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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/14,#,项目五 智能建筑网络通信系统,任务 1 认知网络通信系统,任务,2 通讯网络系统的组成、结构,项目五,任务 3 智能建筑网络通信系统的管理与维护,任务1 认知网络通信系统,网络通信系统的定义,一,计算机网络是利用通信线路将地理位置分散的、具有独立功能的许多计算机系统连接起来,按照某种协议进行数据通信,并通过一个能为用户自动管理资源的网络操作系统,以实现资源共享的信息系统。,任务1 认知网络通信系统,计算机网络形成和发展,二,从1946年世界上第一台数字计算机问世到当前高速网络技术,按照计算机网络发展在不同历史阶段出现的典型技术,可将计算机网络的发展分为面向终端的计算机通信网、分组交换网、计算机网络体系结构和高速网络技术四个阶段(详见教材P128-P131)。,(一)面向终端的计算机通信网,面向终端的计算机通信网是计算机通过线路控制器和远程终端连接的形式。,(二)分组交换网,分组交换(packet switching)也称为包交换,它是现代计算机网络的技术基础。,任务1 认知网络通信系统,计算机网络形成和发展,二,(三)计算机网络的体系结构,在网络中,相互通信的计算机必须高度协调工作,而这种“协调”是相当复杂的。但是,随着社会的发展,不同网络体系结构的用户迫切要求能互相交换信息。,在这一时期(20世纪70年代末到80年代初)内,出现了利用人造通信卫星进行中继的国际通信网络,出现了局域网络的商品化和实用化、网络互联和实用化、网络互联技术不断成熟和完善、网络环境下的信息处理分布式处理的应用和分布式数据库的应用。,任务1 认知网络通信系统,计算机网络形成和发展,二,(四)高速网络技术,20世纪80年代末开始,计算机网络进入发展的第四代时期,其主要标志可归纳为网络传输介质光纤化、信息高速公路的建设;多媒体网络及宽带综合业务数字网(B-ISDN)的开发和应用;职能网络的发展;对计算机网络更高的分布式系统的研究促使高速网络发展,相继出现了高速以太网、光纤分布式数据接口FDDI、快速分组交换技术,包括帧中继、异步转移模式等。,任务1 认知网络通信系统,计算机网络的应用,三,计算机网络的主要功能包括如下几个方面。,(一)数据通信,现代社会信息量激增,信息交换也日益增多,每年有几万吨信件要传递。利用计算机网络传递信件是一种全新的电子传递方式。,(二)资源共享,在计算机网络中有许多昂贵的资源,如大型数据库、巨型计算机等并非为每一用户所拥有,所以必须实行资源共享。,任务1 认知网络通信系统,计算机网络的应用,三,(三)增加可靠性,在计算机网络中,每种资源(尤其程序和数据)可以存放在多个地点,而用户可以通过多种途径来访问网内的某个资源,从而避免了单点失效对用户产生的影响。,(四)提高系统处理能力,单机的处理能力是有限的,且由于种种原因(如时差),计算机之间的忙闲程度是不均匀的。从理论上讲,在同一网内的多台计算机可通过协同操作和并行处理来提高整个系统的处理能力,并使网内各计算机负载均衡。由于计算机网络具备上述功能,因此可以得到广泛的应用。,任务1 认知网络通信系统,Internet的发展,四,总的说来,因特网是一个覆盖全球的计算机网络。Internet泛指全世界各国家利用TCP/IP通信协议所建立的整个网络(范围包括全世界而不单指某一地)。,从19世纪60年代末至70年代初,由美国国防部资助,建立了ARPANET网络。,1972年,来自全世界电脑业和通信业的专家学者在美国华盛顿举行了第一届国际计算机通信会议,大家就在不同的计算机网络之间进行通信达成协议,决定成立一个Internet 工作组,负责建立一种能保证计算机之间进行通信的标准规范。,1983年,原来的ARPANET自行分裂成两个网络,即ARPANET和MILNET,但它们之间仍保持着互连状态,彼此之间仍能进行通信和资源共享。,任务1 认知网络通信系统,Internet的发展,四,1986年,美国国家科学基金会网NSFNET(National Science Foundation Network)诞生了,它对Internet的发展起着极其重要的推动作用。,但是为了科技的发展,美国政府并没有对网络上的任何行为收取大量的权利金(因为国际互联网是美国政府出钱研究开发的),所以很多的研究机构,得以以很低的成本加入Internet技术与服务的研究开发中,Internet也因此得以发展成全世界最广的网络。,任务2 通信网络系统的组成、结构,计算机网络相关概念,一,(一)计算机网络的组成,计算机网络在逻辑上可分为承担信息处理任务的资源子网和负责信息传递的通信子网。,1.资源子网,资源子网负责全网的数据处理业务,向用户提供各种网络资源和网络服务。它由计算机主机(,Host,)、终端(,Terminal,)等硬件和网络操作系统、数据库、应用程序等软件构成。,2.通信子网,通信子网由通信设备和通信线路组成。通信线路之间的连接方式由用户选择不同的网络而定,通常可以用专线、电话线、微波或通信卫星等。通信线路是指传输信息的信道,可以是双绞线、同轴电缆、无线电线路、卫星线路、微波中继线路、光缆等。,任务2 通信网络系统的组成、结构,计算机网络相关概念,一,(二)通信网络系统的主要组成部分,1.通信线路,通信线路是计算机网络的基础设施,各种各样的通信线路将网络中的设备连接起来,保障传输信号的畅通。,2.网络设备,目前计算机网络通信系统最重要的网络连接设备有三种:路由器、访问服务器和调制解调器。,3.服务器和客户机,计算机是,Internet,中不可缺少的成员,它是信息资源和服务的载体。接入,Internet,的计算机既可以是像深蓝一样的巨型机,也可是一台普通的微机或笔记本电脑,所有连接在,Internet,上的计算机我们统称为主机。,4.软件系统,软件系统包括操作系统、客户程序和网络通信协议。操作系统的重要性是不容置疑的。,任务2 通信网络系统的组成、结构,计算机网络相关概念,一,(三)局域网的特点,计算机网络划分方法很多,通常可按照覆盖范围划分为局域网、城域网和广域网。局域网具备以下几个特点:,(1)有限的地理范围。一般来说局域网的覆盖范围应该在10 m10 km,(2)较高的带宽,信息传输速率高。局域网的传输速率一般在10100 Mbps。,(3)数据传输可靠,较低的误码率。一般在10,-8,10,-11,。,(4)有限的站数。一般在1 024台以内。,(5)各站是平等关系而不是主从关系。,(6)共享传输介质,一般为广播网络。,(7)一般为一个单位所拥有。,8)拓扑结构简单,易于实现。,任务2 通信网络系统的组成、结构,计算机网络相关概念,一,在智能建筑中运行的通信网络为局域网,其中高数据率,短距离和低误码率是局域网的三大典型特性。,(四)局域网拓扑结构,拓扑(,Topology,)是指网络在物理上或逻辑上的布置方式。在计算机网络中,拓扑结构可以形象地描述计算机网络的安排和配置,包括各种结点和结点的相互关系。局域网在传输介质、介质存取控制方法上有自己的特点。,局域网常见的网络拓扑结构主要分为三种类型。,任务2 通信网络系统的组成、结构,计算机网络相关概念,一,1.总线型拓扑结构,总线型拓扑采用一个共享信道作为传输介质,所有的结点都通过相应的硬件接口直接连接到这一传输介质上。总线型拓扑结构如图5-1所示。,图5-1 总线型局域网拓扑结构,(a)物理结构;(b)拓扑结构,任务2 通信网络系统的组成、结构,计算机网络相关概念,一,2.环型拓扑结构,环型拓扑结构由结点和连接结点的通信链路组成一个闭合环,每个结点都能接收从其连接的链路传输的数据,并把该数据沿着环传输到下一个链路。环型拓扑结构如图5-2所示。,图5-2 环型局域网拓扑结构,(a)物理结构;(b)拓扑结构,任务2 通信网络系统的组成、结构,计算机网络相关概念,一,3.星型拓扑结构,星型拓扑结构是由中央结点和通过点到点通信链路连接到中央结点的各个站点组成,中央结点采用控制策略进行集中式控制。因此中央节点比较复杂。如图5-3所示。,图5-3 星型局域网拓扑结构,(a)物理结构;(b)拓扑结构,任务2 通信网络系统 的组成、结构,系统集成,二,(一)系统集成定义,所谓系统集成(,SI,System Integration,),就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术,将各个分离的设备(如个人电脑)、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中,使资源达到充分共享,实现集中、高效、便利的管理。智能建筑系统集成,智能建筑系统集成(,Intelligent Building System Integration,)指以搭建建筑主体内的建筑智能化管理系统为目的,利用综合布线技术、楼宇自控技术、通信技术、网络互联技术、多媒体应用技术、安全防范技术等将相关设备、软件进行集成设计、安装调试、界面定制开发和应用支持。,系统集成有五大显著特点(详见教材P140)。,任务2 通信网络系统的组成、结构,系统集成,二,(二)网络系统集成内容,在网络系统集成的过程中,主要完成的工作内容应包括以下几个方面。,1.网络规划,为即将建立的网络系统提出一套完整的设想和方案,其中应包括网络系统的可行性研究与计划、需求分析、网络中软硬件设备的选择、网络系统的选择、网络结构设计的确定、投资估算、网络建立文档的规范等,即它是网络系统集成的整体规划。,2.网络系统设计,在网络规划的前提下,网络系统设计包括网络拓扑结构的设计、网络服务器和工作站的选型、系统的结构化布线、网络操作系统的集成、应用软件的集成与开发等。这一部分工作的技术性很强,需要专门从事网络设计的人员,并能够考虑具体的技术问题。,任务2 通信网络系统的组成、结构,系统集成,二,3.网络系统的实施,严格的工程化管理可以保证系统顺利地实施。网络系统实施包括采购、验收硬件设备、具体安装、配置、集成测试系统、保证按系统设计的要求实现网络系统的连接,直至正常运行,并负责培训和维护 4.网络系统的测试与验收,制订具体的网络测试指标和详细的验收标准。此项工作应紧紧围绕系统目标、网络设计等内容来进行。,5.系统的保障和维护,建成网络后并非一劳永逸,需要不断更新保护。,任务2 通信网络系统的组成、结构,综合布线系统,三,(一)综合布线系统概述,综合布线系统是建筑技术与信息技术相结合的产物,是计算机网络工程的基础。,综合布线系统是跨学科跨行业的系统工程,作为信息产业体现在以下几个方面:楼宇自动化系统(BA)、通信自动化系统(CA)、办公室自动化系统(OA)、计算机网络系统。,综合布线系统是衡量智能建筑智能化程度的重要标志;综合布线系统是智能建筑内部联系和对外通信的传输网络;综合布线系统是智能建筑中连接各种设施的传输媒介;综合布线系统能适应智能建筑今后发展的需要;综合布线系统与智能建筑融合成为一体。总之,智能建筑在规划设计直到今后使用的全过程中,与综合布线系统的关系是极为密切的,必须在各个环节加以重视。,任务2 通信网络系统的组成、结构,综合布线系统,三,(二)综合布线系统的组成(详见教材P141-P144),布线系统目前被划分为7个子系统,它们是工作区子系统、水平干线子系统、垂直干线子系统、楼宇(建筑群)子系统、设备间子系统和进线间子系统,如图5-4所示。,图5-4,综合布线系统,任务2 通信网络系统的组成、结构,综合布线系统,三,1.工作区子系统,工作区子系统又称为服务区子系统,它是由RJ45跳线与信息座所连接的设备(终端或工作站)组成。,2.水平干线子系统,水平干线子系统也称为水平子系统。水平干线子系统是整个布线系统的一部分,它是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架,结构一般为星型结构。,3.管理间子系统,管理间子系统由交连、互联和I/O组成。,任务2 通信网络系统的组成、结构,综合布线系统,三,4.垂直干线子系统,垂直干线子系统也
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