第六章 网络规划与组建技术.ppt

第六章网络规划与组网技术,局域网技术,电子教案,网络规划概述,网络建设是一项系统工程，网络规划是其中很重要的一环。好的规划才能可以做出好的网络，达到最佳效果。而且长期来看，还可以方便管理、节省开支，也能延长网络的使用寿命。网络规划也是一项很复杂的工作，需要经过细致的调研，写出一份详细的网络规划书，然后才能开始建设网络。,网络规划的主要内容,网络需求分析；网络拓扑结构选择；组网设备选型；IP地址的规划与分配；网络操作系统的选择；服务器的选型；服务器软件的选择。,网络需求分析,网络需求分析要明确要达到何种目的，有哪些方面的需求，解决哪些问题等。需求分析是网络规划中最重要的一环，完成需求分析后，应该形成一份完整的需求分析报告，作为整个网络规划的原则性文档，以后的规划应该在这份报告的基础上进行。需求分析的关键是做好调研，包括现有网络状况的调研、环境的调研、人员的调研。,需求分析内容,1、建设目标近期目标是将现有设备连接起来，发挥设备的潜力，满足当前的应用需求。这样可避免网络建设工期过长，也可减少当前的资金投入。远期目标是在近期目标的基础上扩充功能和扩大应用范围。一般远期目标的周期应定在510年。,2、用户需求调研在现有的设施和环境下，通过实地调查，确定用户的功能性需求，制定符合用户实际的网络规划。主要内容包括：网络的物理布局：这是确定网络规模，制定网络拓扑和子网划分的主要依据。网络性能要求：主要是对通信容量、带宽情况的要求；所需的网络服务：这是用户对网络的功能需求，是规划服务功能的主要依据；网络系统的安全需求：保护用户信息的安全，提供可靠性备份和灾难恢复系统等。,3、提交需求分析报告完成一份完整的需求分析报告文档，详细说明系统必须完成的功能和达到的性能要求。这份报告是以后设计网络的基础性文档，应尽量避免改动，以减少在建设中出现的问题。,某校园网的需求分析,1、建设目标,2、网络的物理布局,3、性能需求,4、所需的网络服务,5、网络安全需求,注意：需求分析是为了形成一份网络规划的指导性文档，它不包括具体细节的实现方法。,网络拓扑结构的选择,基本的网络拓扑结构有星形拓扑、环形拓扑、总线型拓扑和树形拓扑。实际应用中，通常会混合使用多种基本的拓扑结构。,由于现在的局域网多为以太网，用双绞线和光纤作为传输介质，用集线器、交换机、路由器作为互联设备，所以星形拓扑成为最常用的基本拓扑结构。,按层次设计的星形结构以太网,主干线一般用光纤，分支线用双绞线；楼间一般用光纤，楼内一般用双绞线。,组网设备选型,同一公司生产的网络设备往往有多种型号，性能和价格差别很大，选择时要根据网络的规模、对性能的要求、使用的场合等认真选择。如果一个网络中使用了多家不同公司生产的设备，还要考虑兼容性问题。,Cisco、华为等网络设备提供商都提供多个系列的组网设备，并且随着网络技术的发展，很多旧的型号都以停产，新的型号不断推出。,路由器的选型,低端路由器一般用于小型分支机构的宽带接入服务；中端路由器一般用于大中型企业的局域网内部或边缘路由器；高端路由器主要用于网络互联的边缘路由器；核心路由器主要用于广域网的核心路由器。,交换机的选型,核心交换机：一般采用具有路由功能的模块化交换机。用来连接各个子网、服务器，并通过边界路由器连接外网。汇聚层交换机：一般连接一栋楼内的各个分支，上行一般为高速光纤接口，用来连接主干网，下行为双绞线接口，用来连接楼内的各个分支。接入层交换机：一般只提供双绞线接口，上行连接汇聚层交换机，下行连接各个信息点。,某校园网设备选型,服务器,核心交换机,防火墙,路由器,汇聚层交换机,接入层交换机,CERNET,光纤,网络中心,IP地址规划与分配,网络内使用的IP地址可以是ISP提供的公有IP地址，也可以是内部专用IP地址。如果采用内部专用IP地址，必须使用NAT技术进行地址转换。,IP地址可以采用手工配置的固定IP地址，也可以采用动态IP地址。如果采用动态IP地址，应该配置DHCP服务器。,IP地址可以使用分类编址，也可以采用无类型编址。无类型编址可节约IP地址用量，多用于使用公有IP进行编址的场合。,IP地址规划与分配的方法,1、确定需要建立的网络数或子网数一般网络（或子网）是按建筑物或部门来划分的。如果使用C类的私有地址，可以为每栋建筑（或部门）分配一个C类网络地址。如果使用B类的私有地址，可以使用一个网络地址，在通过子网掩码划分成多个子网。,2、确定掩码C类网络通常不再划分子网，一般使用默认掩码，B类网络通常可根据子网的规模定义掩码。,3、IP地址分配通常路由器、交换机、服务器等采用静态IP地址，网络中的客户机采用DHCP分配的动态IP地址。,局域网内的各网络或子网间的通信一般是通过核心交换机进行，利用核心交换机的路由功能和VLAN技术实现各网络间的通信。,38,网络操作系统选择,服务器上不能使用普通操作系统，必须使用网络操作系统。常用的操作系统如Windows98、Windows2000Professional、WindowsXP等都不是网络操作系统，不能用于服务器中。,Windows操作系统,在Windows系列中WindowsNT4.0Server、Windows2000Server/AdvanceServer、Windows2003Server/AdvanceServer是网络操作系统，可以用于服务器。,Windows操作系统的优点是采用图形用户界面，操作方便，易于管理；缺点是对硬件要求较高，系统稳定性较差。Windows操作系统多用于中、低端的网络系统中。,Unix操作系统,Unix操作系统是一个多用户、多任务的网络操作系统，它有多种不同的版本，名称也有很多。,Unix操作系统的优点是功能强大、稳定性强。缺点是多数操作是以命令方式进行的，不容易掌握。Unix操作系统很少在小型网络中使用，一般用于大型的网站或大型企、事业单位的网络中。,Linux操作系统,Linux操作系统是一种源代码开放的免费操作系统，一般使用的是经二次开发的商用版本。,Linux的优点是它的高效性和灵活性。缺点是商用版本繁多，没有统一的标准，兼容性较差。Linux操作系统主要用于中、低端系统。,服务器选型,服务器是网络中为用户提供服务的计算机。常见服务器：Web服务器：以网页的方式为用户提供服务；Ftp服务器：以树型结构组织文件夹和文件，提供文件的上传、下载服务；DNS服务器：提供域名解析服务；DHCP服务器：提供动态主机配置服务，为客户机提供动态IP地址等配置信息；,电子邮件服务器：提供电子邮件服务；BBS服务器：提供电子公告板（BBS）功能；视频点播服务器：提供视频的在线播放服务。代理服务器：提供局域网接入Internet服务，并有一定的网管和防火墙功能。VPN服务器：提供虚拟专用网服务，使局域网外的用户可以访问局域网内的资源。,服务器计算机,可以使用普通计算机作为服务器计算机，也可以使用专用的服务器计算机。,专用的服务器一般有以下特点：,可长期不间断工作：很多硬件都支持热插拔；有很大的存储容量；有较高的处理速度；有很高的网络通讯速度；有许多冗余设备。,服务器有机箱式和机柜式两种。如果只有几个服务器可选择机箱式，如果服务器较多，最好用机柜式，它更便于安装和管理。机柜式服务器只需配置一套显示器、鼠标、键盘等外设，使用时通过切换器选择要操作的服务器。,服务器软件选择,服务器中除了需要安装网络操作系统外，配置不同的服务器还需要安装不同的服务器软件。服务器软件有两种：一种是网络操作系统自带的服务器软件，另一种是其它人开发的第三方软件。在Windows2000Server中包含有Web服务器、FTP服务器、DNS服务器、DHCP服务器、VPN服务器等。使用时可以直接用它们配置和管理服务器，也可以再安装专用的第三方服务器软件来配置服务器。,某校园网的服务器软件选择,Web服务器：IISWeb（Windows自带）；FTP服务器：Serv-U（第三方软件）；电子邮件服务器：Exchange2000（第三方软件）；DNS服务器：WindowsDNS（Windows自带）；VPN服务器：WindowsVPN（Windows自带）。,局域网组网技术,知识目标1.计算机网络的作用、分类和体系结构。2.局域网的相关概念与常见标准。3.局域网中常用的通信协议及选择。4.以太网的分类。5.无线局域网概念。6.虚拟局域网概念。,局域网组网技术,能力目标1.能够就一个具体的应用提出、设计相应的网络解决方案。2.能够熟练使用常见的网络连接设备。3.能够熟练地安装、调试以太网络。4.能够解决常见的网络故障。,局域网组网技术,知识背景计算机网络的定义定义1:网络是一些节点和链路的集合。它提供两个或多个规定点的连接，以便于在这些点之间建立通信。-CCITT。CCITT（国际电报电话咨询委员会）：负责开发通信协议的国际组织。现在改名为国际电信联盟-电信标准化部分。定义2:计算机网络就是相互联接、彼此独立的计算机系统的集合。,局域网组网技术,知识背景计算机网络的作用1.数据通信2.资源共享3.集中管理4.实现分布式处理,局域网组网技术,知识背景计算机网络的分类按网络的拓扑结构分类:,局域网组网技术,知识背景计算机网络的分类(续上)按网络的覆盖范围分类:1.广域网（WAN）:覆盖范围可以是几十千米，也可以延伸到星际。数据传输速率为几Kbps到几Gbps。2.局域网（LAN）:覆盖范围从几米到几千米，数据传输速率一般在10M以上。3.城域网（MAN）:覆盖范围从几千米到几十千米。,局域网组网技术,知识背景计算机网络的体系结构ISO/OSI/RM模型与局域网参考模型：,局域网组网技术,知识背景局域网的特点1.局域网是限定区域的网络。2.局域网的线路是专用的。3.局域网具有较高的数据通信速率。4.局域网具有开放性。,局域网组网技术,知识背景IEEE802.3几种常见以太网标准:1.10Base-5（粗缆以太网）2.10Base-2（细缆以太网）3.10Base-T（双绞线以太网）4.10Base-F（光纤以太网）5.100Base-TX（使用5类UTP的快速以太网）6.100Base-FX（使用光纤的快速以太网）,局域网组网技术,知识背景以太网(Ethernet)以太网的提出:以太网（Ethernet）是由美国Xerox公司和Stanford大学联合开发并于1975年提出的。1983年IEEE802委员会公布的802.3局域网络协议（CSMA/CD），基本上和Ethernet技术规范一致，于是，Ethernet技术规范成为世界上第一个局域网的工业标准。,局域网组网技术,知识背景以太网(Ethernet)以太网(Ethernet)的主要技术规范:1.拓扑结构:总线型。2.介质访问控制方式:CSMA/CD。3.传输速率:10Mbps。4.传输介质:同轴电缆(50)或双绞线。5.最大工作站数:1024个。6.最大传输距离:2.5km(采用中继器)。7.报文长度:641518Byte(不计报文前的同步序列)。,局域网组网技术,知识背景快速以太网快速以太网(100BASE-T)简介:快速以太网是在传统以太网基础上发展的，因此它不仅保持相同的以太帧格式，而且还保留了用于以太网的CSMA/CD介质访问控制方式。由于快速以太网的速率比普通以太网提高了10倍，所以快速以太网中的桥接器、路由器和交换机都与普通以太网不同，它们具有更快的速度和更小的延时。,局域网组网技术,知识背景快速以太网快速以太网(100BASE-T)的拓扑结构:,局域网组网技术,知识背景快速以太网快速以太网(100BASE-T)与传统以太网的比较:,局域网组网技术,知识背景FDDI光纤环网FDDI光纤环网简介:FDDI，即光纤分布式数据接口，是以光纤传输介质的局域网标准，由美国国家标准协会ANSIX3T9.5委员会制定。FDDI采用主、副双环结构，主环进行正常的数据传输，副环为冗余的备用环。,局域网组网技术,知识背景FDDI光纤环网FDDI光纤环网网络拓扑结构:,局域网组网技术,知识背景FDDI光纤环网FDDI介质访问控制方式:FDDI所采用的介质访问控制方式与IEEE802.5标准中的对应部分相似。所不同的是802.5中采用的是单数据帧访问方式；而在FDDI中则采用多数据帧访问方式，即允许在环路中同时存在着多个数据帧，可提高信道利用率。,局域网组网技术,细缆以太网(10BASE-2)的组网细缆以太网网络:10BASE-2以太网采用0.2英寸50的同轴电缆作为传输介质，传输速率为10Mbps。10BASE-2使用网卡自带的内部收发器(MAU)和BNC接口，采用T形接头就可将两端的工作站通过细缆连接起来，组网开销低，连接方便。,局域网组网技术,细缆以太网(10BASE-2)的组网细缆以太网网络连接设备:,同轴细缆实物,局域网组网技术,细缆以太网(10BASE-2)的组网细缆以太网网络连接设备(续上):,BNC线缆连接器,局域网组网技术,细缆以太网(10BASE-2)的组网细缆以太网网络连接设备(续上):,BNCT型连接器,局域网组网技术,细缆以太网(10BASE-2)的组网细缆以太网网络，图示:,局域网组网技术,双绞线以太网(10BASE-T)的组网双绞线以太网网络:10BASE-T以太网是使用非屏蔽双绞线电缆来连接的传输速率为10mbps的以太网。,局域网组网技术,双绞线以太网(10BASE-T)的组网双绞线以太网网络连接设备:,网络接口卡,局域网组网技术,双绞线以太网(10BASE-T)的组网双绞线以太网网络连接设备(续上):,网络集线器(HUB),局域网组网技术,双绞线以太网(10BASE-T)的组网双绞线以太网网络连接设备(续上):,网络交换机(Switcher),局域网组网技术,双绞线以太网(10BASE-T)的组网双绞线以太网网络连接设备(续上):,屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP),局域网组网技术,双绞线以太网(10BASE-T)的组网双绞线以太网网络连接设备(续上):,RJ-45水晶头,局域网组网技术,双绞线以太网(10BASE-T)的组网双绞线以太网，图示:,对等网络,C/S网络,局域网组网技术,双绞线以太网(10BASE-T)的组网双绞线以太网，图示(续上):,局域网组网技术,案例分析案例1小型Windows局域网某公司要组建一个小型Windows局域网，包括1台服务器和10台PC机，网络结构如图所示。该公司在服务器上建立自己的商业网站，网站域名定为“”。,局域网组网技术,案例分析案例1小型Windows局域网(续上)【问题1】:为了将公司内所有的计算机连接起来。图中的(A)处可采用哪两种类型的设备？参考答案:为了将公司内所有的计算机连接起来，可在图5-1中的A处采用集线器（或HUB）或交换机等两种设备。【问题2】:该网络的物理拓扑结构是什么类型？参考答案:由于采用集线器和交换机连接网络中的计算机，该网络的物理拓扑结构为星型拓扑结构。,局域网组网技术,案例分析案例1小型Windows局域网(续上)【问题3】:给出“局域网上所有用户以共享同一IP地址方式来访问Internet”的两种解决方案。参考答案:要让局域网中所有共享同一IP地址来访问Internet，可通过什么方式实现：1.在服务器上安装代理服务器软件配置代理服务器，网络中的计算机可通过代理服务器访问Internet。2.或者服务器上启动Internet连接共享服务，各计算机共享服务器Internet连接。,局域网组网技术,案例分析案例2学校小型校园网组建1.设计要求1)终端用户包括：48个校园网普通用户；一个有24个多媒体用户的电子阅览室；一个有48个用户的多媒体教室(性能要求高于电子阅览室)。2)服务器提供Web、DNS、E-mail服务。3)支持远程教学，可以接入互联网，具有广域