建筑工程管理网络工程网络规划与网络工程

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（建筑工程管理）网络工程

网络规划与网络工程

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网络规划和网络工程

网络工程

网络系统集成的基本原则

应用第壹

标准化和开放性

可扩展性和升级能力

实用性和经济性

可靠性和安全性

灵活性和兼容性

应用需求分析

组织结构分析

业务流程分析

资源分析

产品分析

应用业务和流程的标准化

和国际国内标准兼容

留有可扩展的余地

要简单易懂和具有唯壹性

网络拓扑设计

主干网的设计

千兆以太网

快速以太网

ATM

FDDI

接入技术

网络拥塞的原因

访问控制协议带来的拥塞和冲突

广播信息

服务器瓶颈

路由器、交换机等网络互连设备配置不合理

网络产品和协议的选择

第1节系统集成成基本原则

网络系统集成是计算机网络技术的重要组成部分。它是网络应用

软件、计算机网络软硬件产品、计算机服务器系统、计算机端主机、

数据库和操作系统以及各种中间件技术以及布线工程技术根据用户

需求的最佳组合。由于网络和计算机技术的变化非常迅速，从事网

络系统集成的工作人员必须随时了解和掌握各种相关产

品和技术的最新发展趋势，同时仍要对用户需求和用户业务有较

为全面的了解

网络系统集成的基本原则能够简述如下。

1.应用第壹

无论设计和集成何种网络系统，都必须认真分析用户的应用需求，

且根据用户的应用需求设计出满足用户需求的网络系统。壹般来

说，除了极少数情况之外，绝大部分的用户应用都需要有壹定的

这些物理网络和低层协议都有各自对应的IETF标准，即都符合

开放性要求，但选择的不好将会浪费资金且成为国外新产品的试验

床。

3.可扩展性和升级能力

除了上述计算机及计算机网络软硬件产品的迅速发展之外，更重

要的壹点是用户应用业务的不断变化和扩展。这种变化和扩展既

有量的增加（例如数据库内容的不断增加），也有业务本身的增

加和变化（例如旧业务的消亡和新业务的追加以及对旧业务的修

改等）。这要求所设计的计算机网络系统具有在修改、删除或增

加高层应用软件时不对其他应用软件部分产生影响，以及能方便

地修改、删除或增加应用软件的能力。另外，计算机网络系统应

用业务的数据库和处理的增加，必然要求更大的计算机网络系统

的软硬件处理能力。这既可能带来新的软硬件设备扩展（例如计

算机台数的增加），也可能带来设备本身能力的升级（例如操作

系统的升级，路由器的升级等），计算机网络系统应具有这种扩

展和升级的能力。

4.实用性和经济性

当前，国内许多企业和机关的计算机网络系统采用国际上最新的

设备，在网络上运行的计算机网络应用系统反而不多。这壹方面

造成网络系统的成本太高，加重了企业和国家的负担，另壹方面

则给人带来计算机网络系统且不能给企业带来经济效益，只不过

是壹种摆设的负面印象，从而不利于信息化的推广和发展。因此，

在设计计算机网络系统时，必须注意实用性和经济性。

实用性在于网络系统设计时应以应用为中心，从而使集成的网络

系统能产生经济效益。

经济性在于设计计算机网络系统时应根据企业或机关的实际应

用需求选择成熟和价格适当的计算机以及网络的软硬件设备，不

要去追求那些刚刚问世的高价格新产品。由于计算机和计算机网

络产品降价较快，如果超出当前的实际需求选择那些高档的新产

品，则只要闲置半年左右就可能使价格损失超过50%之上。另

外，新产品往往在可靠性、应用软件支撑工具等方面有所欠缺或

需要重新开发，因此，对于那些中小型企业来说，追求高档新产

品的信息网络系统近乎是壹种自杀行动。

而且，从中国信息网络基础设施来见，无论是传输速度仍是管理

水平，都要比美国等西方国家落后10年左右，所以选择设备应

该适合我国国情。

5.可靠性和安全性

可靠性和安全性原则应贯穿于整个网络系统的设计和开发过程。

它包括应用系统的可靠性和安全性，网络和计算机软硬件设备的

可靠性和安全性，以及工程实施和管理的可靠性和安全性。

壹般来说，网络厂商和计算机厂商及其代理主要强调其产品的可

靠性和安全性，这是因为他们的主要目的在于销售他们的产品和

占有市场。

从产品的可靠性和安全性的角度考虑，设计者根据应用需要考虑

产品的容错能力和抗恶劣环境以及抗事故等应变能力。如果有必

要，仍应考虑设置双机备份系统。•

在安全性方面，既要考虑对用户口令和用户存取权限等的保密和

限制能力，乂要考虑数据加密的速度和密钥长度以及用户的认证

和入网权的监督管理等功能。

从应用系统的角度见，应重视网络软件开发过程的管理以及对网

络软件可靠性的验证和测试。

在工程的实施和监督方面，应在设计阶段就制定出严格的检查和

监督规范，从而使系统设计的可靠性和安全性能得到保证。

保证系统可靠性和安全性的重要手段之壹是建立相应的测试系

统和测试结构，对网络系统的应用软件、软硬件产品以及工程实

施过程进行严格的管理和测试。

6.灵活性和兼容性

灵活性和兼容性主要针对软硬件产品。无论任何壹个X公司或组

织，都不可能只选用壹家X公司的软硬件计算机产品和网络产品。

这是因为，尽管大的软件X公司都提倡.总体解决方案，可是它

们仍然不具备研制和开发所有计算机软硬件产品以及计算机网络软

硬件产品的能力。这就要求所设计的计算机网络系统能兼容各种不

同厂家和不同年代的计算机软硬件产品和网络软硬件产品。

综上所述，设计和集成计算机网络系统的基本原则应该是：面向

应用，遵照标准，经济实用，安全可靠，严格测试。

壹个完整的校园网建设根据软硬件结合的原则主要包括俩个内

容：网络技术方案设计应用信息系统资源建设。

网络技术方案设计主要包括俩个方面：结构化布线和设备选择、

网络技术及设备选型。

应用信息系统资源建设主要包括：内部信息资源建设、外部信息

资源建设等的选择。内部信息资源建设包括校园办公管理系统、

多媒体网络教室、多媒体电子图书阅览室、网络多媒体课件制作

系统、内部通信信息服务系统、视频点播等。外部信息资源建设包

括学校主页、远程教学、Internet信息管理等。

第2节网络拓扑设计

网络拓扑设计指根据应用的流量、时延、可靠性等具体要求，设

计计算机端系统、网络互连设备以及相应的管理服务器、信息服

务器和安全设备和连接线的结构和位置，且使得在网络的成本较

低的情况下，实用性、安全性等各方面最好。

目前常用的方法是将整个网络划分为主干网和本地接入网俩大

部分。其中主干网部分由国家电信部门提供相应的通信信道，旦

由主干网络运营部门设计网络的拓扑结构，即设计相应的网络管

理和运营中心。这些网络管理和运营中心大都以地区和城市为单

位设置，且进壹步向附近地区扩展。当前，壹般全国性计算机网

络的主干网大都采用层次化树型结构。

对于Internet来说，本地接入网通过1SP进行。因此，主干网

设计要充分考虑EP的接入问题。

本地接入网又可分为城域网、校园网、企业网以及局域网等类型。其

中城域网和校园网都属于在壹个城市或校园内，通过网络交换设备以

及相应的互连设备和专用的通信信道（例如光纤或电缆）或租用的公

共电信信道（例如帧中继或DDN信道），把不同大楼内的局域网进

行连接的网络。企业网则耕具企业的地理分布情况，既有可能和校

园网相同，也有可能是在不同城市或地区间连接而成的网络。

事实上，和Internet的接入只有三种方法，

通过局域网和路由器设备和ISP〃连接进入Internet

通过电话线路以及调制解调器和路由器连接之后进入

Internet

通过ISDN设备和Internet连接.

网络系统的拓扑设计应将重点放在相应局域网、校园网或城

域网的传输数据量和所选择信道的速率的匹配以及在校园网和城

域网内部以及相应大楼之间的流量的匹配和楼内各层和各部门之

间的设备配置上。

1网络技术选型

1.1选型原则

我们在网络系统设计时考虑如下特点：

稳定可靠的网络只有运行稳定的网络才是可靠的网络，而网络的

可靠运行取决于诸多因素，如网络的设计，产品的可靠，而选择

壹个具有运营此类网络规模经验的网络合作厂商则更为重要。要

求有物理层、数据链路层和网络层的备份技术。

高带宽为了支持数据、话音、视像多媒体的传输能力，在技术上

要到达当前的国际先进水平。要采用最先进的网络技术，以适应

大量数据和多媒体信息的传输，既要满足目前的业务需求，又要

充分考虑本来的发展。为此应选用高带宽的先进技术。

易扩展的网络系统要有可扩展性和可升级性，随着业务的增长和

应用水平的提高，网络中的数据和信息流将按指数增长，需要网

络有很好的可扩展性，且能随着技术的发展不断升级。易扩展不

仅仅指设备端口的扩展，仍指网络结构的易扩展性：即只有在网

络结构设计合理的情况下，新的网络节点才能方便地加入已有网

络网络协议的易扩展：无论是选择第三层网络路由协议，仍是规

划第二层虚拟网的划分，都应注意其扩展能力。

安全性网络系统应具有良好的安全性，由于校园网络连接园区内

部所有用户，安全管理十分重要。应支持VLAN的划分，且能在VLAN

之间进行笫三层交换时进行有效的安全控制，以保证系统的安全

性。

容易控制管理因为上网用户很多，如何管理好他们的通信，做到

既保证壹定的用户通信质量，又合理的利用网络资源，是建好壹

个网络所面临的首要问题。

1.2主干网网络技术选型

在网络的建设中，主干网选择何种网络技术对网络建设的成功和否

起着决定性的作用。选择适合校园网络需求特点的主流网络技术，

不但能保证网络的高性能，仍能保证网络的先进性和扩展性，能够

在未来向更新技术平滑过渡，保护用户的投资。

目前在局域网络上应用最广泛的技术有以大网、快速以大网、

FDDI>TokenRing以及最新崛起的ATM（异步传输模式）、千兆

以大网等。在这些技术中，千兆以大网以其在局域网领域中支持

高带宽、多传输介质、多种服务、保证QoS等特点正逐渐占据主

流位置。

2大规模校园网络设计举例

2.1应用规模

多个多媒体教室：各约60个多媒体用户

1个电子阅览室：约60个多媒体用户儿

百个校园网用户实现办公自动化

校园宿舍内也可接入校园内部网

园区范围很大，且有数十幢楼宇分布

整体高速接入互联网，安全的广域网访问

2.2应用特点

1.支持多媒体应用，包括多媒体教室、电子阅览室、多媒

体教学和办公自动化.

2.高性能全交换，千兆主干作冗余备份连接，满足大负荷网

络运行要求。

3.利用虚拟网络(VLAN)方便的管理、提高网络的安全和

性能；

4.卓越的多媒体应用系统，满足用户的点播、广播等需求，

实现多媒体教学、管理；

5.管理简单，浏览器方式无须进行专门培训：

6.系统安全，保密性高：

7.带宽优化技术，降低链路费用：

8.高带宽专线接入Internet,实现校园网内所有用户高速

访问广域网。

2.3方案简介

方案中，整个校园网采用层次化网络拓扑结构，核心层采用

联想LRS-6706G第三层交换机。通过LRS-6706G第三层交换机

完成高带宽、大容量网络层路由交换功能交换，是壹种功能强大的

企业网主干交换机，使网络管理者能方便的监督和管理网络，同时,

又能将主干网带宽提升到千兆速度。LRS—6706G和分布层骨干交换

机联想DES壹6000之间采用生成树(SpanningTree)冗余连接,

用以保证和骨干交换机之间的备份连接。DES-6000和接入层交

换机联想DES-3624之间可采用多链路冗余连接

(PortTrunking),用以保证负载均衡及线路备份。

PortTrunking技术能够在交换机之间或者交换机和服务器连接

最多4条线路，实现负载均衡及线路冗余。如果采用快速以大网实

现PortTrunking,能够达到800M带宽，若采用千兆以大网作多链

路冗余连接，最多能够实现8G带宽.当俩个交换机之间的壹条线

路出现故障，传输的数据会快速自动切换到另外壹条线路上进行传

输，不影响网络系统的止常工作，无需人工干预。对于DES—36241

的推叠群，管理软件通过壹个IP地址就能够完成整个推叠群的管

理。在整个网络拓扑结构中，对于维叠群作为壹个节点，通过壹个

IP地址进行管理。能够实时监测交换机，且且能够通过多种方式进

行显示以便于观察，随时监控网络运行状况。用联想LR—2501A路

由器实现广域网的路由连接。同时采用联想LF—2000防火墙，用以

提供全面的访问控制策略和安全防护能力。

2.4方案说明

2.4.1网络层次化设计

从逻辑上，大型网络可分为核心层、分布层和接入层，每层

都有其特点。层次化设计的优点能够总结为如下几点：

可扩展性：因为网络可模块化增长而不会遇到问题；

简单性：通过将网络计成许多小单元，降低了网络的整体复

杂性，使故障排除更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循

环等潜在的问题；

设计的灵活性：使网络容易升级到最新的技术，升级任意层

次的网络不会对其他层次造成影响，无需改变整个环境；

可管理性：层次结构使单个设备的配置的复杂性大大降低，

更易管理。

核心层为下俩层提供优化的数据输运功能，它是壹个高速的

交换骨干，其作用是尽可能快地交换数据包而不应卷入到具体的

数据包的运算中（ACL,过滤等），否则会降低数据包的交换速

度。

分布层提供基于统壹策略的互连性，它是核心层和访问层的

分界点，定义了网络的边界，对数据包进行复杂的运算。在园区

网络环境中，分布层主要提供如下功能：地址的聚集，部门和工

作组的接入，广播域/多目传输域的定义，VLAN路由，任何介

质的转换，安全控制。

接入层的主要功能是为最终用户提供对园区网络访问的途

径。本层也能够提供进壹步的调整，如访问列表过滤等。在园区

网络环境中，接入层主要提供如下功能：带宽共享，交换带宽，

MAC层过滤，网段微分。

2.4•2网络核心层设计

根据校园网信息系统网络的总体结构，作为信息存贮和处理

中心，在网络系统集成的技术中，直接面向用户的第壹层接口和第

二层交换技术方面已得到令人满意的答案。交换式局域网技术使专

用的带宽为用户所独享，极大的提高了局域网传输的效率。但第二

层交换也暴露出弱点：对广播风暴，异种网络互连，安全性控制等

不能有效的解决。作为网络核心、起到网间互连作用的路由器技术却

没有质的突破。传统的路由器基于软件，林议复杂，和局域网速度

相比，其数据传输的效率较低。但同时它又作为网段（子网，

VLAN）互连的枢纽，这就使传统的路由器技术面临严峻的挑战。

随着Internet/Intranet的迅猛发展和浏览器/服务器计算模式

的广泛应用，跨地域、跨网络的业务急剧增长，业界和用户深感传

统的路由器在网络中的瓶颈效应。改进传统的路由技术迫在眉睫。在

这种情况下，壹种新的路由技术应运而生，

这就是第三层交换技术：第三层交换技术也称为IP交换技术、

高速路由技术等。第三层交换技术是相对于传统交换概念而提出

的。众所周知，传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二

层数据链路层进行操作的，向第三层交换技术是在网络模型中的

第三层实现了数据包的高速转发。简单地说，第三层交换技术就

是：第二层交换技术十第三层转发技术。这是壹种利用第三层协

议中的信息来加强第二层交换功能的机制。

从硬件的实现上见，目前，第二层交换机的接口模块都是通

过高速背板/总线（速率可高达几十Gbit/s）交换数据的，在

第三层交换机中，和路由器有关的第三层路由硬件模块也插接在

高速背板/总线上，这种方式使得路由模块能够和需要路由的其

他模块间高速的交换数据，从而突破了传统的外接路由器接口速

率的限制(10Mbit/S-100Mbit/S)。

a.有机的硬件结合使得数据交换加速；

b.优化的路由软件使得路由过程效率提高：

C.除了必要的路由决定过程外，大部分数据转发过程由第

二层交换处理。

d.多个子网互连时只是和第三层交换模块的逻辑连接，不

象传统的外接路由器那样需增加端口，保护了用户的投资。

在本解决方案中，整个校园网络采用层次化网络拓扑结构，

在网络中心的核心层配置朕想LRS・6706G第三层交换机。243

网络分布层设计

在校园园区内楼宇间连接时，主要楼宇可放置联想机箱式若

交换机DES-6000作为分布层交换机和主干第三层交换机

LRS-67O6G采用千兆以太链路冗余树方式互连，用以保证主干链路

的冗余连接。

2-4-4网络接入层设计

在本方案设计中，采用联想DES-3624系列可网管、可堆叠千兆

以大网交换机作为网络的接入级交换机，即放置于每幢楼的楼层

内用以直接接入到家庭住宅内部。DES-3624系列是可网管、可

堆叠的高性能交换机，DES-3624提供了22个固定10/100Mbps

端口和2个插槽，分别可插单四堆叠模块（已内置）和2口

10/100幡ps（已内置）.100Base-FX模块。

DES-3624系列交换机堆叠后可适用于高端口密度的部门级大中型

网络提供千兆以大网模块可适用于上连高速率主干网络，用以有效

的缓解网络骨干的瓶颈。而且堆叠后仍能够达到线速交换。在接入

Internet设计时，本方案推荐采用局域网专线接入方式：此方式

需要配备联想接入路由器LR-2501A,租用电信部门的专线且向

CERNET管理部门申请IP地址及注册域名。

大型校园网网络系统基本可分为校园网络中心、教学子网、办公

子网、图书馆子网、宿舍区子网等几大部分。

附图：华东交通大学校园网拓扑图

第3节流量分析

流量问题直接影响网络拓扑设计以及网络的效率。设计人员能够

采用壹种最简单的方法计算网络系统的流量。

该方法以应用业务流程为基础，计算出每个基层单位每天的数据

流量和高峰期的数据流量。然后，根据这些基层单位高峰期的数

据流量，设置相应的传输线路和网络交换和路由设备，例如

10Mbps以太网，100Mbps快速以太网或1000Mbps以太网交换机

等。

和流量相关的另壹个问题是服务器的配置选择和设置问题。如果

是仅供内部人员访问的服务器，由于服务器的处理能力和同时访问

该服务器的人数、CPU的处理能力、内存以及高速缓存等因素有关,

壹般不应使某个服务器的负担设置过重。设计和配置服务器时，应

根据业务的流量的多少，采用分布式的方法设置多台服务器。另外,

对于不同的应用，最好将它们装置在不同的服务器中，以减轻服务

器的负载。例如，域名服务器总是和电子邮件服务器分开的，而计

费用服务器也大都使用壹台独立的计算机设备。

右图为壹个8层楼的网络拓扑结构图：

层F6的ATM交换机为总交换枢纽，拥有622M带宽，它除了于内

部交换机连接外，仍通过155M带宽和路由器连接到外部

Interneto

第4节结构化布线

1结构化布线设计的要求

结构化布线设计应该满足以下目标：

满足大楼各项主要业务的需求，且兼顾未来长远发展

符合当前和长远的信息传输要求

布线系统设计遵从国际（ISO/IEC11801）标准和邮电部和建设

部标准,布线系统采用国际标准建议的星型拓扑结构。

布线系统将支持语音、数据等综合信息（如ISDN、B—ISDN、ATM

等）的高质量传输，且适应各种不同类型不同厂商的电脑及网

络产品。

布线系统的信息出口采用国际标准的RJ45插座，以同壹的线

路规格和设备接=1,使任意信息点都能接插不同类型的终端设

备，如电脑、打印机、网络终端、电话机、传真机等，以支持

话音、数据、图象等数据信息和多媒体信息的传输。

布线系统符合综合业务数据网ISDN的要求，以便和国内国际

其它网络互连。

2结构化布线方案设计

壹般布线系统有六个子系统组成；建筑群间子系统，设备间子系

统，管理区子系统，垂直（主干）子系统，水平子系统，工作区

子系统。

校园网为园区网，建群门子系统采用光缆连接，可提供千兆位的

带宽，有充分的扩展余地。垂直子系统则位于高层建筑物的竖井

内，可采用多模光缆或大对数双绞线。把管理区子系统且入设备

间间子系统，集中管理。

对于多幢楼宇，可采用多设备间的方法。分为中心设备间和楼栋

设备间部分，中心设备间是整个局域网的控制中心，内设有对外

（Internet）对内通信的各种网络设备（交换机、路由器、视频

服务器等），中心交换机通过光缆（地下直埋）和楼栋设备间的

交换设备相连，以保证数据的高速传输，在此设备间放置布线的

线架和网络设备，端接楼内来自在各层的主干线缆，且端接连接

网络中心的光纤。

楼内布线包括水平布线和主干布线。水平系统采用超五类双绞线，

新的楼宇采用喑装墙内的方式，旧的楼宇采用PVC线槽明装的方式。

壹个简单的结构化布线模型如图1所示。

图1是壹个三层结构模型，它包括了每壹层的平面（水平）布线，

层和层之间的连接的垂直布线，以及不同工作性质部分的布线

（第壹层为管理系统布线，第二层为工作区布线等）。实际上，

上节的拓扑结构也是用结构化布线完成的，其采用的双垂直布线

方法使网络的传输电路抗毁能力增强了壹倍之上。

结构化布线主要由三部分组成,即连接器、线缆和跳线。其中连

接器连接主干线缆和跳线，跳线则连接计算机、外设和连接器，

构成相应的网络通信系统。

结构化布线和综合布线技术起始于90年代初，因为当时已出现

了在各大X公司的楼宇内各层中连接计算机局域网，且把这些分

布在各层的局域网连接到壹起的要求。

不过，90年代左右的结构化综合布线主要以UTP

（unshieldedtwistedpairs）水平布线占主导地位。这些用于

10Mbps以太网（10BASE—T）的双绞线被T型接头和中继器等连

接起来之后再和100Mbps的FDDI多模光纤连接后构成综合布线

系统。其结果是，在大楼的任何壹个办公室内，用户不必为接入

网络而重新布线，只需把和计算机连接的电缆插入到相应的插座

或插孔（多在地板上）中就行了。

然而，由于10Mbps的速率太慢，而且以太网交换机的出现也使

得以太网由原来的10Mbps共享式升级为100Mbps交换方式，从

而使得每台和以太网交换机连接的用户能够单独拥有10Mbps速

率的带宽。在此情况下，朗讯X公司于1993年推出了1061第5

类布线标准，开发了传输速率为100Mbps的100BASEJTX端到端

连线系统（http:〃/）。

除了lOOM/s传输速率的平行传输电缆之外，朗讯X公司仍于1996

年推出了不同速率电缆之间的连接器MPS1OO和连接装置

Patchmax以及连接计算机或外设的跳线。当布线单位把相应的

电缆和连接企设置完毕之后，用户能够非常简单地用5类或超5

类连接线连接计算机设备和网络。图3就是壹个用1061cI/

2061D十超5类铜线连接的例子。

图3超5类铜线和网络设备的平面连接例

近俩年来，随着千兆位以大网技术和智能大厦等要求的出现，布线

系统又呈现了新的发展。例如，朗讯X公司推出了千兆位以太网标

准的所谓第6类布线系统1071/2071以及3071。这些线缆具有

稳定的带宽电气性能，其最高频率可达550MHz,可充分满足宽带

视频/声频信号传输的需要。而且，传输频率为200MHz,

连接1000BASE—T和1000BASE—CX的连接器MGS200和相应的多

模光纤传输介质已在中国市场广泛使用。图3给出了壹个采用千

兆bps速率的铜缆线构成的千兆网布线的例子。其中MGS200为

高速连接器，xxxGS跳线以及xxxUTP铜缆等均为千兆位传输线。

图3千兆网布线系统

随着网络传输速率的提高，系统对线路传输性能的要求也越来越

高。壹般来说，线路系统应具有以下性能和特点：

衰减小

传输距离远

串音干扰小

连接简单

所有连接器和线缆连接之后，也就是所谓的端到端总体性能优

越。

当前，采用850nm多模光纤的1000BASE-SX的传输线路的带宽

为160MHz,最大传输距离为300m,500MHz带宽的多模光纤的传

输距离为550mo而1000BASE-LX的500MHz带宽的单模光纤的

传输距离可达3km。另外，1000BASE-T的铜缆可支持的传输距

离为100m。为了保证布线的灵活性、可靠以及安全性，人们壹

般在大楼或校园的每个楼层设置独立的配线间和机架式模块配

线架，而在网络管理中心或计算中心设置总配线间和总配线架，

且使各独立配线间能通过光纤或钢缆和总配线间连接.

智能大厦也和结构化布线有着非常密切的关系。所谓智能大厦，

主要是指保安、防火系统、空调和通风、电力和能量管理以及声音

/视频/数据传输系统等综合功能汇集于壹起，由共同的线路完成

信号传输且由计算机网络进行处理的系统。智能大厦的基本功能如

图4所示。

图4智能大厦的功能

第5节网络拥塞问题

在网络设计、工程、实施以及扩容维护过程中，都会面临网络拥

塞问题。网络拥塞可分为三个方面，即介质访问拥塞，协议和计算

机处理能力不够带来的拥塞，以及主干传输线路带来的拥塞。

带来网络拥塞问题的原因很多，但主要有以下几点：

（1）介质访问控制协议带来的拥塞和冲突，例如以太网的CSMA

/CD协议以及令牌环的令牌控制协议，这些都可能带来用户的

等待和成为传输瓶颈。

(2)广播信息用广播或组播协议形成信息环路，造成网上信息

严重拥塞而致使网络瘫痪。

(3)服务器瓶颈，或访问某壹个服务器中的某个主页的某壹部

分内容的用户过多或过分集中，也将造成服务器处理瓶颈和和该

服务器连接的线路拥塞。

(4)路由器、交换机等网络互连设备配置不合理，造成某些部

分数据流量过分集中，带来网络拥塞。

之上问题可用下述方法解决。

(1)选用以太网交换机代替以太网集线器，提高计算机和网络

连接的带宽。通过以太网集线器连接的计算机共享lOMbPs带宽，

而和以太网交换机连接的计算机独享lOMbPs或lOOMbPs带宽。

因此，用交换机代替集线器能够解决由访问控制方式所带来的拥塞

和延迟。

(2)对于具有组播和广播功能的应用业务来说，应在普通

的IP路由器上在增加具有组播和广播控制功能的组播控制路由

器,防止信息的循环广播而带来的拥塞。

(3)在分析应用业务的基础上，对于那些相对独立的部分，

可将其从物理上分成不同的子网。在子网之间，设置相应的路由

器和以太网交换机，由此我们能够把在局域网内交换的信息通

过路由器隔开，限制在以太网交换机连接的局域网范围内.

通过路由器进行子网划分和分流信息，不但减少网络的协议

和主干传输网的拥塞，而且仍能起到隔离网络用户，防止同壹以

太网上的局域用户盗用其他用户的IP地址和访问不允许访问的

数据库等问题。因此路由器实际上能够起到网段间防火墙的作用。

(4)同壹局域网内连接的用户可采用虚拟局域网

VLAN技术对具有相关性的用户进行分组。正如在前面指出

的那样，随着交换机技术的不断发展，人们能够克服以太网物理

端口的限制，使用VLAN技术根据应用业务的需要进行相应的逻

辑端口划分。而且，这种划分能够摆脱建筑物和空间等物理因素

的限制。

VLAN组成的逻辑组必须在壹个路由器控制的范围之内，也

就是说，VLAN的成员不能跨越路由器。VLAN的建立可为用户带

来如下好处：

改进管理效率

当用户从壹个地方换到另壹个地方时，只要仍在同壹VLAN组内，

则无需进行重新配置和设备安装，减少用户开销。

增加灵活性

用户不必受具体物理网络的限制，能够根据工作需要，加入或退

出相应的VLAN。另外，用户仍能够根据自己的工作需要，加入

不同的VLANo

增强网络的安全性

用户能够根据应用需求，对需要保护的资源和服务器设备放

入相应的VLAN内c由于其他VLAN内的成员不能直接访问该VLAN

的资源，他们只有经过相应的安全检查机制之后才能进入该VLAN,

从而VLAN可起到安全保护作用。

减少拥塞

和VLAN有关的应用数据只能在VLAN内进行交换，从而减少了广