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1、柳州铁道职业技术学院 毕业设计论文题目 XX小区宽带网的规划设计 系 别 信息工程系 专业班级 07计算机通信18班 学 号 7107018171 7107018201 7107018321 姓 名 邓昌飞 农正详 梁优荣 指导教师 陆芳珍 2010年 1月 14日XX小区宽带接入网的规划设计邓昌飞 农正祥 梁优荣 内容摘要本文通过分析了目前小区宽带网的接入方式和对小区宽带接入网的规划设计，根据目前较普及的小区宽带接入方式和网络服务，采用光纤接入到楼（FTTB）或小区（FTTZ），再通过网线接入用户，从而提供共享带宽，制定出一套合理的小区宽带接入网规划方案；以及分析宽带用户分类和业务预测，结合
2、宽带接入技术发展现状探讨宽带接入网规划及相关原则。关键词 小区宽带；FTTZ+LAN；网络安全；以太技术目 录第1章 绪 论11.1宽带接入网拓扑结构11.2宽带接入方式31.2.1 PON（无源光纤网络）接入方式31.2.2 ADSL接入方式41.2.3 有线通接入方式41.2.4 小区宽带(FTTZ+LAN)接入方式51.3 以太网技术61.3.1百兆以太网61.3.2 千兆以太网技术7第2章XX小区宽带接入网设计92.1 XX小区相关情况92.2 XX小区用户需求分析102.3小区宽带接入网拓扑规划102.4 网络设备的选型122.5 传输介质的选型162.6 小区IP地址的分配18第3
3、章 小区网络安全配置213.1 网络出入口安全213.2 服务器系统的安全和鉴权系统213.3 小区用户VLAN的划分223.4 小区用户终端IP地址安全223.5 网络检测和锁定控制23结论25参考文献27致 谢 词29第1章 绪 论近几年，我国宽带接入网用户数飞速增长，2008年我国成功超越美国成为全球宽带用户数最多的国家。据信息产业部统计数据表明，2008年12月我国的宽带用户数是6646.4万，截至2009年11月，我国的宽带用户数达到了8338万，月平均增长150万户以上。在2009年，尽管受金融危机的影响，我国国民消费能力降低，对装宽带的消费可能会减弱，但诸多因素仍将驱动我国宽带用
4、户规模高速发展，冲破1亿关口，再说我国通信经历了二十多年的长足发展，已基本实现了交换程控化和传输数字化，初步形成了四通八达、纵横交错的通信网络。随着社会的进步和通信技术的发展，人们不仅局限于电话的业务，还要从窄带电话、传真、低速数据和图像业务，逐渐向可视电话、视频点播、图文检索和高速数据等宽带新业务领域扩展。目前向用户提供服务通信网的接入网仍以传统的铜线作为主要的传送媒体，这种模拟窄带的传输手段与多种电信业务的宽带传输的快速增长不相适应，而且仍以电路交换为主要特征，与核心网侧和用户侧的发展很不协调，因此接入网成为制约通信发展的瓶颈，建立数字化和宽带化的接入网已迫在眉睫。本论文主要论述的是为XX
5、小区规划设计一个LAN，采用可以保证带宽的设备来建设接入网络，从而满足引入大量用户并提供优质服务的要求，吸引并留住用户。1.1宽带接入网拓扑结构网络拓扑结构是指用传输媒介互连各种设备的物理布局，也是用网络综合布线把各个网络的计算机等设备连接起来。在目前小区宽带中采用的结构主要有网状结构、总线结构、树型结构、环型结构、星型结构等五种形式。（1）网状型拓扑结构网状型拓扑结构采用的是将多个子网或多个网络连接起来。它的形式是在同一个子网中,集线器、中继器将多个设备连接起来，而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来。在网状拓扑结构中，网络的每台设备之间均有点到点的链路连接，这种连接不经济，实现起来费用较高
6、,只有每个站点都要频繁发送信息时才使用这种方法。它的安装也复杂控制复杂，软件复杂，线路费用高，不易扩充，不易管理和维护,不常用于局域网。（2）总线型拓朴结构总线型拓朴结构采用单根传输线作为传输介质，所有站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质（即总线）上。任何一个站点发出的数据都可以沿着介质传输。由于所有节点共享一条公用的数据传输链路，所以在任一个时间段，它只能被一个设备占用。为了使工作有序，通常采用分布控制策略（带冲突检测的载波侦听多路复用协议）来决定下一次哪个站点可以发送数据。总线型拓朴的优点是电缆长度短，易于布线，易于维护；结构简单，都是无源元件，可靠性高；易于扩充：在总线的任何位置都
7、可直接接入增加新站点；如需增加网段长度，可通过中继器再加上一个附加段。 总线型拓朴的缺点是维护难，分支节点故障查找难，故障诊断和隔离也困难，总线结构不是集中控制，所以故障检测需在网上各个站点进行。（3）树型拓扑结构树型结构是总线型结构的扩展，它是在总线网上加上分支形成的，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路；也可以把它看成是星型结构的叠加。又称为分级的集中式结构。树型拓扑以其独特的特点而与众不同，具有层次结构，是一种分层网，网络的最高层是中央处理机，最低层是终端，其他各层可以是多路转换器、集线器或部门用的计算机。其结构可以对称，联系固定，具有一定容错能力，一般一个分支和节点的故障不影响另一
8、分支节点的工作，任何一个节点送出的信息都由根接收后重新发送到所有的节点，可以传遍整个传输介质，也是广播式网络。树型网的优点是结构比较简单，成本低；网络中任意两个节点之间不产生回路，每个链路都支持双向传输；网络中节点扩充方便灵活，寻找链路路径比较方便。树型网的缺点是除叶节点及其相连的链路外，任何一个工作站或链路产生故障都会影响整个网络系统的正常运行；对根的依赖性太大，如果根发生故障，则全网不能正常工作。故在小型网络中很少采用这种方法。 （4）环型拓扑结构环型结构是由网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环，这种结构使公共传输电缆组成环型连接，数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输
9、，信息从一个节点传到另一个节点。环型结构具有如下特点：信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道路，故简化了路径选择的控制；环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单；由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，当环中节点过多时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长；环路是封闭的，不便于扩充；可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；维护难，对分支节点故障定位较难。环型网结构比较适合于实时信息处理系统和工厂自动化系统。（5）星型网络拓扑结构星型拓扑结构的网络属于集中控制型网络，整个网络由中心节点执行集中式通行控制管理，各节点间的通信都要通过中心节点。每一个要发送数据的节点都将要发送的
10、数据发送中心节点，再由中心节点负责将数据送到目地节点。因此，各个节点的通信处理负担都很小，只需要满足链路的简单通信要求。该结构的优点有控制简单、任何一站点只和中央节点相连接，因而介质访问控制方法简单，致使访问协议也十分简单，易于网络监控和管理；故障诊断和隔离容易、中央节点对连接线路可以逐一隔离进行故障检测和定位，单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网，因故障而停机时也不会影响其它端用户间的通信，同时网络延迟时间较小，传输误差较低；方便服务、中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网络重新配置；结构简单、容易规划、光缆的投资相对较小，便于集中控制，易于维护和安全。该结构的缺点是需要耗费大量的
11、电缆，安装、维护的工作量也骤增；中央节点负担重；各站点的分布处理能力较低。总的来说星型拓扑结构相对简单，便于管理，建网容易，是目前局域网普采用的一种拓扑结构。综上所述，因为星型拓扑结构相对简单，便于管理，建网容易，发生故障也容易处理，是目前局域网和小区网络中普便采用的一种拓扑结构。而采用星型拓扑结构的局域网，一般使用双绞线或光纤作为传输介质，符合综合布线标准，能够满足多种宽带需求。1.2宽带接入方式在目前宽带的接入方式主要有四种：PON（无源光纤网络）、ADSL、有线通和FTTX+LAN（小区宽带）接入方式。这四种宽带接入方式在安装条件、所需设备、数据传输速率和相关费用等多方面都有很大不同，直
12、接决定了不同的宽带接入方式适合不同的用户选择。 1.2.1 PON（无源光纤网络）接入方式PON（无源光纤网络）接入技术方式是一种点对多点的光纤传输和接入技术方式，采用光纤到户，利用无源光器件，采用波分复用和无源光功率分离技术灵活组网。基于ATM的PON称为APON，APON系统的核心是在PON上采用TDMA方式传输ATM信元，物理层上下行方向一般采用TDM/TDMA技术。APON可提供全业务接入能力、灵活的业务接入接口和提高带宽利用率，满足不同用户的需求。但APON标准不刊登本地环，并具有缺少视频传输功能、结构复杂、造价昂贵等不足。基于Ethernet（以太网）的PON称为EPON，EPON
13、技术是基于APON技术提出的，它利用以太网技术，将ONU（光网络单元）取代用户侧SONET分插复用器和路由器，OLT（光线路终端）取代端局的SONET分插复用器和ATM交换机。EPON技术具有前端设备和维护费用低、网络结构灵活、允许多层安全保证等特点。同时EPON现在已经实现实时话音传输中和IP图像业务传输平台等技术挑战。1.2.2 ADSL接入方式ADSL 接入技术方式可直接利用现有的电话线路，通过ADSL MODEM后进行数字信息传输。ADSL用频分复用或回馈抑制在电话线中创建多个信道。ADSL复用下传信道，双工化，将信道分块，给每块加上错误码，然后发送数据，接收端根据误码和块长纠错。因此
14、，凡是安装了电信电话的用户都具备安装ADSL的基本条件（只要当地电信局开通ADSL宽带服务），安装时用户需拥有一台ADSL MODEM（通常由电信提供，有的地区也可自行购买）和带网卡的电脑。ADSL的最大理论上行速率可达到1Mbps，下行速率可达8Mbps。电信ADSL优点是工作稳定，出故障的几率较小，一旦出现故障可及时与电信(如拨打电话1000)联系，通常能很快得到技术支持和故障排除。带宽独享，并使用公网IP，用户可建立网站、FTP服务器或游戏服务器。电信ADSL不足是ADSL速率偏慢，以512Kbps带宽为例，最大下载实际速率为87KB/s左右，即便升级到1M带宽，也只能达到一百多KB。对电话线路质量要求较高，如果电话线路质量不好易造成ADSL工作不稳定或断线。1.2.3 有线通接入方式有线通这种接入方式它直接利用现有的有线电视网络，并稍加改造，便可利用闭路线缆的一个频道进行数据传送，而不影响原有的有线电视信号传送，其理论传输速率可达到上行10Mbps、下行40Mbps。有线通利用电脑和有线电视网通过有线网络中心联入因特网，实现国际互连网Internet的接入。由于通过有线电视网接入因特网是一种宽带接入，因此cable modem与因特网就会一直保持着连接，这样与cable mode
