第1章扩展网络简介

1、第1章: 扩展网络简介第三学期：扩展网络Scaling Networks学习目标第一章: 扩展网络简介1.1 实施网络设计1.2 选择网络设备1.3 总结1.1实施网络设计扩展网络需求扩展网络需求为了支持多元化的业务，企业网络必须支持各种类型的网络流量的交换，包括数据文件、电子邮件、IP 电话 (IP telephony) 和视频应用等。 所有企业网络必须：n支持关键的应用程序n支持融合的网络流量n支持不同的业务需求n提供集中管理控制企业业务设备企业业务设备分层的网络设计分层的网络设计故障域故障域n故障域是指在关键设备或网络服务出现问题时受影响的网络区域。n发生故障的设备的功能决定了故障域的影

2、响范围。 n使用冗余链路和可靠的企业级设备可以将网络中断的几率降至最低限度。可扩展设计可扩展设计在关键设备之间以及接入层和核心层设备之间的网络中实施冗余链路。利用链路聚合 (EtherChannel) 或等价负载均衡在设备之间实施多条链路以便于增加带宽。当预算不足以购买高速接口和光纤流量时，可实施链路聚合。实施无线连接来满足移动和扩展需求。使用可扩展路由协议并实施该路由协议中的功能来隔离路由更新并缩小路由表的大小。规划冗余规划冗余增加带宽增加带宽扩展接入层扩展接入层优化路由协议优化路由协议1.2 选择选择网网络设备络设备交换机平台交换机平台n成本 - 交换机的成本取决于接口的数量和速度、支持功

3、能和扩展功能。n端口密度 - 网络交换机必须支持网络中合适数量的设备。n电源 - 通过以太网供电为接入点、IP 电话，甚至紧凑型交换机供电现在都很常见。除了考虑使用 PoE 外，一些机箱式交换机支持冗余电源。 n可靠性 - 交换机应提供对网络的持续访问。n端口速度 - 网络连接的速度是最终用户关注的主要问题。n帧缓冲区 - 交换机存储帧的能力在网络中非常重要，可能存在通往服务器或网络其他区域的拥塞端口。n可扩展性 - 网络中的用户数量通常随时间增长；因此，交换机应提供增长的机会。交换机外形交换机外形端口密度端口密度n交换机的端口密度是指单个交换机上可用端口的数量。转发速率转发速率n转发速率通过

4、标定交换机每秒能够处理的数据量来定义交换机的处理能力。POEn以太网供电 (PoE) 允许交换机通过现有的以太网电缆对设备进行供电。 可通过 IP 电话和某些无线接入点来使用此功能。nPoE 透传允许通过上游交换机的牵引电源对交换机的PoE 设备以及交换机本身供电。多层交换机多层交换机n多层交换机通常部署在组织交换网络的核心层和分布层。n 多层交换机的特点是它们能够构建路由表，支持一些路由协议并转发 IP 数据包，且转发速率接近第 2 层转发速率。 n多层交换机通常支持专用硬件，例如专用集成电路 (ASICs)。n ASIC 与专用软件数据结构配合使用可简化与 CPU 无关的 IP 数据包的转

5、发。路由器要求路由器要求思科路由器思科路由器路由器硬件路由器硬件路由器也可分为固定配置式或模块式。基本配置命令（路由器）显示和检验路由器及相关网络功能n show ip protocols - 显示所配置的路由协议信息n show ip route - 显示路由表信息n show ip ospf neighbor - 显示所获取的 OSPF 邻居信息n show interfaces - 显示接口的线路（协议）状态、带宽、延迟、可靠性、封装、双工和 I/O 统计信息n show ip interfaces - 显示接口信息，包括：协议状态、IP 地址、是否已配置帮助地址及 ACL 是否已在接口

6、上启用n show ip interface brief - 显示所有接口的 IP 编址信息以及接口协议和线路协议状态n show protocols - 显示所启用的可路由协议信息以及接口协议状态n show cdp neighbors 显示直连设备的信息，包括设备 ID、设备所连接的本地接口、功能（R = 路由器，S = 交换机、平台以及远程设备的端口 ID。 详细信息选项包括 IP 编址信息和 IOS 版本。基本配置命令（交换机）显示和检验交换机及相关网络功能n show port-security - 显示任意已激活的安全端口。 要检查特定接口的话，请包括接口 ID。 输出中所包含的信

7、息为：允许的最大地址数量、当前计数、安全违规计数和应对措施。nshow port-security address - 显示所有交换机接口上所配置的全部安全 MAC 地址。 nshow interfaces - 显示一个或全部接口的线路（协议）状态、带宽、延迟、可靠性、封装、双工以及 I/O 统计信息。nshow mac-address-table - 显示交换机所获取的所有 MAC 地址、这些地址（动态/静态）的获取方式、端口编号以及分配给端口的 VLAN。 n show cdp neighbors 总结分层网络设计模型将网络功能划分为接入层、分布层和核心层。 Cisco 企业架构可进一步将

8、网络划分为功能组件。设计优良的网络可以控制流量并限制故障域的大小。 路由器和多层交换机可以成对部署，这样单个设备的故障就不会造成服务中断。网络设计应该包括 IP 编址策略、可扩展和快速融合的路由协议、合适的第 2 层协议，以及可以轻松升级以增加容量的模块或群集设备。任务关键型服务器应该能够与两个不同的接入层交换机相连。 它应该具有冗余模块（如果可能），以及备用电源。 或许应该提供到一家或更多 ISP 的多个连接。安全监控系统和 IP 电话系统必须具备高可用性，并且通常具有特殊设计注意事项。网络设计人员应该从相应类别中指定路由器：分支路由器、网络边缘路由器或服务提供商路由器。 根据给定的要求、交换机功能和规格以及预期流量来部署合适类型的交换机也很重要。总结 (续.)网络设计者必须在固定式或者模块式配置方式，以及可堆叠还