网络设计方法
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网络设计方法范文第1篇
中图分类号：TN929.1
随着因特网业务指数型的增长，人们对大容量的传输系统的需求越来越迫切了。当前，在互联网传输系统研究中，最被看好的要数点到点WDM传输系统了，其能够以动态的形式向外部提供链接请求。一旦该系统能够被广大专家学者发展起来，将成为光网络技术改革的一大成就，其能够运用光交换和动态路等技术，大大加快网络传输速度。由此可知，WDM光网络结构的改善能够为传统业务和新型业务提供更加简便、高效、灵活的传输服务。
因此，要想更加充分的利用WDM光网络的优点，相关专家、学者必须将当前发展趋势与网络设计和规划方式联系起来，采用波分复用（WDM）、光分复用器（OADM）、光交叉连接器（OXC）等网络传输构件来保证光网络系统的传输效率。本文首先就波分复用（WDM）光网络设计和规划的内容以及目标进行细致分析，再深入探究WDM光网络设计和规划方法的具体应用，以期更好的促进现代光网络技术的提高和发展。
1 WDM光纤技术的主要特点
WDM光纤技术是一种利用光纤进行传送的技术，具体来说就是在宽带上把输入的光信号调整在某一特定的频率上，然后在把调整后的光信号结合在一根光纤上，完成调整这一环节主要依赖于波长复用器的使用，经过传达复用的信号可以到达相连接的另一端，经过再次的分离程序或者复用出各种不同的波长，最后在经过不同的检测器把每一种的光信号转变成电信号，连接到各种的WDM线路上。
一是它具有巨大的容量传输，由于WDM光纤系统的复用速率可以达到10Gbit/s，而它复用的数量可以达到32，所以这个系统的传输容量随着时代的发展也在不断的扩大。
二是它可以最大程度的节约光纤资源。因为光纤系统的复用系统的仅仅只需要一对光纤，所以可以最大程度的节约光纤资源。
三是各个光信号道进行透明的传输可以不断扩容。如果想要增加容量，只需要对复用信道的数量和设备加以增加，就能不断的实现扩容，同时WDM系统的各个复用信道之间是互不相连的，而是彼此独立的，所以各个信道可以透明的传输各种不同的语音及数据等，这给光纤使用者带来了很大的方便。
四是不断提高系统的可靠性。由于WDM光纤系统主要是光电器件，而光电器件具有很高的可靠性，这也就决定了WDM光纤系统的可靠性。
五是WDM光纤系统可以构成全光网络。未来光纤传送网的主要发展方向是全光网络，在全光网络系统中，各个系统及业务之间的交叉等连接全是在光路上对光信号进行有效的调节实现的，所以这种灵活性高、安全性能好的全光网络是未来网络发展的主要方向。
六是WDM光纤技术具有多种的应用形式，它改变了原先网络技术单一的应用形式，大大丰富了光纤技术的应用形式，更好地为网络技术提高服务。
2 WDM光网络设计和规划的内容及其目标
首先，我们假设不同宽带业务办理者对传输光网规划时的宽带需求是既定的。光网络设计和规划的主要目标是通过对各类业务增长所需的宽带需求的准确预测，并在当前技术和经济发展的条件下制定一个相对完整的改进措施。
一般而言，在进行WDM光网络设计和规划时，主要的输入系统包括以下几个方面：（1）对一定时期内宽带网络传输的具体需求进行科学、合理的预测；（2）提供可以进行自由选择的各类网络构造，其中包括每一种构造规范的标准和工艺；（3）网路传输中所需设备的相关技术、支出费用情况以及传输基础。
进行改善后的WDM光网络规划可以用来详尽的描述网络传输中的各类资料，其主要包括以下几个方面：（1）网络结构、传输路由器、用以保护或传输路由等请求和逻辑信息；（2）在特定的地点进行信息的处理和设备的安装；（3）宽带网络中的相关费用；（4）同网络系统中相关位置有关的各类地理数据；（5）各个节点之间链路的地理数据。
在网络设计和规划方法中，一般采用目标函数来进行网络费用的支出。在某些特定的情况下，可以以需求最大化为基础设定目标函数，相关的网络设计和规划方法应该保证能够在既定的条件下以最小的代价来满足传输过程中的各种基本需要。在某些情况下，受到现有技术和标准的约束，对于一个相对复杂的网络系统进行规划有一定的难度。此时，只能借助能够得到的几个有限解来满足规划的需求。所以，在现有条件下，众多网络设计和规划方法的结果来自于规划者的决策，而非来自自动规划系统。
同时，根据网络设计和规划方法的不同，一般可以分为以下两种情况，一是长期规划；二是中期规划。长期设计和规划的主要目标是确定和延展那些寿命相对比较长的、投资比较大的网络组建。中期设计和规划则更加在意宽带网络系统中的节点、链路、子网等实体，以及各类网络实体之间的关系。所以说，中期规划应该在WDM光网络长期设计和规划的策略下进行，并将提高宽带网络系统中的节点和链路视为主要的规划目的。
3 WDM光网络设计和规划方法的具体内容
WDM光网络设计和规划方法的主要目的是，在总费用最小的情况下，在宽带网络传输需求给定时，估算总共需要的网络资源的多少。另外，网络传输宽带的需求一般都是通过分析网络需要传输的各种类型的业务量以及对其进行预测进行总结的。
WDM光网络传输系统是一项十分复杂的设计环节。一般而言，我们可以根据分解法将所有的设计和规划的问题分成若干个比较小的子问题，用以降低全部规划过程的难度。当前，分解法被广泛应用与SDH等传送网络中。由于，SDH网络和WDM网络拥有众多共性，因此，在处理关于WDM网络问题时，也可以直接采用处理SDH网络问题的方式。当然，分解法也有一定的局限性。例如，当子问题相对较多时，人们一般很难去掌握网络设计和规划方法中的最优解。这是因为，在这种状况下，要想进一步改善网络传输系统，不仅需要考虑子问题算法的效率，同时也应该协调好子问题在优化过程中的全局性。
此外，在解决、处理好全局性问题的同时，也应该分别依据顺序类、合并类、交互类去处理好各个子问题之间的相互关系。具体而言，就是在解决疏导子问题之前，先要解决路由子问题，因此，路由子问题和疏导子问题这两者就是顺序关系。然而，疏导子问题解决的好坏在一定情况下将影响路由子问题，那么此时疏导子问题和路由子问题之间的关系被称为交互关系。最后一种合并关系是指，将路由子问题和疏导子问题放在一起，利用一种新型的技术，在同一时间将这两者同时处理好。在现实生活中，如何选择者三种关系，还需要具体问题具体分析。，以便得出更好地解决方案来解决各种类型的问题。
另外，WDM光网络设计和规划的结果对宽带需求和支出费用十分敏感。对业务量的疏导情况也将直接影响着WDM光网络性能。同时，在WDM光网络问题中，路由和波长的分配问题也值得我们去密切关注，路由和波长这二者的分配问题具体来说就是给网络节点的每一个光路都分一个波长，这样就可以大大减少波长的使用量。合理的进行波长的分配工作。
4 结束语
WDM光纤技术具有无可比拟的巨大优势，它是光网络未来发展的主要方向，为了更好地实现WDM光纤技术在日常生活中的使用，要加大力度进行系统和技术的研发，不断地对WDM光纤技术进行系统工程的完善，让它更好地发挥它的作用，更好地为人类服务。
参考文献：
[1]王强民，戎蒙恬，诸鸿文.WDM光网络中的业务量疏导[J].光纤与电缆及其应用技术，2002（06）.
[2]刘海涛，杨斌.OTN网络建设规划[J].电信工程技术与标准化，2010（04）.
[3]徐荣，龚倩，纪越峰，叶培大.多波长光网络技术的形成和发展[J].现代电信科技，2000（08）.
作者简介：刘海燕（1983-），女，湖南邵阳人，讲师，主要从事光通信网络的研究。
网络设计方法范文第2篇
[关键词]FTTx PON 宽带接入网 网络设计
1 引言
目前，宽带通信已经成为电信业发展的主流方向，其不断影响并改变人们的生活和工作思维和习惯。随着国内运营商重组及3G牌照发放，各运营商均需整合现有资源，寻求新的发展契机。基于PON(无源光网络)的FTTx(Fiber-to-the-x，光网络接入)技术以其高带宽、大容量、低损耗等诸多优点成为各运营商构建新一代宽带接入网的主流技术，逐步受到国内各大运营商的青睐，步入快速发展及大范围部署阶段。本文将从技术特点、网络规划要点分析对基于PON的FTTx网络规划设计作出探讨研究。
2 网络技术特点
FTTx技术主要应用于宽带接入光网络，包括从综合业务接入点电信机房的局端设备到用户终端设备。其中，局端设备为光线路终端OLT(Qptical Line Terminal)、用户端设备为光网络单元ONU(Optical Network Unit)或光网络终端ONT(Optical Network Terminal)。根据光纤到用户的距离来分类，FTTx技术主要有FTTC、FTTB、FTTH、FTTO等类型。
PON无源光网络技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式、上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓朴结构，在光分支点只需安装一个简单的光无源器件――光分支器，具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点，所以基于PON技术是实现FTTx最理想的宽带接入方式。PON网络结构示意图如图1所示。
3 网络规划设计要点
FTTx网络设计范围包括从城域网设备端口至OLT设备、ODN网络、ONU设备部分等环节，主要包括OLT设计、ODN设计及ONU设计三个部分。
3.1 OLT设计
(1)光通道核算及覆盖范围
OLT的覆盖范围可根据ODN的网络结构，核算光通道损耗方法得到。一般采用最坏值法进行ODN光通道损耗核算：
光纤衰耗系数传输距离+光分路器插损+活动连接头损耗+ODN光通道衰耗+光缆线路富余度＜xPONR-S点允许的最大衰耗
如：EPON采用1000BASE-PX20时，上、下行R-S允许的最大衰耗都是25dB；
光纤衰耗系数(含熔接损耗)：0.4dB/km(上行)，0.3dB/km(下行)；
光缆线路富余度：传输距离＜=5kin，取2dB；传输距离＜=10km，取2dB-3dB；传输距离＞10km，取3dB；
活动连接头损耗：0.5dB/个；
分光器插损：17.5dB(1:32)、14dB(1:16)、10.7dB(1:8)等。
根据上述参数可以得出该网络的OLT覆盖范围与ONU之间的活接头总数对比分析图如图2所示。
OLT的覆盖范围应综合考虑用户的分布、ODN网络结构及资源等因素。0DN网络中活动连接头数量直接影响PON的传输距离，接入光缆网规划时应根据PON的技术特点、结合用户规划，尽量减少活动连接头数量。一般情况下，城市(典型情况7个活接头)，1:32分光建议覆盖范围＜5km；农村(典型情况5个活接头)、1:32分光时建议覆盖范围＜6.5km。
(2)OLT的设置方式
OLT的设置方式一般分为集中设置、分散设置两种。集中设置方式是指将OLT设置于机楼、汇聚机房或综合业务接入点，覆盖其管辖区域内的FTTx网络用户，而分散设置方式是指将OLT设置于接入点，向FTTx网络用户侧靠近。
OLT采用哪种设置方式应从经济分析、后期网络维护、网络层次结构等多角度综合权衡，需要因地制宜，具体结合当地情况综合考虑。一般FTTx网络建设初期，建议OLT集中设置，FTTH大规模应用以后，视机楼条件和管道资源情况来选择是否将OLT下移。两种方式在网络维护管理、网络层次方面的优劣势对比分析如表1所示。
3.2 ONU设计
ONU设计应根据FTTx的不同网络应用模式，将ONU设备安放于家庭或办公室内、大楼楼道或竖井内机柜或者室外机柜等不同位置。
ONU设备可根据实际情况采用壁挂式安装、台面式安装和机柜式安装。采用壁挂式安装时，可以选择安装在用户智能终端箱内或直接外挂；采用台面式安装时，在ONU附近安装光纤信息插座，以光跳线连接3EONU；采用机柜式安装时，应将配套设备统一安装在机柜内。
ONU设置在楼层竖井或楼道内，采用楼内简易综合机柜安装时，对于中低层楼宇，尽量集中设置一个ONU节点；高层楼宇则划分为多个区域，分区域集中设置ONU。一般尽量位于覆盖的各楼层的中间楼层，以节省末端铜缆。
ONU设备采用交流220V市电供电，可根据业务类型和用户要求选择是否提供后备供电系统。后备供电可有三种方式：集中远供方式、接入物业方后备供电系统、ONU配置后备电源模块。目前采用ONU配置后备电源模块的方式应用较多。
3.3 ODN设计
0DN网络包括从局端设备OLT至用户ONU之间的所有光缆和无源器件。ODN网络以树状结构为主，包括馈线段、配线段、引入段3层，OLT厂与第1个光分配点之间光缆为馈线光缆，ONU与最靠近ONU末端光分配点之间的光缆为八户光缆，在第1个光分配点与末端光分配点之间的光缆为配线光缆。ODN具体结构图如图3所示。
ODN规划原则有以下三种：
(1)自上而下：从OLT向用户终端规划；
(2)自下而上：从用户终端向OLT规划；
(3)上下结合：从OLT及ONT两端同时收集数据，开始向中间规划ODN规划关键点。
ODN规划设计的关键点有以下5点：
(1)OLT分布点；
(2)光缆分配点：
(3)用户接入点；
(4)终端设备放置点；
(5)光缆的路由。
ODN组网上可采用一级分光、二级分光、多级分光等模式。光分路器可选择设置在现有基站、新增路边/楼宇配线点等位置。光分路器的设置位置直接影响光缆线路的投资，综合考虑用户放号因素，还会影响设备的投资。因此光分路器的设置方式即分光方式的选择，需综合考虑ONU分布情况及放号的随机性、设备及光缆投资最优化、便于维护等因素。ODN多级分光结构示意图如图4所示。
基于上述三种分光方式的比较，需注意以下原则：
尽量采用一次分光集中设置方式，集中分光点应尽量靠近用户，如：对于高层楼宇，集中分光点应设置在楼宇内；对于中低层楼宇，以楼群为单位集中设置分光点。
在用户入住率、实装率较高的场景，可采用一次分光分散设置方式；当小区/片区或大型楼宇内集中分光点难以选址时，可采用二次分光方式。
新建场景尽量不采用二次分光；在已有光缆区域进行FTTH建设时，充分利用现有光缆资源，可采用二次分光方式。
网络设计方法范文第3篇
关键词：桂林企业；科研信息网络；平台设计方法
企业的技术需求和科研单位的科技能力进行对接一直是一个难题，仅依靠高校教师走访企业或企业人员去高校进行调研不但时间和人力资源浪费大，而且事实证明是不可行的。就目前我国企业与科研单位合作，对外部科研团队和实验环境的利用情况而言，其状况很不理想，本质原因就在于企业与科研单位的信息不畅，因此十分有必要建设一个连接企业与高校等科研单位的技术供求信息平台解决这个问题。
1 网络平台的总体设计方案
网络平台应当以突出核心功能，采用网络平台设计的常规操作界面和方法，使学校和企业的用户得到一个友好的界面。本网络平台的主体功能可包括以下内容：主页简介、科研推介汇总企业技术需求管理、企业留言管理、新闻动态、图片新闻、滚动公告、友情链接各高校科研处联系方式、系统设置。另外平台采用模块化设计方法，这可以充分适应多变的业务环境，特别是在科技合作领域和行业情况不断变化的时候，可以及时对相关模块进行调整，使其数据对其它模块的影响减少到最小，这样可以迅速改变部分业务而其它功能，同时保障高校和企业数据的稳定。
2 主页简介
对平台网站的基本职能和基本服务方式进行简要说明，为企业和科研单位使用平台资源，利用平台提供服务和接受服务提供一个指南。在简介中详细列出本平台的各个模块的内容和特点，引导企业和科研单位以正确的方式使用平台信息系统。
3 科研推介汇总
本模块是平台的核心模块，科研推介内容包括科研团队、实验室资源、科研成果、专利。各个高校上传的科研推介信息汇总到这里，我们可按照学校、审核状态等条件来查询分析各个学校的科研信息。按本模块的设计职能，可分为以下功能：
⑴排序。点击表格列的标题，可以按标题列排序。如：点击“团队名称”，表格显示的记录按照“团队名称”进行正序或逆序来进行排序。
⑵查看详细信息。表格的行记录，有些字段显示链接，可以点击链接打开查看该行记录的详细内容，下载文件等。
⑶查询。选择查询条件，把各种科研信息一并查询出来。服务行业种类很多，我们把服务行业分三级级联显示，清晰易懂，能快速查找我们需要的信息。还有按学校、审核状态、更新时间等条件来查找，完全满足我们要查找信息的业务逻辑。
⑷删除。可以把很多年前的冗余数据删除，优化系统。实验室资源、科研成果、专利等模块的操作同科研团队模块相似。
4 企业技术需求管理
企业的技术需求是在不断变化的，因此设置一个技术需求添加页面，企业可对当前的技术问题和今后将要涉及的问题进行技术需求，为科研院所根据其科研特点展开校企对接提供基础信息，同时也为校企双方从科研和产业的不同角度进行今后科研合理的科研方式进行探讨提供了一个信息平台。
5 企业留言管理
企业浏览主页的各种科研推介信息后，可以留言，管理者在后台处理各种各样的留言，并为企业服务。如果管理者已经处理了留言，可以设处理好的留言为不再提醒，不然，“是否提醒”为true的留言，在管理员打开管理页面的时候会提示有未处理的留言信息。
6 新闻动态
对一些科技对接和科学研究的新闻进行动态更新，也包括与桂林市相关的产业动态，使之成为一个企业发展过程中需要信息的窗口。
7 图片新闻
提供一些相关科技领域的科技动态，并以简明和直观的图片新闻的方式展示，以简明的方式不断更新促进企业重视国内外最新技术动态。
8 滚动公告
平台不定期地举办一些科技合作对接活动，采用动态流动播放的方式提示有关各方进行观注。
9 友情链接
对于平台所提供的科研对接方式之外的需求，为满足科研合作的扩展要求，将与本市企业技术需求相关的外部科技单位的信息进行链接式的整合并提供和公布。
10 各高校科研处联系方式
对于企业需要与科研单位进行深入勾通的情况，提供科技单位科技主管部门的联系方式和网上勾通方式。
网络设计方法范文第4篇
[关键词]ClearQuest；变更系统；任务书
中图分类号：TG321 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0344-01
1.概述
目前，国际上列车网络控制软件的发展比较完善，不仅拥有严格的开发体系，并通过功能安全认证。铁路行业目前越来越重视列车网络控制系统的安全体系建设。根据功能安全认证要求，需要建立软件变更系统，满足开发设计中的变更需求。
列车控制软件项目开发具有规模大、质量要求高、变更频繁、项目成员多、开发时间紧迫等特点。通过ClearQuest设计满足列车控制软件变更系统的工作流程，解决了软件开发过程的变更可控性，提高工作效率。并且，通过变更系统的设计，保证变更的可追溯性。为软件功能安全认证奠定基础，从而增强软件的可信度和公司的同行业竞争力。
2. 列车控制软件变更系统
列车控制软件的变更系统采取CS架构，客户端需安装ClearQuest软件，服务端需要安装数据库管理系统。
2.1 角色定义
根据EN50128-2011标准中，列车软件要达到安全完整性等级（SIL）2级要求，必须满足人员的独立性，其中软件需求工程师、软件设计工程可以为同一人，统称为软件开发工程师；集成设计工程师和软件测试工程师可以为同一人，统称为软件集成工程师；软件验证工程师和软件确认工程师可以为同一人，统称为软件验证工程师。软件开发工程师、软件验证工程师和软件确认工程师共同组成软件开发项目组，独立于项目组还有项目经理和项目经理助理。
根据列车网络控制系统软件开发过程实际情况，变更会深入到软件开发生命周期的各个阶段，并且频繁出现，如何有效进行变更管理和控制，成为提高列车网络控制系统软件质量的关键。唐车公司将软件变更划分为两个流程：一个是前变更，一个是后的变更。
2.2 项目前变更
对于当前版本未，由软件验证工程师发起的软件变更，其流程相对简单，如下所示：
（1）提交缺陷表单
软件验证工程师测试发现程序问题，需提交缺陷处理单至软件开发工程师。
（2）修改缺陷/转发
软件开发工程师对缺陷进行修改，提交至验证工程师重新验证；或将此缺陷转发至其他软件开发工程师进行处理。
（3）验证缺陷
软件验证工程师将以修改的缺陷进行回归测试，验证通过将关闭缺陷。如果验证失败，则重复（2）中的步骤。
2.3 项目后变更
对于软件版本已，软件缺陷应有严格的审批流程进行控制，以保证该缺陷修改的必要性以及修改结果的正确性。不仅流程设计更为严格，并要求从技术和成本的角度，进行分析。
（1）提交缺陷表单
由软件验证工程师已的项目发现的问题时，提交缺陷处理单。
（2）项目经理评估
项目经理根据缺陷信息进行分析，填写审批意见，进行延迟、分配、重新提交、拒绝操作。
（3）项目经理延迟
项目经理根据缺陷影响评估（重要性、优先级）执行“延迟”操作，将此表单挂起。
（4）项目经理拒绝
项目经理根据缺陷的评估 执行“拒绝”动作改变当前状态，流程被关闭。
（5）项目经理分配
项目经理根据情况分配任务给相关开发人员、项目经理助理、技术工程师。执行 “分配”操作。
（6）变更分析
项目经理助理根据缺陷进行成本分析；技术工程师根据缺陷进行技术分析；执行“分析”操作。输出成本分析报告和技术分析报告。
（7）开发工程师处理缺陷
开发工程师通过CQ客户端查询到与本人相关的所有缺陷，当其获得任务分工通知后，开发人员对缺陷进行分析。如缺陷信息不全时执行“重新打开”操作反馈给项目经理，否则，解决缺陷并执行“解决”操作。
（8）软件集成工程师评估
软件集成工程师对已解决的缺陷进行评估，可执行操作（关闭、分配）。
（9）软件验证工程师测试
软件验证工程师根据缺陷信息和解决方案对缺陷进行回归测试。验证通过，流程关闭。验证不通过，返回开发人员继续修改。
（10）软件验证工程师关闭流程
集成工程师对评估的不是缺陷的任务进行关闭。
验证工程师对验证通过的缺陷进行关闭操作。
3.任务书下发
3.1 设计任务书的意义
唐车公司任务的下发多数以邮件或者口头指派为主，对于任务的追踪和有效性的控制难以把握。在使用ClearQuest过程中，其灵活的流程定制，为企业提供了更为广阔的工作空间，其中基于ClearQuest的软件任务书下发，就是一个很好的应用。
良好的任务书可以减少工作时间，提高工作效率。任务书可以协助项目过程控制。
3.2 设计流程
（1）提交任务书
任务提交人提交任务单，并填写任务单中的基本信息和详细信息。
（2）项目经理任务评估
项目经理分析任务单的可执行性，执行挂起、拒绝、分配操作。
（3）执行任务
任务执行人员可以通过CQ客户端查询到与本人相关的所有任务单，当其获得任务分工通知后，任务执行人员开始执行。
（4）验证
项目负责人对任务进行验证：验证通过，流程关闭。验证不通过，返回任务执行人员继续执行。
4.结语
（1）简化变更管理
列车控制软件变更系统将软件设计中的变更分为软件前和软件后的变更。介于软件前可以通过内部流程，经室主任、业务经理或部长审批即可进行修改，节约时间。对于后的变更，考虑到技术和成本分析，在保证软件质量的前提下，保证了公司的利益。
（2）提高工作效率
良好变更系统可以有效简化开发人员的工作量，提高工作效率。
（3）良好的集成
根据软件功能安全要求，需要对软件开发的过程进行有效控制，其中需求、设计、测试采取DOORS进行追溯，测试平台采用CB设计。列车控制软件变更系统提供与DOORS、CB进行集成的接口。
（4）总结
列车网络控制系统变更系统的实施，不仅仅是变更流程的制定，更是针对列车网络控制系统软件开发模式的一种改变。软件变更贯穿整个开发过程，为软件项目高质量的实施提供了有效地保障。唐车公司列车网络控制系统正在准备进行功能安全认证，变更系统设计作为其重要组成部分，为认证工作提供保障。
参考文献
[1] 软件开发中变更管理的研究[J].肖蕾电脑知识与技术，20072（9）：775-776.
网络设计方法范文第5篇
一、系统结构设计
系统主要由单片机、存储器、显示器、网络控制器、输入输出通道等部分组成，同时预留了红外遥控接口，系统相当于一台瘦服务器，可以将网页数据与程序一起固化到单片机的程序储存器中，单片机作为服务器的处理器，网络控制器负责接收Internet的数据包，RAM为系统扩展的内存，LCD显示用户信息与网络信息。I/O接口采用继电器阵列，负责对象设备的监控。在用户通过网页浏览器访问本系统时，网络控制器会侦听IP数据包的到来，在对数据包进行缓冲的同时还会产生中断信号通知单片机来处理IP数据包。单片机在处理IP包的过程中，通过分析实现I/O口的监控。
二、硬件设计
图1用STC89C58，内有32K的FLASH程序存储器，每个扇区为512字节；1028字节的内部RAM。本系统程序大小在25K左右，所以可在FLASH存储器中开辟出一小部分空间来作数据存储器，故开辟最后两个扇区用于存储用户设置如用户名、用户密码等，同时还扩展了32K的数据存储器MD62256。选用高集成的以太网控制器RTL8019AS作为网络控制器，选用了跳线工作方式，RTL8019的基地址设计为240H，设计中把RTL8019的地址线SA9与SA15对调过来，这样RTL8019的基地址就为8040H以免产生地址冲突。
三、系统软件设计
1.初始化程序。系统初始化包括读取用户名、用户密码等配置信息，RTL8019初始化，网络初始化并向DHCP服务器申请注册IP，初始化完成启动中断并进入循环不断收集信息和更新页面。
2.以太网数据包处理模块。定时器中断检查数据报和协议状态，当收到数据报即检查其类型字段，仅接收IP数据报（值为0x0800）和ARP数据报（值为0x0806），根据数据报的类型把数据报传递给上一层进行处理。在IP层主要检查数据报的版本、检验和、选项、目的IP是否和本地IP相同等。要注意的是本协议支持多个设备，可以获取多个IP，在IP检查时必须检查所有设备的IP。通过所有检查后根据“协议”字段把数据报传递到上一层（TCP或ICMP）进行处理。
3.TCP数据包处理模块。定义了一个结构体类型socket，它包括∶报头信息（如双方IP，端口，窗口等）、超时信息、接收和发送数据信息、请求连接时要执行的函数过程的指针，数据来临时要执行的函数过程的指针、关闭连接时要执行的函数过程的指针等。考虑到硬件资源我们只定义了50个socket变量并且把使用的socket变量和未用的socket变量分开，分别连接成列表，当有数据传递到这一层时查找与该数据报吻合的socket变量，把相应信息赋予相应的结构体成员，再根据TCP状态（侦听状态，已连接状态或等待状态等）分别调用不同的函数过程进行处理。于是在这一层里所有的数据处理都是根据socket变量来处理，即使本协议栈装载有多个设备获取了多个IP。本层数据出口是socket结构体成员Onreceive即数据来临时要执行的函数过程的指针，由它把数据传递到应用层WEB服务器以进行命令分析和安全检查。
4.系统安全设计。由于单片机的处理能力有限，本系统只设计了简单的防盗链程序，用户在输入用户名与密码时还要输入由本系统产生是6位随机码，同时如果用户在连续3次输入的用户名与密码出错的话系统将会对方IP列入黑名单，在1个小时内不能登录本系统。
四、实验结果和讨论
现场实验表明该设计是一种高性价比的行之有效的设计，下一步准备更换高端CPU、系统支持IPV6，以期申请到广域网地址，无需用NAT穿透，直接在全球范围登陆控制，同时实现更多功能和处理更多数据。
