系统架构设计师教程（十七）通信系统架构设计理论与实践

17.1 通信系统概述

随着通信和网络技术的发展，通信网络经历了显著的变化。接入侧从早期的Modem拨号上网发展到现在的光纤路由器上网，通信线路从电话线传输升级到光纤高速传输。网络核心层的传输速率也从1GE/10GE提升到40GE/100GE甚至400GE。网络接入方式多样化，包括光纤千兆接入、无线Wi-Fi千兆接入和移动终端5G高速接入。网络结构从简单的总线网络演变为复杂的异构多层次结构。移动通信的多样化应用推动了5G网络从基于物理设备的传统网元演进为基于虚拟化、服务化架构的灵活定制和便捷部署的网络功能元素。这些变化极大地便利了人们的学习、生活、工作和信息交互，并为人类社会进入数字化时代提供了强有力的支撑。

17.2 通信系统网络架构

当今，通信网络从大的方面主要包括局域网、广域网、移动通信网等网络形式。不同的网络 会采用不同的技术进行网络构建。以下针对不同的网络给出各自的网络架构以及所采用的技术。

17.2.1局域网网络架构

局域网（LAN）是一种小范围内的高速专用计算机网络，通常覆盖一座建筑或建筑群，数据传输速率高，误码率低，可靠性高，支持多种传输介质和实时应用。局域网设备包括计算机、交换机和路由器等。局域网的架构经历了从简单的二层交换网络到复杂的二层和三层路由网络的演进。现代局域网通常用于构建园区网络。

1. 单核心架构：核心设备为二层或三层交换机，通过接入交换设备连接用户设备。优点是网络结构简单，成本低；缺点是存在单点故障，扩展能力有限。
   

2. 双核心架构：使用两台三层及以上交换机作为核心，实现网关保护和负载均衡。优点是可靠性高，支持热切换；缺点是成本高，对核心交换设备端口密度要求高。