網絡系統設計

李龍翔

摘要：現有技術分析，傳統的網絡技術存在的局限性很大，限制了計算機能力的發揮。傳統的網絡技術采用的是網絡上所有的站點共享一條公共的通道的方式進行操作，也就是共享訪問鏈路的方式;即多臺計算機使用粗同軸電纜為共享介質進行連接，無論哪一臺主機發送數據，其余的所有主機都能收到。因此當多臺計算機同時發送數據時它們的數據信號就會在信道內發生碰撞，互相干擾，使信號變成不能識別的垃圾，為了解決這樣的問題，當數據信號在信道內發生沖突時，遵循CSMA/CD（多路載波偵聽/沖突檢測）協議。但是傳統的網絡技術依然存在著一定的局限性。因此，為了解決網絡中出現的種種問題，以太網交換技術，快速以太網技術，千兆以太網以及ATM技術，這些用于提高網絡性能的先進的網絡技術先后出世了。

關鍵詞：交換式以太網;快速以太網技術;

中圖分類號：TP212 ? 文獻標識碼：A ? 文章編號：1672-9129（2017）16-0085-01

Abstract： the analysis of existing technology shows that the traditional network technology has great limitations， which limits the development of computer ability. The traditional network technology adopts the way that all the sites on the network share a common channel to operate， that is， the way of sharing access link. That is， multiple computers are connected to the Shared medium using rough coaxial cable. No matter which host sends the data， all other hosts can receive it. Therefore， when multiple computers send data at the same time， their data signals will collide and interfere with each other in the channel， making the signal become unrecognized garbage. In order to solve such problems， when data signals collide in the channel， the CSMA/CD （multi-channel carrier listen/conflict detection） protocol is followed. However， the traditional network technology still has some limitations. So Ethernet switching， fast Ethernet， gigabit Ethernet， and ATM technologies， all of these advanced networking technologies for improving the performance of the network， came to the fore.

Key words：switched Ethernet;Fast Ethernet technology

1 交換式以太網

隨著網絡的使用越來越廣泛，網絡上需要傳輸的數據越來越多，多媒體應用不斷地吃掉帶寬，人們迫切需要一個更快速的LAN，于是20世紀90年代初，交換式以太網被設計出來。這種網絡在近幾年運用的非常廣泛。

交換式以太網是以交換式集線器或交換機為中心構成，是一種星型拓撲結構的網絡。簡稱為交換機為核心設備而建立起來的一種高速網絡。

這種系統的核心是一個交換機。交換機具有多個連接器，每個連接器有一個10BASE-T雙絞線接口，可以連接一臺主機。交換機還具有一塊高速的底板，用于在連接器之間高速傳輸數據。

交換式以太網可在高速與低速網絡間轉換，實現不同網絡的協同。目前大多數交換式以太網都具有100MBPS的端口，通過與之相對應的100MBPS的網卡接入到服務器上，暫時解決了10MBPS的瓶頸，成為網絡局域網升級時首選的方案。

2 快速以太網技術

快速以太網與原來在100Mbps帶寬下工作的FDDI相比它具有許多的優點，最主要體現在快速以太網技術可以有效的保障用戶在布線基礎實施上的投資，它支持3、4、5類雙絞線以及光纖的連接，能有效的利用現有的設施。快速以太網可以滿足日益增長的網絡數據流量速度需求。

3 千兆以太網技術

千兆以太網是建立在以太網標準基礎之上的技術。千兆以太網和大量使用的以太網與快速以太網完全兼容，并利用了原以太網標準所規定的全部技術規范，其中包括CSMA/CD協議、以太網幀、全雙工、流量控制以及IEEE 802.3標準中所定義的管理對象。同100M位以太網一樣，千兆位以太網使用與10M位以太網相同的幀格式和幀大小，以及相同的CSMA/CD協議。這意味著廣大的以太網用戶可以對現有以太網進行平滑的、無需中斷的升級，而且無需增加附加的協議棧或中間件。同時，千兆位以太網還繼承了以太網的其它優點，如可靠性較高，易于管理等。

4 ATM技術

隨著用戶對網絡帶寬與對帶寬高效、動態分配需求的不斷增長;用戶對網絡實時應用需求的提高;網絡的設計與組建進一步走向標準化的需要，促進了ATM技術發展。ATM是一種傳輸模式，ATM交換速率大大高于傳統的數據網，它簡化了交換過程，去除了不必要的數據校驗，采用易于處理的固定信元格式。另外，對于如此高速的數據網，ATM網絡采用了一些有效的業務流量監控機制，對網上用戶數據進行實時監控，把網絡擁塞發生的可能性降到最小。然而，在實際需求以及兼容性方面，ATM技術仍然存在著很多的問題。

5 主干技術的選擇

通過對以上技術的介紹和分析，可以得出結論，應該使用千兆以太網技術，千兆以太網的所有配置都是點到點的，每根以太網電纜都恰好只能連接2個設備，而且千兆以太網支持兩種不同的操作模式，即全雙工模式和半雙工模式。千兆以太網一方面為了保持從標準以太網、快速以太網到千兆以太網的平滑過渡，另一方面又要兼顧新的應用和新的數據類型。它既支持雙絞線，也支持光纖。當運行于雙絞線上時，稱為1000BASE-T，運行于光纖上時，根據使用的光纖規格不同，有1000BASE-SX（多模光纖，最大段距離550m）和1000BASE-LX（單模或者多模光纖，最大段距離5000m）兩種。

結語：目前，千兆以太網已經發展成為主流網絡技術。大到成千上萬人的大型企業，小到幾十人的中小型企業，在建設企業局域網時都會把千兆以太網技術作為首選的高速網絡技術。

參考文獻：

[1]高校學科競賽管理系統的web前端設計與實現[J]. 洪杰，高曼如. 電腦知識與技術. 2016（30）

[2]通用學科競賽管理系統的設計與實現[J]. 馮子輝，歐陽勇. 信息與電腦（理論版）. 2016（19）

[3]基于數字化校園的學生學科競賽管理系統[J]. 陳偉，方霞，吳俊. 實驗室研究與探索. 2015（10）