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组网技术(五)网络规划设计_图文

第7章 网络规划、设计与管理

网络规划与设计
? 网络规划是在用户需求分析和系统可行性 论证基础上确定网络总体方案和网络体系 结构的过程。 ? 网络规划直接影响到网络性能和分布情况, 一项网络工程能不能既经济实用,又兼顾 长远发展,网络规划是重要的一环。

网络规划和设计的一般步骤
需求分析:目的,物理布局,设备,通信类 型, 安全性 方案设计:拓扑结构,开发方法(改造) 系统设计:综合布线 设备选型:线,网卡,服务器等 投资预算:硬件等 系统文档:说明书等

网络规划和设计的基本原则
先进性和成熟性:标准,稳定,互操作 安全可靠性:防火墙,加强网管。 灵活性与可扩充性:具灵活的结构。 开放性与互连性:具开放的结构。 可管理性与可维护性:网管方案。 经济性与实用性:投入与效果。

需求分析的类型
? ? ? ? ? ? ? 1.应用背景需求分析 2.业务需求 3.管理需求 4.安全性需求 5.通信量需求 6.网络扩展性需求 7.网络环境需求

1.应用背景需求分析
? 应用背景需求分析概括了当前网络应用的 技术背景,介绍了行业应用的方向和技术 趋势,说明企业信息化的必然性。比如:
– 国外同行业的信息化程度以及取得哪些成效? – 国内同行业的信息化趋势如何? – 本企业信息化的目的是什么? – 本企业拟采用的信息化步骤如何?

2.业务需求
? 明确企业的业务类型、应用系统软件种类,以及 它们对网络功能指标(如带宽、服务质量)的要求。 比如:
– – – – – – – – – 需要实现或改进的企业网络功能有哪些? 需要集成的企业应用有哪些? 需要电子邮件服务吗? 需要Web服务吗? 需要上网吗?带宽是多少? 需要视频服务吗? 需要什么样的数据共享模式? 需要多大的带宽范围? 计划投入的资金规模是多少

3.管理需求
? 网络管理包括以下两个方面
– 人为制定的管理规定和策略,用于规范工作人员操作 网络的行为 – 网络管理员利用网络设备和网管软件提供的功能对网 络进行操作。

? 网络管理的需求分析要回答一下类似的问题
– 是否需要对网络进行远程管理? – 谁来负责网络管理? – 需要哪些管理功能,如是否需要计费?是否要为网络 建立域?选择什么样的域模式? – 选择哪个供应商的网管软件,是否有详细的评估?

– 选择哪个供应商的网络设备,其可管理性如何? – 是否需要跟踪和分析处理网络运行信息? – 将网管控制台配置在何处? – 是否采用了易于管理的设备和布线方式?

4.安全性需求
? 企业安全性需求分析要明确以下几点:
– 企业的敏感性数据的安全级别及其分布情况 – 网络用户的安全级别及其权限 – 可能存在的安全漏洞,这些漏洞对本系统的影响程度 如何 – 网络设备的安全功能要求 – 网络系统软件的安全评估 – 应用系统安全要求 – 采用什么样的杀毒软件 – 采用什么样的防火墙技术方案 – 安全软件系统的评估 – 网络遵循的安全规范和达到的安全级别

5.通信量需求
? 通信量需求是从网络应用出发,对当前技 术条件下可以提供的网络带宽做出评估。

应用类型 PC连接 文件服务

基本带宽需求 14.4kbit/s~56kbit/s 100kbit/s以上

备注 远程连接,FTP,HTTP,E-mail 局域网内文件共享,C/S应用, B/S应用,在线游戏等绝大部分 纯文本应用 MP3,rm等流媒体传输 Vod视频点播、视频会议等

压缩视频 非压缩视频

256kbit/s以上 2Mbti/s以上

– 企业应用主要是满足一般的文件共享还是多媒 体视频服务? – 未来有没有对高带宽服务的要求? – 是否需要宽带接入方式,本地能够提供的宽带 接入方式有哪些? – 哪些用户经常对网络访问有特殊的要求?例如 行政人员经常要访问OA服务器等。 – 哪些用户需要经常访问Internet?例如客服人员 经常要收发E-mai。

– 哪些服务器有较大的连接数? – 哪些网络设备能提供合适的带宽且性价比较高? – 需要使用什么样的传输介质 – 服务器和网络应用能够支持负载均衡吗?

6.网络扩展性需求
? 网络的扩展性有两层含义:
– 新的部门能够简单地接入现有网络 – 新的应用能够无缝地在现有网络上运行

? 扩展性分析要明确以下几点:
– – – – – – – 企业需求的新增长点有哪些? 已有的网络设备和计算机资源有哪些? 哪些设备需要淘汰,哪些设备还可以保留? 网络节点和布线的预算比率是多少? 哪些设备便于网络扩展 主机设备的升级性能如何? 操作系统平台的升级性能如何?

7.网络环境需求
? 网络环境需求是对企业的地理环境和人文布局进 行实地勘察以确定网络规模、地理分划,以便在 拓扑结构设计和结构化综合布线设计中做出决策。 ? 网络环境需求分析需要明确下列几点:
– – – – 园区内的建筑群位置 建筑物内的弱电井位置、配电房位置等 各部门办公区的分布情况 各工作区内的信息点数目和布线规模

如何获得需求
? 获得需求信息的方法
– – – – 实地考察 用户访谈 问卷调查 向同行咨询

? 归纳整理需求信息
– 将需求信息用规范的语言表述出来 – 对需求信息列表 – 撰写需求文档

可行性论证
? 1.系统建设的目的
– 系统建设的预期效益论证 – 系统建设目的的切实可行星论证 – 系统建设目的的前瞻性论证

? 2.技术可行性
– – – – 对可选的技术方案进行比较 讨论预选方案的技术特点是否符合业务需求 未来几年内技术领域的变化; 引用本公司近几年积累的成功案例加以验证

可行性论证
? 3.应用可行性
– – – – – 网络物理基础架构的可行性论证 C/S应用模式的论证 B/S应用模式的论证 对所采用开发技术的论证 对所选择的数据库服务器的论证

? 4.人员、资金可行性
– – – – 人员结构构成是否合理 人员安排是否到位 工程预算的合理性论证 资金配置的合理性论证

可行性论证
? 5.设备可行性
– 设备基本性能论证 – 设备互操作性论证 – 设备供应商的行业影响力论证

? 6.安全可行性
– – – – 物理安全性论证 数据安全性论证 防火墙安全性论证 隐私保护方式论证

网络逻辑设计
? ? ? ? 拓扑结构设计 网络组件设计 IP地址分配 IP路由设计

拓扑结构设计
? 常见的网络拓扑结构
– 总线型 – 环型 – 星型和树型 – 网状模型

拓扑结构设计——估算网络中的 通信量
? 估算网络中的通信量主要有两个方面:
– 第一,根据业务需求和业务规模估算通信量的大小; – 第二,根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量。

? 估算通信量应该注意的问题
– – – – – 必须以满足当前业务需要为最低标准 必须考虑到未来若干年内的业务增长需求 能对选择何种网络技术提供指导 能对冲突域和广播域的划分提供指导 能对选择何种物理介质和网络设备提供指导

拓扑结构设计——分层设计方法
? Cisco公司将大型网络的拓扑结构划分为3 个层次,即核心层、汇聚层和接入层。 ? 分层设计目标:
– 核心层处理高速数据流,其主要任务是数据包 的交换 – 汇聚层负责网段的逻辑分割,聚合路由路径, 收敛数据流量 – 接入层将流量馈入网络,执行网络访问控制, 并且提供相关边缘服务

拓扑结构设计——分层设计方法
? 分层设计应遵循以下两条基本原则
– 网络中因拓扑结构改变而受影响的区域被限制 到最小程度 – 路由器应传输尽量少的信息

? 核心层
– 不要在核心层执行网络策略 – 核心层的所有设备应具有充分的可到达性

拓扑结构设计——分层设计方法
? 汇聚层
– 隔离核心层和接入层(隔离拓扑结构的变化) – 通过路由聚合控制路由表的大小 – 收敛网络流量

? 实现汇聚层设计目标的方法
– 路由聚合 – 使核心层与汇聚层的连接最小化

拓扑结构设计——分层设计方法
? 接入层
– 将流量馈入网络
? 接入层路由器所接收的链接数不要超出其与汇聚层 之间允许的链接数 ? 如果不是转发到局域网外主机的流量,就不要通过 接入层设备进行转发 ? 不要将接入层设备作为两个汇聚层路由器之间的连 接点,即不要将一个接入层路由器同时连接两个汇 聚层路由器

– 访问控制

拓扑结构设计——分层设计方法
? 80/20规则
– 一个网段数据流量的80%是在该网段内的本地通信, 只有20%的数据流量是发往其他网段的。 – 把最有利于某个区域访问的数据服务器置于该区域, 以提供更多更快的访问机会 – 或各区域均设置相同功能的数据服务器只有当广域网 链路不太繁忙时再更新相关数据信息

? 80/20规则失效: 比如VLAN, 这种情况,交换机性 能至关重要

网络组件设计
? 为了有步骤地实施网络,通常将一个完整 的网络划分为逻辑上功能独立的组件 ? 这些组件主要有:
– 园区网 – 广域网 – 远程连接

园区网
? 园区网是指为企事业单位组建的办公局域网 ? 园区网有以下特点:
– 园区网是网络的基本单元,是网络建设的起点,它连 接本地用户,为用户连网提供本地接入设施。 – 园区网较适合采用三层结构设计,通常较小规模的园 区网只包括核心层和接入层,汇聚层被划入核心层, 尤其是在交换网络中是如此考虑的。 – 园区网对线路成本考虑较少,对设备性能考虑较多, 追求较高的带宽和良好的扩展性 – 园区网的结构比较规整,有很多成熟的技术。

园区网
? 园区网技术
– – – – – – – 以太网(10Base5, 10Base2, 10Base-T) 快速以太网(100Base-TX,100Base-FX,100Base-T4) 吉比特以太网 光纤分布式数据接口(FDDI) ATM网 WLAN VLAN

广域网
? 设计要点
– 充分分析广域网的带宽效率和带宽费用,保证WAN链 路的可用性和可靠性
? ? ? ? 需要什么样的带宽 要发送多大的数据包(MTU) 对带宽的要求是恒定还是突发 网络使用的频繁程度(计时还是永久)

– 详细设计WAN链路,选择合适的接入技术 – 做好物理层设计,为不同的服务选择合适的接入设备, 如Modem、路由器、访问服务器等 – 彻底评估WAN潜在的安全隐患,提出解决方案

广域网
? 技术选型
– X.25分组交换网 – DDN – 帧中继(Frame Relay) – 综合业务数字网(ISDN) – xDSL – HFC – 宽带高速专线接入(城域网)

广域网
? 优化广域网的性能
– 用路由器软件为WAN预留带宽 – 利用备份线路 – 压缩 – 数据优先排序 – 协议预留

远程连接
? 远程连接技术
– 模拟Modem – 专线,如DDN – ISDN – Xdsl – 无线技术,如蓝牙 – VPN

IP地址分配
? 地址分配策略
– 按部门/机构分配地址 – 按物理位置分配地址 – 按拓扑结构分配地址

? 主要技术
– DHCP – NAT

主要内容
? ? ? ? ? ? 网络规划与设计 网络设计需求分析 网络逻辑设计 备份设计 网络安全结构设计 网络物理设计

备份设计
? 冗余设计的目标:
– 链路冗余 – 模块冗余 – 设备冗余 – 路由冗余

分层设计下的冗余技术
? 核心层冗余
– 完全网状结构 – 部分网状结构

? 汇聚层冗余
– 双归接入核心层 – 到其他汇聚层设备的冗余链接

? 接入层冗余
– 双归接入(非必须)

主要内容
? ? ? ? ? ? 网络规划与设计 网络设计需求分析 网络逻辑设计 备份设计 网络安全结构设计 网络物理设计

网络安全结构设计
? 网络结构划分
– 外网 – 内网 – 公共子网(DMZ)

? ? ? ?

双宿主机结构 主机过滤结构 子网过滤结构 主要技术
– 防火墙(硬件) – 访问控制、组策略(软件)

主要内容
? ? ? ? ? ? 网络规划与设计 网络设计需求分析 网络逻辑设计 备份设计 网络安全结构设计 网络物理设计

网络设计方案
? ? ? ? 网络计算模式设计 网络拓扑结构设计 网络结点规模设计 网络主要硬件设备的选择

网络设备选型

网卡:数据缓冲存储等功能。可按速率,总线
接口,连接接口分类。选择网卡考虑:连接接 口,速率,应用环境(C/S),远程唤醒(远 程启动),全双工,驱动。

集线器HUB:物理上星形,实为总线。
可按尺寸,带宽,管理方式,延扩方式(堆叠与 级联)分类。 选择集线器考虑:尺寸,带宽,管理方式,延扩 方式,品牌。

交换机:第二/三/四层设备。
可按结构:固定配置,模块化 按协议层:第二/三/四层。 按处理器:ASIC(APP. SPEC. INTE. CIRC.), DSP(DIGITAL SIGNAL PROC.) 按地位:中心(模块化第三层),骨干(上 连中心下连工作组),工作组 选择交换机考虑:背板带宽,转发方式,网络时延, 可管理性(SNMP MIB,RMON),端口(单 MAC,多MAC),生成树(冗余)。

路由器:连接不同类型的局域网和广域网。
按协议:单协议(特定),多协议 按用途:接入,企业,骨干

选择路由器考虑:原则--设备标准化,技术简单
化,环境适应性,操作可管理,容错冗余。 内容—安全可靠性,网络协议,扩展能力, 可管理性,尺寸。

服务器:服务器的选择直接影响到网络的整体
性能。 按主机类型:大中小型机,PC专用,PC机 按用途:运算,文件,数据库 选择服务器考虑:CPU性能

内存 硬盘

安全设计与网管
考虑:设备,软件,数据,运行和互连 表现为:硬件可靠性
容错方案 数据备份 防毒措施 环境安全(电源等) 访问权限设置 网 络 互 连 安 全 ( VLAN,FIREWALL 等 ) 网管:五大功能。

网络实施
1。准备工作:施工图,备料,供电,进度表,
开工报告,许可签字等。
2。注意事项 3。掌握环境资料:埋地下管,架空,顶端缆槽, 固定。 4。区分介质:光纤(不绞结,曲率大于30CM, 钢管保护等。)双绞线(100M , HUB加长,标号,不在室外) 同轴电缆(类似光纤, 2.5M,0.5M, 终结器)

5。网络设备安装
互连设备:集线器,交换机(机架,离地0.5M ) 多个:堆叠(堆叠电缆,同一品牌),级联 (可不同品牌) 网卡:PCI,ISA,PCMCIA(手提) 服务器和工作站 6。系统调试

网络系统集成
含义:根据用户需求,优选各种技术和产品,
将各个分离子系统连接成为一个完整、可靠、 经济和有效的整体,并使之能彼此协调工作, 发挥整体效益,达到整体优化目的的方法与步 骤。 1。应用集成:从应用功能的角度。 2。产品功能集成:软硬件清单。(价格与功能) 3。技术集成:技术支持。 工作量大致有: 1。系统总体结构设计 2。硬件平台

3。软件平台 4。网管与安全 5。应用软件开发 6。系统联调与测试 7。培训 8。维护 系统集成商的类型:独立与合作 独立:最终用户或系统集成专业公司

合作:用户为主,集成公司为辅 * 集成公司为主,用户为辅


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