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基於快速乙太網通訊科技之實時通訊體系之設計與實現

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1.緒論

基於快速乙太網通訊科技之實時通訊體系之設計與實現

1.1研究背景

網路被認為是網際網路發展的第三階段。網路的設計和實施能夠帶來切身實際的利益,都會網路、企業網、區域網、家庭網和個人網路都是網路發展的體現。網路發明的初衷並不僅僅是表現在它的規模上,而是互聯互通,資源共享,消除資源訪問的壁壘,讓生活更加方便、快捷、高效。隨著網路技術的發展,網路在應用方面也體現出了很大的潛力,能夠共享和排程成千上萬的計算裝置協同併發工作,能匯聚數百萬計的資訊資源加以歸類、分析和釋出,還可以讓世界每一個角落的人們實時溝通交流。在現代高速發展的社會裡,企業與企業之間的聯絡日益密切,大量的、複雜的資訊交流顯得由為重要。隨著電子科技的高速發展,那些如何複雜大量的資訊,通過網路技術幫助下,就可以輕而易舉的從某一地方傳送到另一地方,而且簡單、快速、準確,給人們帶來了很大的方便。而在現代企業中,網路技術在管理中的應用,已顯得舉足輕重。隨著企業資訊化程序的進一步深入和發展,計算機在企業中的應用越來越廣泛,而企業對計算機的依賴越來越強。隨著網路應用的日益豐富以及人們在日常生活中對網路依賴的日漸緊密,那麼對於網路吞吐量,網路延時,網路鏈路的穩定性以及網路服務的多樣性就會產生新的要求,同時也希望網路應用的花銷能更加低廉,這樣針對電信網路運營商所提供的服務將會產生巨大的挑戰,本實時通訊系統的成功應用將會給運營商們提供更加方便,快捷,穩定,並且低廉的網路運營成本,本實時通訊系統幫助企業實現巨大的商業價值的同時也為使用者帶來的更加高效,快速,穩定並且廉價的網路服務資源。

1.2 選題理論

1.2.1 需求分析方法

在軟體的設計和開發過程中,需求分析是一個重要的階段,是專案開發的基本要素,是專案實現和實行的關鍵。軟體工程的需求分析指的是瞭解使用者需求,在軟體的功能上和客戶溝通並且達成一致,評估軟體的風險係數和專案需要付出的代價,最終形成一個完善設計實現的複雜過程。目前比較流行的軟體需求分析方法有:結構化分析方法和物件導向的分析方法。

1. 結構化分析

結構化分析方法給出一組幫助系統分析人員產生功能規約的原理與技術。它一般利用圖形表達使用者需求,使用的手段主要有資料流圖、資料字典、結構化語言、判定表以及判定樹等。結構化分析的步驟如下:①分析當前的情況,做出反映當前物理模型的 DFD;②推匯出等價的邏輯模型的 DFD;③設計新的邏輯系統,生成資料字典和基元描述;④建立人機介面,提出可供選擇的目標系統物理模型的 DFD;⑤確定各種方案的成本和風險等級,據此對各種方案進行分析;⑥選擇一種方案;⑦建立完整的需求規約。

2. 物件導向分析

物件導向是在結構化設計方法出現很多問題的情況下應運而生的。從結構化設計的方法中,我們不難發現,結構化設計方法求解問題的基本策略是從功能的角度審視問題域。它將應用程式看成實現某些特定任務的功能模組,其中子過程是實現某項具體操作的底層功能模組。在每個功能模組中,用資料結構描述待處理資料的組織形式,用演算法描述具體的操作過程。面對日趨複雜的應用系統,這種開發思路逐漸暴露了一些弱點。那麼物件導向的分析首先根據客戶需求抽象出業務物件;然後對需求進行合理分層,構建相對獨立的業務模組;之後設計業務邏輯,利用多型、繼承、封裝、抽象的程式設計思想,實現業務需求;最後通過整合各模組,達到高內聚、低耦合的效果,從而滿足客戶要求。

1.4.2 系統開發設計方法

軟體的開發設計模型是將軟體開發的整個過程、事件以及任務提取彙總而成的結構化框架。軟體的開發包括了需求分析、系統設計、編碼實現以及單元、系統測試等階段,有時也會有一部分的後期維護階段。 軟體的開發設計模型能夠更加清晰、直觀地反應出軟體設計開發的全部過程,明確定義了開發過程中所需要完成的事件和任務。常見的軟體設計模型有:邊做邊改模型、瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、演化模型、噴泉模型、智慧模型、混合模型等,下面將列舉並介紹其中比較常用的兩種模型。

第 2 章 實時通訊系統的需求分析

2.1 客戶業務需求分析

網路如今已經成為人們日常生活中不可或缺的一部分,無論是個人娛樂還是工作拓展,以及將來的智慧生活和辦公需求,都需要網路的承載,隨著網路應用發展的突飛猛進,人們對網路的承載能力,業務種類的多樣性,以及網路的穩定性提出了更高,更多的要求。本通訊系統針對自己的核心客戶需求給出了不同的定製方案,本文針對各大客戶的共同需求,有以下幾個方面.

1. 網路頻寬方面,要求核心網單口接入全面鋪設 10Gbps 埠,最大單機承載達到 960Gbps。

2. 服務多樣性方面,要求全面支援 IEEE 802.1q,802.1p,802.1ad 等全業務承載,對於多使用者網橋要求支援基於虛擬專用區域網業務建連,對於核心網要求採用MPLS方式承載接入。

3. 網路穩定性方面,要求支援多鏈路,多接點通訊保護,倒換時間不超過 50ms,核心網保護需要支援 BFD,FRR 兩種工作模式。

4. 鏈路維護方面,要求支援 ITU-T Y.1731 的鏈路檢測和診斷。

5. 網路運營質量和分級管理方面,要求支援層次化業務分級和管理。

6. 網管方面:需要提供圖形化管理介面,需要具備跨廠商裝置識別管理能力,動態路由計算能力,多業務配置管理能力。

2.2 網路拓撲和裝置需求分析

通過對客戶現網運營拓撲的分析,本系統給出了適用的各種網路需求拓撲以及相應的裝置安排。本系統的網路拓撲中需要包含一個 MPLS 核心域和多個乙太網交換邊緣域,稱之為標準域。

第3章 實時通訊系統的詳細設計..................... 24-44

3.1 基於單點直通業務的模組功能設計 ...................24-34

3.2 基於多點橋接業務的模組功能設計................... 34-44

第4章 實時通訊系統相關功能的實現................... 44-60

4.1 協議轉換模組的實現................... 45-54

4.2 業務承載模組相關功能的實現................... 54-60