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      2. 寬帶局域網(wǎng)技術研究論文

        時間:2021-04-16 18:37:04 論文 我要投稿

        有關寬帶局域網(wǎng)技術研究論文

          摘 要:計算機技術和網(wǎng)絡通信的快速發(fā)展推動了寬帶局域網(wǎng)技術的進步,當前在住宅小區(qū)、辦公樓等區(qū)域中構建和架設寬帶局域網(wǎng)絡已經(jīng)成為一種必然趨勢。筆者簡要介紹了寬帶局域網(wǎng)絡技術,并在此基礎上提出了寬帶局域網(wǎng)絡總體規(guī)劃和設計方案。該方案給出了滿足使用需求的網(wǎng)絡設備配置,同時組建了全方位、多層次的安全體系,在布線方面結合實際要求給出了結構化布線系統(tǒng)配置。

        有關寬帶局域網(wǎng)技術研究論文

          關鍵詞:寬帶通信;  局域網(wǎng);  結構化布線系統(tǒng);  網(wǎng)絡系統(tǒng)

          Local Area Network,即局域網(wǎng),簡稱LAN,它主要是指在較小的地理范圍內借助于高速通信線路(例如寬帶網(wǎng)絡)將計算機或者工作站連接成為一個完整的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。在住宅小區(qū)、辦公樓等有效的地理范圍之內,局域網(wǎng)是該區(qū)域范圍內網(wǎng)絡主體的基礎。局域網(wǎng)不同于互聯(lián)網(wǎng)(Internet),它的適用對象僅僅向網(wǎng)絡內部人員開放,一般情況下,外部人員無法對其進行訪問,只有內部人員才能夠對其進行訪問,因而,寬帶局域網(wǎng)絡是信息時代進行內部交流以及進行內部管理的重要工具之一。綜合來看,寬帶局域網(wǎng)絡為特定地理范圍內的一個單位共有,并且站點數(shù)目和地理范圍都有一定的限制,它之所以獲得廣泛地應用,主要是因為它具有以下幾種優(yōu)點:首先,能夠非常便利地共享使用高性能而且非常昂貴的主機和各種設備,還可以共享各種數(shù)據(jù)、軟件等等,不僅提高了他們的使用效率,而且分攤了用戶的使用成本。其次,在寬帶局域網(wǎng)絡中,用戶可以通過一個站點來快速訪問整個網(wǎng)絡,使用便利性非常好。再次,寬帶局域網(wǎng)絡具有非常優(yōu)秀的可拓展性和演變能力,不僅主機以及各種設備能夠進行靈活地調整甚至改變,而且軟件程序、操作系統(tǒng)等也能夠比較方便地進行升級更新。最后,由于寬帶局域網(wǎng)絡不需要與外界相接,僅供內部人員使用,所以它具有很好的安全性、可靠性、生存性以及可用性。

          1寬帶局域網(wǎng)的相關技術分析

          1.1以太網(wǎng)技術

          以太網(wǎng)是一種基帶網(wǎng)絡規(guī)范,它由Xerox公司創(chuàng)建,后由Xerox公司、DEC公司以及Intel公司共同開發(fā)確定。以太網(wǎng)采用基帶傳輸,利用傳輸設備和對絞線能夠根據(jù)不同的要求分別實現(xiàn)10 Mbps、100 Mbps以及1000 Mbps的傳輸速度,是目前應用范圍最為廣泛的局域網(wǎng)絡。從目前的應用情況來看,控制網(wǎng)絡系統(tǒng)、校園局域網(wǎng)絡、證券網(wǎng)絡系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)等均采用了基于以太網(wǎng)的通信傳輸模式,使得以太網(wǎng)技術已經(jīng)成為當前局域網(wǎng)絡的主流技術。另外,成本經(jīng)濟、性能穩(wěn)定、實時性強、技術成熟以及應用范圍廣等都是以太網(wǎng)的優(yōu)勢所在,這些都會使其在可以預見的將來內獲得良好的發(fā)展。

          1.2拓撲結構

          寬帶局域網(wǎng)絡的常見拓撲結構主要包括以下幾種:

          1.2.1 環(huán)形網(wǎng)絡結構 該拓撲結構是一個非常典型的從點至點的環(huán)形結構模式,它主要就是以串聯(lián)的形式借助通信鏈路把每一臺計算機連接成為一個閉合的環(huán),例如令牌環(huán)形網(wǎng)。在環(huán)形網(wǎng)絡結構形式中,數(shù)據(jù)和信息依照固定的方向進行傳送,即不是順時針方向便是逆時針方向。環(huán)形結構的優(yōu)點和缺點都比較明顯,首先,其優(yōu)點是由于每一個網(wǎng)絡節(jié)點與相鄰兩個網(wǎng)絡節(jié)點的連接均直接通過物理鏈路,因而,數(shù)據(jù)和信息傳輸控制機制比較簡單,而且傳輸過程中具有很好的實時性;另外,網(wǎng)絡中的每一次信息傳輸都有固定的最大傳輸遲延。其次,其缺點是如果網(wǎng)絡中的任何一個節(jié)點出現(xiàn)問題,便直接導致整個網(wǎng)絡通信的中斷,因此環(huán)形網(wǎng)絡結構的可靠性比較低。目前,為了克服環(huán)形網(wǎng)絡結構先天性的可靠性低問題,某些網(wǎng)絡已經(jīng)采用了網(wǎng)絡自愈功能,即某個網(wǎng)絡節(jié)點出現(xiàn)問題之后,該功能便可以進行鏈路的自動切換,但是由于該功能需要調整訪問控制機制和網(wǎng)絡拓撲結構,復雜程度相對較高。

          1.2.2 總線網(wǎng)絡拓撲結構 總線網(wǎng)絡拓撲結構是當前普遍采用的結構形式之一,該種拓撲形式主要是借助通信線路把所有的入網(wǎng)計算機連接到一條通信干路當中;同時,在通信干路的兩端連有終結器匹配線路阻抗來借此避免出現(xiàn)信號反射問題。由于總線網(wǎng)絡拓撲結構具有相對明顯的優(yōu)點,目前已經(jīng)成為局域網(wǎng)絡應用最廣的拓撲形式。它的優(yōu)勢是經(jīng)濟性好、結構簡單、利用效率高,它的缺點是網(wǎng)絡延伸距離和網(wǎng)絡容納的節(jié)點數(shù)量有限制,并且同一個時刻只允許兩個網(wǎng)絡節(jié)點進行通信。如果通信干路上的任何一個節(jié)點出現(xiàn)問題便會直接影響整個局域網(wǎng)絡的通信?偩網(wǎng)絡拓撲結構只需要鋪設通信主干電纜即可,因此其安裝過程相對容易;其配置過程中也比較簡單,節(jié)點的增加與刪除均非常容易操作,但是如果該主干通信電纜的接入點數(shù)量飽和時,便需要重新鋪設新的主干通信電纜。但是如果出現(xiàn)故障維修時的難度比較大,因為在進行介質故障排除時,需要把該故障限制在某個區(qū)間(網(wǎng)段),位于該區(qū)間的非故障用戶的正常使用均要受到影響。

          1.2.3 星形網(wǎng)絡拓撲結構 該種拓撲結構形式主要將某一個網(wǎng)絡節(jié)點作為處理中樞,而相關的入網(wǎng)設備均利用物理鏈路與該處理中樞節(jié)點進行連接。星形網(wǎng)絡拓撲結構的優(yōu)點非常突出,即控制簡單、網(wǎng)絡架設容易、結構簡潔,其缺點也比較明顯,即作為處理中樞的網(wǎng)絡節(jié)點的工作負載非常大,降低了可靠水平以及通信線路的利用效率。星形網(wǎng)絡拓撲結構可以進行優(yōu)化“改裝”,例如,將一個星形網(wǎng)絡拓撲結構隱藏在另一個星形網(wǎng)絡拓撲結構當中,便會形成新的層次性網(wǎng)絡拓撲結構或者樹形網(wǎng)絡拓撲結構。星形網(wǎng)絡拓撲結構的安裝過程中要相對復雜和困難一些,所使用的通信電纜也要稍多一些。但是,星形網(wǎng)絡拓撲結構的重新配置操作比較簡便,僅僅需要在改變、刪除或者增加某個端口的連接即可。但是星形網(wǎng)絡拓撲結構的維護管理難度相對較大,主要是因為在星形網(wǎng)絡拓撲結構中,網(wǎng)絡中的一切數(shù)據(jù)和信息均需要經(jīng)過處理中樞的中心設備,并由其匯集處理。因為結構形式特殊,所以一旦網(wǎng)絡出現(xiàn)故障,受故障影響的用戶則能夠降到最少,并可以進行很好地處理。

          1.3ATM技術

          Anchronous Transfer Mode,即異步傳輸模式,簡稱ATM。圖像、視頻、音頻等多媒體內容的增多迫使用戶來獲得更高的'接入速率,但是傳統(tǒng)的電路交換 和分組交換對于日益增加的交換任務顯得束手無策。在進行大量任務交換時,電路交換的突發(fā)性和傳輸速率均會產生較大的變化,增加了控制難度;在傳輸速率較大的情況下,分組交換的協(xié)議數(shù)據(jù)單元需要占用各層處理的大量資源,信息傳輸延遲問題嚴重。異步傳輸模式(ATM)的寬帶信息交換是它的典型優(yōu)勢,因此,它在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)當中均獲得了親睞。異步傳輸模式(ATM)具有高速數(shù)據(jù)傳輸率和支持許多種類型如聲音、數(shù)據(jù)、傳真、實時視頻、CD質量音頻和圖像的通信,它是一項信元中繼技術,數(shù)據(jù)分組大小固定。你可將信元想象成一種運輸設備,能夠把數(shù)據(jù)塊從一個設備經(jīng)過ATM交換設備傳送到另一個設備。所有信元具有同樣的大小,不像幀中繼及局域網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分組大小不定。使用相同大小的信元可以提供一種方法,預計和保證應用所需要的帶寬。

          1.4VLAN技術

          Virtual LAN,即虛擬局域網(wǎng),簡稱VLAN。VLAN系統(tǒng)的交換機配備高速以太網(wǎng)升級接口,并支持交換機間連接協(xié)議(ISL),具備跨越高速以太主干網(wǎng)連接的兼容性。ISL協(xié)議可提供跨越骨干網(wǎng)的第二層VLAN標識,并將每個數(shù)據(jù)包直接傳送到已配置有相應VLAN標識的交換機,從而極大地減少了整個企業(yè)中的廣播量。任何VLAN配置差異都可通過動態(tài)配置分析和運行記錄生成過程檢測出,并可通知到網(wǎng)絡管理應用軟件。這樣保證在安裝交換的網(wǎng)絡上具有配置兼容性,而且減少了由網(wǎng)絡管理員導致的配置錯誤。VLAN通過基于協(xié)議類型和網(wǎng)絡地址的分段,可在網(wǎng)絡層(通常指第三層)上得到進一步定義。這種類型的VLAN分段需要子網(wǎng)地址與VLAN組映射。交換機將終端站的MAC地址和基于于網(wǎng)地址的對應VLAN連接起來,同時選定在同一VLAN中的其他站的相應網(wǎng)絡端口。這種方法的優(yōu)點在于網(wǎng)絡管理員可根據(jù)每個包中的網(wǎng)絡層信息對網(wǎng)絡進行分段。

          2應用實例

          某住宅小區(qū)為了實現(xiàn)信息化,構建了寬帶局域網(wǎng)絡。其總體設計方案簡介如下:第一,絡操作服務平臺的基礎是局域網(wǎng)絡和TCP/IP協(xié)議集。選擇CISCO WORKS FORwIN網(wǎng)管軟件,可以實現(xiàn)對內外網(wǎng)的全面、綜合管理。第二,確保內部網(wǎng)絡的安全,采用內外網(wǎng)隔離方式,與外部網(wǎng)絡連接采用防火墻等安全措施。第三,網(wǎng)絡應用支持與開發(fā)工具包括網(wǎng)絡服務功能、外部資源連接、以及應用系統(tǒng)開發(fā)工具等組成部份。第四,絡服務功能包括信息查詢、發(fā)布等,支持電子郵件、域名服務、文件傳輸服務。外部資源連接的功能是實現(xiàn)WEB服務與企業(yè)管理信息數(shù)據(jù)庫的互連。第五,統(tǒng)開發(fā)工具是開發(fā)基于的多種應用軟件系統(tǒng)的開發(fā)工具,包括系統(tǒng)互連、面向對象的多種網(wǎng)絡應用開發(fā)工具。

          參考文獻

          朱永泉,王輝,張彥秋,王志波,等. 小區(qū)住宅接入寬帶網(wǎng)布線設計方案. 黑龍江通信技術,2002(01):56-58.

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