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摘 要：計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )通信的快速發(fā)展推動(dòng)了寬帶局域網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，當前在住宅小區、辦公樓等區域中構建和架設寬帶局域網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)成為一種必然趨勢。筆者簡(jiǎn)要介紹了寬帶局域網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，并在此基礎上提出了寬帶局域網(wǎng)絡(luò )總體規劃和設計方案。該方案給出了滿(mǎn)足使用需求的網(wǎng)絡(luò )設備配置，同時(shí)組建了全方位、多層次的安全體系，在布線(xiàn)方面結合實(shí)際要求給出了結構化布線(xiàn)系統配置。
關(guān)鍵詞：寬帶通信； 局域網(wǎng)； 結構化布線(xiàn)系統； 網(wǎng)絡(luò )系統
Local Area Network，即局域網(wǎng)，簡(jiǎn)稱(chēng)LAN，它主要是指在較小的地理范圍內借助于高速通信線(xiàn)路（例如寬帶網(wǎng)絡(luò )）將計算機或者工作站連接成為一個(gè)完整的計算機網(wǎng)絡(luò )系統。在住宅小區、辦公樓等有效的地理范圍之內，局域網(wǎng)是該區域范圍內網(wǎng)絡(luò )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(luò )內部人員開(kāi)放，一般情況下，外部人員無(wú)法對其進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，只有內部人員才能夠對其進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，因而，寬帶局域網(wǎng)絡(luò )是信息時(shí)代進(jìn)行內部交流以及進(jìn)行內部管理的重要工具之一。綜合來(lái)看，寬帶局域網(wǎng)絡(luò )為特定地理范圍內的一個(gè)單位共有，并且站點(diǎn)數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(diǎn)：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，還可以共享各種數據、軟件等等，不僅提高了他們的使用效率，而且分攤了用戶(hù)的使用成本。其次，在寬帶局域網(wǎng)絡(luò )中，用戶(hù)可以通過(guò)一個(gè)站點(diǎn)來(lái)快速訪(fǎng)問(wèn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò )，使用便利性非常好。再次，寬帶局域網(wǎng)絡(luò )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(jìn)行靈活地調整甚至改變，而且軟件程序、操作系統等也能夠比較方便地進(jìn)行升級更新。最后，由于寬帶局域網(wǎng)絡(luò )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(guān)技術(shù)分析
1.1以太網(wǎng)技術(shù)
以太網(wǎng)是一種基帶網(wǎng)絡(luò )規范，它由Xerox公司創(chuàng )建，后由Xerox公司、DEC公司以及Intel公司共同開(kāi)發(fā)確定。以太網(wǎng)采用基帶傳輸，利用傳輸設備和對絞線(xiàn)能夠根據不同的要求分別實(shí)現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(luò )。從目前的應用情況來(lái)看，控制網(wǎng)絡(luò )系統、校園局域網(wǎng)絡(luò )、證券網(wǎng)絡(luò )系統、辦公自動(dòng)化系統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(shù)已經(jīng)成為當前局域網(wǎng)絡(luò )的主流技術(shù)。另外，成本經(jīng)濟、性能穩定、實(shí)時(shí)性強、技術(shù)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(huì )使其在可以預見(jiàn)的將來(lái)內獲得良好的發(fā)展。
1.2拓撲結構
寬帶局域網(wǎng)絡(luò )的常見(jiàn)拓撲結構主要包括以下幾種：
1.2.1 環(huán)形網(wǎng)絡(luò )結構 該拓撲結構是一個(gè)非常典型的從點(diǎn)至點(diǎn)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(gè)閉合的環(huán)，例如令牌環(huán)形網(wǎng)。在環(huán)形網(wǎng)絡(luò )結構形式中，數據和信息依照固定的方向進(jìn)行傳送，即不是順時(shí)針?lè )较虮闶悄鏁r(shí)針?lè )较�。環(huán)形結構的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都比較明顯，首先，其優(yōu)點(diǎn)是由于每一個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)與相鄰兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的連接均直接通過(guò)物理鏈路，因而，數據和信息傳輸控制機制比較簡(jiǎn)單，而且傳輸過(guò)程中具有很好的實(shí)時(shí)性；另外，網(wǎng)絡(luò )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(diǎn)是如果網(wǎng)絡(luò )中的任何一個(gè)節點(diǎn)出現問(wèn)題，便直接導致整個(gè)網(wǎng)絡(luò )通信的中斷，因此環(huán)形網(wǎng)絡(luò )結構的可靠性比較低。目前，為了克服環(huán)形網(wǎng)絡(luò )結構先天性的可靠性低問(wèn)題，某些網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)采用了網(wǎng)絡(luò )自愈功能，即某個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)出現問(wèn)題之后，該功能便可以進(jìn)行鏈路的自動(dòng)切換，但是由于該功能需要調整訪(fǎng)問(wèn)控制機制和網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，復雜程度相對較高。
1.2.2 總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )拓撲結構 總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )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(xiàn)路把所有的入網(wǎng)計算機連接到一條通信干路當中；同時(shí)，在通信干路的兩端連有終結器匹配線(xiàn)路阻抗來(lái)借此避免出現信號反射問(wèn)題。由于總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )拓撲結構具有相對明顯的優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)成為局域網(wǎng)絡(luò )應用最廣的拓撲形式。它的優(yōu)勢是經(jīng)濟性好、結構簡(jiǎn)單、利用效率高，它的缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò )延伸距離和網(wǎng)絡(luò )容納的節點(diǎn)數量有限制，并且同一個(gè)時(shí)刻只允許兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)進(jìn)行通信。如果通信干路上的任何一個(gè)節點(diǎn)出現問(wèn)題便會(huì )直接影響整個(gè)局域網(wǎng)絡(luò )的通信�？偩�(xiàn)網(wǎng)絡(luò )拓撲結構只需要鋪設通信主干電纜即可，因此其安裝過(guò)程相對容易；其配置過(guò)程中也比較簡(jiǎn)單，節點(diǎn)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(diǎn)數量飽和時(shí)，便需要重新鋪設新的主干通信電纜。但是如果出現故障維修時(shí)的難度比較大，因為在進(jìn)行介質(zhì)故障排除時(shí)，需要把該故障限制在某個(gè)區間（網(wǎng)段），位于該區間的非故障用戶(hù)的正常使用均要受到影響。
1.2.3 星形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構 該種拓撲結構形式主要將某一個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)作為處理中樞，而相關(guān)的入網(wǎng)設備均利用物理鏈路與該處理中樞節點(diǎn)進(jìn)行連接。星形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構的優(yōu)點(diǎn)非常突出，即控制簡(jiǎn)單、網(wǎng)絡(luò )架設容易、結構簡(jiǎn)潔，其缺點(diǎn)也比較明顯，即作為處理中樞的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的工作負載非常大，降低了可靠水平以及通信線(xiàn)路的利用效率。星形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構可以進(jìn)行優(yōu)化“改裝”，例如，將一個(gè)星形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構隱藏在另一個(gè)星形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構當中，便會(huì )形成新的層次性網(wǎng)絡(luò )拓撲結構或者樹(shù)形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。星形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構的安裝過(guò)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(luò )拓撲結構的重新配置操作比較簡(jiǎn)便，僅僅需要在改變、刪除或者增加某個(gè)端口的連接即可。但是星形網(wǎng)絡(luò )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(luò )拓撲結構中，網(wǎng)絡(luò )中的一切數據和信息均需要經(jīng)過(guò)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(luò )出現故障，受故障影響的用戶(hù)則能夠降到最少，并可以進(jìn)行很好地處理。
1.3ATM技術(shù)
Anchronous Transfer Mode，即異步傳輸模式，簡(jiǎn)稱(chēng)ATM。圖像、視頻、音頻等多媒體內容的增多迫使用戶(hù)來(lái)獲得更高的'接入速率，但是傳統的電路交換 和分組交換對于日益增加的交換任務(wù)顯得束手無(wú)策。在進(jìn)行大量任務(wù)交換時(shí)，電路交換的突發(fā)性和傳輸速率均會(huì )產(chǎn)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)議數據單元需要占用各層處理的大量資源，信息傳輸延遲問(wèn)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）具有高速數據傳輸率和支持許多種類(lèi)型如聲音、數據、傳真、實(shí)時(shí)視頻、CD質(zhì)量音頻和圖像的通信，它是一項信元中繼技術(shù)，數據分組大小固定。你可將信元想象成一種運輸設備，能夠把數據塊從一個(gè)設備經(jīng)過(guò)ATM交換設備傳送到另一個(gè)設備。所有信元具有同樣的大小，不像幀中繼及局域網(wǎng)系統數據分組大小不定。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(shù)
Virtual LAN，即虛擬局域網(wǎng)，簡(jiǎn)稱(chēng)VLAN。VLAN系統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(gè)數據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(gè)企業(yè)中的廣播量。任何VLAN配置差異都可通過(guò)動(dòng)態(tài)配置分析和運行記錄生成過(guò)程檢測出，并可通知到網(wǎng)絡(luò )管理應用軟件。這樣保證在安裝交換的網(wǎng)絡(luò )上具有配置兼容性，而且減少了由網(wǎng)絡(luò )管理員導致的配置錯誤。VLAN通過(guò)基于協(xié)議類(lèi)型和網(wǎng)絡(luò )地址的分段，可在網(wǎng)絡(luò )層（通常指第三層）上得到進(jìn)一步定義。這種類(lèi)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(lái)，同時(shí)選定在同一VLAN中的其他站的相應網(wǎng)絡(luò )端口。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò )管理員可根據每個(gè)包中的網(wǎng)絡(luò )層信息對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行分段。
2應用實(shí)例
某住宅小區為了實(shí)現信息化，構建了寬帶局域網(wǎng)絡(luò )。其總體設計方案簡(jiǎn)介如下：第一，絡(luò )操作服務(wù)平臺的基礎是局域網(wǎng)絡(luò )和TCP/IP協(xié)議集。選擇CISCO WORKS FORwIN網(wǎng)管軟件，可以實(shí)現對內外網(wǎng)的全面、綜合管理。第二，確保內部網(wǎng)絡(luò )的安全，采用內外網(wǎng)隔離方式，與外部網(wǎng)絡(luò )連接采用防火墻等安全措施。第三，網(wǎng)絡(luò )應用支持與開(kāi)發(fā)工具包括網(wǎng)絡(luò )服務(wù)功能、外部資源連接、以及應用系統開(kāi)發(fā)工具等組成部份。第四，絡(luò )服務(wù)功能包括信息查詢(xún)、發(fā)布等，支持電子郵件、域名服務(wù)、文件傳輸服務(wù)。外部資源連接的功能是實(shí)現WEB服務(wù)與企業(yè)管理信息數據庫的互連。第五，統開(kāi)發(fā)工具是開(kāi)發(fā)基于的多種應用軟件系統的開(kāi)發(fā)工具，包括系統互連、面向對象的多種網(wǎng)絡(luò )應用開(kāi)發(fā)工具。
參考文獻
朱永泉，王輝，張彥秋，王志波，等. 小區住宅接入寬帶網(wǎng)布線(xiàn)設計方案. 黑龍江通信技術(shù)，2002（01）：56-58.
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