城域网光纤传输网络规划与设计毕业设计.docx

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城域网光纤传输网络规划与设计毕业设计

城域网光纤传输网络规划与设计

摘要

城域网光纤传输网了是本地传输网络的一个重要的组成部分，主要是在一个城市建立核心层，汇聚层和接入层，使其可以满足一个城市的主要通信功能。

随着社会的不断发展，目前人们对于通信业务的需求量正在快速的增长，所以建立一个快速的城域网光纤传输网络是必要的。

而光纤传输网拥有超高速率，超大容量和超长传输距离的传输优点，更好的满足了人们对于通信的需求。

本文通过对光纤传输网络组网方式的研究和现有的设备选取，提出合理的方案来组建一个快速的城域网光纤传输网络，之后用思科软件对所设计的网络进行仿真，了解其物理链路是否可以正常的运行，对网络目前面临的一些问题提出合理的解决方案。

关键词：

光纤传输网络；城域网；网络仿真；组网方法

THEOPTICALFIBERTRANSIMISSTIONNETWORKPROGARAMPLANNINGANDDESIGNON METROPOLITANAREANETWORK

ABSTRACT

Metropolitanopticalfibertransmissionnetworkoflocaltransmissionnetworkanimportantpart,mainlyinacitytobuildthecorelayer,convergencelayerandaccesslayer,sothatitcanmeetthemaincommunicationfunctionofacity.Withthecontinuousdevelopmentofthesociety,thedemandforthecommunicationbusinessisgrowingrapidly,soitisnecessarytobuildafastmanopticalfibertransmissionnetwork..Theopticalfibertransmissionnetworkhastheadvantagesofultrahighspeed,ultralargecapacityandultralongtransmissiondistance,anditcanmeettheneedsofthecommunication..

Inthispaper,theresearchonopticalfibertransmissionnetworkandexistingequipmentselection,reasonableplanproposedtobuildafastmetropolitanareanetworkopticalfibertransmissionnetwork,followedbyCisco'ssoftwaretosimulatethedesignednetwork,understandthephysicallinktothenormaloperation,putforwardreasonablesolutionsforsomeproblemscurrentlyfacedbythenetwork.

Keywords：

Opticalfibertransmissionnetwork;Metropolitanareanetwork;

networksimulation;networkingmethod

1绪论…………………………………………………………………………………1

1.1课题背景及目的……………………………………………………………….1

1.2国内外研究状况……………………………………………………………….1

1.3课题研究方法………………………………………………………………….2

2城域网光纤传输网络简介…………………………………………………………3

2.1传输网络介绍………………………………………………………………….3

2.2城域光纤传输网基本概念…………………………………………………….3

2.3城域网光纤传输网的基本特点……………………………………………….3

2.4光纤种类的介绍……………………………………………………………….4

2.4.1单模光纤介绍……………………………………………………………4

2.5光缆的介绍…………………………………………………………………….5

2.6光传播中设备的介绍………………………………………………………….6

2.7组网的方法…………………………………………………………………….6

2.7.1核心层组网方法…………………………………………………………6

2.7.2汇聚层组网方法…………………………………………………………7

2.7.3接入层组网方法…………………………………………………………8

3天水市光纤传输网设计…………………………………………………………..11

3.1天水市介绍和网络的规划…………………………………………………...11

3.2核心层规划与设计…………………………………………………………...12

3.2.1核心层的选址…………………………………………………………..13

3.2.2核心层机房的建设……………………………………………………..13

3.2.3核心层光纤和光缆芯数的选择………………………………………..14

3.2.4核心层光缆的铺设方法………………………………………………..14

3.2.5核心层光缆的长度需求………………………………………………..15

3.3汇聚层规划与设计…………………………………………………………...15

3.3.1汇聚层机房的选址……………………………………………………..16

3.3.2汇聚层机房的建设……………………………………………………..17

3.3.3汇聚层光纤和光缆芯数的选择………………………………………..17

3.3.4汇聚层光缆的铺设方法………………………………………………..17

3.3.5汇聚层光缆的长度需求………………………………………………..18

3.4接入层规划与设计…………………………………………………………...18

3.4.1接入层光接入节点的建设……………………………………………..18

3.4.2光接入节点的数量和建设要求………………………………………..19

3.4.3接入层光纤和光缆芯数的选择………………………………………..19

3.4.4接入层光缆的铺设方法………………………………………………..20

3.4.5接入层光缆的长度需求………………………………………………..20

3.5路由器的配置………………………………………………………………...20

4网络仿真…………………………………………………………………………..22

4.1仿真平台介绍………………………………………………………………...22

4.2城域网光纤传输网仿真……………………………………………………...22

4.2.1搭建仿真网络…………………………………………………………..22

4.2.2核心层路由器各端口IP地址分配…………………………………….22

4.2.3汇聚层路由器各端口IP地址分配…………………………………….23

4.2.4接入层用户的IP地址分配.……………………………………………24

4.4网络的运行和仿真结果…………………………………………………….24

4.5网络安全…………………………………………………………………….26

5结论………………………………………………………………………………..32

参考文献……………………………………………………………………………..33

致谢…………………………………………………………………………………..34

1绪论

1.1课题背景及目的

早在3000年前人类就开始使用光进行通信的传输，例如我国的烽火台就算是光通信的一种，在一二十年前，光纤通信作为一个新名词进入到人类的社会当中，在起初光纤通信对于我们大部分人来说是那么的遥不可及，但是纵观这些年光纤通信的飞速发展，它已经悄然的进入到了我们的生活当中，在我们的日常生活和工作大部分已经离不开光纤传输网络。

光纤通信总体来说可以为为三个阶段，第一阶段主要是光纤的基础研究和如何将光纤应用到商业的探讨；第二阶段主要是用于提高传输距离和传输速率的研究；第三阶段则是在现有的基础上以超高速率，超大容量和超长传输距离的研究。

随着社会和科技的快速发展，人们对于物质生活的需求不断地提高，在通信方面，拥有个个超高速，超长容量和超常传输距离的一个传输网络是人们目前想要得到的目标，所以光纤传输网络成为了城市传输网所演变的必然趋势。

在我国将一个城市的城域网建设成以光纤为传输介质的网络早已经开始建设，在北京，上海等各大城市已经拥有了一个比较完善的光纤传输网络系统，使当地的通信传输业务拥有飞速拓展和良好发展的重要前提，在各个建设光纤网络的城市基础上可以看出光纤传输网对于当地发展的好处，所以在经济允许的的情况下对于中小城市光纤传输网络的建设也是必然趋势。

1.2国内外研究状况

纵观国内外光纤网络的研究状况，光纤通信的起点是1966年，高锟与霍克哈姆发表的关于传输介质的论文，提出以光纤为介质进行通信的传输，奠定了目前光纤通信的基础。

在之后的为三十年，光纤的发展可以用飞速来进行形容，随着光纤生产技术的不断进步和生产规模的不断扩大，光线的价格也不像刚开始的时候那样的高昂，使得光纤的应用范围无限的扩大，成为了目前信息传输的主要媒介。

在未来光纤通信系统将会成为国家信息基础建设的支柱，对信息传输有着较高的主导地位。

我国对于光纤通信的重视程度不亚于其他发达国家，七十年代初期就开始了对于光纤的研究，1979年已经在上海和北京建立了光纤传输网络的试验系统。

并且随着社会的发展与我国科研人员的前瞻性在1991年就已经放弃了长途电缆通信系统的建设而开始光纤通信的建设。

可以看出我国的光纤传输网络处于全世界的领先阶段，同时可有效地促进我国的经济发展。

1.3课题研究方法

本课题先进通过理论学习，了解各组网方法和组网需求，行市场调研了解现有的光纤设备，对城市各个县区进行勘察，根据当地的情况选取最合适的组网方案和组网设备，对该方案所组建的城域网光纤传输网络进行系统的分析和总结，说明该方案的优缺点。

2城域光纤传输网络介绍

2.1传输网络介绍

在我国传输网被分为三级，国家一级干线传输网络，省二级传输干线网络和本地传输网络。

其中本地传输网主要是建设骨干网络和接入网络。

2.2城域光纤传输网基本概念

城域网（MetropolitanAreaNetwork）是指在一个城市内将所有的通信用户以光缆为媒介连接起来，形成一个高速的传输网络，使用户可以进行所需要的通信传输。

城域网拓扑图结构如图2.1所示。

图2.1城域网的结构

由图可以看出城域网主要由核心层、汇聚层和接入层三个部分组成，而这三部分在城域网中发挥着各自不同的作用。

核心层的主要是将一个城市内不同地点的主机、数据库以及LAN相互连接，同时实现多个汇聚层的连接。

汇聚层是连接核心层和接入层