刍议局域通信系统集成设计.docx

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刍议局域通信系统集成设计

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梁旗扬

摘要：随着现代通信技术快速发展，社会信息化程度不断深入，全球网络信息化建设进度正逐渐加快。在建设网络与信息系统时，首要任务就是进行先进、合理的规划设计，其中局域通信设计又因为技术应用高度集成而逐渐成为通信领域研究的核心内容。为更快更好的发展我国局域通信技术，全面提高局域通信系统建设水平与质量，并使其保持健康的发展态势，有必要对其进行持续深入的探讨和研究。本文主要详细阐述在局域通信系统建设时，如何分配局域网通信系统IP地址并进行网络规划，同时针对开发设计局域通信系统集成采用的重点技术与实现实时通信进行探讨。

关键词：局域通信系统;实时通信;集成设计

一、局域网通信系统IP地址的分配与网络规划

目前局域网组网最常用的是千兆以太网技术和虚拟局域网技术。

千兆以太网是建立在以太网标准基础之上的技术。千兆以太网和大量使用的以太网与快速以太网完全兼容，并利用了原以太网标准所规定的全部技术规范，其中包括CSMA/CD协议、以太网帧、全双工、流量控制以及IEEE802.3标准中所定义的管理对象。作为以太网的一个组成部分，千兆以太网也支持流量管理技术，它保证在以太網上的服务质量，这些技术包括IEEE802.1P第二层优先级、第三层优先级的QoS编码位、特别服务和资源预留协议（RSVP）。千兆以太网因为能提供10倍于快速以太网的性能并与现有的10/100以太网标准兼容，能够极大地满足用户不断增长的通信流量需求，是局域通信系统规划设计时网络主干的首选，其最大数据传输率可达到1000Mb/s，常见的传输介质为六类双绞线和光缆。

虚拟局域网（VLAN）是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户并不受物理位置的限制，可以根据功能、部门及应用等因素将它们组织起来，相互之间的通信就好像在同一个网段中一样，由此得名虚拟局域网。VLAN是一种相对比较新的技术，工作在OSI参考模型的第2层和第3层，一个VLAN就是一个广播域，VLAN之间的通信是通过第3层的路由器来完成的。与传统的局域网技术相比较，VLAN技术更加灵活，主要具有以下优点：网络设备的移动、添加和修改的管理开销减少;可以控制广播活动;可以提高网络的安全性。

（一）IP地址分配与虚拟网络规划

IP地址的划分必须要考虑安全性和私密性这两点局域网必备的特征和要求，例如以园区为单位的内部局域网络不能被外部网络直接访问或能够进行有限制的访问，应全部采用保留地址，并将其范围以网络号为依据划分为A、B、C三个区间段，具体区间段分别为10.0.0.0-10.255.255.255段、172.16.0.0-172.31.255.255段和192.168.0.0-192.168.255.255段。由于实际情况复杂，进行划分时，还要根据集成设计局域通信系统的具体要求开展地址块的选取，本文选择采用C类地址块。

规划虚拟局域网（VLAN），首先要考虑的是园区建筑所属类型及主要部门的要求，初期可以将其分为以下四个区域：管理楼区、控制楼区、变电站区和安全中心区。初步划分工作完成后，重点要为各个区域分配互不冲突的VLAN编号，即VID号。通常情况下，保留VLAN0与VLAN4095，并把1作为默认本证，在此基础上，该园区所能供使用的VID号范围是2到4094，具体局域通信网络虚拟局域网VID分配如表1所示。

（二）路由策略

针对如何配置网络路由，有多种方法可实现，例如区域间和区域内的VLAN路由配置，集中式路由策略以及分布式路由策略。具体来说，分布式路由策略在一定程度上能够弥补集中式路由策略产生的不足之处，并能够隔离各区域内与本地的流量，实现低负荷核心层交换机运作，其缺陷由于结合本研究局域通信系统设计的具体需求，暂不讨论，本文针对路由配置选择采取分布式路由策略。由于核心层是实现区域间路由分级方法的关键，而汇聚层着重实现区域内的路由配置问题，因此虚拟局域网需要创建在基于实时通信系统的汇聚层交换机上，并且需要统筹各区域间路由，执行管理和转发工作，而转发区域间访问数据的工作则由核心层负责。

二、局域通信系统的集成设计与实时通信实现

（一）关键技术

1、综合布线技术

综合布线以线缆将多个基本单元连接构成，包括建筑群配线架、建筑物主配线架、楼层分配线架等，其性价比高、独立扩展性强、灵活便于操作。综合布线系统把园区作为单位，包括5个主要子系统：管理子系统、工作区子系统、设备间子系统、水平子系统和垂直干线子系统，具体描述如图1所示。

管理子系统架设在楼层配线之间，主要工作在于端接垂直干线和水平线缆，其组成主要包括交换机、跳线等。工作区子系统被视为连接用户与通信系统的纽带，在确保机房、车间、办公室等场地实时通信的同时，还需要随时提供所需要的信息数据。设备间子系统作为负责实现建筑各类主干