二、中小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體規(guī)劃與設(shè)計(jì).doc

二、中小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)（一）基于網(wǎng)絡(luò)的信息系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境：包含：1）機(jī)房和設(shè)備間、配線間：機(jī)房對環(huán)境、溫濕度、雷擊和靜電等方面的因素有細(xì)致要求，需要專業(yè)設(shè)計(jì)施工；2）電源供電：必須有專用的UPS進(jìn)行供電，需要具備穩(wěn)壓等智能管理能力。2、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：包括核心兩個(gè)核心部分：1）網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)設(shè)施；2）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備3、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：主要憑借通信設(shè)施所提供的數(shù)據(jù)傳輸功能，為高層用戶提供共享資源以及其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的功能。包含 Windows Server 2003、 Windows NT Server、 Unix 、Linux等。4、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境與軟件開發(fā)工具：1）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：如Sybase、Oracle、MS SQL Server等；2）網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)工具：數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具、Web應(yīng)用開發(fā)工具與標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)工具，如Web應(yīng)用開發(fā)工具包含HTML/XML、標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)工具包含Java、Visual C+、Visual Basic等；3）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)：在前二者的基礎(chǔ)之上，根據(jù)用戶的需求開發(fā)的通用系統(tǒng)，如電子商務(wù)/電子政務(wù)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)、企業(yè)管理系統(tǒng)、校園信息服務(wù)系統(tǒng)等。5）網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)：P30（二）劃分網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組建工程階段：P30-P31（三）網(wǎng)絡(luò)需求調(diào)研與系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 1、進(jìn)行充分調(diào)查，深入理解用戶業(yè)務(wù)活動(dòng)和用戶信息需求 2、要求在調(diào)查、分析基礎(chǔ)上，充分考慮需求與制約條件的前提下，度ixitong組件與系統(tǒng)開發(fā)的可行性進(jìn)行充分論證 3、運(yùn)用系統(tǒng)的觀念，完成網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)方案的規(guī)劃和設(shè)計(jì) 4、充分考慮時(shí)限要求，將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組建的任務(wù)按照設(shè)計(jì)、論證、實(shí)施、驗(yàn)收、用戶培訓(xùn)、維護(hù)的不同階段進(jìn)行安排，大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的全過程都需要有專業(yè)的監(jiān)理公司進(jìn)行監(jiān)理。 5、各階段的文檔資料必須有完整性與規(guī)范性實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)一、 網(wǎng)絡(luò)用戶調(diào)查與網(wǎng)絡(luò)工程需求分析1、 網(wǎng)絡(luò)用戶調(diào)查：分為1）網(wǎng)絡(luò)用戶調(diào)查：網(wǎng)絡(luò)用戶調(diào)查是指與現(xiàn)有的或者潛在的網(wǎng)絡(luò)用戶直接交流，了解他們對未來系統(tǒng)的各方面的應(yīng)用要求，包括可靠性、可用性、安全性、可擴(kuò)展性、對基于網(wǎng)絡(luò)的信息系統(tǒng)用戶請求的響應(yīng)時(shí)間、流量等方面；2）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求調(diào)查2、 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的地理位置分布：在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、布局與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之前，需要對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的地理位置分布情況進(jìn)行了解1) 用戶數(shù)量以及個(gè)子分部的具體為止。設(shè)計(jì)建筑物內(nèi)的局域網(wǎng)，首先需要高清節(jié)點(diǎn)的位置、數(shù)量等資料2) 建筑物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)情況調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括口層結(jié)構(gòu)，樓層主干線路的選擇、建筑物網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備之間可能的位置、樓層之間的連接路由與施工的可能性等。3) 建筑物群情況調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括建筑物位置分布、建筑物的相對位置、建筑物的設(shè)備之間的距離、通信量的估計(jì)、通信線路的選擇、連接的路由與施工的可能性等。3、 應(yīng)用概要分析：此階段是通過對用戶需求的調(diào)查得出的數(shù)據(jù)心境分析，找出影響網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的因素，結(jié)合企業(yè)組建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求，可總結(jié)出要構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用屬于以下哪種類型。1） Internet/Intranet服務(wù)：Web服務(wù)、FTP服務(wù)、IP電話服務(wù)、E-mail服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)電視會(huì)議服務(wù)、電子商務(wù)服務(wù)、公共信息資源的在線查詢服務(wù)。2） 數(shù)據(jù)庫服務(wù)：關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS），主要為人事、財(cái)務(wù)、OA系統(tǒng)等應(yīng)用提供后臺數(shù)據(jù)庫支持；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)率管理系統(tǒng)，主要為公文流轉(zhuǎn)、檔案系統(tǒng)提供后臺支持；企業(yè)專用管理信息系統(tǒng)，如產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）軟件、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）軟件、CAD在線設(shè)計(jì)軟件、CIMS集成制造系統(tǒng)等，為企業(yè)專門開發(fā)的專用管理信息系統(tǒng)軟件。3） 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)軟件，如DNS服務(wù)于SNMP網(wǎng)管軟件等；網(wǎng)絡(luò)安全管理軟件，如CA認(rèn)證服務(wù)與防火墻軟件等。4、 網(wǎng)絡(luò)需求詳細(xì)分析：1） 網(wǎng)絡(luò)總體需求分析：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶書、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用類型、數(shù)據(jù)量與數(shù)據(jù)交換量，分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)負(fù)載、數(shù)據(jù)流量與數(shù)據(jù)流向、數(shù)據(jù)傳輸特性等。大體分為三類：i)數(shù)據(jù)交換頻繁，但是數(shù)據(jù)量不打的MIS/OA/WEB類應(yīng)用；ii)數(shù)據(jù)交換相對不頻繁，但是每一次出現(xiàn)交換量較大的，對數(shù)據(jù)交換的實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)格的FTP/CAD類應(yīng)用；iii)數(shù)據(jù)傳輸負(fù)荷重，而且對數(shù)據(jù)交換的實(shí)時(shí)性要求高的多媒體數(shù)據(jù)流文件。2） 結(jié)構(gòu)化布線需求分析3） 網(wǎng)絡(luò)可用性與可靠性分析：包含i)對文件的分級；ii）關(guān)鍵數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)4） 網(wǎng)絡(luò)安全型需求分析：遇見網(wǎng)絡(luò)安全危險(xiǎn)來源、劃分網(wǎng)絡(luò)安全邊界與網(wǎng)絡(luò)安全措施、配置網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備、評價(jià)安全等級等5） 網(wǎng)絡(luò)工程造價(jià)估算：主要依據(jù)i) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：如路由器、交換機(jī)、網(wǎng)卡；ii) 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施：如UPS、機(jī)房裝修、結(jié)構(gòu)化布線器材與傳輸介質(zhì)；iii) 遠(yuǎn)程通信線路與接入城域網(wǎng)的租用線路；iv) 服務(wù)器與客戶端設(shè)備；v) 系統(tǒng)集成費(fèi)用、用戶培訓(xùn)費(fèi)用與系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。二、 網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)基本方法1、 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與拓?fù)錁?gòu)型設(shè)計(jì)方法具體圖片見P34l 典型的系統(tǒng)核心路由器之間、核心路由器與匯聚路由器之間使用就具有冗余鏈路的光纖連接。匯聚路由器與接入路由器、接入路由器與用戶計(jì)算機(jī)之間可以視情況而定選擇價(jià)格較低的非屏蔽雙絞線（UTP）進(jìn)行連接l 當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)低于500時(shí)，可以考慮不設(shè)置接入層，節(jié)點(diǎn)可以直接通過匯聚層的路由器或者交換機(jī)接入。當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)低于250時(shí)，可以再不設(shè)置接入層的基礎(chǔ)上，考慮不設(shè)置匯聚層。2、 核心層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)重點(diǎn)）l 連接圖見P35，共有兩種連接方式：1）直接接入核心服務(wù)器：缺點(diǎn)在于占用端口多，因端口造價(jià)昂貴，因此成本高；2）通過專用交換機(jī)接入核心路由器：缺點(diǎn)在于容易造成帶寬瓶頸，存在單點(diǎn)故障的風(fēng)險(xiǎn)。但兩種都用到了冗余鏈路。l 目前應(yīng)用有圖有核心層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)主要是GE/10GE標(biāo)準(zhǔn)，核心設(shè)備是高性能交換路由器，連接核心路由器的是具有冗余鏈路的光纖。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的40%-60%的流量需要靠核心層網(wǎng)絡(luò)承載。3、 匯聚層網(wǎng)絡(luò)語接入層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)l 層次的上聯(lián)帶寬與下一級帶寬比一般控制位1:20三、 網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備選型1、 基本原則：1) 廠商與產(chǎn)品系列的選擇：一定要選擇成熟的主流產(chǎn)品，而且最好使用同一廠家的產(chǎn)品。這樣在商業(yè)談判、設(shè)備安裝、系統(tǒng)調(diào)試、技術(shù)支持與用戶培訓(xùn)等方片都有優(yōu)勢2) 網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性考慮：進(jìn)行主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)別的選取時(shí)，必須留有一定的余量，保證系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。高端核心交換路由器對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能影響最大，而且產(chǎn)品價(jià)格昂貴，一旦購買就不易更新。低端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格相對較便宜，更新速度快，一段端口不夠，可以簡單的用堆疊的方法進(jìn)行擴(kuò)充，所以低端產(chǎn)品選擇的原則就是滿足目前需要即可。3) 網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)性考慮2、 路由器選型的依據(jù)1） 路由器的分類：一般按性能進(jìn)行分類分為：i)高端路由器（高端核心路由器），背板交換能力大于40Gbit/s；ii)中端路由器（企業(yè)級路由器）；iii)低端路由器。2） 路由器的關(guān)鍵指標(biāo)。a) 吞吐量（包轉(zhuǎn)發(fā)能力）：涉及到端口吞吐量和整機(jī)吞吐量b) 背板能力：是路由器輸入端和輸出端之間的物理通道，決定了路由器的吞吐量。高性能路由器一般采用交換式結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的路由器采用的是共享背板結(jié)構(gòu)。c) 延時(shí)與延時(shí)抖動(dòng)：延時(shí)指的是從數(shù)據(jù)包的第一字節(jié)進(jìn)入路由器，到該幀的最后一個(gè)字節(jié)離開路由器期間的時(shí)間。延時(shí)與包長度、鏈路路的傳輸速率有關(guān)。高速路由器要求長度為1518B的IP包，延時(shí)不超過1ms。延時(shí)抖動(dòng)即為延時(shí)的變化量，對于語音、視頻業(yè)務(wù)來說，對延時(shí)抖動(dòng)的要求較高d) 丟包率：指的是在穩(wěn)定、持續(xù)的負(fù)荷情況下的參數(shù)，而并未特殊情況下。e) 突發(fā)處理能力：常以最小幀間隔發(fā)送數(shù)據(jù)包而不引起丟失的最大發(fā)送速率來衡量突發(fā)處理能力。f) 服務(wù)質(zhì)量（QoS）：主要體現(xiàn)在隊(duì)列管理機(jī)制、端口硬件隊(duì)列管理、支持QoS協(xié)議。隊(duì)列管理機(jī)制值得是有路由器的隊(duì)列調(diào)度算法與擁塞管理機(jī)制。端口硬件隊(duì)列管理是由端口硬件來實(shí)現(xiàn)。而每個(gè)隊(duì)列中的優(yōu)先級由隊(duì)列調(diào)度算法來控制。g) 路由表容量：路由表是決定包轉(zhuǎn)發(fā)路徑的主要依據(jù)。路由表容量指的是路由器可以容納的最多路由表項(xiàng)目。h) 可靠性和可用性。見教程P38-P39i) 網(wǎng)管能力。P393、 交換機(jī)的類別與主要技術(shù)指標(biāo)1) 交換機(jī)的分類a) 按照所支持的技術(shù)類型，可以把交換機(jī)分為10Mbit/s Ethernet交換機(jī)、FE交換機(jī)、GE交換機(jī)b) 按內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以把交換機(jī)分為模塊式交換機(jī)與固定端口交換機(jī)。模塊式交換機(jī)幼教機(jī)架式交換機(jī)，內(nèi)部有冗余電源、內(nèi)置電源與多插槽主機(jī)機(jī)柜，插槽可用于插入擴(kuò)展的交換模塊和網(wǎng)管模塊。優(yōu)點(diǎn)在于可靠性強(qiáng)，配置靈活。固定端口交換機(jī)只能支持一種局域網(wǎng)協(xié)議。特點(diǎn)是價(jià)格便宜、安裝簡便，較適合作為小型局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的連接設(shè)備或者大型網(wǎng)絡(luò)的接入設(shè)備。c) 按應(yīng)用規(guī)模，可以把交換機(jī)分為：企業(yè)級交換機(jī)、部門級交換機(jī)與工作組級交換機(jī)。交換機(jī)級別對應(yīng)采用的交換機(jī)類型及其所支持的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模一覽表交換機(jī)級別采用的相應(yīng)的交換機(jī)類型節(jié)點(diǎn)數(shù)量企業(yè)級交換機(jī)模塊化交換機(jī)500或更多節(jié)點(diǎn)的大型應(yīng)用部門級交換機(jī)模塊化/固定端口交換機(jī)300以下節(jié)點(diǎn)的中型應(yīng)用工作組級交換機(jī)固定端口交換機(jī)100以下節(jié)點(diǎn)的小型應(yīng)用2) 交換機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)a) 背板帶寬：交換機(jī)輸入端與輸出端之間的物理通道。背板帶寬越寬，交換機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力就越快，數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)延遲就學(xué)校，相對性的性能就越好。b) 全雙工端口帶寬：在選擇交換機(jī)背板帶寬的同時(shí)，必須注意全雙工端口帶寬的這個(gè)參數(shù)全雙工端口帶寬的計(jì)算方法如下： 端口數(shù)x端口速率x2選擇交換機(jī)時(shí)，應(yīng)該讓背板帶寬的選擇大于全雙工端口帶寬的值例如：如果一種交換機(jī)具有24個(gè)10/100BASE-TX端口和一個(gè)可擴(kuò)展的1000BASE-X端口，那么在交換機(jī)滿配的情況下，起全雙工端口帶寬為(24*100*2)+(1*1000*2)=6.8Gbit/s，那么選擇背板帶寬應(yīng)該大于6.8Gbit/s，例如選擇8Gbit/s。交換機(jī)選型的一個(gè)重要的數(shù)據(jù)指標(biāo)就是背板帶寬/全雙工端口總帶寬的比值。比值越高，交換機(jī)就趨近于高性能限速無阻塞交換機(jī)，性能就越好，造價(jià)也就越高。c) 幀轉(zhuǎn)發(fā)速率：交換機(jī)美妙能轉(zhuǎn)發(fā)的幀的最大數(shù)量。d) 支持VLAN能力：大部分的交換機(jī)都支持802.1Q協(xié)議，部分支持Cisco的專用的組管理協(xié)議（CGMP）。VLAN的劃分是根據(jù)端口的，也可以是基于MAC地址的或者IP地址的。e) 模塊式交換機(jī)（機(jī)箱是交換機(jī)）的擴(kuò)張能力：可以通過選取類型不同的控制模塊，如FE模塊GE模塊TM模塊等，或者不同模塊的數(shù)量來達(dá)到支持不同類型的協(xié)議與不同端口帶寬的目的。3) 交換機(jī)的配置選擇：交換機(jī)的配置有以下幾方面a) 擴(kuò)展槽數(shù)：固定端口是交換機(jī)的擴(kuò)展槽最多可以安插的模塊數(shù)。b) 機(jī)架插槽數(shù)：模塊式交換機(jī)最多能夠安插的模塊數(shù)c) 最大可堆疊數(shù)：值得是單個(gè)堆疊單元中可最大堆疊的交換機(jī)數(shù)d) 最大/最小GE端口數(shù)：交換機(jī)能夠支持的最大/最小的1000Mbit/s速率的端口數(shù)量e) 端口密度與端口類型：密度指的是最大/最小的端口數(shù)量，端口類型指的是全雙工或單工。為了提高吞吐量，GE/10GE端口一般推薦全雙工端口。f) 緩沖區(qū)大小：協(xié)調(diào)不同端口之間的速率匹配。主干設(shè)備交換機(jī)選擇是必須注意：端口是否有獨(dú)立的緩沖區(qū)，模塊或者端口時(shí)候設(shè)計(jì)有獨(dú)立的輸入、輸出緩沖區(qū)，以及隊(duì)列調(diào)度算法。g) 支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議h) MAC地址表大小i) 設(shè)備冗余j) 可管理性四、 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器選型1、 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的選分類1) 按照應(yīng)用分類a) Internet/Intranet通用服務(wù)器：是各種局域網(wǎng)接入Internet組建網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)必須設(shè)置的通用服務(wù)器。包含WWW服務(wù)器、E-mail服務(wù)器、FTP服務(wù)器、DNS服務(wù)器、遠(yuǎn)程通信服務(wù)器、代理服務(wù)器等。b) 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：用于管理大型數(shù)據(jù)庫。比較常用C/S工作模式數(shù)據(jù)庫，如Oracle、SQL Server、Sybase等。c) 文件服務(wù)器：主要為本地用戶訪問本地資源與網(wǎng)絡(luò)資源提供服務(wù)，服務(wù)器采用高配置與高性能的計(jì)算機(jī)，他是局域網(wǎng)的邏輯中心，一幾種方式管理局域網(wǎng)的共享資源，并未工作站提供各類服務(wù)。文件服務(wù)器的兩種模式：1）（早期模式）共享硬盤服務(wù)系統(tǒng)：在局域網(wǎng)中安裝若干帶有大容量硬盤的服務(wù)器，將硬盤分成若干的虛擬盤體，可分為：專用盤體（單獨(dú)用戶個(gè)人讀寫操作，可對盤體進(jìn)行加密）；公共盤體（多用戶只讀操作）和共享盤體（多用戶讀寫操作）。缺點(diǎn)在于：用戶每次使用服務(wù)器硬盤需要進(jìn)行鏈接，并且需要用戶自行使用DOS命令建立DOS文件目錄結(jié)構(gòu)并進(jìn)行維護(hù)，安全性和效率都比較低。；2）基于文件服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：將網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分為兩部分：文件服務(wù)器和工作站軟件。具有完整的文件管理功能，提供用戶的多種文件服務(wù)要求。工作站可以根據(jù)需要對文件的讀寫權(quán)限進(jìn)行管理。d) 應(yīng)用服務(wù)器：提供專用服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，基于B/S（瀏覽器/服務(wù)器，Browser/Server）工作模式。可分為IP電話服務(wù)器、視頻