网络设计与构建

网络设计与构建（精选十篇）

网络设计与构建 篇1

1 农业科技信息网络系统设计与构建的意义和现状

1.1 设计与构建的意义

我国是一个农业大国, 解决“三农”问题一直以来是我国面临的重大挑战。近来来, 随着社会信息化和新农村建设, 农业也在一定程度上得到了发展, 特别是农业的信息化将会对农村农业的发展产生很大的影响。农业信息化, 是指通过设计与构建农业科技信息网络系统, 促进农业方面的信息交流, 为农业发展提供先进的科技知识等。这样一来, 可以有效加强农业科研和生产活动的信息沟通, 使得农民们对科技支农产生更多的认识。同时, 随着农业信息化的发展, 农民们以后在家中便可以通过网络与技术人员进行交流, 学习各种农业知识。总之, 农业科技信息网络系统的设计与构建, 对我国新农村农业发展以及全面建设小康社会具有重要意义。

1.2 设计与构建的现状

据相关数据表明, 截至2005年, 全国97%的地市级和80%以上的县级农业部门建立了农业信息服务机构, 发展农村信息员22万人, 建成涉农网站17000多个。近年来, 这种趋势有增无减, 各农业部门相继建立局域网等, 为广大农民提供农业科技信息, 农业信息化已经发展到如火如荼的地步。此外, 随着我国电子办公系统的应用, 农业电子政务、商务已在某些地区的农业部门进行试点。

2 构建的主要内容

农业科技信息网络系统设计与构建的主要内容包括局域网与广域网建设、数据库建设、电子管理系统建设、农业信息资源数字化和农业远程培训系统等几个方面。一是局域网和广域网的建设, 首先各地的农业部门应该建立该地区的局域网, 然后通过网络加强各地区的联系。二是数据库的建设, 农业信息化需要有一定的数据资料作为基础, 例如近年来的农业成果数据、农业的相关影像资料等。三是电子管理系统的建设, 要保证农业信息系统的正常运行, 需要有相关的管理部门进行网络管理、信息发布等工作。四是农业资源数字化, 指对我国图书馆农业资资料、农业市场、农业相关法律以及农业生产等技术等方面的资源进行数字化处理。五是农业远程培训系统的建设, 通过该系统农民可以与农业技术员、农科院校等部门进行远程联系, 可以更加快捷的交流, 并获得先进的农业科技知识。

3 农业科技信息网络系统设计与构建

3.1 网络系统结构的设计和构建

网络系统结构的设计和构建是一个很复杂的工程, 涉及到设备的选择以及软件的应用等。首先, 主干采用高交换量的快速以太网组网模式, 网络中心交换机为三层交换机, 由交换机、网桥、集线器、服务器、客户机组成星型拓扑结构。其次, 系统应用Browser、Intranet、Client等技术, 以满足快速处理信息的要求, 并且系统应支持Internet直接连接, 并满足WWW、Office等服务软件的运行。此外, 通讯出口线路可使用宽带专线通过中国公用计算机换联网接入。

3.2 网站和网页的设计

农业科技信息网络系统的设计与构建, 必然离不开网站和网页的设计。对用户来说, 获取资源的直接途径便是进入网页进行浏览, 所以在网站和网页的设计方面相关工作者应该结合用户的需求来进行。首先, 网站需要有导航栏, 顾名思义, 导航栏的作用便是为用户指明方向, 方面用户找到自己所需要的信息。例如导航栏可以分为法律法规、专家论坛、名优特产、农业在线等, 每个方面可以再设立相应分支。其次, 为了便于网站信息资源的管理和维护, 对整个网站采用功能模块和数据库结构及数据库技术进行管理, 授权用户通过计算机进行网络后台理, 实现远程信息的实时添加、更新、删除、修改。此外, 可以在网页的下方为用户提供一些和农业有关的网上链接, 如联合国粮农组织的世界农业统计资料、中国农业科技信息网、国家统计局及国家专利局信息等, 方便用户查阅。

3.3 网络信息资源的建设

网络信息资源需要相关农业部门与图书馆以及一些资源库等单位进行联系, 建立丰富的资源库。例如中国农业文献数据库、中国科技论文与引文分析数据库、中国学术会议论文库、中国科技成果库、全国科技成果交易数据库、中国社科报刊篇名库等, 用户可以通过网络, 在这些数据库中找到自己需要的数据资源。此外, 相关单位还应该开展数字图书馆基础建设, 馆藏特色资源的网络化、数字化改造, 建设馆藏图书和期刊目录数据库等, 使农业科技信息资源的结构更趋合理, 更好满足不同用户的需求。

3.4 相关安全措施

目前, 我国已经逐渐步入信息化社会, 但随之而来的一个问题便是信息安全问题。我国网络安全问题是一个严峻的问题, 农业科技信息网络系统的安全也很可能受到威胁, 因此必须采取相关安全措施进行保护。首先, 这需要网站的构建者对系统进行深入研究, 尽量减少系统的漏洞;其次, 相关部门成立专门的小组进行网站的日常维护和审查工作;此外, 还可以对用户进行权限设置, 使用户只有在进行相关认证之后才可以获取信息资源。

4 结束语

农业科技信息网络系统的设计与构建, 需要各地农业部门结合各地实际的情况进行。目前, 我国很多地区在该方面已经取得了很大的发展, 在一定程度上推动了我国农业现代化的发展, 但是在发展的过程中仍然存在一些问题, 这需要我们不断去改进。

参考文献

[1]杜青林.农业信息化是构建现代农业的绿色通道[J].人民论坛, 2005 (10) .

[2]黄振文.农业信息系统的构建[J].农业图书情报学刊, 2008 (10) .

妇产科学网络课程的设计及构建论文 篇2

1妇产科教学的特点

妇产科学是临床医学专业一门主要的专业课程,是研究女性生理、生殖、病理、疾病及妇女保健的一门科学。妇产科学涉及面广，与内科、外科及儿科等学科均有非常密切的联系，但同时又具有自身的特点:①内容多、难度大、实践性强。妇产科学内容繁多，理论性及技能性强，部分内容抽象枯燥,许多实践操作需要直观感受和用手操作的，如果没有非常形象和具体化的方式去展示,很难使学生形成清晰的概念，影响教学效果。②由于妇产科的特殊性及患者自我保护意识的日益增强，患者在见习过程难以配合，特别是男生见习女患者生殖器解剖、正常分娩过程、少见生殖畸形病例的机会严重缺乏。要解决上述问题，传统的教学方法已经显示出它的不足，因此,在妇产科学教学中运用网络教学已成为必然趋势。

网络设计与构建 篇3

关键词：高职；机械创新设计；网络教学资源；人才培养

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2014）14-0047-02

作者简介：徐跃增，男，副教授，研究方向为机电一体化技术教学。

基金项目：本文系浙江省教育厅科研资助项目“基于高职机械创新设计教学资源库构建与应用研究”（编号：Y201225929）的科研成果。

机械创新设计能力，是机械工程类专业核心能力的重要组成部分。机械设计创新是人类物质文明进步的源泉。中央关于构建社会主义和谐社会若干重大问题的决定指出：“注重增强学生的实践能力、创造能力和就业能力、创业能力”，为高等职业教育改革与发展指明了方向。探究机械创新设计能力培养方案与网络教学资源库建设有着十分重要的现实意义。

一、机械创新人才培养的重要性

创新是一个国家的灵魂，目前国家大量需要的是高素质综合性人才，尤其是具备较强创新能力的人才。衡量机电产品的好坏，创新点是重要的指标。机械类专业学生的创新能力往往体现在机构功能与结构实现的创新点上。国力的竞争越来越明显地表现在科技创新能力和创新人才的竞争。

当前，大学生的科技创新活动和各类大赛很多。受到了各院校的普遍重视。正如周济同志所指出，机械很重要，没有机械就无所谓工业；创新很重要，没有创新就没有发展；设计很重要，设计决定着产品的成本、功能和使用寿命。如何提高机械创新设计能力的相关研究越来越多。

国外对创新人才的理解比国内更加宽泛，大都是在强调人的个性全面发展的同时突出创新意识、创新能力的培养。应该注意的是，世界主要发达国家对人才的创新意识、创新精神、创新思维、创新能力的重视已有很长的历史，近年来更显突出。国内从20世纪80年代中期开始倡导培养创新型人才以来，有关创新型人才培养的学术研究不胜枚举。但是，对于什么是创新型人才，大家的观点并不一致；对于如何培养应用型的生产一线创新人才尚需进一步探索。

二、网络教学资源建设的必要性

基于高职生机械创新设计能力的培养，重于能在生产一线岗位上解决实际应用问题。机械创新设计核心能力的培养涉及范围较大，课程内容主要包括：《机械设计基础》、《机械创新设计》、《机械工程制图》、《计算机绘图》、《机械制造基础》、《工程力学》、《机械制造工艺及夹具》等多门学科，具有很强的理论性、设计性和实践性，而且具有信息量大、发展速度快、应用广泛等特点。大量的知识内容都渗透着工程实际应用背景，更需要超前的创新设计理念。目前虽然采用了多媒体教学方式，与传统的粉笔加黑板教学方式相比，教学效果有所改善，然而高职生缺乏机械创新设计的感性认识，难以理解和消化吸收信息量庞大的课堂灌输内容，尤其是大量的课外时间开展自学难度较大。高职的学生学习主动性不够，渴望有比较直观应用的学习资源。

随着计算机科学技术的迅猛发展，现代教育技术以多种形式展示媒体化、智能化和全球网络化的发展特性，为培养机械创新设计人才的教育环境提供了基础，有效地促进了教育教学手段的变革。网络教学资源库的建设，有助于拓宽学生获得知识的途径，开阔了教学视野。为课堂教学创造了图文并茂、虚拟仿真、知识与趣味交融的学习环境，促进了学生的感性认识形成，激发学生的主动学习积极性，提高了机械创新设计的兴趣；为课后消化课堂知识、自主机械创新设计学习，课外竞赛辅导，学科发展动态，技术标准查询，师生互动交流、学习效果自我测评，紧密校企合作，提供了广阔的实践和创新的自由空间。有助于学生根据自己所需获取相应资源，大大节省了个人查询资料的时间，学习效率明显提高，加快了机械思维能力和创新设计能力的形成。

三、网络课程教学资源的构建

教学资源，是指构成教学活动各要素及实施教学的必要而相对比较直接的条件。教师、学生、教材是基本的教学资源，还有一些教学资源，如图书馆、实验室等，这些属环境资源，还有教学设备、设施资源、媒体资源等。至于课程教学资源，其内涵极为丰富，教材只是课程资源其中的一个内容。还应该包括，在课程设计、编制、实施和评价等整个课程发展过程中可利用的一切人力、物力及自然资源的总和。

网络教学资源是指经过数字化处理，可以在网络环境下运行的，可以实现远程异地共享的教学和学习材料。其涵盖的内容十分广泛，有多媒体课件库、教学素材库、网络课程、数字化图书馆、教师教学设计思想、专业相关课程资源库等多个方面。

以学生为主体，以建构主义为理论基础，以现代教育理念为指导思想，以机械创新设计为主线，结合专业人才培养方案的培养目标要求和特点，借助基于Web的网络教学平台、多媒体制作工具和网络编程工具，构建更能适用于高职的机械创新设计课程教学资源体系框架，见图1。

课程资源库可以单独建立网站，也可以涵盖在某专业资源库中，应根据现有网络资源而定。本课程资源库拟在机电一体化技术专业网络资源库下构建。其中，师资队伍栏目：主要展示主讲教师的风采和课程教学团队建设状况。教学研究栏目：主要发布课程标准、教学改善、教学论文、发明专利等教学研究进展。课程建设栏目：主要内容有课程定位、课程建设目标、教材建设开发、工学结合、典型机构的仿真动画演示。

网络资源栏目是学生学习的核心内容。主要包括：课程教学整体设计、单元设计、教学课件、电子教案、课程设计指导、竞赛指导、推荐辅导材料等直接学习素材，也是课程优质资源的重要组成部分，见图2。

课程资源库的使用效果通过课程评价栏目（自我评价、校外专家评价、学生评价）、成果展示栏目（教师成果和学生成果）来检验，学生的课程学习考核是通过师生教学互动和反映学习过程的考核来实现。网络资源库可以通过教师作业发布、学生作业提交、教师作业批改、学生网上学习、网络资源库根据不同学生的学习情况，自动形成课程考核成绩。丰富的试题库也可以通过网络进行计算机考试，实现无纸化考试。

四、网络课程教学资源建设的内涵

为了建构有利于培养创新人才的教育环境，使学生便捷快速有效地学习和查询各自需要的资源，在素材的选择和内容的组织时，既要满足专业人才培养方案，又要符合高职生的学习习惯，精选课程相关核心内容的系统框架，并且将机械创新设计课程教学资源构成的重点放在优质资源的提炼上。

人才培养方案是实现人才培养目标的纲领，是蕴藏在教学资源建设中的“灵魂”，必须研读精确。课程教学整体设计和单元设计的目的是要准确叙述本课程的能力目标，然后确定相应的知识、能力和素质目标等。这也是完成课程教学目标的保障。学生可在学习课程之前从网络资源中获取课程相关的重要信息。

课件的制作，则要紧紧围绕课程整体和单元设计进行规划，内容丰富、案例翔实、语言简洁易懂是最基本的要求。课件的设计应从可教性、易用性和艺术性等方面入手，利用多种媒体要素，动静有机结合，集视频、图文、音像为一体，设计出符合学生心理的、阅读流畅的高质量课件。对机械创新设计课程的典型机构和不易理解的机械原理，应尽量通过仿真、动画的形式展现在资源库中。有助于学生理解和掌握机构演化的方法，激发学生进行机构创新设计的兴趣。

针对课外科技活动和机械设计等相关大赛，建立创新设计实践库、优秀作品展示库和创新设计知识拓展等知识模块。吸收历届机械创新设计大赛、“挑战杯”科技作品大赛、计算机辅助设计竞赛等项目成果。开辟学生社团活动专栏，宣传学生自己设计、制作和比赛过程的相关录像。促使学生课程学习钻研主动性的提高，激发学生的创新思维、参加机械创新设计大赛的积极性和取得成就的自信心。创新设计知识拓展模块主要包括：机构创新设计、传动部件和轴系零件设计等素材，针对教学单元设计的创新讨论试题库，历届竞赛信息，新标准与机械学科前沿发展和最新科研成果发布。

五、课程资源库的建构与应用特点

1.依托专业资源库和相关精品课程，避免优质网络资源重复建设，突出机械创新设计主题。为课程设计指导、机械设计大赛及相关证书的考核鉴定提供相关素材资源和专题辅导。

2.加强实践教学环节的资源建设，开辟校企合作、工学结合专栏，快速链接校内外实训实习基地，共享企业相关资源。

3.相关专业、相近课程共享。与本科院校相比，高职专业设置及课程设置更为具体，更接近于职业岗位的需求。

4.在课程资源库建设的经费来源上，不同的高职院校差异甚大。因此，如何在少投入的基础上构建满足课程教学目标的资源库是一个现实的问题。本课程网络资源库是在最少资金投入的情况下构建的。

5.课程资源库建设的目的是为了学生应用，特别是课后学习。因此，整个课程资源的框架构建是以学生为中心，而不是为了参加评审。

6.整个网络课程资源库是一个动态更新的教与学平台，支持资源快捷更新。既能满足在校学生学习，又适用于毕业生和企业青年职工自学，力争达到通过网络资源的学习能起到无师自通的效果。

网络课程教学资源库的建设是一个长期的过程，机械创新设计技术发展迅速，课程教学资源库建设需要紧密结合时代的发展需要，不断积累、提升和更新内容。科学技术的迅猛发展，使机械创新人才的需求剧增，促进了教师教学方法和手段的改革。通过网络课程教学资源的建设，丰富了教学内容，进一步完善了教学手段。构建全方位的立体化开放式教学模式，不仅为在校学生提供了自主学习的环境，也为毕业后再学习，以及企业从事机械创新设计的新职员提供了良好的学习平台。网络课程教学资源的构建，必将为提升机械创新人才培养质量和步伐产生深远的意义。

参考文献：

[1]周济.注重培养创新人才 增强高水平大学创新能力[J].中国高等教育，2006，（3）.

[2]周济.中国机械工程教育现状和未来发展方略[J].高等工程教育研究，2006，（3）.

[3]孙万东.立体化教学资源及其服务体系的建设与应用[J].教育探索，2007，（5）.

[4]赵杨群.精品课程优质教学资源建设研究[J].教育与职业，2010，（24）.

[5]刘天军.大学生机械设计创新能力培养途径[J].常州工学院学报，2011，（1）.

光纤通信传输网络系统的设计与构建 篇4

光纤通信技术的优点主要表现在以下几个方面:

1.保密性好。在信息传送中, 信息的保密性很重要, 由于传送电波的过程中, 电磁波一旦被泄露就容易造成窃听, 达不到一定的保密性。而在光纤中利用光波传输, 光信号有很好的限制, 而且光纤具有吸收泄露射线的功能, 所以光纤传输的信号不会被窃取, 传输信息具有很好的保密性。2.损耗低。光纤的传输损耗要比其它媒介低, 这使得光纤通信系统的中继距离相对较长, 在一定程度上节约了系统成本, 同时也降低了系统的复杂性。3.频带宽、容量大。光纤的传输宽带要比电缆大得多, 为了不断增加光纤的传输容量, 采用了比较先进的密集波分复用技术, 同时提高了光纤传输速度。4.抗干扰能力强。光纤的抗干扰能力相对较强, 这主要得益于它的原材料, 光纤由绝缘性相当好的石英材料构成, 不容易被腐蚀, 使得光纤对电磁干扰具有免疫力, 电磁干扰不仅指的是人为造成的, 也包括雷电、太阳黑子等自然界的电磁干扰。

二、光纤通信网络系统的构成及设计

(一) 光纤通信系统的基本构成

1. 中继器。

中继器主要由监测器、光源以及判断再生电路来组成的, 它能够补偿信号在传输中的衰减, 是信号在传输中的一种补充, 而且还能对脉冲实行调整, 使光波信号得到正确的传播。2.无源器件。无源器件包括光纤连接器、耦合器等部件, 它们主要运用于光纤的连接以及光纤与光端机的连接, 光纤的连接直接决定着信息传输成功与否, 如果光纤连接不好, 传输信息的任务就不能完成, 因此无源器件是信息传输过程中必不可少的。3.光发信机:光发信机是由光源、驱动器以及调制器组成的, 利用它将发送的光波进行调制, 使光波成为已调光波, 然后再将其利用光纤传输, 光发信机是实现电信号与光信号转换的, 是一种光端机。4.光收信机。光收信机也是用来实现电信号与光信号之间转换的, 重要由检测器和光放大器构成的, 它是将光信号通过检测器转化为电信号, 然后将电信号通过放大器送到接收端。5.光纤或者光缆。光纤或光缆是信息传输的重要工具, 从发送端接受的光信号需要通过光纤或者光缆进行传输, 光纤和光缆是重要的传输媒介, 通过它才能完成信息传送任务。

(二) 光纤通信系统的设计

光纤通信系统的设计首先要搞清楚设计的目的, 了解现状, 然后根据实际情况来进行设备、光纤等的选择, 最后再制定布线图, 做好有关核算工作。在要做好光纤通信系统的设计有几点是必须考虑到的, 那就是传输距离、数据速率或信道宽带、误码率等, 除此之外, 光纤通信系统的设计要做好功率预算及宽带预算。

1. 功率预算:

功率预算是判断检测器接收的光功率的, 看其是否能够达到所需要的最小光功率, 其计算公式为:接收功率=发射机发射功率-损耗-系统富余度。其中损耗包括光纤、连接器等部件的损耗, 而系统富余度只是一个估数, 并不精确。

2. 宽带预算:

要提高传输速度就需要做好宽带预算, 宽带预算是为信息传输服务的, 光纤通信系统中宽带与光纤的色散特性有关, 也与系统构成设备有关, 像光发射机、光接收机等。

总结

光纤通信系统可以分为基本光纤通信系统和数字光纤通信系统两种, 其中数字光纤通信系统的传输质量很好, 适用于一些长距离的光纤通信。光纤通信系统大大推动了信息化时代的发展, 是信息传输的重要支柱, 对于光纤通信网络系统的设计与构建我们要高度重视。

摘要：光纤通信技术与计算机技术是在信息化时代中占据着相当重要的地位, 构成了完整光纤通信网络系统, 光纤通信网络系统的设计与构建对信息传输有着重要意义。

关键词：光纤通信技术,网络系统,信息传输

参考文献

网络新闻传播结构的构建与分析 篇5

如电脑性能、网络连接速度、浏览器页面大小、分辨率、色彩、字体、字号等。这些因素影响到接收者能够接收哪些信息，接收信息的质量。

电脑使用习惯

如信息接收者是偏好使用键盘还是鼠标，他上网的地点主要在办公室还是在家里，这些因素都会对信息接收发生作用。

（2）层次结构的效率

在层次结构中，信息发送者会希望所有信息都能被接收者接触到、接收到。但是，由于网络阅读是一种高成本的、快餐式的阅读，要做到每一个接收者接收到所有信息是很困难的，在一些大型的网站，甚至是不可能的。所以信息发送者的目标，最终是让接收者以最小的代价接收尽可能多的信息，也就是提高层次结构的效率。

层次结构的层次级数与每一层信息的数量的关系，是决定效率的一个重要方面。层数越多，则到达末端信息所经过的路径也越复杂，但这并不符合一些人的阅读习惯。在高层次的页面放的信息数量多，则信息的曝光率较大，但这不意味着所有这些信息都会被接收，也不表明这样的信息传递效率最高。因为这种情况下，接收者要在一定数量的信息中做出选择，选择同样需要时间。另一方面，在首页等高层页面放的数量较少，位于这些页面的信息被接收的可能性较大，但位于低层页面的信息则可能就会陷入无人理睬的境地。合理的分配，才能够带来较好的效率。实际上，这种效率仍然与信息接收者的接收心理与行为结构有关。

层次树结构依附的信息发布主体是网站，因此它是一种点到面的信息传播方式。同样，它所提供的是多通道出口。

（二）信息流动结构

从信息发布者的角度看，他们发布信息的目的，是希望它能进一步的流动，以达到广为传播的目的。信息能否流动，流向如何，取决于以下因素：

信息本身价值

一条信息越是与信息接收者的价值判断与取向相吻合，就越有可能得到接收者的认可与提升。提升的方式之一，就是通过网络使之流动，继续广为传播。

由于大多数人对于信息的判断标准有相同或相似之处，因此，一些信息会同时被很多人提升，它们在网络的流向更加多元，流量也更大。

信息所处的发布结构

正如前面所指出的，信息所处的发布结构，直接影响到一条信息能否被人们接收，同样，它也会影响到信息能否顺利地进入流动。一般而言，在直线式的发布结构中，信息流动的动力较小，而在队列式与层次式的发布结构中，由于接收者数量更多，面更广，因此，流动的动力较强。

信息发布者的质素

信息发布者的形象定位，它的知名度、访问量、可信度，以及它的整体风格等，都会影响到他所发布的信息能否广为传播。同样的信息，在不同的网站上命运完全不一样，这里面，就有信息发布者的质素的作用。

信息接收者的过滤

信息接收者的过滤，不仅是价值判断的过程，还有其他内因参与作用，例如个人当下的心境、需求、兴趣等。

信息的流动，实际上就是信息在网络中的不断复制过程。信息的流动结构也就是信息的复制与传播途径。从手段上看，它是网络的各种应用技术的组合。主要包括：

WWW网站；

电子邮件；

FTP；

聊天室与BBS；

ICQ。

从技术上看，不同的途径，都存在着推动或阻止信息流动的可能。

例如，WWW网站，促进流动的方式是转发，使信息进入自己的信息资源系统中。而阻止的方式是删除某些信息。

在网络中，信息的流动通常是一个网状渗透型结构。它沿着网络的物理结构渗透，在这个渗透过程，信息本身不断复制繁殖，形成分流，最终呈几何级数的增长。而复制是在进入到新一轮的发布过程同时完成的，即以直线式、队列式和层次式等方式进行再次发布，开始它的下一个生命周期。因此，信息的发布结构会不断地对于信息的流动起作用。

互联网本身的网状物理结构，使信息流动的路径变得多样化。从物理结构上来说，网络中任意两个节点之间的联接方式可以极为丰富。如果一条信息自身具备流动的能量，那么要切断它的流动途径，是极为困难的，有时甚至是不可能的。这也是有人认为网络里不再存在“把关人”的理由。但是传播学中的“把关人”理论是指媒体的把关功能。从网络信息的流动结构来看，不可把握与控制的是信息流动的方向，但是正如上面指出，每一次信息的扩散，都是一次信息的复制。而这个复制是由人来操纵的。这个操纵就是一次把关。对于媒体来说，也不例外。所以不能否认媒体的把关功能。但是另一方面，虽然每个个别主体可以在信息流动的过程中起作用，从总体看，信息流动的确不是由任何个别主体所能完全控制的。

信息的流动过程虽然是以复制为基本方式，但是，在复制过程中，存在着信息衰减、变形的可能性。

信息衰减指用片断、局部的方式对信息加以复制。这种简化通常是由于以下几种原因：

网络设计与构建 篇6

关键词：web学习平台 理论基础 技术实现

基于web网络知识构建互助型学习平台就是充分利用web环境实现学习过程、学习效果的在线交流与探讨的平台，学习平台的构建对促进学生的学习效果，帮助学生解决学习过程中的问题具有重要的作用。互助型学习平台是我国将互联网技术与传统教学方式实现融合的一种重要教学方式。

1 互助型学习平台的理论基础

1.1 缄默知识 缄默知识由英国著名物理化学家和思想家波兰尼提出，是指在知识结构中不能被人所清楚的表达出来的或者没有办法用语言传递的知识。一般情况下缄默知识具有以下特点：①情境性。缄默知识一般存在与某些特殊情境环境中或者有某些问题相关联，它是对此种环境下问题的一种直觉把握。②非理性。缄默知识是人通过一定的自我意识感觉或者直觉所获得，他没有经过人的理性思考，因此缄默知识的非理性特征不能要求人们对其进行逻辑性思考。

1.2 交往教学理论 交往教学论就是将教学整个活动看做一种交往的过程，其具有以下两个特点：①交往教学就是教师和学生通过外在中介进行的关于情感、价值观念以及学习态度等方面的交往并且发生相互作用的过程。交往是教师和学生学习的连接点，是课堂学习中，学生和老师进行相互提问、相互交流的关系体系，在整个交往教学过程中，认知和交往二者之间相互配合，组成交往教学体系中的一部分。②交往教学在教学空间形态和时间布置上都有了突破。传统的教学空间形态是以秧田型为主这样的空间形态限制了纵向学生之间的交流，不利于互动学习，而且此种学习在时间上也有了严格的规定，也就是教师需要在45分钟的课堂时间内完成知识的传授，超过课堂时间学生就很难获得教师的指导。而交往教学则采取网络环境下的平台交流，老师和学生通过网络平台实现交流。师生通过网络注册，有特定的人向平台内小组发布任务，有小组人员通过交流讨论获得相应的知识。

2 基于web的网络知识构建互助型学习平台的设计过程

2.1 协作讨论论题及内容设计 基于Web的互助型学习平台系统，它是以发表文章为基本的讨论交流形式，因此平台设计者进行设计时要充分考虑内容的性质，提出一些有争鸣空间的问题，促进讨论展开的深度与广度。

2.2 设计课程答疑 在设计课程疑问及解答中应注重利用恰当的问题，引导学习者有意识地选择性注意。因为问题在吸引和保持学习者的注意时，使学习者对重要信息保持高度警觉和提高学习者心理上的参与方面是非常有效的一种注意策略。

2.3 计划在线交谈话题 实时讨论比较适合用于激发碰撞新观念、新想法，教师进行实时答疑和辅导、实时答疑的活动等，也可以进行一些情感交流，教师在课程设计时应注意设计一些实时讨论的问题，引导学生参与讨论。

2.4 小组讨论设计 互助平台设计要充分考虑学生的實际情况，将不同的学生按照兴趣爱好以及学习成绩等分为不同的小组。

3 基于web的网络知识构建互助型学习平台的模块

一般情况基于web的网络知识构建互助型学习平台的模块主要包括：

3.1 用户管理 基于web的网络知识构建互助型学习平台的用户管理主要分为普通用户和管理员用户。普通用户是普通用户通过网络注册的账号，普通用户通过账户可以进行在线提问、发表意见、接受任务以及小组互动等。而管理用户就是基于web的网络知识构建互助型学习平台管理者的账户，管理员通过此账户可以发布信息资源、提供在线知识解答、发布学习任务以及宣布信息等。

3.2 小组互动 小组互动就是互动学习平台管理员通过分析用户注册的信息，对用户按照专业、年纪以及兴趣爱好等进行分类，将属于相同类型的学生划分为一类，然后给予他们任务，小组成员可以通过平台对任务进行交流，发表看法等，最后管理员对小组的讨论进行总体分析。

3.3 网络资源 互动学习平台需要管理员进行一些资源的上传等，管理员及时发布一些具有互动性探讨的话题，当然上传的资源应该是有助于用户的学习交流的，比如在我国召开全国人民大表大会的时候，管理员可以上传一些关于全国人民大表大会的知识，激发用户对历史的回顾。

3.4 在线互动 网络管理员与用户可以就某些问题进行在线的交流与学习，比如普通用户可以就遇到的问题向管理员提出问题，由管理员进行解答。

4 技术实现

4.1 数据库 学习平台主要采取MySQL系统，它是关系型数据库管理系统，现在它是最受欢迎的数据库之一。①表：在线博客是独立的。其它的数据库分为用户表和数据表。用户表里的权限字段用来判断哪些账号具有管理员权限。数据表里面的文本字段，用来存放教学者之间产生的大量交流文本。②安全：MySQL是完全网络化的跨平台关系型数据库系统。对于每个数据库建立一个单独的账户，定期备份数据库。

4.2 编程语言 相对于web网络互助性学习平台的编程语言采取PHP，其是免费的一种基于相互性站点的服务器端脚本，使用PHP是目前网络学习平台设计最为高效的选择，其代码可以适应多种计算机应用软件，具有广阔的应用范围。

参考文献：

[1]赵海霞.Web环境下的协作知识建构[J].现代教育技术.2012（11）.

[2]刘巧，朱雪波，邵真真.数字化校园之基于web的网络知识普及互助型学习平台的设计[J].科技资讯，2011（4）.

网络设计与构建 篇7

1、气象通信网络安全体系

根据省级信息网络系统的业务特点及发展要求, 进行气象通信网络安全设计和构建必须遵循实用性、安全性、先进性、可靠性、规范性及高可用性等原则, 其中高度重视网络的安全性工作, 在已有安全系统的基础上进一步提高网络的整体安全性, 可使骨干网络有效的避免单点故障, 在设备的选择和关键设备的互联时, 利用充分的冗余备份, 尽最大限度的减少故障出现机率, 且保证网络能在最短时间内得到修复。

1.1 硬件防御

1.1.1 防火墙

硬件防火墙是保障内部网络安全性的一道重要屏障, 主要用于设置不同网络安全域之间的一系列部件的组合, 其作为不同网络安全域之间通信的唯一通道, 通常根据气象业务进行相关的安全策略控制, 在云南省气象信息中心, 数个硬件防火墙部署在互联网与DMZ区间、互联网与内网、内网和重要业务区域, 以保护各区域内重要业务服务器的安全正常运行, 其配置的防火墙日志可随时对网络访问的历史记录进行查询。

1.1.2 网络入侵检测系统

入侵检测系统 (IDS) 由硬件和软件组成, 用来检测、发现系统或网络可能入侵或攻击的系统, 其通过定时检测, 检查特定的攻击模式、系统配置、系统漏洞及存在的缺陷程序版本和系统或用户的行为模式, 监视与安全有关的活动。省气象信息中心网络安全系统中, 部署了这样一个检测系统, 可及时地从业务网络和系统中收集信息, 从而分析鉴别出恶意攻击网络和系统的资源及异常活动, 作出实时响应。

1.2 软件防御

1.2.1 防病毒软件

防病毒软件主要由单机杀毒和网络杀毒两种方式进行病毒的预防、诊断、杀灭和检测等。省局的大部分计算机都安装有诺顿网络杀毒软件, 部分计算机和一些专网使用系统资源较小的360杀毒软件或其它杀毒软件, 通过集中防病毒软件的相互配合共同完成网络安全运行的防护工作。

1.2.2 网络管理软件

云南省气象信息中心已安装网络管理软件, 让服务器与核心交换机直接相连接, 期间, 网络管理人员可利用网络管理软件对网络设备进行监控管理, 不定期的对交换机或路由器等设备的流量进行监测, 检查异常状况, 记录流量异常端口并进行检查, 以防黑客攻击或病毒袭击。

2、设计与构建

当前, 云南省气象信息中心虽对通信网络作出了多项的安全防护措施, 但一些局域网内网络病毒的爆发、病毒邮件的破坏、配置较好的机器却运行很慢或无法运行等现象还是偶有出现, 究其原因, 还存在着工作人员网络安全意识淡薄、部分应用程序存在漏洞、内网病毒难防范等安全性问题。

2.1 架构WSUS服务器

WSUS作为内部网络中Windows升级服务, 在信息中心内部网络中配置WSUS服务器, 将客户端与服务器端关联起来, 所有Windows更新都集中下载到内部网的WSUS服务器中, 内部网络中的客户机则可以通过WSUS服务器进行相应更新, 就可以自动下载补丁。

2.2 漏洞管理

漏洞是在硬件、软件、协议的具体实现或系统安全策略上存在的缺陷, 可以使攻击者在未授权的情况下访问或破坏系统。事实证明, 绝大部分的攻击事件都是利用未修补的漏洞。虽然已经部署防火墙、入侵检测系统和防病毒软件, 但是仍然存在漏洞入侵可能性, 我们需要一套漏洞扫描管理系统, 对网络中各类设备中存在的漏洞进行合理的修复或者调整网络的整体安全策略进行规避, 最后对修复完毕的漏洞进行修复确认。

2.3 部署网络审计系统

在具备防火墙、IDS、漏洞管理等网络安全设备的基础上, 根据漏洞管理系统对整个省级信息网络系统扫描的结果中较脆弱点进行综合分析, 在交换机出口处形成监控预警的环节, 对内外部各关键节点实施保护, 实现与综合管理平台的有效结合和统一管理, 准确定位系统数据库、服务器等系统维护的网络行为, 可为省级信息网络系统构建一道从宏观到微观的多层次、立体化的网络安全保护体系。

3、结语

随着现代信息技术和气象业务的快速发展, 通信网络已成为气象部门业务正常运行不可缺少的基础建筑和重要组成部分, 而对网络安全可靠性建设的要求也越来越高, 因此, 针对省级气象信息网络的安全系统、部署设备及日常维护等进行合理的设计与构建, 可更好的为气象业务的发展提供强有力的安全保障能力。

摘要：气象通信网络的安全可靠性是保证现代气象业务正常运行的重要基础, 云南省气象信息中心在现有信息网络结构安全体系的基础上, 进一步架构WSUS服务器、部署网页防篡改系统、漏洞管理和网络审计系统等多层次、全方位的网络安全防护体系, 以保障各类气象业务的正常运行, 为气象服务工作的顺利开展提供可靠保障。

关键词：气象,网络结构,安全体系,设计,构建

参考文献

[1]熊雄, 熊凌云, 刘小刚等.江西省气象局信息网络安全探讨[J].科技广场, 2010, (7) :68-70.

[2]李新硕.构造安全高效的气象电子信息系统[J].广东气象, 2002, (2) .

网络设计与构建 篇8

由于FTTB+LAN是基于二层网络技术应用, 无法提供酒店通信网络的局域网业务需求, 酒店通常采用在通信机房建设三层交换机, 在楼层建设楼道交换机, 通过综合布线方式组建酒店内部局域网络。为了有效的减少网络设备, 缩小投资, 将FTTB技术与酒店综合布线系统融合, 利用MDU (LAN ONU) 的二层交换功能, 替代传统楼道交换机, 组建酒店三层通信网络。

一、酒店通信网络需求

1.1酒店传统三层网络模型

酒店传统通信网络由2部分组成。外部网络由通信运营商组建, 利用FTTB的形式提供宽、窄带接入, 用于酒店的语音、IPTV、互联网接入需求;内部网络由酒店通过交换设备及电缆网络自行建设局域网络, 提供酒店内部网络、FTP、OA系统、酒店监控等应用。网络模型如图1。

在酒店传统通信网络模型中, 外部网络的MDU与内部网络的楼道交换机在物理位置与网络位置都存在重叠。因此利用MDU的二层交换功能替代楼道交换机能简化网络结构, 减少网络设备, 有效的缩减投资。

1.2MDU型ONU主要网络参数 (表1)

MDU的网络参数可见, 其具备二层交换的基本功能, 能提供VLAN、组播等应用。从设备功能角度看, MDU能够替代楼道交换机。

1.3新型酒店网络模型

FTTB+LAN技术结合综合布线方式, 以MDU替代楼道交换机混合组建酒店三层网络。OLT为外部接入源, 利用MDU接入各房间、办公室等提供宽窄带业务;三层交换机为内部局域网核心, 利用MDU的二层交换能力, 组建酒店局域网, 提供酒店内部网络服务。组网模型如图2。

该网络提供多个PON接入, 其中一个PON口通过MDU2-1连接三层交换机提供宽带接入, 其余PON根据末端用户数计算, 使用相应数量的PON口。

1.4MDU端口设置

MDU1-1—MDU1-8的以太网口中, 将一端口设置为WAN口, 上行接入至三层交换机, 其余以太网口设置为LAN口接末端用户。

MDU1-1—MDU1-8的POTS口接入各房间、办公室信息面板, 完成窄带接入。

MDU2-1利用一个以太网口连接三层交换机, 通过三层交换机提供其他MDU的互联网业务。同时提供一个以太网口连接酒店控制平台, 通过软件实现对房间互联网状态的控制。 (图3)

二、酒店通信网络业务接入认证方式

FTTB+LAN认证方式主要包括三种:基于端口的认证、基于PPPOE协议的认证和基于WEB的认证。

基于端口的认证, 是通过底层交换机的端口开/关状态来控制用户的接入, 因此这种认证不能够满足大量用户管理, 并不适合酒店管理使用。

基于PPPOE协议的认证方式原来主要应用于ADSL接入, PPPOE就是在以太网上建立PPP连接, 由于传统的拨号上网就是基于PPP协议实现的, 但是PPP这种点到点的连接协议并不是完全适合以太网这种基于广播式的开放网络, 至少不能充分发挥LAN技术的优点, 尤其PPPOE认证方式在实现网络层面上, 服务器 (BRAS) 只能穿透二层交换机与用户相连。而新型酒店网络模型中有三层交换机的存在, PPP协议无法穿透三层网络。同时如果在用户主机和BRAS之间启用组播业务, 需BRAS设备支持组播, 组播数据必须以BRAS作为接收端复制点。

基于WEB的认证实际上是一系列认证方式的统称。这些认证方式的共同特点是:在宽带接入网中设置认证服务器, 用户端需要启动IE等浏览器完成与认证服务器的交互。用户认证成功后通过DHCP获得合法的IP地址, 认证服务器控制网络交换机将用户划入设定好的VLAN中接入宽带网。基于WEB的认证方式, 认证服务器可以透过二层、三层交换机与用户相连。

基于PPPOE与WEB认证方式对比 (表2)

2.1互联网业务接入认证

基于WEB的认证方式较为适合用于互联网业务接入认证。由于酒店互联网网络属于三层网络, 基于WEB的认证方式, 认证服务器可以透过二层、三层交换机与用户相连, 同时对组播无影响。从酒店网络模型分析, 基于WEB的认证方式较为适用, 将认证服务器设置于酒店控制平台中, 通过三层交换机便与对客房、办公室等区域的上网计费管理。

2.2IPTV业务接入认证

由于Web认证需要与DHCP服务器、Web认证服务器配合使用, 主机首先通过DHCP得到一个IP地址, 与Web认证服务器通信, 也可以使用户只访问一些内部服务器;然后, 接入服务器将用户强制连接到Web认证服务器上, 并在浏览器中弹出认证页面。在该页面中输入用户名和密码, Web Server作为RADIUS的Client端把认证信息传送到RADIUSServer, 对用户进行认证。认证通过后, 用户获得新的合法的IP地址, 可以访问互联网或特定的网络。认证过程较为复杂, 不适用于酒店客房, 因此IPTV业务采用PPPOE方式接入认证。

而采用PPPo E进行认证的方式, 主要需要解决的问题是组播数据的下发。因此, 可以针对用户的不同业务采用不同的业务分发通道。也就是说, 一方面要求BRAS设备支持IPTV业务的PPPo E认证, 其相关的单播数据通过PPPo E的通道下发;另一方面组播数据通过IPOE的通道进行下发。这就要求BRAS通过认证信息能够区分用户业务种类, 而MDU设备需要支持组播分发及组播组的控制, 同时要求STB (机顶盒) 设备支持双协议栈。这样既可以保证原有认证系统的功能, 同时也能够保证组播业务的顺利开展。

三、酒店通信网络业务流向

3.1互联网业务流向

业务下行流向, 由互联网服务器经数据城域网至OLT, 通过分光器连接MDU2-1, 连接酒店三层交换机, 通过三层交换机广播数据流接MDU1-1~1-8, 至各房间信息面板。

业务上行流向与下行流向相反。局域网内业务通过三层交换机转发。

3.2 IPTV业务流向

IPTV业务下行, IPTV服务器通过城域网连接OLT设备, 经分光器连接MDU1-1~1-8, 连接房间信息面板, 最终连接房间STB设备。

IPTV业务上行业务流向与之相反。

3.3语音通话业务

公众电话通过OLT转接PSTN网完成;内部电话通过OLT设置完成。

四、结束语

新型酒店通信网络模型是基于FTTB+综合布线形式的结合应用, 利用三层交换机组建酒店局域网, 同时利用MDU的二层交换功能替换楼道交换机, 节约成本及空间。

摘要：结合FTTB技术与综合布线技术, 利用MDU设备替代楼道交换机, 通过三层交换机, 构建酒店三层通信网络, 提供酒店外部网络及局域网需求, 同时完成互联网业务、IPTV、语音等业务的接入。

关键词：FTTB+LAN,三层网络,接入认证

参考文献

[1]郎为民, 郭东生.EPON/GPON从原理到实践, 北京:人民邮电出版社, 2010.1

[2]刘天华, 网络系统集成与综合布线北京:人民邮电出版社2008

[3]中华人民共和国通信行业标准YD/T 1531-2006接入网设备测试方法——基于以太网方式的无源光网络 (EPON)

浅析广东农信网络设计和构建理念 篇9

在此背景下，广东农信的数据大集中工作也从2007年开始起步。任何信息系统的建设，总是先进行信息基础平台的建设工作，而作为信息基础平台的一部分，网络的建设工作往往充当排头兵的角色，广东农信的网络建设工作也不例外。在此之前，广东农信全省性的业务信息系统仅限于全省大额、小额、农信银等支付系统及全省借记卡系统，各地市的业务信息系统各自为政，因此各地市的网络体系也自成一体，网络架构、IP地址、路由设计等都是五花八门。根据初步估算，全省大集中完成之后，核心数据库中的账号数量将至少达到6 000万户，每天核心业务系统的交易笔数超过700万笔。为了能满足这个账号数和交易量规模，需建立较大规模的网络，原来各自独立的网络难以融合在一起，广东农信的网络构建工作几乎从零开始。经过反复论证，参考其他金融企业网络架构和设计理念，结合广东农信自身的机构和业务特点，于2007年初制定并推出了《广东省农村信用社网络建设和管理规范》。根据该规范，从2007年开始在全省农信范围内逐步进行了一系列网络改造工作，全省网络逐步实现了规范化、结构化。2009年10月，中山联社成功上线;2010年，清远、揭阳、阳江、茂名、肇庆、韶关、河源、禅城、高明、台山、鹤山、开平等地区的联社也先后完成数据大集中上线，预计到2011年，除了个别地方，全省绝大部分联社将完成数据大集中上线工作。三年来，稳定的网络环境为大集中上线和推广工作提供了有力的保障。

以下对广东农信网络架构的设计理念和技术特点进行重点叙述。

一、参考其他金融企业的网络架构设计理念，广东农信的网络架构也采用主流的“垂直分层，水平分区”架构

(一)在垂直方向上，分成数据中心、网络中心、网点三个层次，整体网络的垂直架构如图1所示。

(二)关于水平分区的架构，主要是针对数据中心和网络中心而言的。数据中心水平分区是指把数据中心的局域网网络系统划分为业务区、管理维护区、管理信息区、办公接入区、开发测试区、外联区、电子银行区、呼叫中心区、一级骨干网接入区、核心交换区等多个相对独立的功能网络区，功能网络区的边界根据需要设置防火墙等安全设备，各功能网络区之间的数据交换通过核心交换区。数据中心局域网架构如图2所示。

(三)网络中心水平分区是指网络中心的局域网网络系统划分为核心交换区、一级骨干网接入区、二级骨干网接入区、生产管理区、外联区、办公接入区、开发测试区等多个功能网络区。网络中心局域网架构图如图3所示。

二、为了降低故障发生概率和故障排查难度，在广东农信网络构建过程中一直遵循“网络简单化”的原则

（一）数据中心、网络中心核心交换区的架构，均采用“口”字形三层互联架构。

核心交换区是整个局域网的核心，因此对网络吞吐能力、冗余性、切换速度等各方面的指标要求都是很高的，而且为了在发生异常事件时降低处理难度，对于该区域的网络架构力求简单化。

核心交换区至少包括三层交换机和路由器，设备冗余性的要求决定了该区域至少配备2台三层高端交换机和2台高端路由器。为了实现网络的冗余性，通常有如图4所示的三种网络拓扑架构设计理念。

通过对上述三个网络架构的对比分析，架构二、架构三在冗余度上比架构一更胜一筹，但考虑到作为数据中心、网络中心的网络核心，该区域的路由条目会非常多，如果采用架构二、架构三，路由数目比架构一至少一倍多，出现抖动时收敛速度将比较慢，而且架构二、架构三对数据通信流难以进行有效控制，发生异常事件时也不容易诊断，因此选择架构一作为广东农信数据中心和网络中心的核心交换区网络架构。

（二）在全网范围内处处体现着“网络扁平化”的理念，有助于减少网络条数，提高网络性能。

在广域网内，垂直架构主要分三层：数据中心、网络中心、网点。这样的网络分层架构，与实际的行政架构并不相符。广东农信整体行政体系是：省联社(数据中心)—地市办事处(网络中心)—县级联社—网点。但是，如果网络分层与行政体系一致，存在不少问题：一是网络复杂性增加，大幅度提高网络设计、建设、管理、维护的难度;二是通信数据流从网点到数据中心需要经过较多网络节点，增加了风险点;三是应用系统通信数据流经过较多的网络节点，通信延时增加，通信性能较差，从而影响业务运行质量;四是垂直架构增加了一层，增加了通信线路、网络设备的投入，网络建设成本和维护成本均相应增加;五是县级联社科技队伍人员较少，技术力量薄弱，在县级联社增加网络中心不利于管理维护。考虑到上述因素，因此最终将全省网络在广域网层面分成数据中心、网络中心、网点三层。

在局域网内，扁平化的理念主要体现在业务主机接入区。传统的主机接入区网络架构，包括汇聚层交换机、接入层交换机，其中汇聚层交换机主要用于数据流的汇聚和转发，所有主机均接入接入层交换机，连接架构如图5所示。

上述网络架构，存在较大的局限性：第一，每台接入层交换机接入的所有主机，对外的通信总吞吐能力只能达到一条网线的线速，对于局域网内的大带宽通信有较大的限制;第二，一笔经典的业务交易，其业务数据流经过的路径是为地市柜面终端—地市柜面主机—省核心主机—省数据库主机，然后再原路返回，期间还要经过安全平台主机对敏感信息进行加解密，每笔业务通过的网络设备数目会非常多，而且将接入层交换机的稳定性和可靠性要求提到了与汇聚层交换机几乎相同的高度，这对网络的设计和设备的选型带来了难度。为了突出网络结构的简单性，提高局域网的吞吐能力，降低网络设备故障风险，在业务主机接入区尽量只部署一对高密度接口的交换机，所有主机网络接线直接接到这两台交换机上，实现该区域的扁平化。连接架构如图6所示。

按照上述网络架构，每一笔经典业务的通信数据流在网络上通过的网络节点数至少减少了10个，既提高了网络处理速度，又降低了网络设备故障风险。

三、为了提高网络可用性，在全网络冗余的情况下，力求最理想的切换效果，保证业务正常稳定运行

（一）无论在数据中心还是在网络中心的核心交换区，均使用“口”字形架构，通过收敛速度较快的OSPF动态路由协议实现路由冗余。

由于核心交换区是整个网络的中心，路由条目复杂，数据流种类非常丰富，一旦出现网络抖动时如果无法迅速收敛恢复，将对应用通信造成重大影响。虽然可选择的动态路由协议不少，而且也有部分协议在某些方面比OSPF具有更佳的表现，但能同时在通用化、收敛速度、可变长地址管理、路由条目支持能力、多路由跳数支持等方面都有较理想表现的协议很少，OSPF是各大银行核心交换网使用最普遍的动态路由协议，因此广东农信数据中心和网络中心的核心交换区也使用该协议。而且，“口”字形的核心交换区网络设计，本身就以尽力简化网络结构、减少路由条目数量为目标。OSPF路由协议的选择和核心交换区“口”字形的网络架构设计，都确保了较快的网络收敛速度。目前，无论是数据中心和网络中心的核心交换区，最大的路由条目数也不超过1 000条，经过反复演练和测试，路由收敛时间不超过2秒，对业务的稳定运行提供了有力保障。

（二）业务主机接入区扁平化架构大幅度提高网络切换效率。

如果按照传统的汇聚交换机—接入层交换机模式，为了保证网络的冗余性，每台接入层交换机均分别同时与汇聚交换机A和B互联，为了避免形成网络环路，需要增加生成树配置。这样的做法，一方面增加了网络复杂程度，另一方面，由于有生成树的配置，如果网络出现抖动，从而进行生成树的计算时，全局或局部网络将出现长达30～40秒的中断。该区域的扁平化，网络架构大幅度简化，不可能出现网络环路，无需再做生成树的相关配置，网络切换及恢复十分快速。

（三）业务主机的冗余接线方式，基本杜绝了因网络原因导致主备机切换的可能。

目前广东农信大集中业务系统的绝大部分主机都使用了双机热备的方式，这对广东农信的业务运行提供了有力保障。但是，主备机切换涉及操作系统、应用系统、数据库、主机CPU和内存等硬件、存储、I/O等各方面因素，切换难度大，风险高，花费时间也会比较长。因此在主机的网络接入设计上必须尽量减少因网络原因引起主机切换的可能。基本上每套业务系统的主机接入方式均如图7所示。

根据图7所示，无论主用主机是A还是B，在发生网络接线故障或者网络设备故障的情况下，都可以在主机内部完成网卡和IP地址的切换，而无需进行主机及应用的切换，切换的时间可以控制在10秒以内。这样的切换速度对业务稳定运行有重要作用。

四、对通信数据流进行有效管理，确保重要业务的安全稳定运行

任何网络基础平台的存在，都是为运行在该基础平台上的通信数据流而服务的。每个网络的通信数据流种类都非常丰富，如何对通信数据流进行管理控制，直接影响到各种业务运行的质量和安全性。广东农信网络采用多种手段对通信数据流进行管理控制。

（一）一级骨干网使用BGP协议，对业务数据流、管理信息数据流、管理维护数据流进行分流，确保业务运行不受管理信息系统和任何管理操作行为的影响。

为了在一级骨干网实现有效的数据流管理，采取了多种措施。第一，在进行IP地址规划时，将业务网与管理信息网所用IP进行区分，各使用不同的IP地址段，便于实现数据流的分离工作。第二，在数据中心与网络中心之间的一级骨干网，至少使用2条线路，而且是不同运营商的线路。由于广域网线路带宽有限，对数据流的管理就更加重要。在广域网通过使用BGP动态路由协议，将通信数据流进行分流，确保主用线路承载业务数据流，备用线路承载管理信息数据流和管理维护数据流，而且仅实现单向备份，在主用线路发生故障时，备份线路可以承载业务数据流，但备份线路发生故障时，主用线路不可承载管理信息数据流。第三，部署完善的QoS策略，将数据流进一步细分为联机业务数据流、批量业务数据流、管理信息数据流和视频数据流等，分别给予带宽承诺，进一步确保业务通信的稳定。图8是一级骨干网数据流示意图。

（二）在数据中心及网络中心局域网的区间防火墙上，对跨区通信数据流进行严格的管理。

对于应用数据流、管理信息数据流，严格按照最小开放原则，开放策略细化到端口和应用协议。对于管理维护数据流也严格控制，仅允许数据中心的管理维护区及网络中心的生产管理区内的IP访问其他功能区，用于对系统和网络进行相关维护管理工作。

（三）部署通信分析系统，对所有通信数据流进行侦听和分析。通过该系统对网络的非法数据流进行及时告警和处理，对网络的通信数据流进行净化，保证网络通信的有效性，提高业务运行的安全性。

网络设计与构建 篇10

在星形光纤传输网络中,用同一台光发射机来驱动若干个与前端距离不等的光节点,为保证到各光节点接收机的输入端有相同的光功率电平,需要用一只不同分光比的多路光分路器对光发射机输出的光功率进行合理分配[1,2,3]。对于光纤线路长的光路,由于光纤损耗大,分配功率多一些,因而分光比大,反之,对光纤线路短的光路,光纤损耗小,分光比小[1,2,3,4,5,6,7]。这种设计合乎情理,但每一个光分路器都需要由网络设计者根据实际情况事先设计和计算好,再由厂家特制生产,而且在网络中的位置是固定的[1,2,3,4,5,6,7],不能互换和替代,没有通用性,不利于设计、生产、备用和维修。事实上,光接收机的输入光功率动态范围很宽[8,9,10],在保证系统载噪比与非线性失真质量指标的前提下,输入光功率电平在一定范围内适当变化是允许的。因此,只要将光纤线路长度相等或接近的光节点(即光路)组合为一个单元,用分光比均等的光分路器(称为光均分器)组网,就能克服上述缺点,使设计、制造和维修更为方便。本文将在分析和研究光均分器及其网络特性的基础上,通过实例介绍如何用光均分法科学合理地设计和构建多元星形光纤电视网络。

1 光均分器及其网络

1.1 光均分器及其特征

光均分器是将光信号功率平均分成多路的光分路器件,其规格型号可以有多种,如光二均分器、光三均分器等。光均分器的基本特征是,各路分光比及其分光损耗都相等,光均分器路数n越多,则各路分光比k=1/n越小,分光损耗Fk=10lgk-1=10lgn越大。

1.2 光均分器最多光路数与光链路损耗的关系

当允许的光链路损耗A一定时,光均分器的光路数n有一极限值,称之为最多光路数nmax,只有当光路数n≤nmax时,光纤传输距离L>0。最多光路数nmax与光链路损耗A的关系为[11]nmax=10(A-1)/10。表1给出了A=5~16 dB(12个整数)时的nmax值。

1.3 光纤传输距离与光均分器路数及光链路损耗

的关系

在光均分网络中,光纤传输距离L与光均分器路数n和光链路损耗A的关系为[11]

$L=\frac{A-2{\rm H}-F-\text{l}\text{g}n}{\alpha }=\frac{A-1-10\text{l}\text{g}n}{\alpha }‚$

式中,n≤10(A-1)/10 ;H为活动连接损耗,取2H=0.5 dB;F为光分器附加损耗,取F=0.5 dB;α为光纤损耗系数,对1 310 nm光纤,α为0.4 dB/km,对1 550 nm光纤,α为0.25 dB/km。

假设光发射机功率Pt=10 dBm,光接收机功率Pr=-2 dBm,则A=Pt-Pr=10-(-2)=12 dB。由表1可知,当A=12 dB时,nmax=12,所以光均分器的光路数目最多不能超过12路。表2给出了光均分器光路数目为2~12时分别允许的光纤传输距离。

注:表中n=1是未加光均分器时的数据

1.4 光接收机输入光功率及允许变化量

实际中,在保证系统性能指标的前提下,光接收机输入光功率可以在一定范围内变化[8,9,10],比如工程设计中所选用的某种光接收机,其输入光功率的范围是(-6~+2)dBm,可取-2 dBm作为标准输入光功率电平,即Pr,b=-2 dBm,允许变化量可取ΔPr=±1 dBm,正常输入光功率表示为Pr=Pr,b±ΔPr=(-2±1) dBm,允许的最大输入光功率设计值应为Pr,max=Pr,b+ΔPr=-1 dBm,允许的最小输入光功率设计值为Pr,min=Pr,b-ΔPr=-3 dBm。

1.5 光均分网络中的光链路损耗

当光端机选定后,光发射机功率Pt与光接收机功率(标准值Pr,b和允许变化量ΔPr)随之确定,网络允许的光链路损耗可以分为3种:(1) 允许的标准光链路损耗Ab=Pt-Pr,b;(2) 允许的最大光链路损耗Amax=Pt-Pr,min;(3) 允许的最小光链路损耗Amin=Pt-Pr,max。

例如:已知Pt=10 dBm,Pr=(-2±1) dBm,则Ab=10-(-2)=12 dB,Amax=10-(-3)=13 dB, Amin=10-(-1)=11 dB。

1.6 光均分网络中允许的光纤传输距离

对应3种光链路损耗,光均分网络的光纤传输距离也分为3种情形:(1) 允许的标准光纤传输距离Lb;(2) 允许的最大光纤传输距Lmax;(3)允许的最小光纤传输距离Lmin。

以Pt=10 dBm,Pr=(-2±1)dBm为例,相对Lb而言,允许的光纤传输距离变化量为 ΔL=(Lmax-Lmin)/2=(Amax-Amin)/2α=(Pr,max-Pr,min)/2α=ΔPr/α。

对1 310 nm光纤,ΔL1 310 nm=ΔPr/0.4=2.5ΔPr=2.5 km;对1 550 nm光纤,ΔL1 550 nm=ΔPr/0.25=4ΔPr=4 km。

允许光纤传输距离的3种表示式分别为L=Lb±ΔL、Lmax=Lb+ΔL和Lmin=Lb-ΔL。

表3给出了Pt=10 dBm、Pr=(-2±1) dBm时,1~12路光均分器的光纤传输距离。

2 光均分网的设计与构建

当系统光节点的位置、数目、路由和光纤类型(波长)确定后,各路光纤长度或者说光纤损耗即为定数,在光节点数量较多(即光路数较多)时,可用多台相同光端机构建多元光均分网络。下面举例说明构网方法及步骤。假设系统光节点总数为55,拟采用1 550 nm光纤,选用的光发射机功率为Pt=10 dBm,光接收机功率为Pr=(-2±1)dBm。方法步骤如下:

(1) 将所有55个光节点按光路长短顺序编号(序号Qi)后列成表格,写出各自光纤的长度Li,如表4所示。

(2) 计算出各路光纤损耗10αLi/10值,写入表4相应格子内。

(3) 按照以下两条原则构网:第一,各单元网内的各路光纤长度的差值最大不得超过8 km(因为系统的ΔL=±4 km,Lmax-Lmin=2ΔL=8 km);第二,使各单元网内的各路光纤损耗之和∑10αLi/10满足一定的大小,其最大值和最小值按如下方法求算:

当A=Amax=13 dB时,单元网最大光纤损耗之和为∑10αLi/10=10(13-1)/10=15.849;当A=Amin=11 dB时,单元网最小光纤损耗之和为∑10αLi/10=10(11-1)/10=10;也就是说,只要各单元网中各路光纤损耗之和满足关系式10≤∑10αLi/10≤15.849即可。按上述原则构网的必然结果是,较长的光路由较少分端口的光均分器构成单元网,较短的光路由较多分端口的光均分器构成单元网。可以按表4直接顺序组合,得到10个单元网,单元网序号与对应的光路序号组合情况与构网之后各单元网内光纤长度的实际最大差值2ΔL实际、各路光纤损耗之和实际值∑10αLi/10以及光链路损耗实际值A实际如表5所示。

由表5得出以下结论:(1)各单元网中,各路光纤长度最大差值2ΔL实际比系统允许值2ΔL=8 km小很多,完全符合设计要求;(2)各单元网的各路光纤损耗之和∑10αLi/10完全满足条件10≤∑10αLi/10≤15.849;(3)各单元网实际光链路损耗A实际完全满足条件 11 dB≤A实际≤13 dB。

3 结束语

理论和实践证明,用光均分器设计和构建多元星形光纤网是一种简单、实用而有效的方法,用这种方法设计出来的网络完全能够满足实际工程的技术要求,其最大的优点是光均分器可以按不同端口数量做成不同规格的系列化产品,便于设计、制造、备用和维修。

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