農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)-邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施項(xiàng)目三網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)3.1網(wǎng)絡(luò)帶寬與流量析網(wǎng)絡(luò)帶寬與流量分析網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c分層設(shè)計(jì)服務(wù)子網(wǎng)的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計(jì)是建設(shè)網(wǎng)絡(luò)過(guò)程中的重要工作，從整體上影響或決定了網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模、基本結(jié)構(gòu)、主要應(yīng)用內(nèi)容與模式、資金投入和建設(shè)周期等重大問(wèn)題。

網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計(jì)是網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)人員不可或缺的必備專(zhuān)業(yè)技術(shù)，它是在掌握網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的任務(wù)與工作程序和理解網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)的技術(shù)指標(biāo)等基本概念的基礎(chǔ)之上，根據(jù)用戶(hù)需要確定網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的方案帶寬與流量分析(從需求分析階段開(kāi)始考慮）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)劃與分層設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)生命周期運(yùn)行與維護(hù)階段網(wǎng)絡(luò)構(gòu)思與計(jì)劃階段分析與設(shè)計(jì)階段實(shí)施階段網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)周期需求分析商業(yè)需求用戶(hù)需求應(yīng)用需求計(jì)算平臺(tái)需求網(wǎng)絡(luò)需求用戶(hù)應(yīng)用計(jì)算平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備廣域網(wǎng)連接硬件需求操作系統(tǒng)需求軟件需求需求分析網(wǎng)絡(luò)帶寬分析與設(shè)計(jì)視頻是網(wǎng)絡(luò)帶寬的主要占用者。帶寬與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路、網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型、應(yīng)用環(huán)境等因素有關(guān)。以太網(wǎng)帶寬不穩(wěn)定性分析全部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備做非阻塞式設(shè)計(jì)投資相當(dāng)大光纖線(xiàn)路對(duì)帶寬影響不大雙絞線(xiàn)線(xiàn)路質(zhì)量的好壞，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬影響很大信號(hào)傳輸過(guò)程中，要扣除大約10%的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)以太網(wǎng)負(fù)載超過(guò)50%時(shí)，容易發(fā)生廣播風(fēng)暴線(xiàn)路環(huán)境溫度過(guò)高、信息插座或接頭氧化、環(huán)境電磁干擾過(guò)大等，都會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)帶寬下降網(wǎng)絡(luò)帶寬分析與設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)業(yè)務(wù)模型用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)最低帶寬需求不同的用戶(hù)業(yè)務(wù)，需要不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬。局域網(wǎng)用戶(hù)要求較高的帶寬，而且網(wǎng)絡(luò)上行鏈路和下行鏈路的帶寬相差不多。在因特網(wǎng)中，下行速率與上行速率不一致，用戶(hù)對(duì)下行速率要求較多。業(yè)務(wù)類(lèi)型最低下行帶寬最低上行帶寬業(yè)務(wù)說(shuō)明網(wǎng)頁(yè)瀏覽32kbit/s10kbit/s每個(gè)頁(yè)面收發(fā)郵件128kbit/s128kbit/s依用戶(hù)與郵件服務(wù)器帶寬而定網(wǎng)上聊天64kbit/s32kbit/s文字聊天網(wǎng)上購(gòu)物64～128kbit/s32kbit/s交互式應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)游戲64～256kbit/s64kbit/s因特網(wǎng)游戲，依用戶(hù)與游戲服務(wù)器帶寬而定IP電話(huà)128kbit/s32kbit/sH.323純語(yǔ)音IP電話(huà)，采用G.723編碼視頻監(jiān)控256～512kbit/s256～512kbit/s分布式多媒體監(jiān)控業(yè)務(wù)，如交通監(jiān)控系統(tǒng)等視頻點(diǎn)播1512kbit/s64kbit/sMPEG-1（VCD）分配型多媒體視頻業(yè)務(wù)IPTV2～8Mbit/s512kbit/s～1Mbit/s網(wǎng)絡(luò)電視業(yè)務(wù)HDTV2～20Mbit/s512kbit/s～1Mbit/s1024×768分辨率以上的高清電視業(yè)務(wù)端到端網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)最低帶寬要求網(wǎng)絡(luò)帶寬分析與設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)帶寬低于256kbit/s時(shí)，很難滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的需求?；驹O(shè)計(jì)思想：根據(jù)帶寬占用大的業(yè)務(wù)來(lái)選擇鏈路帶寬，并根據(jù)業(yè)務(wù)使用頻度考慮對(duì)帶寬的復(fù)用。用戶(hù)使用因特網(wǎng)的時(shí)間規(guī)律1～7點(diǎn)用戶(hù)最少上網(wǎng)；早上8點(diǎn)開(kāi)始上網(wǎng)人數(shù)逐漸增加；上午10點(diǎn)達(dá)到一天當(dāng)中的第一個(gè)高峰；下午14、15點(diǎn)達(dá)到一天中的第二個(gè)高峰；晚上20、21點(diǎn)時(shí)達(dá)到一天中的頂峰。調(diào)查顯示：用戶(hù)平均每周上網(wǎng)4天，計(jì)13.4小時(shí)；平均每天使用3.35小時(shí)（200分鐘）左右；用戶(hù)平均每天收發(fā)的電子郵件為2.5封。獲取信息占46%；休閑娛樂(lè)占32%；學(xué)習(xí)占8%。網(wǎng)絡(luò)帶寬分析與設(shè)計(jì)阻塞式與非阻塞式設(shè)計(jì)上層（如匯聚層）鏈路帶寬大于或等于下層（如接入層）鏈路帶寬的總和，稱(chēng)為非阻塞式設(shè)計(jì)；上層鏈路帶寬低于下層鏈路帶寬的總和，稱(chēng)為阻塞式設(shè)計(jì)。非阻塞式帶寬設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)匯聚節(jié)點(diǎn)負(fù)載輕，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性好，但是工程成本偏高。網(wǎng)絡(luò)帶寬分析與設(shè)計(jì)集線(xiàn)比指可用信道與接入用戶(hù)線(xiàn)的比例例如：一條E1線(xiàn)路可以同時(shí)接通30路電話(huà)，如果按照1:1的集線(xiàn)比，只能接30條用戶(hù)線(xiàn)；如果按照1:8的集線(xiàn)比，可以接240條用戶(hù)線(xiàn)，這樣仍然可以滿(mǎn)足30路電話(huà)同時(shí)通話(huà)，但是第31個(gè)用戶(hù)需要通話(huà)時(shí)就需要等待，或者不能接通。接線(xiàn)比模型建立在所有用戶(hù)不會(huì)同時(shí)通信的基礎(chǔ)上集線(xiàn)比需要進(jìn)行用戶(hù)需求分析和話(huà)務(wù)量統(tǒng)計(jì)后才能確定在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，如果按照阻塞式設(shè)計(jì)，同時(shí)又能滿(mǎn)足用戶(hù)需求，就需要確定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的集線(xiàn)比。網(wǎng)絡(luò)帶寬分析與設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)集線(xiàn)比：

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)有效接入與最大接入能力之間的比率計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的集線(xiàn)比經(jīng)驗(yàn)值為1：8～1：15網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集線(xiàn)比計(jì)算如下：☆網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有效工作時(shí)長(zhǎng)=打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)數(shù)×（網(wǎng)頁(yè)大小+系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)）/（用戶(hù)帶寬/8）☆網(wǎng)絡(luò)服務(wù)最大集線(xiàn)比=服務(wù)總工作時(shí)長(zhǎng)/（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)有效時(shí)長(zhǎng)+服務(wù)間隔時(shí)長(zhǎng)）☆服務(wù)器最大用戶(hù)數(shù)=（Web服務(wù)器帶寬/用戶(hù)接入帶寬）×最大集線(xiàn)比網(wǎng)絡(luò)帶寬分析與設(shè)計(jì)可以通過(guò)帶寬管理器、入侵控制系統(tǒng)、路由器等硬件設(shè)備進(jìn)行控制和管理。

利用軟件管理和控制網(wǎng)絡(luò)帶寬ISAServer可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)帶寬管理,帶寬管理規(guī)則按次序排列,可以通過(guò)配置優(yōu)先級(jí)和帶寬規(guī)則給指定類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)通信分配較多的帶寬。網(wǎng)絡(luò)管理人員可以根據(jù)協(xié)議、調(diào)度、用戶(hù)、目的、內(nèi)容等方面指定帶寬規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)流量分析與設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)流量的特性1．流量與帶寬帶寬是一個(gè)固定值，流量是一個(gè)變化的量。帶寬由網(wǎng)絡(luò)工程師規(guī)劃分配，有很強(qiáng)的規(guī)律性；流量由用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)形成，規(guī)律性不強(qiáng)。帶寬與設(shè)備、傳輸鏈路相關(guān)；網(wǎng)絡(luò)流量與使用情況、傳輸協(xié)議、鏈路狀態(tài)等因素相關(guān)。2．不同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的數(shù)據(jù)流量特性網(wǎng)絡(luò)性能取決于一些變量，如突發(fā)性、延遲、抖動(dòng)、分組丟失等。不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)對(duì)這些指標(biāo)要求會(huì)不同,如電子郵件具有很強(qiáng)的突發(fā)性。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)用戶(hù)數(shù)據(jù)流量特性進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量設(shè)計(jì)和管理。網(wǎng)絡(luò)流量分析與設(shè)計(jì)不同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的流量特性服務(wù)類(lèi)型業(yè)務(wù)特征突發(fā)性延遲容忍度抖動(dòng)容忍度分組丟失容忍度Web網(wǎng)頁(yè)多個(gè)小文件傳輸高中等高中等E-mail數(shù)據(jù)量小高高高高FTP大文件傳輸中等高高高即時(shí)通信數(shù)據(jù)量小高中等高高網(wǎng)絡(luò)游戲要求可靠傳輸高中等高中等IP語(yǔ)音要求可靠傳輸?shù)偷偷偷鸵曨l點(diǎn)播帶寬要求高低低低低電子商務(wù)要求可靠傳輸高中等中等低網(wǎng)絡(luò)流量分析與設(shè)計(jì)流量監(jiān)測(cè)圖的功能：☆峰值流量大小，出現(xiàn)時(shí)間，持續(xù)時(shí)間；☆平均流量大??；☆流出與流入情況，出口是否存在擁塞；☆資源負(fù)載情況，如磁盤(pán)空間、CPU負(fù)載等；☆服務(wù)流量分布情況，如Web、FTP等；☆設(shè)備流量情況，如路由器、交換機(jī)等。網(wǎng)絡(luò)流量分析與設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施項(xiàng)目三網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)3.3服務(wù)子網(wǎng)的設(shè)計(jì)服務(wù)子網(wǎng)的設(shè)計(jì)（1）集中式服務(wù)設(shè)計(jì)集中式服務(wù)設(shè)計(jì)將服務(wù)器集中配置在中心機(jī)房。這種設(shè)計(jì)方式的優(yōu)點(diǎn)就是管理方便，安全性能高，缺點(diǎn)是增加了核心層的負(fù)荷。服務(wù)子網(wǎng)的設(shè)計(jì)（2）匯聚式服務(wù)設(shè)計(jì)匯聚式服務(wù)設(shè)計(jì)將服務(wù)器根據(jù)部門(mén)應(yīng)用特點(diǎn)匯聚到各個(gè)部門(mén)（匯聚層）的機(jī)房。匯聚式服務(wù)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是管理和維護(hù)都很靈活。服務(wù)子網(wǎng)的設(shè)計(jì)服務(wù)子網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)局域網(wǎng)服務(wù)類(lèi)型：通用服務(wù)DNS、Web、FTP、E-mail等；應(yīng)用服務(wù)OA、MIS、ERP、CAD等服務(wù)子網(wǎng)設(shè)計(jì)在網(wǎng)絡(luò)的哪個(gè)層次，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響很大。集中式服務(wù)設(shè)計(jì)模型所有服務(wù)子網(wǎng)設(shè)計(jì)在網(wǎng)絡(luò)核心層，服務(wù)器機(jī)群集中安置在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房。優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于管理；缺點(diǎn)：增加核心層負(fù)荷，增加網(wǎng)絡(luò)鏈路流量，網(wǎng)絡(luò)可靠性不好。分布式服務(wù)設(shè)計(jì)模型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集中，應(yīng)用服務(wù)分散。優(yōu)點(diǎn)：

網(wǎng)絡(luò)流量分擔(dān)合理，核心層壓力小缺點(diǎn)：

網(wǎng)絡(luò)管理工作量大，設(shè)備利用率不高設(shè)計(jì)原則網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集中，應(yīng)用服務(wù)分散

服務(wù)子網(wǎng)的設(shè)計(jì)集中式服務(wù)設(shè)計(jì)模型服務(wù)集中在核心層網(wǎng)絡(luò)服務(wù)在核心層服務(wù)分布在匯聚層服務(wù)分布在接入層分布式服務(wù)設(shè)計(jì)模型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)案例

---層次模型和實(shí)用網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)關(guān)系………QuidwayR3600QuidwayR3600N*E1QuidwayNE16/08ATM/POS其它一級(jí)節(jié)點(diǎn)總部數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)二級(jí)節(jié)點(diǎn)局域網(wǎng)二級(jí)節(jié)點(diǎn)局域網(wǎng)總部一級(jí)節(jié)點(diǎn)：省級(jí)二級(jí)節(jié)點(diǎn)：地市級(jí)三級(jí)節(jié)點(diǎn)：縣級(jí)核心層匯聚層接入層案例－－某局全省網(wǎng)絡(luò)DDN/FRPSTN/ISDN移動(dòng)用戶(hù)中心備份路由器中心路由器防火墻中心交換機(jī)中心備份交換機(jī)從服務(wù)器磁盤(pán)陣列主服務(wù)器網(wǎng)管工作站工作站市網(wǎng)絡(luò)縣網(wǎng)絡(luò)中心備份路由器中心主路由器工作站工作站中心交換機(jī)PC服務(wù)器防火墻中心備份路由器防火墻中心主路由器樓層交換機(jī)工作站工作站省網(wǎng)絡(luò)中心備份交換機(jī)中心主交換機(jī)網(wǎng)管工作站W(wǎng)EB服務(wù)器共享磁帶庫(kù)主服務(wù)器磁盤(pán)陣列從服務(wù)器應(yīng)用路由服務(wù)器防火墻中心交換機(jī)中心備份交換機(jī)從服務(wù)器磁盤(pán)陣列主服務(wù)器網(wǎng)管工作站工作站市網(wǎng)絡(luò)縣網(wǎng)絡(luò)中心備份路由器中心主路由器工作站工作站中心交換機(jī)PC服務(wù)器防火墻中心備份路由器防火墻中心主路由器樓層交換機(jī)工作站工作站省網(wǎng)絡(luò)中心備份交換機(jī)中心主交換機(jī)網(wǎng)管工作站W(wǎng)EB服務(wù)器共享磁帶庫(kù)主服務(wù)器磁盤(pán)陣列從服務(wù)器應(yīng)用路由服務(wù)器案例分解－局域網(wǎng)分層局域網(wǎng)的分層設(shè)計(jì)中心交換機(jī)從服務(wù)器省網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)陣列案例分解－廣域網(wǎng)分層PSTN/ISDN移動(dòng)用戶(hù)中心備份路由器中心路由器防火墻中心備份交換機(jī)磁盤(pán)陣列主服務(wù)器網(wǎng)管工作站工作站市網(wǎng)絡(luò)縣網(wǎng)絡(luò)中心備份路由器中心主路由器工作站工作站中心交換機(jī)PC服務(wù)器防火墻中心備份路由器防火墻中心主路由器樓層交換機(jī)工作站工作站中心備份交換機(jī)中心主交換機(jī)網(wǎng)管工作站W(wǎng)EB服務(wù)器共享磁帶庫(kù)主服務(wù)器從服務(wù)器應(yīng)用路由服務(wù)器DDN/FR案例—校園網(wǎng)案例—企業(yè)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例分析網(wǎng)絡(luò)層次不清晰的設(shè)計(jì)案例

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)存在以下問(wèn)題結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，交換機(jī)級(jí)聯(lián)太深交換機(jī)配置存在問(wèn)題設(shè)計(jì)方案中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分不明確網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例分析網(wǎng)絡(luò)核心層過(guò)于復(fù)雜的案例分析校園網(wǎng)核心層設(shè)計(jì)方案網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例分析網(wǎng)絡(luò)核心過(guò)于復(fù)雜案例農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施項(xiàng)目三網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)3.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與分層設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)--網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇資金投入業(yè)務(wù)開(kāi)展方式可管理性可維護(hù)性網(wǎng)絡(luò)的性能網(wǎng)絡(luò)的可靠性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇依據(jù)常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指忽略了網(wǎng)絡(luò)通信線(xiàn)路的距離遠(yuǎn)近和粗細(xì)程度，忽略通信節(jié)點(diǎn)大小和類(lèi)型后僅僅用點(diǎn)和直線(xiàn)來(lái)描述的圖形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信方式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(廣播)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)將主機(jī)以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式連接，主機(jī)通過(guò)單獨(dú)的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并且兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間可能會(huì)有多條單獨(dú)的鏈路。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)形、鏈路形、環(huán)形、網(wǎng)狀形等點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)主要用于城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)性能不會(huì)隨數(shù)據(jù)流量加大而降低。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)通信時(shí)，如果它們之間的中間節(jié)點(diǎn)較多，就需要經(jīng)過(guò)多跳后才能到達(dá)，這加大了網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)廣播式網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)廣播式網(wǎng)絡(luò)僅有一條信道，網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)共享這個(gè)信道。廣播網(wǎng)絡(luò)廣泛用于局域網(wǎng)通信。廣播式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星形網(wǎng)、總線(xiàn)網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)等。廣播網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)：在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信，最多只需要“2跳”的距離；廣播網(wǎng)絡(luò)缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)流量很大時(shí)，容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能急劇下降。L2L2L2L2L2廣播域廣播報(bào)文各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分類(lèi)與工作方式網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類(lèi)型主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展可靠性投資點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路形MAN、WAN中等低低環(huán)形MAN、WAN困難高高網(wǎng)狀形MAN、WAN困難高高廣播總線(xiàn)形LAN中等低低星形LAN容易高低蜂窩形WLAN容易高高點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-鏈路形鏈路形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)鏈路形網(wǎng)絡(luò)由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串聯(lián)而成。鏈路網(wǎng)與總線(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)相同，工作原理不同。鏈路網(wǎng)與總線(xiàn)網(wǎng)的區(qū)別：總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)采用廣播方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；而鏈路形網(wǎng)絡(luò)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式進(jìn)行信號(hào)傳輸。鏈路形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于布線(xiàn)，節(jié)省傳輸介質(zhì)(一般為光纜)，用于主干傳輸鏈路。支持鏈路結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)有：SDH、DWDM等。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)可看作是鏈路形網(wǎng)的一種特殊情況。鏈路形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)設(shè)備無(wú)關(guān)性獨(dú)立性安全性非中心化鏈路形結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)連接較多時(shí)延較大點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-環(huán)形環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)網(wǎng)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)環(huán)接口，連接在一條首尾相接的閉合環(huán)形通信線(xiàn)路中。環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)有：?jiǎn)苇h(huán)多環(huán)環(huán)相切環(huán)內(nèi)切環(huán)相交環(huán)相連等環(huán)網(wǎng)特點(diǎn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都與兩個(gè)相臨的節(jié)點(diǎn)相連，因而是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式環(huán)網(wǎng)信號(hào)單向傳輸，如果N+1節(jié)點(diǎn)需要將數(shù)據(jù)發(fā)送到N節(jié)點(diǎn)，要繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)一周才能到達(dá)N節(jié)點(diǎn)環(huán)網(wǎng)在節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的信號(hào)時(shí)延點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-環(huán)形目前使用的環(huán)網(wǎng)：SDH（同步數(shù)字系列）DWDM（密集波分復(fù)用）RPR（彈性分組環(huán)路）已經(jīng)淘汰的環(huán)網(wǎng)：TokenRing（令牌環(huán)）FDDISDH環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)在工程實(shí)施中，往往在環(huán)的兩端實(shí)現(xiàn)環(huán)封閉。因此環(huán)網(wǎng)在物理上呈總線(xiàn)形狀，邏輯上仍然是環(huán)型結(jié)構(gòu)。工程中雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-環(huán)形環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)：不需要集中設(shè)備(如交換機(jī))，消除了對(duì)中心系統(tǒng)的依賴(lài)性；信號(hào)沿環(huán)單向傳輸，傳輸時(shí)延固定；所需光纜較少，適宜于長(zhǎng)距離傳輸；各個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)載較為均衡；雙環(huán)或多環(huán)網(wǎng)絡(luò)具有自愈功能；可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)路由；路徑選擇簡(jiǎn)單，不容易發(fā)生地址沖突等問(wèn)題。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：不適用于多用戶(hù)接入；增加節(jié)點(diǎn)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致路由跳數(shù)增加；難以進(jìn)行故障診斷；結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，需要重新配置整個(gè)環(huán)網(wǎng)；投資成本較高。[案例]SDH環(huán)網(wǎng)應(yīng)用[案例]DWDM環(huán)網(wǎng)應(yīng)用3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[案例P42]環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)[案例]SDH環(huán)網(wǎng)應(yīng)用3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[案例P42]環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)[案例]SDH環(huán)網(wǎng)應(yīng)用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-網(wǎng)狀形網(wǎng)狀形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式網(wǎng)絡(luò)中任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都有直達(dá)鏈路連接，在通信建立過(guò)程中，不需要任何形式的信號(hào)轉(zhuǎn)接。網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)類(lèi)型：半網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)全網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一般用于城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間有直達(dá)鏈路，信號(hào)傳輸快；通信節(jié)點(diǎn)不需要匯接交換功能，提高網(wǎng)絡(luò)性能；存在冗余鏈路，網(wǎng)絡(luò)可靠性高。網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：線(xiàn)路多，總長(zhǎng)度大，基本建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用很大；在通信量不大的情況下，線(xiàn)路利用率很低[案例P44]歐洲GEANT網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[案例]城域網(wǎng)核心層的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[案例]城域網(wǎng)光纖鏈路的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)廣播網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)廣播網(wǎng)絡(luò)工作原理廣播網(wǎng)絡(luò)一般采用CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/沖突檢測(cè)）原理進(jìn)行工作。廣播網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)信道，網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)共享這個(gè)信道。數(shù)據(jù)包廣播傳輸時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都會(huì)接收到數(shù)據(jù)包。各個(gè)節(jié)點(diǎn)一旦收到數(shù)據(jù)包，就對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行檢查，看是否發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)，如果是則接收，否則丟棄這個(gè)數(shù)據(jù)包。廣播網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型有：星形網(wǎng)絡(luò)，總線(xiàn)形網(wǎng)絡(luò)，蜂窩形網(wǎng)絡(luò)等廣播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸方式單播多播組播廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沖突域沖突域的大小會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)的性能。交換機(jī)、路由器等設(shè)備可以隔離沖突域。廣播域廣播會(huì)占用大量網(wǎng)絡(luò)資源，影響網(wǎng)絡(luò)帶。大量無(wú)用的廣播包會(huì)形成廣播風(fēng)暴?？梢杂寐酚善鱽?lái)分割廣播域?？刹捎肰LAN劃分縮小廣播域的范圍。廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[案例]交換機(jī)的沖突域和廣播域沖突域廣播域交換機(jī)廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)L2L2L2L2L2廣播域廣播報(bào)文[案例]局域網(wǎng)中的廣播域廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[案例]使用路由器隔離廣播域L2L2L2L2L2廣播域廣播報(bào)文廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)大量無(wú)用的廣播數(shù)據(jù)包會(huì)形成廣播風(fēng)暴，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減小廣播域的大小。產(chǎn)生廣播風(fēng)暴的原因：主機(jī)查找服務(wù)器大量主機(jī)廣播查找服務(wù)器地址網(wǎng)絡(luò)環(huán)路網(wǎng)卡故障網(wǎng)絡(luò)病毒黑客軟件和視頻軟件使用廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-總線(xiàn)形總線(xiàn)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)采用一條鏈路作為公共傳輸信道，網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)的接口連接在總線(xiàn)上。N個(gè)節(jié)點(diǎn)完全互聯(lián)只需要1條總線(xiàn)傳輸線(xiàn)路?？偩€(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有IEEE802.3定義的10BASE-2，10BASE-5，由于傳輸速率太低，目前已經(jīng)淘汰?？偩€(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)不需要其他互聯(lián)設(shè)備，組網(wǎng)費(fèi)用低；擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)時(shí)，只需要添加一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接頭?？偩€(xiàn)結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)主機(jī)增多時(shí)，會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)性能下降；總線(xiàn)出現(xiàn)故障時(shí)，將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中斷。廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-星形星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一條單獨(dú)的鏈路與中心節(jié)點(diǎn)相連，所有數(shù)據(jù)都要通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交換。星形網(wǎng)絡(luò)采用廣播傳輸技術(shù)，中心節(jié)點(diǎn)設(shè)備通常采用交換機(jī)。星形以太網(wǎng)在物理上呈星形結(jié)構(gòu)，但邏輯上仍然是總線(xiàn)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。星形結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用少通信節(jié)點(diǎn)一般采用交換機(jī)，提高了鏈路利用率一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障不會(huì)影響其它節(jié)點(diǎn)的連接星形結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：可靠性低中心節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)重使用線(xiàn)纜較多廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-星形[案例]星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-蜂窩形蜂窩形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要用于無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)蜂窩的大小與基站或AP發(fā)射功率有關(guān)蜂窩實(shí)際結(jié)構(gòu)蜂窩工程表示

蜂窩結(jié)構(gòu)采用頻率復(fù)用技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)容蜂窩結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)間短網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展蜂窩結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：信號(hào)很容易受到環(huán)境或人為的干擾傳輸速率較低，投資成本較高廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-蜂窩形家庭無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)城域無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-混合形混合形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合形結(jié)構(gòu)在理論上可以是各種結(jié)構(gòu)的組合，這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)主要出現(xiàn)在城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中。局域網(wǎng)中的混合結(jié)構(gòu)主要是由交換機(jī)層次連接而構(gòu)成的樹(shù)形結(jié)構(gòu)（星形+星形），以及由交換機(jī)與路由器連接構(gòu)成的樹(shù)形結(jié)構(gòu)（星形+點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）。混合形結(jié)構(gòu)的頂層節(jié)點(diǎn)負(fù)荷較重，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)可以將一部分負(fù)載分配給下一層節(jié)點(diǎn)。3.2廣播類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)[案例]企業(yè)局域網(wǎng)混合形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞謱釉O(shè)計(jì)Cisco公司將大型網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分為三個(gè)層次，即核心層、匯聚層和接入層處理高速數(shù)據(jù)流，提供核心節(jié)點(diǎn)之間的高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)負(fù)責(zé)網(wǎng)段的邏輯分割，聚合路由路徑，收斂數(shù)據(jù)流量將流量饋入網(wǎng)絡(luò)，為用戶(hù)提供網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)和管理功能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵哟卧O(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)分三層：核心層、匯聚層、接入訪(fǎng)問(wèn)層核心層匯聚層接入層高速數(shù)據(jù)交換路由聚合及流量收斂工作組接入及訪(fǎng)問(wèn)控制等網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)交換型層次結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：路由功能不強(qiáng)大；廣播風(fēng)暴。主要用于局域網(wǎng)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)路由型層次結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，易形成性能瓶頸主要用于城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞謱釉O(shè)計(jì)

流量從接入層流向核心層時(shí)，被收斂在高速的鏈接上；流量從核心層流向接入層時(shí)，被發(fā)散到低速鏈接上分層設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)每層完成特定功能節(jié)省費(fèi)用網(wǎng)絡(luò)易于理解及管理容易擴(kuò)展隔離網(wǎng)絡(luò)故障

分層設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)分層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固有的缺點(diǎn)是在物理層內(nèi)隱含（或?qū)е拢﹩蝹€(gè)故障點(diǎn)，即某個(gè)設(shè)備或某個(gè)失敗的鏈接會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)遭受?chē)?yán)重的破壞?？朔蝹€(gè)故障點(diǎn)的方法是采用冗余手段，但這會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性的增加。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞謱釉O(shè)計(jì)-核心層

網(wǎng)絡(luò)核心層的主要工作是快速交換數(shù)據(jù)包，核心層的設(shè)計(jì)應(yīng)該注意兩點(diǎn)：（1）不要在核心層執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)策略：所謂策略就是一些設(shè)備支持的標(biāo)準(zhǔn)或系統(tǒng)管理員定制的規(guī)劃。（2）核心層的所有設(shè)備應(yīng)具有充分的可到達(dá)性。采用高帶寬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。禁止采用任何降低核心層設(shè)備處理能力，或增加數(shù)據(jù)包交換延遲的方法。任何形式的策略必須在核心層外執(zhí)行，如數(shù)據(jù)包的過(guò)濾和復(fù)雜的QoS處理等。一般采用高性能的多層模塊化交換機(jī)。核心層性能設(shè)計(jì)策略核心層冗余設(shè)計(jì)策略增加帶寬最簡(jiǎn)單的方法是增加冗余鏈路路由器可為多個(gè)鏈路提供負(fù)載均衡功能可在核心層采用設(shè)備冗余和鏈路冗余設(shè)對(duì)冗余鏈路可利用STP進(jìn)行配置處理核心層路由設(shè)計(jì)策略盡量減少核心層路由器配置的復(fù)雜程度使用路由器分組優(yōu)化特性不應(yīng)使用默認(rèn)路徑來(lái)到達(dá)內(nèi)部主機(jī)可采用默認(rèn)路徑來(lái)到達(dá)外部主機(jī)利用路由聚合來(lái)減少核心層路由表的大小網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞謱釉O(shè)計(jì)-核心層核心層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

單中心結(jié)構(gòu)雙中心結(jié)構(gòu)

單中心結(jié)構(gòu)常用于小規(guī)模局域網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，適用于網(wǎng)絡(luò)流量不大，可靠性要求不高的局域網(wǎng)。缺點(diǎn)：將服務(wù)子網(wǎng)集中在核心層，會(huì)導(dǎo)致核心層負(fù)載重，可靠性差。當(dāng)核心層出現(xiàn)故障時(shí)，容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓雙中心結(jié)構(gòu)常用于園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備冗余和鏈路冗余，這提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，也可以很好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞謱釉O(shè)計(jì)-核心層核心層類(lèi)型－壓縮型

小型網(wǎng)絡(luò)使用

核心層核心層類(lèi)型－核心網(wǎng)型

大型網(wǎng)絡(luò)使用

核心層

匯聚層網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)-匯聚層核心層與接入層的分界：隔離拓樸結(jié)構(gòu)的變化控制路由表的大小訪(fǎng)問(wèn)流量及端口的收斂主要策略：路由聚合使核心層與匯聚層的連接最小化匯聚層的主要設(shè)計(jì)目標(biāo):隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化；通過(guò)路由聚合控制路由表的大小；收斂網(wǎng)絡(luò)流量。網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)-匯聚層匯聚層主要功能鏈路聚合：減少接入層與核心層之間的鏈路數(shù)。流量聚合：將接入層低速鏈路轉(zhuǎn)發(fā)到核心層。路由聚合：減少核心層路由器中路由表的大小。主干鏈路管理：流量控制、負(fù)載均衡、QoS保證。廣播域劃分：進(jìn)行VLAN劃分，定義廣播域范圍。VLAN路由：在匯聚層進(jìn)行路由處理。隔離變化：隔離接入層結(jié)構(gòu)變化對(duì)核心層的影響。網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)-匯聚層匯聚層交換機(jī)選擇大多選用3層交換機(jī)或可網(wǎng)管的2層交換機(jī)。在匯聚層采用3層交換機(jī)，可以減輕核心層交換機(jī)的路由壓力，有效地進(jìn)行路由流量的均衡。對(duì)突發(fā)流量大，控制要求高，需要QoS支持的應(yīng)用，可選擇高性能多層交換機(jī)。匯聚層選擇2層交換機(jī)時(shí)，核心層交換機(jī)的路由壓力會(huì)增加。園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)中，一般采用電口交換機(jī)設(shè)備。城域網(wǎng)匯聚層，由于網(wǎng)絡(luò)流量大，傳輸距離遠(yuǎn)，一般采用全光口交換機(jī)。網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)-匯聚層匯聚層鏈路匯聚匯聚層將大量低速流量匯聚后，發(fā)送到核心層，以實(shí)現(xiàn)鏈路的收斂，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。

鏈路匯聚連接方式網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)-接入層

接入層是網(wǎng)絡(luò)的對(duì)外可見(jiàn)部分，用戶(hù)與網(wǎng)絡(luò)的連接場(chǎng)所為最終用戶(hù)提供訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的能力提供各種接入方式，將流量接入網(wǎng)絡(luò)控制訪(fǎng)問(wèn)，保證網(wǎng)絡(luò)安全接入層設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題

適度超前分期實(shí)施簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)安全隔離網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)-接入層接入層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般采用星形結(jié)構(gòu)一般不采用冗余鏈路一般不進(jìn)行路由信息交換接入層設(shè)備應(yīng)具有良好的擴(kuò)展性用戶(hù)集中的環(huán)境，交換機(jī)應(yīng)提供堆疊功能網(wǎng)絡(luò)如果形成環(huán)路，應(yīng)選擇支持IEEE802.1d生成樹(shù)協(xié)議的交換機(jī)。接入層功能設(shè)計(jì)交換機(jī)端口密度是否滿(mǎn)足用戶(hù)需求交換機(jī)上行鏈路采用光口還是電口交換機(jī)端口是否為今后的擴(kuò)展保留了冗余端口交換機(jī)是否支持鏈路聚合接入層往往采用固定式2層交換機(jī)接入層性能設(shè)計(jì)利用VLAN劃分等技術(shù)隔離網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴。交換機(jī)上行端口的傳輸速率應(yīng)當(dāng)比下行端口高出1個(gè)數(shù)量級(jí)。交換機(jī)之間的距離小于100m時(shí)，可以采用雙絞線(xiàn)相連；如果交換機(jī)之間相距較遠(yuǎn)，可以采用光電收發(fā)器進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換和傳輸。接入層安全設(shè)計(jì)接入層可靠性設(shè)計(jì)接入層網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)可以將每個(gè)端口劃分為一個(gè)獨(dú)立的VLAN分組，這樣就可以控制各個(gè)用戶(hù)終端之間的互訪(fǎng)，從而保證每個(gè)用戶(hù)數(shù)據(jù)的安全。接入層交換機(jī)應(yīng)能提供端口MAC地址綁定；端口靜態(tài)MAC地址過(guò)濾；任意端口屏蔽等功能，以確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全接入層設(shè)備大多放置在樓道中，因此設(shè)備應(yīng)該對(duì)惡劣環(huán)境有良好的抵抗力。建筑物的設(shè)備間空間有限，因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的尺寸也是一個(gè)不可忽略的問(wèn)題。室外設(shè)備應(yīng)設(shè)置在地理位置較穩(wěn)定的區(qū)域，不易受以后基建工程建設(shè)的影響，同時(shí)盡量避開(kāi)外部電磁干擾、高溫、腐蝕和易燃易爆區(qū)的影響。接入點(diǎn)一般距網(wǎng)絡(luò)中心較遠(yuǎn)，而且節(jié)點(diǎn)分散，數(shù)量眾多，接入設(shè)備良好的可管理性將大大降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本。因此可以選用可網(wǎng)管的交換機(jī)。接入層網(wǎng)絡(luò)管理還必須解決不同廠(chǎng)商設(shè)備組網(wǎng)下的網(wǎng)絡(luò)管理問(wèn)題。冗余設(shè)計(jì)

冗余可以簡(jiǎn)單地理解為備用為什么需要冗余呢？這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中存在單故障點(diǎn)，即使是強(qiáng)壯的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)也存在。所謂單故障點(diǎn)是指其故障能導(dǎo)致隔離用戶(hù)和服務(wù)的任意設(shè)備、設(shè)備上的接口或鏈接。冗余提供備用鏈接以繞過(guò)那些故障點(diǎn)，冗余還提供安全的方法以防止服務(wù)丟失。但是如果缺乏恰當(dāng)?shù)囊?guī)劃和實(shí)施，冗余的鏈接和連接點(diǎn)會(huì)削弱網(wǎng)絡(luò)的層次性和降低網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。冗余拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的考慮增加冗余鏈路 當(dāng)一條或多條鏈路失效時(shí)，為保持關(guān)鍵業(yè)務(wù)的鏈路暢通，必須設(shè)計(jì)一條備用的冗余鏈路。設(shè)計(jì)冗余鏈路的考慮點(diǎn)主要有：備用鏈路帶寬，一般備用鏈路的帶寬較小是正常的。它主要用于保證少量的關(guān)鍵業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行；備用鏈路需要抵擋多長(zhǎng)時(shí)間的非正常工作。從正常鏈路切換到備用鏈路是手動(dòng)還是自動(dòng)。備用鏈路必須經(jīng)過(guò)測(cè)試，以確認(rèn)能在非正常情況啟用。負(fù)載分擔(dān) 通過(guò)冗余鏈路來(lái)分擔(dān)負(fù)載，以提高系統(tǒng)性能。大多數(shù)IP路由選擇協(xié)議都支持在相同代價(jià)的并行鏈路上實(shí)現(xiàn)負(fù)載分擔(dān)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙哂嘣O(shè)計(jì)1.核心層冗余

2.匯聚層冗余

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙哂嘣O(shè)計(jì)3.接入層冗余：

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙哂嘣O(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施項(xiàng)目三網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)3.4網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃IP地址類(lèi)型與規(guī)定1．IP地址類(lèi)型IETF（因特網(wǎng)工程小組）將IP地址分為五類(lèi)，其中A、B、C是主類(lèi)地址，D類(lèi)為組播地址，E類(lèi)保留。IPv4地址的網(wǎng)絡(luò)數(shù)和主機(jī)數(shù)類(lèi)型IP地址格式段1取值范圍網(wǎng)絡(luò)個(gè)數(shù)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多主機(jī)A網(wǎng)絡(luò)號(hào).主機(jī).主機(jī).主機(jī)1～1261261677萬(wàn)B網(wǎng)絡(luò)號(hào).網(wǎng)絡(luò)號(hào).主機(jī).主機(jī)128～1911.6萬(wàn)6.5萬(wàn)C網(wǎng)絡(luò)號(hào).網(wǎng)絡(luò)號(hào).網(wǎng)絡(luò)號(hào).主機(jī)192～223209萬(wàn)254IPv4地址總數(shù)=232=42億個(gè)由于分配不合理，目前可用的IPv4地址已分配完了IETF提出的IP地址不足解決方案：標(biāo)準(zhǔn)地址特殊地址CIDRVLSMNATIPv6網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃2．公有地址與私有地址公有地址：在互聯(lián)網(wǎng)上使用的IP地址這類(lèi)地址不允許出現(xiàn)重復(fù)，用戶(hù)必須向NIC申請(qǐng)私有地址：允許在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中重復(fù)使用私有地址無(wú)須向NIC申請(qǐng)私有地址不能在因特網(wǎng)上使用網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃公有地址與私有地址一覽表地址類(lèi)型IP地址范圍說(shuō)明A類(lèi)公有地址～55126個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)16777214臺(tái)主機(jī)B類(lèi)公有地址～5516384個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)65534臺(tái)主機(jī)C類(lèi)公有地址～552097152個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)254臺(tái)主機(jī)D類(lèi)公有地址～55用于組播或已知的多點(diǎn)傳送E類(lèi)公有地址～55實(shí)驗(yàn)地址，保留給將來(lái)使用A類(lèi)私有地址～55用于企業(yè)局域網(wǎng)，不能在因特網(wǎng)上使用B類(lèi)私有地址～55用于企業(yè)局域網(wǎng)，不能在因特網(wǎng)上使用C類(lèi)私有地址～55用于企業(yè)局域網(wǎng)，不能在因特網(wǎng)上使用D類(lèi)保留地址～55用于本地管理或特別站點(diǎn)的組播D類(lèi)保留地址～55用于管理和系統(tǒng)級(jí)路由等D類(lèi)組播地址特指組播中的所有主機(jī)D類(lèi)組播地址特指組播中的所有路由器網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃3．特殊IP地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)或主機(jī)號(hào)為全0或全1的地址有特殊的意義，它們不分配給主機(jī)使用。全1的意義為“全部”，全0的意義為“這個(gè)”，網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)說(shuō)明舉例全0全0本機(jī)0．0．0．0全1全1廣播地址，路由器不轉(zhuǎn)發(fā)255．255．255．255全0全1本網(wǎng)段的廣播地址0．0．255．255全1全0本網(wǎng)絡(luò)掩碼255．255．0．0全0主機(jī)ID本網(wǎng)段的某個(gè)主機(jī)0．0．96．33網(wǎng)絡(luò)ID全0標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，常用在路由表中96．33．0．0網(wǎng)絡(luò)ID全1從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播96．33．255．255127任何值本機(jī)測(cè)試回送地址（loopback）127．0．0．1網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼

1．網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)化子網(wǎng)化設(shè)計(jì)思想是將地址中的主機(jī)號(hào)，按一定規(guī)則分割成多個(gè)子網(wǎng)。需要從原有IP地址的主機(jī)號(hào)中借出連續(xù)的若干高位作為子網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)。子網(wǎng)劃分減少了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的數(shù)量子網(wǎng)劃分增加了子網(wǎng)的數(shù)量子網(wǎng)劃分的關(guān)鍵是選擇合適的子網(wǎng)位數(shù)2．子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼必須與IP地址成對(duì)使用子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制值高位連續(xù)為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的IP地址值為子網(wǎng)號(hào)；

子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制值連續(xù)為0時(shí)，對(duì)應(yīng)的IP地址值為主機(jī)號(hào)。子網(wǎng)掩碼采用“IP地址/x”的表示如：/26“/”后的值26表示掩碼中二進(jìn)制高位連續(xù)為1的位數(shù)，即掩碼為十進(jìn)制的：92子網(wǎng)掩碼單獨(dú)使用時(shí)沒(méi)有任何意義。

子網(wǎng)掩碼的作用 子網(wǎng)掩碼與IP地址結(jié)合使用，可以區(qū)分出一個(gè)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。例如：有一個(gè)C類(lèi)地址為：3，其子網(wǎng)掩碼為：。則它的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)可按如下方法得到：將IP地址3轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：

11000000000010011100100000001101

將子網(wǎng)掩碼

轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：

11111111111111111111111100000000

將兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)邏輯與（AND）運(yùn)算后得出的結(jié)果即為網(wǎng)絡(luò)部分：

11000000000010011100100000001101

AND 11111111111111111111111100000000 11000000000010011100100000000000結(jié)果為，即網(wǎng)絡(luò)地址為。將子網(wǎng)掩碼取反再與IP地址邏輯與（AND）后得到的結(jié)果即為主機(jī)部分：

11000000000010011100100000001101

AND 00000000000000000000000011111111 00000000000000000000000000001101結(jié)果為3，即主機(jī)地址為13。網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃3．子網(wǎng)劃分中應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題子網(wǎng)劃分不能解決IP地址不夠用的問(wèn)題，子網(wǎng)劃分后，會(huì)使主機(jī)的IP地址數(shù)量減少。子網(wǎng)劃分的目的是解決網(wǎng)絡(luò)號(hào)不夠用的問(wèn)題大多數(shù)企業(yè)局域網(wǎng)使用私有地址

創(chuàng)建子網(wǎng)的目的擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò):如果網(wǎng)絡(luò)達(dá)到了物理限制，可以通過(guò)創(chuàng)建多個(gè)子網(wǎng)，這些子網(wǎng)只分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。以連接更多的主機(jī)。減少競(jìng)爭(zhēng):同一網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)越多，需要帶寬越大，創(chuàng)建子網(wǎng)減少每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)數(shù)，競(jìng)爭(zhēng)也減少了。減少CPU使用負(fù)載:網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)越多，產(chǎn)生的的廣播幀越多。每個(gè)主機(jī)必須聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)廣播，以便決定是否接收還是丟棄，這占用主機(jī)CPU。隔離網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題:通過(guò)將大網(wǎng)隔離成小網(wǎng)，限制子網(wǎng)對(duì)其它網(wǎng)絡(luò)的影響。有利于網(wǎng)絡(luò)管理員對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理。提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃CIDR技術(shù)CIDR（無(wú)類(lèi)別域間路由）是地址分配和路由歸納技術(shù)CIDR的路由基于IP地址的掩碼進(jìn)行，而不管IP地址的類(lèi)別1．CIDR地址劃分方法CIDR取消了地址分類(lèi)結(jié)構(gòu)。CIDR可以將一個(gè)A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)分解成多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，也可以將多個(gè)連續(xù)的C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)聚合成一個(gè)超網(wǎng)，超網(wǎng)不存在網(wǎng)絡(luò)地址類(lèi)別的概念。CIDR地址格式：x.x.x.x/yx.x.x.x表示超網(wǎng)地址；y為網(wǎng)絡(luò)前綴位數(shù)（掩碼位）；最大可用網(wǎng)絡(luò)前綴為/30，保留2位給主機(jī)使用。采用CIDR地址后，路由表中的許多表項(xiàng)歸并成更少的數(shù)目。CIDR地址塊劃分時(shí)，網(wǎng)絡(luò)前綴中的二進(jìn)制位必須是連續(xù)的1。網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃2．CIDR網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃案例【案例】某ISP分配給某大學(xué)的CIDR地址塊為:/22。網(wǎng)絡(luò)前綴為/22；網(wǎng)絡(luò)掩碼為：；地址范圍為：～55；網(wǎng)絡(luò)最大有1024個(gè)地址。某大學(xué)繼續(xù)將以上地址劃分為5