《网络的规划和实施》PPT课件.ppt

第8章 网络的规划和实施,计算机网络工程,计算机网络工程,2,计算机网络工程,建设计算机网络是一项工程性的工作，从需求分析、网络设计、网络实施，到工程验收、网络维护和管理，都有周密的工作步骤和操作规范 确定争取的组网原则和建网目标对完成组网工程具有指导意义,8.1 网络规划和实施的概述,第8章 网络的规划和实施,计算机网络工程,4,建设计算机网络的原则,实用性 先进性 开放性 可扩展性 安全性 可靠性,计算机网络工程,5,实用性,网络建设的首要原则 网络必须最大限度的满足用户的需求，保证网络服务的质量 建设目标定位应该合理，一般是满足未来3-5年的需求，避免过分超前 网络的建设是一个不断发展的过程，网络设备的技术在不断的进步，价格也在不断的下降 网络系统应该是经济性的，应该尽可能利用现有的系统，使其发挥最大的效益，保证投资,计算机网络工程,6,先进性,网络建设投资大，网络应用的发展快，要保证网络在未来数年内能够满足用户的需要 网络设计要注意网络方案的先进性，充分利用当前的新技术 先进性包括设计思想、网络结构、软硬件设备、实用的开发工具的先进性 网络设计也要保证所选用的技术的标准性和成熟性 符合国际标准的设备和技术可以保证多种设备的互操作能力、兼容、可维护和对前期投资的保护,计算机网络工程,7,开放性、可扩展性,开放性 网络系统应该遵循国际设备认同的标准 网络系统的设计要考虑网络部件的兼容性、互操作性、未来新发展对网络的影响 可扩展性 网络设计要考虑网络的扩展能力 需要充分考虑部件级、系统级、应用级的模块化扩充能力，网络系统才能有较强的适应能力,计算机网络工程,8,安全性、可靠性,系统的安全和可靠是保证系统正常运转的前提条件和基础 安全性是指确保系统内部的数据和数据访问以及传输的信息是安全的，避免非法用户的访问和攻击 可靠性保证网络系统能够部件度地为用户提供服务，即使发生某些部分的损坏或失效，也能保证网络系统内的信息的完整、正确和可恢复,计算机网络工程,9,组网模式,根据网络规模，采用不同的组网模式 群组模式 少量计算机组成的小型局域网，提供办公室级的网络平台 部门模式 存在多个相对独立的分数与不同专业群组的局域网，各局域网通过交换机和路由器互联 企业模式 多个部门模式的网络通过路由器互联组成。通过公网、专网或Internet互联达到共享网上资源和互相通信。肯能会采用广域网和局域网结合的方式,计算机网络工程,10,计算模式,专用服务器模式 早期的工作站/文件服务器 C/S模式 一个/多个客户机 + 一个/多个服务器 客户机是每一个用户专有的，完成用户接口处理、采集数据和提出用户请求 服务器，多个用户共享的功能和信息组成，控制共享资源的存取 应用任务前端由客户机完成，后端由服务器完成 B/S模式 在浏览器上获得网络提供的服务 浏览器 + WWW服务器 + 应用服务器 更具有开放性，与软硬件平台无关，便于开发和维护,计算机网络工程,11,组网的步骤,构思 准备 设计 部件准备 安装调试 测试验收 用户培训 维护,计算机网络工程,12,构思,用户调查 需求分析 可行性分析 系统规划 资金落实 组织实施人员,计算机网络工程,13,准备,网络系统的初步设计 系统招标和标书评审 确定集成商和供货商 合同谈判,计算机网络工程,14,设计、准备,网络系统的详细设计 端站点的详细设计 中继站点的详细设计 机房装修 设备订货、设备到货验收 电源的准备和检查 网络布线和测试 远程网络线路租用,计算机网络工程,15,安装调试、测试验收,计算机安装和分调 网络设备安装和分调 网络系统调试 软件安装和分调 系统联调 系统测试 系统初步验收 系统最终验收,计算机网络工程,16,培训和维护,用户培训 人员培训 考察设备和软件的开发的基地 维护 系统维护 系统管理,8.2 需求分析和组网规划,第8章 网络的规划和实施,计算机网络工程,18,用户需求分析,了解用户的具体要求 掌握用户目前的状况，提出工程的目标 制定系统概要设计书 需求分析做得越细致，对网络工程目标的确定、新系统的设计和实施方案的制定越有利，后期开发中可能出现的问题也越少,计算机网络工程,19,用户需求分析,网络系统建设的总体目标 建设的网络类型、网络支持的信息系统的类型、网络的技术指标、建立该网络达到的目的 信息系统的数据情况 数据流量、数据流向、数据处理流程 数据的流动特征，实时性、突发性等 新网络系统的技术要求 主干网传输速率、计算机站点数量和物理分布 与其他网络的互联,计算机网络工程,20,用户需求分析,现有的通信环境 现有通信设备的功能和性能 是否可以提供网络建设所需的通信环境 原有的计算机环境 计算机网络系统的功能、拓扑机构、计算机终端数量和分布 原有系统软件和数据库的种类、版本，应用软件的功能 新系统对原有环境的影响 是否形成新的组织结构、是否要对原有环境进行改造 对原有数据库的影响,计算机网络工程,21,用户需求分析,网络系统所处的环境 楼宇和办公场所的物理位置和分布情况、相互的距离 综合布线系统需要获得建筑施工图，了解楼的建筑结构 是否有电磁干扰源 系统建设的经费预算 对人员的培训要求,计算机网络工程,22,需求分析的基本工作,现行计算机环境和业务的调查分析，对计算机系统和业务现状进行调查和分析 调查分析和整理用户的需求和存在的问题，研究解决办法，包括对硬件环境和应用软件开发的需求 提出实现网络系统的设想，在需求调查的基础上对系统作概要设计，可以根据不同的要求提出多个方案 计算成本、效益和投资回收期。新系统的框架构成之后，就要估算建成这个系统所需的成本，分析网络系统建成后可能带来的各种效益（经济效益和社会效益），计算投资的回收期 设计人员内部对所设想的网络系统进行评价，给出多种设计方案的比较,计算机网络工程,23,需求分析的基本工作,编制系统概要设计书，对网络系统作出分析和说明。用户需求分析的主要结果就是“系统概要设计”，是组网工程的纲要性文件 概要设计的审查，对基本调研的结果是否与用户需求一直进行验证，重点是对系统概要设计书进行审查。基本调研审查由设计人员、管理人员共同参与，特别是通过质量管理人员的参与，保证网络系统的质量 把基本调研情况连同系统概要设计书提交给用户，并作出解释 用户对基本调研的工作和系统概要设计书进行评价，提出意见 确认系统概要书，设计人员采纳用户意见，对系统概要设计书进行修改，使用户需求分析的工作获得用户的最终认可。,计算机网络工程,24,可行性报告,可行性研究的前提 现有状况的分析 建议建立的网络系统方案 可供选择的其他网络系统方案 投资于效益分析 社会因素 结论,计算机网络工程,25,网络系统实施计划,计划书编制的目的 网络系统工程的主要工作 主要参加人员，以及技术水平 网络系统的结果（网络的构造、交给用户的文件、香用户提供的服务） 网络系统的验收标准，说明制定标准的依据 工程的完成期限 工程中的各项任务的分解与人员分工 工程接口人员及其职责 工程进度计划，每阶段的开始日期和结束日期，各项任务完成的先后次序，完成的标志,计算机网络工程,26,网络系统实施计划,工程预算和来源 工程的关键问题和技术难点 工程可能带来的风险 工程实施过程中对施工环境的要求 需要使用的工具和来源 用户需要承担的工作 合作单位需要提供的条件 专题计划要点，如分合同计划、培训计划、测试计划、安全保密计划、系统安装计划,8.3 网络的设计,第8章 网络的规划和实施,计算机网络工程,28,网络设计的两种结构,网状结构 网络拓扑是平面的；所有路由器基本上都是执行相同的功能，并且通常对特定功能在何处执行没有明确定义； 网络的扩充通常以非计划性、随意的方式来进行 层次式结构 网络是以水平的方式来组织的，而每一层都有一个或多个特定功能,计算机网络工程,29,层次性模型的优点,扩充性 利用层次式模型的网络，其成长的规模较大，并且不需牺牲控制权和管理性，这是因为功能皆已区域化，更容易找出潜藏的问题。 执行容易 层次式设计会明确指定各层的功能，因此能使网络的执行更为容易 容易排解疑难 因为各层的功能已定义完善，所以隔离网络中的问题变得比较简单。暂时将网络分成数个区段，可缩小问题的范围，而且也比较容易。,计算机网络工程,30,层次性模型的优点,可预测性 利用功能层的网络行为相当容易预测，因此也使成长的容量规划变的非常容易；这种设计方法也较容易制作网络性能的模型，以便进行分析 协议支持 遵循层次式式设计原则的网络，较容易混合目前和未来的应用程序与协议，因为这种网络的基本基础建设逻辑上都已经组织好了 可管理性 这里所列出的优点将大幅增加网络的可管理性,计算机网络工程,31,层次式网络设计,层次式网络设计包括以下这三层 核心层 在网站间提供最佳传输 分发层 提供以策略为主的连接 访问层 供工作群组和用户访问网络,计算机网络工程,32,层次式网络设计模型,计算机网络工程,33,核心层的功能,核心层的功能便是提供远程网站间的快速路径 这一层网络层不应执行任何数据报处理，例如利用访问控制列表和执行过滤，因这些会降低数据报的交换速度 核心层通常都是以 WAN 的模式来执行的。WAN 需要冗余路径，因此网络可以承受个别的电路中断并继续运作 路由协议的负载分发和快速收敛亦是很重要的设计功能。如何在核心层中有效利用带宽一直都是考虑的因素之一,计算机网络工程,34,分发层的功能,网络的分发层是访问层与核心层间的分界点，可以帮助定义并区分核心 分发层的目的是提供边界定义，负责处理数据报。分发层可以包含多种功能： 地址或区域聚集 对核心层的部门或工作群组访问 广播/多点广播领域定义 VLAN路径选择 不需转换任何介质 安全,计算机网络工程,35,访问层的功能,访问层是区域用户被允许进入网络的接入点。这一层也可以利用访问控制列表，进一步将一组特殊用户的需求最佳化。 在园区网络环境中，访问层的功能包括： 共享带宽 交换带宽 MAC 层过滤 微区段,计算机网络工程,36,三层模型的适用范围,三层模型能符合大部分企业网络的需要。然而，并非所有环境都需要三层层次式的全部。有些时候，两层的设计便已足够，甚至只要一层的平面网络即可 在这些情况中，仍应该规划或维持层次式结构，以便当日后需求增加时，让这些网络设计能扩充成三层,计算机网络工程,37,单层的网络设计,图中所示为分布式服务器设计 如果公司里只有几个远程位置的话，那么一般用单层的设计即可，而访问应用程序时主要是透过区域 LAN 来访问网站的文件服务器 每个网站即是自己的广播域,计算机网络工程,38,两层的网络设计,在双层的设计中，用WAN链接来互相连接不同的网站 在网站内，可能会执行多个LAN，而每个LAN区段都变成它自己的广播域 路由器F变成从WAN链接开始的汇集点,计算机网络工程,39,层次结构设计的优点,在整个网络中放入第3层的路由，以提供控制数据流量模式 路由器可以根据第3层寻址，决定从源主机到目的主机的路径，所以只有在数据流量需要寻找目的地主机时，它才会往上层流动,计算机网络工程,40,三层的网络设计,计算机网络工程,41,两层设计的数据流动,计算机网络工程,42,三层设计的数据流动,计算机网络工程,43,服务器的位置问题,服务器的配置以及服务器将与哪些访问者产生关联，将影响网络中的流量模式,计算机网络工程,44,企业级服务器应放在较高层次,计算机网络工程,45,工作组级服务器应放在较高层次,计算机网络工程,46,远程网络的连接,8.4 网络设计的一些因素,第8章 网络的规划和实施,计算机网络工程,48,合理的IP地址分配,计算机网络工程,49,路由协议的确定,路由协议确定数据如何到达目标地址，即路径选择 路由器通过路由协议建立网络的拓扑结构图，它是路径选择和转发的基础，它是路由表的一部分 路由协议的例子 Routing Information Protocol (RIP) Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) Open Shortest Path First (OSPF),计算机网络工程,50,80/20和20/80原则,传统的80/20规则 在设计恰当地网络环境中，一个给定网段上80%的流量是本地的，不超过20%的网络流量需要通过主干。 新的20/80规则 只有20%的流量是到本地工作组局域网的，而80%的流量需要流出本地网络。 变化的原因 基于Web应用的计算普遍，很多PC既是信息的接受者，也是信息的发布者；企业部署集中式的服务器群（既降低成本、提高安全、便于管理）。,计算机网络工程,51,多媒体传输,多媒体传输一般发生在 LAN和WAN 中两台设备发送端和接收端之间，或者接收端和发送端可分别位于LAN和WAN上 在LAN和WAN中采用多媒体应用时，非常重要的一点是要确定信息流量是由单点传送、广播传送还是组播传送组成,计算机网络工程,52,单点传送,在单点传送中，每个包的副本都可发送到请求使用多媒体的目标上。例如，如果有4个工作站请求一应用程序，那么包的4个副本将分别发送到各个工作站上。 单点传送无须特殊的网络协议，因此开发起来要相对容易一些。 由于发送端给每个要接收应用的工作站都发送一个包，所以单点传送中的信息流量是点到点的,计算机网络工程,53,广播传送,在广播传送中，每个帧的副本都将发送往网络的每个结点，无论工作站是否请求了该应用程序。例如，如果网络上有1 0 0个工作站，那么发送端计算机发出的包将被集线器、交换机、网桥和路由器复制到1 0 0个位置上。 如果网络包括着网桥、交换机或路由器，控制广播信息流量的一种方法就是创建过滤