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1、 编 号： 审定成绩： 重庆邮电大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：智能小区网络通信系统设计学 院 名 称：通信与信息工程学院专 业：电子信息工程年 级：学 生 学 号：学 生 姓 名：指 导 教 师：填表时间：2008年 6月重庆邮电大学教务处制摘 要随着信息技术、各种宽带网络技术的迅猛发展和广泛普及，家庭通过宽带接入Internet或Intranet已经成为未来发展趋势。作为现代化的智能住宅小区向社区内的广大住户提供宽带多媒体综合信息咨询服务，是智能化住宅的重要体现，也是信息社会发展的客观需要。通信子系统是智能小区的一个重要组成部分，他能提高小区信息服务的质量和水平，推动信息化的发展.本
2、文首先介绍了如网络分类、网络连接等宽带网络基本知识，然后对ADSL，HFC以及LAN这三种宽带接入方式的优缺点做了比较，选取了LAN方式作为小区的宽带接入方案，最后具体介绍了智能小区通信子系统的物理结构设计和网络服务器的配置方案，并对小区内部网络的应用进行了扩展.【关键词】智能小区 通信系统 千兆以太网 认证与计费 IP地址动态分配ABSTRACTWith the prompt developing and extensive spreading of the information technology and various broaden net technology; linking
3、the family devices to Internet and Intranet through broaden net has become the future tendency. The modern intelligent building provides the resident with multi- media information service. This embodies the intelligence of the modern residence. Communication subsystem is an important part of small c
4、ell intelligence for it can improve the information service of small cells and urge informationoriented development.This paper first introduced the basic knowledge of broadband networks such as network-classify and network connections. Then it made a comparison to the advantages and disadvantages wi
5、th the different ways to access the broadband such as ADSL，HFC and LAN，and the LAN has been selected as a sub-way broadband access scheme. And the final Specific on the Intelligent Community of the physical structure of communications systems design，network server configuration，and expand the applic
6、ation of the internal network on the Intelligent Community.【Key words】Intelligent Community Communication System Gigabit Ethernet Authentication and billing Dynamic Host Configuration Protocol目 录前 言1第一章 网络基础2第一节 网络基本概念2第二节 网络分类2一、 按网络的地理位置分类2二、 按网络的拓扑结构分类3第三节 计算机网络的分层服务标准体系（OSI）5第四节 网络间连接设备8一、中继器（Re
7、peater）8二、网桥（Bridge）9三、路由器(Router)9四、网关（Gateway）11五、集线器(HUB)11六、交换机(Switch)13第五节 网络安全14第二章 宽带接入网方案选取16第一节 ADSL/VDSL技术16第二节 HFC(光纤同轴混合网) 17第三节 LAN方式18第四节 方案选取19第三章 网络系统设计及其分析21第一节 智能小区网络设计原则21第二节 网络物理逻辑结构设计22第三节 小区网络服务器配置24一、认证与计费24二、DHCP 服务器25三、DNS服务器26四、网络管理系统26五、E-Mail邮件传送系统26六、代理服务器27七、防火墙27八、智能化
8、UPS 管理27第四节 小区内部网络应用扩展27一、FTP 服务器27二、社区信息服务平台28三、社区信息交流平台28第五节 方案特点28结 论30结 束 语31参考文献32附 件33一、英文原文：33二、英文翻译：39三、工程设计图纸: 44前 言目前，智能化社区建设逐渐成为热门话题。由于Internet的信息和服务内容极大丰富，使得用户入网需求急剧增加。同时，住宅社区的智能化、网络化也会给社区的开发商带来新的市场机遇。不但可以利用网络对社区进行现代化的内部管理，还可为社区用户提供增值服务，比如可以为社区居民提供计算机网络、物业服务和管理、社区服务信息网等全方位信息服务的多媒体综合信息系统，
9、通过这些服务，用户可以实现高速Internet接入、网上购物、网上教育、网上游戏、家中视频点播等多种功能。既使社区居民的生活变得更为舒适和方便，充分体验数字化生活带来的乐趣，同时也增强了开发商在本行业中的竞争地位，为其带来了新的商机.智能小区网络系统属于园区网络，一般来说跨度大，信息点相对集中，是整个智能小区智能化系统的一个基础部分，它功能主要表现两个方面，在internet服务方面，智能化小区网络能提供给小区住户以经济、高速、稳定的internet服务，诸如浏览网页、收发E-MAIL、网络聊天、网络游戏等internet提供的各项功能与服务。在物业管理方面，小区网络化能使物业管理公司提供更加
10、科学、规范的管理方式。系统在IP网络平台上工作后，大大方便了物业管理部门和住户之间的沟通，加强了管理，使得住户能够享受到更方便快捷的服务。第一章 网络基础要进行网络的规划设计，首先应该了解网络的基础知识。这样才能选择最适合智能化小区的网络构造。第一节 网络基本概念网络，简单的来说，就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。凡将地理位置不同，并具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路而连接起来，且以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统，可称为计算机网络。实现网络有四个要素：通信线路和通信设备，
11、有独立功能的计算机，网络软件的软件支持，实现数据通信与资源共享。第二节 网络分类一、 按网络的地理位置分类1 1、局域网（Local Area Network，简称LAN）一般限定在较小的区域内，小于10km的范围，将各种计算机、外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网。它可以通过数据通信网或专用数据电路，与远方的局域网、数据库或处理中心相连接，构成一个大范围的信息处理系统。2、城域网（Metropolis Area Network，简称MAN）规模局限在一座城市的范围内，10100km的区域。城域网以多业务光传送网络为基础，实现话音、数据、图像、多媒体、IP等接入，在功能上主要是指完
12、成接入网中的企业和个人用户与在骨干网络上的运营商之间全方位的协议互通。3、广域网（Wide Area Network，简称WAN）网络跨越国界、洲界，甚至全球范围。 目前局域网和广域网是网络的热点。局域网是组成其他两种类型网络的基础。WAN连接地理范围较大，常常是一个国家或是一个洲。其目的是为了让分布较远的各局域网互连。广域网的典型代表是Internet网。二、 按网络的拓扑结构分类1网络拓扑结构是指用传输媒体互联各种设备的物理布局。将参与LAN工作的各种设备用媒体互联在一起有多种方法，实际上只有几种方式能适合LAN的工作。目前大多数网络使用的拓扑结构有3种:1.星型网络星型结构是最古老的一种
13、连接方式，大家每天都使用的电话都属于这种结构，如下图所示。其中，图1.1为电话网的星型结构，图1.2为目前使用最普遍的以太网(Ethernet)星型结构，处于中心位置的网络设备称为集线器，英文名为Hub。 图1.1 电话网的星型结构 图1.2 以Hub为中心的结构2.环型网络环型结构在LAN中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个端用户到另一个端用户，直到将所有端用户连成环型，如图1.3所示。这种结构显而易见消除了端用户通信时对中心系统的依赖性。 图1.3 环形网络3.总线型网络 总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有端用户的一种方式，也就是说，连接端用户的物理媒体由所有设备共享，如下图1.2.4
14、所示。使用这种结构必须解决的一个问题是确保端用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时，这是相当简单的。如果这条链路是半双工操作，只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中，对线路的访问依靠控制端的探询来确定。然而，在LAN环境下，由于所有数据站都是平等的，不能采取上述机制。对此，研究了一种在总线共享型网络使用的媒体访问方法:带有碰撞检测的载波侦听多路访问，英文缩写成CSMA/CD。 图1.4 总线型网络树型网、簇星型网、网状网等其他类型拓扑结构的网络都是以上述三种拓扑结构为基础的。 我们的小区网络采用的是以星型结构为基础的树形网络结构。它是分级的集中控制式
15、网络，它的节点易于扩充，寻找路径比较方便，易诊断、易维护，适用于网络的集中管理。 第三节 计算机网络的分层服务标准体系（OSI）OSI模型由7个层组成，层层堆积：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每一层都处理某特定的通信任务，使用基于协议的通信来与协议栈的下一层交换数据。两个网络设备间的通信就是通过在每一设备的协议栈中上上下下来完成的。例如，有一工作站要与一服务器进行通信，任务从工作站的应用层开始，经由较低的层格式化某类信息，直至数据到达物理层，然后通过网络传输到服务器。服务器于协议栈的物理层获取信息，向上层发送信息以解释信息，直到到达应用层。每一层可用其名称称呼，也
16、可用其在协议栈中的位置表明。例如，最底层可称为物理层或第1层。 最底层执行的功能与物理通信相关，如构建帧、传输含有包的信号；中间层协调结点间的网络通信，如确保通信会话无中断、无差错地持续进行。最高层的工作直接影响软件应用和数据表示，包括数据格式化、加密以及数据与文件传输管理。OSI各层及其功能如表1.1所示：表1.1 OSI各层及其功能2应用层面向用户服务表示层数据表示会话层会话控制传输层网络间数据包递交信任监测网络层逻辑地址、路由等数据链路层数物理地址、拓扑结构、线路存取方法物理层电及机械的有关定义 其中七层的定义和职责是这样的：物理层：物理层的任务就是保证点到点链路在光、电和机械上是可以传
17、送数据流的。它定义了物理链路的电气和机械特性，以及激活、维护和关闭这条链路的各项操作。处理单位是Bits。特征参数包括：电压、数据传输率、最大传输距离、物理连接媒体等。数据链路层：为区分和标识不同的网络设备，引入了物理地址的概念；物理链路有时会出现错误，数据链路层的任务就是在物理层的基础上，将数据流进行包装组织，使有差错的物理链路转化成对没有错误的数据链路。它将位收集起来，按包处理数据。特征参数包括：物理地址、网络拓扑结构、错误警告机制、所传数据帧的排序和流控等。网络层：网络层也叫网间网层，对于各种不同底层技术网络，为了隐藏物理网络细节，引入了逻辑地址（IP地址）这个概念，对各网络中每个网络接
18、口，无论基于何种底层技术，都用逻辑地址来编号；类似的，也引入了包（PACKET）这个概念，来隐藏不同物理网络数据链路的不同数据传送模式。通过逻辑信道技术，网络层解决了链路复用的问题，能够标识基于不同底层技术的网络设备有不同类型的物理地址，让多对用户共用一条已经建立好的数据链路。而路由和寻径概念的引入和实现，使任意两台数据终端设备的数据链接起来。传输层：网络层关心的是点到点的逐点转递，传输层关注的是端到端的最终效果；各种通信子网在性能上有很大的差异，电话交换网，分组交换网，公用数据交换网，局域网等通信子网都可互连，但它们的吞吐量，传输速率，数据延迟各不相同，传输层要负责隐藏各通信子网的差异，通过
19、差错恢复，流量控制等功能，最终为会话层提供可靠的，无误的数据传输。传输层面对的数据对象主要是与会话层之间的界面端口。会话层：维持面向连接传输，为会话实体间建立连接；在两个会话用户之间实现有组织的，同步的数据传输；连接释放。表示层：不同计算机体系结构所使用的数据表示法不同，表示层为异种机通信提供一种公共语言，完成应用层数据所需的任何转换，以便能进行互操作。定义一系列代码和代码转换功能，保证源端数据在目的端同样能被识别，比如文本数据的ASCII码，表示图像的GIF或表示动画的MPEG等。应用层：最高层，是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时，完成一系列业务处理所需
20、的服务，这些服务按其向应用程序提供的特性分成组，并称为服务元素；有些可为多种应用程序共同使用，有些则为较少的一类应用程序使用。在数据的实际传输中，发送方将数据送到自己的应用层，加上该层的控制信息后传给表示层；表示层也将数据加上自己的标识传给会话层；以此类推，每一层都在收到的数据上加上本层的控制信息并传给下一层；最后到达物理层时，数据通过实际的物理媒体传到接收方。接收端则执行与发送端相反的操作，由下往上，将逐层标识去掉，重新还原成最初的数据。由此可见，数据通讯双方在对等层必须采用相同的协议，定义同一种数据标识格式，这样才可能保证数据的正确传输。实际使用的协议并非严格按照这七层来定义的。OSI七层
21、模型是一个理论模型，实际应用则千变万化，因此更多把它作为分析、评判各种网络技术的依据；对大多数应用来说，只将它的协议族（即协议堆栈）与七层模型作大致的对应（如表1.2），看看实际用到的特定协议是属于七层中某个子层，还是包括了上下多层的功能。表1.2 TCP/IP协议与七层模型的对应关系2应用层应用层表示层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层网络接口层物理层OSI七层模型TCP/IP TCP/IP的多数应用协议将OSI应用层、表示层、会话层的功能合在一起，组成应用层，典型协议有：HTTP、FTP、TELNET等；TCP/UDP协议对应OSI的传输层，提供上层数据传输保障；IP协议对应OSI的
22、网络层；TCP/IP的最底层功能由网络接口层实现，相当于OSI的物理层和数据链路层，TCP/IP应用已有的底层网络实现传输，对该层并未作严格定义。第四节 网络间连接设备数据在网络中是以“包”的形式传递的，但不同网络的“包”，其格式也是不一样的。如果在不同的网络间传送数据，由于包格式不同，导致数据无法传送，于是网络间连接设备就充当“翻译”的角色，将一种网络中的“信息包”转换成另一种网络的“信息包”。信息包在网络间的转换，与OSI的七层模型关系密切。如果两个网络间的差别程度小，则需转换的层数也少。例如以太网与以太网互连，因为它们属于一种网络，数据包仅需转换到OSI的第二层（数据链路层），所需网间连
23、接设备的功能也简单（如网桥）；若以太网与令牌环网相连，数据信息需转换至OSI第三层（网络层），所需中介设备也复杂（如路由器）；如果连接两个完全不同结构的网络（如PC LAN与IBM主机），其数据包需做全部七层的转换，需要的连接设备也最复杂（如网关）一、中继器（Repeater）在一种网络中，每一网段的传输媒介均有其最大的传输距离（如细缆最大网段长度为185米，粗缆的是500米等），超过这个长度，传输介质中的数据信号就会衰减。如果需要比较长的传输距离，就需要安装一个叫做“中继器”的设备。如图1.5。 图1.5 中继器 中继器可以“延长”网络的距离，在网络数据传输中起到放大信号的作用。数据经过中继
24、器，不需进行数据包的转换。中继器连接的两个网络在逻辑上是同一个网络。中继器的主要优点是安装简单、使用方便、价格相对低廉。它不仅起到扩展网络距离的作用，还可将不同传输介质的网络连接在一起。中继器工作在物理层，对于高层协议完全透明。 二、 网桥（Bridge） 当两种相同类型但又使用不同通信协议的网络进行互连时，就需要使用桥接器，也就是通常所说的网桥，例如，LAN A与LAN B是两个以太网络，LAN A使用的是IPX协议，LAN B使用TCP/IP，当连接A与B时，就必须用网桥，如图1.6所示。图1.6 网桥网桥的工作原理是这样的：当网桥刚安装时，它对网络中的各工作站一无所知。在工作站开始传送数
25、据时，网桥会自动记下其地址，直到建立起一张完整的网络地址表为止，这是一个“学习”的过程。 一旦地址表建完，信息数据在通过网桥时，网桥就根据信息包比较其目地地址的网络号与源地址的网络号是否相同。若不同，则进行格式转换，将信息包传过“桥”去；否则，不转换，也不过“桥”。 网桥对应OSI参考模型的第二层（包括物理层与链路层）。因此网桥只能连接同一类型的网络（如以太网与以太网）。 三、 路由器(Router) 当两个不同类型的网络彼此相连时，必须使用路由器。例如LAN A是Token Ring，LAN B是Ethernet，这时你就可用路由器将这两个网络连接在一起，如图1.7所示。图1.7 路由器路由
26、器工作在OSI模型的第三层（网络层），因此它与高层协议有关；又由于它比网桥更高一层，因此智能性更强。它不仅具有传输能力，而且有路径选择能力。当某一链路不通时，路由器会选择一条好的链路完成通信。另外，路由器有选择最短路径的能力。 由于路由器的复杂化，其传输信息的速度比网桥要慢，比较适合于大型、复杂的网络连接。 路由器可以深入到数据包中，阅读每个数据包或令牌环帧中包含的信息，使用复杂的网络寻址过程来判断适当的网络目标。在从一个网络向另一个网络发送数据包时，丢弃了数据外层，重新打包并重新传输数据，这样做减少了通过局域网间通讯链路的比特数，接收端的路由器重新将数据组成适合该局域网段的数据包或帧，这样使
27、得路由器能通过LAN内部电路，比网桥更有效地传递信息，尽量少使用昂贵的长途电路。 路由器根据分类方法的不同可分为：近程路由器和远程路由器；内部路由器和外部路由器；“静态”路由器和“动态”路由器；单协议路由器和多协议路由器等。路由器在工作时需要存在初始的路径表，它使用这些表来识别其他网络，以及通往其他网络的路径和最有效的选择方法。路由器与网桥不同，它并不是使用路径表来找到其他网络中指定设备的地址，而是依靠其它的路由器来完成此任务。也就是说，网桥是根据路径表来转发或过滤信息包，而路由器是使用它的信息来为每一个信息包选择最佳路径。静态路由器需要管理员来修改所有网络的路径表，它一般只用于小型的网间互连
28、；而动态路由器能根据指定的路由协议来完成修改路由器信息。使用这些协议，路由器能自动地发送这些信息，所以一般大型的网间连接均使用动态路由器。路由器能够在多个网络和介质之间提供网络互连能力，但路由器并不要求在两个网络之间维持永久的连接。与网桥不同，路由器仅在需要时建立新的或附加的连接，用以提供动态的带宽或拆除空闲的连接。此外，当某条路径被拆除或因拥挤阻塞时，路由器提供一条新路径。路由器还能够提供传输的优先权服务，给每一种路由配置提供最便宜或最快速的服务，这些功能都是网桥所没有的。 四、 网关（Gateway）当连接两个完全不同结构的网络时，必须使用网关。例如Ethernet网与一大型电脑主机网络（
29、例如IBM SNA）相连，你必须用网关来完成这项工作。如图1.8所示。图1.8 网关网关工作在OSI模型的最高层（应用层），在转换信息包格式时，必须将各层协议一一转换。 由于网关提供了一个协议到另一个协议的转换功能，因此它的效率比较低，透明性不强，而且更具有针对性。网关的管理一般比网桥、路由器更复杂，因此它通常用于提供某种特殊用途的连接而不是不同网络之间一般目的的通信连接。 需要说明的是，现在的一些网络操作系统提供了内置网桥、内置路由器甚至内置网关的能力。具体实现方法是：在文件服务器内插入两块网卡，一块网卡连接Ethernet网段，一块网卡连接ARC net网络，这样该机器可以实现路由器的功能
30、。如图1.9所示。 图1.9 双网卡实现路由和网关功能五、 集线器(HUB)如果你接触过网络，那么你对“HUB”一定不陌生，这就是组建10BASE-T网络时所使用的集成器。从HUB的作用来看，它不属于网间连接设备，而应叫做网络连接设备。因此它与前面介绍的网桥、路由器、网关等不同，不具备协议翻译功能，而只是分配频宽。 HUB分配频宽，使得每台工作站的传输速率达不到10Mbps。例如使用一台N个接口的HUB组建10BASE-T Ethernet网，每个接口所分配的频带宽度是10Mbps/N。 从功能上分，HUB可分为下面四种类型 ： 1、基本型集线器（Dumb HUB） 一般“基本型”HUB的面板
31、上均有LED状态指示灯，具有自动诊断故障点的能力，但不具备网络管理的功能，故价格比较便宜。在一般中、小企业的环境中，若所连接的电脑不多（10-20台），且使用者集中于某一区域，则选用价廉但实用的基本型HUB即可，如图1.10所示。图1.10 基本集线器2、智能型HUB(Intelligent HUB) 智能型HUB除了具有基本型HUB的功能外，另外它也具有SNMP（Small Network Management Protocol）网管功能：统计每一接口的数据流量、数据保密、用户接口的Enable/Disable管制功能、故障排除等。在一大型企业网络中，若部门分布较广，所连接的电脑较多且将来有
32、扩充的趋势，则应选购含网管功能的智能型集线器为宜。 3、机架式HUB(Chaises concentrator) 机架型HUB是指HUB中包含了数种可供网络扩充的模块（如10Base-T、Token-Ring、Bridge等），通常具备SNMP网管功能。机架式HUB的最大优点为易于扩充。 目前，由于智能型HUB的功能日趋完善，价格不断降低，因此机架式HUB逐渐被淘汰。 4、堆栈式HUB 10Base-T HUB虽然可借层层级联的方式来扩充其网络，但其缺点是每级联一层，其频宽即相对降低。例如，假设第一层HUB的频宽为10Mbps，则第二层HUB的频宽降为10Mbps/2（使用了两个接口），而第三
33、层HUB的频宽又是第二层频宽再除以使用的接口数。由此可知，HUB级联的层数愈多，其频宽也愈慢。 为了解决此问题，网络厂商设计了“堆栈式”（Stackable）的HUB，如图1.4.7，即用电缆将HUB与HUB两两相接，这样的连法使各台HUB均被视为同一层级（即它们的频宽均一致）。在不减低频宽的前提下，这种HUB的设计也算是提高网络速度的一种方法。 图1.11 堆栈式HUB堆栈式HUB的好处除了更适合网络的扩充外，也相对降低了Port的成本。另外它放置的位置集中，故管理也更为容易。 六、 交换机(Switch) 在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。前面介绍过的HUB集线器
34、就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。图1.12 交换机 交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵（如图1.12）。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口
35、，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通
36、量就等于210Mbps20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。第五节 网络安全 网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性技术。 网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地
37、运行，网络服务不中断。网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。从广义来说，凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全的研究领域。3 网络安全的具体含义会随着“角度”的变化而变化。比如：从用户（个人、企业等）的角度来说，他们希望涉及个人隐私或商业利益的信息在网络上传输时受到机密性、完整性和真实性的保护，避免其他人或对手利用窃听、冒充、篡改、抵赖等手段侵犯用户的利益和隐私，访问和破坏。从网络运行和管理者角度说，他们希望对本地网络信息的访问、读写等操作受到保护和控制，避免出现“陷门”、病毒、非法存取、拒绝服务和网络资源非法占用和非法控制等威胁，制止和
38、防御网络黑客的攻击。对安全保密部门来说，他们希望对非法的、有害的或涉及国家机密的信息进行过滤和防堵，避免机要信息泄露，避免对社会产生危害，对国家造成巨大损失。从社会教育和意识形态角度来讲，网络上不健康的内容，会对社会的稳定和人类的发展造成阻碍，必须对其进行控制。随着计算机技术的迅速发展，在计算机上处理的业务也由基于单机的数学运算、文件处理，基于简单连接的内部网络的内部业务处理、办公自动化等发展到基于复杂内部网（Intranet）、企业外部网（Extranet）、全球互连网（Internet）的企业级计算机处理系统和世界范围内的信息共享和业务处 理。在系统处理能力提高的同时，系统的连接能力也在不
39、断的提高。但在连接能力信息、流通能力提高的同时，基于网络连接的安全问题也日益突出，整体的网络安 全主要表现在以下几个方面：网络的物理安全、网络拓扑结构安全、网络系统安全、应用系统安全和网络管理的安全等。网络安全的措施物理措施：例如，保护网络关键设备(如交换机、大型计算机等)，制定严格的网络安全规章制度，采取防辐射、防火以及安装不间断电源（UPS）等措施。访问控制：对用户访问网络资源的权限进行严格的认证和控制。例如，进行用户身份认证，对口令加密、更新和鉴别，设置用户访问目录和文件的权限，控制网络设备配置的权限，等等。数据加密：加密是保护数据安全的重要手段。加密的作用是保障信息被人截获后不能读懂其
40、含义。防止计算机网络病毒，安装网络防病毒系统。其他措施：其他措施包括信息过滤、容错、数据镜像、数据备份和审计等。近年来，围绕网络安全问题提出了许多解决办法，例如数据加密技术和防火墙技 术等。数据加密是对网络中传输的数据进行加密，到达目的地后再解密还原为原始数据，目的是防止非法用户截获后盗用信息。防火墙技术是通过对网络的隔离和限 制访问等方法来控制网络的访问权限，从而保护网络资源。其他安全技术包括密钥管理、数字签名、认证技术、智能卡技术和访问控制等等。安全防范意识：拥有网络安全意识是保证网络安全的重要前提。许多网络安全事件的发生都和缺乏安全防范意识有关。在智能小区网络性能里安全性是至关重要的一环
41、，在对外保证网络系统不受外部攻击的同时，小区内部网也需要注意安全问题。第二章 宽带接入网方案选取根据国家康居示范工程智能化系统示范小区建设要点与技术导则(修改)的要求；居住小区宽带接入网应提供管理系统支持用户开户、销户、用户暂停及其它相应的管理功能，并提供安全的网络保障。每个住户至少有两对电话、两个电视插座和一个高速数据接口(一星级标准)。4宽带接入网的类型可以是HFC(光纤同轴网)、LAN、也可以是ADSL、VDSL或其它类型的数据网络。我们建设智能小区网络，对宽带接入网的要求是成本较低，升级空间大，同时易于管理5，下面我们来比较一下这几种宽带接入方式的优点和缺点：第一节 ADSL/VDSL
42、技术这是基于PSTN的接入技术，即借助已有的电话线路，采用各种先进的调制技术和编码技术来提高铜线的传输数率，实现宽带(或准宽带)接入。ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Loop)非对称数字用户环线，利用一对现有的电话线，为用户提供上、下行非对称的传输速率，理论上下传速率可达1.5Mbps8Mbps，上行速率为640Kbps1 Mbps，其实现时的具体差异主要由所用的ADSL Modem、局端ADSL设备性能、传输方式、传输介质(物理链路)的好坏及传输距离所决定。ADSL 在一对电话线上同时传送一路高速下行数据、一路较低速率数据、一路模拟电话。各信号间采用
43、频分复用方式占用不同频带，低频段传送话音；中间窄频带传上行信道数据及控制信息；其余高频段传下行信道数据、图像或高速数据。ADSL主要采用DMT 或CAP 调制方式。DMT 是离散多频调制，把全部频带划分为256 个子信道，根据子信道的瞬时衰耗特性、群时延特性和噪声特性，将输入数据动态分配给它们。自适应地分配各子信道速率，同时关闭被窄带噪声淹没的子信道，达到传输线的最佳利用，把误码和噪声减至最小，提高了系统传输容量。此外，ADSL 利用自适应滤波的新发展，如栅格编码及RS 码，提高抗噪声性能，采用非对称回波抵消技术以消除回波干扰。ADSL 系统分别在局端和用户端配置ADSL 调制解调器，采用DM
44、T FFT，实现对信号处理及调制与解调。由电话网来的电话业务，通过普通电话业务（POTS）分离器用无源耦合方式接到普通电话线上。交换局（LEX）节点经过ADSL 调制解调器和POTS 分离器，分出与插入话音，与高速数据一起通过双绞铜线传到用户端，再经过用户端的分离器与ADSL 调制解调器，将信息送到用户的PC 机或电视终端。由于ADSL的用户线路主要由电话线(一种低标准的UTP)组成，数字信息的衰减主要与传输和信号频率有关。在相同的传输速率下，线路衰减是影响ADSL性能的主要因素。随着传输速率的提高，ADSL的有效传输距离将随之缩短。在1.5Mbps的速率下，一对0.6mm线径的电话线传输距离
45、可达6Km，而一对0.4mm线径的电话线的传输距离缩短为4.6Km。根据我国电话网络的实际情况；电话电缆的抗干扰性能较差(每米扭绞节数太少)易串音，线路转接头过多，线径不一致造成阻抗不匹配，故ADSL的实际应用通常在2Mbps速率以下、3.5Km范围以内。电信部门对一般家庭用户提供的多为512Kbps的速率。由于ADSL技术是一种比较成熟的技术，在进行数据传送的同时，还保留着普通电话的业务，是一种“两网合一”(电话网、宽带网)、用户独享宽带的“在线”接入方式，也是当前欧美发达国家常用的宽带技术之一。ADSL 技术利用现有双绞线传输宽带业务，可保护投资；降低成本，特别适于大量分散的住宅用户。它被
46、广泛用于Internet 接入、远端LAN 接入、视频点播（VOD）、远程教学、多媒体检索等宽带业务的接入与传输。目前ADSL 技术及其应用正不断发展，与之相应的ADSL 调制与处理芯片也大量推向市场，电信设备厂商也生产出不同类型的ADSL 调制解调产品并积极开拓市场，使ADSL 系统在接入网中不断拓宽应用。VDSL(Very height data rate Digital Subscriber Loop)甚高速数字用户环线，是xDSL技术的新一代产品，它比ADSL有更高的带宽、使用上也更为简便。与ADSL一样，VDSL也采用频分复用方式，将POTS及VDSL的上、下行信号分配在不同的频带内传输，但它的传输速率却远
