當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

中山大學(xué)電子系 吳錫雄 何士金 羅志高
　　概述：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與綜合布線系統(tǒng)的"匹配"問題，是目前信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵，這里從分析當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入手，提出三個(gè)較為合理的綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，詳見下文。 　　關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；布線系統(tǒng)。 　　由于綜合布線系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)息息相關(guān)，在設(shè)計(jì)綜合布線系統(tǒng)的同時(shí)必須考慮到使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也就是布線設(shè)計(jì)要和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，盡量做到兩者技術(shù)性能上的統(tǒng)一，避免硬件資源冗余和浪費(fèi)，才能充分發(fā)揮綜合布線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。目前網(wǎng)絡(luò)上經(jīng)常使用的主要技術(shù)有以下三種： 　　1：FDDI/CDDI（光纖/銅線分布式數(shù)據(jù)接口） 　　2：ATM（異步傳輸模式） 　　3：FAST ETHERNET（快速以太網(wǎng)） 　　下面分析一下這三種技術(shù)： 　　1：FDDI/CDDI（光纖/銅線分布式數(shù)據(jù)接口） 　　這是一種成熟的、非載波偵聽的、100M帶寬共享的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。采用了令牌傳遞服務(wù)策略，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間有主環(huán)和副環(huán)相聯(lián)，在網(wǎng)絡(luò)線路或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，有很強(qiáng)的自重構(gòu)能力。同時(shí)其站管理（SMT）功能十分強(qiáng)大，適合于作主干網(wǎng)絡(luò)。但其技術(shù)難度高、價(jià)格昂貴、擴(kuò)展性較差，呈環(huán)行布線，與ATM不太兼容。 　　2：ATM（異步傳輸模式） 　　這是一種基于光纖傳輸系統(tǒng)、應(yīng)用了統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)、采用了短信元交換技術(shù)的先進(jìn)異步模式。它直接支持?jǐn)?shù)據(jù)、視頻、音頻等多媒體傳輸。速率相當(dāng)快（達(dá)成155M，622M），由于采用了異步模式，共效率相當(dāng)高，比較適合于作主干網(wǎng)格。但它仍然是一項(xiàng)有爭(zhēng)議的技術(shù)，許多標(biāo)準(zhǔn)尚待完善，不同廠家產(chǎn)品之間的互操作及通用性有待于進(jìn)一步改善。 　　3：FAST ETHERNET（快速以太網(wǎng)） 　　現(xiàn)在的高速以太網(wǎng)技術(shù)一般包括兩種：100M VG-ANYLAN和100M-T。這里主要談是后者--快速交換式以太網(wǎng)。100M AG-ANYLAN雖然提供了多媒體功能，但它的兼容性差、價(jià)格高、復(fù)雜度高，這里不作考慮。100BASE-T是10BASE-T的改良變種，它在原來的基礎(chǔ)上采用將網(wǎng)格分割為若干網(wǎng)段，分割沖突域，并采有了緩沖交換，使網(wǎng)格上傳輸速率和傳輸效率大大提高。 　　快速以太網(wǎng)具有實(shí)用（兼容了原以太網(wǎng)，軟件、硬件豐富），先進(jìn)（速度快--100MBPS），升級(jí)方便（向ATM或更快的網(wǎng)格轉(zhuǎn)換方便），擴(kuò)展性好（通過互連設(shè)備，交換機(jī)，路由器容易擴(kuò)展），開放性好（軟硬件協(xié)議開放），價(jià)格便宜（相比于ATM、FDDI），支持的廠家多（得到Intel、Sun、3com、Bay、Accton等大公司的支持）等特點(diǎn)。對(duì)于多媒體網(wǎng)格應(yīng)用，快速以太網(wǎng)也能很好的滿足要求。 　　
雖然以太網(wǎng)的網(wǎng)格設(shè)備之間的有效距離較短（100米），適合于部門級(jí)的小局域網(wǎng)，但可采用心光纖電轉(zhuǎn)換器和光纖來延長(zhǎng)傳輸距離。 　　快速以太網(wǎng)具有極好的擴(kuò)充性，使用交換式集線器和普通集線器，用戶數(shù)的擴(kuò)展對(duì)網(wǎng)格沒有影響（正在使用時(shí)可以擴(kuò)展），方便將來子網(wǎng)接入。 　　基于以上分析，結(jié)合綜合布線系統(tǒng)和網(wǎng)格技術(shù)的要點(diǎn)，這里向讀者提供三種綜合布線方案。 　　一：采用全雙絞線結(jié)構(gòu)布線方案（快速以太網(wǎng)技術(shù)） 　　這種方案是整個(gè)布線系統(tǒng)（垂直子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、工作區(qū)子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、配線間子系統(tǒng)）全部采用五類雙絞線，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是采用快速以太網(wǎng)技術(shù)（見設(shè)計(jì)示圖一）。 　　優(yōu)點(diǎn)是：布線造價(jià)便宜、網(wǎng)格設(shè)備便宜、管理方便，快速以太網(wǎng)技術(shù)相當(dāng)成熟，它的交換是在第二層進(jìn)行，無需人工干預(yù)。 　　缺點(diǎn)是：如果樓層較高，這就有可能導(dǎo)致某些住處點(diǎn)的接線長(zhǎng)度超過100米，眾所周知，根據(jù)布線原則，雙絞線一般不允許超過100米，這樣會(huì)造成信號(hào)衰減以至畸變。 　　其次由于所有的接線都從中心機(jī)房通過垂直子系統(tǒng)向其他樓層輻射，對(duì)豎井要求較高。 　　再其次是全雙絞線結(jié)構(gòu)難于升級(jí)為ATM技術(shù)或千兆位以太網(wǎng)技術(shù)，ATM技術(shù)和千兆位以太網(wǎng)技術(shù)需要使用單模/多模光纖來連接構(gòu)成主干。 　　二、采用以光纖構(gòu)成垂直主干、雙絞線為邊緣的布線方案（ATM技術(shù)） 　　這種方案的垂直子系統(tǒng)采用光纖結(jié)構(gòu)，其他子系統(tǒng)采用五類雙絞線布線，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是ATM技術(shù)。 　　優(yōu)點(diǎn)是：首先布線造價(jià)較便宜（與方案一相比，只略高一點(diǎn)）。 　　其次垂直子系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化，只需從中心機(jī)房向其他樓層輻射光纖，每個(gè)樓層分配一條光纖（最好加備份線），在每樓層中再采用五類雙絞線布線，布線的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度大大下降，而且100米長(zhǎng)度限制的問題不復(fù)存在，因?yàn)楣饫w不受短距離限制（單模15公里，多模1.5-2公里）。 　　再其次是一步到位，直接使用先進(jìn)的ATM交換技術(shù)，會(huì)使網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度大大提高。 　　缺點(diǎn)：主要是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機(jī)設(shè)備相當(dāng)昂貴。由于采用了ATM先進(jìn)的交換技術(shù)，必須配置相應(yīng)的ATM交換機(jī)、ATM仿真橋、ATM適配器，這些設(shè)備是極為昂貴的。而且ATM交換機(jī)需要專人管理，基于現(xiàn)在的技術(shù)，ATM的交換功能尚不能達(dá)到完全自動(dòng)，而要根據(jù)人們的設(shè)置參數(shù)進(jìn)行工作，管理上受一定的限制。 　　綜合方案一和方案二的優(yōu)缺點(diǎn)，這里提出第三方案。 　　三：采用以光纖構(gòu)成垂直主干、雙絞線為邊緣的布線方案（快速以太網(wǎng)技術(shù)） 　　即采用方案一的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和方案二的布線方式。在垂直子系統(tǒng)采用光纖，其他子系統(tǒng)用五類雙絞線構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用快速交換式以太網(wǎng)。 　　優(yōu)點(diǎn)：布線造價(jià)便宜；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備造價(jià)合理；主機(jī)設(shè)備也無需特殊配置；易于升級(jí)。而且以太網(wǎng)交換技術(shù)無須人工干預(yù)。實(shí)行全自動(dòng)交換，管理方便。而且當(dāng)需要升級(jí)到ATM或千兆位以太網(wǎng)技術(shù)時(shí)，只需要更換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，無須更換布線設(shè)備，真正達(dá)到"一次布線，終身受用"的目標(biāo)。但是系統(tǒng)需要升級(jí)時(shí)，還須更換部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 　　以上提出的三種綜合布線方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，然而，從示圖的網(wǎng)絡(luò)硬件配備來看，考慮到性能價(jià)格的關(guān)系以及以后的升級(jí)和維護(hù)，本人認(rèn)為，在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下，選取第三種布線方案較為合理科學(xué)。

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