发布时间 : 星期二 文章校园网综合布线（课程设计） - 图文更新完毕开始阅读
除以上两点以外，以太网传输机制所固有的对网络半径、冗余拓扑和负载平衡能力的限制以及网络的附加服务能力薄弱等等，也都是以太网络的不足之处。但以太网以成熟的技术、广泛的用户基础和较高的性能价格比，仍是传统数据传输的网络应用中较为优秀的解决方案。
? 千兆以太网络技术
千兆位以太网(Gigabit Ethernet)是IEEE 802.3以太网标准的扩展，传输速度为每秒1000兆位(即1Gbps)。应用于大型校园网，能把现有的10Mbps以太网和100Mbps快速以太网连接起来。它可取代100Mbps FDDI网，也是ATM技术的强劲对手。千兆位以太网采用同样的CSMA/CD协议，同样的帧格式，是现有以太网最自然的升级途径，使用户对以太网原有设备管理工具的投资得以保护。
千兆位以太网是超高速主干网的一种选择方案。在数据、话音、视频等实时业务方面它虽然不能提供真正意义上的服务质量(QoS)，但千兆位以太网频宽较高，能克服原以太网的一些弱点，提供服务保证等特性。
IEEE802.3Z工作组已确定了以下一组规范，统称为1000Base－X。 1. 1000Base－LX：多模光纤传输距离为550米，单模光纤传输距离为3000米。
2. 1000Base－SX：62.5微米多模光纤传输距离为300米，50微米多模光纤传输距离为550米。
3. 1000Base－CX：用于短距离设备的连接，使用高速率双绞铜缆，最大传输距离为25米。
4. 1000Base－T：5类铜缆传输最大距离为100米。
千兆位以太网支持交换机之间、交换机与终端之间的全双工连接，支持共享网络的半双工连接方式，使用中继器和CSMA/CD冲突检测机制。千兆位以太网联盟(GEA)为千兆位以太网的应用提出以下几种方案：
1. 更新快速以太主干网：更换核心交换机，全面提高原有网络性能。 2. 用于交换机到服务器链路：服务器使用千兆位以太网卡，直接与千兆位以太网交换机相接，提供每秒百万个包的处理能力。
3. 千兆位以太网到桌面台式机。高性能工作站安装千兆位以太网卡，直接与千兆位以太网相连。
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4. 用于交换机之间的链路。千兆位以太网交换机用光纤相接，提供一条高性能主干线路。
5. 更新FDDI主干：保留现有光缆，提高带宽10倍。 ? ATM网络
“ATM（异步传输模式）”这一名词最早就为与电话中继通讯中常用的技术“STM（同步传输模式）”相对应而产生的，它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络中带宽可变、适于突发性传输的灵活性，从而成为迄今为止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互连手段。
概括起来，ATM技术具有如下特点：
1、实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证(QoS)
这是ATM先进于其他网络交换技术、最有魅力的特点所在。以太网、FDDI等传统网络由于受当时技术所限，传输机制主要围绕解决信息包冲突碰撞问题、保证发端的信息包能够到达收端就可以了，并不考虑“如何到达”。而提出ATM技术的主要目标则是为了解决传输的服务质量问题，不仅要能够到达，还要控制如何到达，因而ATM技术是网络通讯技术中革命性的突破，具有其他技术在产生时所不具备的\天生优势\。
2、交换吞吐量大
ATM交换理论在建立时，充分利用了当时刚刚成熟的超大规模集成电路(VLSI)技术，其定长的帧结构使所有交换工作能用纯硬件完成，因而ATM交换机本身硬件交换性能就远大于一般传统网络交换设备。
3、带宽利用率高
ATM是有连接的网络服务，内部交换是通过建立\虚电路\完成的。每一个虚电路所需带宽由服务质量保证体系按需分配，不同的应用要求分配不同的信道带宽。一经分配，该带宽就由所属应用以统计的方式所占用，有传输则提供始终如一的持续带宽，无传输则自动让出带宽给其他通讯使用，因而带宽分配灵活，利用率极高，可达90%以上。
4、具有灵活的组网拓扑结构和负载平衡能力，伸缩性、可靠性极高 由于ATM采用有连接的网络服务，因而在ATM网络中可以存在多条冗余
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链路，实现环接、并行连接等冗余拓扑结构，在传输时可同时传输，带宽按链路冗余数目加倍，使全网具有极高的可伸缩性和可靠性，这在传统网络中都是难以做到的。比如：以太网是不能同时启动两条和两条以上的冗余链路的，这样会导致永无休止的“回环包”占据所有有用带宽，让网络崩溃。一旦网络中出现冗余，则必须启动一种称之为Spanning Tree算法的寻径技术，堵塞住所有冗余链路端口。用这种算法重新拓扑后的网络不仅会失去所有负载平衡功能，而且还会带来额外的网络负担，降低网络性能。
5、局域网与广域网技术统一
ATM是现今唯一可同时应用于局域网、广域网两种网络应用领域的网络技术，两种技术的统一是网络未来发展的趋势，也是实现宽带综合业务数字网（B-ISDN）这一计算机网络未来的宏远目标的必由之路，具有广阔的发展前景。
在整个业界的充分重视下，ATM近八年的发展已使其走向一个成熟稳定发展的轨道，逐步占据网络市场的主流。ATM是一个在现有技术水平上已获得成熟的发展、同时兼具有新技术所特有的勃勃生命力的技术。不过，ATM有一个不足之处就是，采用ATM技术来构建网络主干，需要较高的成本。其经济可行性较差，对希望小学所建的中等规模偏小的校园网络就更是如此。
在阐述完当今几种主流网络主干技术后，我们回到希望小学校园网的设计中来，结合前面所强调的设计原则和用户的具体需求，我们可以得出一个最佳的主干设计方案。
首先根据最先进技术和最佳性能优化的设计原则，技术已很久停滞不前、性能相对偏低FDDI已不适应希望小学校园网的需求了。剩下可选的则是快速以太网、千兆以太网和ATM这两种（共三个）当今主流主干网络技术。从前面需求分析我们可以看到用户的网络应用可分为管理、教学、科研以及其它的Internet/Intranet应用服务系统，其中网络教学应用具有很强的实时性，要求有长时间稳定的带宽；而管理、科研和Internet/Intranet应用则非常复杂，它们不仅具有传统计算机通信的文件的传输、数据的查询等等，还根据信息发展的需要加入
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了大量图像、视频、声音等多媒体应用，比如Web浏览、视频会议、语音电子邮件等等，这就需要网络不仅具有传送大量突发性数据的充裕带宽，还应当对实时性较强的多媒体信息的传送保持均匀的低延迟传输特性，从这方面来看，具备对传统数据服务和多媒体信息都有最佳传输效果的ATM交换技术和快速以太网和千兆以太网技术无疑都可作为理想的解决方案。
从另一方面来讲，我们还必须考虑到建设的成本、未来维护的能力和不同网络应用类型的搭配等各种因素。端到端全ATM在国外的先进地区虽有成功的案例，但对于900个点左右的Intranet而言需要更大的投资和较高水平的维护力量，我们的应用仍是传统应用加新型多媒体应用共存的模式，多媒体传输不可忽视但而且将来会占绝对的主体，因此我们从发展的眼光来看，虽然目前应用还不是太多，快速以太网能够满足需要，但根据经验，在基础设施建立以后，带宽的需求将飞速增长，所以我们建议采用千兆以太网技术，达到最近五年不过时的标准。
从希望小学的网络建设资金以及网络应用信息流量的实际情况出发，我们设计了一套基于千兆以太网主干技术的校园网方案，它以1000Mbps以太网交换技术为主干，可以做到1000Mbps全光缆到二级交换机，100Mbps到桌面。它能很好地支持希望小学的校园内部的网络通信以及与CERNET其它节点的信息交互，而且在性能有很大的优势，而且价格上并不贵多少，是一种比较先进的校园网络解决方案。
以下是网络系统方案设计的示意图：
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