局域网组建与维护 第9章 局域网设计与实例.ppt

局域网组建与维护 主编 何曙辉中国水利水电出版社 第9章局域网设计与实例 9 1局域网规划与设计9 1 1 局域网方案规划与设计的过程局域网规划与设计的过程 可归纳为以下几个阶段 1 用户需求调查与分析这阶段的任务是 调查用户对现有的或将要使用的网络的应用需求 如 现有网络系统的应用情况及网络物理拓扑结构 建筑物的分布 用户数量及信息点分布等情况 网络服务的种类及性能指标 系统的约束条件 如 资金预算 接入方式 实施周期等 第9章局域网设计与实例 2 网络功能分析与设计这阶段的任务是 根据用户的网络应用需求 网络分布 用户数量 信息点分布等 选用合适的网络运营结构 拓扑结构 网络功能设计应考虑满足现有的应用的同时 兼顾网络将来的发展 可伸缩 可扩展 并要选择适合的地址编制方案 路由选择协议 VLAN划分等技术 3 网络物理结构的设计这阶段的任务是 依据网络功能设计的方案 选择合适的网络技术和设备 包括 局域网和广域网的接入技术 交换机 路由器 网络传输介质 双绞线 光纤等 第9章局域网设计与实例 9 1 2网络拓扑结构的设计在了解用户的网络需求后 就可以进行网络的功能设计 而网络拓扑结构设计是网络功能设计的第一步 也是重要的一步 网络拓扑结构设计的主要目标是考虑可用性 适应性 可扩展性 经济性 安全性等原则下 设计能满足用户要求的网络拓扑结构 第9章局域网设计与实例 1 小规模网络的物理拓扑结构 平扁型结构小规模的公司 一般说来 信息点数量较少 网络服务需求较低 网络投资预算较少 对于这样规模较小的网络 一般采用平扁型结构 为了提高这种结构的网络的传输带宽 PC机 服务器等连接到交换机 而不是集线器 如图9 1示 第9章局域网设计与实例 2 大中规模网络的物理拓扑结构 层次型结构一般情形下 大中规模企业的业务流程复杂 网络规模也较大 为了便于对网络的管理及日后的扩展 大中规模的网络拓扑结构的设计应采用层次型 hierarchical 网络设计模型 这样 设计人员可以更关注在每层的特定功能上 从而为每层选择最适合的系统和功能 一个典型的层次型拓扑结构由三层组成 如图9 2示 核心层 由高端路由器和交换机组成 用于优化可用性和性能 汇聚层 由路由器和交换机组成 用于实现策略 接入层 通过集线器 交换机和其他网络设备连接用户 采用层次型网络设计模型有以下的好处 降低成本 可以为每层选择最适合的技术 减少不必要的功能 从而降低总体成本 模块化使得每层的设计都简单明了 容易实施 易于管理和排除故障 第9章局域网设计与实例 第9章局域网设计与实例 2 三层的层次型网络的设计核心层核心层是园区网络中由高端路由器和交换机组成的高速骨干 当配置核心层的路由器时 设计人员应使用优化数据包吞吐量的路由特性 减少延时 尽可能避免使用那些降低数据包处理的特性 如 数据包过滤等 汇聚层汇聚层是网络中的核心层和接入层的分界 汇聚层扮演着多个角色 如 基于安全考虑的资源访问控制 基于性能考虑的网络流量控制等 汇聚层经常用来勾画广播域 在含有虚拟局域网 VLAN 的网络设计中 汇聚层被配置为在几个虚拟局域网间进行路由 汇聚层允许核心层连接运行不同的协议的多个站点 同时维持高性能 为了在核心层维持高性能 汇聚层能够在消耗带宽的接入层路由协议和优化了的核心路由协议之间重新发布 第9章局域网设计与实例 接入层接入层为用户提供访问园区网的能力 接入层包括路由器 交换机 网桥 共享介质的集线器和无线访问点 AccessPoint AP 为了满足那些需要大量带宽或不能忍受共享带宽的那种可变时延特性的应用程序 交换机经常部署在园区网的接入层来分开带宽域 对于有分支机构的企业 接入层还可以通过使用一些广域网技术 如 综合服务数字网 ISDN 帧中继 FrameRelay 来给分支机构提供访问公司总部的网络 在大型的企业网 可以通过使用虚拟局域网 VLAN 技术 把一个平面的企业网结构 拆分成多个独立的广播域 这样还可以提高企业网的安全性和网络的性能 第9章局域网设计与实例 9 1 3网络物理结构的设计网络物理结构设计主要目标是 为企业网络或园区网络选择适合的网络传输介质 技术和设备 网络物理结构的设计包括 选择网络线缆 物理层和数据链路层的协议实现及网络设备等 网络物理结构的设计要依据企业的目标 技术需求 网络数据流量的特性和总量等 也要依据网络的逻辑功能设计 网络设计人员为企业网络提供多个选择局域网和广域网的技术方案 没有那一个技术或设备能满足所有应用环境的 第9章局域网设计与实例 1 选择局域网技术局域网传输介质的选择对于企业园区网来说 局域网传输介质的选择要考虑以下的因素 园区及建筑物的物理拓扑结构 建筑物间的线缆的种类及长度 楼层间垂直布线线缆的种类及长度 楼层内水平布线线缆的种类及长度 工作区布线线缆的种类及长度 第9章局域网设计与实例 2 局域网传输技术局域网传输技术的选择需要考虑以下的因素 局域网组网技术 如 以太网 FDDI网 网络应用需求 预算 实施时间等限制条件 3 企业网的网络互连设备 如 集线器 交换机 路由器等 第9章局域网设计与实例 选择广域网技术如果企业有位置分散的分支机构 则需要使用广域网技术才能实现把企业总部与分支机构的网络连接起来 在企业网环境下选择广域网技术 主要考虑远程接入技术及相关设备 远程接入技术 主要有 电话拨号 PPP ISDN ADSL DDN 帧中继 FrameRelay 等 如果企业总部与分支机构间的网络通过因特网连接的话 为了加强企业网的信息安全 应考虑采用虚拟专用网 VPN 技术 另外 还需考虑相关的设备 如 调制解调器 协议转换器 路由器 终端适配器 防火墙设备等 选择广域网技术主要从传输速度 价格 可靠性等方面考虑 第9章局域网设计与实例 9 2网络工程的基本流程现代企业利用信息技术 提升企业生产效率 减低成本 加快流通 实现资源共享 提高协同工作的能力和智能决策等 网络工程是企业信息化实施的重要一环 网络工程的实施流程一般有以下几个过程 网络方案的规划与设计网络综合布线方案的规划与设计 综合布线实施 网络方案实施 包括 服务器 网络设备的安装和配置 网络地址方案实施 路由器路由策略的配置 虚拟局域网的划分网络测试与验收 第9章局域网设计与实例 9 3测试与验收测试与验收是网络工程项目由建设阶段转入用户使用阶段的最为关键的一步 这阶段主要有以下的工作 网络设备的清点与验收依据用户需求报告 网络总体方案 工程实施方案等 对照设备清单 清点设备 服务器的数量 规格 网络系统的功能测试与验收包括对网络设备 服务器的测试 对网络系统的性能测试 对各个应用系统的功能和性能的测试 网络交接和维护把网络的相关文档资料移交给用户 文档资料包括 网络总体方案 工程施工方案 设备说明书 设备使用手册等 第9章局域网设计与实例 9 4网络系统整体方案实例9 4 1家庭多机或小型公司网络方案 第9章局域网设计与实例 该方案主要用于小单位 家庭中有多台电脑共享一个宽带上网帐号同时上网 节省接入因特网费用 网络连接见图9 3 该方案有以下特点 华为3COMAolynkBR204带四个局域网接口 在不接其它设备的情况下可供4台电脑同时上网 此外 用户可根据需要灵活地连接上交换机 集线器或无线AP 扩大网络的规模 扩展网络的连接能力 BR204可以根据局域网主机MAC地址 IP地址等进行访问限制 对外部网站过滤 还提供时间控制功能 能够设置局域网内的用户只能在规定的时间段访问因特网 BR204支持多种接入方式 如 ADSL或其它宽带接入方式接入 BR204支持DHCP协议 可以自动为局域网内主机分配IP地址 减少网络维护工作 BR204提供了网络安全特性 如DoS攻击保护 基于MAC地址和IP地址包过滤等 另外 还支持IPSec L2TP PPTP等VPN功能 使企业分支机构 家庭办公可以安全地访问企业总部网络 第9章局域网设计与实例 9 4 2小规模校园网的方案对信息流量相对较小 信息点虽分散在不同楼宇但信息点数量少于500点的学校 网络方案可以采用快速以太网100M连接方式 由于网络规模相对较小 可以采用平扁式的网络拓扑结构 网络连接如图9 4所示 该方案特点是 支持第三层交换 实现在不同的子网间路由 可扩展性非常高 SuperStack33300和SuperStackII1100扩展插槽支持丰富的网络扩展模块 如 单口100M光纤模块 双口100M光纤模块 堆叠模块 1000M双绞线上联模块 1000M多模光纤模块 1000M单模光纤模块等 因此 可以通过增加相应的模块 无需做任何改动 实现网络的平滑升级或扩展 网络管理方式简单 SuperStack33300和SuperStackII1100都支持WEB方式管理 管理界面直观 操作方便 可以减轻了网管人员的工作量 第9章局域网设计与实例 9 4 3大中规模的校园网方案大中规模的校园网有以下特点 规模比较大 用户的信息点数为500点以上 信息点分布范围较广 结构复杂 网络信息服务种类较多 网络