计算机网络规划与设计第.ppt

计算机网络规划与设计 项目3规划与设计社区信息网络 计算机网络规划与设计第2版 书名 计算机网络规划与设计第2版书号 978 7 111 51587 6作者 吴学毅出版社 机械工业出版社 本章重点 网络分布层设计网络分布层交换机的选择资源子网的设计网络服务器网络服务器的选择操作系统的选择 3 3 1教学目标 1 掌握楼宇间信息传输方法的特点 具备选择合理传输方法的能力 2 掌握网络分布层设计与规划方法 具备规划网络分布层的能力 3 了解网络服务器的基本技术 具备选择网络服务器的能力 4 3 2工作任务 根据市里统一要求 现在要建设F区街道信息网络 该项目包括5个子项目 F区下辖A B C D四个街道办事处信息网络系统和F区人才交流中心网络系统 上述4个办事处均没有建立相应的计算机网络 各科室的计算机基本上都以单机方式工作 此外 这4个办事处部分计算机的配置也较低 需要更换 F区人才交流中心是一家刚刚成立的单位 也需要建立相应的计算机网络 5 3 2工作任务 工程师需要与客户沟通 了解客户的需要 了解用户的软件应用情况 选择合适的网络技术和设备 为客户制订出合适的网络方案 6 3 3相关实践知识 设计一个网络 首先要为用户分析目前面临的主要问题 确定用户对网络的真正需求 并在结合未来可能的发展要求的基础上选择 设计合适的网络结构和网络技术 提供用户满意的服务 一般社区信息网络平台的主要功能包括行政办公 信息交流 远程通信等方面 因此进行社区信息网络设计也应该从这几项功能入手进行分析和规划 根据不同的客户需求还要考虑规划设计合理的网络结构和网络应用 并根据项目预算进行合理的硬件设备选型和软件应用设计 7 3 4相关理论知识 3 4 1网络分布层设计1 分布层的任务分布层的主要任务是提供与流量控制 安全及路由相关的策略 具体内容如下 1 地址的聚集 2 部门和工作组的接入 3 广播域 多目传输域的定义 4 VLAN间路由 5 介质的转换 6 安全控制 8 3 4 1网络分布层设计 2 分布层设计目标1 隔离拓扑结构的变化 2 控制路由表的大小 3 收敛网络流量 9 3 4 1网络分布层设计 3 分布层设计方法设计分布层时 主要考虑的是如何保证提供流量控制及安全控制的策略 主要因素有QoS 静态或者动态路由的选择 地址过滤等 对这些因素的综合考虑最后会转化为交换机的选择 从物理位置上看 分布层交换属于楼宇交换机 从逻辑上看 它可以是应用系统的汇聚 分布层的交换机目前大多数选用三层交换机 也可以选择二层交换机 10 3 4 1网络分布层设计 根据网络规模的不同 分布层不一定必须存在 堆叠体内能够有充足的带宽保证 适宜本地 楼宇内 信息流密集 全局信息负载相对较轻的情况 级联适宜于全网信息流较平均的场合 且分布层交换机大都具有组播和初级QoS 服务质量 管理能力 适合处理一些突发的重负载 如VOD视频点播 11 3 4 2网络分布层交换机的选择 分布层的设备对网络下层VLAN信息和生成树协议具有收敛功能 能实现简单的用户管理和控制功能 如用户的安全接入 下层网络不同层次的屏蔽和接入工作 对不同物理链路 不同特性的网络设备进行统一管理 因此分布层网络设备要求具备多物理接口来完成众多设备的接入工作 12 3 4 2网络分布层交换机的选择 应具备下列要求 1 端口选择2 高性能3 性价比高4 支持多级别网络管理 13 3 4 3资源子网的设计 资源子网负责全网的数据处理业务 向网络用户提供各种网络资源与网络服务 因此资源子网规划任务主要是关于服务器的规划 服务器同时为网络上的所有用户服务 因此要求具有较高的性能 包括较快的处理速度 较大的内存 较大的容量和较快的访问速度的磁盘和高带宽接入 1 千兆以太网端口接入2 并行快速以太网冗余接入3 普通接入 14 3 4 4网络服务器 1 服务器概述网络服务器是指在网络环境中可以为客户机提供各种服务的 特殊的专用计算机系统 在网络中承担着数据的存储 转发 发布等关键任务 是网络中不可或缺的重要组成部分 作为最重要的网络资源设备 网络服务器先后经历了文件服务器 数据库服务器 通用服务器和专用应用服务器等几种角色的演变 15 3 4 4网络服务器 C S和B S服务器应用结构对比 16 3 4 4网络服务器 2 服务器的分类服务器是网络中必不可少的重要组成部分 根据不同的标准 可以对服务器进行不同的分类 1 按硬件体系结构划分 CISC架构 VLIW架构 RISC架构 17 3 4 4网络服务器 2 按网络应用规模划分 入门级服务器 工作组级服务器 部门级服务器 企业级服务器 18 3 4 4网络服务器 3 按照外观划分按照服务器的外观 可以分为台式服务器 机架式服务器 刀片式服务器和机柜式服务器4种 下图分别为机架式与刀片式 19 3 4 4网络服务器 3 服务器相关技术 1 对称多处理 SymmetricMulti Processing SMP 技术对称多处理技术是指在一个计算机上汇集了一组处理器 多CPU 各CPU之间共享内存子系统以及总线结构 系统将任务队列对称地分布于多个CPU之上 从而极大地提高了整个系统的数据处理能力 20 3 4 4网络服务器 2 集群 Cluster 技术集群技术是提高服务器性能的一项新技术 它是将一组相互独立的计算机通过高速的通信网络组成的一个单一的计算机系统 并以单一系统模式加以管理 其出发点是提供高可靠性 可扩充性和抗灾难性 21 3 4 4网络服务器 3 NUMA Nom UniformMemoryAccess 分布式内存存取 NUMA技术是在高性能服务器领域中被广泛采用的一种新技术 是将SMP和集群的优势有机结合在一起 它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点所构成的系统 各个节点可以是单个的CPU或是一个SMP系统 如图 22 3 4 4网络服务器 NUMA体系结构 23 3 4 4网络服务器 4 高性能存储技术 SCSI SmallComputerSystemInterface 小型机系统接口 RAID RedundantArrayofIndependentDisks 独立磁盘冗余阵列 24 3 4 4网络服务器 5 ISC IntelServerControl Intel服务器控制技术 6 EMP EmergencyManagementPort 应急管理端口 7 智能输入 输出 I2O 技术 8 热插拔 HostSwap 9 I2C总线技术 10 刀片技术 25 3 4 4网络服务器 4 服务器的性能指标 1 响应速度和作业吞吐量 2 可扩展性 3 高可用性 Availability 4 可管理性 5 可靠性 26 3 4 5网络服务器的选择 1 服务器选购原则 1 稳定压倒一切 2 需求决定一切 3 最佳性价比 4 知名品牌优先 27 3 4 5网络服务器的选择 2 网络服务与服务器选型要使服务器性能得到充分发挥 应当清楚什么样的服务器需要什么样的特别配置 事实上 不同的应用对服务器配置的要求是不同的 有的要重点考虑处理器 内存 有的则要重点考虑硬盘或网络的I O吞吐能力 28 3 4 5网络服务器的选择 3 网络规模与服务器选型不同规模的网络 应当选择不同性能的服务器 选择服务器的一个基本原则就是 既要保证提供稳定高效的网络服务 又不要造成性能浪费 导致性能资源的闲置 分为三种 1 小型网络 2 中型网络 3 大型网络 29 3 4 6操作系统的选择 1 网络应用与网络操作系统网络服务器档次应与具体的网络应用相关联 网络应用的框架结构由底层到高层依次为服务器硬件 网络操作系统 基础应用平台和应用系统 如图 30 3 4 6操作系统的选择 2 网络操作系统选择要点 1 Novell公司的NetWare操作系统 2 UNIX操作系统 3 Windows类操作系统 4 Linux系统 31 3 4 6操作系统的选择 总之 不同的网络操作系统具有不同的特点 在具体的网络方案规划设计中 选择操作系统要考虑的重要因素有以下几点 1 符合工业标准与国际标准 2 支持多种网络硬件设备 3 对应软件的支持 4 具有良好的安全性 32 3 5 1背景分析1 信息网络建设的必要性2 项目描述及用户需求F区街道信息网络项目包括5个子项目 A街道办事处信息网络系统 B街道办事处信息网络系统 C街道办事处信息网络系统 D街道办事处信息网络系统 F区人才交流中心网络系统 F区街道信息目前仅限于各单位独自组建网络 以后考虑与F区政府信息网相联 这就要求网络有足够的主干带宽和扩展能力 3 5社区信息网络方案 33 4个街道办事处的网络需求基本是一致的 主要就是实现内部资料的共享 同时也要考虑数据的安全性 如用户账号 访问权限等 F区人才中心主要面向社会 要求提供相应的必备设备 如电子屏 触摸屏等 在安全性方面 需要购置防火墙 另外 要求通过代理服务器 使全部计算机都可以上网 除上述考虑外 还要注意到由于逻辑上业务和管理网必须分开 所以建成后的信息网络应能提供多个网段的划分和隔离 并能做到灵活改变配置 以适应办公环境的调整和变化 3 5社区信息网络方案 34 3 功能需求1 满足行政办公需要 提供各种办公工具和支撑平台 并提供丰富的计算机软硬件系统资源 2 具有完善的办公事务处理能力 包括电子公文传递 电子公文管理 邮件管理等无纸办公自动化功能 3 满足信息情报交流的需要 方便单位各级领导和员工对各种信息资料 科技情报的检索和查阅 3 5社区信息网络方案 35 4 具有远程通信能力 借助电话网等通信手段 以最低的通信成本 方便地实现远程互联 跨越地域限制 满足单位要求 加强各单位之间的业务联系和信息资源共享 5 具有收集 处理 查询 统计各类信息资源的能力 充分利用原有数据资源 为单位提供准确 快捷的数字信息 实现数据化管理和智能化决策 3 5社区信息网络方案 36 6 单位网络系统要确保整个计算机网络系统的可靠性 安全性 具有一定的冗余 容错能力强 确保信息处理安全保密 7 单位信息网络系统要保证实用和技术先进 便于非计算机专业人员使用 并能不断满足单位未来业务发展的需要 具有很强的扩展能力 3 5社区信息网络方案 37 3 5 2系统构成和设计思想1 系统的构成信息网络系统由软件和硬件两个部分组成 软件部分包括系统软件和应用软件 系统软件主要是服务器操作系统 工作站操作系统 网络设备上的操作系统 网络管理系统以及安全系统 应用软件主要是信息网络上的Internet应用 办公自动化系统 OA 硬件部分主要由网络布线系统 网络设备 主机 服务器 系统以及各种外设 UPS 打印机 等组成 3 5社区信息网络方案 38 2 设计思路 1 总体规划 分步实施 2 注重应用系统的建设 3 先进性和可扩展性 4 符合标准 国际标准和国家标准 5 注重对人员的培训 3 5社区信息网络方案 39 3 5 3系统设计方案1 网络的分层设计原则2 综合布线系统设计 1 综合布线系统组成 2 设计综合布线系统依据的标准 3 AMP布线系统简介 4 布线设计 3 5社区信息网络方案 40 3 网络系统方案设计 1 设计目标建设一个以现代网络技术为依托 技术先进 扩展性强 能覆盖整个办公环境的网络 将部门的各种PC 工作站 终端设备和局域网连接起来 并与外界互联 形成结构合理 内外沟通的计算机网络系统 系统总体设计将本着总体规划 分步实施的原则 充分体现系统的技术先进性 高度的安全可靠性 同时具有良好的开放性 可扩展性 3 5社区信息网络方案 41 2 网络建设原则1 稳定性原则 2 高带宽原则3 先进性原则 4 标准性和开放性原则 5 可扩展性与可升级性原则 6 高可管理性原则 7 经济性与实用性原则 8 安全性原则 9 符合IP发展原则 10 售后服务原则 3 5社区信息网络方案 42 2 网络建设原则1 稳定性原则 2 高带宽原则3 先进性原则 4 标准性和开放性原则 5 可扩展性与可升级性原则 6 高可管理性原则 7 经济性与实用性原则 8 安全性原则 3 5社区信息网络方案 43 3 技术选型 4 设备选择提供网络产品的厂家很多 国外的有Cisco NortelNetworks 3Com Lucent 该公司提供网络设备的部门现已独立出来成为公司AVAYA Alcatel Cabletron和Intel 国内的有华为 神州数码 中兴 台湾的D link和Accton 对于F区街道信息网络来讲 结合用户的需求 公司主要推荐采用神州数码D link及3Com公司的交换产品 3 5社区信息网络方案 44 3 5 4硬件和软件系统方案1 硬件系统方案这里的硬件主要指主机系统 即各种用途的服务器和工作站 且主要考虑各种服务器的选择原则 建议采用PC服务器作为应用系统的硬件平台 结合用户需求 建议F区人才交流服务中心采用IBMSystemx3650M4服务器 其他3个街道办事处采用IBMSystemx3250M5服务器 具体的配置参见表3 2所示的A街道子项目设备清单 3 5社区信息网络方案 45 2 软件系统方案在一个计算机网络系统中 只有可靠高效的硬件是远远不够的 各种计算机网络功能的最终获得还有赖于网络硬件平台上的系统软件 服务器软件 应用软件以及工具软件 1 系统软件应用系统的软件平台则采用微软的Windows系列 为稳妥起见 服务器可以采用Windows2008Server 工作站操作系统采用WindowsXP 3 5社区信息网络方案 46 2 服务器软件服务器软件主要是为网络用户提供各种类型的信息服务 主要包括以下类型 1 电子邮件 提供信息网络内用户的电子邮件收发服务 可以采用的邮件服务器有MicrosoftExchange以及SUNSolarisSMTPMail等 2 文件服务 负责存储管理全网的公用软件和网络标准的规范文件 并向下一级节点分发全网信息检索表和存储信息资源 3 5社区信息网络方案 47 3 WWW服务 用于存储管理全网超文本信息 对不同部门的信息提供授权访问 可以采用的WWW服务有MicrosoftIIS InternetInformationServices NetscapeWWWServices和APACHEWWW服务等 Client端则可用MSIE和NetscapeNavigator等 4 代理服务器 MicrosoftProxyServer 5 DNS服务 提供对信息网络的域名服务 3 5社区信息网络方案 48 6 NEWS服务 负责存储 提供和管理电子新闻信息 为全网提供基于网络环境的网络论坛 新闻服务 7 BBS服务 允许网络用户提出问题 通过BBS获得或发布消息 8 数据库 在网络中心及其他主要网络节点的数据库 用于信息存储 检索等服务 3 5社区信息网络方案 49 3 应用软件计算机网络系统应包括异常丰富的应用软件 在此网络建设中 同样会有各种各样的应用软件运行其上 1 OA系统软件 采用统一的Internet技术及各种软件进行办公自动化系统管理 包括网络会议 办公审批 通知公告 公文收发和文档管理等子系统 2 管理信息系统软件 包括查询 修改 增加 删除等日常信息管理 财务管理等子系统 3 5社区信息网络方案 50 3 培训 教学 软件 包括计算机辅助学习系统 网络教学与远程教学系统 根据用户需求 应用软件统一采用由F区政府提供的OA系统 3 5社区信息网络方案 51 4 工具软件1 网络管理软件 包括网络管理平台软件和网络管理应用软件 2 网络安全软件 比较优秀的有CAUnicenterTNG系统管理软件 IBMTivoliTME10系统管理软件等 3 5社区信息网络方案 52 3 病毒防杀软件 主要是面向以Windows7 Windows10 WindowsServer20012为主要操作平台的应用环境 较为出色的有NetworkAssociates的McAfeeTotalVirusDefense网络防病毒套件 CA的UnicenterTNG AdvancedAntiVirusOption软件等 国产的主要有瑞星杀毒 360杀毒和百度杀毒等 4 网页制作软件 AdobeDreamweaverCS6 0等用户目前的此项需求只限于杀毒软件 统一采用瑞星杀毒软件网络版即可 3 5社区信息网络方案 53 3 5 5工程实施管理1 工程组织工程组织结构示意图 3 5社区信息网络方案 54 2 工程实施 1 工程设计工程设计一般是在公司所提的方案建议书的基础上 经过对项目的实际调查研究 为了实现建议目标而进行的具体设计 F区街道信息网络工程主要涉及的内容如下 总体工程设计 网络结构设计 3 5社区信息网络方案 55 每项设计都应包括以下3个方面的内容 设计的详细配