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文檔簡介
網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)例分析與設(shè)計(jì)7.1基本原理
7.2網(wǎng)絡(luò)總體方案設(shè)計(jì)
7.1基本原理
7.1.1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基本原理及其作用
在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí),首先要建立一個(gè)“系統(tǒng)”的概念。建設(shè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜且技術(shù)性很強(qiáng)的工作,需要專門的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員,按照系統(tǒng)工程方法進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)。構(gòu)筑一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全過程可分為三個(gè)階段:規(guī)劃設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)。一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是:
(1)保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有完善的功能、較高的可靠性和安全性。
(2)保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能發(fā)揮出更大的作用,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。(3)具有先進(jìn)的技術(shù)支持,有足夠的擴(kuò)充能力和靈活的升級(jí)能力。
(4)保質(zhì)保量按時(shí)完成系統(tǒng)的建立。
(5)為網(wǎng)絡(luò)的管理與維護(hù)、人員培訓(xùn)與提高提供最大限度的保證。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃就是為將要建立實(shí)施的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提出一套完整的設(shè)計(jì)方案,滿足用戶提出的建網(wǎng)要求。在規(guī)劃時(shí),要對(duì)建立一個(gè)什么形式、多大規(guī)模、具有哪些功能的網(wǎng)絡(luò)等問題做出全面科學(xué)的論證,并對(duì)建網(wǎng)所需的人力、物力、財(cái)力等投入做出總體的計(jì)劃。物理規(guī)劃包括:可行性研究與計(jì)劃,需求分析(了解用戶實(shí)際需求),方案設(shè)計(jì)(構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu));設(shè)備選型(選定網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)組成部件),投資預(yù)算(估算工程的全部開銷),編寫網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)文檔等幾個(gè)階段。
1.可行性研究與計(jì)劃
可行性研究與計(jì)劃包括了技術(shù)的可行性和經(jīng)費(fèi)預(yù)算的可行性。在技術(shù)上應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要,考慮所選的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身是否能夠得到技術(shù)和基礎(chǔ)條件的保證,以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸通道、用戶接口、管理能力和所采用的服務(wù)器等。在這個(gè)階段,應(yīng)避免使用可能與某個(gè)具體廠家產(chǎn)品有關(guān)的功能術(shù)語,增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)后期選擇設(shè)備的靈活性。找出目前系統(tǒng)的局限性及原因,提出備選的方案。在進(jìn)行經(jīng)費(fèi)預(yù)算可行性分析時(shí),要考慮建網(wǎng)的軟/硬件設(shè)備投資、安裝投資、培訓(xùn)和用戶支持以及運(yùn)行和維護(hù)的費(fèi)用。尤其是應(yīng)該估算出用戶培訓(xùn)和運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用,這是維持整個(gè)網(wǎng)絡(luò)生命周期最關(guān)鍵的部分。有的單位往往只注重硬件投資,而忽略了軟件投資。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)建立起來后,如果沒有可在網(wǎng)上運(yùn)行的軟件,實(shí)際上毫無價(jià)值。軟件投資比例應(yīng)為硬件設(shè)備投入的1/3~2/3。
2.需求分析
在方案設(shè)計(jì)前,需要進(jìn)行多方面的用戶調(diào)查和需求分析,只有弄清用戶真正的需求,才能設(shè)計(jì)出符合要求的網(wǎng)絡(luò)。但做到這點(diǎn)也不是一件容易的事情。一般調(diào)查應(yīng)從以下幾方面展開:
(1)網(wǎng)絡(luò)的物理布局:充分考慮用戶的位置、距離、環(huán)境,并進(jìn)行實(shí)地考察。
(2)用戶設(shè)備的類型和配置:調(diào)查現(xiàn)有的物理設(shè)備,包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、主機(jī)、服務(wù)器和外設(shè)。
(3)通信類型及負(fù)載:根據(jù)數(shù)據(jù)、語音、視頻及多媒體信號(hào)的流量等因素進(jìn)行估算。(4)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提供的應(yīng)用服務(wù):包括電子郵件、共享數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫、共享外設(shè)、WWW應(yīng)用及辦公自動(dòng)化。
(5)網(wǎng)絡(luò)要求的安全程度:根據(jù)需要選用不同類型的防火墻和安全措施。
3.方案設(shè)計(jì)
方案設(shè)計(jì)主要由規(guī)劃設(shè)計(jì)人員綜合考慮前兩項(xiàng)的調(diào)查情況制定出來。在總的設(shè)計(jì)思想指導(dǎo)下,選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、開發(fā)方法,并進(jìn)行原有系統(tǒng)的升級(jí)改造;同時(shí)引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。這樣可降低投資成本,并得到多種可供選擇的方案。一般在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)遵循如下幾條原則:
(1)實(shí)用性:只有實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)才能反映用戶自身的利益。
(2)先進(jìn)性:計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展非常迅速,在設(shè)計(jì)新的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)保證采用先進(jìn)技術(shù)。技術(shù)的壽命越長越好,一般應(yīng)為3~5年或更長。(3)開放性:只有建設(shè)一個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),才能有更多的廠商支持,才能同其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連,保持與常規(guī)網(wǎng)絡(luò)良好的互通性。
(4)可靠性:從選用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上都要以可靠運(yùn)行為前提,而且要留有一定的冗余,保證在有故障情況下仍能夠正常運(yùn)行。
(5)安全性:安全性是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中,尤其是與其他網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)最重要、最突出的問題,通過設(shè)置各種安全防護(hù)措施,保證從網(wǎng)絡(luò)用戶級(jí)到數(shù)據(jù)傳輸中各個(gè)環(huán)節(jié)的安全。
(6)經(jīng)濟(jì)性:在新建網(wǎng)絡(luò)的同時(shí),注意保護(hù)原有網(wǎng)絡(luò)的投資,更不能超前投入大量資金。
(7)可擴(kuò)充性:能為將來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及擴(kuò)充留有接口。
4.設(shè)備選型
組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所需的設(shè)備很多,有電纜、光纖、插頭插座、連接器、中繼器、網(wǎng)橋、集線器、交換器、路由器、網(wǎng)關(guān)、施工工具以及附屬設(shè)備(如電源、機(jī)柜、空調(diào)、消防設(shè)備等)。認(rèn)真填制設(shè)備配置清單。在選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)選用主流產(chǎn)品,這樣可以保證技術(shù)及發(fā)展的可維持性。具體選型在后面介紹。
5.投資預(yù)算
當(dāng)方案定下來后,就要進(jìn)行最后的投資預(yù)算,預(yù)算中除了包括網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備投資預(yù)算外,還應(yīng)有網(wǎng)絡(luò)工程施工、軟件購置、安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)、售后服務(wù)、運(yùn)行維護(hù)及應(yīng)用軟件開發(fā)等費(fèi)用。
6.編寫技術(shù)文檔
為了使網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的工作正常有序地進(jìn)行,應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工作歸納總結(jié),寫成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)性文檔。它包括網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃、可行性報(bào)告、用戶需求、技術(shù)分析、網(wǎng)絡(luò)基本體系結(jié)構(gòu)和選型、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)達(dá)到的目的和費(fèi)用預(yù)算等。
7.1.2網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)
在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段,并不要求明確地規(guī)定網(wǎng)絡(luò)具體指標(biāo)和實(shí)現(xiàn)方法,而是在網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中提出的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范、設(shè)備選型、性能要求,以及經(jīng)費(fèi)作進(jìn)一步的分析,制定一個(gè)明確的網(wǎng)絡(luò)總體實(shí)施方案,同時(shí)確定網(wǎng)絡(luò)實(shí)際的物理結(jié)構(gòu)與邏輯結(jié)構(gòu)的關(guān)系。在網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)中包括:網(wǎng)絡(luò)采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);網(wǎng)絡(luò)采用的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu);網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型和技術(shù)參數(shù);服務(wù)器的類型及容量;網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及采用的通信協(xié)議;網(wǎng)絡(luò)傳輸通道及詳細(xì)的技術(shù)指標(biāo):網(wǎng)絡(luò)安全、可靠性措施;網(wǎng)絡(luò)管理;應(yīng)用系統(tǒng)的配置及開發(fā)等方面。
網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)方案直接影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)施,而且影響因素也很多。因此也可引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,多提供幾個(gè)方案,揚(yáng)長避短,與廠商簽訂合同,明確各個(gè)方面的義務(wù)和責(zé)任。這是建設(shè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最基本,也是最重要的保證。一個(gè)項(xiàng)目成功的關(guān)鍵在于系統(tǒng)的集成。系統(tǒng)集成項(xiàng)目合同金額高,涉及范圍廣泛,既有功能方面的要求,又有地域方面的要求,從硬件、軟件包、客戶編制的應(yīng)用程序、中間件和操作系統(tǒng)到第三方承包商,包括集成商和外部資源提供者。系統(tǒng)集成專業(yè)人員是否了解商業(yè)需求、商業(yè)機(jī)構(gòu)是否了解技術(shù)層面的問題、外部專家的建議、系統(tǒng)集成項(xiàng)目執(zhí)行者等,都決定了一個(gè)項(xiàng)目的成功與否。7.1.3網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的第一步,確定好框架結(jié)構(gòu),才能進(jìn)行更細(xì)致的工作。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇原則有以下幾種:
1)先進(jìn)性與實(shí)用性相結(jié)合
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)建立在對(duì)用戶需求調(diào)研的基礎(chǔ)上,既考慮采用先進(jìn)的組網(wǎng)技術(shù),使所建立的網(wǎng)絡(luò)在一段時(shí)間內(nèi)保持先進(jìn)性及可用性,滿足近期及中遠(yuǎn)期業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求;同時(shí)也必須保護(hù)原有的投資,使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源得到利用,盡量采用成熟的組網(wǎng)技術(shù),達(dá)到建網(wǎng)周期短、見效快的目的,還應(yīng)兼顧選擇國際新技術(shù),選用具有發(fā)展?jié)摿Φ木W(wǎng)絡(luò)作為主干。2)網(wǎng)絡(luò)有效性原則
網(wǎng)絡(luò)有效性體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)承載能力和對(duì)資源的共享能力兩個(gè)方面。不同類型的網(wǎng)絡(luò)在負(fù)荷加重(并發(fā)用戶增加或業(yè)務(wù)占用頻寬增加)情況下其承載能力不同,高負(fù)荷下往往利用率下降,甚至出現(xiàn)擁塞與瓶頸。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)承載能力,令牌訪問(如TokenRing、FDDI)優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)訪問(如以太網(wǎng)CSMA/CD),交換型優(yōu)于共享型??梢愿鶕?jù)不同層次的信息流量采用不同的訪問結(jié)構(gòu)。3)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性要求
對(duì)用于交互控制、實(shí)時(shí)監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要求網(wǎng)絡(luò)延時(shí)要小。如多媒體聲像業(yè)務(wù),對(duì)延時(shí)和延時(shí)變差都有嚴(yán)格的要求。網(wǎng)絡(luò)延時(shí)包括傳播延時(shí)、發(fā)送延時(shí)、排隊(duì)延時(shí)、處理延時(shí)以及協(xié)議轉(zhuǎn)換延時(shí),這些延時(shí)取決于傳輸距離、速率、緩存隊(duì)列長度、處理器芯片以及網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷量。ATM網(wǎng)絡(luò)延時(shí)及延時(shí)變差最小,交換方式上交叉矩陣優(yōu)于共享存儲(chǔ),重負(fù)荷下令牌控制的延時(shí)優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)方式。4)網(wǎng)絡(luò)可靠性及安全性
安全與可靠是組網(wǎng)的重要原則之一。在傳統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)中為了保證網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸,應(yīng)防止非法環(huán)路及廣播風(fēng)暴。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具備故障下旁路自愈功能、冗余備份(包括設(shè)備備份及鏈路備份)及自動(dòng)切換功能。為了保證信息傳輸?shù)耐暾裕档托畔G失率、誤碼及錯(cuò)插,應(yīng)采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù),進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)信息,監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)查找并排除故障。網(wǎng)絡(luò)安全性指防止非法用戶進(jìn)入,合理選擇網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、實(shí)施口令及訪問權(quán)限保護(hù),目錄及文件保護(hù)。為了防止病毒感染,除了選擇防病毒軟件及硬件外,制定嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)管理措施是非常必要的。在局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互連點(diǎn)設(shè)置路由器和防火墻,前者用于互連,后者用于隔離、過濾與加密,隔離非法用戶及非法信息的入侵。防火墻分為多種等級(jí),應(yīng)合理選取。5)合理選擇網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
合理地選擇網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及標(biāo)準(zhǔn)接口,可以保證網(wǎng)絡(luò)的開放性、兼容性及互操作性。網(wǎng)絡(luò)的軟/硬件平臺(tái)包括:信息集成平臺(tái)(包括NOS、數(shù)據(jù)庫等)、端到端通信平臺(tái)TCP/IP、應(yīng)用支持平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)互連平臺(tái),以及網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)(SNMP、RMON等)。
6)堅(jiān)持網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與應(yīng)用開發(fā)并行
一個(gè)良好的集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)兩部分,前者屬于網(wǎng)絡(luò)集成,后者屬于信息集成。通常建網(wǎng)周期短,而應(yīng)用軟件開發(fā)時(shí)間長。應(yīng)用軟件開發(fā)一般在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)先期或同期進(jìn)行。應(yīng)用軟件包括各種管理信息系統(tǒng)(MIS)、資料查詢與檢索系統(tǒng)、電子郵件、BBS、CAM/CAI軟件、辦公自動(dòng)化(OA)、處理與監(jiān)控軟件等。7)與廣域網(wǎng)互連技術(shù)
企業(yè)網(wǎng)(或園區(qū)網(wǎng))與廣域網(wǎng)互連主要用于以下兩個(gè)方面:
(1)大量的分散用戶(如家庭用戶或布線系統(tǒng)尚未覆蓋的孤立用戶),主要用電話交換網(wǎng)(PSTN)撥號(hào)線路或少量的專線相連。分散的數(shù)據(jù)用戶可采用仿真終端方式(運(yùn)行Terminate、ProCom、Kermit等軟件)或采用仿真主機(jī)方式(PPP/SLIP),借助于Modem以中低速方式入網(wǎng)。(2)對(duì)分布于不同地理區(qū)域的企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)間互連或與Intranet相連,可通過DDN網(wǎng)、X.25分組交換網(wǎng)或幀中繼網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸與交換。局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互連通過路由器實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換。路由器的類型很多,應(yīng)根據(jù)信息量、接口速率和廣域網(wǎng)類型來合理選擇。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,與廣域網(wǎng)互連的需求與投資將急劇增加,互連接口點(diǎn)可能形成網(wǎng)絡(luò)瓶頸。因此合理選擇互連中繼線數(shù)量、信道傳輸速率、路由器性能以及備份鏈路將成為組網(wǎng)技術(shù)中不可忽視的問題。7.1.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選型與比較
在組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí),選擇好網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是至關(guān)重要的。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇一般有兩種含義:一種是從應(yīng)用需要出發(fā)所進(jìn)行的選擇;另一種是從眾多廠商的產(chǎn)品中選擇性價(jià)比高的產(chǎn)品。在組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí),通常涉及的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有LAN網(wǎng)絡(luò)適配機(jī)、LAN的集線器和交換機(jī)、LAN互連的網(wǎng)橋和路由器、服務(wù)器、工作站、硬盤、磁帶、光盤等存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器,網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等外設(shè),網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體,網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),應(yīng)用系統(tǒng)軟件等。
1.網(wǎng)絡(luò)適配器
1)選擇網(wǎng)絡(luò)適配器的一般原則
網(wǎng)絡(luò)適配器也稱為網(wǎng)卡或網(wǎng)板,是插入計(jì)算機(jī)(服務(wù)器、工作站)中實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連的接口設(shè)備,應(yīng)該根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型(如令牌環(huán)、Ethernet、Arcane、ATM、FDDI、快速以太網(wǎng))選擇網(wǎng)絡(luò)適配器的種類。網(wǎng)絡(luò)適配器要與將要組建的或使用中的網(wǎng)絡(luò)相適應(yīng)。影響網(wǎng)卡性價(jià)比的因素有:媒體訪問方法、原始的比特速率、網(wǎng)卡上有無處理器、網(wǎng)卡與主機(jī)的傳送方式、網(wǎng)卡上輸出的端口數(shù)、總線接口、是否支持全雙工、是否具有不同速率的自適應(yīng)功能。(1)媒體訪問方法。媒體訪問方法對(duì)網(wǎng)卡性能有重要的影響。IEEE802.3CSMA/CD和IEEE802.5令牌環(huán)在訪問媒體的確定性上有很大差別:前者沒有確定性;后者雖有確定性,但在用戶不多、負(fù)載較輕的使用環(huán)境下不如CSMA/CD簡單、快速。根據(jù)訪問方式的不同,網(wǎng)卡分為ATM適配卡、FDDI適配卡、100Mb/s高速以太網(wǎng)適配卡、傳統(tǒng)局域網(wǎng)適配卡(10Mb/s以太網(wǎng)卡、4/16Mb/s令牌環(huán)卡、Arcane網(wǎng)卡)。(2)原始比特率。原始比特率是給定媒體可能獲得的最大比特率。實(shí)際上有效比特率要小得多,其原因是協(xié)議有一定的額外開銷。目前廣泛使用的Ethernet,具有原始速率為
10Mb/s;TokenRing具有的原始比特率為4/16Mb/s;100Base-T和100Base-VG-AnyLAN等高速網(wǎng)的原始速率則為100Mb/s;ATM網(wǎng)卡的速率有5Mb/s、155Mb/s、622Mb/s等;千兆以太網(wǎng)卡為1Gb/s。
(3)網(wǎng)卡處理器。有的網(wǎng)卡自身具備處理器,有的則沒有。在無處理器的情況下,所有處理都必須依靠網(wǎng)卡被置入的主機(jī)。這會(huì)占用主機(jī)資源。目前多數(shù)網(wǎng)卡都備有自身的處
理器。(4)網(wǎng)卡與主機(jī)的傳送方式。網(wǎng)卡與主機(jī)的接口可使用下述三種方法或它們的任意組合實(shí)現(xiàn)。這三種方法是:共享存儲(chǔ)器法、DMA法、I/O端口法。實(shí)踐表明:共享存儲(chǔ)器法是三種方法中最快的一種,I/O端口是最慢的,DMA則介于中間。
(5)網(wǎng)卡上輸出的端口數(shù)量。網(wǎng)卡是PC機(jī)和網(wǎng)絡(luò)連接的接口,完成協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳送等工作。有的網(wǎng)卡上只有一個(gè)接口,如RJ-45;有的則有多個(gè)接口,如BNC、AUI、光纖接口等。接口數(shù)不同,價(jià)格也不同。媒體接口可分為ATM接口、RJ-45接口、BNC接口、AUI接口、光纖接口(FC接口、ST接口、SMC接口、MIC接口等)。(6)總線接口。網(wǎng)卡與主機(jī)之間的傳送速度取決于總線接口的數(shù)據(jù)寬度。常見的數(shù)據(jù)寬度為8位、16位、32位和64位。數(shù)據(jù)寬度越寬,數(shù)據(jù)傳送越快。影響網(wǎng)卡與主機(jī)傳送速度的另一種因素是主機(jī)總線類型。主機(jī)總線可分為ISA總線、EISA總線和PCI總線。
2)幾種典型的網(wǎng)卡
(1)?ATM網(wǎng)絡(luò)適配卡。ATM網(wǎng)卡從速率上分為622Mb/s、155Mb/s、100Mb/s和25Mb/s,分別用于服務(wù)器、高檔工作站、桌面系統(tǒng)。從傳輸介質(zhì)上分為光纖接口(單模/多模)、UTP和STP(RJ-45)接口。由于ATM規(guī)范尚待完善,因此ATM網(wǎng)絡(luò)適配卡選型應(yīng)與ATM交換設(shè)備一致,采用同一廠家產(chǎn)品。選擇時(shí)應(yīng)注意:ATM網(wǎng)絡(luò)適配卡應(yīng)支持ATMUNI接口;支持局域網(wǎng)仿真LANE、服務(wù)器軟件IES、客戶機(jī)軟件LAC,以便與桌面系統(tǒng)以太網(wǎng)互連互通;支持PVC/SVC的性能及VC數(shù)目;接口應(yīng)與所用傳輸介質(zhì)一致。
(2)?FDDI網(wǎng)絡(luò)適配卡。FDDI網(wǎng)卡速率為100Mb/s,服務(wù)器與工作站可雙環(huán)接入(DAS)或單環(huán)接入(SAS),傳輸媒體可以是單模光纖(SMF)、多模光纖(MMF)、5類雙絞線(UTP-5),可采用SC、ST、FC、MC、RJ-45接口。FDDI網(wǎng)絡(luò)適配卡選型時(shí)應(yīng)注意:根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)需求選擇單環(huán)接入(M口)或雙環(huán)接入(A/B口)方式;應(yīng)與所需求的接口類型、總線類型(PCI、EISA等)適配;適配卡性能(如CPU、DMA芯片及RAM大小等);費(fèi)用與保修期。
(3)?1000Mb/s的高速網(wǎng)卡。符合IEEE802.3z標(biāo)準(zhǔn),目前應(yīng)用不多,這種速率的網(wǎng)卡主要用于服務(wù)器間的連接,用于工作站的極少。
(4)?100Mb/s高速以太網(wǎng)卡。高速以太網(wǎng)符合IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn),用于服務(wù)器或工作站,以高速方式接入局域網(wǎng)的主干網(wǎng)或工作組,提供100Mb/s速率。網(wǎng)絡(luò)適配卡應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求配置,選型時(shí)應(yīng)注意是否與計(jì)算機(jī)總線系統(tǒng)(EISA、ISA、PCI)一致,是否提供傳輸介質(zhì)所需的接口(光口或UTP、STP接口),是否支持全雙工鏈路,卡內(nèi)有無CPU及RAM大小。
(5)10Mb/s以太網(wǎng)卡。10Mb/s以太網(wǎng)卡常用于桌面系統(tǒng),也是目前局域網(wǎng)中使用最多的。以太網(wǎng)適配卡用量較大、品種類型多,兼容卡雜牌貨較多,價(jià)格差距也較大。選型時(shí)不可過多地注重價(jià)格,以免采用質(zhì)量不合格的低劣產(chǎn)品。主要應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
①型號(hào)與標(biāo)牌。
②中斷方式、I/O地址、RAM區(qū)地址是采用DIP開關(guān)還是軟件配置,I/O地址和中斷支持則應(yīng)多一些為好。對(duì)于中斷,通常8位網(wǎng)卡至少應(yīng)支持4種,16位網(wǎng)卡應(yīng)能支持6~8種。I/O地址至少也要支持4種。這樣可在安裝網(wǎng)卡時(shí)避免與其他硬件沖突,對(duì)于Windows95以上的用戶可以選用即插即用的網(wǎng)卡,由系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別和設(shè)置。
③總線系統(tǒng)應(yīng)與實(shí)際所用的微機(jī)總線一致。
④物理接口(RJ-45、BNC、AUI)應(yīng)與設(shè)計(jì)一致。網(wǎng)卡備有三種連接方式并不意味著可同時(shí)進(jìn)行上述三種連接,它們是互斥的。也就是說,上述三種連接都可供使用,但只能選擇其中一種。因此,如果網(wǎng)絡(luò)方案是10Base-T方式,選擇網(wǎng)卡則不必帶有BNC和AUI口,只需帶RJ-45口就夠了,這意味著價(jià)格的下降和可靠性的提高。
⑤所支持的操作系統(tǒng)。
⑥板內(nèi)是否帶CPU及RAM區(qū)容量。
⑦狀態(tài)指示用來指示網(wǎng)卡的工作狀態(tài),便于了解其工作狀態(tài)和診斷故障。工作狀態(tài)一般用指示燈來指示,通常有電源指示、發(fā)送指示(Tx)、接收指示(Rx)、鏈路狀態(tài)指示(Link)、超長指示(Jabber)和碰撞指示(Collision)等。
⑧支持自舉ROM,意味著能使無盤工作站連接到網(wǎng)絡(luò)上,通常應(yīng)有兩種網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的自舉ROM。這種功能常作為一種選項(xiàng)。
2.集線器
集線器(Hub)是中樞或多路交匯點(diǎn),是以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)布線結(jié)構(gòu)、簡化網(wǎng)絡(luò)管理為目標(biāo)而設(shè)計(jì)的。Hub以高性能、多功能和智能化為設(shè)計(jì)目標(biāo),不僅具有將多個(gè)節(jié)點(diǎn)匯集到一起的能力,而且采取了模塊化結(jié)構(gòu),可根據(jù)需要選擇各種模塊。這些模塊支持的傳輸媒體、與媒體的連接方式、通信協(xié)議等幾乎無所不包。Hub執(zhí)行的功能主要有信號(hào)的再生和重發(fā)(轉(zhuǎn)發(fā))以及碰撞檢測(cè)和通告。當(dāng)某一站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),首先要到達(dá)Hub。Hub對(duì)此信號(hào)的幅度和相位失真進(jìn)行補(bǔ)償后,將再生的信號(hào)向與Hub相連的所有站廣播。由此可以看出,雖然這種網(wǎng)絡(luò)在物理上是星型結(jié)構(gòu),但邏輯上仍是總線結(jié)構(gòu)。
1)箱式集線器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
網(wǎng)絡(luò)接口產(chǎn)品通常以模塊方式插入機(jī)箱內(nèi),機(jī)箱一般分為交換集線機(jī)箱或以Router為主體的路由器機(jī)箱,機(jī)箱除電源外還包括多個(gè)插槽,可插入網(wǎng)管代理模塊、各種網(wǎng)卡模塊、交換模塊、路由器模塊等。不同模塊間通過背板總線連接。背板總線連接方式分單總線(TDM時(shí)隙插入)和多總線方式,這種結(jié)構(gòu)便于不同的模塊相互連接和轉(zhuǎn)換,形成主干網(wǎng)到桌面系統(tǒng)有機(jī)的匯集。產(chǎn)品選型時(shí)可以比較下述幾個(gè)方面:
(1)背板總線速率。集線器背板總線速率、過濾率、轉(zhuǎn)發(fā)率決定了重負(fù)荷下承載能力,背板速率高的集線器可以避免擁塞瓶頸及數(shù)據(jù)丟失。
(2)支持多種協(xié)議的網(wǎng)卡,如ATM、千兆以太網(wǎng)、FDDI、10/100Base、T/FL等。
(3)是否具備一體化多層次交換能力,如第二層、第三層交換。顯然,第三層交換(IP交換)等效于第二層交換加路由功能,直接將路由器配置以ASIC技術(shù)直接做到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi),多個(gè)LAN互連無需重復(fù)配置路由器。(4)智能VLAN功能。VLAN將物理上分散在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)邏輯地進(jìn)行分段,形成明顯的廣播或多點(diǎn)廣播域,不僅提供組網(wǎng)的靈活性,而且增加網(wǎng)絡(luò)的安全性。
(5)開放性和可擴(kuò)性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具有良好的開放性,符合相應(yīng)的國際規(guī)范(如IEEE),兼容性好;網(wǎng)絡(luò)建立在統(tǒng)一平臺(tái)的基礎(chǔ)上(通信平臺(tái)、應(yīng)用支持平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)等),便于主干網(wǎng)和子網(wǎng)間互連與互通。
(6)交換方式。交換方式是指端口交換、網(wǎng)段交換和模塊交換。在端口交換方式下每個(gè)端口只能連接一個(gè)工作站,各端口的工作站可以進(jìn)行交換;網(wǎng)段交換是一個(gè)端口可分配給多個(gè)MAC地址,可連接一個(gè)網(wǎng)段,網(wǎng)段間通過交換機(jī)進(jìn)行交換;模塊交換是不同機(jī)箱間進(jìn)行交換,連入任何一種模塊的用戶,可以訪問采用其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)模塊的用戶。(7)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)、多媒體傳輸交換系統(tǒng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)要求網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小,必須低于規(guī)定的門限。語音及圖像傳輸系統(tǒng)對(duì)時(shí)延抖動(dòng)敏感,因此應(yīng)對(duì)時(shí)延及時(shí)延抖動(dòng)提出要求,使其盡可能地降低。時(shí)延取決于發(fā)送時(shí)延、交換方式(共享存儲(chǔ)、交叉矩陣等)、協(xié)議轉(zhuǎn)換、傳播時(shí)延等。
(8)靈活性。靈活性是指改變網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、更改網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方便性以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議改變的適應(yīng)性。
(9)安全性。網(wǎng)絡(luò)作為各種應(yīng)用的平臺(tái),應(yīng)具有多種安全手段。目前,Hub具有的安全手段有限,通常只限于向特定端口分配有限的MAC地址。有的交換式Hub甚至連這種能力都不具備。有的產(chǎn)品通過只允許某一特定端口支持特定協(xié)議來確保安全。上述兩種安全如能通過軟件實(shí)現(xiàn),顯然是一種好的策略。(10)可管理性。除了工作組小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境外,幾乎任何一種中大型的網(wǎng)絡(luò)都必須配備網(wǎng)絡(luò)管理。因此所選的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須具有這種功能。在交換式Hub產(chǎn)品類中,通常能提供帶內(nèi)管理和帶外管理兩種管理方式。帶內(nèi)管理是對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)的管理應(yīng)用的鏈接,帶外管理通常經(jīng)串行連接器連于Hub中。前者由遠(yuǎn)程工作站提供快速方便的管理;后者,即使在網(wǎng)絡(luò)停止運(yùn)行的情況下,也可對(duì)Hub進(jìn)行設(shè)置和診斷。交換式Hub應(yīng)能提供帶內(nèi)和帶外兩種管理機(jī)制,并應(yīng)支持簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)。(11)網(wǎng)絡(luò)集線器產(chǎn)品擴(kuò)充能力。網(wǎng)絡(luò)集線器在向上向下擴(kuò)充能力上有差異。向上是指連接高速上行鏈路,向下是指桌面系統(tǒng)的擴(kuò)充能力(交換及共享以太網(wǎng))。
(12)容錯(cuò)能力,如冗余電源、負(fù)荷均衡、冗余鏈路、自愈旁路等。2)分體式集線器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
分體式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括FDDI、高速以太交換機(jī)、10Mb/s以太交換機(jī)、共享型Hub、堆疊式(Stack)Hub以及用于網(wǎng)絡(luò)互連的分體式路由器等典型產(chǎn)品。其中FDDI及高速交換集線器設(shè)備主要用于主干網(wǎng)或部門級(jí)工作組;而10Mb/s交換型或共享型Hub主要用于桌面系統(tǒng);堆疊式Hub用于樓層信源點(diǎn)較多的環(huán)境,直接與微機(jī)工作站相連。路由器用于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互連,分體式路由器多屬于中低檔路由器,提供的廣域網(wǎng)端口(同步端口,ISDN端口,異步端口)受限。
3)幾種典型的集線器
(1)?ATM交換機(jī)。選擇ATM交換機(jī)時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):
①ATM交換機(jī)選型。主要根據(jù)用戶需求及實(shí)際環(huán)境選擇機(jī)型。
②ATM交換機(jī)容量選取。容量取決于負(fù)荷大小,包括信源點(diǎn)數(shù)、峰值信息量和平均信息量。
③ATM交換機(jī)時(shí)延。取決于用戶業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性需求,主要參數(shù)是時(shí)延及時(shí)延抖動(dòng)。
④信息丟失率及誤碼率。在重荷下信息可能丟失,特別是對(duì)于突發(fā)率高的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),可能因重荷而丟失信息。信息丟失串與交換方式、接入控制CAC、流控技術(shù)、ABR支持多種流控等有關(guān)。
⑤IP交換技術(shù)。此交換實(shí)現(xiàn)第三層交換,具有路由選擇、自適應(yīng)技術(shù)、地址解析ARP、分段重裝、互通平臺(tái)等功能,而多數(shù)ATM產(chǎn)品尚只能提供第二層交換。同時(shí)應(yīng)考慮VLAN分段功能。
⑥規(guī)范化。ATM交換規(guī)范化程度直接影響到網(wǎng)絡(luò)開放性和互連互通能力,包括用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(PNNI)、局域網(wǎng)仿真(LANE)、電路仿真、信令接口規(guī)范、虛擬電路方式(SVC/PVC)以及網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)等。
⑦綜合指標(biāo)。綜合指標(biāo)及性價(jià)比,并應(yīng)考慮系統(tǒng)升級(jí)的追加費(fèi)用。
(2)?FDDI集線器。目前FDDI集線器的分體式產(chǎn)品不多,通常以機(jī)箱式模塊為產(chǎn)品主要形式,僅少數(shù)廠家提供單體式(Standalone)FDDI。FDDI集線器選型時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):
①接口類型。
②交換功能。有的FDDI模塊提供交換及路由功能,也有只具備DI功能而不具備交換及路由功能。
③傳輸媒體類型。FDDI可采用單模或多模光纖作傳輸媒體,兩個(gè)FDDI節(jié)點(diǎn)間單模光纖長可達(dá)7km,而多模光纖通常為2km。芯徑與包徑比應(yīng)符合設(shè)備的要求,多模光纖通常采用62.5/125或50/125。局域網(wǎng)因樓宇間跨距通常在幾千米以內(nèi),因此一般采用多模光纖。
④光纜中光纖的芯數(shù)應(yīng)留有充分的余地,敷設(shè)方式通常采用管道、直埋與架空,三者的包封方式、結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度應(yīng)合理選擇。
(3)交換型以太網(wǎng)集線器。交換型以太網(wǎng)Hub分1000Mb/s、100Mb/s及10Mb/s三類。它們采用光纖、5類UTP或STP及3/4類UTP電纜,按星型結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。交換型Hub每個(gè)端口提供獨(dú)享帶寬并具有網(wǎng)橋功能及IEEE802.1d生成樹算法,可靈活組建VLAN。選型時(shí)應(yīng)考慮:
①背板帶寬及轉(zhuǎn)發(fā)速率。部分產(chǎn)品因帶寬不夠,負(fù)荷加重時(shí)會(huì)影響性能,造成數(shù)據(jù)丟失。
②VLAN能力。虛擬局域網(wǎng)(VLAN)組網(wǎng)技術(shù)是交換型以太網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)。
③交換功能。考慮選擇全部端口交換或部分交換等,交換類型(端口交換、段交換、模塊交換)等。
(4)共享型Hub。共享型Hub也分為100Mb/s及10Mb/s兩類,通常用于桌面系統(tǒng)。由于共享總線帶寬采用CSMA/CD競(jìng)爭(zhēng)型訪問控制,因此重負(fù)荷下信道利用率降低,有效帶寬急劇下降,并且時(shí)延增加,不能用于多媒體傳輸。共享型Hub不支持虛擬網(wǎng)段,子網(wǎng)間需加入網(wǎng)橋。100Mb/sHub大多采用100Base-T結(jié)構(gòu);10Mb/sHub可采用10Base-T、10Base-2、10Base-5結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu),可以分別采用雙絞線UTP、細(xì)纜、粗纜。共享型Hub選型時(shí)可比較:
①是否為智能Hub。簡易的Hub是非智能的,無CPU監(jiān)測(cè)及管理。
②可網(wǎng)管程度。是否具有網(wǎng)管代理,能否支持網(wǎng)絡(luò)管理。
③端口數(shù)量及接口類型(RJ-45,BNCAUI)。
(5)堆疊式Hub。堆疊式Hub可通過Hub后蓋板接口,用母線將多個(gè)Hub連在一起,用于樓層子網(wǎng),支持大量工作站入網(wǎng)。堆疊式Hub通常只需其中一個(gè)Hub具有網(wǎng)管代理功能。堆疊式Hub屬共享型Hub,少數(shù)廠家也有交換型Hub產(chǎn)品,設(shè)備選型時(shí)可比較:
①支持堆疊的Hub數(shù)量和背板能力。
②應(yīng)根據(jù)樓層的工作站數(shù)合理選取。
③可網(wǎng)管的能力。
④端口數(shù)。
(6)混合式Hub。混合式Hub指同一Hub支持多種協(xié)議或多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),通常有交換與共享混合型(可同時(shí)提供交換端口及共享端口);不同速率混合型(可提供100Mb/s及
10Mb/s兩類端口);不同協(xié)議混合型(如支持幾個(gè)ATM端口,幾個(gè)10/100Mb/s以太交換);不同媒體混合型(部分端口支持光纖接口,部分支持RJ-45接口)等?;旌闲虷ub使用靈活,便于上連主干網(wǎng),下連桌面系統(tǒng)。設(shè)備選型時(shí)應(yīng)注意:
①同一Hub各類接口數(shù)量應(yīng)與實(shí)際環(huán)境相匹配。
②是否具有自適應(yīng)功能。
(7)路由器及網(wǎng)橋。路由器通常用于局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的互連,網(wǎng)橋用于多個(gè)LAN互連。它們提供路由選擇、協(xié)議選擇、過濾隔離功能。選型時(shí)應(yīng)考慮:
①端口類型,即廣域網(wǎng)端口(PM,BRI,X.25,V.35,F(xiàn)R等)。
②廣域網(wǎng)端口與局域網(wǎng)端口數(shù)量。
③路由選擇算法(RIP,IGBP,OSPF,EGP等)。
④是否支持異步端口及異步端口數(shù)量。
異步端口用于經(jīng)電話網(wǎng)撥號(hào)連接分散用戶(如家庭用戶或遠(yuǎn)距離分散用戶)。
3.服務(wù)器
1)以主機(jī)類型分類
(1)采用大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
(2)采用PC專用服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
(3)采用高檔PC機(jī)作為服務(wù)器。
2)從用途上分類
(1)運(yùn)算服務(wù)器。
(2)網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器。
(3)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
3)影響服務(wù)器性能的主要因素
從服務(wù)器本身的選擇來看,首先應(yīng)該考慮CPU的性能;其次存儲(chǔ)器的大小是影響服務(wù)器運(yùn)行性能的另一個(gè)主要因素,內(nèi)存大時(shí),可以減少內(nèi)存與外存間數(shù)據(jù)交換的次數(shù),但用戶不可能一次配置很大的內(nèi)存和外存,可以根據(jù)需求逐步擴(kuò)充,因此在選擇服務(wù)器時(shí),應(yīng)選擇內(nèi)存擴(kuò)展槽多的服務(wù)器。在選擇內(nèi)存時(shí),多采用ECC校驗(yàn)的內(nèi)存,該方法可以實(shí)現(xiàn)2校1。選擇外存時(shí),硬盤最好選用熱交換的,可以在發(fā)生故障時(shí),拔掉任何一個(gè)發(fā)生故障的硬盤,而仍保持其他部分正常地工作;也可選用帶有容錯(cuò)的陣列式磁盤——RAID磁盤。為了充分發(fā)揮服務(wù)器的效能,服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、外存、I/O通道控制器等必須協(xié)調(diào)一致,這樣才能提高服務(wù)器的整體性能。4)服務(wù)器主流產(chǎn)品介紹
目前主要的Unix服務(wù)器產(chǎn)品有:
DEC:AlphaServer(2000、4000、8000)。
SGI:Origin200、Origin2000。
SUN:UltraEnterprise。
IBM:AS/400、RS/6000。
HP:HP9000D、HP9000K、HP9000T。
4.磁盤驅(qū)動(dòng)器
為PC服務(wù)器選擇合適的磁盤驅(qū)動(dòng)器是一項(xiàng)重要工作。最重要的考慮是要使所選的磁盤驅(qū)動(dòng)器能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。
目前可供使用的驅(qū)動(dòng)器類型有如下五種:
(1)?MFM(ModifiedFrequencyModulation)。
(2)?RLL(RunLengthLimited)。
(3)?IDE(IntegratedDriveElectronics)。
(4)?ESDI(EnhancedSmallDiskInterface)。
(5)?SCSI(SmallComputerSystemInterface)。
前兩種驅(qū)動(dòng)器難以適應(yīng)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的需要,已逐漸被淘汰。
5.局域網(wǎng)操作系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(NOS,NetworkOperatingSystem)是向連入網(wǎng)絡(luò)的一組計(jì)算機(jī)用戶提供各種服務(wù)的一種操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與非網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的不同在于它們提供的服務(wù)有差別。一般地,NOS偏重于將與網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)相關(guān)的特性加以優(yōu)化,即經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)來管理如共享數(shù)據(jù)文件、軟件應(yīng)用和外部設(shè)備之類的資源;而操作系統(tǒng)(OS,OperatingSystem)則偏重于優(yōu)化用戶與系統(tǒng)的接口以及在其上面運(yùn)行的應(yīng)用。OS和NOS在功能上的差別如表7.1所示。建立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本目的是共享資源。根據(jù)共享資源的方式不同,NOS分為兩種不同的機(jī)制。如果NOS軟件對(duì)等地分布在網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn),那么這種機(jī)制下的NOS稱之為對(duì)等式NOS;如果NOS的主要部分駐留在中心節(jié)點(diǎn),則稱為集中式NOS。在集中式NOS下的中心節(jié)點(diǎn)稱為服務(wù)器,用中心節(jié)點(diǎn)管理資源的應(yīng)用稱為客戶。因此,集中式NOS下的運(yùn)行機(jī)制就是人們平常所說的“客戶/服務(wù)器”方式。因?yàn)榭蛻糗浖\(yùn)行在工作站上,所以人們有時(shí)將工作站稱為客戶機(jī)。其實(shí)只有使用服務(wù)的應(yīng)用才能稱為客戶,向應(yīng)用提供服務(wù)的應(yīng)用或系統(tǒng)軟件才能稱為服務(wù)器。
典型網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有:NovellNetWare、Unix、MicrosoftWindowsNT等。表7.1OS與NOS功能區(qū)別表7.1.5網(wǎng)絡(luò)實(shí)施
為了保證網(wǎng)絡(luò)施工的質(zhì)量,應(yīng)做到如下幾點(diǎn):
(1)明確要求、方法。
(2)掌握環(huán)境資料。盡量掌握網(wǎng)絡(luò)施工場(chǎng)所的環(huán)境資料,根據(jù)環(huán)境資料提出保證網(wǎng)絡(luò)可靠性的防護(hù)措施。在布線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①為防止意外破壞,室外電纜一般應(yīng)埋在地下的管道內(nèi);如需架空,則應(yīng)架高(高4m以上),而且一定要固定在墻土或電線桿上,切勿搭架在電桿、電線、墻頭甚至門框、窗框上。室內(nèi)電纜一般應(yīng)敷設(shè)在墻壁頂端的電纜槽內(nèi)。
②通信設(shè)備和各種電纜線都應(yīng)加以固定,防止隨意移動(dòng),影響系統(tǒng)的可靠性。
③要保持室內(nèi)整潔美觀的環(huán)境,室內(nèi)要安裝電纜槽,電纜置于電纜槽內(nèi),電纜進(jìn)房間、穿樓層均需打電纜洞,全部走線都要橫平豎直。
(3)不同介質(zhì)的安裝方法。為保證通信介質(zhì)性能,根據(jù)介質(zhì)材料特點(diǎn),提出不同的施工要求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信介質(zhì)有許多種,不同通信介質(zhì)的施工要求不同。
①光纖。光纖敷設(shè)不應(yīng)絞結(jié);光纖彎角時(shí),曲率半徑應(yīng)大于30cm;光纖裸露在室外的部分應(yīng)加保護(hù)鋼管,鋼管應(yīng)固定在墻壁上;光纖走地下管道時(shí),應(yīng)加PVC管,或用鎧裝光纜;光纖室內(nèi)走線應(yīng)安裝在線槽內(nèi);光纖敷設(shè)應(yīng)有脹縮余量,并且余量要適當(dāng),不可太緊或太松,同時(shí)應(yīng)留出兩端熔接時(shí)的余量。
②同軸粗纜。粗纜敷設(shè)不應(yīng)絞結(jié)和扭曲,應(yīng)自然平直敷設(shè);粗纜彎角半徑應(yīng)大于30cm,安裝在粗纜上各工作站點(diǎn)間的距離應(yīng)為2.5m的整數(shù)倍;粗纜接頭安裝要牢靠,并且要防止信號(hào)短路;粗纜走線應(yīng)在電纜槽內(nèi),防止粗纜損壞;粗纜敷設(shè)拉線時(shí)不可用力過猛,防止扭曲;每一網(wǎng)絡(luò)段的粗纜應(yīng)小于500m,數(shù)段粗纜可以用粗纜連結(jié)器連接使用,但總長度不大于2500m,連接器不可太多;每一網(wǎng)絡(luò)段的粗纜兩端一定要安裝終結(jié)器,其中一個(gè)終結(jié)器必須接地;同軸粗纜可安裝在室外,但要加防護(hù)措施,埋入地下和沿墻走線的部分要外加防護(hù)管,防止意外損壞。
③同軸細(xì)纜。細(xì)纜敷設(shè)不應(yīng)絞結(jié);細(xì)纜彎角半徑應(yīng)大于20cm;安裝在細(xì)纜上各工作站點(diǎn)間的距離應(yīng)大于0.5m;每個(gè)細(xì)纜接頭安裝都要牢靠,且應(yīng)防止信號(hào)短路或斷開,影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行;細(xì)纜走線應(yīng)在電纜槽內(nèi),防止細(xì)纜損壞;細(xì)纜敷設(shè)時(shí),不可用力拉扯,防止拉斷;一段細(xì)纜應(yīng)小于183m,183m以內(nèi)的兩段細(xì)纜一般可用“T”頭連接加長;細(xì)纜兩端一定要安裝終結(jié)器,每段至少有一個(gè)終結(jié)器要接地;同軸細(xì)纜一般不可安裝在室外,如要安裝在室外應(yīng)加裝套管。
④雙絞線。雙絞線在走廊和室內(nèi)走線應(yīng)在電纜槽內(nèi),應(yīng)平直走線;工作站到Hub的雙絞線最長距離為100m,超過100m的可用雙絞線連結(jié)器(如Hub)連接加長;雙絞線在機(jī)房內(nèi)走線要捆成線扎,走線要有規(guī)則,不可亂放;雙絞線兩端要標(biāo)明編號(hào),便于了解節(jié)點(diǎn)與Hub接口的對(duì)應(yīng)關(guān)系;雙絞線應(yīng)牢靠地插入Hub和工作站的網(wǎng)卡上;節(jié)點(diǎn)不用時(shí),不必拔下雙絞線,它不影響其他節(jié)點(diǎn)工作;雙絞線一般不得安裝在室外,安裝在室外的部分應(yīng)加裝套管;選用八芯雙絞線,自己安裝RJ-45接頭時(shí),八根線都應(yīng)按照TIA568標(biāo)準(zhǔn)安裝好,不要只安裝四根線而剪斷另外四根線,雙絞線外層護(hù)套一定要壓在RJ-45接頭的壓舌下。
(4)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝。為保證安裝的質(zhì)量,在安裝網(wǎng)絡(luò)設(shè)備前,應(yīng)首先閱讀設(shè)備手冊(cè)和設(shè)備安裝說明書。設(shè)備開箱要按裝箱單進(jìn)行清點(diǎn),對(duì)設(shè)備外觀進(jìn)行檢查,認(rèn)真詳細(xì)地做好記錄。對(duì)進(jìn)口設(shè)備在接電源以前,一定要確定設(shè)備支持的電源是110V還是220V,否則會(huì)因電源不配套,燒毀設(shè)備。
①集線器、交換器、路由器的安裝。設(shè)備應(yīng)安裝在干燥、干凈的房間內(nèi)或配線間內(nèi);設(shè)備應(yīng)安裝在固定的托架上或機(jī)箱內(nèi);固定設(shè)備的托架或機(jī)柜一般應(yīng)距地面500mm以上;插入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電纜線要固定在托架或墻上,防止意外脫落;多個(gè)設(shè)備在一起時(shí),最好安裝在標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜內(nèi);網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝地點(diǎn)一定要保證24小時(shí)供電,否則該房間的斷電會(huì)影響連在它下面的所有用戶的使用。
②收發(fā)器的安裝。選好收發(fā)器安裝在粗纜上的位置(收發(fā)器在粗纜上安裝時(shí),兩個(gè)收發(fā)器最短距離應(yīng)為2.5m);用收發(fā)器安裝專用工具,在粗纜上鉆孔,孔要鉆在粗纜中間位置,要鉆到底(即鉆頭全部鉆入);安裝收發(fā)器連接器,收發(fā)器連接器上有三根針(中間一根信號(hào)針,信號(hào)針兩邊各有一根接地針),信號(hào)針要垂直接入粗纜上的孔中,上緊固定螺栓;用萬用表測(cè)信號(hào)針和接地針間電阻,粗纜兩端粗纜終端器已安裝好的話,電阻值約為25Ω。如果電阻無窮大,可能是信號(hào)針與粗纜芯沒接觸上,或收發(fā)器連接器固定不緊,或鉆孔時(shí)沒有鉆到底,需要重新鉆孔或再用力把收發(fā)器連接器緊密固定;安裝好收發(fā)器,固定好螺釘;收發(fā)器要固定在墻上或托架上,不可懸掛在空中;安裝收發(fā)器電纜時(shí),收發(fā)器電纜首先與粗纜平行走一段,然后拐彎,以保證收發(fā)器電纜插頭與收發(fā)器連接可靠。
③網(wǎng)卡安裝。網(wǎng)卡安裝不要選計(jì)算機(jī)最邊上的插槽,最邊上的插槽旁有機(jī)器框架,影響網(wǎng)絡(luò)電纜的拔插,給調(diào)試帶來不便;網(wǎng)卡安裝與其他計(jì)算機(jī)卡安裝方法一樣,因網(wǎng)卡有外接線,網(wǎng)卡一定要用螺釘固定在計(jì)算機(jī)的機(jī)架上;網(wǎng)卡安裝時(shí),要根據(jù)其總線的不同,安裝在相應(yīng)的總線槽內(nèi);如網(wǎng)卡的中斷號(hào)和端口地址是用跳線選擇的,安裝前應(yīng)首先選好中斷號(hào)和端口地址。
(5)安裝服務(wù)器和工作站時(shí)應(yīng)注意:
①服務(wù)器和工作站接電源后,逐臺(tái)設(shè)備加電自檢。
②安裝系統(tǒng)軟件,配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)(域名、IP地址、網(wǎng)絡(luò)等),然后進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試。
7.2網(wǎng)絡(luò)總體方案設(shè)計(jì)
7.2.1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般由網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、服務(wù)平臺(tái)、用戶平臺(tái)、開發(fā)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫平臺(tái)、應(yīng)用平臺(tái)、網(wǎng)管平臺(tái)、安全平臺(tái)和環(huán)境平臺(tái)等組成。其構(gòu)成如圖7.1所示。圖7.1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成
1.網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng),由傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、接入設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備、布線系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、服務(wù)器和測(cè)試設(shè)備等組成,如圖7.2所示。圖7.2網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)組成1)傳輸技術(shù)
常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)主要有以下幾種:
(1)同步數(shù)字體系(SDH)。
(2)準(zhǔn)同步數(shù)字體系(PDH)。
(3)數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)。
(4)數(shù)字衛(wèi)星通信(VSAT)。
(5)有線電視網(wǎng)(CATV)等。2)交換技術(shù)
常用的網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)主要有以下幾種:
(1)異步傳輸模式(ATM)。
(2)光纖分布式數(shù)據(jù)接口(FDDI)。
(3)以太網(wǎng)(Ethernet)。
(4)快速以太網(wǎng)(FastEthernet)。
(5)千兆位以太網(wǎng)等。
3)接入技術(shù)
常用的網(wǎng)絡(luò)接入方式主要有以下幾種:
(1)調(diào)制解調(diào)器(Modem)接入。
(2)電纜調(diào)制解調(diào)器(CableModem)接入。
(3)高速數(shù)字用戶環(huán)路(HDSL)接入。
(4)非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)接入。
(5)超高速數(shù)字用戶環(huán)路(VDSL)接入。
(6)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)接入。
(7)?TDMA和CDMA無線接入等。4)布線系統(tǒng)
目前,建筑物通常采用綜合布線系統(tǒng),主要內(nèi)容包括:
(1)傳輸介質(zhì):光纜、雙絞線、同軸電纜和無線。
(2)綜合布線設(shè)備:信息插座、端口設(shè)備、跳接設(shè)備、適配器、信號(hào)傳輸設(shè)備、電氣保護(hù)設(shè)備和支持工具。
(3)橋架、金屬槽、塑料槽、金屬管、塑料管等。5)網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備
常用的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備有以下幾種:
(1)路由器。
(2)網(wǎng)橋。
(3)中繼器。
(4)集線器。
(5)網(wǎng)關(guān)。
(6)交換器。
(7)防火墻等。
6)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
常用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)有以下幾種:
(1)?NovellNetWare。
(2)?Unix。
(3)?MicrosoftWindowsNT。
(4)?IBMLANServer等。
7)服務(wù)器
常用的服務(wù)器有以下幾種:
(1)?Web服務(wù)器。
(2)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
(3)?Mail服務(wù)器。
(4)域名服務(wù)器。
(5)文件服務(wù)器等。
8)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備
常用的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試設(shè)備有以下幾種:
(1)電纜測(cè)試儀。
(2)局域網(wǎng)測(cè)試儀。
(3)光纜測(cè)試儀等。
2.服務(wù)平臺(tái)
服務(wù)平臺(tái)即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所提供的服務(wù),主要包括Internet服務(wù)、多媒體信息檢索、信息點(diǎn)播服務(wù)、信息廣播服務(wù)、遠(yuǎn)程計(jì)算與事務(wù)處理和其他服務(wù),如圖7.3所示。圖7.3服務(wù)平臺(tái)1)信息點(diǎn)播服務(wù)
常用的信息點(diǎn)播服務(wù)有以下幾種:
(1)視頻點(diǎn)播(VOD)。
(2)音頻點(diǎn)播(AOD)。
(3)多媒體信息點(diǎn)播(MOD)。
2)信息廣播服務(wù)
常用的信息廣播服務(wù)有以下幾種:
(1)視頻廣播,如DVB。
(2)音頻廣播,如立體廣播。
(3)數(shù)據(jù)廣播等。
3)?Internet服務(wù)
常用的Internet服務(wù)有以下幾種:
(1)萬維網(wǎng)(WWW)。
(2)電子郵件(E-mail)。
(3)新聞服務(wù)(News)。
(4)文件傳輸(FTP)。
(5)遠(yuǎn)程登錄(Telnet)。
(6)信息查詢(Archie、Gopher、WAIS)等。4)遠(yuǎn)程計(jì)算與事務(wù)處理服務(wù)
遠(yuǎn)程計(jì)算與事務(wù)處理服務(wù)有以下幾種:
(1)軟件共享。
(2)遠(yuǎn)程CAD。
(3)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理。
(4)聯(lián)機(jī)服務(wù)等。
5)其他服務(wù)
(1)會(huì)議電視。
(2)可視電話。
(3)?IP電話。
(4)遠(yuǎn)程醫(yī)療。
(5)遠(yuǎn)程教學(xué)。
(6)監(jiān)測(cè)控制。
(7)多媒體綜合信息服務(wù)等。
3.應(yīng)用平臺(tái)
應(yīng)用平臺(tái)主要包括網(wǎng)絡(luò)上開展的各種應(yīng)用,例如遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子數(shù)據(jù)交換(EDI)、管理信息系統(tǒng)(MIS)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)、電子商務(wù)、辦公自動(dòng)化、多媒體監(jiān)控系統(tǒng)等。
4.開發(fā)平臺(tái)
開發(fā)平臺(tái)主要由數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具、Web開發(fā)工具、多媒體創(chuàng)作工具、通用類開發(fā)工具等組成,如圖7.4所示。圖7.4開發(fā)平臺(tái)
1)數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具
常用的數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具如下:
(1)公共網(wǎng)關(guān)接口(CGI)。
(2)開放數(shù)據(jù)庫連接(ODBC)。
(3)?JDBC。
(4)?VisualBasic、Delphi和PowerBuilder等。
2)?Web開發(fā)工具
(1)?HTML開發(fā)工具。
(2)?VRML開發(fā)工具。
(3)?Java開發(fā)工具等。3)多媒體創(chuàng)作工具
(1)圖形圖像,如PhotoShop、Visio、CorelDraw等。
(2)動(dòng)畫,如3DStudio、Director、3DMax等。
(3)多媒體,如Authorware等。
4)通用類開發(fā)工具
通用類開發(fā)工具很多,如VisualBasic、C/C++等。
5.數(shù)據(jù)庫平臺(tái)
1)小型數(shù)據(jù)庫
目前,廣泛使用的小型數(shù)據(jù)庫主要包括Access、VisualFoxPro、Approach等。
2)大型數(shù)據(jù)庫
目前,廣泛使用的大型數(shù)據(jù)庫主要包括Oracle、Informix、Sybase、DB2。
6.網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)
1)作為管理者的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)
作為管理者的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)主要有以下幾種:
(1)?HPOpenView。
(2)?IBMTivoliTME10。
(3)?CAUni-centerTNG。
(4)?SunNetManager。
(5)?CabletronSpectrum等。
2)作為代理的網(wǎng)絡(luò)管理工具
作為代理的網(wǎng)絡(luò)管理工具主要有以下幾種:
(1)?CiscoWorks。
(2)?3ComTranscend。
(3)?BayNetworksOptivity等。
7.安全平臺(tái)
目前,廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)有以下幾種:
(1)防火墻,如CheckPoint的FireWall-1等。
(2)分組過濾,通常由路由器來實(shí)現(xiàn)。
(3)代理服務(wù)器,如MicrosoftProxyServer等。
(4)加密與認(rèn)證技術(shù),如WindowsNTServer等都包括加密和認(rèn)證技術(shù)。
8.用戶平臺(tái)
1)?PC+瀏覽器
用戶使用個(gè)人計(jì)算機(jī),需安裝Web瀏覽器軟件。目前,廣泛使用的瀏覽器軟件如下:
(1)?NetscapeNavigator或Communicator。
(2)?MicrosoftInternetExplorer等。
2)電視機(jī)+機(jī)頂盒
用戶使用機(jī)頂盒,通過電視機(jī)來瀏覽信息,既可使用電話線,也可使用有線電視網(wǎng)(CATV),如WebTV等。
3)辦公軟件
用戶常用的辦公軟件有字處理、數(shù)據(jù)庫、表格、簡報(bào)等,如金山的WPS系列、Corel的WordPerfect系列、Microsoft的Office系列等。
9.環(huán)境平臺(tái)
環(huán)境平臺(tái)主要包括機(jī)房、電源、防火設(shè)備和其他輔助設(shè)備等。
1)機(jī)房
機(jī)房裝修應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB2887-89《計(jì)算站場(chǎng)地技術(shù)條件》中的主要技術(shù)指標(biāo)??照{(diào)建議采用上送風(fēng)恒溫恒濕型。
2)電源
網(wǎng)絡(luò)電源設(shè)備是確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行最重要的設(shè)施之一。通常采用智能型不間斷電源UPS,如APCUPS等,應(yīng)包括網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件和控制插件。
3)其他輔助設(shè)備
其他輔助設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、掃描儀、磁帶機(jī)等。7.2.2XX學(xué)校校園網(wǎng)案例
1.用戶需求
校園網(wǎng)用戶需求主要有以下幾點(diǎn):
(1)光纖千兆主干連接學(xué)校辦公樓群、教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓、圖書館等主要建筑。
(2)各樓宇內(nèi)采用超5類雙絞線系統(tǒng)連接各樓層網(wǎng)間設(shè)備與用戶信息設(shè)備,使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)信息傳輸時(shí)達(dá)到百兆速率。
(3)各布線系統(tǒng)符合交互式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求,支持多種媒體傳輸及局部科研應(yīng)用。
(4)光纜敷設(shè)利用現(xiàn)有管道直埋式敷設(shè),樓內(nèi)信息干線采用PVC線槽、線管敷設(shè)。
2.用戶需求分析
根據(jù)XX學(xué)校地理環(huán)境和各樓宇的位置及計(jì)算機(jī)設(shè)備的分布情況,在結(jié)構(gòu)化布線方案中,信息主干線采用單模光纖,構(gòu)成園區(qū)的一級(jí)網(wǎng)絡(luò)鏈路。樓宇內(nèi)采用朗訊超5類結(jié)構(gòu)化雙絞線布線系統(tǒng),這是因?yàn)槌?類結(jié)構(gòu)化雙絞線布線系統(tǒng)具有高可靠性,確保系統(tǒng)完全滿足語音、高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信需求,且結(jié)構(gòu)靈活、方便,對(duì)建筑物內(nèi)不同系統(tǒng)應(yīng)用提供完全開放式的支持。
3.設(shè)計(jì)目標(biāo)
(1)先進(jìn)性:系統(tǒng)具有高速傳輸?shù)哪芰?。水平系統(tǒng)傳輸速率達(dá)到100Mb/s,滿足現(xiàn)在和未來數(shù)據(jù)的信息傳輸?shù)男枨?;主干系統(tǒng)傳輸速率達(dá)到1000Mb/s,同時(shí)具有較高的帶寬,滿足現(xiàn)在和未來的圖像、影像傳輸?shù)男枨蟆?/p>
(2)靈活性:系統(tǒng)具有高度適應(yīng)變化的能力。當(dāng)用戶的物理位置發(fā)生變化時(shí)可以在非常簡便的調(diào)整下重新連接;布線系統(tǒng)適應(yīng)各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如以太網(wǎng)、高速以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、ATM網(wǎng)等;布線系統(tǒng)具有一定的擴(kuò)展能力。
(3)實(shí)用性:系統(tǒng)具有使用方便、簡單、低成本的特點(diǎn)。布線系統(tǒng)建立在滿足各種需求的情況下,應(yīng)盡可能降低材料成本;布線系統(tǒng)具有操作簡單、使用方便、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。
4.設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和原則
1)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
EIA/TIA568:商用建筑物的電信布線標(biāo)準(zhǔn)。
EIA/TIA569:商用建筑標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電信路由和空間的規(guī)定。
EIA/TIA606:配線間的管理。
TSB67:商用建筑標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電信路徑的建議規(guī)定。
CECS72.97:建筑與建筑群結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范。
IEEE802.2:10BASE
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