网络工程设计与应用(第6章)课件全解
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网络工程设计与应用
第6章 计算机网络设计
• • • • • • • • • 6.1计算机网络设计的概述 6.2网络拓扑结构的设计 6.3网络分层设计 6.4网络性能的设计 6.5企业网(Intranet)设计 6.6IP地址规划设计 6.7选择路由协议 6.8选择网络管理协议 6.9网络设计案例分析
6.1.3 网络组成结构的基本慨念
• • • • 1、计算机网络结构的基本要素 2、中继（Trunk） 3、冲突域 4、广播域
6.2网络拓扑结构Fra Baidu bibliotek计
• • • • • • • • • • 6.2.1 网络拓扑结构的一般描述 6.2.2 网络拓扑结构的类型 6.2.3 点对点拓扑结构 6.2.4 环型拓扑结构 6.2.5 网状型拓扑 6.2.6 总线型拓扑 6.2.7 星型拓扑 6.2.8 蜂窝型拓扑 6.2.9 混合型拓扑 6.2.10 平面网络结构
6.2.2 网络拓扑结构的类型
• 计算机网络可以分为：
– 点对点网络；广播网络
• 支持点对点网络的拓扑结构有：
– 环型、网状型、点到点型
• 广播网络拓扑结构的例子有：
– 以双绞线连接起来的星型拓扑；用同轴电缆连 接的总线型拓扑；以微波连接的蜂窝型拓扑
网络拓扑结构的信道类型及采用的技术
6.2.3 点对点拓扑结构
• 总线型拓扑具有的特征包括：
– – – – – – 1、连接简单、使用方便； 2、网络扩展性好； 3、信道存在竞争发送； 4、网段属于一个冲突域，网段内节点的数目受到限制； 5、可靠性比较差； 6、成为主流技术后，研究发展会更快。
6.2.7 星型拓扑
• 星型拓扑结构中，每个节点都与中心节点连接， 节点之间的通信必须经过中心节点。 • 星型拓扑具有的特征包括：
6.3.1 分层设计模型
• 设计一个大型的网络系统，一个常用的方 法是“分层设计”。使用层次模型设计的 好处是：
– 每个区域称为一个蜂窝，每个区域中心均有一个无线 接入点（AP），或基站
蜂窝型拓扑结构的特征
• • • • 1、用户接入方便； 2、网络建设时间短； 3、易于扩展； 4、蜂窝区域采用广播信道，信号容易受到 环境或人为的干扰； • 5、容易受到地理或距离的限制； • 6、数据传输率不高； • 6、蜂窝型拓扑投资成本高。
6.1 计算机网络设计概述
• 6.1.1 计算机网络设计的主要内容 • 6.1.2 网络设计的基本原则 • 6.1.3 网络组成结构的基本慨念
6.1.1 计算机网络设计的主要内容
• 计算机网络设计的主要内容是：
– 网络拓扑结构设计 – 网络分层设计 – 网络地址规划设计 – 网络结构设计 – 网络冗余设计
• 计算机网络设计基础知识的重点是：
– 网络拓扑结构设计；按三层模型设计网络结构； 网络冗余设计；IP地址规划
6.1.2 网络设计的基本原则
• • • • • • • • 1、实用性和先进性 2、标准性 3、稳定性和安全性 4、可扩展性 5、可维护性 6、通用性 7、核心简单、边缘复杂 8、弱路由，尽量减少路由器传输的信息
– 1、网络结构简单，成本低，容易维护； – 2、交换机为即插即用设备，采用交换提供了网络传输 效率； – 3、扩展性好，增加、移动网络节点容易； – 4、故障隔离容易，一个节点出现故障不会影响其他节 点； – 5、中心节点可能会成为瓶颈； – 6、使用线缆较多。
6.2.8 蜂窝型拓扑
• 蜂窝型拓扑结构适用于无线局域网和移动网络 • 蜂窝型拓扑由圆形区域或六边形区域构成
• 平面网络结构是没有层次的网络。每个互连设备 实质上都完成类似的工作，网络既不分层，也不 划分模块
6.3 网络分层设计
• • • • • • • • 6.3.1 分层设计模型 6.3.2 分层设计原则 6.3.3 接入层设计 6.3.4 汇聚层设计 6.3.5 核心层设计 6.3.6 网络冗余设计 6.3.7 网络负载均衡设计 6.3.8 服务子网设计
6.2.1 网络拓扑结构的一般描述
• 计算机网络拓扑结构是设计计算机网络的蓝图， 用来说明计算机网络的几何形状 • 图的边表示一个网络或子网，图的顶点表示路由 器等互连设备
– 拓扑结构图只说明网络的几何形状，而不表明子网或 互连设备的具体位置
• 网络拓扑设计中，需要明确网络覆盖的范围、网 络互连的类型，确定网络中涉及到的节点和连接 节点的链路，明确网络的大小和范围，以及所需 要的网络互连类型，以及这些节点对应的对象实 体、链路对应的带宽要求等
6.2.9 混合型拓扑
• 混合型拓扑可以是各种拓扑结构的选择组合。混 合型拓扑结构主要用于城域网和广域网。
混合型拓扑结构的特征
• • • • • 1、成为层次企业网络的主流拓扑结构； 2、组网灵活方便； 3、扩展性好； 4、可以灵活剪裁，满足多种用途； 5、可靠性好。
6.2.10 平面网络结构
• 点对点拓扑结构由两个节点之间的一条链路连接 构成，主要用于城域网和广域网中网络节点的连 接，以及两个局域网之间的互连
6.2.4 环型拓扑结构
• 环型拓扑结构中，网络中的各个节点通过环路接 口，按点到点形式连接起来
– 节点之间的数据包沿环路按顺时针或逆时针方向传输
环型网络拓扑结构的特征
• 1、不需要专用连接设备，例如，交换机，避免对中心设 备依赖； • 2、在环路上的传输时延的可以预知的； • 3、环型拓扑所需要的线缆比较少，适宜主干网络的长距 离传输； • 4、环网中各个节点的负载较为均衡； • 5、双环或多环具有自愈功能； • 6、环网可以采用动态路由技术； • 7、环网的信道访问是无冲突的； • 8、环网适用城域传输网和国家主干网设计，不适用多节 点接入 • 9、环网增加节点时，会导致跳数增加，增加传输时延； • 10、判断故障点不易。
6.2.5 网状型拓扑
• 网状型拓扑也是采用点对点连接方式
– ，网络中的任何两个节点之间都有直达链路连接，在 通信时，不需要任何形式的转接
• 网状型拓扑结构分为：
– 半网状型；全网状型
6.2.6 总线型拓扑
• 总线型拓扑采用一条通信链路作为公共传输信道， 这条通信链路也称为总线
– 网络中的所有节点通过自己的网络接口连接到总线上
第6章 计算机网络设计
• • • • • • • • • 6.1计算机网络设计的概述 6.2网络拓扑结构的设计 6.3网络分层设计 6.4网络性能的设计 6.5企业网(Intranet)设计 6.6IP地址规划设计 6.7选择路由协议 6.8选择网络管理协议 6.9网络设计案例分析
6.1.3 网络组成结构的基本慨念
• • • • 1、计算机网络结构的基本要素 2、中继（Trunk） 3、冲突域 4、广播域
6.2网络拓扑结构Fra Baidu bibliotek计
• • • • • • • • • • 6.2.1 网络拓扑结构的一般描述 6.2.2 网络拓扑结构的类型 6.2.3 点对点拓扑结构 6.2.4 环型拓扑结构 6.2.5 网状型拓扑 6.2.6 总线型拓扑 6.2.7 星型拓扑 6.2.8 蜂窝型拓扑 6.2.9 混合型拓扑 6.2.10 平面网络结构
6.2.2 网络拓扑结构的类型
• 计算机网络可以分为：
– 点对点网络；广播网络
• 支持点对点网络的拓扑结构有：
– 环型、网状型、点到点型
• 广播网络拓扑结构的例子有：
– 以双绞线连接起来的星型拓扑；用同轴电缆连 接的总线型拓扑；以微波连接的蜂窝型拓扑
网络拓扑结构的信道类型及采用的技术
6.2.3 点对点拓扑结构
• 总线型拓扑具有的特征包括：
– – – – – – 1、连接简单、使用方便； 2、网络扩展性好； 3、信道存在竞争发送； 4、网段属于一个冲突域，网段内节点的数目受到限制； 5、可靠性比较差； 6、成为主流技术后，研究发展会更快。
6.2.7 星型拓扑
• 星型拓扑结构中，每个节点都与中心节点连接， 节点之间的通信必须经过中心节点。 • 星型拓扑具有的特征包括：
6.3.1 分层设计模型
• 设计一个大型的网络系统，一个常用的方 法是“分层设计”。使用层次模型设计的 好处是：
– 每个区域称为一个蜂窝，每个区域中心均有一个无线 接入点（AP），或基站
蜂窝型拓扑结构的特征
• • • • 1、用户接入方便； 2、网络建设时间短； 3、易于扩展； 4、蜂窝区域采用广播信道，信号容易受到 环境或人为的干扰； • 5、容易受到地理或距离的限制； • 6、数据传输率不高； • 6、蜂窝型拓扑投资成本高。
6.1 计算机网络设计概述
• 6.1.1 计算机网络设计的主要内容 • 6.1.2 网络设计的基本原则 • 6.1.3 网络组成结构的基本慨念
6.1.1 计算机网络设计的主要内容
• 计算机网络设计的主要内容是：
– 网络拓扑结构设计 – 网络分层设计 – 网络地址规划设计 – 网络结构设计 – 网络冗余设计
• 计算机网络设计基础知识的重点是：
– 网络拓扑结构设计；按三层模型设计网络结构； 网络冗余设计；IP地址规划
6.1.2 网络设计的基本原则
• • • • • • • • 1、实用性和先进性 2、标准性 3、稳定性和安全性 4、可扩展性 5、可维护性 6、通用性 7、核心简单、边缘复杂 8、弱路由，尽量减少路由器传输的信息
– 1、网络结构简单，成本低，容易维护； – 2、交换机为即插即用设备，采用交换提供了网络传输 效率； – 3、扩展性好，增加、移动网络节点容易； – 4、故障隔离容易，一个节点出现故障不会影响其他节 点； – 5、中心节点可能会成为瓶颈； – 6、使用线缆较多。
6.2.8 蜂窝型拓扑
• 蜂窝型拓扑结构适用于无线局域网和移动网络 • 蜂窝型拓扑由圆形区域或六边形区域构成
• 平面网络结构是没有层次的网络。每个互连设备 实质上都完成类似的工作，网络既不分层，也不 划分模块
6.3 网络分层设计
• • • • • • • • 6.3.1 分层设计模型 6.3.2 分层设计原则 6.3.3 接入层设计 6.3.4 汇聚层设计 6.3.5 核心层设计 6.3.6 网络冗余设计 6.3.7 网络负载均衡设计 6.3.8 服务子网设计
6.2.1 网络拓扑结构的一般描述
• 计算机网络拓扑结构是设计计算机网络的蓝图， 用来说明计算机网络的几何形状 • 图的边表示一个网络或子网，图的顶点表示路由 器等互连设备
– 拓扑结构图只说明网络的几何形状，而不表明子网或 互连设备的具体位置
• 网络拓扑设计中，需要明确网络覆盖的范围、网 络互连的类型，确定网络中涉及到的节点和连接 节点的链路，明确网络的大小和范围，以及所需 要的网络互连类型，以及这些节点对应的对象实 体、链路对应的带宽要求等
6.2.9 混合型拓扑
• 混合型拓扑可以是各种拓扑结构的选择组合。混 合型拓扑结构主要用于城域网和广域网。
混合型拓扑结构的特征
• • • • • 1、成为层次企业网络的主流拓扑结构； 2、组网灵活方便； 3、扩展性好； 4、可以灵活剪裁，满足多种用途； 5、可靠性好。
6.2.10 平面网络结构
• 点对点拓扑结构由两个节点之间的一条链路连接 构成，主要用于城域网和广域网中网络节点的连 接，以及两个局域网之间的互连
6.2.4 环型拓扑结构
• 环型拓扑结构中，网络中的各个节点通过环路接 口，按点到点形式连接起来
– 节点之间的数据包沿环路按顺时针或逆时针方向传输
环型网络拓扑结构的特征
• 1、不需要专用连接设备，例如，交换机，避免对中心设 备依赖； • 2、在环路上的传输时延的可以预知的； • 3、环型拓扑所需要的线缆比较少，适宜主干网络的长距 离传输； • 4、环网中各个节点的负载较为均衡； • 5、双环或多环具有自愈功能； • 6、环网可以采用动态路由技术； • 7、环网的信道访问是无冲突的； • 8、环网适用城域传输网和国家主干网设计，不适用多节 点接入 • 9、环网增加节点时，会导致跳数增加，增加传输时延； • 10、判断故障点不易。
6.2.5 网状型拓扑
• 网状型拓扑也是采用点对点连接方式
– ，网络中的任何两个节点之间都有直达链路连接，在 通信时，不需要任何形式的转接
• 网状型拓扑结构分为：
– 半网状型；全网状型
6.2.6 总线型拓扑
• 总线型拓扑采用一条通信链路作为公共传输信道， 这条通信链路也称为总线
– 网络中的所有节点通过自己的网络接口连接到总线上