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第2章 中小型网络系统总体规划与设计课件_图文

第2章 中小型网络系统 总体规划与设计
唐绍国 制作

中小型网络系统总体规划与设计
? 2.1.1基于网络的信息系统结构 ? 2.1.2网络系统组建工程的阶段划分 ? 2.1.3网络需求调研与系统设计的基本原则

2.1.1基于网络的信息系统结构
? 网络运行环境主要包括:机房和电源 ? 机房是放置核心路由器、交换机、服务器等核心 设备的场所,同时也包括:各个建筑物中放置路由 器、交换机与布线设施的设备间、配线间等场所。 ? UPS(不间断电源)作用:提供备用电源、稳压 与供电电压的智能管理

2.1.1基于网络的信息系统结构
? 网络操作系统:
?

NT2003,NT2008, NetWare,UNIX,Linux。 网络应用软件开发与运行环境包括:网络数据库管理系统

与网络软件开发工具

? 流行的网络数据库管理系统:
Oracle,Sybase,MS SQL Server,DB2

? 网络软件开发工具主要包括:
Java,Visual C++,Visual Basic,Delphi

2.1.1基于网络的信息系统结构
? 网络应用系统:电子商务系统,电子政务系统, 远程教育系统,企业管理系统,校园信息服务系 统,部门财务管理系统等。

2.1.2网络系统组建工程的阶段划分
? 图2-2

2.1.3网络需求调研与系统设计的基本原则
? 调查理解需求 ? 论证 ? 规划设计 ? 控制工期进度,聘请监理(分担风险) ? 文档

中小型网络系统总体规划与设计
? 2.2.1网络用户调查与网络工程需求分析 ? 2.2.2网络总体设计基本方法 ? 2.2.3网络关键设备选型 ? 2.2.4网络服务器选型 ? 2.2.5网络系统安全设计的基本方法

2.2.1网络用户调查与网络工程需求分析
一、网络用户调查 ? 制定项目建设任务书及确定网络信息系统建设任 务后,项目承担单位首要任务是网络用户调查和 网络工程需求分析 ? 需求分析是设计、建设与运行网络系统的关键。

2.2.1网络用户调查与网络工程需求分析
二、网络节点地理位置分布情况 ? 用户数量及分布的位置 ? 建筑物内部结构情况调查 ? 建筑物群情况调查
三、应用概要分析

2.2.1网络用户调查与网络工程需求分析
四、网络需求详细分析 网络总体需求设计 结构化布线需求设计 网络可用性与可靠性分析 网络安全性需求分析 网络工程造价分析

2.2.2网络总体设计基本方法
一般都会采用3层网络结构

2.2.2 网络总体设计基本方法
? 核心路由器与核心路由器、核心路由器与汇聚路 由器直接使用具有冗余链路的光纤连接。 ? 结点数250-5000个:按3层结构来设计 ? 结点数100-500个:不必设计接入层,直接通过 汇聚层接入。 ? 结点数5-250个:不设计接入层与汇聚层。

2.2.2网络总体设计基本方法
核心层网络结构设计 ? 核心层网络是整个网络系统的主干部份 ? 核心层网络一般承担整个网络流量的 40%-60% ? 核心层网络的技术标准主要是GE或10GE

2.2.2网络总体设计基本方法
汇聚层与接入层网络结构设计 ? 两种设计方案:级联与堆叠

2.2.2网络总体设计基本方法
? 根据实际经验总结:层次之间上联带宽与下级带 宽之比一般控制在1:20 ? 例如:10个交换机,每个有24个接口,接口标准 是10/100Mbps,那么上联带宽是: (24*100)/20=120Mbps
*最好再预留一定的冗余带宽。

2.2.3 网络关键设备选型
关键设备:路由器,交换机,服务器,防火墙
服务器: ? 高端路由器:背板大于40Gbps,支持MPLS ? 中端路由器:背板小于40Gbps ? 企业级路由器:支持IPX,VINES ? QoS VPN低端路由器:背板小于40Gbps,支持 ADSL PPP

2.2.3网络关键设备选型
路由器关键技术指标:
? 1:吞吐量(包转发能力) ? 2:背板能力:输入端与输出端的物理通道(决定吞吐量) 。
传统:共享式; 高性能:交换式。

? 3:丢包率(衡量超负荷工作的性能指标) ? 4:延时与延时抖动:
延时:数据包的第一个比特进入路由器到该帧最后一个比特离开路由 器所经历的时间。高速路由器:1518B的IP包,延时<1ms

? 突发处理能力:以最小帧间隔发送数据包而不引起丢包的最大速
率来衡量。

2.2.3网络关键设备选型
路由器关键技术指标:
? 路由表容量 :执行BGP协议一般要求存储数十万条路由表项;高速路由
至少支持25万条路由,每个目的地提供2条路径(25万个BGP对等实体地址 和50万个IGP邻居网络地址) 标记交换(MPLS)协议

? 服务质量:区分服务(DiffServ)协议,资源预留(RSVP)协议,多协议 ? 网管能力 ? 可靠性与可用性(冗余,热插拔):
冗余:接口冗余;电源冗余;系统板冗余;时钟板冗余;整机设备冗余 热插拔:为了保证路由器的可用性

2.2.3网络关键设备选型
高端路由器的可靠性与可用性指标: 无故障连续工作时间(MTBF)大于10万小时; 系统故障恢复时间小于30分钟;主备用系统切换 小于50毫秒;SDH与ATM接口自动保护切换小于 50毫秒;主要部件支持热插拔冗余备份;路由器 内部不存在单点故障。

2.2.3网络关键设备选型
交换机
1 ,按技术类型分类:10Mbps Ethernet交换机,Fast Ethernet
交换机,1Gbps的GE交换机。

2 ,按内部结构分类:固定端口交换机与模块式交换机。
固定端口交换机:只支持一种协议,端口固定(8/16/24/48/80) 优点:安装简便,价格偏宜 模块式(机架式)交换机:优点是功能强、可靠性高,可以根据实际 情况灵活选择及配置交换模块。 3,按应用规模分类: 企业级交换机(500个结点以上); 部门级交换机(300个结点以下) ; 工作组级交换机( 100个结点以下) ;

2.2.3网络关键设备选型
交换机主要技术指标: ? 背板带宽(输入端与输出端之间的物理通道) ? 端口带宽(全双工端口带宽:端口数*端口速率*2) ? 帧转发速率 ? 机箱式交换机的扩张能力 ? 支持VLAN能力(基于MAC地址,端口,IP划分)

2.2.4网络服务器选型
网络服务器的类型 ? 文件服务器 ? 数据库服务器 ? Internet通用服务器 ? 应用服务器

2.2.4网络服务器选型
Internet通用服务器 ? DNS服务器 ? FTP服务器 ? WWW服务器 ? E-Mail服务器 ? 远程通信服务器 ? 代理服务器

2.2.4网络服务器选型
按照服务器主机的硬件体系结构分类 :
? 基于CISC(复杂指令集)处理器结构的PC服务器( Intel)
?

?

优点:通用性好,配置简单,性能价格比高,第三方软件支持丰 富,系统维护方便 缺点:CPU处理能力与系统I/O能力较差(不适合作为高并发应用 和大型服务器)

? 基于RISC(精简指令集)处理器结构的服务器(IBM,HP,康
柏)
? ?

与CISC结构相比,RISC处理能力能够提高50%-75% 大、中型及超级计算机都采用RISC结构处理器,操作系统采用 UNIX,通常也将RISC结构的服务器称为UNIX服务器。

? 小型机服务器:一般用于大型企业 (IBM、HP、Dell、富士通)

2.2.4网络服务器选型
按网络应用规模分类 ? 基础级服务器:1个CPU ? 工作组级服务器:1-2个CPU ? 部门级服务器:2-4个CPU ? 企业级服务器:4-8个CPU

2.2.4网络服务器选型
服务器采用相关技术:
? 对称多处理技术SMP:在多CPU结构的服务器中均衡负荷 ? 集群Cluster :把一组独立的计算机组成共享数据空间的服务器系统。 ? 非一致内存访问NUMA:结合SMP和Cluster ,用于多达64或更多 CPU的服务器。 ? 高性能存储与智能I/O技术(取决于I/O速度和磁盘容量,一般使用 SCSI 及RAID技术) ? 服务处理器与Intel服务器控制技术:支持对内存、处理器、硬盘、网 络、系统温度进行监控及管理。 ? 应急管理端口:支持对主板进行监控 ? 热插拔:不断电更换设备。

2.2.4网络服务器选型
网络服务器的性能:运算处理能力、磁盘存储能力、高可用性、
数据吞吐能力、可管理性与可扩展性。

CPU 50% 定律:M2>M1且M2-M1<200MHz,则配置M2比配置M1 的服务器性能提高:(M2-M1)/M1 *50% 说明:M为CPU主频 磁盘性能参数:主轴转速、内部传输率、单碟容量、平均寻道时间、缓 存
系统高可用性 = MTBF / (MTBF+MTBR) 其中:MTBF平均无故障时间,MTBR平均故障修复时间

2.2.4网络服务器选型
? 服务器选型的基本原则: 根据不同的应用特点、行业特点及需求进行选择。

2.2.5网络系统安全设计的基本方法
网络攻击类型: 服务攻击:面向服务 非服务攻击:面向协议或底层网络设备 攻击手段:主动攻击和被动攻击 主动攻击:破坏信息的有效性和完整性 被动攻击:进行信息的截获、窃取和破译 信息安全的两个方面:信息存储安全与信息传输安全 主要技术:加密与解密、防抵赖(安全认证,数字签名,数字信封,第 三方确认)、防火墙、电磁屏蔽等

2.2.5网络系统安全设计的基本方法
网络安全威胁:黑客、病毒、木马、垃圾邮件、流 氓软件、灰色软件 病毒分类:引导型病毒、可执行文件病毒、宏病毒、混合
病毒、特洛伊木马、Internet病毒。

病毒特征:破坏性、隐蔽性、传染性、潜伏性

2.2.5网络系统安全设计的基本方法
安全防范: ? 先进的技术 ? 完善的管理制度 ? 威严的法律

THE END!


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