智能化建筑内计算机网络.ppt
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1、第3章 智能化建筑内计算机网络,3.1 智能建筑内计算机局域网技术3.1.1 局域网标准3.1.2 以太网,快速以太网3.1.3 千兆位以太网3.1.4 万兆以太网3.1.5 交换式局域网及三层交换技术3.1.6 无线局域网3.2 局域网扩展与网络互连3.2.1 局域网扩展3.2.2 局域网互连3.2.3 校园网、园区网设计3.2.4 宽带接入技术(xADL,FTTx)3.3 计算机网络系统平台3.3.1 TCP/IP协议3.3.2 Unix、NT、Linux网络系统平台3.4 建筑内的Intranet3.4.1 Internet网络技术3.4.2 Intranet网络技术3.4.3 Web服
2、务器3.4.4 建立楼宇内的Intranet网3.5 网络的管理与安全运行3.5.1 网络管理协议网络管理新技术3.5.3 VLAN管理3.5.4 防火墙技术,3.1 智能建筑内计算机局域网技术,第3章 智能化建筑内计算机网络,在智能建筑内构建计算机网络主要是应用局域网以及局域网互连技术。局域网是一组由计算机和其他网络设备互连在一起而形成的系统,其覆盖区域限于建筑物内或建筑群内,允许网络内部的用户之间相互高速通信,并共享计算机的软硬件资源。局域网通常由网络接口卡、电缆(光缆)系统、交换机、服务器以及网络操作系统等部分组成;而决定局域网特性的技术要素包括网络拓扑结构、传输介质类型、介质的访问控制
3、以及安全管理等。当前的技术主流是以太网。,3.1.1 局域网标准,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,图3-1 IEEE 802 局域网参考模型,IEEE 802标准,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,图3-2 IEEE802协议栈,3.1.1 局域网标准,3.1.2 以太网,快速以太网,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,以太网(Ethernet)是当今最流行的局域网,采用CSMA/CD介质访问方式进行通信访问,网络的速率是10Mbps。虽然现在构建的局域网几乎己不再应用10Mbps以太网技术,
4、但是考虑到与以前所建系统的兼容性,我们仍有必要了解10Mbps以太网技术10BASE-T。10BASE-T以太网所采用的传输介质为3类或4类和5类UTP,其相关标准见表3.1。网络结构为以集线器(HUB,现在采用交换机)为结点的星型拓扑结构。,以太网UTP介质标准,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.2 以太网,快速以太网,10BASE-T以太网,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.2 以太网,快速以太网,图3.3 10BASE-T以太网,100BASE-T,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机
5、局域网技术,3.1.2 以太网,快速以太网,可以这么说,100BASE-T是双绞线以太网的100Mbps速率版,它的标准为 IEEE802.3u,它是现行IEEE802.3标准的补充。有三个不同的100BASE-T物理层规范,其相关标准见表3.2,其中两个物理层规范支持长度为100米的无屏蔽双绞线,第三个规范支持单模或多模光缆。与10BASE-T和10BASE-F一样,100BASE-T要求有中央集线器的星形布线结构。,100BASE-T快速型以太网,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.2 以太网,快速以太网,3.1.3 千兆位以太网,第3章 智能化建筑
6、内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,千兆位以太网技术有两个标准IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纤和同轴电缆的全双工链路方案的标准,IEEE802.3ab制定了非屏蔽双绞线的半双工链路标准。,千兆位以太网介质标准,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.3 千兆位以太网,千兆位以太网可采用四类介质:1000BASE-SX(短波长光纤)、1000BASE-LX(长波长光纤)、1000BASE-CX(短距离铜缆)、1000BASE-T(100m 4对6类UTP)。其介质标准参见表3-3。,千兆位以太网应用,第
7、3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.3 千兆位以太网,千兆位以太网可用于高速服务器之间的连接、建筑物构的高速主干网、内部交换机的高速链路以及高速工作组网络。由于千兆位以太网采用大家熟悉的技术,是一种平滑的从目前普遍采用的以太网技术过渡到千兆位以太网的技术,是一种从当前的lOMbps和lOOMbps以太网技术的自然扩展技术,因此有很好的应用前景。,图3-4 千兆位以太网应用案例,3.1.4 万兆以太网,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,2002年IEEE802委员会通过了万兆以太网(10Gigabit Ethernet)标准
8、IEEE802.3ae,定义了三种物理层标准:10GbaseX、10GbaseR、10GbaseW。万兆以太网技术与千兆以太网类似,仍然保留了以太网帧结构。通过不同的编码方式或波分复用提供10Gbit/s传输速度。所以就其本质而言,10G以太网仍是以太网的一种类型。,万兆以太网的介质接口标准,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,万兆以太网与千兆以太网的比较,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,万兆以太网应用,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,采用万兆以太网作为建筑群网络主干,实现接入层(楼层)与网
9、络中心的高速数据交换。还可通过链路汇聚技术,可实现主干交换机之间、主干交换机和接入层交换机之间更高的网络带宽,以满足不同的应用系统。楼层内可通过快速以太网技术实现100Mbps交换到桌面,完全满足当前及将来的计算机应用需求。,万兆以太网应用方案,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,图3-5万兆位校园计算机网络系统方案,3.1.5 交换式局域网及三层交换技术,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,图3-6 交换式局域网参考模型,1.交换式局域网的特点和工作原理2.三层交换技术3.第三层交换在VLAN规划中的应用,3.1.6 无线局域网
10、,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,无线局域网WLAN(Wireless LAN)是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,提供传统有线局域网LAN的功能,能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。WLAN作为有线局域网络的延伸,为局部范围内提供了高速移动计算的条件。随着应用的进一步发展,WLAN正逐渐从传统意义上的局域网技术发展成为公共无线局域网,成为国际互联网INTERNET宽带接入手段。WLAN具有易安装、易扩展、易管理、易维护、高移动性、保密性强、抗干扰等特点。,1.无
11、线局域网标准,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,2.无线局域网拓扑结构1,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,图3-7点对点模式,2.无线局域网拓扑结构2,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,图3-8基础架构模式,2.无线局域网拓扑结构3,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,图3-9 扩展服务区ESS,2.无线局域网拓扑结构4,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能
12、建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,图3-10无线网桥模式,2.无线局域网拓扑结构5,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,图3-11无线中继器模式,3.无线局域网络安全,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,由于无线局域网采用公共的电磁波作为载体,电磁波能够穿过天花板,玻璃,楼层,砖,墙等物体,因此在一个无线访问点所服务的区域中任何一个无线客户端都可以接受到,包括并不希望他接收数据的客户端。因此在无线局域网中,只要有与和无线局域网设备工作在同一个频段的设备,任何人都有条件窃
13、听或干扰信息,为了阻止非授权用户访问无线网络,以及防止对无线局域网数据流的非法侦听,在无线局域网的应用当中引入了相应安全的手段。通常网络的安全性主要体现在访问控制和数据加密两个方面。访问控制保证敏感数据只能由授权用户进行访问,而数据加密则保证发射的数据只能被所期望的用户所接收和理解。,4.HomeRF,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,HomeRF是专门为家庭用户设计的一种无线局域网技术标准,利用跳频扩频方式,既可以通过时分复用支持语音通信,又能通过CSMA/CA协议提供数据通信服务。HomeRF还提供了与TCP/IP协议良好的集成,支
14、持广播、组播和IP地址。目前,HomeRF标准工作在2.4GHz的频段上,跳频带宽为1MHz,最大传输速率为2Mbps,传输范围超过100m。,5.IrDA技术,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,软件和硬件技术比较成熟,主要优点是体积小、功率低,适合设备移动的需要;传输速率高,可达16Mbps;成本低,应用普遍。目前全世界95%的笔记本电脑安装了IrDA接口,最近市场上还出现了可以通过USB接口与PC相连接的USB-IrDA设备。使用IrDA技术组建无线局域网被认为是一种很有发展潜力的领域。
15、,6.蓝牙技术,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,蓝牙(Bluetooth)技术是一种近距离无线通信连接技术,用于各种固定与移动的数字化硬件设备之间通信,具有连接稳定无缝合低成本的优点。蓝牙技术将通信驱动软件固化在微型芯片上,可以方便地嵌入设备之中,使得它能够被广泛应用于日常生活中。蓝牙技术同样采用了跳频技术,但与其他工作在2.4GHz频段上的系统相比,蓝牙跳频更快,数据包更短,这使蓝牙比其他系统都更稳定。蓝牙技术理想的连接范围为0.1m10m,但是通过增大发射功率可以将距离延长至100m。,无线局域网设计方案,第3章 智能化建筑内计算
16、机网络 3.1 智能建筑内计算机局域网技术,3.1.6 无线局域网,图3-12某酒店会议中心无线局域网结构图,3.2.1 局域网扩展,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.2 局域网扩展与网络互连,图3-13 使用光纤扩展,3.2.2 局域网互连,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.2 局域网扩展与网络互连,图3-16远程局域网互连,3.2.3 校园网、园区网设计,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.2 局域网扩展与网络互连,校园网实际上是特大型建筑群的计算机网络系统,是最大规模的LAN,其特点如下:校园都是占地面积很大的建筑楼群,少则几座,多则几十座建筑分布在很大的区域内。从地域范围来论,校园
17、网己经远远超出传统的局域网的范畴。所以说,校园网是一个“大范围”的LAN。其次,校园网的站点数量非常大,可达上万个计算机终端,涉及的部门和人员众多,因此存在大量的子网。,万兆校园网解决方案,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.2 局域网扩展与网络互连,图3-17万兆校园网解决方案,某大学校园网设计案例,第3章 智能化建筑内计算机网络 3.2 局域网扩展与网络互连,3.2.4 宽带接入技术(xADL,FTTx),第3章 智能化建筑内计算机网络 3.2 局域网扩展与网络互连,图3-19典型的电话用户接入网结构图,接入网是用来将本地的用户端数据设备(通常说就是计算机)连接到公用电信网(PSTN,DD
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