目录
第4章以太网业务接口板........................................................................................................4-1
4.1 8路10M/100M以太网接口板ET1O.................................................................................4-2
4.1.1 功能和原理..............................................................................................................4-2
4.1.2 面板说明.................................................................................................................4-4
4.1.3 技术参数.................................................................................................................4-5
4.2 6路以太网接口板2光4电EF1...................................................................................4-6
4.2.1 功能和原理..............................................................................................................4-6
4.2.2 面板说明.................................................................................................................4-8
4.2.3 技术参数...............................................................................................................4-10
4.3 2路10M/100M以太网接口板ET1D................................................................................4-10
4.3.1 功能和原理............................................................................................................4-10
4.3.2 面板说明...............................................................................................................4-12
4.3.3 技术参数...............................................................................................................4-14
4.4 4端口10M/100M以太网二层交换处理板EFS................................................................4-15
4.4.1 功能和原理............................................................................................................4-15
4.4.2 面板说明...............................................................................................................4-17
4.4.3 技术参数...............................................................................................................4-18
4.5 4端口10M/100M以太网透明传输处理板EFT................................................................4-19
4.5.1 功能和原理............................................................................................................4-19
4.5.2 面板说明...............................................................................................................4-21
4.5.3 技术参数...............................................................................................................4-21
插图目录
图4-1 ET1O板的原理......................................................................................................4-3图4-2 ET1O板的面板......................................................................................................4-4图4-3 EF1板的原理.........................................................................................................4-7图4-4 EF1板的面板.........................................................................................................4-9图4-5 ET1D板的原理....................................................................................................4-11图4-6 ET1D板的面板....................................................................................................4-13图4-7 EFS板的原理......................................................................................................4-16图4-8 EFS板的面板......................................................................................................4-17图4-9 EFT板的原理......................................................................................................4-20图4-10 EFT板的面板....................................................................................................4-21
表格目录
表4-1 以太网单板比较....................................................................................................4-1表4-2 ET1O板的面板说明..............................................................................................4-5表4-3 EF1板的面板说明.................................................................................................4-9表4-4 ET1D板的面板说明.............................................................................................4-14表4-5 EFS板的面板说明...............................................................................................4-17表4-6 EFT板的面板说明...............................................................................................4-21
第4章以太网业务接口板
OptiX 155/622H支持的以太网单板有ET1O ET1D EF1EFS和EFT 它们的区别请看表4-1
表4-1以太网单板比较
4.1 8路10M/100M以太网接口板ET1O
ET1板提供了8路10M/100M自适应的以太网电接口上行方向ET1O板
对接入的10M/100M以太网数据帧进行VLAN识别根据VLAN或端口来
分配带宽通过ML-PPP协议进行数据切片在网络处理模块完成数据缓存
和队列调度并实现E1至VC-4的映射下行方向ET1O板从VC-4中恢
复出E1信号在网络处理模块通过ML-PPP协议完成以太网帧的重组在
网络处理模块ET1O板还可以完成MAC Medium Access Control 媒体访
问控制层的转发从而支持多个局域网的互连
4.1.1 功能和原理
1. 功能
z提供8个10M/100M的自适应以太网电接口
z以太网接口电气特性遵循IEEE 802.3x协议
z可以将18个10M/100M以太网帧映射进148个VC-12ET1O板
的每个端口可以映射为E1的数目为N i则需满足N i48ET1O板可
以映射为E1的数目为N i48i为ET1O板的以太网接口数目i=1
8
z支持ML-PPP RFC 1990协议
z由于是将以太网帧映射进148个E1利用SDH相同的点到点点
到多点方式进行传输因此可以充分利用SDH的保护能力
z ET1O板提供基于VLAN Virtual Local Aera Network 虚拟局域网
和端口的带宽共享统计复用提高带宽的利用率
z提供以太网的二层路由功能MAC地址表容量为8K
z提供用户的安全隔离及用户内VLAN的安全隔离功能一块ET1O板
最多支持8个用户
z支持组播和广播的功能对于广播包ET1O板向同一用户具有相同
VLAN的所有端口转发ET1O板通过IGMP SNOOPING组播功能
从而建立组播地址的路由信息避免广播风暴
z提供IEEE 802.1D生成树STP协议功能避免在存在回路的网络
拓扑结构中出现MAC帧不能正常转发广播风暴MAC帧接收错
序等情况
z ET1O板提供多种内外环回方式便于快速定位故障和排除故障
z提供帧的流量统计上报和告警等功能
技术细节
顾名思义VLAN 就是虚拟局域网比如对于OptiX 155/622H设备的ET1O 板来说可以将它的8个10M/100M 以太网口划分为几个组比如A 组B 组C 组等这样组内的各个用户就象在同一个局域网内可能A组的用户位于多个的设备上而非一个设备一样同时不是本组的用户也无法访问本组的成员
2. 原理
ET1O板的原理如图4-1所示
至
交
叉
单
元
至
主
控
单
元8
图4-1ET1O板的原理
ET1O板的各功能模块说明如下
z以太网接口模块
本模块完成以太网物理层PHY层和媒体访问控制层MAC层的处理
接收方向PHY层通过拉手条的8个RJ-45接口接收网线送来的信号10M
的曼彻斯特编码信号/100M的MLT-3编码信号经过PHY层数据/时钟恢
复解扰解码等处理将码型转换为MII标准的媒体无关接口可以接
收的NRZ码并送往MAC模块该信号在MAC模块中经过帧定界剥离
前导码恢复出完整的MAC帧并完成CRC校验处理后通过总线送往存储
转发单元
发送方向从存储转发单元送来的数据加上前导码CRC校验后通过MII
接口送入PHY层再经过PHY层的编码加扰等将码型转变为10M的曼
彻斯特编码信号或100M的MLT-3编码信号通过以太网口送到网线上进行
发送
z存储转发单元
本单元对以太网数据进行处理实现以太网口与多个不多于48E1口的
映射先将以太网数据MAC包以64字节为单位进行切片然后根据配
置的E1端口的忙闲状态将分片均匀的分配给每一个E1进行传输
z控制单元
本单元完成对ET1O板所有芯片的控制和管理并完成ET1O板与主控单元
的通信的功能
z封装单元
经过在存储转发模块切片处理后的数据在本单元进行封装处理
发送方向对数据进行HDLC封装进行CRC校验
接收方向检测标记解数据处理同时进行CRC校验恢复出数据分片
z映射/解映射单元
本单元完成E1和VC-4信号间映射/解映射的功能
4.1.2 面板说明
ET1O板仅能插在设备的IU4槽位其拉手条的外形及对外接口如图4-2所
示
图4-2ET1O板的面板
表4-2 ET1O 板的面板说明
序号
标号
丝印
说明
备注
告警灯常灭
ET1O 板无告警发生
告警灯每隔一秒闪烁3次有紧急告警发生 告警灯每隔一秒闪烁2次
有主要告警发生 告警灯每隔一秒闪烁1次
有次要告警发生
告警灯和运行灯同时1秒亮1秒灭
等待软件加载
1 ALM
单板告警灯
告警灯和运行灯同时100ms 亮100ms 灭软件加载中 运行灯100ms 亮100ms 灭单板处于未开工状态
运行灯2秒亮2秒灭单板处于脱机工作状态 2 RUN
单板运行灯
运行灯1秒亮
1秒灭
单板处于正常运行状态
3
8 7 6 5 4 3 2 1
以太网电接口 RJ-45电接口丝印号表示端口号
4 网口运行灯 当网口链路有数据经过时灯亮黄灯
5
网口链路指示灯
当网线连接到网口时
灯亮
绿灯
4.1.3 技术参数
尺寸
宽
深
厚=321.0mm 218.5mm
2.0mm
功耗 26.1W 重量
0.74kg
4.2 6路以太网接口板2光4电EF1
EF1板提供了6路以太网接口其中2路为100M以太网光接口4路为
10M/100M兼容的自适应以太网电接口上行方向EF1板对接入的以太网
数据帧进行VLAN识别根据VLAN或端口来分配带宽通过ML-PPP协
议进行数据切片在网络处理模块完成数据缓存和队列调度并实现E1至
VC-4的映射下行方向EF1板从VC-4中恢复出E1信号在网络处理模
块通过ML-PPP协议完成以太网帧的重组在网络处理模块EF1板还可以
完成MAC层的转发从而支持多个局域网的互连
EF1板仅能插在设备的IU4槽位
4.2.1 功能和原理
1. 功能
z提供4路10M/100M的自适应以太网电接口和2路100M以太网光接
口光口在空闲时自动关断
z EF1板的根据光模块为多模和单模分为两种类型的单板标准工作波
长为1300nm单模EF1板的传输距离为15km而多模EF1板的传
输距离为2km
z以太网接口电气特性遵循IEEE 802.3x协议
z可以将以太网帧映射进148个VC-12EF1板的每个端口可以映射
为E1的数目为N i则需满足N i48EF1板可以映射为E1的数目为
N i48i为以太网接口单元的以太网接口的数目i=16
z支持ML-PPP RFC 1990协议
z由于是将以太网帧映射进148个E1而且采用与SDH相同的点到
点点到多点的方式进行传输因此可以充分利用SDH的保护能力
z支持基于端口的VLAN划分遵循IEEE 802.1Q协议的VLAN管理
z EF1板可以以VLAN的方式进行用户的带宽隔离带宽管理和汇聚
z EF1板提供基于VLAN和端口的带宽共享统计复用提高带宽的利
用率
z支持端口侧和链路侧MAC层交换提供8K容量的MAC地址自学习
遵循IEEE 802.1D生成树协议
z提供帧的流量统计上报和告警等功能
z EF1板提供多种内外环回方式便于快速定位故障和排除故障
z基于二层的QoS
2. 原理
EF1板的原理如图4-3所示
至
交
叉
单
元
至
主
控
单
元4
2
图4-3EF1板的原理
EF1板的各功能模块说明如下
z以太网接口模块
本模块完成以太网物理层PHY层和媒体访问控制层MAC层的处理
接收方向
z对于电接口PHY层通过拉手条的4个RJ-45接口接收网线送来的信号10M为曼彻斯特编码信号/100M为MLT-3编码信号经过PHY
层数据/时钟恢复解扰解码等处理将码型转换为标准的媒体无关
接口MII可以接收的NRZ码并送往MAC模块该信号在MAC
模块中经过帧定界剥离前导码恢复出完整的MAC帧最后完成
CRC校验处理后通过总线送往存储转发单元
z对于光接口PHY层通过拉手条的2个MT-RJ接口接收光纤送来的NRZ信号经过光电转换为100M的MLT-3编码信号PHY层数据/
时钟恢复解扰解码等处理将码型转换为标准的媒体无关接口MII
可以接收的NRZ码并送往MAC模块该信号在MAC模块中经过
帧定界剥离前导码恢复出完整的MAC帧最后完成CRC校验处
理后通过总线送往存储转发单元
发送方向
z对于电接口从存储转发单元送来的数据在MAC模块中加上前导码
CRC校验后通过MII接口送入PHY层再经过PHY层的编码加扰
等将码型转变为10M为曼彻斯特编码信号或100M的MLT-3码型通
过以太网口送到网线上进行发送
z对于光接口从存储转发单元送来的数据在MAC模块中加上前导码
CRC校验后通过MII接口送入PHY层再经过PHY层的编码加扰
等将码型转变为100M的NRZ码型通过MT-RJ以太网光口送上光
纤进行发送
z存储转发单元
本单元对以太网数据进行处理实现以太网口与多个不多于48E1口的
映射根据多链路PPP协议的思想先将以太网数据MAC包以64字
节为单位进行切片然后根据配置的E1端口的忙闲状态将分片均匀的分
配给每一个E1进行传输
z控制单元
本单元完成对EF1板所有芯片的控制和管理并完成EF1板与主控单元通
信的功能
z封装单元
经过在存储转发模块切片处理后的数据在本单元进行封装处理即在每个
数据分片的前后打上标签以便从E1信号中将分片准确恢复
发送方向在数据片的首尾处加上标记并对数据进行CRC计算和数据处
理
接收方向检测标记解数据处理同时进行CRC校验恢复出正确数据
分片
z映射/解映射单元
本单元完成VC-4和E1信号间映射/解映射的功能
4.2.2 面板说明
EF1板仅能插在设备的IU4槽位其面板如图4-4所示
表4-3 EF1板的面板说明
序号
标号丝印
说明
备注
告警灯常灭
EF1板无告警发生
告警灯每隔一秒闪烁3次有紧急告警发生 告警灯每隔一秒闪烁2次
有主要告警发生 告警灯每隔一秒闪烁1次
有次要告警发生
告警灯和运行灯同时1秒亮1秒灭
等待软件加载
1 ALM
单板告警灯
告警灯和运行灯同时100ms 亮100ms 灭软件加载中 运行灯100ms 亮100ms 灭EF1板处于未开工状态
运行灯2秒亮2秒灭EF1板处于脱机工作状态 2 RUN
单板运行灯
运行灯1秒亮
1秒灭
EF1板处于正常开工状态
3 F2 F1 以太网光接口 MT-RJ 接口
4 网口链路指示灯 当网线连接到网口时
灯亮
绿灯 5 网口运行灯
当网口链路有数据经过时
灯亮
黄灯
6
T4 T3 T2 T1
以太网电接口 RJ-45接口 7 网口运行灯 当网口链路有数据经过时灯亮黄灯
8
网口链路指示灯
当网线连接到网口时
灯亮
绿灯
4.2.3 技术参数
尺寸宽深厚=321.0mm218.5mm 2.0mm
功耗 25W
重量 0.68kg
4.3 2路10M/100M以太网接口板ET1D
ET1D板在功能和原理上与ET1O板相似与ET1O板不同之处在于它提供
的接口数量和接入容量都比较小同时它可以插在设备的IU1IU2或IU3
槽位中的任意一个以上特点决定了ET1D板主要有以下几个方面的应用
z在以太网数据业务接入量较小时可以用ET1D板在小板位完成以太
网数据业务的接入而IU4板位可以用来传输其他业务
z在ET1O板基础上可以使用ET1D板进行扩容
4.3.1 功能和原理
1. 功能
ET1D板与ET1O板在功能上基本相同主要特点如下
z提供2个10M/100M的自适应以太网电接口
z以太网接口电气特性遵循IEEE 802.3x协议
z可以将以太网业务映射进116个VC-12ET1D板的每个端口可以
映射为E1的数目为N i则需满足N i16ET1D板可以映射为E1的
数目为N i16i为ET1D板的以太网接口数目i=12
z由于ET1D板接入的以太网业务是映射到VC-12中可以利用SDH
的保护方式MSP PP和SNCP为用户提供可靠的传输通道具有
良好的QoS
z ET1D板提供基于VLAN和端口的带宽共享统计复用提高带宽的利
用率
z提供以太网二层路由功能并支持手工在MAC地址表中添加MAC地
址和对应端口的信息MAC地址表容量为8k
z提供用户安全隔离及用户内VLAN的安全隔离功能ET1D板有2个以
太网所以最多支持2个用户
z
支持组播和广播的功能
对于广播包ET1D板向同一用户具有相同VLAN 的所有端口转发对于组播包ET1D板通过IGMP SNOOPING 组播功能建立组播地址的路由信息
组播包只在该组播组内进行转发
从而避免广播风暴
z支持IEEE 802.1D 生成树STP 协议功能避免在存在回路的网络拓扑结构中出现MAC 帧不能正常转发
广播风暴MAC帧接收错
序等情况
z ET1D 板提供多种内外环回方式便于快速定位故障和排除故障
z 提供帧的流量统计上报和告警等功能
2. 原理
ET1D板的逻辑框图如图4-5所示
至
交
叉
单
元
至
主
控
单
元2
图4-5ET1D板的原理
从图4-5可见ET1D板可以分为以太网接口模块存储转发单元控制单元复用/解复用封装单元映射/解映射单元五个模块各功能模块分别介绍如下
以太网接口模块
本模块完成以太网物理层PHY层和媒体访问控制层MAC层的处理接收方向通过拉手条上的2个RJ-45接口接收网线送来的信号10M的曼彻斯特编码信号/100M的MLT-3编码信号经过PHY层数据/时钟恢复
解扰解码等处理将码型转换为MII标准的媒体无关接口可以接收的
NRZ码并送往MAC模块该信号在MAC模块中经过帧定界剥离前导
码恢复出完整的MAC帧并完成CRC校验处理后通过总线送往存储转发
单元
发送方向从存储转发单元送来的数据在MAC层被加上前导码CRC校验
后通过MII接口送入PHY层再经过PHY层的编码加扰等将码型转变为
10M的曼彻斯特编码信号或100M的MLT-3编码信号通过以太网口送到
网线上进行发送
存储转发单元
本单元对以太网数据进行处理实现以太网口与多个不多于16E1口的
映射
接收方向本单元分析从MAC层来的以太网数据通过端口识别和VLAN
识别采用ML-PPP协议对数据帧进行切片和加标签根据用户配置的E1
端口的忙闲状态将分片送给复用/解复用封装单元并完成基于端口全双工
的流控功能
发送方向本单元处理复用/解复用封装单元来的数据流根据ML-PPP协
议的标签将多个E1的数据重组成完整的数据帧并根据路由送给以太网接
口模块或转发到复用/解复用封装单元的相应端口
控制单元
本单元完成对ET1D板所有芯片的控制和管理并完成ET1D板与主控单元
的通信的功能
复用/解复用封装单元
经过在存储转发模块切片处理后的数据在本单元进行封装处理
接收方向对数据进行HDLC封装进行CRC校验
发送方向检测标记解数据处理同时进行CRC校验恢复出数据分片
映射/解映射单元
本单元完成E1和VC-4信号间的映射/解映射功能
4.3.2 面板说明
ET1D板的面图4-6所示图中的标号说明见表4-4
图4-6ET1D板的面板
表4-4 ET1D 板的面板说明
序号
标号丝印
说明
备注
告警灯常灭
无告警发生
告警灯每隔一秒闪烁3次有紧急告警发生 告警灯每隔一秒闪烁2次
有主要告警发生 告警灯每隔一秒闪烁1次
有次要告警发生
告警灯和运行灯同时1秒亮1秒灭
等待软件加载
1 ALM
单板告警灯
告警灯和运行灯同时100ms 亮100ms 灭软件加载过程中 运行灯100ms 亮100ms 灭单板处于未开工状态
运行灯2秒亮2秒灭单板处于脱机工作状态 2 RUN
单板运行灯
运行灯1秒亮
1秒灭
单板处于正常开工状态
3 2 1 以太网电接口 RJ-45电接口丝印号表示端口号
4 网口运行灯 当网口链路有数据经过时灯亮黄灯
5
网口链路指示灯
当网线连接到网口时
灯亮
绿灯
4.3.3 技术参数
尺寸
宽深
厚=89.0mm 218.5mm 2.0mm
功耗 15.0W 重量
0.26kg
4.4 4端口10M/100M以太网二层交换处理板EFS
EFS板是具有二层交换功能的以太网处理板它完成4路10M/100M以太
网业务的接入实现业务的汇聚点到点透明传输和EOS Ethernet Over
SDH功能
EFS可以插在设备的IU1IU2或IU3槽位
4.4.1 功能和原理
1. 功能
z提供4个10M/100M以太网电接口
z以太网接口电气特性遵循IEEE 802.3x协议
z可以将以太网业务映射进1126个VC-12或12个VC-3上行到SDH
的最大带宽为622Mbit/s
z支持24个VCTRUNK
z可以利用SDH的保护方式MSP和SNCP为用户提供可靠的传输
通道具有良好的QoS
z支持以太网数据的二层交换
z支持LCAS Link Capacity Adjustment Scheme
z支持快速以太网业务间的透传汇聚
z支持EPL EVPL EPLAN和EVPLAN业务
z支持不大于9600Bytes的JUMBO帧
z支持MPLS Multi-Protocol Label Switching Martini封装帧格式
z支持CAR Committed Access Rate带宽调整颗粒为64kbps
z支持MAC自学习老化支持广播组播支持快速生成树协议RSTP
Rapid Spanning Tree Protocol
z提供用户安全隔离及用户内VLAN的安全隔离功能
z支持MAC地址的过滤功能支持对广播报文的抑制
z提供基于VLAN和端口的带宽共享统计复用提高带宽的利用率
z采用GFP Generic Framing Procedure协议对数据包进行封装
z支持接收和发送测试帧帧格式采用华为光网络统一格式
z支持在线测试报文帧的识别和透传
z提供多种内外环回方式便于快速定位故障和排除故障
z提供帧的流量统计上报和告警等功能
2. 原理
EFS 板的原理如图4-7所示
至交叉单元
至主控
单元
4
图4-7 EFS 板的原理
从图4-7可见EFS 板可以分为物理层接口模块业务处理模块复用/解复用封装单元映射/解映射单元控制单元 各功能模块分别介绍如下 物理层接口模块
本模块完成以太网物理层PHY 层处理
接收方向以太网信号经RJ-45接口接入单板经过PHY 层进行数据/时钟恢复解扰解码等处理后
送往MAC 模块
发送方向从业务处理模块送来的数据经过PHY 层的编码加扰等处理后发送到以太网接口
业务处理模块 本模块由媒体访问控制层
MAC 层
和存储转发单元组成完成对以太网
数据的恢复二层交换路由查找业务汇聚等处理
接收方向以太网信号在MAC 模块中经过帧定界剥离前导码恢复出完整的MAC 帧并完成CRC 校验性能统计等功能后送往存储转发单元根据业务需要到达目的地以太网业务被分成两种情况进行转发如果是进行本地交换的业务则转发到存储转发单元的其他端口
下行传送到EFS 板
的以太网端口如果是EOS 业务则将业务转发到复用/解复用封装模块
发送方向本单元处理复用/解复用封装单元来的数据流并将数据重组成完
整的数据帧然后根据路由送给MAC层或转发到复用/解复用封装单元的相
应端口
复用/解复用封装单元
经过在存储转发模块切片处理后的数据在本单元进行封装处理
接收方向对数据进行LAPS/HDLC/GFP 封装进行CRC校验
发送方向检测标记解数据处理同时进行CRC 校验恢复出数据分片
映射/解映射单元
本单元完成以太网数据信号与SDH信号之间的映射/解映射功能
控制单元
本单元完成对EFS 板所有芯片的控制和管理并通过邮箱完成EFS板与主
控单元的通信
4.4.2 面板说明
EFS板的面板如图4-8
所示图中的标号说明见表4-5
图4-8EFS板的面板
表4-5EFS板的面板说明
序号标号丝印说明备注
1 4 3
2 1 以太网电接口 RJ-45电接口丝印号表示端口号
2 网口运行灯当网口链路有数据经过时灯亮黄灯
3 网口链路指示灯当网线连接到网口时灯亮绿灯
4 RUN 单板运行灯
运行灯100ms亮100ms灭单板处于未开工状态
运行灯2秒亮2秒灭单板处于脱机工作状态
企业网络规划和设计方案 目录 一、工程概况 (2) 1、工程详述 (2) 2、项目工期 (3) 二、需求分析 (3) 1、网络要求 (3) 2、系统要求 (5) 3、用户要求 (5) 4、设备要求 (6) 三、网络系统设计规划 (6) 1、网络设计指导原则 (6) 2、网络设计总体目标 (7) 3、网络通信联网协议 (7) 4、网络IP 地址规划 (8) 5、网络技术方案设计 (8) 6、网络应用系统选择 (13) 7、网络安全系统设计 (14) 8、网络管理维护设计 (14)
四、网络布线系统设计 (14) 1、布线系统总体结构设计 (14) 2、工作区子系统设计 (15) 3、水平子系统设计 (15) 4、管理子系统设计 (16) 5、干线子系统设计 (16) 6、设备间子系统设计 (16) 7、建筑群子系统设计 (16) 一、工程概况 1、工程详述 集团总部公司有1000 台PC；公司共有多个部门，不同部门的相互访问要有限制，公司有自己的内部网页与外部网站；公司有自己
的OA 系统；公司中的台机能上互联网；核心技术采用VPN ；集团包括六家子公司，包括集团总部在内共有2000 多名员工；集团网内部覆盖7 栋建筑物，分别是集团总部和子公司的办公和生产经营场所，每栋建筑高7 层，都具有一样的内部物理结构。一层设有本建筑的机房，少量的信息点，供未来可能的需求使用，目前并不使用(不包括集团总部所在的楼)。二层和三层，每层楼布有96 个信息点。四层到七层，每层楼布有48 个信息点，共3024 个信息点。。每层楼有一个设备间。楼内综合布线的垂直子系统采用多模光纤，每层楼到一层机房有两条12 芯室内多模光纤。每栋建筑和集团总部之间通过两 条12 芯的室外单模光纤连接。要求将除一层以外的全部信息点接入 网络，但目前不用的信息点关闭。 2、项目工期 2009 年5 月28 日-------2009 年6 月28 日 二、需求分析 1、网络要求 满足集团信息化的要求,为各类应用系统提供方便、快捷的信息 通路；具有良好的性能，能够支持大容量和实时性的各类应用；能够 可靠运行，具有较低的故障率和维护要求。提供网络安全机制，满足 集团信息安全的要求，具有较高的性价比，未来升级扩展容易，保护
?以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书 一、UTP（非屏蔽网线）的介绍 非屏蔽网线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，两根绝缘铜导线按照一定密度绞在一起，每一根导线在传输中辐射的电波会与另外一根的抵消，这样可降低信号的干扰程度。 用来衡量UTP的主要指标有： 1、衰减：就是沿链路的信号损失度量。 2、近端串扰：测量一条UTP链路对另一条的影响。 3、直流电阻。 4、衰减串扰比（ACR）。 5、电缆特性。 二、10/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计 10/100/1000BASE-T以太网口电路按照连接器的种类网口电路可以分为：网口变压器集成在连接器里的网口电路和网口变压器不集成在连接器里的网口电路。 1、网口变压器未集成在连接器里的网口电路原理图 网口电路主要包括PHY芯片，网口变压器，网口连接器三部分，图中左侧的八个49.9Ω的电阻是差分线上的终端匹配电阻，其阻值的大小由差分线的特性阻抗决定，当变压器内的线圈匝数发生变化时，其阻值也跟随变化，保证两者的阻抗匹配。由电容组成的差模、共模滤波器可以增强EMC性能。在线圈的中心抽头处接的电容可以有效的改善电路的抗EMC性能，合理的选择电容值可以使电路的EMC做到最优。电路的右侧四个75Ω的电阻是电路的共模阻抗。 2、网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图
网口电路主要包括PHY芯片，网口连接器两部分，网口变压器部分集成在接口内部，同样左侧的49.9Ω的电阻阻值也是由变压器的匝数及差分线的特性阻抗决定的。中间的电容组成共模、差模滤波器，滤除共模及差模噪声。75Ω的共模电阻也集成在网口连接器的内部。 3、网口指示灯电路原理图 带指示灯的以太网口电路原理图与不带指示灯灯的大致相同，只是多出指示灯的驱动电路。 注意点： 1）、两个匹配电阻是否需要根据PHY层芯片决定，如有的PHY层芯片内部集成匹配电阻就不需要。匹配电阻是接地还是接电源也是由PHY芯片决定，一般接电源。 2）、芯片侧中间抽头需要通过磁珠串接电源，并且注意每一路接一个磁珠，并通过电容0.01-0.1uf接数字地。 3）、点灯部分电路，link和ACT灯走线要加磁珠处理，同时供电电源也要加磁珠处理。但所有显示驱动灯的电源可以共用一个磁珠。 4）、变压器与连接器部分的匹配电阻75欧姆和50欧姆精度可以放低到5％。
以太网EMC接口电路设计及PCB设计 我们现今使用的网络接口均为以太网接口，目前大部分处理器都支持以太网口。目前以太网按照速率主要包括10M、10/100M、1000M三种接口，10M应用已经很少，基本为10/100M所代替。目前我司产品的以太网接口类型主要采用双绞线的RJ45接口，且基本应用于工控领域，因工控领域的特殊性，所以我们对以太网的器件选型以及PCB设计相当考究。从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MAC（Media Access Controlleroler）控制和物理层接口（Physical Layer，PHY）两大部分构成。大部分处理器内部包含了以太网MAC控制，但并不提供物理层接口，故需外接一片物理芯片以提供以太网的接入通道。面对如此复杂的接口电路，相信各位硬件工程师们都想知道该硬件电路如何在PCB上实现。 下图1以太网的典型应用。我们的PCB设计基本是按照这个框图来布局布线，下面我们就以这个框图详解以太网有关的布局布线要点。 图1 以太网典型应用 1.图2网口变压器没有集成在网口连接器里的参考电路PCB布局、布线图，下面就以图2介绍以太网电路的布局、布线需注意的要点。 图2 变压器没有集成在网口连接器的电路PCB布局、布线参考 a)RJ45和变压器之间的距离尽可能的短，晶振远离接口、PCB边缘和其他的高频设备、走线或磁性元件周围，PHY层芯片和变压器之间的距离尽可能短，但有时为了
顾全整体布局，这一点可能比较难满足，但他们之间的距离最大约10~12cm，器件布局的原则是通常按照信号流向放置，切不可绕来绕去； b)PHY层芯片的电源滤波按照要芯片要求设计，通常每个电源端都需放置一个退耦电容，他们可以为信号提供一个低阻抗通路，减小电源和地平面间的谐振，为了让电容起到去耦和旁路的作用，故要保证退耦和旁路电容由电容、走线、过孔、焊盘组成的环路面积尽量小，保证引线电感尽量小； c)网口变压器PHY层芯片侧中心抽头对地的滤波电容要尽量靠近变压器管脚，保证引线最短，分布电感最小； d)网口变压器接口侧的共模电阻和高压电容靠近中心抽头放置，走线短而粗（≥15mil）； e)变压器的两边需要割地：即RJ45连接座和变压器的次级线圈用单独的隔离地，隔离区域100mil以上，且在这个隔离区域下没有电源和地层存在。这样做分割处理，就是为了达到初、次级的隔离，控制源端的干扰通过参考平面耦合到次级； f)指示灯的电源线和驱动信号线相邻走线，尽量减小环路面积。指示灯和差分线要进行必要的隔离，两者要保证足够的距离，如有空间可用GND隔开； g)用于连接GND和PGND的电阻及电容需放置地分割区域。 2.以太网的信号线是以差分对（Rx±、Tx±）的形式存在，差分线具有很强共模抑制能力，抗干扰能力强，但是如果布线不当，将会带来严重的信号完整性问题。下面我们来一一介绍差分线的处理要点： a)优先绘制Rx±、Tx±差分对，尽量保持差分对平行、等长、短距，避免过孔、交叉。由于管脚分布、过孔、以及走线空间等因素存在使得差分线长易不匹配，时序会发生偏移，还会引入共模干扰，降低信号质量。所以，相应的要对差分对不匹配的情况作出补偿，使其线长匹配，长度差通常控制在5mil以内，补偿原则是哪里出现长度差补偿哪里； b)当速度要求高时需对Rx±、Tx±差分对进行阻抗控制，通常阻抗控制在100Ω±10%； c)差分信号终端电阻（49.9Ω，有的PHY层芯片可能没有）必须靠近PHY层芯片的Rx±、Tx±管脚放置，这样能更好的消除通信电缆中的信号反射，此电阻有些接电源，有些通过电容接地，这是由PHY芯片决定的； d)差分线对上的滤波电容必须对称放置，否则差模可能转成共模，带来共模噪声，且其走线时不能有stub ，这样才能对高频噪声有良好的抑制能力。
CompanyIS公司网络设计方案 班级：信管1班 组员：曹斯然、黄一帆
一、需求分析 此网络方案设计的背景是一集团公司，由1个总部和5个分部组成。公司总部为六层楼，一楼迎宾大厅，二楼市场开发中心，三楼研发中心，四楼为会计部，五楼为网络中心,六楼为会议室（已实现无线网络覆盖）以及公司的高层管理人员办公区。分部1（共有5个分部但本报告中仅举其一为例）分为前台和后台。前台包括服务台和会计部，后台下设有维修部。 该公司需建立自己的公司网站、用以向外发布信息与商谈网络业务。总部与各分部之间需保持联系、共享资源。总部与各分部均各自设有总经理总管业务并保持保密性交流联系，能够进行视频会议。其中各个会计部需有较高的保密性、由各自的总经理直接管辖。公司还应设立有自主的邮件系统、数据库；此外公司网络需有较良好的网络扩展性和保密性。此外，我们设定只有经理有接入INTERNET权限，普通员工不能连接外网。 基于以上需求，我们为该公司做了如下规划： ·将总部按照部门划分子网，以二层交换机集成每层的计算机，再集成汇入该核心交换机（第三层交换机）；分部的设置同于总部。将路由作为分部和总部的边际结点以相连形成整个公司的网络。在接入层使用交换机、分布层使用路由，以提高信息交换的效率、减少广播风暴和信息冲突造成的延迟和错误。 ·在公司内部，我们应用虚拟局域网（VLAN）技术实现各自会计部、各层经理的保密性需求及权限设置（以第三层交换机上的虚拟子网设置实现分属于不同二层交换机下的经理间的保密性通讯；其中会计部经理与总经理的端口接入方式为Hybrid混合模式以使其能够同时位于会计部VLAN与经理VLAN之中，使得公司高层对公司财务的直接监控与管理）。在与外网连接的部分，设置了防火墙以防止外部网络病毒侵袭公司系统。此外，我们运用ACL访问控制列表限制了公司各数据库服务器的访问权限，以保证公司机要信息的安全；此外我们还利用ACL 访问控制列表拒绝公司除经理以外的员工接入INTERNET，来对公司的网络连接进行控制。 ·为公司配备了邮件系统服务器和DNS服务器，会计部特设有独立的会计部
以太网口PCB布线经验分享 目前大部分32 位处理器都支持以太网口。从硬件的角度看，以太网接口电路主要由 MAC 控制器和物理层接口（Physical Layer ，PHY ）两大部分构成，目前常见的以太网接口 芯片，如LXT971 、RTL8019 、RTL8201、RTL8039、CS8900、DM9008 等，其内部结构也 主要包含这两部分。 一般32 位处理器内部实际上已包含了以太网MAC 控制，但并未提供物理层接口，因此，需外接一片物理层芯片以提供以太网的接入通道。 常用的单口10M/100Mbps 高速以太网物理层接口器件主要有RTL8201、LXT971 等，均提供MII 接口和传统7 线制网络接口，可方便的与CPU 接口。以太网物理层接口器件主 要功能一般包括：物理编码子层、物理媒体附件、双绞线物理媒体子层、10BASE-TX 编码/ 解码器和双绞线媒体访问单元等。 下面以RTL8201 为例，详细描述以太网接口的有关布局布线问题。 一、布局 CPU M A RTL8201 TX ± 变 压 RJ45 网口 器 C RX± 1、RJ45和变压器之间的距离应当尽可能的缩短. 2、RTL8201的复位信号Rtset 信号（RTL8201 pin 28 ）应当尽可能靠近RTL8021,并且，如果可能的话应当远离TX+/-,RX+/-, 和时钟信号。 3、RTL8201的晶体不应该放置在靠近I/O 端口、电路板边缘和其他的高频设备、走线或磁性 元件周围. 4、RTL8201和变压器之间的距离也应该尽可能的短。为了实际操作的方便，这一点经常被放弃。但是，保持Tx±, Rx±信号走线的对称性是非常重要的，而且RTL8201和变压器之间的距离需要保持在一个合理的范围内，最大约10~12cm。 5、Tx+ and Tx- (Rx+ and Rx-) 信号走线长度差应当保持在2cm之内。 二、布线 1、走线的长度不应当超过该信号的最高次谐波( 大约10th) 波长的1/20 。例如：25M的时钟走线不应该超过30cm，125M信号走线不应该超过12cm (Tx ±, Rx ±) 。 2、电源信号的走线( 退耦电容走线, 电源线, 地线) 应该保持短而宽。退耦电容上的过孔直径 最好稍大一点。 3、每一个电容都应当有一个独立的过孔到地。 4、退耦电容应当放在靠近IC的正端（电源），走线要短。每一个RTL8201 模拟电源端都需要退耦电容(pin 32, 36, 48). 每一个RTL8201 数字电源最好也配一个退耦电容。 5、Tx±, Rx ±布线应当注意以下几点: (1)Tx+, Tx- 应当尽可能的等长，Rx+, Rx- s 应当尽可能的等长； (2) Tx±和Rx±走线之间的距离满足下图: (3) Rx±最好不要有过孔, Rx ±布线在元件侧等。
第二部分ATM主干和快速以太网交换至桌 面设计方案
第一章概述 根据用户提出的需求，在第一部分中，我们针对ATM交换至桌面进行了方案设计投标。ATM交换至桌面具有高效高速的性能特征，但是投资巨大，要求用户一次性投入进行如此大规模的ATM网络建设对用户而言是很重的负担，而且在用户目前的网络用户数量不大的情况下也没有必要采用ATM交换至桌面的方式。 我们从实际情况出发，一方面保证用户的初期网络规模（40个工作站点左右）下的网络高速高效传输，另一方面保护用户投资，留有系统良好的扩展余地，将用户的网络设计了ATM主干传输，快速以太网（Fast Ethernet）交换至桌面的解决方案。ATM交换至桌面的传输速率为155Mbps，快速以太网为100Mbps，在用户当前的网络规模和数据流量的条件下完全能够满足需求。
第二章网络结构 联想天鹤600 网络结构图如下所示： 网络主交换机采用3 CoreBuilder 7000HD，与ATM交换至桌面的解决方案向上兼容，用户可以在需要时平滑过渡到ATM交换至桌面的方案。主交换机和二级交换机之间采用622M多模ATM交换连接，服务器与主交换机之间采用155M
多模ATM交换连接，保证了数据的高速传输。 二级交换机采用3 3C16980可堆叠式10/100M交换机+ATM交换模块，至桌面的传输速率为100Mbps，在目前条件下完全可以满足需要。在将来的应用中可用于第三级交换。
第三章网络设备 3.1 ATM主干交换机 ATM主干交换机采用3公司的CoreBuilder 7000HD交换机，具体配置：
目录 1目的 (3) 2范围 (3) 3定义 (3) 3.1以太网名词范围定义 (3) 3.2缩略语和英文名词解释 (3) 4引用标准和参考资料 (4) 5以太网物理层电路设计规范 (4) 5.1：10M物理层芯片特点 (4) 5.1.1：10M物理层芯片的分层模型 (4) 5.1.2：10M物理层芯片的接口 (5) 5.1.3：10M物理层芯片的发展 (6) 5.2：100M物理层芯片特点 (6) 5.2.1：100M物理层芯片和10M物理层芯片的不同 (6) 5.2.2：100M物理层芯片的分层模型 (6) 5.2.3：100M物理层数据的发送和接收过程 (8) 5.2.4：100M物理层芯片的寄存器分析 (8) 5.2.5：100M物理层芯片的自协商技术 (10) 5.2.5.1：自商技术概述 (10) 5.2.5.2：自协商技术的功能规范 (11) 5.2.5.3：自协商技术中的信息编码 (11) 5.2.5.4：自协商功能的寄存器控制 (14) 5.2.6：100M物理层芯片的接口信号管脚 (15) 5.3：典型物理层器件分析 (16) 5.4：多口物理层器件分析 (16) 5.4.1：多口物理层器件的介绍 (16) 5.4.2：典型多口物理层器件分析。 (17) 6以太网MAC层接口电路设计规范 (17) 6.1：单口MAC层芯片简介 (17) 6.2：以太网MAC层的技术标准 (18) 6.3：单口MAC层芯片的模块和接口 (19) 6.4：单口MAC层芯片的使用范例 (20) 71000M以太网（单口）接口电路设计规范 (21) 8以太网交换芯片电路设计规范 (21) 8.1：以太网交换芯片的特点 (21) 8.1.1：以太网交换芯片的发展过程 (21) 8.1.2：以太网交换芯片的特性 (22) 8.2：以太网交换芯片的接口 (22) 8.3：MII接口分析 (23) 8.3.1：MII发送数据信号接口 (24) 8.3.2：MII接收数据信号接口 (25) 8.3.3：PHY侧状态指示信号接口 (25) 8.3.4：MII的管理信号MDIO接口 (25) 8.4：以太网交换芯片电路设计要点 (27) 8.5：以太网交换芯片典型电路 (27) 8.5.1：以太网交换芯片典型电路一 (28)
工业以太环网设计方案 1.1概述 掌石沟煤业是基本实现机械化生产，具有复杂生产系统的矿井，为提高矿井的生产效率，对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。各矿综合自动化系统，根据管控一体化思想，以三层网络为基础，结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术，采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件，将煤矿生产、管理的各个环节，统一在一个网络平台上，形成一个统一、完整的有机整体，使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。 1.1.1设计综述 掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计，同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。 对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下设置的高速以太环网，主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术，通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次，同时具备高冗余性能。 各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备，以达到控制和信息采集的目的信息层：建设信息管理网，采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接，实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动化，能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。
控制层：建设综合自动化控制网，采用工业以太环网+现场工业总线来实现，实现 将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。 设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。 1.2控制层网络设备的技术与产品选型 本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术，传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆，网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。 1.2.1技术选择 现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备，为 了达到方便管理，保证系统运行稳定的目的，必须选择一个开放的通信平台，并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性，建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其他类型的通信格式，如RS232 RS485或其他专用通信接口等等，均可通过协议网关转换为以太网信息包，在IP网络上进行传送。以太网TCP/IP技术具有以下的优势： 随着企业的发展、各种新技术的应用，可以预见，对网络的带宽要求也会越来越高， 比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输。 以太网技术具有相当高的数据传输速率（目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太 网交换机），能提供足够的带宽； 能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架； 支持交互式和开放的数据存取技术；沿用多年，已为众多的技术人员所熟悉，市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具，成为事实上的统一标准；
以太网接口EMC设计方案 一、接口概述 RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。 二、接口电路原理图的EMC设计 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 接口电路设计概述： 本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。 本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。 电路EMC设计说明： （1） 电路滤波设计要点： 为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。
图2 带有共模抑制作用的网络变压器 RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试，BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。 网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。 在变压器驱动电源电路上，增加LC型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、C1、C2、C3，L1采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz，电容取值0.01μF~0.1μF。 百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于EMC干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。 （2） 电路防雷设计要点： 为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的防雷测试要求，成本最低的设计方案就是变压器初级中心抽头通过防雷器件接地，电路图上的D1可以选择成本较低的半导体放电管，但是要注意“防护器件标称电压要求大于等于6V；防护器件峰值电流要求大于等于50A；防护器件峰值功率要求大于等于300 W。注意选择半导体放电管，要注意器件“断态电压、维持电流”均要大于电路工作电压和工作电流。 根据测试标准要求，对于非屏蔽的平衡信号，不要求强制性进行差模测试，所以对于差模1KV以内的防护要求，可以通过变压器自身绕阻来防护能量冲击，不需要增加差模防护器件。 接口电路设计备注： 如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连。
一个中小企业网络规划与设计的方案 网络工程设计方案需要一个中小企业网络规划与设计的方案 (１）公司有1000 台PC （2）公司共有多个部门，不同部门的相互访问要求有限制，公司有若干个跨省的分公司 （3）公司有自己的内部网页与外部网站 (４）公司有自己的ＯA 系统 (５) 公司中的每台机能上互联网 （6)核心技术采用VＰN 根据以上 6 个方面的要求说明提出一个网络设计方案 目录 前言 一、项目概述 二、需求概述 三、网络需求 １。布线结构需求 2。网络设备需求 3．IＰ地址规划 四、系统需求 1．系统要求 ２.网络和应用服务 五、存储备份系统需求
1。总体要求 2．存储备份系统建设目标 3.存储系统需求 ４．备份系统需求 六、网络安全需求 1.网络安全体系要求 2.网络安全设计模型 前言 根据项目招标书的招标要求来细化为可执行的详细需求分析说明书,主要为针对项目需求进行深入的分析,确定详细的需求状况以及需求模型，作为制定技术设计方案、技术实施方案、技术测试方案、技术验收方案的技术指导和依据 一、项目概述 １。网络部分的总体要求: 满足集团信息化的要求，为各类应用系统提供方便、快捷的信息通路。 良好的性能,能够支持大容量和实时性的各类应用。 能够可靠的运行,较低的故障率和维护要求。 提供安全机制,满足保护集团信息安全的要求. 具有较高的性价比。 未来升级扩展容易,保护用户投资。 用户使用简单、维护容易。 良好的售后服务支持。 2。系统部分的总体要求: 易于配置：所有的客户端和服务器系统应该是易于配置和管理的,并保障客户端的方便使用; 更广泛的设备支持：所有操作系统及选择的服务应尽量广泛的支持各种硬件设备; 稳定性及可靠性:系统的运行应具有高稳定性，保障7＊24的高性能无故障运行。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/986019919.html, 嵌入式系统的以太网接口设计 作者：于申申 来源：《硅谷》2011年第17期 摘要：随着网络和嵌入式系统的发展，嵌入式系统与网络的结合已经成为最新的研究方向。使用处理器S3C44B0X和以太网接口芯片RTL8019AS，设计一种通用的嵌入式系统以太网接口设计与实现方案。这种设计结构简单，实现方便，具有很好的实用价值。 关键词： S3C44BOX； RTL8019AS； uCLinux操作系统 中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0910067－01 目前，随着计算机技术、通信技术的飞速发展，以太网以它的普遍性及低廉的接口价格，已经作为一种最通用的网络，广泛应用于生产和生活中。使得我们在计算机进行网络互连的同时，许多领域的嵌入式设备如工业控制、数据采集、数控机床和智能仪表等也有接入网络的需求。伴随着信息家电出现，嵌入式设备的网络化必将拥有更广阔的发展前途。在这个过程里，首先要解决的是嵌入式设备如何实现网络互连。 本文基于常用的嵌人式处理器S3C44B0X和以太网驱动器RTL8019AS以及μClinux系统设计了一款嵌人式以太网接口。该方案和其它设计比较具有高性能、低功耗、软硬件易扩展特点，是当前及今后工业以太网控制器的理想选择方案。本设计的特点是，既可仅用于嵌人式以太网驱动设备，方便简单，又可进行扩展其他模块，必要时可以移植操作系统，应用于其他复杂领域。 1 芯片简介 1.1 S3C44B0X芯片概述 系统的CPU采用S3C44B0X，它是Samsung公司推出的16/32位RISC处理器，采用了ARM7TDMI内核，0.25um工艺的CMOS标准宏单元和存储编译器。S3C44B0X还采用了一种新的总线结构，即SAMBA-II（三星ARM嵌入式微处理器总线结构）。S3C44B0X[1]通过提供全面的、通用的片上外设，大大减少了系统电路中外围元器件配置，从而最小化系统的成本，它为一般应用提供了高性价比和高性能的微处理器解决方案。 由于S3C44B0X微处理器集成了丰富的外设，非常适合控制管理。而μClinux系统又可对多种硬件资源进行控制，加之S3C44B0X对μClinux操作系统的完美支持，故采用了三星公司S3C44B0X芯片作为微处理器。
光纤以太网 一、什么是光纤以太网 光纤以太网指利用在光纤上运行以太网LAN数据包接入SP网络或在SP网络中进行接入。底层连接可以以任何标准的以太网速度运行，包括10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps，但在此情况下，这些连接必须以全双工速度(例如双向10Mbps)运行。光纤以太网业务能够应用交换机的速率限制功能，以非标准的以太网速度运行。光纤以太网中使用的光纤链路可以是光纤全带宽(即所谓的“暗光纤”)、一个SONET连接或者是DWDM。光纤以太网可以在交换式LAN的基础上运行，尽管它们可以互联共享的LAN。 二、光纤通讯、以太网、光纤以太网的区别 光纤通讯光纤通讯（Fiber-optic communication）也作光纤通信,是指一种利用光与光纤（optical fiber）传递资讯的一种方式。属于有线通信的一种。光经过调变（modulation）后便能携带资讯。 以太网(Ethernet)指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。以太网络使用CSMA/CD(载波监听多路访问及冲突检测)技术，并以10M/S的速率运行在多种类型的电缆上。以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准的以太网(10Mbit/s)、快速以太网(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太网，采用的是CSMA/CD 访问控制法，它们都符合IEEE802.3。 光纤以太网指利用在光纤上运行以太网LAN数据包接入SP网络或在SP网络中进行接入。底层连接可以以任何标准的以太网速度运行，包括10Mbps、100Mbps、1Gbps或10Gbps，但在此情况下，这些连接必须以全双工速度(例如双向10Mbps)运行。光纤以太网业务能够应用交换机的速率限制功能，以非标准的以太网速度运行。光纤以太网中使用的光纤链路可以是光纤全带宽(即所谓的“暗光纤”)、一个SONET连接或者是DWDM。光纤以太网可以在交换式LAN的基础上运行，尽管它们可以互联共享的LAN。光纤以太网产品可以借助以太网设备采用以太网数据包格式实现WAN通信业务。该技术可以适用于任何光传输
实时嵌入式系统 以太网接口及应用
网络层次模型
以太网层次模型
以太网层次功能 物理层：物理层：定义了数据传输与接收所需要的光与电信号光与电信号，，线路状态线路状态，，时钟基准时钟基准，，数据编码电路等编码电路等。。并向数据链路层设备提供标准接口准接口。。 数据链路层数据链路层：：提供寻址机制提供寻址机制，，数据帧的构建，数据差错检查数据差错检查，，传输控制传输控制。。向网络层提供标准的数据接口等功能提供标准的数据接口等功能。。
IP 层IP 数据报 以太网的MAC 帧格式在帧的前面插入的8 字节中的第一个字段共7 个字节，是前同步码，用来迅速实现MAC 帧的比特同步。 第二个字段是帧开始定界符，表示后面的信息就是MAC 帧。 MAC 帧物理层 MAC 层以太网V2 MAC 帧 目的地址源地址类型数据FCS 6624字节 46 ~ 150010101010101010 10101010101010101011前同步码帧开始 定界符7 字节 1 字节… 8 字节 插 入 为了达到比特同步，在传输媒体上实际传送的要比MAC 帧还多8 个字节
以太网接口的构成 从硬件的角度看，从硬件的角度看，以太网接口电路主要由MAC MAC控制器和物理层接口控制器和物理层接口控制器和物理层接口（（Physical Layer Physical Layer，，PHY PHY））两大部分构成两大部分构成。。 嵌入式网络应用的两种方案 处理器加以太网接口芯片处理器加以太网接口芯片。。芯片如芯片如RTL8019RTL8019RTL8019、、RTL8029RTL8029、、RTL8139RTL8139、、CS8900CS8900、、DM9000DM9000等等，其内部结构也主要包含这两部分部结构也主要包含这两部分。。 自带自带MAC MAC MAC控制器的处理器加物理层接口芯片控制器的处理器加物理层接口芯片控制器的处理器加物理层接口芯片。。如DP83848DP83848、、BCM5221BCM5221、、ICS1893ICS1893等等。
工业以太环网设计方案 1.1 概述 掌石沟煤业是基本实现机械化生产，具有复杂生产系统的矿井，为提高矿井的生产效率，对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。各矿综合自动化系统，根据管控一体化思想，以三层网络为基础，结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术，采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件，将煤矿生产、管理的各个环节，统一在一个网络平台上，形成一个统一、完整的有机整体，使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。 1.1.1 设计综述 掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计，同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。 对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下设置的高速以太环网，主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术，通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次，同时具备高冗余性能。 各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备，以达到控制和信息采集的目的信息层：建设信息管理网，采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接，实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动
化，能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。 控制层：建设综合自动化控制网，采用工业以太环网+现场工业总线来实现，实现将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。 设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。 1.2 控制层网络设备的技术与产品选型 本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术，传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆，网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。 1.2.1 技术选择 现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备，为了达到方便管理，保证系统运行稳定的目的，必须选择一个开放的通信平台，并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性，建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其他类型的通信格式，如RS232，RS485或其他专用通信接口等等，均可通过协议网关转换为以太网信息包，在IP网络上进行传送。以太网TCP/IP技术具有以下的优势： 随着企业的发展、各种新技术的应用，可以预见，对网络的带宽要求也会越来越高，比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输。以太网技术具有相当高的数据传输速率(目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太网交换机)，能提供足够的带宽；
政务办公网络设计方案 第一章概述 目前，全球已掀起一股信息高速公路规划和建设的高潮，作为其雏形，国际互联网上相连的计算机已近达数千万台，全球有数亿人在Internet上进行信息交换和各种业务处理。Internet上积累了大量信息资源，这些资源涉及人类面对和从事的各个领域、行业及社会公用服务信息。成为信息时代全球可共享的最大信息基地。 当前由于网络、数据库及与之相关的应用技术不断发展，尤其国际互联网和内部网技术的广泛应用，世界正在迈入网络中心计算时代。人们传统的交互和工作模式正在改变。处在不同地理位置的人们可以共享数据，使用群件技术进而能够协同工作；多媒体数据的存储、传输、应用技术的不断成熟；以上这些计算机技术的发展对传统的计算机业务系统产生影响，使用户能更方便。更直观的使用系统，也使系统的性能更完善、功能更强大。 政府办公网网络建设的目标简而言之是将政府办公网内各种不同应用的信息资源通过高性能的网络设备相互连接起来，形成政府办公网园区内部的Intranet系统，对外 通过路由设备接入广域网。 建设政府办公网网络不是一件容易的事情，要经过周密 的论证、谨慎的决策和紧张的施工。当一堆设备变成网络的时候，大部分办公人员的满腔热情也慢慢地冷却凝固。政府办公网网络建成了，各种问题也不断涌现：设计目标根本无法实现，没有合适的应用软件，许多设想根本无法实施，后续的维护费用不堪承受等等。
我们针对计算机网络提出的需求，结合我们多年来建设各类系统集成项目的实际经验，提出计算机网络建设的设计方案，希望能最好地解决用户的实际应用问题。同时由于我们对用户的具体情况的认识可能存在偏差，因此整个方案在实施过程中有可能需要与用户进行进一步的沟通。 第二章系统分析 一、政府办公网网的设计目标 由于网络是一个新概念，在国内发展还不成熟，所以无论是办公、媒体，还是计算机业界，对网络都缺乏全面深入的理解和认识，并都带有一定的盲目性和偏见，不知道金杯网络应该起什么作用。 网络缺乏相应的应用软件。现在所谓的网络多是一些系统集成商基于先进的硬件设备提出的解决方案，是设备集成。由于网络技术是一门比较新的技术，致使许多人产生了"重视硬件，轻视软件"的想法，国内斥资开发这方面软件的软件公司也很少，造成了软件匮乏的局面。只注重有形的网络的建设而忽略了无形的文化的建设是网络失败的最关键的原因。这里所指的"无形的文化"是指人们的观念、工作方式、利益结构、办公的管理运作模式等看不见、摸不着的东西。从某种意义上讲，网络的建设绝不仅仅只是涉及到技术问题，而是会引申到更深的层次，也就是说信息技术所带来的一场革命会彻底改变我们的生活方式和工作方式。 网络方案越昂贵越好吗？作为主管人员必须研究，以后
以太网接口防雷电路： R701 R /75/1%/0402 R702R /75/1%/0402 RD-R703 R /75/1%/0402 RD+ TD-TD+ U701 SR05-SOT143REF14I/O12I/O2 3 REF21 U702SR05-SOT143REF14I/O12I/O2 3 REF2 1 RD-网络变压器初级浪涌防护 网络变压器初级浪涌防护 C708 C/474M/16V/X7R/0402C709 C/106M/6.3V/X5R/0805D704 TVS/90V/5KA/BF091M/SMD D705 TVS/90V/5KA/BF091M/SMD J700RJ45 10PiN (Plastic) Black P8 A8 P2A7RX-A6P4A4RX+A3TX-A2TX+A1P5A5S2S2 S1S1S3 S3S4S4 D706 TVS/90V/5KA/BF091M/SMD R E F 2 R E F 3 C702 C/102M/2KV D709 TVS/90V/5KA/BF091M/SMD D708 TVS/90V/5KA/BF091M/SMD T D + T C T D - R D - R D + R X -R C R X +R C M T X -T C M T X +T700 T/MT10232ANL/DIP12 1 3 2 1516148 6 7 1011 9RD+ RegOUT1 REF0 TD+ TD-C703 C/102M/2KV R700 R /75/1%/0402 C700 C/102M/2KV C701 C/102M/2KV R714R /49.9/0402/1% C704 C/104K/16V/X7R/0402 网络变压器次级浪涌防护 R715R /49.9/0402/1% C707 C /104K/16V/X7R /0402 R704 R /49.9/0402/1% C705 C/104K/16V/X7R/0402 C706 C /104K/16V/X7R /0402 R705R /49.9/0402/1% REF1 D703 TVS/90V/5KA/BF091M/SMD +3V3 +3V3 说明： 1、 此电路为以太网接口的标准防雷电路，包括了初级和次级防雷保护电路。应用于以太网 口可能接到室外的产品。 2、 此电路要求产品有接大地的接口，如果没有，初级防雷保护电路的共模防护将不起作用。 3、 此电路采用的POE 以太网接口作为例子，C700 – C703使用4个电容为POE 电路考虑， 如果没有POE 电路，可共用为一个电容，请参见普通的以太网接口电路。 4、 防护器件： D703 – D706，D708，D709组成初级防护，接的地为大地，U701、U702构成次级 防护，接的地为数字地。 D703 – D706，D708，D709防护器件典型型号：摈城BF091F 。 防护器件的选择要根据对以太网口的雷击测试要求来定。 电路的简化： 由于在很多认证中，不做以太网接口的差模雷击测试，而在实际使用中，共模雷击 为主要的雷击失效原因，对电路可做简化，去掉D708、D709。 进一步的电路简化：只考虑共模雷击测试和实际使用中的共模雷击防护，最小电路 为：去掉D703、D705、D708、D709、U701、U702，防护器件只保留D704、D706。 在做电路的简化前，需要明确测试和使用的要求，在成本和性能之间取得平衡。
目录
第1章设计概述 现状分析 校园网络建设的目的在于提供信息的传递速率和效率，在于使教师能更有效，更方便地教，学生能更主动，更积极地学，从而提升整个学校的现代化教育，教学水平。校园网是“数字化校园”的传输平台，一个可靠，高效，安全的网络是建设数字化校园的坚实基础。随着高校信息化的深度发展，学校的教学办公和管理等活动将越来越依赖校园网络。因此构建一个高效，实用，稳定可靠，安全的网络平台，是高校网络建设考虑的重点。 网络需求分析 校园网是学校进行教育教学、科研、各项管理工作和各类信息交流沟通的应用平台，是一个集成相关软件系统和硬件设备于一体的具有综合功能的宽带计算机局域网，为学校提供了一个日常教学、科研、管理和通讯的综合性网络应用环境。进入信息时代需要培养学生的一种重要能力就是获取信息和处理信息的能力，网络正是架起了一座交流和获取信息的桥梁。毋庸置疑，在21世纪，中国每一所学校都应该建立起自己的校园网。通过校园网将计算机应用于教学的各个环节，从而师生可以通过校园网络进行备课、教学、查阅资料、多媒体教学软件开发与演示、师生之间互相通信、浏览因特网等，所以它对于提高教学质量，推动教育现代化起着不可估量的作用。毫无疑问，校园网是学校提高管理水平、工作效率、改善教学质量的有力手段，是实现教育现代化的基本工具。
信息点统计 表1-1 第2章网络系统设计 设计思想 校园网总体设计方案的科学性，应该体现在能否满足以下基本要求方面： （1）整体规划安排； （2）先进性、开放性和标准化相结合； （3）结构合理，便于维护； （4）高效实用； （5）能够实现快速信息交流、协同工作和形象展示。 设计目标 具体的设计目标是：建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托、技术先进、扩展性强、覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连；系统总体设计本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性、良好的开放性、可扩展性，以及建设经济性。