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组网技术第2章 网络规划与设计_图文

第2章 网络规划与设计

讲授:唐明虎

本章要点: 本章要点:

网络规划理论 网络设计原则 网络实施和测试技术

6.1 网 络 规 划

6.1.1 网络规划概要

网络的规划设计工作在整个网络建设中起着举足轻重的作用,是一个 系统性的工程。网络规划以需求为基础,需要同时考虑技术和工程的可行 性。一般网络规划需要考虑以下几个方面的问题: (1)采用何种或哪几种网络协议的问题。网络协议是网络规划的基础, 每种协议都有自己的优势和特点,例如Ethernet协议比较简单,组网灵活, 但是Ethernet在端对端的性能保证、Qos等方面有很大的不足,所以, Ethernet通常用于局域网中。ATM则可以提供良好的Qos保证和端到端的保 护,但其技术复杂,设备昂贵,所以通常用于电信级的服务网络中。由此 看见,网络协议的选择要根据实际需求决定。 (2)采用什么类型的网络拓扑结构。在前面章节介绍过的星型拓扑、 环型拓扑和总线拓扑结构中,各有优缺点。在实际网络规划中,不可能简 单的决定采用哪种结构,通常需要根据需求采用若干种拓扑结构的组合。

6.1 网 络 规 划

6.1.1 网络规划概要

(3)采用什么样的应用程序,包括何种类型的操作系统。 (3)采用什么样的应用程序,包括何种类型的操作系统。网络 采用什么样的应用程序 需要提供各种服务,如FTP、Web、Mail等,这就需要操作系统和应 用程序的支持。从操作系统角度看,可以有Windows、Unix等操作 系统软件供选择,可以从技术复杂度、成本和稳定性等方面加以考 虑。 (4)如何加强网络的安全性的问题 如何加强网络的安全性的问题。 (4)如何加强网络的安全性的问题。安全性是在网络建设过程 中所不能忽视的重大问题。安全性的含义很广泛,包括物理安全性、 设备安全性、信息安全性等多方面。 (5)选择什么样的网络速度 选择什么样的网络速度。 (5)选择什么样的网络速度。网络速度的提高往往是以成本的提 高和技术复杂度的提高为代价的,所以在选择网络速度时,要综合 考虑系统成本和实现的复杂度等要素。 (6)如何在满足网络需求的基础上减少建设费用 如何在满足网络需求的基础上减少建设费用,这也是非常 (6)如何在满足网络需求的基础上减少建设费用 重要的,用户总是希望以最低的代价获得最高的收益。

6.1 网 络 规 划

6.1.1 网络规划概要

在网络规划过程中 网络规划过程中必须解决如上所述的问题,因此我们需要考 网络规划过程中 虑的因素包括:首先需要明确整个网络的需求状况,也就是明确有 哪些用户,并需要提供哪些服务。这是建设局域网的基础。在此基 础上,再确定需要哪些资源来构建这个网络,然后确定合适的网络 协议,并确定网络拓扑结构,保证网络的安全性和可靠性。在网络 设计中还要特别注意以下几个因素 特别注意以下几个因素: 特别注意以下几个因素 网络的可扩展性:因为网络在未来可能需要扩充,因此必 (1)网络的可扩展性 须在网络设计时考虑网络的可扩展性。 冗余性:也就是网络在某些资源出现故障时,还能够找到 (2)冗余性 其他的替代资源,以维持网络运行的能力。 (3)容错性:指网络对不可避免的各种突发事件的处理能力。 容错性

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6.1.2 网络工程基础

网络工程指的是在网络规划的基础上,具体实现网络功能,建 网络工程 设一个实际的网络,同时对网络的性能进行整体评价和决策的过程。 1. 工程范围 一个单位或一个部门需要构建计算机网络,总是有目的的,也就是说要解决 什么样的问题,用户的问题往往是实际存在的问题或者某种要求,因此, 专业技术人员应将用户的要求用网络工程的语言描述出来,使用户对所 做的工程有所理解。要使用户对所做的工程有所理解,需要完成以下方 要使用户对所做的工程有所理解, 要使用户对所做的工程有所理解 面的内容: 面的内容: (1)确定 确定用户需要一个多大容量的服务器 服务器,并估算该部门可能存在的信息量, 确定 服务器 预计将来可能存在的容量变化,以此来确定服务器。 (2)确定网络操作系统 确定网络操作系统。 确定网络操作系统 (3)确定网络服务软件 确定网络服务软件,如E-mail等。 确定网络服务软件 以上3点只是了解了用户的业务范围和选择的机型、服务器和网络应用软件。 而网络工程更加关心的是下面的几个方面。

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6.1.2 网络工程基础

(4)了解地理布局。 对于地理位置布局,工程施工人员必须亲临现场进行查看,通过现场 勘查和 客户交流,确定网络涉及的物理位置因素,包括用户数量及其位置、任何 两个用户之间的最大距离、楼与楼之间的布线走向、楼层内的布线走 向、HUB供电问题与解决方式以及对工程施工的材料要求等因素。 (5)了解用户设备的需求。用户在组网时,所需的网络设备可能很多,包 括路由器、服务器、个人计算机和交换机等。每种设备的外形尺寸、 规格型号的不同,对使用环境的需要也不同,要根据用户的需求选择 合适的设备,同时还要考虑到各种设备之间的兼容性、互通性等问题。 (6)了解网络服务范围。建设网络的目的是为了有效地提供服务。不同的 服务对网络带宽、质量保证等的要求也不同,所以了解客户需要的网 络服务,才能正确地决定网络所需的技术和设备资源。用户所需的服 务包括:数据库、应用程序的共享程度、文件的传送存取、电子邮件 和多媒体服务的要求程度、电子商务需求等。

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6.1.2 网络工程基础

(7)通信类型:包括数字信号、视频信号和语音信号 (电话信号)等,它可以满足不同的业务需求。通 信类型决定了网络所采用的通信介质,进而可以确 定所使用的通信技术。 (8)网络拓扑结构:是整个工程的核心部分,涉及到设 备、布线等问题,根据客户的需求可以选择星型结 构、总线结构或其他的拓扑结构。 (9)网络工程经费投资,包括:设备投资(软件、硬 件);网络工程材料费用投资;网络工程施工费用 投资;安装、测试费用投资;培训与运行费用投资; 维护费用投资。

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6.1.2 网络工程基础

2. 网络工程文档 在一个网络建设完成后,需要保留完整的网络文档。网络文档目前在国际 上还没标准可言,国内各大网络公司提供的网络文档内容也不相同,但是, 网络文档非常重要,它可为未来的网络维护、扩展和故障处理节省大量的 时间。目前大多数的网络技术公司可以提供的网络文档由 种文档组成: 目前大多数的网络技术公司可以提供的网络文档由3种文档组成 目前大多数的网络技术公司可以提供的网络文档由 种文档组成: 网络结构文档、网络布线文档、网络系统文档。 网络结构文档、网络布线文档、网络系统文档。 (1)网络结构文档。主要用于描述网络的逻辑关系,由下列内容组成: )网络结构文档。 网络逻辑拓扑结构图。 ①网络逻辑拓扑结构图。是描述了所设计网络的逻辑拓扑结构,主要描述的是 设备间的逻辑关系。例如整个网络的总体结构是平面型结构还是分层结构, 网络的出口、接入点等信息也都要在拓扑图上描述出来。同样,拓扑结构 图也是网络维护中的重要工具,网管人员通过拓扑结构图对整个网络进行 了解,网络的配置星级也可以在拓扑图上直观地体现出来。 如图所示的是一个骨干网络拓扑结构图。从图中可以看出,该网络采用了层次 化网络拓扑结构,分别为核心层、汇聚层和接入层,同时还可以看出,在 网络的出口处设置了防火墙,这些信息都已体现在拓扑图中。另外需要注 意的是,绘制网络拓扑图时要使用规范的符号,对于一些特殊的符号或自 定义符号需要添加注释,以便于客户的理解。

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6.1.2 网络工程基础

②网络关联图。网络关联图描述了将整个网络划

分为子网后,各个子网之间的关系。例如: 分为子网后,各个子网之间的关系。例如:网 络之间是通过路由器还是交换机进行连接, 络之间是通过路由器还是交换机进行连接,网 段的地址结构,互联的地址结构等。 段的地址结构,互联的地址结构等。如图所示 的是一个网络的网段关联图示例。 的是一个网络的网段关联图示例。 从图中可以看到3个子网通过路由器相连接 个子网通过路由器相连接, 从图中可以看到 个子网通过路由器相连接,各 子网所使用的地址范围, 子网所使用的地址范围,以及用于网际互联的 地址等信息。 地址等信息。

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6.1.2 网络工程基础

③网络设备配置图。网络设备配置图用于描述网络

设备的物理配置信息,例如服务器的位置, 设备的物理配置信息,例如服务器的位置,交 换机各个端口的使用情况等信息。 换机各个端口的使用情况等信息。这类图形通 常要结合设备的现场情况, 常要结合设备的现场情况,并按照机械作图的 要求进行绘制。如图所示。 要求进行绘制。如图所示。

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6.1.2 网络工程基础

IP地址分配表 为了将来维护的方便,需要对IP 地址分配表。 ④IP地址分配表。为了将来维护的方便,需要对 地址的分配和使用情况作详细的记录。如表所示, 地址的分配和使用情况作详细的记录。如表所示, 一个实用的地址分配表要包括地址、主机名、 一个实用的地址分配表要包括地址、主机名、用 主机的物理位置等内容。 途、主机的物理位置等内容。
IP地址 192.168.10.2 192.168.10.132 192.168.10.24 主机名 BS-R-01 BS-SV-1 BS-SW-1 用途 路由器 告警服务器 接入交换机 物理位置 机架6-2 机架7-1 机架7-2 本机端口 FE01 FE01 FE02 对端端口 SW01-FE03 SW01-FE04 R-FE01 10 VLAN 备注

表 地址分配表示例

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6.1.2 网络工程基础

(2)网络布线文档。主要用于描述网络工程中的布线, )网络布线文档。主要用于描述网络工程中的布线, 配线架的设置等物理结构和施工的要求, 配线架的设置等物理结构和施工的要求,该文档主要 由下列内容组成: 由下列内容组成: 网络布线逻辑图和布线工程图(物理图): ):布线图纸 ①网络布线逻辑图和布线工程图(物理图):布线图纸 要根据现场的情况决定,明确表明布线的方向、 要根据现场的情况决定,明确表明布线的方向、长度 等信息。如图所示的是一个设备布线的逻辑图。 等信息。如图所示的是一个设备布线的逻辑图。

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6.1.2 网络工程基础

架配线表是机房建设的重要文档, ②配线架配线表:DDF架配线表是机房建设的重要文档,它记录 配线架配线表: 架配线表是机房建设的重要文档 了设备之间的中继线路的连接情况, 了设备之间的中继线路的连接情况,布线施工过程中需要根据 配线表选择合适的线路接入。 配线表选择合适的线路接入。 网络系统文档:用于描述系统所需的软件环境和资源分配、 (3)网络系统文档:用于描述系统所需的软件环境和资源分配、使 用情况,主要包括下列内容: 用情况,主要包括下列内容: 服务器文档。包括服务器硬件文档和服务器软件文档。 ①服务器文档。包括服务器硬件文档和服务器软件文档。 网络设备文档。网络设备指的是工作站、服务器、中继器、 ②网络设备文档。网络设备指的是工作站、服务器、中继器、集线 路由器、交换器、网桥、网卡等设备。在制作文档时, 器、路由器、交换器、网桥、网卡等设备。在制作文档时,必 须包含设备名称、购买公司、制造公司、购买时间、使用用户、 须包含设备名称、购买公司、制造公司、购买时间、使用用户、 维护期、技术支持电话等内容。 维护期、技术支持电话等内容。 网络应用软件文档。 ③网络应用软件文档。 用户使用权限文档。 ④用户使用权限文档。

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6.1.3 局域网规划

局域网是最常见的一种网络形式,在进行局域网设计时 首先要对网络的 局域网设计时,首先要对网络的 局域网设计时 需求进行分析。 需求进行分析。需求分析可以从以下几方面进行: 拓扑需求分析: 拓扑需求分析:在进行网络的总体设计之前,应当首先弄清要给哪些建筑物 布线,要给每座建筑物中的哪些房间布线,每个房间的哪些位置需要预 留信息插座,建筑物之间的距离,建筑物的垂直高度和水平长度等问题。 只有事先调查好这些情况后,才能合理地设计网络拓扑结构,选择适当 的位置作为网络管理中心以及作为设备间放置联网设备,有目的地选择 组建网络所使用的通信介质和交换机。 数据传输需求分析: 数据传输需求分析:用户对数据传输量的需求决定了网络应当采取何种联网 设备和布线产品。一般来说,目前,多媒体已经成为局域网络所必须支 持的功能之一。基于这种大传输量的需求,以1000Mb/s光纤作为主干和 垂直布线,以100Mb/s超5类双绞线作为水平布线,从而实现100Mb/s交 换到桌面的网络,已经成为最普通的网络架构方案。

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6.1.3 局域网规划

3. 组织发展需求分析 组织发展需求分析:网络设计者不仅要考虑到网络所要容纳的用户数量,还 要为网络保留至少3-5年的可扩展能力,从而使得网络在用户数量增加时 依然能够满足增长的需要。这一点非常重要,因为布线工程一旦完毕,就 很难再进行扩充性施工。所以,在埋设网线和信息插座时,一定要有足够 的余量。联网设备则可以在需要时随时购置。 性能需求分析: 4. 性能需求分析:不同厂家乃至同一厂家不同型号的交换机在性能和功能上 都有较大的差异,有的安全性高、有的稳定性好、有的转发速率快、有的 拥有特殊性能,因此,应当慎重考查和分析网络对性能的根本需求,以便 选择相应品牌和型号的交换机。除此之外,在网络规划中还要考虑其他的 影响因素,包括设备、应用等。 外围设备: 5. 外围设备:实现网络连接的最大优点是能够在网络中共享诸如打印机、传 真机和扫描仪等外围设备。在设计企业网络设备时,有3种基本的方法: 可以将外围设备与联网计算机连接、直接连接到网络集线器或使用一个外 围设备服务器。 将外围设备与联网计算机连接: (1)将外围设备与联网计算机连接:在小型网络中,一般将外围设备(如

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6.1.3 局域网规划

打印机等)直接连接到联网计算机上。所有的打印机请求都被传送到这台计算 机上。这台计算机既是普通计算机,又是打印机处理器。因为企业内的每 个人都连接到网络上,所以,每个人都可以共享使用这台打印机。选择一 台计算机来连接打印机时,需要注意以下问题: 通常哪台计算机的打印工作较多。 ①通常哪台计算机的打印工作较多。 计算机是否能够同时满足打印请求和普通计算机的功能。 ②计算机是否能够同时满足打印请求和普通计算机的功能。
③被选的计算机在办公室中所处的位置到其他设备的距离应当适中。 被选的计算机在办公室中所处的位置到其他设备的距离应当适中。 网络外围设备: (2)网络外围设备:有些打印机和其它外围设备本身携带有10/100以太网网络接口 卡(称为网络外围设备),可以直接将这些外围设备插到网络集线器上。 外围设备服务器: (3)外围设备服务器:外围设备服务器管理有关外围设备的所有网络事务。它犹如 网络与外围设备之间的接口:一端与网络集线器直接相连,另一端连接外围设备。 对于那些外围设备使用频繁的网络而言,外围设备服务器能够管理外设负载和避免 网络堵塞,最常用的外围设备服务器是打印和传真服务器等。

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6.1.3 局域网规划

6. 远程访问:有时需要利用企业网络拓展公司业务,要求任何人、任何地点、任 远程访问: 何时间都可以访问企业网络,比如,许多公司都有一些销售和支持人员在外工 作,他们需要与公司进行网络连接。通过远程访问方式,公司的内外人员就

即可通过便携计算机或台式计算机从公司外部连接到企业网络。如果 需要应用远程访问功能,需要估计出有多少人需要拨入,拨入频率如 何,以及每次占用多长时间。 7. 文件管理:通过企业网络,可以访问网络内其他计算机上的文件。例如, 文件管理: 财务文件在记账员计算机上,库存文件在产品管理员计算机上,其他 用户可以通过网络访问这些资源。在组建网络之前设计好文件的管理 方案往往能解决今后可能遇到的问题,例如:

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6.1.3 局域网规划

。(2)哪些文件需要备份。( 。(3) (1)网络将处理多少事务。( )哪些文件需要备份。( )哪 )网络将处理多少事务。( 台计算机连有备份设备。( 。(4)存储和访问多少类型文件, 台计算机连有备份设备。( )存储和访问多少类型文件,这些文 件存放在哪儿备份。 件存放在哪儿备份。

8. 办公室布局:在以太网中,如果使用超五类线 办公室布局: 来布线,两个节点之间(网络设备)的距离不能超 过105米,如果企业内的计算机或者分布在仓库的 另一端,或者分布在不同楼层,或者分布在不同的 建筑物内,则计算机和网络集线器之间的距离就可 能会超过105米。因此在设计网络时要确定网络集 线器和计算机的位置,以确保它们之间的距离不超 过以太网的105米限制。

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6.1.3 局域网规划

9. 现有设备与所需购买设备
在组建网络时,如果需要利用原有的一部分资源,则需要处理好现有设备与新 购设备的如下关系: 兼容性: (1)兼容性:如网络中计算机使用不同操作系统时,选用协议就要考虑兼容 性。 能安装网络接口卡的计算机: (2)能安装网络接口卡的计算机:如果需要安装网络接口卡(NICS) 来连接 企业内的各台计算机,要求计算机的插槽与网络接口卡兼容。

10. 互联网访问
在设计网络时,需要了解企业内的所有或部分员工是否需要访问互联网和有关 互联网访问功能的问题,因此,在组建网络之前,需要着重考虑以下几个 问题:

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6.1.3 局域网规划

(1)共享式互联网访问:如果企业内的每个员工都要连接互联网,可以选购一 共享式互联网访问:
个访问路由器它可以实现以下功能。 ①通过一条共享式互联网连接,办公室内的所有员工可以同时访问互联网。 ②它可以代替网络集线器,用于连接整个网络。 ③节省费用;整个办公室只需一条互联网连接和一个ISP(互联网服务供应商)账号。

(2)单一互联网访问:如果企业内只有一人需要访问互联网,可以利 单一互联网访问: 用现有的调制解调器或购买一个新的调制解调器,并申请一个拨号账号 即可。 互联网接入: (3)互联网接入:目前可以选择多种连接方式。如采用DDN专线;采用 ADSL或者ISDN等。

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11. 文件处理

6.1.3 局域网规划

局域网中的文件处理是非常重要的一个功能,文件的一些属性可 能会影响到局域网的性能。 (1)文件大小。(2)账本底线:100Mb/s网络接口卡和千兆网 络接口卡价格相差很大,网速也相差很大。(3)布线:布线的类 型会影响到网络文件的传输速度。

12. 流量
企业内的计算机少于5台时,使用对等网络即可处理办公室内所有 计算机的任务。如果企业内有一个中心数据库,很多人都需要不 断地更新它,那么最好的选择是客户机/服务器网络。 可靠性: 13. 可靠性:以太网能够提供高度稳定的数据传输,属于一种相当 成熟的技术。 为了增强企业网络的稳定性,可以向那些有产品稳 定良好声誉的厂商订货。

6.1 网 络 规 划

6.1.4 广域网规划

与广域网连接通常由广域网服务提供商提供,对广域网服务的选择取决于网络 对带宽的需求、预算和局域网接口的类型和速度。大多数服务提供商提供 FDDI、ISDN等服务。 1. 价格构成 广域网服务提供商向用户提供无限制使用和有限制使用两种服务。 2. 带宽规划 用户需要的带宽大小由用户使用的应用程序和服务提供商能提供的带宽来决定。 3. 服务商和用户的设备 广域网服务商设备包括拨号上网用的调制解调器、信道集和路由器接口的组合。 一般用户的设备往往由服务商提供(如联通的无线AP家庭宽带设备)。

6.2 网 络 设 计

6.2.1 网络拓扑设计

网络规划只是在理论上论证了实现一个网络的可行性, 网络规划只是在理论上论证了实现一个网络的可行性,而网络设 计则是对网络规划的进一步深化,其中涉及到网络的具体实现的问题, 计则是对网络规划的进一步深化,其中涉及到网络的具体实现的问题, 包括网络拓扑、地址规划、路由协议等的选择。 包括网络拓扑、地址规划、路由协议等的选择。 选择网络拓扑结构是组建网络的基础和前提。局域网常用的拓扑 结构中,每种拓扑结构都有自己的优势所在,网络拓扑结构可以决定 网络的特点、速度、实现的功能等。 常见的办公室小型局域网的结构一般采用星型拓扑结构, 常见的办公室小型局域网的结构一般采用星型拓扑结构,这是因 为星型网络的构造简单且连接容易,使用双绞线、网卡和HUB即可架构 一个局域网,星型网络的管理也比较简单,建设费用和管理费用都较 低。这种结构的网络易于改变网络容量,方便增加和减少计算机,并 易于扩充和管理,容易发现并排除故障,但是这种结构对中央HUB的依 赖性很强,如果中央节点出了问题就会导致整个网络的瘫痪,可靠性 较低,不适合用于可靠性要求很高的大型网络上。

6.2 网 络 设 计

6.2.1 网络拓扑设计

总线型拓扑结构具有易于布线和维护、结构简单、易于扩充和 管理、可靠性高和速率快的优点,但接入节点有限,发现、排除故 障比较困难,实时性较差。 环型拓扑结构也是常用的大型网络结构之一,经常结合令牌使 用,其网络结构也很简单,但是网络速度慢,排除故障也很困难。

6.2 网 络 设 计

6.2.2 网络协议的选择

对于局域网来说, 对于局域网来说,最常见的适合局域网的网络协议是微软的 NetBEUI和 NetBEUI和TCP/IP. NetBEUI是为IBM开发的非路由协议,用于携带NetBIOS通信。 NetBEUI缺乏路由和网络层寻址功能,这既是它最大的优点,也是 最大的缺点。因为NetBEUI不需要附加的网络地址和网络层头尾, 可以快速有效地应用于只有单个网络或整个环境都桥接起来的小工 作组环境。网桥负责按照数据链路层地址在网络之间转发通信,但 因为所有的广播通信都必须转发到每个网络中,所以网桥的扩展性 较差。结合使用100-BASE-T Ethernet,允许转换NetBIOS网络扩展 到350台主机,以避免广播通信成为严重的问题。一般而言,桥接 NetBEUI网络很少超过100台主机。

6.2 网 络 设 计

6.2.2 网络协议的选择

TCP/IP协议允许用户与Internet完全地进行连接。TCP/IP同时满足了 可扩展性和可靠性的需求。不幸的是,它牺牲了速度和效率。Internet的 普遍性是TCP/IP至今仍然使用的原因。用户常常在没有意识到的情况下, 就在自己的PC机上安装了TCP/IP协议,从而使该网络协议在全球广泛应用。 TCP/IP的32位寻址功能方案不足以支持即将加入Internet的主机和网络数, 因而正在研究的IPv6将成为下一代的Internet网络协议。 因为NetBEUI采用的是广播式的信息传播方式,这种方式在网络不是 很庞大的情况下,传输速度很快。但是随着网络的用户越来越多,网络广 播产生的网络风暴往往会造成网络速度的急剧下降。此时TCP/IP更为适用, 因为它采用的是直接发送的方法。这样可以减少网络内的无用噪声。更关 键的是TCP/IP采用寻址传输,因此,它一旦找不到正确地址就不会传输信 息,不会造成信息的错误传输和无效传输。当然,传输速度会较慢。

6.2 网 络 设 计

6.2.3 地址分配与子网设计

1. IP地址分配原则 IP地址空间分配需要与网络拓扑层次结构相适应,既需要有效地利用地址 空间,又要体现出网络的可扩展性和灵活性,还要考虑到网络地址的可管 理性,同时能满足路由协议的要求,以便于网络中的路由聚类,减少路由 器中路由表的长度,减少对路由器CPU和内容的消耗,提高路由算法的效 率,加快路由变化的收敛速度。 具体分配IP地址时需要遵循以下原则: 具体分配IP地址时需要遵循以下原则: IP地址时需要遵循以下原则 惟一性:一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址。 惟一性: 简单性:地址分配应简单且易于管理,降低网络扩展的复杂性,简化 简单性: 路由表项。 连续性:连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合,极大地缩减 连续性: 路由表,提高路由算法的效率。 可扩展性:地址分配在每一层次上都要留有余量,在网络规模扩展时 可扩展性: 能保证地址叠合所需的连续性。 灵活性:地址分配应该具有灵活性,以满足多种路由策略的优化,充 灵活性: 分利用地址空间。

6.2 网 络 设 计
2. 局域网IP地址的规划

6.2.3 地址分配与子网设计

网络中的每一台设备都是以IP地址标识自己的网络位置,因此, 在组建局域网之前,需要为网上的所有设备包括服务器、客户机、 打印服务器等分配一个惟一的IP地址。考虑到今后的扩展、维护等 问题,内部网的IP地址不仅要符合流行的国际标准,还应该有规律、 易记忆,能反映自己内部网的特点。不同单位的内部网有各自不同 的特点,IP地址的规划也需要考虑不同的因素。

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6.2.4 路由和路由选择协议

典型的路由选择方式有两种:静态路由和动态路由。 典型的路由选择方式有两种:静态路由和动态路由。 静态路由指的是在路由器中设置固定的路由表。 静态路由指的是在路由器中设置固定的路由表。除非网络管理员干 预,否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变做出 反映,因此它一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路 由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中,静态路由优先级最高。 当动态路由与静态路由发生冲突时,以静态路由为准。 动态路由指的是网络中的路由器相互进行通信,传递路由信息, 动态路由指的是网络中的路由器相互进行通信,传递路由信息,利 用收到的路由信息更新路由器表的过程。 用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变 化。如果路由更新信息表明网络发生了变化,路由选择软件就会重新计 算路由,并发出新的路由更新信息,这些信息通过各个网络,导致各路 由器重新启动自己的路由算法,并更新各自的路由表以动态地反映网络 拓扑结构的变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑结构复杂的网 络。当然,各种动态路由协议会不同程度地占用网络带宽和CPU资源。

6.2 网 络 设 计

6.2.4 路由和路由选择协议

静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围,因此,在网络 中,动态路由通常作为静态路由的补充。当一个分组在路由器中进 行寻径时,路由器首先查找静态路由,如果查到静态路由则根据相 应的静态路由转发分组;否则查找动态路由。 在一个路由器中,可以同时配置静态路由和一种或多种动态路 由。它们各自维护的路由表都提供有转发程序,但是这些路由表的 表项间可能会发生冲突。这种冲突可以通过配置各个路由表的优先 级来解决。通常情况下,静态路由具有默认的最高优先级,当其他 路由表表项和它发生冲突时,均按静态路由转发。

6.2 网 络 设 计

6.2.4 路由和路由选择协议

1. 内部网关协议和边界网关协议 根据动态路由是否是在一个自治域内部使用,动态路由协议可 以分为内部网关协议(IGP,Interior Gateway Protocol)和外部网 关协议(EGP,Exterior gateway protocol)两种。这里的自治域指 的是一个具有统一管理机构、统一路由策略的网络。自治域内部采 用的路由选择协议称为内部网关协议,常用的协议有RIP(Routing Information Protocol)和OSPF;外部网关协议主要用于多个自治 域之间的路由选择,常用的协议是BGP和BGP-4。

6.2 网 络 设 计

6.2.4 路由和路由选择协议

当网络启用了路由协议时,网络便具有了能够自动更新路由表 的强大功能。内部网关协议首先适用于在那些只有单个管理员负责 网络操作和运行的地方;否则,将会出现配置错误,导致网络性能 降低或者导致网络运行不稳定等问题。对于由许多管理员共同分担 责任的网络,例如Internet,则可以考虑使用外部网关协议,如 BGP-4. 如果在网络中只有一个路由器,不需要使用路由协议;只有当 网络中具有多个路由器时,才有必要让它们共享信息。但是如果仅 有小型网络,完全可以通过静态路由的方式手动更新路由表。

6.2 网 络 设 计
2. 路由算法

6.2.4 路由和路由选择协议

路由算法在路由协议中起着至关重要的作用,采用何种算法往 往决定了最终的寻径结果,因此,在选择路由算法时 选择路由算法时一定要仔细, 选择路由算法时 通常需要综合考虑 考虑以下几个设计目标 设计目标: 考虑 设计目标 最优化: (1) 最优化:指的是路由算法选择最佳路径的能力。 简洁性: (2) 简洁性:算法设计简洁,利用最少的软件和开销,提供最 有效的功能。 坚固性: (3) 坚固性:路由算法处于非正常或不可预料的环境时,例如 在硬件故障、负载过高或操作失误时,路由算法都能正确工作。由 于路由器分布在网络连接点上,所以在它们出现故障时,会产生严 重的后果。最好的路由器算法通常能经受住时间的考验,并在各种 网络环境下被证实是可靠的。

6.2 网 络 设 计

6.2.4 路由和路由选择协议

快速收敛: (4) 快速收敛:收敛是所有路由器在最佳路径的判断上达到 一致的过程。当某个网络事件引起路由可用或不可用时,路由器就 会发出更新信息。路由更新信息遍及整个网络,导致重新计算最佳 路径,最终达到被所有路由器一致公认的最佳路径。收敛慢的路由 算法会造成路径循环或网络中断。 灵活性: (5) 灵活性:路由算法可以快速、准确地适应各种网络环境, 例如,当某个网段发生故障时,路由算法需要能够很快发现故障, 并为使用该网段的所有路由选择另一条最佳路径。 路由算法根据种类可分为以下几种:静态和动态 单路和多 静态和动态、单路和多 路由算法根据种类可分为 静态和动态 平等和分级、源路由和透明路由 路、平等和分级 源路由和透明路由、域内和域间、链路状态和距 平等和分级 源路由和透明路由、域内和域间、 离向量。 离向量。前面的几种路由算法的特点与字面意思基本一致,下面着 重介绍链路状态和距离向量算法。

6.2 网 络 设 计

6.2.4 路由和路由选择协议

链路状态算法(也称最短路径算法 链路状态算法(也称最短路径算法)发送路由信息到互联网上 的所有节点,然而对于每个路由器,仅发送它在路由表中描述其 自身链路状态的那一部分。 距离向量算法(也称为Bellman-ford算法)则要求每个路由 距离向量算法 器发送其路由表的全部或部分信息,但仅发送到邻近节点上。

从本质上说,链路状态算法将少量更新信息发送到 网络各处,而距离向量算法发送大量的更新信息到 邻接路由器。 由于链路状态算法收敛更快,因此在一定程度上, 它比距离向量算法更不易产生路由循环。但在另一 方面,链路状态算法比距离向量算法要求有更强的 CPU能力和更多的内存空间,因此实现链路状态算 法时对设备性能要求较高。 另外,路由算法常使用路径长度、可靠性、时延、 带宽、负载和通信成本等度量标准来决定路由选择 的最佳路径。

6.2 网 络 设 计

6.2.5 物理介质设计

在选择网络布线通信介质时 选择网络布线通信介质时,目前主要面临的问题是选择光纤 选择网络布线通信介质时 还是铜缆双绞线。首先要考虑通信距离。对于大多数办公环境来说, 首先要考虑通信距离。 首先要考虑通信距离 通常要求的布线长度都低于铜缆的100m距离的限制,如果不存在保 密问题,铜缆发射或接收的电磁信号对大多数办公环境影响不大。 因此,目前大多数普通办公环境用户选择的网络布线通信介质仍然 是铜缆绞线。对于要求提供千兆位网络通信能力到桌面的用户机构, 所遵循的最低标准应该为EIA/TIA和ISO公布的超5类标准。这些性 能标准满足了基本的高速网络应用的需要。6类布线系统支持的频 率为200 MHz,以200 MHz运行的编码系统能实现的通信速率将更高。

6.2 网 络 设 计

6.2.5 物理介质设计

光纤布线的成本较高,但是传输距离更长,通信带宽更高,具 有很好的安全性,且不会受到电力电缆的电磁干扰,解决了非屏蔽 双绞线通信的许多缺点。为了提高局域网主干系统的通信性能,通 常在结构化布线的垂直子系统中采用光纤,在水平子系统布线中也 不排斥安装光纤系统。根据具体应用的需求,在安装铜缆的同时也 可以安装光纤系统。对于布线距离可能超过100m限制的远程局域网 用户,直接安装光纤信道而不是单独建立一个配线间,在成本上可 以更加节约。目前在结构化布线的垂直主干子系统中通常采用多模 目前在结构化布线的垂直主干子系统中通常采用多模 光纤, 光纤,但是为了满足未来的带宽要求,不妨稍微增加一点投资,在 安装多模光纤主干子系统的同时加装相应的单模光纤系统,并且可 以暂时将单模光纤系统隐藏起来或不进行端接,这样,当将来需要 更高的带宽时,可以方便地启用这些单模光纤。

6.3 网络工程实施

6.3.1 网络设计方案

在完成网络的规划设计后,将进入网络工程实施阶段。要顺利地实施网络工程, 需要有完善的网络设计方案作指导。 在进行网络规划和设计的过程中,网络设计方案的撰写是一件很重 要的事情,一份好的网络设计方案不仅有利于工程的具体实施,还利于 网络运行中的维护和排错,也影响到将来网络的升级和扩展.撰写网络设 撰写网络设 计方案主要从以下几个方面入手: 计方案主要从以下几个方面入手: (1)网络的需求分析: (1)网络的需求分析:需求分析是一切工作的基础,前面章节介绍 网络的需求分析 过的需求分析从数据传输需求、网络性能需求、未来发展需求等几个方 面进行考虑,此外还要考虑到用户的费用承担能力等因素。 (2)网络设计原则 网络设计原则: (2)网络设计原则:这是根据需求分析确定的网络设计的基本方针。 (3)网络系统总体设计方案 网络系统总体设计方案: (3)网络系统总体设计方案:总体设计主要包括网络拓扑规划、网 络协议的选择、路由和路由协议的选择、网络子网划分和地址分配等内 容,总体设计是网络设计方案的关键内容。

6.3 网络工程实施

6.3.1 网络设计方案

(4)服务器及操作系统平台: (4)服务器及操作系统平台:根据需求分析确定所需的服务器或者 服务器及操作系统平台 操作系统。 (5)网络管理系统设计 网络管理系统设计: (5)网络管理系统设计:网络管理是系统运行维护的主要组成部分, 好的网络设计一定要有好的网络管理系统与之配合。 (6)系统安装 测试、验收方案和计划等。 系统安装、 (6)系统安装、测试、验收方案和计划等。 以上内容是网络设计方案的基本内容,在实际工作中,可以根据 网络的规模和客户的要求,适当的进行增减。网络设计方案并没有具 体的格式要求,它主要用于在网络设计初期更好的与用户交流,充分 了解客户的需求,以便更好的实现客户需求,在网络施工中更好的指 导网络建设。所以,网络设计方案的撰写需要得到用户和设计者、施 工者的共同认同,这才算是一份好的设计方案。 下面以某公司拟建内部局域网络为例,完成网络设计方案的撰写 下面以某公司拟建内部局域网络为例,完成网络设计方案的撰写。

应用实例:某小型公司现有30多名员工,现在公司需要组建一个内部网络, 30多名员工 应用实例:某小型公司现有30多名员工,现在公司需要组建一个内部网络,实 现网上办公以及共享一些设备和资源,如网络打印机、文档服务器等功能。 现网上办公以及共享一些设备和资源,如网络打印机、文档服务器等功能。

XX公司内部局域网设计方案 XX公司内部局域网设计方案 网络需求分析: 1、网络需求分析: 该局域网为了满足公司信息化办公的要求,实现资源共享(共享网络打印机、 该局域网为了满足公司信息化办公的要求,实现资源共享(共享网络打印机、 文档服务器等)和网络办公等功能。系统要求性能稳定、使用方便、 文档服务器等)和网络办公等功能。系统要求性能稳定、使用方便、维护简 单。 网络设计原则: 2、网络设计原则:该网络建设的原则是 高可靠性和安全性;先进性和实用性;可扩展性;可管理性。 高可靠性和安全性;先进性和实用性;可扩展性;可管理性。 3、网络拓扑结构分析 局域网的拓扑结构可以采用星型、环型或总线型结构,这些结构各有特点。 局域网的拓扑结构可以采用星型、环型或总线型结构,这些结构各有特点。 现代网络通常综合了总线拓扑结构的逻辑通信和星型拓扑结构的物理布局, 现代网络通常综合了总线拓扑结构的逻辑通信和星型拓扑结构的物理布局, 形成星型物理布局中的总线拓扑结构,它的特点是结构简单、易于维护、 形成星型物理布局中的总线拓扑结构,它的特点是结构简单、易于维护、并 具有良好的扩展性能。由于公司网络中需要安排服务器等设备, 具有良好的扩展性能。由于公司网络中需要安排服务器等设备,所以在网络 模式上选择客户机/服务器模式。同时考虑到公司的个别部门信息的敏感性, 模式上选择客户机/服务器模式。同时考虑到公司的个别部门信息的敏感性, 如财务部、研发部等部门希望形成独立子网,可以采用VLAN VLAN技术划分虚拟子 如财务部、研发部等部门希望形成独立子网,可以采用VLAN技术划分虚拟子 该公司网络采用的就是这种拓扑结构方式。如图所示。 网。该公司网络采用的就是这种拓扑结构方式。如图所示。

上图所示的网络拓扑结构中,采用了一台3 层交换机构成网络的主干。为了保证服务器 的带宽和响应速度,一般需要将服务器直接 接入骨干交换机。如果端口不足,可以在一 个VLAN中加入集线器扩展端口,或者采用 交换机做级联。

4、设备命名规则 本次工程中的设备命名及接口描述规范根据《中国互联网资 源命名规范》确定。网络设备命名可以参照以下原则。 (1)能表示出网络设备的类型。 (2)能表示出网络设备的物理位置。 (3)能表示出网络设备所属的网络层次。 (4)相同物理位置和网络层次的网络设备由不同序号进行 区分。 (5)能反映出该设备的业务属性和网络功能。

5、设备选型 (1)交换机的选择:在本例所示的环境中,选择交换机以实 现设备互联,交换机需要强调端口的交换能力,有效地保护链 路带宽。同时,交换机的价格也比路由器便宜,而且端口比较 多。考虑到需要采用VLAN技术来划分子网,可以选择3层交 换机(如采用快速以太网配置、支持48个端口和VLAN技术、 48 VLAN 适合作为小型企业布线室或分支机构环境的接入层交换机 Cisco Catalyst 3560交换机),这样不仅可以显著地提高网 络性能,而且可以确保数据安全性。 (2)服务器设备:可以采用适用于企业及行业用户中小规模 网络的服务器如联想万全T270。在网络中可以担当文件服务 器、电子邮件服务器、Web服务器、中小型数据库应用服务 器等。

6、IP规划和VLAN设计 该网络采用内部地址结构,地址段为:192.168.0.0~192.168.3.0 根据部门情况划分了VLAN,为了便于管理,可以将各服务器划分到一个 VLAN中:
VLAN1:用于服务器区域,地址范围为192.168.0.0~192.168.0.255 VLAN2:财务室,地址范围为192.168.1.0~192.168.1.255 VLAN3:研发室,地址范围为192.168.2.0~192.168.2.255 VLAN4:综合部,地址范围为192.168.3.0~192.168.3.255

7、操作系统和应用服务 可以使用Windows Server2003作为网络操作系统,同时为支持Web 和电子邮件等服务,需要安装IIS、SMTP等应用软件或组件。 8、布线施工 可以选择双绞线布线。

6.3 网络工程实施

6.3.2 网络实施过程

在了解网络工程后,应对网络工程进行分析和设计,组建网络时必须解决 组建网络时必须解决 如下几个问题: 如下几个问题: (1) 该网络重点的业务需求有哪些,例如办公自动化、文件传输、电子邮 该网络重点的业务需求 件等;要实现这些需求,网络系统需要使用的软件,以及本网络与Internet的 连接方式等。需要根据业务需求来选择一个能够满足业务需求的软件和网络体 系,并做好网络规划。 (2) 网络的用户情况,包括用户的数量及分布状态,各业务部门之间、各 网络的用户情况 部门与整个网络之间的关系等。 (3) 设备需求分析:选择Ethernet或Token Ring;原有设备(PC、打印机) 设备需求分析 需做何种改变;需要新购哪些设备;网上需要多少网络共享资源,服务器的选 择和分布位置如何;局域网与远程网或其他网络的连接方式以及需要什么连接 设备;网络布线计划;经费预算;今后的扩展计划等

(4) 信息安全性考虑 信息安全性考虑:包括信息的备份系统、信息保密系统和计算 机病 毒的防范。 (5) 网络管理:分为人工管理和智能型网络管理两种。人工管理方 网络管理: 式需要有一个网络管理者,专门负责整个网络的运行、维护、 规划以及不同网络的协调;智能型网络管理方式则需要购买网 管软件。 (6)网络规划 (6)网络规划 在进行网络规划时,必须根据原先确定的目标,对以下几 个方面作出适当的决定:网络系统和硬件结构的评估和选择; 网络操作系统的评估与选择;网络应用软件的评估与选择。 (7)安装设计 在完成规划工作后,需要考虑安装设计问题。这时应该 综合了解网络用户的业务和环境位置,进行初步的布线结构设 计。

6.3 网络工程实施

6.3.2 网络实施过程

(8)招标、施工和验收 招标、 在网络工程招标时,应该慎重选择经验丰富且售后服务良好的厂家。一 般选择厂家时要考虑如下几方面因素: 厂家的技术力量和背景;工程经历,有必要进行实地考察;服务质量如 何(包括维护服务);价格问题(一般高素质的厂家要价高,考虑时允许高 出10%-15%);厂家在理论研究和应用方面的成就或特点。 (9)网络的使用和教育培训 网络系统建成后,首要任务是使用网络。一个网络系统建设成功与否,主要 取决于用户的使用情况。网络的使用首先是教育培训。培训一般分为以下4种 情况:管理阶层的培训(领导层);管理人员的培训;网络软件开发人员的 培训;一般用户的培训。

6.4 网络性能评价

6.4.1 网络性能的测试

对网络性能的测量,基本有以下几种分类: 对网络性能的测量,基本有以下几种分类: 1. 主动测量与被动测量 根据进行网络测量时所采用的手段,可以将网络测量分为主动测量与被动测量。 主动测量: (1)主动测量:指的是通过向网络、服务器或应用程序发送测试流量,以获 取与这些对象相关的性能指标。 主动测量的主要优点是不依赖于被测对象的测量能力。但这种测量会给网络增 加额外的通信流量,这在一定程度上也可能影响到测量的结果。 被动测量: (2)被动测量:被动测量是需要通过监测网络通信状况进行,因此不会影响 到网络。被动测量通常用于测量通信流量,即经过指定源和目的地之间的 路由器或链路的数据包或字节数,也可用于获取网络节点的资源使用状况 的信息。

被动测量可以通过以下3种方式获取:
服务器端测量: 服务器端测量:通常是在服务器端安装测试代理,

实时监测服务器的性能和资源使用等状况。 用户端测量: 用户端测量:将监测功能封装到客户应用中,从特 定用户的角度实时监测相关的业务性能。

6.4 网络性能评价

6.4.1 网络性能的测试

利用网络探针: 利用网络探针:网络探针可用于监测网络的传输状态,并分析捕获的数据 包,以实现对网络及相关业务的测量。 2. 单点测量与多点测量 网络测量的另一个方面在于测量所处的位置。一些测量依赖于在网络的多 个节点上进行监测,例如:要测量一个数据包从主机A到主机B所需的 传送时间,则需使用准确、同步的时钟记录数据包离开主机A和到达 主机B的时间。 3. 网络层测量与应用层测量 应用层测量可以使我们对整个应用的性能有一个清楚的认识。例如:通过web 下载可以测量其性能,能间接反映网络层的性能。 4. 采样技术

6.4 网络性能评价
1. 延迟(Latency) 2. 丢包率(Packet Loss) 3. 吞吐量(Throughput)

6.4.2 网络性能指标

4. 链路使用率(Link Utilization) 5. 可用性(Availability)

延迟(Latency) 延迟(Latency)
通常情况下,延迟指的是等待某动作发生所需的时间。网络延迟的确定需要 延迟指的是等待某动作发生所需的时间。 延迟指的是等待某动作发生所需的时间 测量往返时间( ),即一个数据包在客户机和服务器之间往返所需 测量往返时间(RTT),即一个数据包在客户机和服务器之间往返所需 ), 的时间间隔。 的时间间隔。 网络延迟由以下几部分组成: (1)数据包沿物理链路传输所需的时间。 (2)数据包经过路由器时排队及转发所需的时间。 (3)服务器处理数据包并产生响应包所需的时间。 通常情况下,不必测量网络上每个路由器上每一跳的延迟,而是分别测量延 迟的每一部分。例如: 前身延迟:即数据包从客户机到服务器过程中上述时间(1)和时间(2) 之和。 服务器延迟:即时间(3). 反向延迟:即数据包从服务器到客户机过程中上述时间(1)和时间(2) 之和,通常是不同于前向延迟。

延迟(Latency)
一般用ping命令测量延迟。如图是用ping 命令测试到学校网站的网络平均延时为 329ms,虽然测量结果只是大致表示了网 络的性能。但仍然是一种广泛使用的性能指 标。 需要注意:ping命令使用的是ICMP协议, 测量结果并不能准确反映网络性能。 网络延迟并不是固定不变的,它随着网络状 态的变化而变化。

丢包率(Packet Loss)
网络丢包率指的是在一特定的时间间隔中, 网络丢包率指的是在一特定的时间间隔中,从客 户机到服务器往返过程中丢失的数据包占所发送 数据包的百分比数。 数据包的百分比数。数据包丢失一般是由于网络 拥塞引起的。如数据包经过网络时,可能因路由 器排队而延迟。如果队列已满,由于没有足够的 空间,路由器将丢弃一些包。丢包率一般在0%15%(严重拥塞)间变化。少量的丢包率并不一 定表示网络故障,但更高的丢包率可能导致网络 不可用。 丢包率也可以通过ping命令进行测试。

吞吐量(Throughput)
吞吐量一般指的是链路上所有通信数据的总 传输速率, 传输速率,有时也可以用于表示某特定业务 的数据传输速率。吞吐量一般以bps(位/ 的数据传输速率。吞吐量一般以 位 字节/秒 或 表示。 秒)、 Bps(字节 秒)或pps(包/秒)表示。 、 字节 包 秒 表示 吞吐量通过监测某特定时间间隔内所传输的 字节数来测量。

链路使用率(Link Utilization)
互联网业务通常是通过若干条物理链路接入 的。简单地说,链路使用率指的是特定时间 链路使用率指的是特定时间 间隔内的吞吐量占链路接入速率的百分比。 间隔内的吞吐量占链路接入速率的百分比。

可用性(Availability)
是指在某特定时间段内, 是指在某特定时间段内,系统正常工作的时间段占总时 间段的百分比, 间段的百分比,例如,业务的可用性、主机的可用性、 网络的可用性等。对于可用性指标,可以通过发送相应的 数据包并检测响应包进行测试,例如: Web业务可用性测试:用web浏览器从目标 服务器下载 业务可用性测试: 业务可用性测试 指定页面,测量其响应时间、丢包率和吞吐量。 主机可用性测试: 主机可用性测试:在windows环境下,可以ping目标主 机,确认该主机对ICMP包是否有响应。 网络可用性测试: 网络可用性测试:对目标主机进行路由跟踪(tracert), 以确定目标主机与目标网络之间的连通性。如测试到学校 主机的路由,可以在[运行]中输入:tracert www.qhmu.edu.cn进行测试。

6.4 网络性能评价

6.4.3 统计分析

了解网络性能的指标及如何测量后,需要进一步将收集到的原始数据进行统计、 处理和分析。以下是常用统计分析技术。

汇总统计(Mean Median,Percentile): (Mean, 1. 汇总统计(Mean,Median,Percentile):如采用求算术平均、取数 据中值、计算百分数等方法。 阈值(Threshold) 也称门限值。 2. 阈值(Threshold) :也称门限值。通常是由网络管理人员指定的一 个指标数值,这个数值反映了网络处于临界状态时的情况。 基线值(Baseline) 3. 基线值(Baseline) :指的是某时间上某测量指标的“标准”值,它 是通过对一定时期的历史数据进行采样并统计分析得到的。一旦基 线值被确定,则可以基于基线值定义一个范围,其边界就是最高阈 值和最低阈值。 权重因子(Weighting 4. 权重因子(Weighting Factors)

6.5 网络规划与设计实例
某企业进行信息化建设,需要实现网络办公,该企业总部覆盖 面积为200多亩地,其中有一座办公大楼、4个生产厂房和两个仓库, 此外,该公司在外地有3个分公司。目前该公司还没有建成完整的 局域网和广域网,不仅总部的各个业务部门没有网络连接,总部与 各个分支机构之间也没有网络连接,因此该公司打算组建一个企业 网,不仅把内部各个业务部门连接起来,总部与分公司之间也要实 现连接。在接到一个网络规划的任务后,我们即可根据本章所学的 知识着手进行工作。

6.5 网络规划与设计实例
首先,我们要准确、全面地了解用户的需求,这是规划和设计网络 的基础。为此我们要与客户进行良好的沟通,了解客户的企业规模,从 而对整个网络规模有个初步的了解。用户提出的需求通常是业务需求, 而且是非常具体的。第一,网络建设要满足办公自动化、远程办公、电 子邮件及互联网访问等基础网络应用需求。作为企业内部的办公应用, 尤其是远程办公,需要使用公共网络资源进行接入,对数据的完整性及 保密性提出了高保障的要求,因此在解决方案上需要考虑防火墙及VPN等 数据加密和隔离措施。 第二,企业规模较大,厂房分布在较大的范围内,其中办公大楼集 中了主要的管理部门,如经理室、财务、计划、采购、销售、研发等, 而生产车间则分布在几个生产厂房中,管理部门要向生产部门下达生产 计划,生产部门又要向采购部门提出采购计划等。公司在各个地区的主 要大城市有办事处或分公司,也需要接入总部的内部网络,各分部之间 也有信息流。在与用户的沟通中需要详细记录用户的需求。

6.5 网络规划与设计实例
在充分了解用户需求的基础上,我们再对用户的需求进行分析,从而得 在充分了解用户需求的基础上,我们再对用户的需求进行分析, 到用户所需的网络的信息流结构,包括部门内部的信息流量,各部门之间的 信息流量和流向,总部与分支机构之间的信息以及各分支机构之间如何交流 信息,企业Web服务器的访问量、Mail服务器的容量等信息。只有清楚地描 述网络中的信息流,才能选择合适的网络技术和网络拓扑结构。例如,Web 服务器上的访问量很大,而且整个公司都需要对它进行访问,我们可以采用 千兆以太网将服务器接入公司骨干网。 在准确地分析用户需求后,即可开始规划网络。整个网络很庞大,而且 在准确地分析用户需求后,即可开始规划网络。 很复杂。我们可以采用分层网络结构,分为骨干网和各部门网。其中,骨干 网通常需要较大的带宽和较高的稳定性,而且,需要通过骨干网提供统一的 Internet接口。各部门和分支机构通过骨干网连接在一起。这样我们就确定 了网络的拓扑结构:复合型的星型网络,其拓扑如下图所示:

6.5 网络规划与设计实例

UNIVERSITY

UNIVERSITY

UNIVERSITY UNIVERSITY

6.5 网络规划与设计实例
由于Ethernet的简单和普及性,我们考虑选择Ethernet技术组 建用户局域网,这样可以降低用户的运营成本和技术复杂度,其中 骨干网络使用千兆以太网,实现高带宽和低延时,而各部门内部可 以选择快速以太网以降低成本。 办公大楼集中了主要的管理部门,其中的业务流量比较大,我 们可以把中心机房设在办公大楼,主要服务器设备集中在中心机房。 中心机房放置千兆以太网交换机,在办公大楼各层和厂区的各厂房 和仓库布设支持光纤接口的接入交换机。以中心机房为核心,到办 公楼的各层布设 千兆光纤连接各层接入交换机。在中心机房设 置路由器以接入互联网,如果用户需要访问Internet的量很大,可 以选择DDN专线接入ISP。各分支机构与总部之间采用VPN接入,分 支机构之间的流量通过总部进行疏通。

6.5 网络规划与设计实例
确定了网络的拓扑结构和采用的技术后,即可进行具体的网络 子网规划和地址分配。通常,各部门划分独立子网,网络内部可以 采用私有地址(10.0.0.0/8),在局域网边界使用NAT技术实现访问 Internet。对于服务器类设备则使用固定地址,对PC机可以设置 DHCP以方便用户进行设置。在网络中采用动态路由协议,可以选择 OSPF来实现。 为了网络管理和维护的方便,可以选择使用网络管理软件,实 现集中式网络管理。此外,还要根据现场情况,规划网络的物理介 质和布线结构。

6.5 网络规划与设计实例
由以上可以总结出所需要规划和设计的内容: (1)整理各个部门人员数目的文档,以便于策划IP地址、选择 服务器和VLAN。 (2)服务器、交换机的设备选型。 (3)整个系统规划 (4)工程布线的具体路由。

(1)整理各个部门人员数目,策划IP地址和VLAN。
名称 部门名称 技术部 销售部 总公司办公楼 厂长办公室 书记办公室 财务部 总公司厂房一 总公司厂房二 总公司厂房三 总公司厂房四 生产部 生产部 生产部 生产部 技术部 分公司一 销售部 财务部 厂长办公室 技术部 分公司二 销售部 财务部 厂长办公室 人员数目( 人员数目(个) 32 21 2 2 5 20 30 20 30 10 5 3 2 9 5 2 2

例如:经调查,企业 中各个部门包括各分 公司人员数目统计如 下表: 根据此统计表,需要 企 规划好IP地址。 业
人 员 统 计 表

(1)整理各个部门人员数目,策划IP地址和 整理各个部门人员数目,策划 地址和 地址和VLAN 整理各个部门人员数目
按照相同类型统计的人数表
部门名称 领导办公室(包括厂长、书记办公 室) 技术部 销售部 财务部 生产部 人数 8 51 31 10 100

VLAN规划表 规划表
部门名称 领导办公室(包括厂长、书记办公 室) 技术部 销售部 财务部 生产部 VLAN号 号 2 3 4 5 6

根据以上统计表格,可以为每个部门规划IP和VLAN 另外,需要注意,一般交换机上的VLAN1是默认的,所有的接口都默认在VLAN1中, 所以为区别,可以从2开始。

(1)整理各个部门人员数目,策划IP地址 整理各个部门人员数目,策划 地址 整理各个部门人员数目
IP地址的规划:假设该企业的IP地址段为10.10.100.0/24。 首先,部门人数最多的是生产部100人。根据2n<100的原理,可以得知n 为6,所以主机位为7位,其子网掩码为255.255.255.128,根据IP地址 段10.10.100.0/24可以分为10.10.100.0/25和10.10.100.128/25两 个网段。因此,生产部选择10.10.100.128/25作为IP地址段。 其次,规划技术部门的IP地址,从10.10.100.0/25中进行,根据2n<51, 得n为5,所以主机位为6位,子网掩码为255.255.255.192,根据IP地址 段10.10.100.0/25可以分为10.10.100.64/26和10.10.100.0/26两个 网段,在此,技术部选择10.10.100.64/26作为IP地址段。 销售部IP地址,根据2n<31,得n为4,所以主机位为5位,子网掩码为 255.255.255.224,根据10.10.100.0/26地址段可以分为 10.10.100.32/27和10.10.100.0/27两个网段,销售部选择 10.10.100.32/27作为IP地址段。

(1)整理各个部门人员数目,策划IP地址 整理各个部门人员数目,策划 地址 整理各个部门人员数目 最后,规划财务部和领导的IP地址,根据2n<10,得n 为3,所以主机位为4位,子网掩码为 255.255.255.240,根据10.10.100.0/27地址段可 以分为10.10.100.16/28和10.10.100.0/28两个网 段,分别作为两个部门的IP地址段。 到此,IP地址的规划就完成了,其规划的网络逻辑拓扑 图如图所示。

(2)服务器、交换机的设备选型。
①服务器的设备选型:
服务器的设备选型主要根据三点:网络内用户的个数, 服务器的设备选型主要根据三点:网络内用户的个数, 使用服务器的频率,服务器本身的用途。 使用服务器的频率,服务器本身的用途。

②交换机的设备选型:交换机的选择一般根据网络 的结构,在本实例中的企业中,可以考虑在每个 VLAN中使用多台带VLAN功能的交换机,最后所 有的交换机都连接在主交换机上。这样就可以将所 有的VLAN交换机制作成一个域,在这个域中,将 主交换机配置为服务器类型的VLAN交换机,其它 的都配置成客户端型的VLAN交换机。这样方便管 理和控制。

作业题
1、任何两台计算机都可以使用相同的网络接口卡连接到网络上。对还是 错?为什么? 2、IP地址和MAC地址都可以标识网络中的一台计算机,两者之间有什 么区别和联系? 3、一个公司,总共有四个部门,分别是技术部、销售部、财务部和客户 部。技术部总共有100人,销售部有50人,财务部有三人,客户部有20 人。现在有一个IP地址段:192.168.0.0/24。请为这家公司合理的进 行IP地址规划。 4、交换和路由的主要区别有哪些? 5、有一家外贸公司,在全国拥有三家分公司,其中在上海地区的为总公 司,每家公司拥有四个部门,分别为财务部、技术部、销售部和市场部, 而在总部拥有五个部门,分别为领导办公室、财务部、技术部和市场部, 接下来,希望读者能够为其公司做一个合理的网络规划。

http://www.doc88.com/p00224902632.html(网络实例访问网址)


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网络工程规划与设计_图文.doc

网络工程规划与设计_电子/电路_工程科技_专业资料。...组网技术分析在校园网校区网络的建设中,主干网选择...第2章 网络工程规划与设... 27页 1下载券 《...

第2章 电子商务网站的规划与设计_图文.ppt

第2章 电子商务网站的规划与设计 - 电子商务必将成为信息化社会中最重要的交易方式和手段之一,电子商务也必将与计算机网络信息技术同步高速发展。

局域网组建技术第二章 项目设计_图文.ppt

第二章 局域网组网概述曹爱杨 本章内容简介项目设计过程及内容 项目的实施过程 局域网技术体系 2.1 局域网项目设计网络总体规划设计应主要解决以下几个问 题:...

第2章 网络基础.ppt

第4章 局域网组网技术 第5章 广域网组网技术 第6章 网络规划与设计 第7章...OSI参考模型 ?TCP/IP协议模型 ?网络协议和IP地址 组网技术与网络管理 2.1 ...

第2章计算机网络技术及应用(胡远萍)_图文.ppt

计算机网络技术项目二:局域网基础与组网技术第二章 计算机与局域网连接 ?#? ...网络规划 专业方向 设计师 选修本模块的 网络支持工程师、网络产品营销人员 专业...

局域网规划与设计_图文.ppt

局域网规划与设计 - 第二章 局域网规划与设计 第二章 局域网规划与设计 用户需求分析 逻辑网络设计 物理...

第2章 网络规划与布线_图文.ppt

第2章 网络规划与布线 - 第2章 网络规划与布线 ● 2.1网络规划与设计 ● 2.1.1规划设计的目标 ● 2.1.2 绘制规划图 ● 2.4服务器的功能与选购 ● ...

第2章:TD-SCDMA无线网络规划技术与流程_图文.ppt

第2章 TD-SCDMA无线网络规划技术与流程 TD-SCDMA无线网络规划技术与流程 1 2 ...降低设备成本和组网成本 DCA技术对信道进行四维调整,降 低干扰,最大限度利用资源...

网络工程规划与设计_图文.ppt

网络工程规划与设计 - 第2章 网络工程规划与设计 【本章要点】 ● 网络工程规划与设计的基本原则 ● 网络工程总体设计 ● 网络工程详细设计 ● 网络工程规划与...

GPON技术、网络规划组网介绍_图文.pdf

GPON技术、网络规划组网介绍 - 汇报提纲 ? 第一部分:全业务接入网PON技术介绍 ? 第二部分: PON网络规划与组网分析 ? 第三部分:PON业务开通与运维管理 ? 第四...