计算机网络技术专业_毕业设计——_智能小区网络规划.docx

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1、计算机网络技术专业_毕业设计_智能小区网络规划 目录. II 第1章绪论 (1) 1.1课题背景 (1) 1.2智能化小区的系统组成和功能 (1) 第2章宽带网络 (3) 2.1网络需求调查 (3) 2.1.1网络功能 (3) 2.1.2网络传输速率 (3) 2.1.3用网时间 (3) 2.1.4网络安全 (4) 2.1.5网络升级 (4) 2.2网络规划内容 (4) 2.2.1网络拓扑 (4) 2.2.2网络设备 (6) 2.2.3网络功能 (7) 2.3宽带接入网比较 (8) 2.3.1 ADSL接入技术。 (8) 2.3.2 Cable Modem接入技术 (8) 2.3.3 LAN接入

2、技术 (9) 2.4网络方案设计 (9) 2.4.1宽带接入方案概述 (9) 2.4.2网络设计重点考虑的问题 (10) 2.5针对不同密度的用户网络设计描述 (14) 2.5.1低密度社区网络结构设计 (14) 2.5.2高密度社区网络结构设计 (15) 第3章综合布线 (16) 3.1综合布线设计 (16) 3.1.1综合布线标准 (16) 3.1.2综合布线设计要求 (18) 3.1.3布线线缆的选择 (19) 3.2综合布线的施工 (20) 3.2.1双绞线布线施工 (20) 3.2.2光缆布线施工 (21) 3.3综合布线的测试 (23) 3.3.1综合布线测试标准 (23) 第4章

3、网络设备 (25) 4.1集线设备 (25) 4.1.1交换机概述 (25) 4.1.2交换机的参数与选择 (25) 4.2路由设备 (27) 4.2.1路由器概述 (27) 4.2.2路由的参数与选择 (27) 4.3安全设备 (28) 4.3.1防火墙 (28) 4.3.2入侵防御系统 (29) 4.4网络存储 (29) 4.4.1磁盘阵列与NAS (29) 4.4.2存储局域网(SAN) (29) 第5章网络安全管理 (31) 5.1网络管理功能 (31) 5.2网络管理标准 (32) 5.3网络管理工具 (33) 5.4网络安全 (33) 第6章总结 (35) 致谢 (36) 参考文献

4、 (37) 第1章绪论 近年来中国大步跨入了信息化社会，人们的工作生活与通信、信息的关系日益紧密，信息化社会在改变我们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战。人们对居住环境要求不断提高，希望有一个安全、舒适、便捷的家，智能小区于是在中国各地蓬勃发展起来，并已成为21世纪建筑业的发展主流。 1.1课题背景 智能小区是在智能大厦的基本含义中扩展和延伸出来的，它通过对小区建筑群四个基本要素（结构、系统、服务、管理以及它们之间的内在关联）的优化考虑，提供一个投资合理，又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的居住环境。计算机网络，也渐渐成为人们生活中不可分割的一部分。 1.2智能化小区的系统

5、组成和功能 智能化建筑的系统组成和基本功能主要由三大部分构成，即大楼自动化（又称建筑自动化，BA）、通信自动化（CA）和办公自动化（OA），这三个自动化通常称为“3A”，他们是智能化建筑中最重要的，而且必须具备的基本功能。目前有些地方的房地产开发公司为了突出某种功能，以提高建筑等级和工程造价，又提出防火自动化（FA）和信息管理自动化（MA），形成“5A”智能化建筑。甚至有的文件又提出保安自动化（SA），出现“6A”智能化建筑，但从国际惯例来看，FA和SA均放在BA中，MA已包含在OA内了，通常只采用“3A”的提法，为此，建议今后以“3A”智能化建筑提法为宜。 智能化建筑是现代信息、自动控制和建

6、筑工程等科学技术融会集成为整体的高新科技产物。它具有多种科学互相结合的特征。此外，智能化建筑环境规划支持系统和整个建筑工程本身是智能化建筑赖以存在的基础，它们必须满足智能化建筑的特殊功能要求，智能化建筑的智能化程度和功能将随着科学技术的不断发展而继续改进和完善，同时作为智能化建筑基础的建筑环境和建筑工程也必然要适应这种发展趋势。 随着计算机、通信、控制技术和图形显示技术日益紧密结合和不断发展，今 后通信功能、信息处理和自动控制等业务种类必然会不断增多，智能化建筑的自动化程度和智能化水平也必然继续提高。 小区网络系统在整个智能小区系统中，无疑是处在核心地位。小区物业管理中心对智能小区的各个子系统

7、的监视、控制、查询，小区的各项收费、通知，小区住户的电子商务、Internet漫游等等都得通过网络系统来实现。小区网络系统就好比是智能小区的大脑。 通过分析现状和需求, 结合当前网络技术发展水平, 初步决定以光纤千兆网技术实现网络主干线。这是当前应用最广泛、性价比最高、最成熟之干线网,是一个符合OSI的标准化网络。网络10/100M入户，住户独享10/100M带宽。10/100M 的带宽能够满足住户所有的需求了，包括视频点播、IP电话等。 第2章宽带网络 2.1网络需求调查 组建局域网，为什么还要对用户进行调查？正所谓：“顾客是上帝”，组建网络的目的就是为用户提供服务，因此，必须事先了解用户的

8、需求。不同的用户，需要借助网络实现的功能也不同。例如，有些用户需要经常传输大量数据，而有的可能只需要在每天上班时间上上网等诸多情况，这些都是在组建网络之前要调查清楚的，只有满足用户需求的网络才是一个合格的网络。 2.1.1网络功能 组件网络的目的是为用户服务，用户需要实现那些功能，这是在组网之前必须要调查清楚的，虽然不可能做到很好的满足每一个用户的需要，尤其是当网络规模较大时。但是，应尽量做到面面组到，尽量满足大部分用户及关键任务的需要。因此，在调查过程中要“想用户只所想”，广泛地听取普通用户的意见和建议。做出一份详细、全面的报告。 2.1.2网络传输速率 在网络中，不同部门的用户对网络传输速

9、率的要求不一致，而且实现网络传输的方式也会有些不同。例如，企业网络管理中心及数据库中心可能每天都要处理大量的内部数据，所以必然要求极高的传输速率作保障，而且所采用设备的性能一定要可靠，能够持续长时间的稳定运行：而作为负责连接到外部网络的部门（如连接到Internet），则每天都要与外部网络进行数据交换，就应当适当的采用高性能的网间数据交换设备，同时还要保障其传输速率，以免产生网络瓶颈。对于不同的网络,用户的用网时间是不同的。为了尽可能的充分利用网络资源。 2.1.3用网时间 还应当详细的调查用户使用网络的时间。如果大多数网络用户都集中在某个特定的时段使用网络，则可以在不同的时候将大量的网络带宽

10、转移到更需要的部门。例如，对于某些办公用户，大多集中在白天上班时间上网，很少有在深夜或在凌晨上网的，而这些用户却往往占用着大量的带宽：因此，应调查的用户的上 网时间，将用户集中在某个时间上网。而在非办公时间，则可将大量的带宽转移到服务器或用来做其他重要应用。另外，服务器一般担负着全天候对内外部网络提供服务，因此，要时刻保障服务器的网络传输速率。 2.1.4网络安全 网络安全也是网络管理员必须要解决的重要因素。要事先做好所侧重的准备工作，调查清楚不同用户需要那种网络安全级别。例如，对于服务器，自然要防范黑客、蠕虫病毒的攻击：而对内部网络用户，则主要是受网页、下载文件时感染的病毒侵害，因此，不仅要

11、注意及时地为用户更新系统补丁，还要安装病毒防火墙，并及时升级病毒库。 2.1.5网络升级 如今网络技术的发展可谓是一日千里,有最初的10Mbit/s，已发展到今天的100 Mbit/s, 1000 Mbit/s/和1Gbit/s，甚至10 Gbit/s网络也投入使用，并且随着技术的发展和用户的不断增加，网络仍有不断发展的趋势。大部分企业和学校网络，在经过几年的发展之后都会有扩展的需要。如果，在设计时没有考虑网络日后的升级，会造成前期设备的浪费。因此，为了避免不必要的投资，在规划网络之前必须调查企业的发展状况，初步了解是否有升级的需要。以及升级可能需要的大致时间等。 2.2网络规划内容 2.2.

12、1网络拓扑 1星形 各站点通过点到点的链路与中心站相连。特点是灵活方便，很容易在网络中增加新的站点，数据的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控，但它的费用高，布线难，中心节点的故障会引起整个网络瘫痪。如图2-1所示。 图2-1 星形拓扑结构 2树形 对于大中型网络来说，几乎全部采用树形结构，即核心交换机作为根，骨干交换机作为主干，工作组交换机作为作为枝。整个网络分为三层，即核心层，汇聚层和接入层。其中，核心层用于连接汇聚层的骨干交换机，汇聚层用于连接接入层的工作组交换机。接入层的工作组交换机用于连接普通计算机。从每一层上看，都是一个星形拓扑结构，都有一个中心节点。但从整个网络来看，所有的网络

13、节点呈树形排列，树形拓扑与星形的优点相似，但是比星形拓扑的扩展性更高。如图2-2所示。 图2-2 树形拓扑结构 3环形 局域网中的路由设备通过通行介质连成一个封闭的环形，并且所有的设备都可以与相邻的其他设备进行通信。由于该种结构中没有起点和终点，因此，即使链路某处中断，也仍然可以实现正常的网络传输，如图2-3所示。 图2-3 环形拓扑结构 环形拓扑结构一般用于以下用途： 大型局域网。在一些大型或超大型网络中，通常采用环形链路，并借助路由设备实现网络的高可用。 广域网。中小型局域网一般不采用环形结构。环形拓扑用于星形结构无法适用的、跨越较大地理范围的网络，因为一条环可以连接一个城市的几个地点，甚

14、至可以连接跨省的几个城市，因此，环形拓扑更使用于广域网。 容错主干。当出现电缆断开故障时，网络将通过后备单元为信息重新选择。不过，由于这一路径与主干路径相反，就使得环形的距离加倍，当然也就会使网速变慢，但却能使网络维持运转。 4总线型网络 网络中所有的站点共享一条数据通道。总线型网络安装简单方便，需要铺设的电缆最短，成本低，某个站点的故障一般不会影响整个网络。但介质的故障会导致网络瘫痪，总线网安全性低，监控比较困难，增加新站点也不如星型网容易。如图2-4所示。 图2-4 总线型拓扑结构 簇星型网、网状网等其他类型拓扑结构的网络都是以上述三种拓扑结构为基础的。 现在网络建设，最长用的是树型网结构

15、，我们的小区网络采用的也是这种结构。树型结构是分级的集中控制式网络，与星型相比，它的通信线路总长度短，成本较低，节点易于扩充，寻找路径比较方便，易诊断、易维护，但除了叶节点及其相连的线路外，任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影响。 2.2.2网络设备 要组建一个网络，网络设备是必不可少的，交换机，路由器和防火墙是几乎所有局域网络都要使用的基本设备。其中，交换机主要用于将其他网络设备(如交换机、路由器、防火墙)和所有的终端设备(如计算机、服务器和网络打印机等)连接在一起，实现彼此之间的通信：路由器则用于实现局域网之间，以及局域网与Internet的互联，将所有的网络连接砸开一起：而防火墙则

16、用于在内部网络之间， 以及内部网络和Internet之间创建一个安全屏障将恶意攻击阻拦在内部网络之外。然而，不同的网络、不同的用途、都要使用不同的设备，因此，在搭建网络之前就应当先规划好要使用的网络设备。 通常，一个完整的网络一般可以划分为三个部分：网络控制中心、分建筑网络以及水平连接网络。网络控制中心用来对整个网络实施控制和管理，也是整个网络的核心，因此，一般需要使用高性能的核心设备。为了网络的安全，在核心交换机和路由器之间添加网络防火墙，以隔离内、外部网络、阻止非法用户的入侵。 分建筑内的分支网络主要通过光纤直接连接至控制中心，并向下连接到工作组交换机。因此，应根据网络分支的大小选择不同性

17、能的交换机。在水平连接网络中，主要使用工作组交换机连接同一楼层或同一机房内的计算机，并集中连接至分建筑内的骨干交换机，直至建兴交换机。如图2-5所示。 图2-5 网络设备连接 2.2.3网络功能 局域网的主要有以下功能 文件传输 资源共享 打印共享 Internet共享 Intrant 2.3宽带接入网比较 目前，我国智能化小区，最常用的接入网有以下三种：基于双绞线的ADSL 技术、基于HFC网（光纤和同轴电缆混合网）的Cable Modem技术、LAN接入技术。下面我来作一下比较 2.3.1 ADSL接入技术。 ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Lin

18、e，非对称数字用户环路)是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术，也是目前极具发展前景的一种接入技术。ADSL素有“网络快车”之美誉，因其下行速率高、频带宽、性能优、安装方便、不需交纳电话费等特点而深受广大用户喜爱，成为继Modem、ISDN之后的又一种全新的高效接入方式。 ADSL方案的最大特点是不需要改造信号传输线路，完全可以利用普通铜质电话线作为传输介质，配上专用的Modem即可实现数据高速传输。ADSL支持上行速率640kbps1Mbps，下行速率1Mbps8Mbps，其有效的传输距离在35公里范围以内。在ADSL接入方案中，每个用户都有单独的一条线路与ADSL局端相连，它的结构

19、可以看作是星形结构，数据传输带宽是由每一个用户独享的。 2.3.2 Cable Modem接入技术 Cable-Modem(线缆调制解调器)是近两年开始试用的一种超高速Modem，它利用现成的有线电视(CATV)网进行数据传输，已是比较成熟的一种技术。随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高，通过Cable Modem利用有线电视网访问Internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。由于有线电视网采用的是模拟传输协议，因此网络需要用一个Modem来协助完成数字数据的转化。Cable-Modem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable(电缆)的一个频率范围内传

20、输，接收时进行解调，传输机理与普通Modem相同，不同之处在于它是通过有线电视CATV的某个传输频带进行调制解调的。 Cable Modem连接方式可分为两种：即对称速率型和非对称速率型。前者的Data Upload(数据上传)速率和Data Download(数据下载)速率相同，都在500kbps2Mbps之间；后者的数据上传速率在500kbps10Mbps之间，数据下载速率为2Mbps40Mbps。采用Cable-Modem上网的缺点是由于Cable Modem模式采用的是相对落后的总线型网络结构，这就意味着网络用户共同分享有限带宽；另外， 购买Cable-Modem和初装费也都不算很便宜

21、，这些都阻碍了Cable-Modem接入方式在国内的普及。但是，它的市场潜力是很大的，毕竟中国CATV网已成为世界第一大有线电视网，其用户已达到8000多万。 另外，Cable-Modem技术主要是在广电部门原有线电视线路上进行改造时采用，此种方案与新兴宽带运营商的社区建设进行成本比较没有意义。 2.3.3 LAN接入技术 LAN方式接入是利用以太网技术，采用光缆+双绞线的方式对社区进行综合布线。具体实施方案是: 从社区机房敷设光缆至住户单元楼，楼内布线采用五类双绞线敷设至用户家里，双绞线总长度一般不超过100米，用户家里的电脑通过五类跳线接入墙上的五类模块就可以实现上网。社区机房的出口是通过

22、光缆或其他介质接入城域网。采用LAN方式接入可以充分利用小区局域网的资源优势，为居民提供10M以上的共享带宽，这比现在拨号上网速度快180多倍，并可根据用户的需求升级到100M以上。以太网技术成熟、成本低、结构简单、稳定性、可扩充性好; 便于网络升级，同时可实现实时监控、智能化物业管理、小区/大楼/家庭保安、家庭自动化（如远程遥控家电、可视门铃等）、远程抄表等，可提供智能化、信息化的办公与家居环境，满足不同层次的人们对信息化的需求。 经过上述的分析比较，不容易发现，最适合现在智能化小区网络接入的是具有告诉、易于管理等优点的LAN接入技术。ADSL的速度较慢，Cable Modem不适合在现代新型小区中使用。因此，在本文最后的设计规划部分，我使用的就是LAN接入技术！ 2.4网络方案设计 2.4.1宽带接入方案概述 假设一个小区有三幢大楼，有500用户，要求局域网内部能实现视频点播等带宽占用较大的网络服务，各用户能快速的连接Internet。并且该网络能便于将来扩展升级。根据社区网的特点和应用以及VCN交换机的特性我们提出如下示意图2-6说明：