南京邮电大学2012级毕业论文
第三章 小区网的概述
3.1 网络的分类
(1) 局域网(LAN) 局域网是一个高速数据通信系统，它在较小的区域内将若干独立的数据设备连接起来，使用户共享计算机资源。网络的地域范围一般只有几公里。网络的基本组成包括服务器、客户机、网络设备和通信介质。
(2) 城域网(MAN) 其地域范围从几公里至几百公里，数据传输速率可以从几Kbit/s到几Gbit/s。MAN能向分散的LAN提供服务。对于MAN，最好的传输媒介是光纤，因为光纤能够满足MAN在支持数据、声音、图形和图像业务上的带宽容量和性能要求。
(3) 广域网（WAN） 广域网覆盖范围几百公里至几千公里，是由终端设备、节点交换设备和传送设备组成的。一个广域网的骨干网络常采用分布式网络网状结构，在本地网和接入网中通常采用的是树型或星型连接。
图3-1局域网、城域网、广域网
3.2 网络的拓扑结构
(1) 星型网络，在星型拓扑结构中，结点通过点对点通信线路与中心节点连接。中心结点控制全网的通信，任何两结点之间的通信都要经过中心结点。星型拓扑结构简单，易于实现，便于管理。但是，网络的中心节点是全网可靠性的瓶颈，中心节点的故障可能造成全网瘫痪。
(2) 环形网络，在环状拓扑结构中，结点通过点对点通信线路连接形成闭合环路。环中数据将沿着一个方向逐站传送。环状拓扑结构简单，传输延时确定，但是环中每个结点与连接结点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈。环中任何一个结点出现线路故障，都可能造成网络瘫痪。
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(3) 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。
图3-2星型、环形、总线型网络
3.3 网络间连接设备 3.3.1 集线器
图3-3集线器示意图
集线器（HUB），如图3-3，集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。它工作于OSI（开放系统互联参考模型）参考模型第一层，即“物理层”。
3.3.2 交换机
交换机（Switch）拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会学习新的地址，并把它添加入内部地址表中。使用交换机也可以把网络分段，通过对照地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。如图3-4。
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3-4交换机示意图
3.3.3 路由器
路由器是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多网络互联环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网，路由器只接受源站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。
路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（router），转发者）。作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于TCP/IP的国际互联网络Internet的主体脉络，也可以说，路由器构成了Internet的骨架。它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。如图3-5
3-5路由器示意图
3.4 小区网络的概况 3.4.1 网络稳定性
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小区网络用户是一个庞大的用户群，它是几百户甚至更多的用户组成的一个应用群。这对于网络而言，如何保障其稳定性和安全性，变成了组建小区网络需要解决的问题。
3.4.2 网络管理性
复杂的网络布局命令行式的设备管理，加深了网络的维护和管理难度。做为此类问题，组网时必须聘请专业的技术人才随时进行维护和管理。运营商在人员成本的控制上，用户管理的效率上达到事半公倍的效应。
3.5 小区网络的设计原则
小区网络建设是一项复杂网络工程，项目需要根据自身的实际情况来制定网络设计原则。如何有效的建设，管理，维护，运营小区宽带项目。为广大终端用户提供高效，稳定，便利的网络接入，对此我们实现了如下基本原则：
（1）实用性和稳定性采用成熟的开发技术和设备，满足当前的网络需求同是兼顾未来业务的发展需求。提供多种的网络接入方式，有效积极的网络安全策略。能够适应不同的网络环境和网络应用，满足大多数用户的需求，保障网络稳定的运行。
（2）易于管理和维护采用方便的管理方式，对于后期的维护和网络的扩展提供了可靠保障，使业务的增长更加方便。同时简单的维护和管理可以大大减少运营和管理成本。
（3）高效的用户管理根据产品，用户性质，产品使用情况，时间等多种方式管理用户，减少了用户的管理难度，提高了运营效率，让运营商可以直观的查看用户和产品的使用情况。
（4）安全可靠性为保证各项业务应用，网络必须具有高可靠性，绝不能出现单点故障。要对网络布局、结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行高可靠性的设计和建设。采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施以提高网络的安全可靠性
（5）标准化在网络系统整体设计，基于国际标准和国家颁布的有关标准，包括各种建筑、网络设计标准，电力电气保障标准以及计算机网络、广域网标准，坚持统一规范，从而为未来的业务发展和设备增容奠定基础。
3.6 小区网络的特点
（1）高可靠性网络系统应具有高可靠性、高安全性。这时应考虑采用高可靠性的网络设备。
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（2）可控的带宽管理社区型网络的重点就是带宽的合理分配，住户大量的p2p下载抢占带宽，导致网络几近瘫痪。使网络基本的游戏和浏览网页功能都不能正常运行。路由器必须能够合理的分配带宽，使大家的一切上网行为互不干扰。
（3）标准协议支持网络系统应支持标准协议IP，是一个开放型的网络，支持各种协议的互联。
（4）安全性网络系统应具有良好的安全性。常见的病毒攻击，伪造源地址攻击以及冲击波病毒，常常造成网络瘫痪，而且很难排查，无法彻底解决。要从根本上解决这些问题，就要求路由器有良好的强大的病毒攻击防御功能。
（5）易于升级维护符合国际标准选用符合国际标准的系统和产品，可以保证系统具有较长的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的要求。
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