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一种新型计算机网络拓扑组建模式探讨

类型:通信论文 时间:2017年10月23日

[摘要]计算机网络集成的设备越来越多,另外,人们的通信需求也迅速增大,因此从网络布线和通信功能等需求来讲,采用先进的网络拓扑组件理念已经成为人们研究的重点.本文根据网络设备、通信需求的复杂性,提出构建一个分层的网络架构,将互联网拓扑划分为三层,分别是接入层、汇聚层和核心层,描述了主干光纤网络、IP地址规划、路由交换传输、VLAN划分等内容,确保网络拓扑架构简单,升级维护管理方便,满足网络中每一个通信点的带宽需求.

[关键词]网络拓扑;路由交换;光纤通信;汇聚层

0引言

因为“互联网+”时代的发展,人们基于互联网提出了许多新型应用,比如“互联网+医疗”、“互联网+制造”、“互联网+旅游”、“互联网+金融”等,扩大了互联网的应用领域,并且产生了车联网、物联网等新型网络模式,互联网的拓扑架构也在不断的发展和改进,从传统的星型网络、总线网络、树型网络发展到了有线、无线混合模式的网络[1].智能终端的使用,使得接入的设备开始向移动终端发展,比如智能手机、传感器、平板电脑、无线AP等,因此构建一个强大的互联网拓扑结构,确保网络管理简单、运行维护方便,具有重要的作用[2].

1网络通信需求

随着互联网的广泛使用,人们对网络通信的要求也会比较多,比如用户已经对IPTV、WLAN业务、视频通信等高带宽业务的需要渐渐增加,用户对带宽要求已经越来越明显;工业生产对网络通信有很高的实时性与专用性,需要保证互联网的通道是安全的、独占的[3].具体需求描述如下:(1)高速的宽带上网业务需求.现在ADSL方式接入的下行最高可以达到512Kbps速率已经不能满足宽带用户高速上网业务的需要,必须使用更高的速率才能够满足高清晰数字电视、交互性网络游戏等需求,比如需要采用4M的带宽满足4K画质的电影,甚至玩大型的网络游戏需要10M的带宽资源,并且个性化点对点的通信业务也迅速增加,对于宽带的通信要求大幅度提升.(2)面向IPTV的高清晰数字化视频业务.随着中国通信的三大运营商推出IPTV,该业务已经深入到人们的家庭娱乐生活中.许多用户选择IPTV业务作为电视业务进行观看,是因为该业务不仅能够实现数字电视的许多相关功能,同时可以实现回访、点播等一系列的强大的视频交互功能,各类型业务需求的主要是直播与点播功能,使用的是下行流量,可以采用不同的格式的编码设置不同的码流,需要达到2M-4Mbps.(3)WLAN上网业务需求.目前,许多家庭、饭店、酒店、企业在部署了光纤网络之后,为了提高设备接入的便捷性,利用无线路由器构建了多个WLAN,可以接入多个智能手机、Ipad、笔记本等无线终端,可以通过智能手机看电视、看视频、玩游戏、看新闻等等,同时需要消耗大量的数据流量,普通的带宽资源不能够满足,带宽需要达到2M-4Mbps.(4)VoIP视频电话业务.视频电话业务与IPTV业务有许多的相似之处,用户端都需要用到互联网网关,利用网关的以太网端口根据不同的业务种类进行VLAN划分,这样OLT就可以VLAN业务进行有效的透传,目前视频电话业务发送的多为多媒体语音资源,为了保证通话质量和流畅性,需要采用光纤改造提高带宽资源,传输语音信息.(5)物联网业务.物联网是一种新型网络,物联网是信息技术发展的一个新的阶段,其可以使用多种通信传感技术,实现人与物、物与物之间的信息交换,帮助人们构建新型的工业生产控制、军民通信传输等网络.物联网包含的节点类型很多,这些节点集成在一块需要利用先进的路由传送技术,从而可以完成数据采集、数据传输及数据处理.因为物联网接入数量大,为了更便于管理,希望通过动态方式获取IP地址,但是对于传统的服务器,比如Web、DNS、认证计费服务器等等,为了用户能更好的访问需要设为固定的IP.

2网络拓扑组建模式设计

2.1网络拓扑组建设计原则

网络拓扑组建需要遵循以下几条原则:

(1)可扩展性.网络拓扑结构需要保留较多的接口,以便未来根据通信需求增加终端设备和服务器,增加之后不影响原先网络的配置就能实现通信.

(2)安全性.网络拓扑结构组建最为关键的目的就是实现数据通信和传输,数据传输会由于组网介质、接入设备的不同产生冲突,也可能收到外来黑客、病毒或木马的攻击,因此网络拓扑组件需要保证网络的安全性[4].

(3)数据传输速度高.新型网络为了满足高清晰度、数字化多媒体通信需求,需要保证很高的带宽,采用光纤网络、三层交换机或阵列路由器提高数据传输速度,满足大容量数据通信需求.

2.2网络拓扑组建模式

网络拓扑组建模式采用三层架构模式,分别是核心层、汇聚层和接入层[5].核心层可以完成较高速度的数据转发,可用构造的光纤资源建一个快速的通道,还可以不负责任何的设备的管理,只完成数据转发,也不需要为网络管理分配负载.汇聚层可以完成数据信息的路由聚合、流量收敛功能,其可以使用当前最为先进的光纤路由器或三层交换机,采集网络拓扑结构的物理设备信息,构建一个完整的路由转发表,并且利用先进的路由聚合协议、流量收敛规则等网络管理模式构建一个冗余的、快速的管理系统,实现网络路由更新和维护.接入层面对用户终端,其可以有效的完成网络访问控制功能,并且限制VLAN工作网站和终端的接入功能,这种设计模式可以有效的避免网络产生拥塞,并且可以更好的保证快速定位、解决网络故障.网络拓扑架构是组件模式的物理实现,拓扑架构设计的目的就是确定每一层物理设备的类型和种类.为了能够更加突出的展现网络拓扑设计情况,本文针对产业园区网络进行设计.具体的,产业园区需要架设的服务器包括Web服务器、DNS域名服务器、FTP服务器、计费认证服务器;产业园区网络关键业务为高清晰视频业务、

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