校园局域网的系统结构

论文导读：位以太网、交换式局域网、ATM网、令牌网、无线局域网。有几个通过带宽分配来实现的优先机制。千兆位以太网是相当成功的10Mb/s以太网和100Mb/s快速以太网连接标准的扩展。总线拓扑：总线拓扑结构采用单根传输线作为传输介质。
关键词：FDDI，快速以太网，ATM，拓扑结构
 

1 技术选型

目前网络技术都已经过度到高速局域网，这其中包含了FDDI网，快速以太网、千兆

位以太网、交换式局域网、ATM网、令牌网、无线局域网。

1.FDDI网：光纤分布式数据接口（fiberdistributed data interface,FDDI）网是一种高性能的光纤标记环局域网，运行速率为100Mbps,最大距离可达200km，可最多连接1000个站点，FDDI是高性能的高速宽带LAN技术，其标准为ANSI×3T9.5/ISO9384。FDDI物理结构是二个平

行的、相对作反向传输的双环结构网，它采用定时的令牌传送协议。因此，它可以被看作是

一个令牌环网协议的高速版本。但与TokenRing技术不同的是，当其发送完帧后就立即产生

新的令牌帧，故其利用率较高，其运行速度可达100Mb/s。其双环结构有非常好的冗余特性

。论文写作，快速以太网。。FDDI有两种接入方式：双端口连接站（DAS），单端口连接站（SAS）。DAS方式比较贵，

但有冗余功能；SAS需要有源集中器，且无冗余功能。

FDDI有几个通过带宽分配来实现的优先机制，一个是同步带宽分配（SBA）机制，它可以让管理员将一定量的带宽分配给一些确定的工作站，让它们有更多的捕获令牌机会。第二个是异步服务（AS），它占用未通过SBA分配的带宽并将这部分带宽等分给环上的工作站。

2.快速以太网：快速以太网（fast Ethernet）是一个IEEE局域网标准，于1995年由原来制定标准的IEEE802.3工作组完成。传统以太网用的是10Mb/s技术，现在出现了更快的版本，虽然10Mb/s以太网使用得最为广泛，100Mb/s以太网也正在快速崛起，并且千兆以太网标准已定，产品种类较多，为达到这个速度，你需要按100Base-T规格设计的网卡和集线器，这两种产品在供应商处都可以买到，它们仅比10Base-T的产品略贵一些，但在性能上就有了明显的区别。在小型网络中实现100Base-T的费用是非常合理的，特别是对于无管理

能力、无交换能力的集线器。即使你仍然选择10Base-T集线器，也要考虑购买同时支持10Mb/s和100Mb/s的网卡。

3.千兆位以太网：在传统的10Mbps或100Mbps以太网基础上，减少其传输距离，就能获得更高的速度。技术的进步，使一种新型的以太网能达到千兆位速度，同时又能达到和传统以太网相同的传输距离，千兆位以太网，它也有铜线和光缆两种标准。千兆位以太网技术以简单的以太网技术为基础，为网络主干提供1Gb/s的带宽。

千兆位以太网技术以自然的方法来升级现有的以太网络、工作站、管理工具和管理人员的技能。千兆位以太网与其他速度相当的高速网络技术相比，价格低，同时比较简单，千兆位以太网是相当成功的10Mb/s以太网和100Mb/s快速以太网连接标准的扩展。论文写作，快速以太网。。现在千兆位以太网成熟的标准为IEEE802.3z。

千兆位以太网的设计非常灵活，几乎对网络结构没有限制，可以是交换式、共享式的或基于路由器的。现在正在应用的网络互连技术，例如，特定IP交换技术和第三层的交换技术，都与千兆位以太网完全兼容。千兆位以太网可以通过价格便宜的共享集线器、交换机或路由器来实现。千兆位以太网支持新的交换机之间或交换机与工作站之间全双工的连接模式，同时也支持半双工连接模式，以便与基于CSMA/CD存取方式的共享集线器连接。千兆位以太网使用的传输介质有光纤、5类非屏蔽双绞线(UTP)或同轴电缆。目前，千兆以太网支持单模光纤、多模光纤和同轴电缆，支持5类非屏蔽双绞线的标准正在制定中。千兆位以太网的管理与以前使用和了解的以太网相同，使用千兆位以太网，主干和各网段及桌面已实现了无缝结合，网络管理变得容易了。

4.交换式局域网：在目前，交换式局域网包括ATM交换、LAN交换、路由器交换、帧

中继交换。而其中，LAN交换器已成为目前各个网络的主要构件。

5.ATM（异步传输模式）网：第三代局域网以千兆位以太网和ATM局域网为代表提供

多媒体应用所需的吞吐量和实时传输的质量保证。

ATM作为一种全新的交换技术，有其明显的优越性。ATM是将分组交换与电路交换优点相结合的网络技术，采用定长的53字节的小的帧格式，其中48个字节为信息的有效负荷，另有5个字节为信元头部。对于有效负荷在中间节点不作检验，信息的校验在通信的末端设备中进行，以保证高的传输速率和低的时延。

在广域网、城域网和公用网内，ATM正在被广泛采用，因为它既能够将多种服务多路复用到一种基础设施上，满足功能越来越强的台式机对带宽不断增长的需求，又能提供虚拟LAN和多媒体等新的网络服务。但是，ATM技术也有其缺点。首先是标准还没有完全制定完成，很多重要标准还在修正之中，这就影响了ATM技术的推广，尤其是在局域网领域内。其次，ATM技术目前主要应用是在专用网络和核心网络的范围内，而延展到外围和用户端均仍采用传统的网络技术(以太网、快速以太网、令牌环网等)，这就使得在ATM网络和传统网络之间要建立一个中间的衔接层，这是一种在ATM信元与传统网络的帧结构之间相互转换的技术，如Classic IP和ATMLANE等技术，这种技术的优点是可以把传统网络接入到ATM网络中，但缺点是带来了很大的资源开销，这在很大程度上增加了ATM网络的复杂性并且降低了网络的总体性能。另外，目前的大部分网络应用主要是基于IP网络的应用，直接针对ATM信元的应用很少，这在很大程度上也增加了ATM网络使用和管理的复杂性。

6.无线局域网：IEEE802.11委员会已经开发了一组无线标准。论文写作，快速以太网。。而目前，基于IEEE802.11b和IEEE802.11g协议标准的在实际中应用很多。其中，IEEE802.11b标准的无线局域网能达到11Mbps的传输速度，而IEEE802.11g标准的无线局域网能达到54Mbps的传输速度。

根据以上介绍，我们综合选择多种高速局域网，同时考虑多种技术。校园网的系统

结构选择主干1000M，桌面100M的交换式以太网技术。

根据需求，假设建设连接信息中心、多媒体教室、网络教室、教室备课室、多功能

室、教学楼、办公室的网络及综合楼办公室无线网络。其中各部分构成相对独立的子网，通

过接入交换机，接入桌面PC；在多媒体教室、网络教室等处装配接入交换机、服务器。在这其中，根据网络需要来确定是第二层交换机直接接入桌面PC还是通过第三层交换机来接入桌面PC。

2 拓扑结构

拓扑结构是在逻辑上对网络的一个描述，它反映了整个网络的结构。在网络结构上，目前的网络结构主要有以下几种：

(1)星形拓扑：星型拓扑是由中央节点和通过点到点链路到中央节点的各站点组成。

(2)总线拓扑：总线拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质上，或称总线上。

(3)环形拓扑：由一些中继器和链接中继器的点到点链路组成一个闭合环。论文写作，快速以太网。。每个中继器都和两条链路相连。

(4)树形拓扑：树形拓扑是从总线拓扑演变过来的，形状像一棵倒置的树，顶端有一个分支的根，每个分支还可以延伸出子分支。它主要有易于扩展和故障隔离等优点。

(5)环拓扑：它是将星型拓扑和环形拓扑混合起来的一种拓扑，试图取这两种拓扑的优点于一个系统。

在选择拓扑结构时，应该考虑的主要因素有以下几点：

1.费用低：安装费用的高低和拓扑结构的选择以及传输介质的选择、传输距离的确定有关。

2.灵活性：要考虑到在设备搬动时很容易重新配置网络拓扑，还要考虑原有节点的删除和新节点的加入。

3.可靠性：拓扑的选择要使故障的检测和故障隔离较为方便。论文写作，快速以太网。。

综上所述，综合选择多种结构，选择星形和树形相结合的拓扑结构，网络总体拓扑图如下：

图2-1网络总体拓扑图

如上网络拓扑图所示，整个网络所需设备，包括防火墙的内外接口设置、连接，以及三层路由交换机的连接、扩展情况，以及工作站连接的位置，接入层交换机的位置都能清楚的体现,各设备间的具体说明如下表：

表2-1 “校园网络拓扑图”的说明表

多媒体教室网络拓扑图如下：

图2-2多媒体教室网络拓扑图

在多媒体等教室中，一台交换机的端口是不够的，通过交换机堆叠的方式来解决。论文写作，快速以太网。。网络教室、教室备课室的连接也采用以上拓扑结构，只是取消教师机，桌面交换机下联接口均接各桌面PC。

3 结论

本文通过网络技术选型，采用多种网络技术，从总体上对学校的多媒体教室，网络教室，多功能教室等各教学点进行了总体规划，并构建了网络拓扑图，但在实际布线的过程中还需要详细设计。

参考文献
[1]于祥，谈谈校园网络建设，科学教育，2004年第五期（第10卷）
[2]DavidBarnes，BasirSakandar，刘大伟译，Cisco局域网交换基础，人民邮电出版社，2005
[4]方芳，校园网设计的规划与研究，中南民族学院报（自然科学版），第20卷增刊
[5]董舜海，校园网建设的规划问题，福建电脑，2003年第8期