银川市城域网设计.docx
《银川市城域网设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《银川市城域网设计.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
银川市城域网设计
《光纤通信》课程设计
论文题目银川市城域网设计
姓名张忆银
学号P071513382
学院电气工程学院
专业班级2007级通信工程2班
目录
摘要2
一、概述3
1、设计背景3
2、城域网概述3
3、设计原则4
二、设计方案7
1、网络的分层设计7
1.1分层设计的优点7
1.2各层的功能与任务7
2、拓扑结构9
3、业务矩阵11
4、时隙矩阵11
5、系统结构12
6、设备选型13
7、网络系统建设方案15
三、结束语16
参考文献16
摘要
随着我国西部城市信息化建设步伐的加快，宽带城域网建设，将成为今后信息网络建设的重点。
通过互联网查阅相关资料了解城域网的现状及发展趋势，本文以银川市为出发点，提出了该市城域网建设的解决方案。
本文首先介绍了银川市城域网的设计背景，然后描述了网络需求并提出详细的网络方案，包括：
网络的拓朴结构、接入网、骨干技术的选择等。
最后对综合布线进行了介绍。
关键词：
城域网；网络方案；综合布线
Abstract
AscitiesinChinaareenteringtheinformationagemorerapidlythanbefore,broadbandMANwillbecomethekeypointoftheinformationnetworkconstructioninfuture.ByreferencetorelevantinformationonInternet,thetextputsforwardthenetworksolutionschemeofYinChuanMAN.
First,thetextintroducesdesignbackgroundofYinChangMAN,thendescribesnetworkneedsandputsforwardnetworksolutionindetail,includingnetworktopology,accessnetwork,Backbonenetworktechnologyandthelike.Intheend,thetextintroducesGenericCabling.
Keywords:
MAN;NetworkSolution;GenericCablingSystem
一、概述
1、设计背景
银川市城域网目前面临的主要问题是带宽瓶颈，其次就是由于不同技术构建的重叠网的存在，导致网络的投资成本和运营商成本过高，随着用户个性化需求的涌现，这些过于简单的业务模式将无法留住和吸引用户。
鉴于这些原因，市相关部门期望实现网络的融合，希望未来银川市的城域网在为用户提供各种基本业务的同时，能够迅速生成新的增值业务。
城域网的传送距离相对较短，业务种类繁多，存在着多种技术形式与解决方案。
在西部大开发的战略下，银川市经济实力显著增强，城市建成区面积扩大一倍，达到106平方公里，现代化区域中心城市框架基本形成，网络用户需求量日需增大。
针对目前网络技术的发展趋势，和当前银川市网络承载已不能满足用户需求的现状，本设计采用基于SDH的多业务转送平台技术方案，来解决银川市城市网络布局。
2、城域网概述
城域网是数据骨干网和长途电话网在城域范围内的延伸和覆盖,它承担着信团用户、商用大楼、智能小区等业务接入和通路出租等复杂的任务,需要通过各类网关实现话音、数据、图像、多媒一、IP接入,以及各种增值业务和智能业务,并与各运营商的长途网和骨干网实现互通.城域网不仅是传统长途网和接入网的连接桥梁,更是传统电信网与新兴数据网络的交汇点及今后”三网”融合的基础。
虽然,城域网开始是与局域网对应的计算机网络的概念,但是将其延伸到整个通信网络后,则泛指运营商在城市及其郊区范围内提供多种业务的所有网络,它是以宽带光传输为开放平台,通过各类网关实现话音、数据、图像、多媒一、IP接入以及各种增值业务和智能业务,并与各运营商的长途网和PSTN互通的本地综合业务网络。
当前的城域网一般是指宽带城域网。
城域网一般分为骨干层、汇接层和接入层。
骨干层主要功能是给业务汇接点提供高容量的业务承载与交换通道，实现各叠加网的互连互通。
汇接层主要是给业务接入点提供业务的汇聚、管理和分发处理；接入层则是利用光纤、双绞线、同轴电缆等传输介质实现与用户连接，并进行业务和带宽的分配。
3、设计原则
先进性
计算机网络技术发展很快，不断有新技术、新产品涌现，我们要采用先进的、成熟的计算机技术和网络通讯技术来满足业务的需求，保障系统有较长的生命周期，但同时要坚持采用标准化产品。
可靠性
系统能长时间稳定可靠地运行，并保证系统安全，防止非法用户的非法访问。
系统不能出现故障，或者说即使有设备出现故障，对网络和网上的数据不构成大的威胁，要有设备对数据作备份。
灵活性
需求会变化，计算机网络技术也在进步，需求和解决方案之间是一个动态的匹配过程，因此，一方面要构筑一个稳固（Strong）的技术平台，另一方面也要有在这平台上作调整、升级和扩充的灵活性。
系统应具有良好的可扩展性，易于升级，支持新业务发展需求，使原有投资得到保护，因此在目前选择方案和产品时要留出余地，选用的产品要有好的升级扩充能力。
网络开放性
网络开放性的好坏，实际是指构造网络所选用的网络硬件、软件产品的开放性如何，网络产品是否可与其他厂商产品联网。
包括是否具有支持多种网络协议的能力，是否支持通用的国际标准，或普遍使用的工业标准等等。
开放性好的网络不但可以在一个网络系统上使用其他厂家的网络产品而实现“无缝联接”，而且为进一步的网络应用环境的集成、实现网络的可互操作性提供了技术基础条件。
网络的开放性好，也为网络的扩充、发展以及新的应用领域开阔了天地。
否则，不仅网络的应用和发展受到限制，而且会导致投资浪费。
网络可互操作性
网络系统的可互操作性是指在一个网络上的不同厂商的系统之间是否可以透明地以统一界面相互访问对方的系统、文件数据以及应用系统，以达到共享资源的目的。
显然，对于网络可互操作性的要求是必需的，因为没有一个较具规模的网络不是异物化的。
特别是各党政内部网络（Intranet）、中国电信网络（ChinaNet）与世界范围的超级网络（Internet等）联接，不具备可互操作性是不能发挥网络作用的。
另一方面，可互操作性还体现在对网络管理的可互操作性上。
包括网络运行监测、网络应用管理、网络设备管理、网络安全管理以及网络维护管理等，这些管理不仅在本地网络上可以操作，而且能够在远程网络间进行互操作。
网络的兼容性
当一个已有的网络在采用新技术或新的网络设备进行改进、扩充和升级时，这些新的网络设施（软、硬件）是否能与原有的或其他的网络设施兼容是非常重要的。
兼容性好可以保护原有的投资，可使新投资与原有的投资同时发挥效益。
网络的经济性
一个好的网络并不是高价网络设备的简单堆积，并不是网络设备越好，网络就越好。
衡量一个网络的好坏和它的经济性，不能单看所用的投资的多少，而应以网络所具有的功能和网络可承担的负荷，如网上的用户数、数据流量等参数去综合衡量。
以“少花钱，多办事”的原则，获得更大的经济效益和社会效益。
二、设计方案
1、网络的分层设计
1.1分层设计的优点
从逻辑上，大型网络一般可分为核心层、汇聚层和接入层。
此次城域网的方案也采取分层的设计方法。
网络层次化设计的优点可以总结为如下几点：
可扩展性：
因为网络可模块化增长而不会遇到问题；
简单性：
通过将网络计成许多小单元，降低了网络的整体复杂性，使故障排除更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在的问题；
设计的灵活性：
使网络容易升级到最新的技术，升级任意层次的网络不会对其他层次造成影响，无需改变整个环境；
可管理性：
层次结构使单个设备的配置的复杂性大大降低，更易管理。
1.2各层的功能与任务
核心层
核心层是互联网络的高速主干网，用以连接服务器群、建筑群到网络中心，或在一个大型建筑物内连接多个交换机管理间到网络中心设备间，这样核心层便成为网络间数据包交换的至关重要的一层。
为了保证核心层具有高可靠性，并且具有快速适应能力，不会因为某条路径故障导致网络瘫痪，必须采用冗余组件设计核心层，如采用最新的链路聚合技术（快速以太网的FEC、千兆以太网的GEC等）来解决冗余连接链路的负载。
注意：
（1）不要在核心层执行网络策略，
（2）核心层的所有设备应具有充分的可到达性。
汇聚层
网络的分布层是网络的核心层和访问层之间的分界点，因而起着许多重要的作用，主要体现在：
实现如今应用广泛的虚拟局域网（VLAN）之间的路由；用于描述广播冲突域；用于安全访问控制。
设计目标：
（）隔离拓扑结构的变化；
（2）控制路由表的大小；
（3）收敛网络流量。
接入层
接入层为用户提供了在局部网内的相互访问和外部接入。
在大规模网络系统中，接入层可以包括路由器、交换机、网桥和集线器网络设备。
设计目标:
（1）将流量馈入网络：
（2）控制访问：
（3）提供相关边缘服务。
所以，此次城域网方案也采取网络分层的设计方式。
2、拓扑结构
由于银川市发展不均衡的现状，目前网络需求量比较大的主要集中在金凤区、兴庆区、西夏区三个区内，相比较永宁县、贺兰县、灵武县三县业务需求量并不大等因素，本设计只考虑在金凤区、兴庆区、西夏区三区进行网络规划。
网管设置
金凤区
银川市中心交换局
兴庆区
西夏区
用户
银川市网络拓扑结构图
针对银川市地处河套平原，地形简单，市区以北京中路经济发展为中心，形成了狭长的城市发展地带，以及线性网结构简单、经济这一特点，采用线性网。
银川市地图
网络结构：
在西夏区以宁夏大学B校区、金凤区以宁夏大学南校区、兴庆区以南门广场为骨干网的三个站点，连接组成一个由三节点的线性网（如图）。
图中TM1指代宁夏大学B校区站点，ADM指代宁夏大学南校区站点，TM2指代南门广场站点。
宁大B校区距离宁大南校区约有15km，宁大南校区距离南门广场约有5km，使用32纤有效保护光纤。
3、业务矩阵
在网络结构选择线性网的基础上，考虑到金凤区和兴庆区属于老城区的范围，在业务需求量相对比较大的这一实际情况，系统ADM和TM2之间开通15个1KMb/s，西夏区属于新城区业务需求量并不大，给系统TM1和ADM、TM1和TM2之间分别开通10个1KMb/s。
其业务矩阵表示如下图所示，从表上可以很清楚地看到各地之间的业务量，同时也可以一目了然地看到每个站上下的总量在每个站上下业务的总量。
站点
TM1
ADM
TM2
总计
TM1
——
10
10
20
ADM
10
——
15
25
TM2
10
15
——
25
总计
20
25
25
70
SDH工程业务矩阵
4、时隙矩阵
业务矩阵确定后可以对SDH线性链路进行时隙分配，时隙分配图是对SDH网元进行业务设置的主要依据。
如下图所示，支路般插在第六槽位，且每个支路板上有25个1KM通道。
站点
时隙
TM1
W
ADM
WE
TM2
W
STM-1
W1:
1~10W1:
1~10E1:
1~15W1:
1~15
_________________________________
IU6:
1~10IU6~10IU6:
11~25IU6:
1~15
W1:
16~25W1:
16~25
_________________________________________
IU6:
16~25IU6:
16~25
图中所有业务都是双向业务
时隙分配图
图中W、E分别表示网元的西、东向。
例如E1:
1~15表示东向第一个VC-4时隙的第一至第十五个VC-12时隙；W1：
1~10表示西向向第一个VC-4时隙的第一至第十个VC-12时隙；IU6表示网元上的第六个支路板位，IU6：
1~10表示第六支路板上的的第一至第十个1KMb/s；从图中还可以看到1KMb/s：
中间ADM在配业务时，除了要配置到TM1的10个1KMb/s和到TM2的15个1KMb/s外，还要配置TM1和TM2的10个1KMb/s穿通业务。
5、系统结构
根据业务矩阵可以绘制相应的系统结构图。
如下图所示：
SDH工程系统结构图
图上标明了各站的设备类型和各站站名；群路接口的插槽口（1-2、2-2），图中括号内的插槽号是有线路保护时备用群路接口板所在的插槽号；支路板的型号、数量和到各站的业务量。
有了系统结构图，硬件施工时各站光纤的连接不至于混乱。
6、设备选型
设备选型关键有两点：
（1）满足需求:
满足需求不是指简单地满足用户现有的需求，而应该综合考虑用户在将来的一段比较长的时间内的扩展性。
大多数时候，单位投资都是分期进行的，但规划必须尽可能一步到位；不能出现一期满足要求，到了二期就不能再扩的情况，设备选型必须在最大程度上保护用户的投资。
（2）实用:
当然，设备选型也不能太超前，一定要经济实用。
对于模块化的网络设备，要注意模块的有效利用，同时建议要用的时候再购买模块。
节点设备的配置应该建立在合理的架构基础上，要对设备的总线结构、交叉容量、群路、支路能力及业务调度的结构层次等等统筹考虑，合理规划，才能充分发挥网络节点的重要作用。
（1）城域网核心层面业务量较大，且承担着各区业务的疏导和调度，光口方向数多，同时考虑到向ASON演进的高连接度要求，必须采用大容量MADM设备，采用WDM、10Gbit/s/2.5Gbit/s的SDH设备进行组网，具备充足的设备冗余度。
（2）2Mbit/s电路与光口支路应各自配置独立的下载子架，在155Mbit/s带宽以上的接入（如GE、2.5Gbit/s）可选择由主设备接入，下载子架应在2.5Gbit/s或以上速率级别与主设备互连，否则将造成主设备槽位的浪费。
（3）建网初期下载子架的2Mbit/s支路板可以满配（通常是504个2Mbit/s），光支路板、以太业务板等则应以需求为本、适量预留的原则配置。
在配置155Mbit/s光口时，应按照与业务网元1+1保护的原则来配置，既要考虑到光口数量的成倍需求，还要注意业务端口和保护端口在板位上分离。
7、网络系统建设方案
城域网网管系统建设应遵循网管集中化的原则。
根据城域网网络规模的不同，设置网管系统。
对于网络规模较小的城域网，宜通过一套统一的网管系统实现网元层和子网层管理功能，简化网管系统结构；对于网络规模较大的城域网，可采用子网级和网元级分层建设方式。
应从网管分级管理、网管及网络安全、网管管理能力等方面对网络进行规划和优化，主要从ECC的优化和DCN的优化来考虑。
三、结束语
在完成光纤通信课程设计过程中，有快乐，也有辛酸。
我选的设计题目是“银川市城域网设计”，起初觉得这个题目是比较简单的，其实不然，做了之后，才发现如果真的做起来却没有想象中的那么简单，不过在我们同心努力下最终完成了。
我通过所学的知识，以及上网和图书馆查资料，了解城域网的知识，了解怎样利用光纤设计城域网，在资料的帮助下再加上一些自己的思想设计了一个比较简单城域网，通过这次的实践，我对城域网有了更深的体会。
还有，最重要的是我们发现我们还有许多不足,所学到的知识还远远不够，知识是永远都学不完的，我们要发扬“书山有路勤为径，学海无崖苦作舟”的精神加倍努力的学习，才能完善自己的知识系统，在未来的工作和学习的道路上走的更加深远！
本城域网设计本来有很多设计缺陷，但是作为一个刚入门的我能做到这已经觉得很有成就感。
那个老师能够见谅。
参考文献
[1]郑玉甫、张椿玲.光纤通信原理与技术.兰州大学出版社,2006
[2]锐捷网络认证中心.设备调试与网络优化[M].锐捷公司,2005
[3]雷震甲.网络工程师教程（第二版）[M].北京.清华大学出版社.2006
升级会员 