解析LAN接入网络
中国计算机报　2001-03-24 16:44:13

　　
　　宽带IP网可分为三个层次：骨干层、汇聚层和接入层，LAN接入系统指的是采用IP over Optical（宽带IP城域网）、光缆的小区或大楼、以太网接入的方式。

　　■网络拓扑的选择

　　一个局域网可以选择环形或星形拓扑结构。它们各有优缺点。

　　● 星形骨干+星形用户接入，优点是易于寻找网络故障，缺点是骨干设备需端口多、系统总体传输电路长、系统总体投资大、网络可靠性差。

　　● 环形骨干+星形用户接入，优点是易于寻找网络故障、骨干设备需端口较少、系统总体传输电路较短、系统总体投资较小、网络可靠性高，负荷分担和备份网络性能高。缺点：当环上节点数增多时，会造成部分用户到出口的时延加大，一般建议环上节点数不超过8个。

　　在实际网络设计中，骨干可由一个或多个环组成，以保证骨干的可靠性要求，骨干以下可采用星形结构。

　　■布线系统

　　为了网络的今后扩展和提速，园区网的骨干部分两点间的距离若大于500米，宜采用单模光纤作为骨干，而对于用户住所的接入采用UTP5或UTP5-Enhenced已可满足（目前最高可提供1000Mbps的带宽）。

　　还有一种另类的布线系统，即3Com的10Base-S解决方案，这种组网方式不需要重新布线，在传输网络数据的同时，仍可提供电话业务服务。利用3Com独有的专利技术，可以在一类到五类双绞线上同时传输传统的语音业务和标准的以太网数据，即全双工10M的数据业务。

　　■集中交换和分布交换

　　对于园区网，用户不仅需要通过园区网进行外部网络的访问，同时还需要得到园区内的信息服务，而这些服务均需要较高的带宽支持，采用集中交换的方式对集中交换机将造成很大的负担，这就要求园区网能够做到：区内的数据区内交换，即采用分布式交换网络结构。

　　采用以太网技术构建社区网络，相对薄弱的地方是，由于以太网技术是为局域网络设计，原本并非用于公用运营网络建设，其网络安全漏洞较多，服务运营管理实现方案较为复杂。另外，由于一般社区园区网络主干采用光纤，所以边缘交换机分别放置在各楼内，造成网络设备的分布管理。针对以太网作为宽带接入技术时的安全弱点，3Com推出一种专门的以太网接入交换机。每一台交换机有两种端口: 上连端口(连接上级交换机或服务器)，下连端口(连接下级交换机或桌面PC)。以太网接入交换机可在上连端口与下连端口之间形成类似点到点的网络第二层数据传输通道。任何两个相连端口无法直接通信，也无法监听网络广播。用户桌面交换机端口可穿越网络与出口点建立类似点到点的第二层数据通道。这样，可解决以太网技术的安全障碍，从网络第二层次实现了通讯安全，充分保证社区宽带接入用户的个人私密性。

　　■IP地址分配问题

　　为便于用户使用网络，宜采用动态IP地址分配方案。另一方面，由于公有IP地址的资源问题，小区内宜采用私有IP地址，再通过NAT技术进入公众网络。这样，不仅解决了合法IP地址紧张问题，还加强了小区内用户主机的安全性。

　　■二层交换和三层交换

　　目前，采用支持VLAN功能的以太网交换（二层交换）便可满足目前用户的需求；但随着区内业务流量的增多和VOD等广播业务/实时业务的开展，就需要更高档次的能够支持QoS功能的交换机，即IP路由交换机（三层以太网交换机）。

　　■用户身份认证方式

　　为便于用户漫游和提供用户等级服务，需要进行身份认证和相应的计费。PPPoE结合Radius协议，可以进行用户身份的认证，但采用该技术导致整个系统不仅成本高，而且网络性能严重下降。如果采用DHCP方式，一方面DHCP协议存在着较多的广播开销，对于用户量较多的大型以太交换网络，采用DHCP会造成配置管理困难；另外，无法解决用户自行配置IP地址的问题。


　　为实现园区网的最佳性能，需要采用其他更好的协议，如改进的DHCP协议，即DHCP+Radius协议。

　　■用户收费方式

　　目前，为了便于业务拓展和推广的简便性，厂商大多采用包月制的方式。但应有用户使用流量的记录报告，以便于指导业务的开展。

　　从网络发展的观点来看，用户接入带宽的大小或流量的多少，已不是决定用户该交多少费用的关键性因素，而体现在所提供的接入服务的网络质量和用户得到的信息源种类。长远来说，用户收费方式应以包月制收费为主，附加一些用户可选的收费项目。