《数据通信与计算机网》-项目拓展案例

《数据通信与计算机网》项目拓展案例项目一拓展案例——云数据中心云计算数据中心是一种基于云计算架构的，计算、存储及网络资源松耦合，完全虚拟化各种IT设备、模块化程度较高、自动化程度较高、具备较高绿色节能程度的新型数据中心。云数据中心的特点首先是高度的虚拟化，这其中包括服务器、存储、网络、应用等虚拟化，使用户可以按需调用各种资源；其次是自动化管理程度，包括对物理服务器、虚拟服务器的管理，对相关业务的自动化流程管理、对客户服务的收费等自动化管理；最后是绿色节能，云计算数据中心在各方面符合绿色节能标准，一般PUE值不超过1.5。云数据中心与传统数据中心在区别：一是云数据中心的基础设备更加规模化、标准化，由此带来了管理的复杂性。其次，云数据中心为了节省成本、实现日益增多的业务，必须采用各种虚拟化技术。第三大管理差异，体现在自动化方面。在云数据中心，当业务需要迁移、设备需要统一配置、故障需要及时检查排除、流程需要跟踪时，如何高效管理这样海量的设备和应用？当然需要通过自动化的手段来实现。云数据中心的出现无疑是一新的进展。除了高度的虚拟化等特征，还包括新技术和新产品，如低功耗CPU，固态硬盘等。可以说云数据中心是传统数据中心的拯救者。项目二拓展案例——国际标准化组织（ISO）国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，简称为ISO）成立于1947年，是标准化领域中的一个国际组织，该组织自我定义为非政府组织，官方语言是英语、法语和俄语。ISO一来源于希腊语“ISOS”，其意为“平等”。ISO现有165个成员包括各会员国的国家标准机构和主要工业和服务业企业，中国国家标准化管理委员会（由国家市场监督管理总局管理）于1978年加入ISO，在2008年10月的第31届国际化标准组织大会上，中国正式成为ISO的常任理事国。ISO负责当今世界上多数领域（包括军工、石油、船舶等垄断行业）的标准化活动，通过2856个技术结构（含技术委员会611个、工作组2022个、特别工作组38个）开展技术活动。国际标准化组织的目的和宗旨是：“在全世界范围内促进标准化工作的开展，以便于国际物资交流和服务，并扩大在知识、科学、技术和经济方面的合作。”其主要活动是制定国际标准，协调世界范围的标准化工作，组织各成员和技术委员会进行情报交流，与其他国际组织进行合作，共同研究有关标准化问题。ISO的任务是推动全世界标准化和相关活动的发展，目的在于方便物品和服务的国际交换，进一步加强在知识、科学、技术和经济领域的合作。ISO形成的国际协议作为国际标准出版。项目三拓展案例——千兆光网建设当前，数字经济蓬勃发展，千兆光网作为支撑全面数字化转型的“底座”，重要性和赋能效应日渐凸显。和公众熟知的5G相比，千兆光网的概念略显陌生，但其已深入融合进我们工作、生活的方方面面。5G包含了无线网络和固定网络两部分。大家熟悉的5G，通常指5G无线网络，其优势是带宽大、时延低、连接数量多；而固网的部分，即第五代固定通信网络，就是千兆光网，也叫F5G——它是基于光纤联接的网络技术，具有超大带宽、超低时延、超低能耗、抗干扰强等特点。如果把无线5G比喻成天上的一张网，F5G就是地上的一张网，两者的应用场景既有重合，也有互补。近年来，我国加快推进千兆光网建设和发展今年以来，千兆光网的发展频频迎来政策东风。2021的政府工作报告提出，“加大5G网络和千兆光网建设力度，丰富应用场景”。这是“千兆光网”首次被写入政府工作报告。在“十四五”规划纲要中，明确提出“推广升级千兆光纤网络”，进一步表明了国家对建设“千兆光网”的重视程度。2021年3月，工信部出台《“双千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023年）》，从网络部署、用户普及、应用示范等方面提出了未来3年我国千兆光网和5G协同发展的目标任务，推动各有关方面进一步凝聚共识、形成合力。2021年9月22日召开的国务院常务会议，审议通过“十四五”新型基础设施建设规划。会议指出，要加强信息基础设施建设。推动国家骨干网和城域网协同扩容，开展千兆光网提速改造。得益于政策指引和产业协同，我国千兆光网的发展势如破竹。千兆光网一方面面向家庭用户，可以更好支撑在线教育、医疗、娱乐、健身等各种场景，助力打造数字家庭；另一方面，在工业领域，千兆光网和5G一样，也有很强的赋能作用。当前，全球发达国家均已认识到千兆光网的战略价值，纷纷发布了战略性文件或规划，加大推进力度，如“千兆德国”计划、日本“i-Japan”战略、新加坡“智慧国”计划等。千兆光网和5G相结合，将成为数字经济的“底座”，通过这种网络传输信息，可以在几千万人口的城市实现几毫秒的时延，城市核心区甚至可以达到1毫秒的时延。在国家信息中心智慧城市发展研究中心主任单志广看来，这让智慧城市充满想象空间。单志广说：“千兆光网和5G相结合，再加上物联网，将使得数据算法算力的能力进一步提升，实现众多智能化场景高效、高品质地连接。”5G和F5G就像人的血管神经一样，为数据流的便捷、高效的联通提供了高速神经网络”。5G跟F5G联袂，将使得我们数字化生活发生非常大的变化，很多新业态、新模式、新场景也将随之而生，为构建数字乡村、构建智慧社会奠定真正的底座跟基石。项目四拓展案例——华为交换机hybrid端口配置应用hybrid被称为混杂端口，该类型的端口仅仅在华为设备上存在，并且是每个端口的默认模式；该模式的端口可以同时模拟出access和trunk链路的功能，在转发数据帧时，对数据帧中的标签的处理方式非常灵活。任务要求：pc1分别和pc2、pc3互通，但是pc2和pc3不互通配置步骤：LSW1: vlanbatch102030 interfaceg0/0/1//进入接口1 portlink-typehybrid porthybridpvidvlan30porthybriduntaggedvlan102030interfaceg0/0/2//进入接口2porthybridtaggedvlan102030LSW2: vlanbatch102030 interfaceg0/0/3 portlink-typehybrid porthybridpvidvlan10 porthybriduntaggedvlan1030 interfaceg0/0/2 portlink-typehybrid porthybridpvidvlan20 porthybriduntaggedvlan2030 interfaceg0/0/1 porthybridtaggedvlan102030项目五拓展案例——基于静态路由的公司与分部互联1.项目背景Jan16公司有北京总部、广州分部和上海分部3个办公地点，各分部与总部之间使用路由器互联。北京、上海、广州的路由器分别为R1、R2、R3，路由器需配置静态路由，使所有计算机能够互相访问。项目拓扑如图1所示，具体要求如下：路由器之间通过VPN互联；公司总分之间通过静态路由互联；测试计算机和路由器的IP和接口信息如拓扑所示。图1网络拓扑图2.项目规划设计北京总部使用网段，上海分部使用网段，广州分部使用网段，R1与R2之间为网段，R1与R3之间为网段，R2与R3之间为网段，所有网段均使用24位子网掩码。路由器配置相应的静态路由，使所有计算机均能互访。配置步骤如下：配置路由器接口配置静态路由配置各计算机的IP地址具体规划如下表：表1IP地址规划表设备接口IP地址R1G0/0/00/24R1G0/0//24R1G0/0//24R2G0/0/00/24R2G0/0/0/24R2G0/0/0/24R3G0/0/00/24R3G0/0//24R3G0/0/0/24PC1E0/0/1/24PC2E0/0/1/24PC3E0/0//24表2端口规划表本端设备接口端口IP地址对端设备R1G0/0/00/24PC1R1G0/0//24R2R1G0/0//24R3R2G0/0/00/24PC2R2G0/0/0/24R1R2G0/0/0/24R3R3G0/0/00/24PC3R3G0/0//24R2R3G0/0/0/24R1PC1E0/0/1/24R1PC2E0/0/1/24R2PC3E0/0//24R3表3路由规划表路由器目的网段下一跳地址R1/240R/240R2/24R/24R3/24R3/2403.项目实施（1）配置路由器接口R1的配置[Huawei]system-view[Huawei]sysnameR1[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/0[RGigabitEthernet0/0/0]ipaddress0[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/1[RGigabitEthernet0/0/1]ipaddress[R1]interfaceGigabitEthernet0/0/2[RGigabitEthernet0/0/2]ipaddressR2的配置[Huawei]system-view[Huawei]sysnameR2[R2]interfaceGigabitEthernet0/0/0[R2-GigabitEthernet0/0/0]ipaddress0[R2]interfaceGigabitEthernet0/0/1[R2-GigabitEthernet0/0/1]ipaddress0[R2]interfaceGigabitEthernet0/0/2[R2-GigabitEthernet0/0/2]ipaddress0R3的配置[Huawei]system-view[Huawei]sysnameR3[R3]interfaceGigabitEthernet0/0/0[R3-GigabitEthernet0/0/0]ipaddress0[R3]interfaceGigabitEthernet0/0/1[R3-GigabitEthernet0/0/1]ipaddress[R3]interfaceGigabitEthernet0/0/2[R3-GigabitEthernet0/0/2]ipaddress0（2）配置静态路由 在R1上配置目的网段为主机PC2所在网段的静态路由，即目的IP地址为，掩码即24位。对于R1而言，要发送数据到主机PC2，则必须先发送给R2，所以R2即为R1的下一跳路由，R2与R1所在的直连链路上的物理接口的IP地址即为下一跳IP地址，即0。[R1]iproute-static240 配置配置目的网段为PC3所在网段的静态路由[R1]iproute-static240采取同样方式在R2上配置目的网段为PC1、PC3所在网段的静态路由[R2]iproute-static24[R2]iproute-static24采取同样方式在R3上配置目的网段为PC1、PC2所在网段的静态路由[R3]iproute-static24[R3]iproute-static240（3）配置各计算机的IP地址图2PC1IP配置图图3PC2IP配置图图4PC3IP配置图4.项目验证（1）验证路由器上路由表的配置信息R1的配置[R1]displayiprouting-tableRouteFlags:R-relay,D-downloadtofib------------------------------------------------------------------------------RoutingTables:PublicDestinations:15Routes:15Destination/MaskProtoPreCostFlagsNextHopInterface/24Static600RD0GigabitEthernet0/0/2……/24Static600RD0GigabitEthernet0/0/1R2的配置[R2]displayiprouting-tableRouteFlags:R-relay,D-downloadtofib------------------------------------------------------------------------------RoutingTables:PublicDestinations:15Routes:15Destination/MaskProtoPreCostFlagsNextHopInterface/24Static600RDGigabitEthernet0/0/2……/24Static600RDGigabitEthernet0/0/1R3的配置[R3]displayiprouting-tableRouteFlags:R-relay,D-downloadtofib------------------------------------------------------------------------------RoutingTables:PublicDestinations:15Routes:15Destination/MaskProtoPreCostFlagsNextHopInterface……/24Static600RD0GigabitEthernet0/0/1/24Static600RDGigabitEthernet0/0/2（2）测试各计算机的互通性通过Ping命令，测试各计算机内部通信息的情况。使用PC1PingPC2的计算机:PC>pingPing:32databytes,PressCtrl_CtobreakFrom:bytes=32seq=1ttl=126time=15msFrom:bytes=32seq=2ttl=126time=16msFrom:bytes=32seq=3ttl=126time=16msFrom:bytes=32seq=4ttl=126time=15msFrom:bytes=32seq=5ttl=126time=16ms---pingstatistics---5packet(s)transmitted5packet(s)received0.00%packetlossround-tripmin/avg/max=15/15/16ms使用PC1PingPC3的计算机:PC>pingPing:32databytes,PressCtrl_CtobreakFrom:bytes=32seq=1ttl=126time=15msFrom:bytes=32seq=2ttl=126time=32msFrom:bytes=32seq=3ttl=126time=15msFrom:bytes=32seq=4ttl=126time=16msFrom:bytes=32seq=5ttl=126time=15ms---pingstatistics---5packet(s)transmitted5packet(s)received0.00%packetlossround-tripmin/avg/max=15/18/32ms可以看出，各计算机可以互相通信。项目六拓展案例——城域网的演进随着5G商用以及产业互联网的发展落地，云网融合已经是大势所趋，未来所有业务和应用都将上云承载，云网一体化已成为不可阻挡的趋势。云网一体化架构需要将应用、云计算、网络及用户联通起来，提供一个端到端、完整、灵活、可扩展的新型城域网组网方案。同时，为了有效利用和保护建网投资，城域网多业务统一承载势在必行，驱动传统城域网必须集约化融合演进，实现存量网络融合、多业务统一承载。中国电信：向新型城域网综合承载演进从2020年开始，中国电信依托STN网络向新型城域网Spine+Leaf架构演进，5GtoC、5GtoB、固网家宽业务及云专线业务后续由新型城域网综合承载。5GSTN承载网toC业务与联通共建共享，解决广覆盖问题，降低投资压力。中国联通：智能城域网架构，业务综合承载中国联通针对家宽固网和5GtoB以及云业务，在2021年末和2022年展开综合承载试点。智能城域网设计目标新业务技术驱动网络成本节约即综合承载，一网多用，降低投资压力。5GtoC业务与中国电信共建共享，解决广覆盖的问题。中国移动：3张网络专网专用中国移动以“业务极致体验”为核心建网，3张网专网专用，分别承载云网、固网和移网3种业务。移动回传SPN网络为5G回传定制化网络，年投资近百亿元，固网和专线业务无法完全复用承载，部署了定制化SR-TP随道技术、FelxE网络切片技术等。随着近些年数据中心、云计算、移动互联网的快速发展，用户除了基本上网需求外，对业务的丰富性和体验感要求越来越高，但目前运营商主要还是提供网络的互联互通，网络和业务基本上是割裂的，带来了增量不增收、业务交付慢、竞争压力大等问题。目前在5GC、中心云、边