计算机网络混合组网模式研究

前言：想要写出一篇引人入胜的文章？我们特意为您整理了计算机网络混合组网模式研究范文，希望能给你带来灵感和参考，敬请阅读。

1引言

目前，人们已经进入到了“互联网+”社会，许多政企单位都开发和部署了先进的应用软件，比如公文管理系统、人力资源管理系统、财务管理系统、协同办公系统等，为了能够支撑这些应用软件的正常运行，政企单位需要购买路由器、交换机、服务器、机箱等建设一个先进的网络，以便能够实现软件服务器和终端设备的互联互通，实现数据资源的共享[1]。但是，目前接入网络的设备不仅包括PC设备，还包括智能手机、平板电脑等，因此网络中的设备既包括有线设备，也包括无线设备，传统的光纤组网模式已经无法满足需求。本文根据实际应用情况，开发和设计无线和有线混合的网络，这样就可以提高用户的移动设备通信能力。

2计算机网络应用需求及组网模式研究

目前，计算机网络覆盖的楼栋非常多，因此有线需求和无线需求也大幅度提升，本文在分析常规的有线需求的基础上，还分析了特殊的智能手机、移动设备等用户的通信需求。目前，用户购买了许多的智能手机、平板电脑等移动设备，这些设备利用4G网络或5G网络随时随地地接入到应用软件服务器，访问软硬件资源，因此智能手机或平板电脑等移动设备的通信需求非常大。另外，政企单位的用户还需要根据日常工作需要，将一些需要紧急处理的资料发送给办公人员，就需要远距离无线通信[2]。另外，目前社会上的高清晰视频、网络游戏等也需要通过无线网络传输，因此有线和无线网络传输需求正大幅度增加。目前，计算机网络组网模式经过多年的研究和使用，主流模式包括三种，分别是星型架构、总线型架构、网状型架构[3]。（1）星型架构。星型结构以中央节点为中心，使用独立的线路将中央节点和其他各个节点集成在一起，相邻的节点之间可以通过中心节点实现数据共享。星型架构采用交换机或集线器作为网络的中央节点，每一台计算机终端或服务器都可以通过使用网卡连接到中央节点，各个节点呈现出一个星型状态分布。星型架构的网络拓扑架构建设简单，已经成为互联网应用的重要模式，得到了许多政企单位的推广和普及。（2）总线型架构。总线型架构中所有的网络节点都与总线直接连接，利用同轴电缆或双绞线等传输数据，目前也采用光缆作为总线传输数据。总线型网络拓扑架构不需要外联设备，直接使用一条总线实现数据连接，所有的组网费用都非常低，这种网络节点共用总线带宽资源，传输速度会随着接入网络的用户增多而下降，总线型架构的网络用户扩展比较灵活，如果需要扩展用户仅需要添加一个接线器即可，但是由于局域网冲突比较大，因此连接的用户数量非常有限，单个节点失效不会影响整体网络通信，但是如果总线一断就会导致部分节点无法正常通信。（3）网状型架构。网状型架构是指可以将各个节点通过传输线连接在一起，每一个节点都可以与其他两个节点相互连接，网状拓扑结构的设备具有较高的可靠性，但是网状结构的连接非常复杂，管理和维护也需要浪费很多的资源。网状型拓扑架构也拥有许多的优势，网络通信可靠性高，任意两个交换机之间都存在一条数据传输线路，因此通信路径比较多，如果一条路径发生了故障，就可以通过另外一条线路把信息发送给交换机。网状型架构可以采用多种信道和多种传输速率，网内的服务器或终端节点可以实现信息共享，均衡线路的负载，强化信息流量分配，能够帮助用户选择最佳的路径，传输的延迟也非常小。

3计算机网络混合组网模式设计

目前，随着网络接入设备类型、数量的增多，访问网络服务器的用户也迅速增多，因此人们对未来计算机网络的要求也更高，比如，我国计算机网络主管部门规定，政企单位信息中心机房建设标准需要达到《电子信息系统机房设计规范》（GB50174—2008）规定的A级，这些机房的设计使用需要满足五年到十年的时间，机房还需要严格地遵循先进性、可靠性、规范化、安全性、可扩展性、实用性和经济性等原则，选择一个可靠的机房组网结构，选择一个合适的设备选型，关键线路和设备还需要采用冗余设计，保证数据资源的通信需求。因此，本文设计的网络拓扑结构如图1所示。计算机网络采用混合组网模式，这样就可以将网络划分为三个关键的层次，分别是服务层、传输层和应用层。

3.1服务层

服务层部署的设备包括各类型的服务器，比如DNS服务器、视频服务器、流媒体服务器等，这些服务器可以为用户提供各种数据资源，包括视频、音频、文档、图像等，提高了数据处理性能[4]。服务层部署的应用软件也很多，不仅包括传统的公文管理系统、视频传输系统，还包括当前无线网络常用的系统，比如手机游戏系统、手机视频系统等，大大地提高了数据交换和共享能力。服务器还可以实现信息存储，构建大型的云存储中心，实现信息加工和处理，保证光网络内容的丰富性和多样性，进一步提高光网络单元的容载能力。

3.2传输层

传输层主要功能是实现数据的传输和转发，部署的设备包括路由器、交换机、无线路由器等，以及很多的光缆线路和光网络单元设备，比如OLT、ONU和ODN设备等，这些都可以大幅度提高数据传输速率，保证网络数据的传输速率非常快。路由器是计算机网络的一个重要节点，其可以将计算机网络与互联网连接在一起，保证路由网络的完整性，路由器可以采用一定的转发策略确定数据路由转发，路由器也属于互联网的各个信息节点，能够实现数据不同网络的连接操作，基于TCP/IP协议可以完成数据传输操作功能[5]。路由器采用的传输协议较多，因此会导致网络传输瓶颈，为了解决这个问题，人们提出了三层交换机。交换机可以实现数据存储转发操作，并且引入了三层路由协议功能，可以实现局域网和广域网之间的数据交换工作。三层交换机工作于TCP/IP协议的数据链路层，能够按照端口地址表查找数据传输的位置，这样就可以准确地确定MAC地址和交换机端口，以便能够实现交换机内部传输矩阵的发送操作，如果发送的数据包地址不在地址表中，就可以利用广播操作，将数据包发送到所有的接口，实现数据学习操作。

3.3应用层

应用层主要为网络管理员和普通用户提供一个配置使用功能。网络管理员需要根据应用需求调整网络存储设备等资源，以便能够为用户提供一个扩容功能，因此混合组网功能需要提供一个配置接口，及时地添加网络设备，还可以根据网络运行状况进行维护，保证网络的正常运行。

4结束语

随着云计算、大数据和人工智能的发展，未来接入网络的软硬件资源越来越多，网络规模也越来越大，因此为了实现网络的智能化、共享化，进一步增强网络数据传输能力，本文提出一个分层化的混合网络结构，将网络分为三个层次，分别是传输层、服务层和应用层，不仅可以提高各层的管理便捷性，还可以扩展网络的容量，构建冗余线路保证数据传输安全，具有一定的作用和意义。

参考文献

[1]杨朝晖,牛亚雷,余金磊.基于无线自组网的区域性导控系统设计[J].计算机与网络,2017(22):60-63.

[2]王红艳,刘暐.基于稳定链路的WSNs拓扑优化算法设计及仿真研究[J].现代电子技术,2017,40(19):45-48.

[3]汪强,葛俊强,常坤,等.基于协议无感知转发技术的信息中心网络：设计、实现与应用[J].计算机工程与科学,2018,40(3):431-438.

作者：胡智俊 单位：江苏省丹阳市人民医院