拓扑结构设计

1、BITCDesign a SOHO network1.3 拓扑结构设计拓扑结构设计主要内容主要内容常用的局域网的拓扑结构常用的局域网的拓扑结构小型企业局域网拓扑结构的分析和设计小型企业局域网拓扑结构的分析和设计常用的网络设备的功能常用的网络设备的功能IPIP地址与子网划分地址与子网划分知识目标知识目标理解理解SOHO SOHO 网络规划的原则、内容网络规划的原则、内容理解网络的逻辑结构设计要点，确立网络拓扑理解网络的逻辑结构设计要点，确立网络拓扑结构结构学习学习SOHO SOHO 网络网络IPIP地址规划，网络拓扑结构设计地址规划，网络拓扑结构设计能力目标能力目标能掌握能掌握SOHO SOHO

2、 网络规划的原则、内容网络规划的原则、内容能选择网络拓扑结构，并能设计和绘制拓扑结能选择网络拓扑结构，并能设计和绘制拓扑结构。构。能进行简单网络的能进行简单网络的IPIP地址规划地址规划什么是网络的拓扑结构？什么是网络的拓扑结构？把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构何图形就是计算机网络的拓扑结构局域网常用的拓扑结构局域网常用的拓扑结构总线型网络拓扑结构总线型网络拓扑结构节点节点终接器终接器终接器终接器节点节点节点节点节点节点返回返回使用的电缆

3、一般为细同轴电缆。这种使用的电缆一般为细同轴电缆。这种结构使用电缆较少，且容易安装。注意，在总结构使用电缆较少，且容易安装。注意，在总线主干两端必需安装终端电阻器。线主干两端必需安装终端电阻器。由于网上所有节点都共享一条电缆，在高通信由于网上所有节点都共享一条电缆，在高通信量的网络环境中，传输电缆会成为网络的瓶颈量的网络环境中，传输电缆会成为网络的瓶颈，而且传输电缆一旦出现故障会使整个网络瘫，而且传输电缆一旦出现故障会使整个网络瘫痪。痪。局域网常用的拓扑结构局域网常用的拓扑结构星型网络拓扑结构星型网络拓扑结构节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点集线器或集线器或交换机交换机返回返回

4、在星形拓扑网络中，由于各节点都用自己的电缆与中央节点相连，在星形拓扑网络中，由于各节点都用自己的电缆与中央节点相连，数据的传输不会在节点到中央节点的线路上发生碰撞，这种系统也较数据的传输不会在节点到中央节点的线路上发生碰撞，这种系统也较容易扩充，并可实现多个中央节点的级联，主从式网络所使用的主要容易扩充，并可实现多个中央节点的级联，主从式网络所使用的主要拓扑结构。拓扑结构。扩展星型拓扑结构扩展星型拓扑结构星型网络拓扑结构星型网络拓扑结构树型网络拓扑结构（扩展的星型拓扑）树型网络拓扑结构（扩展的星型拓扑）节点节点节点节点节点节点节点节点返回返回企业局域网常用的拓扑结构企业局域网常用的拓扑结构环型

5、网络拓扑结构环型网络拓扑结构节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点返回返回环型网络拓扑结构的优点环型网络拓扑结构的优点（1 1）电缆长度短，只需要将各节点逐次相连。）电缆长度短，只需要将各节点逐次相连。（2 2）可使用光纤。光纤的传输速率很高，十分适）可使用光纤。光纤的传输速率很高，十分适合于环形拓扑的单方面传输。合于环形拓扑的单方面传输。（3 3）所有站点都能公平访问网络的其他部分，网）所有站点都能公平访问网络的其他部分，网络性能稳定。络性能稳定。环型网络拓扑结构的缺点环型网络拓扑结构的缺点（1 1）节点故障会引起全网故障）节点故障会引起全网故障（2 2）节点的加入和撤出过程复杂。

6、）节点的加入和撤出过程复杂。（3 3）介质访问控制协议采用令牌传递的方式，在）介质访问控制协议采用令牌传递的方式，在负载很轻时信道利用率相对较低。负载很轻时信道利用率相对较低。环型拓扑结构是三种基本拓扑结构中最少见的一环型拓扑结构是三种基本拓扑结构中最少见的一种。种。优点：传输线路多元化，传输速度快，网络不宜瘫优点：传输线路多元化，传输速度快，网络不宜瘫痪。痪。 缺点：花费太高！缺点：花费太高！ ，随节点数的增长随节点数的增长（Nx(N-1)/2），建），建造成本急剧增长，造成本急剧增长，只适用于节点数很只适用于节点数很少的广域网中少的广域网中节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点局

7、域网设计中的局域网设计中的拓扑结构设计拓扑结构设计 (1) (1) 分层网络设计方法分层网络设计方法 一个大规模的网络系统往往被分为几个较小一个大规模的网络系统往往被分为几个较小的部分，它们之间既相对独立又互相关联，这种的部分，它们之间既相对独立又互相关联，这种化整为零的做法是分层进行的。化整为零的做法是分层进行的。通常大中型网络拓扑的分层结构包括三个层通常大中型网络拓扑的分层结构包括三个层次，即次，即核心层核心层( (主干层主干层) )、分布层、分布层( (汇聚层汇聚层) )和和接入接入层层。如图。如图1 1所示。所示。局域网络拓扑结构设计局域网络拓扑结构设计接入层接入层汇聚层汇聚层核心层核

8、心层高速数据交换高速数据交换路由汇聚及流量收敛路由汇聚及流量收敛和访问控制和访问控制终端的接入终端的接入网络设计分三层：核心层、汇聚层、接入层网络设计分三层：核心层、汇聚层、接入层图图1-2分层网络中流量聚合分层网络中流量聚合局域网络拓扑结构设计局域网络拓扑结构设计每层的主要功能每层的主要功能是什么？是什么？（1 1）核心层：处理高速数据流，其主要任务是数据）核心层：处理高速数据流，其主要任务是数据包的交换。包的交换。（2 2）分布层：负责聚合路由路径，收敛数据流量。）分布层：负责聚合路由路径，收敛数据流量。（3 3）接入层：将流量馈入网络，执行网络访问控制）接入层：将流量馈入网络，执行网络访

9、问控制，并且提供相关边缘服务。，并且提供相关边缘服务。每一层的功能：每一层的功能：案例案例2. 2. 拓扑设计原则拓扑设计原则按照分层结构规划网络拓扑时，应遵守以下两条基本原则按照分层结构规划网络拓扑时，应遵守以下两条基本原则：（1 1）网络中因拓扑结构改变而受影响的区域应被限制到）网络中因拓扑结构改变而受影响的区域应被限制到最小程度；最小程度；（2 2）路由器（及其它网络设备）应传输尽量少的信息。）路由器（及其它网络设备）应传输尽量少的信息。3. 3. 分层结构特点分层结构特点分层拓扑结构的优点：流量从接入层流向核心层时，分层拓扑结构的优点：流量从接入层流向核心层时，被收敛在高速的链接上；流量从核心层流向接入层时被收敛在高速的链接上；流量从核心层流向接入层时，被发散到低速链接上，如图，被发散到低速链接上，如图2 2所示。所示。因此接入层路由器可以采用较小的设备，它们交换数因此接入层路由器可以采用较小的设备，它们交换数据包需要较少的时间，具备了更强的执行网络策略的据包需要较少的时间，具备了更强的执行网络策略的处理能力。处理能力。 分层拓扑结构固有的分层拓扑结构固有的缺点：缺点： 是在物理层内隐含（或导致）单个故障点，即某个是在物理层内隐