1、基于宽带社区网络建设编写：柏莹莹安徽广播电视大学六安分校2005 年 5 月安徽广播电视大学开放教育专科计算机应用专业毕业论文- 2 -目 录摘 要31 概 述 42 社区宽带网络建设需求分析 42.1 市场分析52.2 前景分析53 社区宽带网络建设主要技术63.1 以太网技术73.2 无线局域网技术93.3 有线电视网络数据传输技术93.4 数字电话线路传输技术104 社区宽带网络建设方案设计114.1 设计原则114.2 技术选择134.3 网络安全164.4 系统平台选择及应用软件设计175 社区宽带网络方案实例分析185.1 网络连接设备的选择195.2 网络服务运营管理平台实现方案
2、205.3 Internet 服务网络系统设计205.4 网络应用216 结束语22参考文献22安徽广播电视大学开放教育专科计算机应用专业毕业论文- 3 -摘要：社区宽带网络主要是为解决家庭用户“最后一公里”的宽带接入而提出的。通过有线电视网络、电话线以及高速以太网均可实现家庭用户的宽带接入，从实践来看，三者在网络接入带宽、用户负担的成本、可以提供的服务内容等方面不尽相同。尽管“三网合一”一度成为人们的美好憧憬和追求的目标，但中国现实国情却决定了其仅仅是个目标。然而现实的需求却是非常迫切和实实在在的，千千万万的家庭用户需要费用低廉、可以高速上网的解决方案。中国城市人口居住密度高、人均收入较低的
3、特点，使得面向小区用户的高速以太网解决方案成为相对最佳的方案，显示出巨大的市场潜力，已经吸引了多家公司参与小区宽带网络的建设和运营。房地产商也对此表现出浓厚的兴趣，因为它可以增加房屋的卖点，提升楼宇的价值。社区宽带网也得到了资本市场投资者的注意，相关上市公司的股票价值得到不同程度的增值。社区高速以太网的发展将对有线电视运营商和电信运营商通过网络改造提供宽频上网业务形成很大的冲击，但将促进传统 PC 厂商和家电厂商向互联网业务的转型，也使房地产商和物业管理公司面临着互联网时代的新机遇 关键字:IPTV、社区宽带网络、广电网(HFC)安徽广播电视大学开放教育专科计算机应用专业毕业论文- 4 -1
4、概述随着网络信息技术的飞速发展，许多社区开始进行社区网络的建设，为社区中的住户提供便捷高速的网络信息服务。各种各样的社区网络建设方案被提了出来，但由于 Internet 的信息和服务内容极大丰富，多媒体技术的大大发展，网上电影、VOD 点播、远 程教学等多媒体服务使得用户入网需求带宽急剧增加，过去的电话拨号、一线通等低速、窄带等上网方式很难再满足多媒体上网需要。如何解决“最后一公里”的宽带接入成为业内人士普遍关心的问题。为提高家庭上网速度，中国电信先后推出了 ISDN、ADSL 解决方案， 虽然速度提高了，但 费用仍然较高。同时，住宅社区的宽带、网络化也会给社区的开发商带来新的市场机遇。不但可
5、以利用网络对社区进行现代化的内部管理，还可为社区用户提供增值服务。 这样 不但增强了开发商在本行业中的竞争地位，也为其带来了新的商机。因此以光纤城域网 FTTB+LAN、ADSL 等社区宽带网络建设越来越必要，同时也为开发商带来了很好的社会效益和经济效益为了便于用户选择社区网络建设方案，有效地降低用户的网络建设成本，本人根据现有网络技术和实际需要，有针对性地拟出了一系列社区网络建设方案。方案是基于以太网技术的社区宽带网络架构解决方案，目标是为大中型社区中的用户提供高速的宽带网络接入服务。方案利用成熟可靠的技术，充分满足了社区网络建设的应用需求，有效降低了成本。2 社区宽带网络建设需求分析安徽广
6、播电视大学开放教育专科计算机应用专业毕业论文- 5 -2.1 市场分析2.1.1 市场容量 宽带社区网络孕育着相当大的市场潜力。国家建设部副部长宋春华在日前召开的“第五届亚洲房地产学会年会暨国际研讨会”上指出，住宅与房地产业已成为我国国民经济支柱产业。1992 年以来商品住宅销售额持续增长，近几年房地产业投资额年增长 208；世界每一千人平均10 套住房，我国每一千人平均 16 套；作为世界人口大国，我国的住宅总数已居世界第一；房地产在全国国民生产总值中占到 75；住宅建设连续 3 年竣工量超过 4 亿平方米，其中去年达 5 亿平方米，是我国住宅建设史上建设规模最大的历史时期。如此巨大住宅存量
7、和增量要进行信息化改造和建设，将为网络设备供应商和网络运营商提供难以估量的商机。2.1.2 竞争状况 良好的市场前景已经在激励着众多实力雄厚的机构加入市场竞争的行列，一般企业的积极性最高，福地科技、 长城电脑、聚友集团等公司计划投资数十亿元推进宽带社区网络建设，在某些城市的竞争已有白热化的趋势；中国电信的数据通信局也坐不住了，深圳市数据通信局专门举办了“信息化小区”建设研讨会，推销其解决方案；广电部门在这方面处于落后状态，因为 HFC 网络的双向改造进展缓慢，仅仅处于个别试点状态。鉴于 HFC 网络双向改造的投 资风险，某些地方的有线电视运营商已经在考虑直接采用高速以太网方式为小区用户提供宽频
8、上网业务。 信息化社区的竞争不但存在着企业、电信与广电的竞争，其背后还有安徽广播电视大学开放教育专科计算机应用专业毕业论文- 6 -技术解决方案的竞争、业务的竞争。2.2 前景分析社区宽带网的发展将极大地促进社区的信息化发展，提高我国的信息化水平，推进我国信息产业的快速发展。 另外社区信息化将进一步家庭信息化的纵深方向发展，不远的将来家庭内部的各种家电都有可能网络化。家电网络化化趋势为家电远程维护、质保都将带来无限的前景。最近海尔公司推出了“网络冰箱” 、“网络空调”等产品，受到广大客户的广泛关注，相信不远的将来，随着社区宽带的发展， “网上社区”即将成为现实。3 社区宽带网络建设主要技术社区
9、网络属于园区网络，与传统园区网络相比最大不同点是，社区网络是一个公用的运营网络，其设计应包括以下 5 个方面: 1.社区网络控制中心的设计，包括宽带 Internet 接入方式、网管技术选择和核心交换路由设备的选择等; 2.基础物理传输网络设计，包括物理线路和传输协议等; 3.网络逻辑设计，包括路由服务和网络流量控制等; 4.网络运营管理平台设计，包括基于用户的认证、计费、网 络安全和服务质量等; 5.Internet 服务网络平台设计，包括防火墙、WebCache 和服务器负载均衡等。 除了社区网络控制中心的建立之外，社区网络的建设重点就是物理网络传输技术即社区用户接入技术的选择，目前主要有
10、 4 种接入技术：以太网技术、无 线局域网技术、有线电视网数据传输技术和数字电话线路传输技术。由于社区网络的建设是围绕着社区用户接入方式这一核心开安徽广播电视大学开放教育专科计算机应用专业毕业论文- 7 -展的，下面我们就这 4 种方式衍生的社区网络建设方案进行分析与比较。3.1 以太网技术 采用以太网技术建设的宽带社区网络，实际上就是建设宽带社区以太园区网。具体方法是，在社区用户的家中添加 RJ45 接口信息插座作为接入社区网络的接口，可提供 10/100Mbps 自适应的网络连接速率。 由于采用的以太网技术较为成熟，因此基础网络设计方案和技术实现比较简单，主要包括 2 方面：即园区内网络结
11、构化布线和以太网设计与实现。园区内网络结构化布线通常采用光纤到楼、双 绞线到户的方案，即楼宇之间采用光纤形成网络骨干线路，在单栋建筑物内采用五类双绞线到每户。以太网设计与实现包括网络管理控制中心和社区楼内子网的设计与实现。网 络管理控制中心一般采用核心级骨干交换机，社区子网一般采用工作组级交换机。设计者可以根据每栋楼内住户数量确定交换机端口数量，从而决定采用交换机的数量。 虽然采用以太网技术建设宽带社区网络技术成熟、方法简单，但设计者还是应当注意以下几个问题。 1适用对象 此方案最适用于新开发的小区，通常布线工作是与房屋的建设施工一同进行，以降低建设成本。 2注意规范 由于此方案采用以太网技术
12、，所以网络布线结构和线缆的选择设计应参照以太网设计要求而制定。比如，不同的以太网技术对线缆的类型及传输距离的要求是不同的。 安徽广播电视大学开放教育专科计算机应用专业毕业论文- 8 -3以太网技术的选择 目前可采用的以太网技术主要有千兆以太网、快速以太网和普通以太网技术。根据目前的技术现状，采用千兆交换到楼、百兆到户的以太网技术较为普遍。 4网络设备的选择 核心网络骨干交换机作为网络的核心，应具备高性能、可扩展性、高可靠性，并具 备丰富和强有力的网络控制能力和良好的可管理特性。网络边缘交换机是建筑物内用户直接接入网络的连接设备，应具备灵活性、使用方便和一定的网络服务质量和控制能力，并且要求价格
13、便宜。 5网络服务运营管理平台实现 社区网络作为一个公用的提供接入服务的运营网络，其运营服务管理应特别考虑用户认证、计费和网络安全，其中网络安全更是重中之重。网络安全包括 2 方面问题: 一方面，由于以太网技术本身的一些弱点，如广播风暴等，对整网的服务可靠性造成威胁；另一方面，如果不采取措施，以太网内的用户，将面临本地黑客从网络第二层（即数据链路层）的直接窃听甚至攻击。对于以上问题，一般采用虚拟局域网技术（VLAN），即从用户端口到网络出口建立专用逻辑通路。但由于社区网络一般将承载数以百计的用户，网络管理员通过静态设置，管理同样数量的虚拟网和路由，其繁杂度和不灵活性可想而知。与此同时还要考虑此
14、种设置方案下，网络设备的承载能力。由此可见，社区网络设计中网络运营管理平台的设计与接入网相配套是非常关键的。 6Internet 多功能服 务平台设计实现 除了基 础物理网络和网络运营管理平台的设计，围绕 Internet 的应用服务实现，也应该是网络设计者需要考虑的重点，如 DHCP 服务器、DNS 服务器、防火墙系统、Web 服务器、安徽广播电视大学开放教育专科计算机应用专业毕业论文- 9 -电子邮件系统和文件访问服务器等。面对以上诸多的 Internet 服务，对于不同应用、不同规模的网络环境将有不同的解决方案。 7其他设计实现 包括网络骨干线路的冗余设计、网络地址的分配与管理以及服务质
15、量的实现等。 3.2 无线局域网技术 采用无线局域网技术建设社区网络，是采用以太网技术建设社区网络的有益补充，实际上也是建设社区以太网。无线局域网设备由无线客户端和访问单元（Access Point 简称 AP）组成，有时为了增加无线网络的传输（连接）距离，还包括高增益定向天线，现有的无线局域网设备可以提供2Mbps10Mbps 的传输 速率。AP 通常还提供以太网接口，以方便超出 传统传输介质连接范围的多个局域网互联，因此 AP 也被称为无线网桥，并且一些厂商生产的 AP 还可以互联，以增加无线局域网的覆盖范围。 采用无线局域网技术建设社区网络与前面所介绍的以太网技术基本相同，都是先在社区网
16、络中心及单栋建筑物中建设以太网，然后在各楼交换机与网络管理中心骨干交换机之间，利用无线 AP 及高增益天线配合使用充当网桥互联，解决了传统以太网建设过程中，社区楼外布线成本高及利用率低等弊端，特别适合楼栋分布范围广和用户群分散的社区采用。同时社区用户，只要拥有无线网卡及可移动计算机，可以在社区随时随地上网，实现住户与社区网络的无缝链接。 3.3 有线电视网络数据传输技术 此技术类似于广电的宽带接入技术，比较适用于已经建成并使用的社区。为了不破坏建筑物室内外的装修，利用已有的有线电视线路，在用户端安徽广播电视大学开放教育专科计算机应用专业毕业论文- 10 -增加线缆调制解调器，就可以实现不重新布
17、线接入社区网络管理控制中心。利用有线电视数据网络建设宽带社区网络主要注意以下问题。 1有线电视网的传统业务是传输电视模拟信号，要在它的网络上开展数据传输业务，需要增加相应的设备，以便将数字信号调制到电视电缆相应的频带上。其中，在用户端需要安装线缆调制解调器（Cable Modem），在社区的有线电视网络中心需要添置线缆调制解调头端设备（CMTS）。 2传统的有线电视网是广播式的单向传输网络，而为了传输双向的数据业务，需要有线电视传输网络支持双向传输。如果原有有线电视网络是单向的，则可采取 2 种解决方式，其一是进行双向网改造，其二是利用现有的电话网作为数据上行通道。从服务于用户的角度来说（如带
18、宽和使用方便等），以采用第一种方式为好。 3此外，在选择头端设备和用户端的线缆调制解调器时，应注意设备要符合工业标准，这样才能保证不同厂家设备的互操作性、可升级能力和对用户设备投资的保护。目前，业界主流的工业标准为 MCNS 的DOCSIS1.0 和 DOCSIS1.1。 3.4 数字电话线路传输技术 对于已经建成的社区，为了避免重新布线破坏室内外装修，除了可以采用上述有线电视网络数据传输技术外，还可以利用数字电话线路传输技术来解决。 采用数字电话线路传输技术建设宽带社区就是用户利用电话线和调制解调器接入社区网络管理控制中心，为了实现数据传输的高速性，通常利用比较成熟的 xDSL（如 ADSL）技术。
