜有充裕時可作為局間中繼用。但該方式增加了匯接節(jié)點設備負載，同時使網(wǎng)絡構(gòu)造復雜，不宜大量使用。對于環(huán)網(wǎng)綜合型接入方式，對網(wǎng)結(jié)構(gòu)、光纜鋪設等都有一系列細節(jié)要求，其中對自愈環(huán)網(wǎng)中主要節(jié)點的節(jié)點數(shù)的要求

32、為48個為宜。第五章 網(wǎng)絡設計思路5.1 網(wǎng)絡分層架構(gòu)從網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)上來分，根據(jù)目前的技術現(xiàn)狀和開展趨勢，一般將城域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)分為三層：核心層、會聚層和接人層。 核心層應采用可擴展的高性能交換機組成小區(qū)網(wǎng)的主干線路，提供鏈路冗余，路由冗余，VLAN中繼和負載均衡等功能，并且與會聚層交換機具有兼容的技術，支持相同的協(xié)議。使用s7503e萬兆以太網(wǎng)交換機。A：此層在小區(qū)邊緣會聚層上邊，與城域網(wǎng)的接口地方，是網(wǎng)絡認證交換機，也是小區(qū)寬帶的核心。連接小區(qū)業(yè)務網(wǎng)管中心。 會聚層會聚層將網(wǎng)絡劃分為多個播送域，可以實現(xiàn)VLAN之間的路由選擇，并通過訪問控制列表實現(xiàn)分組過濾。此層的端口數(shù)量和交換速率不要求很高，但因

33、提供第三層交換功能。A：小區(qū)會聚交換機是小區(qū)網(wǎng)絡平安控制根底局部，對端口綁定、端口限速、防病毒攻擊等方面有較高要求，一般采用2層加4層智能交換機作為小區(qū)會聚。采用SNMP網(wǎng)管交換機，具有遠程管理樓道交換機server控制端功能，將接入層的樓道交換機統(tǒng)一管理起來。 接入層此層是連接網(wǎng)絡的入口，實現(xiàn)用戶的網(wǎng)絡控制，這一層的交換機以低本錢提供高密度的接入端口。使用s5500-28c-si千兆交換機。A：當用戶接入時以以太網(wǎng)技術接入方式，樓道交換機分為雙絞線上聯(lián)交換機接入與光纖上聯(lián)交換機接入。在客戶密集的地方，可以采用可級聯(lián)的樓道交換機，擴展接入端口數(shù)量。樓道交換機有共同的特點，就是需要遠程管理。第三

34、代接入交換機遠程管理的特殊要求：端口管理遠程設備監(jiān)控遠程加電啟動 復位遠程供電ADSL接入方式：由于 線是集中控制方式，所以直接上聯(lián)到小區(qū)會聚交換機。B：在接入層采用了VLAN方式將隔離不同用戶群，而此層使用的交換機H3C S5500-28C-SI支持VLAN的效勞策略配置。其優(yōu)點如下：高密千兆接入和萬兆擴展 高擴展性保護投資 硬件支持IPv4和IPv6 多業(yè)務支持能力 完備的平安控制策略豐富的OoS效勞 高可靠性和出色的管理性 在一個典型的寬帶小區(qū)網(wǎng)絡中，可以把網(wǎng)絡分為三個層次：樓層或樓道交換機和樓宇會聚交換機以及小區(qū)核心交換機,但是在本方案中采用了二層扁平結(jié)構(gòu)，所以去掉了中間的樓宇會聚交換

35、機。該小區(qū)180戶左右?guī)捰脩艚尤?，出于本錢考慮，均采用ADSL接入。小區(qū)內(nèi)有5棟樓，每棟樓36戶。通過一臺FVR420v平安路由器接入城域網(wǎng)，并提供QoS效勞及VLAN劃分，核心層采用主備兩臺s7503e交換機，樓層與樓道采用一個s5500-28c-si交換機作為接入層，直接連接用戶終端如下列圖所示：5.2.1 小區(qū)采用雙核心、二層扁平結(jié)構(gòu)在整網(wǎng)配置兩臺核心交換機作為整個網(wǎng)絡的核心交換節(jié)點，防止了單點故障對整網(wǎng)的影響范圍，從而提高了整個網(wǎng)絡的平安性。小區(qū)內(nèi)部局域網(wǎng)信息點少，同時又具有信息點地址位置集中的特點，為此建議采用兩層扁平化網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)絡規(guī)劃建設。所謂兩層扁平化體系結(jié)構(gòu)是相對業(yè)務

36、標準的三層網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)而言，去掉中間的會聚層只保存核心層與接入層兩個層次來進行網(wǎng)絡體系構(gòu)建。扁平化體系結(jié)構(gòu)具有多、快、好、省的優(yōu)點，“多是指可以接入較多用戶、提供多種業(yè)務的特點，“快是指由于去掉了會聚層從而網(wǎng)絡建設與業(yè)務部署更快速，“好是指網(wǎng)絡層次簡單明了，便于管理和維護，今后在網(wǎng)絡規(guī)模擴大時直接把現(xiàn)有的核心層下移或者在兩層體系中間插入會聚層就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡的平滑擴容，同時由于網(wǎng)絡層次的簡單，網(wǎng)絡穩(wěn)定性增強，單點故障減少，能夠提供一個穩(wěn)定高效的局域網(wǎng)絡，“省是指去掉會聚層之后網(wǎng)絡投資得到明顯減少，既能夠滿足用戶業(yè)務需求，又減少了用戶的投資。每棟住宅樓的接入層交換機采用千兆接口接入，可提供萬兆上行

37、的三層交換機在住宅樓接入交換機的選擇上考慮采用能提供萬兆上行口的千兆下行接口三層交換機，主要是表達高帶寬、高平安的優(yōu)點：千兆三層到桌面一個最直接的優(yōu)點就是帶寬大。用戶的接入不再只是百兆帶寬，現(xiàn)在可以通過千兆直接接入網(wǎng)絡，提供10倍與原來的帶寬。有了高帶寬，應用業(yè)務的開展將更為方便與靈活，數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種業(yè)務在新的高帶寬網(wǎng)絡中將得到充足的帶寬保證。千兆到桌面之后，同一個住宅樓內(nèi)的用戶之間可以實現(xiàn)千兆交換，充分發(fā)揮網(wǎng)絡高帶寬的優(yōu)勢，開展多種豐富的IP網(wǎng)絡業(yè)務，包括數(shù)據(jù)業(yè)務、視頻業(yè)務等，使得網(wǎng)絡帶寬問題得到徹底解決，用戶業(yè)務的開展將不必再為網(wǎng)絡帶寬缺乏問題精打細算。這種接入方法使得網(wǎng)絡整體平安

38、性提高。通過三層到桌面的方式，整個網(wǎng)絡中將不再有二層報文，二層攻擊事件徹底杜絕，設備與設備之間的級連鏈路上將只有三層報文流通，極大提高了網(wǎng)絡帶寬的利用率與網(wǎng)絡的平安性。以常用為主的設計理念，利用局域網(wǎng)高帶寬的天然優(yōu)勢，結(jié)合網(wǎng)絡平安第一的設計思路，小區(qū)內(nèi)局域網(wǎng)將采用千兆上行連接核心交換機、千兆三層到桌面的高帶寬、高平安性、高穩(wěn)定性網(wǎng)絡設計方案進行網(wǎng)絡部署. 網(wǎng)絡中心的核心交換機是整個網(wǎng)絡的交換中心，同時也是整網(wǎng)的路由中心，全網(wǎng)絕大局部第三層操作(數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、效勞器訪問、視頻會議等)都通過核心交換機集中進行，其有效性通過兩臺核心交換機全線速的多層處理性能以及骨干網(wǎng)的高帶寬來實現(xiàn)保證。所以核心交換機必

39、須具備以下功能：A 先進的體系結(jié)構(gòu)：采用全分布式體系結(jié)構(gòu)設計，可進行高速路由查找，并通過crossbar技術進行高速報文交換，可大大提升了路由交換機的轉(zhuǎn)發(fā)性能和擴充能力，并可以通過軟件設置工作在主備或負荷分擔方式。B 大容量高密度線速交換：考慮到核心交換機承載的局域網(wǎng)網(wǎng)絡平臺，應可提供高密度接口板，支持線速轉(zhuǎn)發(fā)。C 可管理：能夠提供強大的QoS保障，完全支持ipv4/ipv6雙協(xié)議棧。 住宅樓接入交換機是每棟住宅樓的交換中心，由于每棟住宅樓用戶之間也存在通過劃分VLAN實現(xiàn)隔離與互訪，而且第三層操作(數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、效勞器訪問等)也都會通過住宅樓接入交換機集中進行，所以住宅樓接入交換機除了具備三層功

40、能之外，還必須具備先進的體系結(jié)構(gòu)、大容量高密度端口線速交換、高可靠性設計、彈性堆疊擴展、細化用戶管理等特性。5.4 網(wǎng)絡管理對于一個完整的小區(qū)網(wǎng)絡而言，由于存在著大量的網(wǎng)絡設備，所以為了保障整個網(wǎng)絡正常運作,就需要使用網(wǎng)管軟件來對整個網(wǎng)絡的運作進行監(jiān)控。網(wǎng)絡平安的正常運行、網(wǎng)絡資源的合理使用，都離不開完善的網(wǎng)管系統(tǒng).網(wǎng)管系統(tǒng)通過SNMP、RMON等網(wǎng)絡管理協(xié)議，對網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡設備進行遠程的監(jiān)控，通過探測每臺網(wǎng)絡設備的工作狀態(tài)，來保證整個網(wǎng)絡的可靠性，一旦網(wǎng)絡設備出現(xiàn)問題，那么網(wǎng)管系統(tǒng)就會及時準確的發(fā)現(xiàn)問題所在，并發(fā)出警告信息.網(wǎng)管的另一重要的任務是記錄網(wǎng)絡的運行狀態(tài)，這將為日后網(wǎng)絡資源的合理調(diào)

41、配提供準確的數(shù)據(jù),另外通過監(jiān)測網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)流量，可計算出各網(wǎng)絡使用單位對網(wǎng)絡運行所應承當?shù)馁M用。 網(wǎng)管系統(tǒng)是由安裝在網(wǎng)絡設備中的網(wǎng)絡管理模塊和網(wǎng)絡管理工作站組成。 位于設備中的網(wǎng)管模塊負責收集設備本身運行狀態(tài)的各項指標和參數(shù)，然后將其發(fā)送到指定網(wǎng)管工作站上.網(wǎng)管工作站負責接收這些信息，然后對其進行分析和整理，做出必要的反響。 根據(jù)本網(wǎng)絡對網(wǎng)絡的平安控制要求，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)要求能夠?qū)φ麄€網(wǎng)絡進行網(wǎng)絡的劃分和管理以及交換機配制管理,以保證網(wǎng)絡用戶在各自的職權范圍內(nèi)進行操作,防止對其它用戶造成干擾和侵犯。5.5 IP地址劃分地址分配應遵循如下原那么： 1、簡單性：地址的分配應該簡單，防止在小區(qū)內(nèi)采用復

42、雜的掩碼方式。 2、連續(xù)性：為同一個樓內(nèi)區(qū)域分配連續(xù)的網(wǎng)絡地址，便于管理，易于維護。 3、可擴充性：為整個小區(qū)或樓內(nèi)區(qū)域分配的網(wǎng)絡地址應該具有一定的容量，便于主機數(shù)量增加時仍然能夠保持地址的連續(xù)性。 4、靈活性：地址分配不應該基于某個網(wǎng)絡路由策略的優(yōu)化方案，應該便于多數(shù)路由策略在該地址分配方案上實現(xiàn)優(yōu)化。 5、可管理性：地址的分配應該有層次，某個局部的變動不要影響上層、全局。 6、平安性：小區(qū)內(nèi)應按工作內(nèi)容劃分成不同網(wǎng)段即子網(wǎng)以便進行管理。 按照小區(qū)現(xiàn)有用戶180戶左右的規(guī)模，結(jié)合以上分配原那么，我們可以為用戶提供動態(tài)分配或靜態(tài)分配的原那么。第六章 方案總結(jié)以及展望在方案中采用了雙核心路由交換

43、機承當了核心交換機的功能，而這兩臺核心交換機并不是簡單的主備關系。由于住宅樓接入三層交換機采取負載均衡雙接口分別接入到兩臺核心交換機上，所以兩臺核心交換機同時在承當整個網(wǎng)絡的流量。同時，由于住宅樓接入的三層交換機通過雙鏈路分別接入到兩臺核心交換機上，所以每臺核心交換機在另一臺設備故障時，可承當整個網(wǎng)絡的流量。防止了單點故障對整網(wǎng)的影響范圍，從而提高了整個網(wǎng)絡的平安性。采用高性能寬帶接入交換機，從硬件上解決了網(wǎng)絡用戶的平安問題，并且不影響用戶的網(wǎng)絡性能。具有高效、快捷、安裝操作維護簡單。住宅小區(qū)的寬帶接入方式不是惟一的，以上介紹的寬帶接入方式只是眾多組網(wǎng)方案中的幾種，它們均存在優(yōu)勢與缺乏，但結(jié)合

44、先進性、統(tǒng)一性、可靠性、平安性、實用性、可擴充性、經(jīng)濟合理性等各方面因素來考慮，非對稱數(shù)字用戶線和虛擬局域網(wǎng)的接入方式將是目前住宅小區(qū)較為理想的選擇。 如果以后升級到更高的速率也是眾多接入方案中最簡單的方案之一。該方案在建設本錢上較低，技術上較為成熟，充分利用現(xiàn)有豐富的銅纜資源，也是一個很好的選擇.希望以后的組網(wǎng)技術越來越優(yōu)越！ 參考文獻1 翟禹.唐寶民.彭木根.寬帶通信網(wǎng)與組網(wǎng)技術.人民郵電出版社.2004-7-1.2 李勁松.實戰(zhàn)寬帶組網(wǎng).北京郵電大學出版社.2005-5-8.3王相林.組網(wǎng)技術與配置第二版清華大學出版社.2007-1-14易平.胡惠榮.計算機組網(wǎng)技術與實訓.清華大學出版社

45、.2021-5-1.5陳運清.城域網(wǎng)組網(wǎng)技術與業(yè)務運營.人民郵電出版社.2021-2-1.6王達.Cisco/H3C 交換機配置與管理完全手冊.水利水電出版社，2021-7-1.7雷震甲.網(wǎng)絡工程師教程.清華大學出版社.2021-8第三版.8李喬紅.楊峰等.寬帶網(wǎng)絡技術原理.機械工業(yè)出版社.2002-5.9蔣青泉.張喜云.雷新生.接入網(wǎng)技術.人民郵電出版社.2005-6.10李文海.現(xiàn)代通信網(wǎng).北京郵電大學出版社.2003-6.附 錄s7503e：H3C S7503E5槽系列產(chǎn)品是杭州華三通信技術以下簡稱H3C公司面向融合業(yè)務網(wǎng)絡推出的新一代高端多業(yè)務路由交換機，融合了MPLS多協(xié)議標簽交換、

46、IPv6、網(wǎng)絡平安、無線、無源光網(wǎng)絡等多種業(yè)務，提供不間斷轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)雅重啟、環(huán)網(wǎng)保護等多種高可靠技術，在提高用戶生產(chǎn)效率的同時，保證了網(wǎng)絡最大正常運行時間，從而降低了客戶的總擁有本錢。該產(chǎn)品最大的特點是其對于平安性能的支持。s5500-28c-si：H3CS5500-SI系列交換機是全千兆三層以太網(wǎng)交換機產(chǎn)品，具備豐富的業(yè)務特性，提供IPv6轉(zhuǎn)發(fā)功能以及最多4個10GE擴展接口。通過H3C特有的集群管理功能，用戶能夠簡化對網(wǎng)絡的管理。分別有8、16、24接口。FVR420v網(wǎng)絡平安路由器：FVR420V多WAN口路由器是針對中大型網(wǎng)吧、小區(qū)、學校、企業(yè)而設計，新一代高階多功能寬帶接入產(chǎn)品。有固定

47、的廣域網(wǎng)接口4和局域網(wǎng)接口12、內(nèi)置防火墻，其特點 ：全球第一臺會說話的防火墻路由器,具有路由器語音告警功能,把網(wǎng)絡問題即時說給你聽,網(wǎng)管無需時時盯緊路由器及計算器畫面上的系統(tǒng)日志,就能獲取網(wǎng)絡狀況,對網(wǎng)絡問題有初步了解而能及時進行排解,幫助網(wǎng)管解決最常面臨的網(wǎng)絡掉線、攻擊、及擁塞問題。Crossbar即Cross Point被稱為交叉開關矩陣或縱橫式交換矩陣，它是業(yè)界公認的用于構(gòu)建大容量系統(tǒng)的首選交換網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。普通的交換網(wǎng)絡對交換容量有限制，而Crossbar結(jié)構(gòu)的交換網(wǎng)完全突破了這種限制，在交換網(wǎng)絡內(nèi)部沒有帶寬的瓶頸，不會因為帶寬資源不夠而產(chǎn)生阻塞。致 辭當我寫完這篇畢業(yè)論文的時候，有一種如釋重負的感覺，感慨良多。首先誠摯的感謝我的指導老師陳超老師，他在忙碌的教學工作中擠出時間來審查、修改我的論文。他那淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)?/p>