楼宇智能化技术第3章计算机网络技术课件(1).ppt

1、智能建筑内计算机网络应用需求(1)设计原则:高速、稳定、实用和安全。(2)优先采用以太网。(3)应配置无线局域网(WiFi)。(4)涉密的网络系统应符合各类安全、可靠和保密的要求。3.1 智能建筑内计算机局域网技术(1)IEEE 802局域网标准(2)IEEE802.3以太网技术(3)交换式局域网及三层交换技术(4)无线局域网(5)IPV6解决方案IEEE 802 局域网标准协议栈 IEEE 802数据传输信号、编码介质其他层其他层802.1 网际互联网络层数据链路层物理层802.3 CSMA/CD MAC802.4令牌总线 MAC物理层802.5令牌环MAC物理层802.11无线局域网802

2、.2 逻辑链路控制（LLC）10BASE-210BASE-510BASE-T.OSI模型物理层负责在物理层实体间发送和接受位流，提供发送和接受信号的能力，对宽带的频道分配和对基带信号的调制等。IEEE 802 局域网标准协议栈 IEEE 802数据传输信号、编码介质其他层其他层802.1 网际互联网络层数据链路层物理层802.3 CSMA/CD MAC802.4令牌总线 MAC物理层802.5令牌环MAC物理层802.11无线局域网802.2 逻辑链路控制（LLC）10BASE-210BASE-510BASE-T.OSI模型数据链路层又细分为两个功能子层：数据链控制（LLC，Logical L

3、ink Control）子层和介质访问控制（MAC，Media Access Control）子层。802 局域网标准802.1High Level Interface(HILI)Working GroupACTIVE802.2Logical Link Control(LLC)Working GroupINACTIVE802.3CSMA/CD Working GroupACTIVE802.4Token Bus Working GroupDISBANDED802.5Token Ring Working GroupINACTIVE802.6Metropolitan Area Network(MAN

4、)Working GroupDISBANDED802.7BroadBand Technical Adv.Group(BBTAG)DISBANDED802.8Fiber Optics Technical Adv.Group(FOTAG)DISBANDED802.9Integrated Services LAN(ISLAN)Working GroupDISBANDED802.10Standard for Interoperable LAN Security(SILS)Working GroupDISBANDED802.11Wireless LAN(WLAN)Working GroupACTIVE8

5、02.12Demand Priority Working GroupINACTIVE802.13802.14Cable-TV Based Broadband Communication Network Working GroupDISBANDED802.15Wireless Personal Area Network(WPAN)Working GroupACTIVE802.16Broadband Wireless Access(BBWA)Working GroupACTIVE802.17Resilient Packet Ring(RPR)Working GroupACTIVE802.18Rad

6、io Regulatory Technical Advisory GroupACTIVE802.19Coexistence Technical Advisory GroupACTIVE802.20Mobile Wireless Access Working GroupACTIVE802.21Media Independent Handover Working GroupACTIVE802.3 子系列(以太网技术)名称标准传输介质类型最大网段长度传输速率使用情况以太网10Base-T2对3、4、5类UTP或FTP100m10Mbps不常用快速以太网100Base-TX2对5类UTP或FTP100

7、m100Mbps十分常用100Base-T44对3/4/5类UTP或FTP100m100Mbps升级用100Base-FX62.5/125m多模光缆2000m100Mbps不常用千兆以太网1000Base-CX150STP25m1000Mbps设备连接1000Base-T4对5类UTP或FTP100m1000Mbps常用1000Base-TX4对6类UTP或FTP100m1000Mbps常用1000Base-LX62.5/125m多模光缆或9m单模光缆，使用长波长激光多模：550m，单模：5000 m1000Mbps长距离骨干网段常用1000Base-SX62.5/125m多模光缆，使用短波长

8、激光220m1000Mbps骨干网段十分常用万兆以太网10GBase-S50/62.5m多模光缆，使用850nm波长激光300m10Gbps可用于汇聚层和骨干层网段10GBase-L9m单模光缆，使用1310/1550nm波长激光10km10Gbps可用于长距离骨干层网段10GBase-E9m单模光缆，使用1550nm波长激光40km10Gbps可用于长距离骨干层网段和WAN100BASE-T快速型以太网 标准介质类型网段速率使用情况100Base-TX2对5类UTP或FTP100m100Mbps 十分常用100Base-T44对3/4/5类UTP或FTP 100m100Mbps 升级用100

9、Base-FX62.5/125m多模光缆2000m100Mbps 不常用100Base-TX以太网标准结构 100Mbps到桌面交换机UTP线长不超出90m千兆位以太网标准 标准传输介质网段使用情况1000Base-CX150STP25m设备连接1000Base-T4对5类UTP或FTP100m常用1000Base-TX4对6类UTP或FTP100m常用1000Base-LX62.5/125m多模光缆或9m单模光缆，使用长波长激光多模光缆：550m单模光缆：5000m长距离骨干网段常用1000Base-SX62.5/125m多模光缆，使用短波长激光220m骨干网段十分常用千兆位以太网典型应用核

10、心交换机1000Mbps/10Gbps常用介质是UTP/100m常用介质是光纤100Mbps到桌面接入层交换机100Mbps到桌面接入层交换机100Mbps到桌面接入层交换机1000Base-LX千兆以太网1000Base-TX服务器千兆以太网的光纤连接方式，解决了楼层干线的高速连接，1000Base-Tx用来解决桌面之间的高速连接。千兆位以太网可用于高速服务器之间的连接、高速主干网、内部交换机的高速链路以及高速工作组网络。万兆位以太网标准 接口类型应用范围传送距离波长介质类型10GBase-LX4局域网300米1310nm多模光纤10GBase-LX4局域网10公里1310nm单模光纤10G

11、Base-SR局域网300米850nm多模光纤10GBase-LR局域网10公里1310nm单模光纤10GBase-ER局域网40公里1550nm单模光纤10GBase-SW广域网300米850nm多模光纤10GBase-LW广域网10公里1310nm单模光纤10GBase-EW广域网40公里1550nm单模光纤10GBase-CX4局域网15米4根Twinax线缆10GBase-T局域网25-100米双绞铜线40G/100G以太网标准 40G/100G40G/100G以太网标准叫以太网标准叫IEEE 802.3baIEEE 802.3ba40Gbit/s40Gbit/s有有1m1m交换机背板

12、链路、交换机背板链路、10m10m铜缆链铜缆链路和路和100m100m多模光纤链路多模光纤链路标准标准100Gbit/s100Gbit/s有有10m10m铜缆链路、铜缆链路、100m100m多模光纤链多模光纤链路路和和10km10km、40km40km单模光纤链路单模光纤链路标准。标准。400Gbit/s带宽的下一代以太网传输标准带宽的下一代以太网传输标准 400Gbit/s以太网标准叫以太网标准叫IEEE P802.3bs,尚尚未获批发布。未获批发布。工作组近期主要围绕制定工作组近期主要围绕制定100米多模光纤米多模光纤、500米单模光纤米单模光纤、2公里单模光纤、公里单模光纤、10公公里单

13、模光纤的相关标准。里单模光纤的相关标准。交换式局域网及三层交换技术 局域网交换机交换局域网共享介质局域网存储转发方式（Store-and-forward）直通方式（Cut Through）Hub(集线器)同时连通许多对的端口，使每一对相互通信的站点都能像独占通信信道那样，进行无冲突地传输数据 交换式局域网及三层交换技术 RouterRouterRouterRouterLAN1LAN3LAN2LAN4路由器路由器路由器路由器建筑内计算机网Intranet三层交换机三层交换机三层交换机建筑内计算机网Intranet三层交换技术的出现，解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局

14、面 第三层交换技术提供了一种全新的VLAN划分法：基于IP及策略的VLAN 即不管结点处于哪一个物理网段，都可以以它们的IP地址为基础或根据报文协议不同来划分子网 无线局域网WLAN（Wireless LAN）标准要求IEEE802.11bIEEE802.11aIEEE802.11gIEEE802.11n标准1.0每子频道最大的数据速率11Mbps 54Mbps 54Mbps 300Mbps 调制方式CCK OFDM OFDM 和 CCK MIMO-OFDM 工作频段2.42.4835GHz 5.155.35GHz5.725 5.875 GHz 2.4 2.4835GHz 2.4/5GHz 可

15、用频宽83.5MHz 300MHz 83.5MHz 子频道3 12 3 13传输速度传输速度300Mbit/s，最高可达，最高可达600Mbit/s。IEEE802.11n采用智能天线技术，其传播采用智能天线技术，其传播范围更广，且能够以不低于范围更广，且能够以不低于108Mbit/s的传输速率保持通信的传输速率保持通信 无线局域网WLAN（IEEE 802.11ac）理论上，理论上，IEEE 802.11ac可以为多个站点服可以为多个站点服务提供务提供1Gbit/s的带宽的带宽或是为或是为单一连接提供单一连接提供500Mbit/s的传输带宽的传输带宽 无线局域网组网部件 无线网桥，路由器无线

16、网卡无线AP功率放大器天线无线局域网组网方式(1)站点A站点C站点B站点E点对点模式 无线局域网组网方式(2)站点BAP站点A站点CInternet路由器LANserver基础架构模式 无线局域网组网方式(3)Internet路由器serverLAN站点AP站点站点站点AP站点站点站点AP站点BSSBSSBSS扩展服务区ESS 无线局域网组网方式(4)站点AP站点LAN1站点AP站点LAN2无线网桥无线网桥(室外增强天线,可达500m-5km距离)serverserver无线网桥模式 无线局域网组网方式(5)站点AP站点LAN1站点AP站点LAN2无线中继器(室外增强天线,可达500m-5km

17、距离)serverserver无线中继器模式 Zigbee技术 依据IEEE 802.15.4标准，是一种经济、高效、低数据速率（250kbps）无线技术，用于个人区域网和对等网络。工作在2.4GHz和868/928MHz频段主要应用于家庭自动化和遥测遥控领域，传感器之间近距离无线连接。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器。常用以太网组网结构-拓扑结构（1）b)网格的树型拓扑a)树型拓扑常用以太网组网结构（1）核心交换机服务器(a)常用二层结构1Gbit/s10Gbit/s常用介质是UTP/100m常用介质是光纤100Mbit/s到桌面接入层交

18、换机100Mbit/s到桌面接入层交换机100Mbit/s到桌面接入层交换机站点AP站点站点BSS站点AP站点站点BSSWLAN常用以太网组网结构（2）核心层交换机服务器(b)核心层及干线双冗余的二层结构常用介质是光纤100Mbit/s到桌面接入层交换机100Mbit/s到桌面接入层交换机1Gbit/s10Gbit/s100Mbit/s到桌面接入层交换机站点AP站点站点BSS站点AP站点站点BSSWLAN常用以太网组网结构（3）核心交换机服务器常用介质是光纤汇聚层交换机1Gbit/s10Gbit/s常用介质是光纤汇聚层交换机100Mbit/s到桌面接入层交换机100Mbit/s到桌面接入层交换

19、机100Mbit/s到桌面接入层交换机1Gbit/s10Gbit/s1Gbit/s10Gbit/s1Gbit/s10Gbit/s100Mbit/s到桌面接入层交换机站点AP站点站点BSS站点AP站点站点BSSWLAN常用以太网组网结构（4）核心层交换机汇聚层交换机汇聚层交换机100Mbit/s到桌面接入层交换机100Mbit/s到桌面接入层交换机100Mbit/s到桌面接入层交换机汇聚层交换机1Gbit/s10Gbit/s服务器群1Gbit/s10Gbit/s100Mbit/s到桌面接入层交换机站点AP站点站点BSS站点AP站点站点BSSWLAN以太网的全连接拓扑网络结构图 第二层交换机10G

20、bit/s服务器群1Gbit/s10Gbit/s10Gbit/s10Gbit/s10Gbit/s1Gbit/s1Gbit/s1Gbit/s服务器群服务器群服务器群第一层交换机机架交换机可以支持内部任意主机之间互联的1Gbit/s数据流量。无线局域网组网案例防火墙Internet服务器无线访问接入点APAPAPAPAPAPAPAPAPAPAPAP网络交换机一楼二楼三楼四楼局域网远程互连路由器电话网Modem服务器局域网A路由器Modem服务器局域网B路由器DDNX.25F.RModem服务器局域网A路由器Modem服务器局域网B租用专线租用专线设计方案举例1核心层采用双机备份，以保证设备冗余和系统稳定可靠。核心交换机和汇聚层交换机之间采用万兆光纤链路，汇聚层交换机与接入层交换机之间采用千兆光纤，而接入层交换机采用百兆双绞线到桌面。设计方案举例21000M光纤UTPUTPUTP核心交换机100Mbps到桌面UTPUTPAPAP无线局域网无线局域网核心交换机接入层交换机数字博物馆计算机网络系统结构图服务器群WEB网站Internet万兆光纤万兆光纤复习与思考题复习与思考题数字化医院对网络有何需求？采用什么解决方案？智能酒店的网络设计方案有何特点？