网络规划-逻辑网络设计

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分层设计方法
1．分层结构的设计目标是： （1）核心层处理高速数据流，其主要任务是数
据包的交换； （2）分布层负责网段的逻辑分割，聚合路由路
径，收敛数据流量； （3）接入层将流量馈入网络，执行网络访问控
制，并且提供相关边缘服务。
图3-5 混合型拓扑结构图
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假设该计算机实验室中有40台计算机，1台网 络打印机，1台具有48个10/100Mbps和2个 10/100/1000Mbps自适应RJ-45端口的以太网可堆 叠交换机，网络中配置1台服务器，组建成一个局 域网，然后将该局域网接入校园网中。
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网络组件设计
为了有步骤地实施网络，通常将一个完整的网 络划分为逻辑上功能独立的组件，这些组件主 要有三个：园区网、广域网、远程连接。网络 组件划定了网络的功能范围，进一步深化了分 层设计的思想，同时又为地址分配和安全控制 提供了依据。
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设计
上行链路和下行链路
• 例一，假设核心层交换机所使用的连接数为8， 而每个端口下连交换机的带宽是100M，也使用 了8个端口，在交换机满负荷工作概率为60%的 条件下，按照交换机的特点，干线容量的计算 方式为： 8×100Mbps×60%=480Mbps 核心交换机的容量为： 8×480Mbps×60%=2304Mbps
• 由此可以得出对主干线路的技术要求
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分层设计模型 （1）网络分层设计模型 • Cisco等公司提出了层次化网络设计的慨念，在网络
设计中引入了核心层、汇聚层和接入层三个层次。
• 核心层主要高速处理数据流，提供节点之间的高速 数据转发。
• 汇聚层主要负责路由聚合，收敛数据流量。 • 接入层为用户提供网络访问功能，并执行用户认证
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5-4-3规则
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接入层
接入层通常接入层多采用二层交换机，一般应具有如下特点： 提供各种不同数量的100Mbps端口到用户，提供100Mbps或
1Gbps（电口、光口）上行端口到上层交换机； 高性能，低成本，所有端口支持全线速二层交换； 支持标准以太网协议，支持丰富的业界标准，充分考虑兼
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园区网
园区网是指为企事业单位组建的办公局域网。 典型的园区网包括校园网、社区网、住宅小区 网、企事业单位网等。 园区网设计有以下特点： • 园区网是网络的基本单元 • 园区网较适合于采用三层结构设计 • 园区网对线路成本考虑的较少，对设备性能考 虑的较多，追求较高的带宽和良好的扩展性 • 园区网的结构比较规整
AA-BB-XXXX-Y
其中：
（1）AA表示设备所属的级别或名称，通常取汉字拼 音的首字母缩写，例如WG-网管。也可以灵活运用 大小写字母及增加后缀来表示不同级别的设备，例 如Shiyanlou1-实验楼一楼。
（2）BB表示设备的厂商名称，例如设备为华为3Com 公司产品，则BB为H3。
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（1）网络要求 所有信息点（这里指计算机、网络打印机、服务
器）都与交换机连接； 整个网络没有性能瓶颈； 要有一定的可扩展余地
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绘制网络拓扑图
绘制网络拓扑图时应注意以下几点： 选择合适的图符来表示设备 线对不能交叉、串接，非线对尽量避免交叉 终接处及芯线避免断线、短路 主要的设备名称和商家名称要加以注明 不同连接介质要使用不同的线型和颜色加以注
4.1 网络的拓扑结构
拓扑结构分类 计算机网络拓扑结构包括逻辑拓扑结构
和物理拓扑结构两种。逻辑拓扑结构是指计 算机网络中信息流动的逻辑关系，而物理拓 扑结构是指计算机网络各个组成部分之间的 物理连接关系。网络中经常用到的物理拓扑 结构有总线型、星型和环型等
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（3）XXXX表示设备型号，如NE16E、S6503等。 （4）Y表示前三项相同的设备，用数字编号1、
2、3等标识。
思考：办公楼4楼电子阅览室的锐捷S3750交 换机该如何命名？
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分层设计方法
（1）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，被发散到低速链接上。
（2）分层拓扑结构的缺点：分层拓扑结构固有 的缺点是在物理层内隐含（或导致）单个故障 点，即某个设备或某个失败的链接会导致网络 遭受严重的破坏。克服单个故障点的方法是采 用冗余手段，但这会导致网络的复杂性的增加。
(b)双星型
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上行链路和下行链路
• 上行链路指的是从工作站流向核心网络设 备的链路。下行链路指的是从核心网络设 备流向工作站的链路。
• 上行链路的容量衡量了核心设备和线路的 容量，影响了骨干网技术的选择。下行链 路的容量则可给出了某种骨干网技术能满 足的客户端应用的能力。
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接入层设计方法
③ 不要将接入层设备作为两个分布层路由器之 间的连接点，即不要将一个接入层路由器同 时连接两个分布层路由器。
（2）控制访问：由于接入层是用户进入网络的 入口，所以也是黑客入侵的门户。接入层通 常用包过滤策略提供基本的安全性，保护局 域网段免受网络内外的攻击。
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分层设计方法
2．拓扑设计的原则： 按照分层结构设计网络拓扑结构时，应遵守以
下两条基本原则： （1）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。 （2）路由器应传输尽量少的信息。
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绘制网络拓扑图可以使用微软公司的visio 2002软件
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80/20规则
80/20规则是传统以太网设计必须要遵循的一个 原则。它表明一个网段数据流量的80%是在该 网段内的本地通信，只有20%的数据流量是发 往其它网段的。
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接入层设计方法
接入层的设计目标包括三个，即： （1）将流量馈入网络：为确保将接入层流量馈
入网络，要做到： ① 接入层路由器所接收的链接数不要超出其与
分布层之间允许的链接数； ② 如果不是转发到局域网外主机的流量，就不
要通过接入层的设备进行转发；
明 标明制图日期和制图人
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拓扑结构图绘制软件
• 拓扑结构图的绘制软件较多，例如AUTOCAD、 Microsoft Visio和LAN MapShot等。
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4.2 网络设备命名
为了以后的管理方面，通常需要为网络中的设备 进行统一命名，可采用的命名方法为：
4.1 网络的拓扑结构
• 网络拓扑结构设计主要是确定网络中所有 的节点以什么方式相互连接。
• 优良的拓扑结构是网络稳定可靠运行的基 础，对于同样数量、同样位置分布、同样 用户类型的主机，采用不同的拓扑结构会 得到不同的网络性能，因此，要进行科学 的拓扑结构设计。
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星型拓扑结构
星型拓扑结构是以中央结点为中心，经传输 线路分别同外围节点连接而成，如图1-4所示为星 型结构的连接实物图。星型拓扑是目前局域网中 应用最为普遍的一种拓扑结构。
在这种结构中，中央结点一般采用集线器或 者交换机，外围节点常使用个人计算机。网络中 每个终端都通过独立的线缆连接到中心设备。
(a)星型
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分布层设计方法
分布层将大量低速的链接（与接入层设备的 链接）通过少量宽带的连接接入核心层，以 实现通信量的收敛，提高网络中聚合点的效 率。同时减少核心层设备路由路径的数量。 总之，分布层的主要设计目标包括： 1． 隔离拓扑结构的变化； 2． 通过路由聚合控制路由表的大小； 3． 收敛网络流量。
和访问控制。
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网络分层设计
• 分层的目的是定义各个层次应当实现的功能与性能。
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网络分层设计
（2）交换型层次结构 • 缺点：路由功能不强大；广播风暴。 • 主要用于局域网设计
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总线型拓扑结构
总线型拓扑结构也称为线性总线，在这种 结构中使用一根线缆来连接所有的设备，线缆 相继地连接各台计算机。一条传输总线上连接 了多个节点，在节点之间按广播方式进行通信， 即每个节点都能收到在总线上传播的信息，但 每次只允许一个节点发送信息。
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5-4-3规则
使用中继器或集线器连接的多个以太网段在逻 辑上仍然属于一个冲突域，为了使网络效率不 至于太低，就对连接的网段数目和各网段的主 机数作了明确规定，即5-4-3规则。其中： （1）最多只能由5个网段相连； （2）中继设备最多只能有4个； （3）其中只能在第1，2，5三个网段上连接主机。
容现有网络设施； 网络设备的可扩展性好，可平滑升级； 支持丰富的业务特性，如VLAN、VLAN Trunk、VLAN聚合、
端口镜像、安全特性等； 方便实用的网管。
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混合组网
• 在同一个网络中，不同的层次之间通常采 用不同的拓扑结构。
• 通常核心层采用网状或部分网状相连，核 心层与汇聚层或汇聚层与接入层之间采用 星形或双星形。
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第4章 逻辑网络设计
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4.1网络的拓扑结构 4.2 命名 4.3 IP地址规划 4.4 局域网的组成与组织方式
4.5 网络参考模型
4.6 TCP/IP体系结构
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绘制网络拓扑图
好的网络拓扑结构图能恰当地表现设计者的意图。
绘制网络拓扑图要注意以下几点：
（1）选择合适的图符来表示设备； （2）线对不能交叉、串接，非线对尽量避免交叉； （3）终接处及芯线避免断线、短路； （4）主要的设备名称和商家名称要加以注明； （5）不同连接介质要使用不同的线型和颜色加以注明； （6）标明制图日期和制图人。
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核心层设计方法
网络核心层的主要工作是交换数据包，核心 层的设计应该注意两点： （1）不要在核心层执行网络策略：所谓策略就 是一些设备支持的标准或系统管理员定制的 规划。 （2）核心层的所有设备应具有充分的可到达性。
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网络分层设计
（3）路由型层次结构 • 缺点：网络结构较为复杂，容易形成性能瓶颈。 • 路由型层次结构主要用于城域网和广域网设计。
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分层设计方法
• 大型网络的拓扑结构划分为三个层次，即核心 层、分布层和接入层。