1、智能社區(qū)設(shè)計(jì)方案(3)5、智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原那么：51系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想：建立智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)，要求我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮如下特點(diǎn)：穩(wěn)定可靠只有運(yùn)行穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)才是可靠的網(wǎng)絡(luò)，而網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行取決于諸多因素，如網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的可靠，而選擇一個(gè)具有運(yùn)營(yíng)此類網(wǎng)絡(luò)規(guī)模經(jīng)歷的網(wǎng)絡(luò)合作廠商那么更為重要。要求有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的備份技術(shù)。高帶寬為了支持?jǐn)?shù)據(jù)、話音、視像多媒體的傳輸才能，在技術(shù)上要到達(dá)當(dāng)前的國(guó)際先進(jìn)程度。要采用最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以適應(yīng)大量數(shù)據(jù)和多媒體信息的傳輸，既要滿足目前的業(yè)務(wù)需求，又要充分考慮將來的開展。為此應(yīng)選用高帶寬的先進(jìn)技術(shù)。易擴(kuò)展系統(tǒng)要有可擴(kuò)展性和可晉級(jí)性，隨著業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)和

2、應(yīng)用程度的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)和信息流將按指數(shù)增長(zhǎng)，需要網(wǎng)絡(luò)有很好的可擴(kuò)展性，并能隨著技術(shù)的開展不斷晉級(jí)。易擴(kuò)展不僅僅指設(shè)備端口的擴(kuò)展，還指網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的易擴(kuò)展性：即只有在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造設(shè)計(jì)合理的情況下，新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)才能方便地參加已有網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的易擴(kuò)展：無論是選擇第三層網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，還是規(guī)劃第二層虛擬網(wǎng)的劃分，都應(yīng)注意其擴(kuò)展才能。QS保證隨著網(wǎng)絡(luò)中多媒體的應(yīng)用越來越多，這類應(yīng)用對(duì)效勞質(zhì)量的要求較高，本網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)能保證QS，以支持這類應(yīng)用。平安性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有良好的平安性，由于智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)連接園區(qū)內(nèi)部所有用戶，平安管理非常重要。應(yīng)支持VLAN的劃分，并能在VLAN之間進(jìn)展第三層交換時(shí)進(jìn)展有效的平安控制，

3、以保證系統(tǒng)的平安性。易管理因?yàn)樯鐓^(qū)內(nèi)上網(wǎng)用戶很多，如何管理好他們的通信，做到既保證一定的用戶通信質(zhì)量，又合理的利用網(wǎng)絡(luò)資源，是建好一個(gè)網(wǎng)絡(luò)所面臨的首要問題。IP組播由于智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)中會(huì)包含許多多媒體應(yīng)用通信，會(huì)存在許多的播送信息，占用大量的帶寬資源。所以在本工程中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)能支持IP組播，可以減少網(wǎng)絡(luò)中不必要的播送，節(jié)省主干的帶寬。52主干網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述：在智能建筑網(wǎng)絡(luò)的建立中，主干網(wǎng)選擇何種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)建立的成功與否起著決定性的作用。選擇適宜智能建筑網(wǎng)絡(luò)需求特點(diǎn)的主流網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不但能保證網(wǎng)絡(luò)的高性能，還能保證網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)性和擴(kuò)展性，可以在將來向更新技術(shù)平滑過渡，保護(hù)用戶的投資。在本章中，我

4、們將對(duì)當(dāng)今幾種主要的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作簡(jiǎn)單的介紹和分析，目前在局域網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用最廣泛的技術(shù)有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、FDDI、TkenRing以及最新崛起的AT異步傳輸形式、千兆以太網(wǎng)等。在這些技術(shù)中，千兆以太網(wǎng)以其在局域網(wǎng)領(lǐng)域中支持高帶寬、多傳輸介質(zhì)、多種效勞、保證QS等特點(diǎn)正逐漸占據(jù)主流位置。521以太網(wǎng)Ethernet以太網(wǎng)是應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它基于SA/D沖突檢測(cè)媒體訪問/載波偵聽機(jī)制，采用共享介質(zhì)的方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的通訊，帶寬為10bps。SA/D技術(shù)采用總線控制技術(shù)及退避算法。當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送時(shí)，首先需監(jiān)聽總線以決定介質(zhì)上是否存在其它站的發(fā)送信號(hào)。假設(shè)介質(zhì)是空閑的，那么可以發(fā)送，假設(shè)介質(zhì)

5、是繁忙的，那么隔一次間隔后重發(fā)，即采用某種退避算法。早期的以太網(wǎng)由于它介質(zhì)共享的特性，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)增加時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的性能會(huì)迅速下降，另外缺乏對(duì)多種效勞和QS的支持。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開展，如今的以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)從共享技術(shù)開展到交換技術(shù)，交換以太網(wǎng)的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的共享式以太網(wǎng)技術(shù)得到極大改進(jìn)。共享式局域網(wǎng)上的所有節(jié)點(diǎn)如主機(jī)、工作站共同分享同一帶寬，當(dāng)網(wǎng)上兩個(gè)任意節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)只能等待。交換以太網(wǎng)那么利用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在不同網(wǎng)段之間建立多個(gè)獨(dú)享連接(就象 交換機(jī)可同時(shí)為眾多的用戶建立對(duì)話通道一樣)，采用按目的地址的定向傳輸，為每個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)段提供專用的頻帶即帶寬獨(dú)享，增大了網(wǎng)絡(luò)的傳輸吞吐量，進(jìn)步了傳輸速率

6、，其主干網(wǎng)上無碰撞問題。虛擬網(wǎng)技術(shù)與交換技術(shù)相結(jié)合，有效地解決了播送問題，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)更加靈敏，網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)更加方便。交換式以太網(wǎng)抑制了共享式以太網(wǎng)的缺點(diǎn)，并借助于IP技術(shù)的新開展，如IPultiast、IPQS等技術(shù)的推出使得交換以太網(wǎng)可以支持多媒體技術(shù)等多種業(yè)務(wù)效勞。522快速以太網(wǎng)(FastEthernet)快速以太網(wǎng)技術(shù)仍然是以太網(wǎng)，也是總線或星型構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)，快速以太網(wǎng)仍支持共享形式，在共享形式下仍采用的是播送形式SA/D競(jìng)爭(zhēng)方式訪問，IEEE802.3，所以在共享形式下的快速以太網(wǎng)繼承了傳統(tǒng)共享以太網(wǎng)的所有特點(diǎn)，但是帶寬增大了10倍?？焖僖蕴W(wǎng)的應(yīng)用主要是基于它的交換形式。在交換形

7、式下，快速以太網(wǎng)完全沒有SA/D這種機(jī)制的缺陷，除了上面談到的交換以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)以外，交換形式下的快速以太網(wǎng)可以工作在全雙工的狀態(tài)下，使得網(wǎng)絡(luò)帶寬可以到達(dá)200bps。因此快速以太網(wǎng)是一種在局域網(wǎng)技術(shù)中性能價(jià)格比非常好的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在支持多媒體技術(shù)的應(yīng)用上可以提供很好的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和效勞。5.2.3令牌網(wǎng)(TkenRing)令牌網(wǎng)使用一種標(biāo)記數(shù)據(jù)作為令牌，它始終在環(huán)上傳輸，當(dāng)無幀發(fā)送時(shí)，令牌為空閑狀態(tài)，所有的站點(diǎn)都可以俘獲令牌，只有當(dāng)站點(diǎn)獲得空閑令牌后，才將令牌設(shè)置成忙狀態(tài)，并發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)隨令牌至目的站點(diǎn)后，目的站點(diǎn)將數(shù)據(jù)復(fù)制，令牌繼續(xù)環(huán)行返回到發(fā)送站點(diǎn)，這時(shí)發(fā)送站點(diǎn)才將俘獲的令牌釋放，令牌重新成為

8、空閑狀態(tài)。一般令牌網(wǎng)指令牌環(huán)網(wǎng)TkenRing和令牌總線網(wǎng)TkenBus?；贗EEE802.4標(biāo)準(zhǔn)的TkenBus是一種物理上的總線構(gòu)造，而其站點(diǎn)組成一個(gè)邏輯的環(huán)形構(gòu)造，令牌那么在邏輯環(huán)上運(yùn)行，其運(yùn)行原理與TkenRing根本一樣。目前TkenBus非常少用；TkenRing是基于IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，目前說的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)多是指IB的令牌傳遞環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)，它有4b/s和16b/s兩種傳輸速率。令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹饕攸c(diǎn)是可以保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備在可以預(yù)定的時(shí)間間隔獲得對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用。由于這種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的價(jià)格較高，不利于普及，另外缺乏對(duì)多種效勞和QS的支持。在國(guó)

9、內(nèi)應(yīng)用的例子較少。5.2.4光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDIFDDI是高性能的高速寬帶LAN技術(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)為ANSI3T9.5/IS9384。FDDI物理構(gòu)造是二個(gè)平行的、相對(duì)作反向傳輸?shù)碾p環(huán)構(gòu)造網(wǎng)，它采用定時(shí)的令牌傳送協(xié)議。因此，它可以被看作是一個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議的高速版本。但與TkenRing技術(shù)不同的是當(dāng)其發(fā)送完幀后就立即產(chǎn)生新的令牌幀，故其利用率較高，其運(yùn)行速度可達(dá)100bps。其雙環(huán)構(gòu)造有非常好的冗余特性。FDDI有兩種接入方式：雙端口連接站DAS，單端口連接站SAS。DAS方式比較貴，但有冗余功能；SAS需要有源集中器，且無冗余功能。FDDI有幾個(gè)通過帶寬分配來實(shí)現(xiàn)的優(yōu)先機(jī)制，一個(gè)是同步帶寬分

10、配SBA機(jī)制，它可以讓管理員將一定量的帶寬分配給一些確定的工作站，讓它們有更多的捕獲令牌時(shí)機(jī)。第二個(gè)是異步效勞AS，它占用未通過SBA分配的帶寬并將這部分帶寬等分給環(huán)上的工作站。銅線分布式數(shù)據(jù)接口(DDI)是FDDI的一種變型，可以在不昂貴的銅線電纜上運(yùn)行而使用一樣的協(xié)議。FDDI和DDI的優(yōu)點(diǎn)是冗余度、內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)管理、有保證的訪問和廣泛的適用性。但是，F(xiàn)DDI/DDI是昂貴和復(fù)雜的，另外缺乏對(duì)多種效勞和QS的支持，始終未成為主流技術(shù)，開展速度緩慢，前景不被看好。5.2.5異步傳輸形式ATAT作為一種全新的交換技術(shù)，有其明顯的優(yōu)越性。AT是將分組交換與電路交換優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用定長(zhǎng)的5

11、3字節(jié)的小的幀格式，其中48個(gè)字節(jié)為信息的有效負(fù)荷，另有5個(gè)字節(jié)為信元頭部。對(duì)于有效負(fù)荷在中間節(jié)點(diǎn)不作檢驗(yàn)，信息的校驗(yàn)在通信的末端設(shè)備中進(jìn)展，以保證高的傳輸速率和低的時(shí)延。AT最初是為了在公共網(wǎng)內(nèi)使用而設(shè)計(jì)的，但如今已成了專用網(wǎng)開展的中心，并已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)階段大量進(jìn)入市場(chǎng)，這個(gè)轉(zhuǎn)變要?dú)w功于AT論壇等組織的努力。AT論壇的迅速開展真實(shí)地說明了人們對(duì)AT興趣的增長(zhǎng)。AT論壇于1991年由is系統(tǒng)公司和另外三家公司設(shè)立，目的是為了促進(jìn)AT的互操作性，如今AT論壇已經(jīng)吸引了來自公用和專用網(wǎng)以及計(jì)算機(jī)工業(yè)的700余家公司參加，指導(dǎo)著眾多先進(jìn)客戶機(jī)構(gòu)、電信效勞提供商和獨(dú)立軟件廠商。在廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)和公用網(wǎng)內(nèi)

12、，AT正在被主要采用，因?yàn)樗瓤梢詫⒍喾N效勞多路復(fù)用到一種根底設(shè)施上，滿足功能越來越強(qiáng)的臺(tái)式機(jī)對(duì)帶寬不斷增長(zhǎng)的需求，又能提供虛擬LAN和多媒體等新的網(wǎng)絡(luò)效勞。但是，AT技術(shù)也有其缺點(diǎn)。首先是標(biāo)準(zhǔn)還沒有完全制定完成，很多重要標(biāo)準(zhǔn)還在修正之中，這就影響了AT技術(shù)的推廣，尤其是在局域網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)。其次，AT技術(shù)目前主要應(yīng)用是在專用網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi)，而延展到外圍和用戶端均仍采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等)，這就使得在AT網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間要建立一個(gè)中間的銜接層，這是一種在AT信元與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的幀構(gòu)造之間互相轉(zhuǎn)換的技術(shù)，如lassiIP和ATLANE等技術(shù)，這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以把傳統(tǒng)

13、網(wǎng)絡(luò)接入到AT網(wǎng)絡(luò)中，但缺點(diǎn)是帶來了很大的資源開銷，這在很大程度上增加了AT網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性并且降低了網(wǎng)絡(luò)的總體性能。另外，目前的大部分網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用主要是基于IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，直接針對(duì)AT信元的應(yīng)用很少，這在很大程度上也增加了AT網(wǎng)絡(luò)使用和管理的復(fù)雜性。5.2.6千兆位以太網(wǎng)技術(shù)GigabitEthernet千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以簡(jiǎn)單的以太網(wǎng)技術(shù)為根底，為網(wǎng)絡(luò)主干提供1Gbps的帶寬。千兆位以太網(wǎng)技術(shù)以自然的方法來晉級(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，價(jià)格低，同時(shí)比較簡(jiǎn)單，例如保存以太網(wǎng)的幀格式、管理工具和對(duì)網(wǎng)絡(luò)概念上的認(rèn)識(shí)。千兆以太網(wǎng)是相當(dāng)成功

14、的10bps以太網(wǎng)和100bps快速以太網(wǎng)連接標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展。如今千兆位以太網(wǎng)成熟的標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.3z，IEEE802.3z的目的是：使用IEEE802.3幀格式；可以使用全雙工和半雙工；共享形式下仍使用SA/D；對(duì)安裝介質(zhì)的向后兼容；傳輸速度比快速以太網(wǎng)進(jìn)步十倍，比以太網(wǎng)進(jìn)步一百倍。千兆以太網(wǎng)通過載波擴(kuò)展arrierExtensin、采用帶中繼、交換功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及多種激光器和光纖將連接間隔 擴(kuò)展到從500米至3000米。如采用1300n激光器和50u的單膜光釬傳輸間隔 可以到達(dá)3k。如今，神州數(shù)碼的交換機(jī)上的千兆以太網(wǎng)接口還支持LH的標(biāo)準(zhǔn)，采用光纖可以支持高達(dá)60K的傳輸間隔 。千兆

15、位以太網(wǎng)可以提供更高的帶寬，并且成為有強(qiáng)大伸縮性的以太網(wǎng)家族的第三個(gè)成員。利用交換機(jī)或路由器可以與現(xiàn)有低速的以太網(wǎng)用戶和設(shè)備連接起來，因?yàn)榍д孜灰蕴W(wǎng)的幀格式和幀尺寸大小等都與所有以太網(wǎng)技術(shù)一樣，不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)做任何改變。這種晉級(jí)方法使得千兆位以太網(wǎng)相對(duì)于其他高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，在經(jīng)濟(jì)和管理性能方面都是較好的選擇。在Intranet應(yīng)用中，有很多新的應(yīng)用需求不斷出現(xiàn)，包括視頻和音頻。以前人們認(rèn)為這些對(duì)時(shí)延要求高的應(yīng)用只有在AT這樣的網(wǎng)絡(luò)上才能實(shí)現(xiàn)，然而如今一些新技術(shù)交換技術(shù)、視頻壓縮技術(shù)，如PEG2)、新協(xié)議RTP、RTP、RSVP等和新標(biāo)準(zhǔn)如802.1Q、802.1p等的出現(xiàn)使得在局域網(wǎng)中千兆位

16、以太網(wǎng)也可以極好地支持視頻和音頻等多媒體數(shù)據(jù)應(yīng)用。千兆位以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)非常靈敏，幾乎對(duì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造沒有限制，可以是交換式、共享式的或基于路由器的。如今正在應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，例如，特定IP交換技術(shù)和第三層的交換技術(shù)，都與千兆位以太網(wǎng)完全兼容。千兆位以太網(wǎng)可以通過價(jià)格廉價(jià)的共享集線器、交換機(jī)或路由器來實(shí)現(xiàn)。千兆位以太網(wǎng)支持新的交換機(jī)之間或交換機(jī)工作站之間全雙工的連接形式，同時(shí)也支持半雙工連接形式以便與基于SA/D存取方式的共享集線器連接。千兆位以太網(wǎng)使用的傳輸介質(zhì)有光纖、5類非屏蔽雙絞線(UTP)或同軸電纜。目前，千兆以太網(wǎng)支持單模光纖、多模光纖和同軸電纜，支持5類非屏蔽雙絞線(UTP)的標(biāo)準(zhǔn)正在制定中。IEEE已批準(zhǔn)千兆位以太網(wǎng)工程IEEE802.3z提出的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)正在開展基于UTP、STP的千兆以太網(wǎng)。下表列出了千兆以太網(wǎng)如今支持的間隔 標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)名稱媒質(zhì)傳輸間隔 1000Base-SX波長(zhǎng)850n62.5微米多模光纖50微米多模光纖260米525米1000Base-LX波長(zhǎng)1300n62.5微米多模光纖50微米多模光纖單模光纖260米525米3公里1000Base-T非屏蔽雙絞線100米千兆位以太網(wǎng)的管理與以前使用和理解的以太網(wǎng)一樣，使用千兆以太網(wǎng)，主干和各網(wǎng)段及桌面已實(shí)現(xiàn)了無縫