第3章 網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計(jì)

1、第三章網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計(jì),網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的創(chuàng)作，嚴(yán)格遵循穩(wěn)定性、可靠性、可用性和擴(kuò)展性的要求。本章重點(diǎn)介紹邏輯設(shè)計(jì)，介紹了邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地址分配、廣域網(wǎng)設(shè)計(jì)和路由協(xié)議的選擇等基本知識(shí)。,本章重點(diǎn),31網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目標(biāo) 32拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì) 34 IP地址分配 35 IP路由設(shè)計(jì),31網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目標(biāo),網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目標(biāo)如下： （1）最大效益下最低的運(yùn)作成本； （2）不斷增強(qiáng)的整體性能； （3）易于操作和使用； （4）增強(qiáng)安全性； （5）適應(yīng)性；,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目標(biāo),P38,31網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目標(biāo),為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)綜合權(quán)衡以下因素： （1）最小的運(yùn)行成本； （2）最少的安裝花費(fèi)；

2、 （3）最高的性能； （4）最大的適應(yīng)性； （5）最大的安全性； （6）最大的可靠性； （7）最短的故障時(shí)間。,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的目標(biāo),P39,321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)大小和類型后僅僅用點(diǎn)和直線來(lái)描述的圖形結(jié)構(gòu)（圖3-1）。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P39,321常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),1. 總線型 2. 環(huán)型 3. 星型和樹(shù)型 星型網(wǎng)絡(luò)必有一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，所有數(shù)據(jù)都要通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)交換，因此中心節(jié)點(diǎn)是星型網(wǎng)絡(luò)的核心層。 樹(shù)型結(jié)構(gòu)是星型結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，頂層節(jié)點(diǎn)負(fù)荷較重，屬于核心層，但如果設(shè)計(jì)合理，可以將一部分負(fù)荷分配給下一層節(jié)點(diǎn)，因此樹(shù)型結(jié)構(gòu)多出了一個(gè)匯

3、聚層。 4. 網(wǎng)狀模型,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P39,322估算網(wǎng)絡(luò)中的通信量,1估算網(wǎng)絡(luò)中的通信量主要有兩個(gè)方面： （1）根據(jù)業(yè)務(wù)需求和業(yè)務(wù)規(guī)模估算通信量的大??； （2）根據(jù)流量匯聚原理確定鏈路和節(jié)點(diǎn)的容量； 2估算通信量應(yīng)該注意的問(wèn)題： （1）必須以滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)需要為最低標(biāo)準(zhǔn)； （2）必須考慮到未來(lái)若干年內(nèi)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)需求； （3）能對(duì)選擇何種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供指導(dǎo)； （4）能對(duì)沖突域和廣播域的劃分提供指導(dǎo)； （5）能對(duì)選擇何種物理介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供指導(dǎo)。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P40,上行鏈路和下行鏈路,上行鏈路指的是從工作站流向核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的鏈路。下行鏈路指的是從核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備流向工作站的鏈路。 （圖3-2）

4、上行鏈路的容量衡量了核心設(shè)備和線路的容量，影響了骨干網(wǎng)技術(shù)的選擇。下行鏈路的容量則可給出了某種骨干網(wǎng)技術(shù)能滿足的客戶端應(yīng)用的能力。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P40,（圖3-2）,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P40,上行鏈路和下行鏈路,例3.1，假設(shè)核心層交換機(jī)所使用的連接數(shù)為8，而每個(gè)端口下連交換機(jī)的帶寬是100M，也使用了8個(gè)端口，在交換機(jī)滿負(fù)荷工作概率為60%的條件下，按照交換機(jī)的特點(diǎn)，干線容量的計(jì)算方式為： 8100Mbps60%=480Mbps 核心交換機(jī)的容量為： 8480Mbps60%=2304Mbps 由此可以得出對(duì)主干線路的技術(shù)要求,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P41,桌面帶寬計(jì)算,例3-2：假設(shè)與匯聚層交換機(jī)連接

5、的是一組堆疊集線器，提供到40個(gè)桌面的連接，則在網(wǎng)絡(luò)的利用率為60%的概率下，每個(gè)桌面可以獲得的帶寬計(jì)算方式為 100Mbit/s4060%=4.1Mbit/s,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P41,收斂比,為避免擁塞導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能下降，需進(jìn)行合理的流量收斂設(shè)計(jì)，一般要關(guān)注鏈路收斂比和設(shè)備收斂比。 鏈路收斂比指上下行鏈路在不同網(wǎng)絡(luò)邊界的輸入帶寬和輸出帶寬之比。 設(shè)備收斂比指設(shè)備輸入帶寬和輸出帶寬之比。 收斂比的取值越小表明網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)性能越好。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P41,收斂比,例3-3：核心交換機(jī)與匯聚層交換機(jī)之間上行鏈路的收斂比計(jì)算如下。 （1）如果匯聚層與核心交換機(jī)使用100Mbit/s鏈路：100Mbit/s8

6、100Mbit/s=8:1，網(wǎng)絡(luò)會(huì)出現(xiàn)擁塞丟包。 （2）如果匯聚層與核心交換機(jī)使用1000Mbit/s鏈路：100Mbit/s81000Mbit/s=0.8:1，網(wǎng)絡(luò)不會(huì)擁塞丟包。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P41,323分層設(shè)計(jì)方法,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。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P42,323分層設(shè)計(jì)方法,1分層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是： （1）核心層處理高速數(shù)據(jù)流，其主要任務(wù)是數(shù)據(jù)包的交換； （2）匯聚層負(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； （3）接入層將流量饋入網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)控制，并且提供相關(guān)邊緣服務(wù)。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P42,323分層設(shè)計(jì)方法,

7、2拓?fù)湓O(shè)計(jì)的原則： 按照分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵守以下兩條基本原則： （1）網(wǎng)絡(luò)中因拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變而受影響的區(qū)域應(yīng)被限制到最小程度。 （2）路由器應(yīng)傳輸盡量少的信息。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P42,323分層設(shè)計(jì)方法,（1）分層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：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，如圖3-6所示。 （2）分層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)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)遭受嚴(yán)重的破壞。克服單個(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。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P42,1. 核心層設(shè)計(jì)方

8、法,網(wǎng)絡(luò)核心層的主要工作是交換數(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。 （3）在沒(méi)有匯聚層的網(wǎng)絡(luò)中，核心層必須包含部分匯聚層功能，比如邏輯分割和策略路由功能。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P42,2. 匯聚層設(shè)計(jì)方法,匯聚層將大量低速的鏈接（與接入層設(shè)備的鏈接）通過(guò)少量寬帶的連接接入核心層，以實(shí)現(xiàn)通信量的收斂，提高網(wǎng)絡(luò)中聚合點(diǎn)的效率。同時(shí)減少核心層設(shè)備路由路徑的數(shù)量。總之，匯聚層的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)包括： 1隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化； 2通過(guò)路由聚合控制路由表的大?。?3劃分邏輯區(qū)域，執(zhí)行路由

9、策略優(yōu)化流量轉(zhuǎn)發(fā)。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P43,路由聚合,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P43,路由聚合,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P43,（1）新路由表大大減小。 路由器C的路由表為： （2）路由收斂速度加快,3. 接入層設(shè)計(jì)方法,接入層的設(shè)計(jì)目標(biāo)如下： （1）將流量饋入網(wǎng)絡(luò)：為確保將接入層流量饋入網(wǎng)絡(luò)，要做到： 接入層路由器所接收的鏈接數(shù)不要超出其與匯聚層之間允許的鏈接數(shù)； 如果不是轉(zhuǎn)發(fā)到局域網(wǎng)外主機(jī)的流量，就不要通過(guò)接入層的設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P44,3. 接入層設(shè)計(jì)方法, 不要將接入層設(shè)備作為兩個(gè)匯聚層路由器之間的連接點(diǎn)，即不要將一個(gè)接入層路由器同時(shí)連接兩個(gè)匯聚層路由器。 接入層設(shè)備應(yīng)具有低成本和高端口密度的

10、特性。 （2）控制訪問(wèn)：由于接入層是用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的入口，所以也是黑客入侵的門戶。接入層通常用包過(guò)濾策略提供基本的安全性，保護(hù)局域網(wǎng)段免受網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的攻擊。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P44,3234 繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖能恰當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)設(shè)計(jì)者的意圖。繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D要注意以下幾點(diǎn)： （1）選擇合適的圖符來(lái)表示設(shè)備； （2）線對(duì)不能交叉、串接，非線對(duì)盡量避免交叉； （3）終接處及芯線避免斷線、短路； （4）主要的設(shè)備名稱和商家名稱要加以注明； （5）不同連接介質(zhì)要使用不同的線型和顏色加以注明； （6）標(biāo)明制圖日期和制圖人。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P45,繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D可以使用微軟公司的visio 2015軟件

11、,3235 80/20規(guī)則,80/20規(guī)則是傳統(tǒng)以太網(wǎng)設(shè)計(jì)必須要遵循的一個(gè)原則。它表明一個(gè)網(wǎng)段數(shù)據(jù)流量的80%是在該網(wǎng)段內(nèi)的本地通信，只有20%的數(shù)據(jù)流量是發(fā)往其它網(wǎng)段的。,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),P45,33 網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),為了有步驟地實(shí)施網(wǎng)絡(luò)，通常將一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)劃分為邏輯上功能獨(dú)立的組件。 網(wǎng)絡(luò)組件劃定了網(wǎng)絡(luò)的功能范圍，進(jìn)一步深化了分層設(shè)計(jì)的思想，同時(shí)又為地址分配和安全控制提供了依據(jù)。 典型的網(wǎng)絡(luò)組件包括：園區(qū)網(wǎng)、廣域網(wǎng)、遠(yuǎn)程接入、Internet接入、服務(wù)子網(wǎng)、多媒體子網(wǎng)、安全子網(wǎng)和無(wú)線子網(wǎng)等。,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P45,典型的網(wǎng)絡(luò)組件,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P46,331園區(qū)網(wǎng),園區(qū)網(wǎng)是指為企事業(yè)單位組建

12、的辦公局域網(wǎng)。典型的園區(qū)網(wǎng)包括校園網(wǎng)、社區(qū)網(wǎng)、住宅小區(qū)網(wǎng)、企事業(yè)單位網(wǎng)等。 園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)有以下特點(diǎn)： 園區(qū)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的基本單元 園區(qū)網(wǎng)較適合于采用三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 園區(qū)網(wǎng)對(duì)線路成本考慮的較少，對(duì)設(shè)備性能考慮的較多，追求較高的帶寬和良好的擴(kuò)展性 園區(qū)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較規(guī)整,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P46,1以太網(wǎng)（Ethernet）,粗纜以太網(wǎng)（10Base5） 細(xì)纜以太網(wǎng)（10Base2） 雙絞線以太網(wǎng)（10BaseT） 10BaseT中的“T”指的是傳輸介質(zhì)為雙絞線（Twisted-Pair）電纜。IEEE的10Base-T標(biāo)準(zhǔn)使用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并使用8針的RJ-45接口（又稱為水晶頭）。 10BaseT網(wǎng)絡(luò)的主要

13、互聯(lián)設(shè)備是共享式集線器（HUB）。 使用集線器和雙絞線以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)分為：?jiǎn)渭€器結(jié)構(gòu)、多集線器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)和集線器堆疊結(jié)構(gòu)。,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P46,5-4-3規(guī)則,使用中繼器或集線器連接的多個(gè)以太網(wǎng)段在邏輯上仍然屬于一個(gè)沖突域，為了使網(wǎng)絡(luò)效率不至于太低，就對(duì)連接的網(wǎng)段數(shù)目和各網(wǎng)段的主機(jī)數(shù)作了明確規(guī)定，即5-4-3規(guī)則。其中： （1）最多只能由5個(gè)網(wǎng)段相連； （2）中繼設(shè)備最多只能有4個(gè)； （3）其中只能在第1，2，5三個(gè)網(wǎng)段上連接主機(jī)。,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P47,5-4-3規(guī)則示意圖,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P47,（圖3-7）,2快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P48,快速以太網(wǎng)指速度

14、較快，能提供100M標(biāo)準(zhǔn)帶寬的以太網(wǎng)，不再使用同軸電纜，而是使用5類或超5類雙絞線或光纜作為傳輸介質(zhì)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上以星型和樹(shù)型為主?；ヂ?lián)設(shè)備主要采用集線器和交換機(jī)，具有與10M以太網(wǎng)完全兼容的特性，因此可以在園區(qū)網(wǎng)的核心層采用?？焖僖蕴W(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾個(gè)： 1100 Base-TX 2100 Base-FX 3100 Base-T4,吉比特以太網(wǎng)是10/100Base-T以太網(wǎng)的向上兼容技術(shù)，它除了能提供1Gbps（1000Mbps）的帶寬并支持全雙工連接外，還具備以下特點(diǎn)： （1）吉比特以太網(wǎng)使用傳統(tǒng)的CSMA/CD介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議。 （2）保護(hù)原有網(wǎng)絡(luò)的投資。 （3）吉比特以太網(wǎng)可用

15、于多種傳輸介質(zhì)。如雙絞線、多模和單模光纖。 （4）低成本的升級(jí)費(fèi)用。 （5）支持服務(wù)質(zhì)量（QoS）和第三層交換。 （6）吉比特以太網(wǎng)以及新的10G比特以太網(wǎng)為局域網(wǎng)（含園區(qū)網(wǎng)）和城域網(wǎng)提供了高性價(jià)比的寬帶傳輸交換，將以太網(wǎng)地位進(jìn)行了重新定義。,3吉比特以太網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P48,410G比特以太網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),（1）10G以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3ae在2002年7月通過(guò)。 （2）10G以太網(wǎng)接口基本應(yīng)用在點(diǎn)到點(diǎn)線路，不再共享帶寬。 （3）10G以太網(wǎng)技術(shù)與千兆以太網(wǎng)類似，仍然保留了以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)，通過(guò)不同的編碼方式或波分復(fù)用提供10Gbit/s傳輸速度。 （4）IEEE802.3ae中

16、對(duì)10G以太網(wǎng)的規(guī)定中包括一系列的PMD類型：10GBase-X、10GBase-R和10GBase-W。 （5）10G以太網(wǎng)傳輸速率高，它只支持光纖介質(zhì)，由于使用了新的物理層協(xié)議，傳輸距離要遠(yuǎn)大于前期以太網(wǎng)中使用的光纖技術(shù)。 （6）它支持三種波長(zhǎng)的信號(hào)：850納米、1310納米和1550納米，最大傳輸距離可以達(dá)到10公里。,P49,5光纖匯聚式數(shù)據(jù)接口（FDDI）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P50,光纖分布式數(shù)據(jù)接口網(wǎng)絡(luò)出自美國(guó)一些大型機(jī)公司，1990年由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（ANSI）的X3T9.5委員會(huì)正式頒布。FDDI支持長(zhǎng)達(dá)2km的多模光纖，傳輸速率高達(dá)100Mbps。因此，在早期的10M以太網(wǎng)時(shí)代，

17、它的推出有無(wú)窮魅力，被應(yīng)用到各種環(huán)境中，如園區(qū)網(wǎng)骨干、廣域網(wǎng)骨干等。,6ATM網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P50,ATM（Asynchronous Transfer Mode，異步傳輸方式）是建立在電路交換和分組交換的基礎(chǔ)上的一種新的交換技術(shù)，ATM兼有電路交換的可靠性、實(shí)時(shí)性和分組交換的高效性、靈活性，通常作為高性能局域網(wǎng)骨干和廣域網(wǎng)骨干。,ATM網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類型1,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P50,（1）ITU-T規(guī)定的服務(wù)類型 ITU-T最初規(guī)定了ATM網(wǎng)絡(luò)可向用戶提供四種類別（class）的服務(wù)，從A類到D。,ATM網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類型2,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P51,（2）ATM論壇規(guī)定的服務(wù)類型 ATM論壇依據(jù)各種服務(wù)的通

18、信量特性和QoS等定量參數(shù)，提出了將ATM的服務(wù)按照比特率的特點(diǎn)劃分為以下5個(gè)種類（Category）。 恒定比特率CBR（Constant Bit Rate）。 實(shí)時(shí)可變比特率rt-VBR(real-time Variable Bit Rate) 非實(shí)時(shí)可變比特率nrt-VBR(non-real-time Variable Bit Rate)。 不指明比特率UBR（Unspecified Bit Rate）。 可用比特率ABR（Available Bit Rate）。,ATM局域網(wǎng)仿真技術(shù),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P51,為了使ATM與傳統(tǒng)局域網(wǎng)技術(shù)互聯(lián)，必須提供與局域網(wǎng)相兼容的技術(shù)。 ATM論壇的L

19、AN仿真規(guī)范1.0定義了一種標(biāo)準(zhǔn)的、與協(xié)議無(wú)關(guān)的方法，它使連接在局域網(wǎng)上的設(shè)備能夠在ATM主干網(wǎng)上進(jìn)行通信。 在ATM的LANE技術(shù)中，每一個(gè)仿真LAN就是一個(gè)VLAN，反之亦然。,7. VLAN（虛擬局域網(wǎng)）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P52,虛擬局域網(wǎng)技術(shù)（VLAN）是一種得到較快發(fā)展的技術(shù)。 此種技術(shù)的核心是通過(guò)路由和交換設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上建立一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，以使得網(wǎng)絡(luò)中任意幾個(gè)LAN段或單站能夠組合成一個(gè)邏輯上的局域網(wǎng)。 支持VLAN的交換設(shè)備給用戶提供了非常好的網(wǎng)絡(luò)分段能力，極低的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)延遲以及很高的傳輸帶寬。 這種交換設(shè)備通常是第三層交換機(jī)或路由交換機(jī)。,3317 VLAN（虛擬

20、局域網(wǎng)）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P52,第三層樓,第二層樓,第一層樓,銷售部,人力資源部,工程部,3317 VLAN（虛擬局域網(wǎng)）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P52,優(yōu)點(diǎn)：分段+管理靈活+安全,3317 VLAN（虛擬局域網(wǎng)）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P53,2虛擬局域網(wǎng)的劃分方式 （1）基于端口劃分VLAN （2）基于MAC 地址劃分VLAN （3）基于協(xié)議規(guī)則劃分VLAN （4）基于網(wǎng)絡(luò)地址劃分VLAN （5）基于用戶定義規(guī)則劃分VLAN,3317 VLAN（虛擬局域網(wǎng)）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P53,VLAN的Trunk協(xié)議 交換機(jī)要傳輸多個(gè)VLAN的通信，需要用專門的協(xié)議封裝或者加上VLAN ID，以便接收設(shè)備能夠區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)

21、幀所屬的VLAN。Trunk協(xié)議可以使交換機(jī)識(shí)別來(lái)自于不同VLAN的幀，允許VLAN幀使用時(shí)分復(fù)用的方式占用Trunk鏈路，跨越交換機(jī)通信。這樣的Trunk協(xié)議主要有兩種，即IEEE802.1Q和CISCO專用的協(xié)議ISL。,ISL 和 二層的封裝,802.1Q 幀,3317 VLAN（虛擬局域網(wǎng)）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P54,（5）VTP協(xié)議 VTP協(xié)議可以將核心交換機(jī)上的VLAN定義自動(dòng)地分發(fā)給網(wǎng)絡(luò)中的其它交換機(jī)直到傳遍整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。因此，VTP在劃分VLAN時(shí)很有用，可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理。VTP可以以三種模式在交換機(jī)上運(yùn)行： 客戶模式：在這個(gè)模式下，交換機(jī)監(jiān)聽(tīng)并傳播自己所屬的域內(nèi)的VTP公告，它將基于

22、這些公告來(lái)改變自己的配置； 服務(wù)器模式：在這個(gè)模式下，交換機(jī)可以增加、刪除和修改VLAN信息，并在自己管轄的區(qū)域內(nèi)廣播，導(dǎo)致域內(nèi)VTP客戶更新自己的VLAN信息； 透明模式：在透明模式下，VTP信息將被轉(zhuǎn)發(fā)，但這些公告中包含的VLAN配置將會(huì)被忽略。,設(shè)計(jì)VLAN間的路由 Trunk技術(shù)只是解決了相同VLAN之間通過(guò)同一干線鏈路互通的問(wèn)題，并未解決不同VLAN之間跨網(wǎng)段相互訪問(wèn)的問(wèn)題，它只有借助于以下路由方案才能得以解決。 （1）核心路由器+VLAN交換機(jī) （2）第三層交換機(jī)+VLAN交換機(jī),3317 VLAN（虛擬局域網(wǎng)）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P54,VLAN實(shí)驗(yàn),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P256,VLAN

23、實(shí)驗(yàn),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),C3560#vlan database ;進(jìn)入vlan庫(kù)設(shè)置 C3560(vlan)#vlan 2 name sales ;vlan1缺省，vlan2為銷售部 C3560(vlan)#vlan 3 name HR ;vlan3為人力資源部 C3560(vlan)#exit C3560#conf t C3560(config)# vtp domain abc ;設(shè)置VTP域 C3560(config)# vtp mode server ;設(shè)置VTP方式為服務(wù)器方式 C3560(config)#vtp password abcd ;設(shè)置VTP密碼為abcd,P256,VLAN實(shí)

24、驗(yàn),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P256,C3560(config-if)#switchport mode trunk C3560(config-if)#switchport trunk encapsulation dot1q C3560(config-if)#switchport trunk allowed vlan all C3560(config-if)#end C29xx(config)#int fastethernet0/1 C29xx(config-if)#switchport mode trunk,VLAN實(shí)驗(yàn),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P256,C3560#conf t C3560(config)#in

25、t vlan 2 C3560(config-if)#ip address ; 設(shè)置vlan的地址，也是主機(jī)的網(wǎng)關(guān) C3560(config-if)#int vlan 3 C3560(config-if)#ip address C3560(config-if)#exit C3560(config)#int f0/4 C3560(config)#ip routing ;啟用路由 C3560(config)#exit C3560#,8 典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P54,（1）10Mbit/s

26、，100Mbit/s共享式應(yīng)用 （2） 10Mbit/s，100Mbit/s交換式應(yīng)用 （3） 1 000Mbit/s交換式骨干網(wǎng),10M/100M交換式應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P56,升級(jí)方案,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P55,使用吉比特以太網(wǎng)作為骨干網(wǎng)，提供更大的主干帶寬； 使用VLAN技術(shù)劃分邏輯段，提高安全性，減小廣播風(fēng)暴的影響； 使用ATM作為主干網(wǎng)，增強(qiáng)多媒體業(yè)務(wù)能力。,1000M交換式骨干網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P57,升級(jí)方案,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P56, 技術(shù)特點(diǎn)： 遵循的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為1 000Base-Tx，1 000Base-Fx； 使用光纖作為主要傳輸介質(zhì)，傳輸距離廣，線路質(zhì)量高； 提供高達(dá)1Gbi

27、t/s的主干帶寬，如果核心交換機(jī)支持鏈路聚合技術(shù)，還可以將骨干網(wǎng)帶寬提高到nGbit/s。 應(yīng)用范圍： 作為快速以太網(wǎng)的核心層設(shè)計(jì)技術(shù)，提供高速主干線路； 作為城域網(wǎng)骨干和高速以太網(wǎng)接入的主干網(wǎng)。 升級(jí)方案： 向10Gbit/s以太網(wǎng)技術(shù)過(guò)渡，在核心層骨干鏈路和數(shù)據(jù)中心使用10Gbps以上的高速鏈路。,常見(jiàn)的多媒體業(yè)務(wù)包括語(yǔ)音電話（VoIP）、視頻點(diǎn)播（VOD）、視頻會(huì)議、視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)。設(shè)計(jì)原則如下： （1）為不同類型的多媒體應(yīng)用精確評(píng)估流量需求。 （2）設(shè)備上應(yīng)選用具有線速轉(zhuǎn)發(fā)能力的交換機(jī)和路由器。 （3）劃分邏輯子網(wǎng)利用策略路由優(yōu)化多媒體流量，預(yù)留帶寬，防止流量影響擴(kuò)散； （4）在網(wǎng)絡(luò)設(shè)

28、備上使用組播技術(shù)減少干線流量，防止干線過(guò)載。 （5）使用P2P技術(shù)降低服務(wù)器負(fù)載。 （6）多媒體網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)具備一定的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量觀，一般質(zhì)量觀要求保證端到端的QoS，更高的質(zhì)量觀是實(shí)現(xiàn)端到端的用戶體驗(yàn)最大化。,332 多媒體子網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P57,WLAN使用特殊頻段的無(wú)線電磁波作為傳輸媒介，為網(wǎng)絡(luò)提供無(wú)處不在的傳輸服務(wù)，此類技術(shù)包括衛(wèi)星通信、藍(lán)牙（Bluetooth）、HomeRF、WIFI，其中又以WIFI技術(shù)為主流。,333 無(wú)線局域網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P58,WLAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P59,（1）自組織型WLAN （2）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型WLAN,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型WLAN設(shè)計(jì)步驟,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì)

29、,P59,（1）勘察現(xiàn)場(chǎng) 現(xiàn)場(chǎng)勘察可用于AP安裝的位置、取電位置、到核心交換機(jī)的走線路由等。 （2）AP容量計(jì)算 AP容量計(jì)算主要從設(shè)備性能、用戶分布和目標(biāo)覆蓋區(qū)域等方面出發(fā)，估算出滿足業(yè)務(wù)量所需的AP數(shù)量。 （3）制定方案 室內(nèi)方案、室外方案、漫游方案、地址分配方案。 （4）附加安全性 SSID、加密技術(shù)、安全檢測(cè)（ IDS ）,服務(wù)子網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循以下原則： （1）服務(wù)子網(wǎng)應(yīng)該有較高的下行帶寬，通常直接連到交換機(jī)的高速端口； （2）服務(wù)子網(wǎng)應(yīng)具有一定的冗余性，重要的數(shù)據(jù)服務(wù)器和PDC可以考慮雙歸接入； （3）服務(wù)子網(wǎng)應(yīng)具有一點(diǎn)的安全性，應(yīng)根據(jù)安全級(jí)別指派IP地址和VLAN，重要的服務(wù)器可以

30、單獨(dú)劃分子網(wǎng)，加裝內(nèi)部防火墻。 （3）服務(wù)子網(wǎng)可以考慮集群服務(wù)提供更高的可靠性。,334 服務(wù)子網(wǎng)的設(shè)計(jì),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P60,集中式服務(wù)設(shè)計(jì),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P60,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。,分布式服務(wù)設(shè)計(jì),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P60,（2）分布式服務(wù)設(shè)計(jì) 分布式服務(wù)設(shè)計(jì)將服務(wù)器根據(jù)部門應(yīng)用特點(diǎn)分布到各個(gè)部門（匯聚層）的機(jī)房。 分布式服務(wù)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)是管理和維護(hù)都很靈活。,335 Internet接入,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P61,Internet接入可以滿足企業(yè)用戶訪問(wèn)或建設(shè)WWW、E-mail和其它公眾網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 （1

31、）接入方式 （2）連接可用性 （3）地址的識(shí)別和轉(zhuǎn)換 （4）安全性考慮 （5）如果要在Internet連接中支持多媒體業(yè)務(wù)，通常還要考慮是否提供QoS和組播等利于優(yōu)化多媒體業(yè)務(wù)流量的工具。,336 廣域網(wǎng)（WAN）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P61,眾所周知，廣域網(wǎng)將匯聚在各地的局域網(wǎng)互連起來(lái)，為局域網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸提供信道。因此在一個(gè)開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)中，廣域網(wǎng)的設(shè)計(jì)也很重要。,廣域網(wǎng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)1,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P61,在廣域網(wǎng)設(shè)計(jì)中要著重考慮以下幾點(diǎn)： （1）充分分析廣域網(wǎng)的帶寬效率和帶寬費(fèi)用，保證WAN鏈路的可用性和可靠性； 在分析廣域網(wǎng)的帶寬時(shí)，要掌握以下要點(diǎn)： 需要什么樣的帶寬？ 要發(fā)送多大的數(shù)據(jù)包？

32、 對(duì)帶寬的要求是恒定還是突發(fā)的？ 網(wǎng)絡(luò)使用的頻繁程度,廣域網(wǎng)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)2,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P62,（2）詳細(xì)設(shè)計(jì)WAN鏈路，選擇合適的接入技術(shù)。 （3）做好物理層設(shè)計(jì)，為不同的服務(wù)選擇合適的接入設(shè)備，如Modem、路由器、訪問(wèn)服務(wù)器等，盡可能選擇具有多種服務(wù)方式的設(shè)備； （4）徹底評(píng)估WAN潛在的安全隱患，提出解決方案。,（1）廣域網(wǎng)技術(shù)選型,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P62,1X.25分組交換網(wǎng) X.25協(xié)議是最早的廣域網(wǎng)協(xié)議之一，是一種數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)。X.25協(xié)議組包含物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，適用于低中速線路（如9.6kbps、64kbps、或T1 1.44Mbps線路）。中國(guó)公用分組交換數(shù)據(jù)

33、網(wǎng)（CHINAPAC）就是提供的基于X.25的服務(wù)的ISP。,（2）廣域網(wǎng)技術(shù)選型,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P63,2DDN（數(shù)字專用線路） DDN即數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)，它是利用光纖（數(shù)字微波和衛(wèi)星）數(shù)字傳輸通道和數(shù)字交叉復(fù)用節(jié)點(diǎn)組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，可以為用戶提供各種速率的高質(zhì)量數(shù)字專用電路和其它新業(yè)務(wù)，以滿足用戶多媒體通信和組建中高速計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的需要。 DDN業(yè)務(wù)區(qū)別于傳統(tǒng)模擬電話專線的顯著特點(diǎn)是數(shù)字電路，傳輸質(zhì)量高、時(shí)延小、通信速率可根據(jù)需要選擇；電路可以自動(dòng)迂回，可靠性高；一線可以多用，即可以通話、傳真、傳送數(shù)據(jù)，還可以組建會(huì)議電視系統(tǒng)，開(kāi)放幀中繼業(yè)務(wù)，做多媒體業(yè)務(wù)，或組建自己的虛擬專網(wǎng)設(shè)立網(wǎng)管中心，

34、自己管理自己的網(wǎng)絡(luò)。,（3）廣域網(wǎng)技術(shù)選型,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P63,2DDN（數(shù)字專用線路） DDN業(yè)務(wù)區(qū)別于傳統(tǒng)模擬電話專線的顯著特點(diǎn)是數(shù)字電路，傳輸質(zhì)量高、時(shí)延小、通信速率可根據(jù)需要選擇；電路可以自動(dòng)迂回，可靠性高；一線可以多用，即可以通話、傳真、傳送數(shù)據(jù)，還可以組建會(huì)議電視系統(tǒng)，開(kāi)放幀中繼業(yè)務(wù)，做多媒體業(yè)務(wù)，或組建自己的虛擬專網(wǎng)設(shè)立網(wǎng)管中心，自己管理自己的網(wǎng)絡(luò)。,（4）廣域網(wǎng)技術(shù)選型,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P63,DDN可以提供的主要業(yè)務(wù)包括： （1）租用專線業(yè)務(wù) （2）幀中繼業(yè)務(wù) （3）話音/傳真業(yè)務(wù) 用戶入網(wǎng)方式： （1）通過(guò)模擬專線（用戶環(huán)路）和調(diào)制解調(diào)器入網(wǎng)。 （2）通過(guò)光纖電路入網(wǎng)，適用

35、于光纖到戶的用戶。,（5）幀中繼（Frame Relay）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P63,幀中繼是一種“先進(jìn)”的包交換技術(shù)，它是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，是種快速分組通信方式。 幀中繼很多地方和X.25相同，如它也采用虛電路技術(shù)，并且也支持PVC和SVC兩種交換方式。 幀中繼網(wǎng)絡(luò)采用的傳輸介質(zhì)是光纖。,幀中繼網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P64,幀中繼采用了虛電路（Virtual Circuit，VC）技術(shù)； 幀中繼簡(jiǎn)化了X.25通信協(xié)議，時(shí)延小、傳輸效率高、數(shù)據(jù)吞吐量大； 幀中繼使用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，傳輸貸款按需分配，適用于突發(fā)性業(yè)務(wù)； 幀中繼支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以為各種網(wǎng)絡(luò)提供快速、穩(wěn)定的連接； 幀中繼傳

36、輸速率高，接入速率一般為64Kbps-2Mbps； 幀中繼降低了聯(lián)網(wǎng)成本，使網(wǎng)絡(luò)資源利用率高，網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用低廉。,（6）綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Integrated Services Digital Network，ISDN）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P64,（1）ISDN概述 ISDN是一個(gè)基于數(shù)字的遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)。 ISDN支持終端用戶在線路上連接幾個(gè)設(shè)備，如傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)、數(shù)字電話等。 N-ISDN（窄帶ISDN）支持兩種接口，即BRI（基本速率接口）。,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Integrated Services Digital Network，ISDN）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P64,利用TDMA（時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)），B

37、RI可以提供144kbps的數(shù)據(jù)速率，其中包括3個(gè)傳輸通道，即2個(gè)64kbps的B通道用于數(shù)據(jù)、音頻和圖像傳輸，一個(gè)16kbps的D通道用于通信信令、數(shù)據(jù)包交換和信用卡驗(yàn)證。 PRI可以提供大的帶寬，聚集更多的通道，主要有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)包括23個(gè)64kbps的B信道用于數(shù)據(jù)傳輸，一個(gè)64kbps的D信道用于信令傳輸，總帶寬為1.536bps；歐洲標(biāo)準(zhǔn)包括30個(gè)64kbps的B信道用于數(shù)據(jù)傳輸，一個(gè)64kbps的D信道用于信令傳輸，總帶寬為1.984Mbps。,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Integrated Services Digital Network，ISDN）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P64,ISDN的

38、特點(diǎn)： 支持多種服務(wù)、高速的數(shù)據(jù)傳輸能力、優(yōu)質(zhì)的語(yǔ)音服務(wù)、有呼叫識(shí)別、動(dòng)態(tài)帶寬分配、撥號(hào)備份、同時(shí)支持多個(gè)設(shè)備、傳輸可靠、快速連通。,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Integrated Services Digital Network，ISDN）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P65,ISDN是一種應(yīng)用非常廣泛的廣域網(wǎng)連接技術(shù)，可以作以下用途使用： LAN至LAN的連接 家庭辦公室和遠(yuǎn)程辦公機(jī)構(gòu) 商業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的脫機(jī)備份和災(zāi)難恢復(fù) 傳輸大型圖像和數(shù)據(jù)文件 LAN至LAN 的視頻和多媒體應(yīng)用,（7）xDSL,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P65,ADSL具有了以下優(yōu)勢(shì)： （1）在一對(duì)雙絞線上可為用戶提供高達(dá)8Mbps的下行速率，1Mbps的

39、上行速率。 （2）較充足的帶寬可用于傳輸多種寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如會(huì)議電視、VOD、HDTV業(yè)務(wù)等；而且，下行速率大于上行速率，非常符合普通用戶聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際需要。 （3）ADSL并不影響用戶對(duì)普通電話的使用。由于使用了獨(dú)特的信號(hào)調(diào)制技術(shù)，用戶接入ADSL的同時(shí)仍然可以進(jìn)行普通電話通信。,（8）HFC和寬帶高速專線接入,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P66,6HFC HFC（Hybrid FiberCoax），即網(wǎng)絡(luò)傳輸主干為光纖，到用戶端為同軸電纜的用戶網(wǎng)絡(luò)接入方式。 7寬帶高速專線接入 所謂寬帶城域網(wǎng)，就是在城市范圍內(nèi)，以IP和ATM電信技術(shù)為基礎(chǔ)，以光纖作為傳輸媒介，集數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻服務(wù)于一體的高帶寬、多功能、

40、多業(yè)務(wù)接入的的多媒體通信網(wǎng)絡(luò)。,典型廣域網(wǎng)設(shè)計(jì)舉例,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P66,1使用DDN/幀中繼連接企業(yè)總部和分部,優(yōu)化廣域網(wǎng)的性能1,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P67,1用路由器軟件為WAN預(yù)留帶寬 2利用備份線路 3壓縮 （1）基于歷史的壓縮 （2）所有數(shù)據(jù)包壓縮,優(yōu)化廣域網(wǎng)的性能2,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P68,3數(shù)據(jù)優(yōu)先排序,4協(xié)議預(yù)留,337 遠(yuǎn)程連接,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P68,遠(yuǎn)程連接的應(yīng)用范圍： 由于新業(yè)務(wù)需求的出現(xiàn)導(dǎo)致了一種新的WAN連接技術(shù)，即遠(yuǎn)程接入技術(shù)，這種技術(shù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度不亞于其它WAN網(wǎng)的設(shè)計(jì)，由于它有時(shí)候直接面向終端用戶，所以對(duì)于性能的完美程度要求更高，是許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員不斷努力追求的目標(biāo)

41、。 （1）外地辦事處或派駐機(jī)構(gòu) （2）SOHO（Small Office Home Office）,遠(yuǎn)程連接的設(shè)計(jì)特點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P69,遠(yuǎn)程連接的技術(shù)與趨勢(shì),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P69,通常采用的遠(yuǎn)程連接方案是撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)和專用WAN連接，一般帶寬在56kbps128kbps。 用來(lái)提供遠(yuǎn)程連接的技術(shù)有： （1）模擬Modem； （2）專線：如DDN； （3）綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）； （4）非對(duì)稱數(shù)字用戶線路（xDSL）； （5）無(wú)線技術(shù)；如藍(lán)牙（Bluetooth）。,3334建立安全的連接,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P69,1虛擬專用網(wǎng)（VPN） 虛擬專用網(wǎng)（Virtual Private Netwo

42、rk，VPN）是一種采用隧道技術(shù)在公共網(wǎng)絡(luò)上建立專用邏輯通道的連接方式，被廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程訪問(wèn)和企業(yè)Intranet/Extranet中。,3334建立安全的連接,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P69,1虛擬專用網(wǎng)（VPN）,建立安全的連接,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P69,VPN對(duì)隧道協(xié)議有明確的規(guī)范，例如工作在第二層的PPTP、L2F、L2TP和工作在第三層的GRE、IPSec。,建立安全的連接,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P70,2安全套接層（SSL） SSL是一種工作在應(yīng)用層的加密技術(shù)，已經(jīng)成為電子商務(wù)安全交易的一種主要連接方式。HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)包在計(jì)算機(jī)之間傳輸時(shí)，SSL采用公共密鑰對(duì)數(shù)據(jù)包加密，但它不能為通信信道兩端的計(jì)算

43、機(jī)提供保護(hù)。而且，SSL只能處理HTTP數(shù)據(jù)包，不能為通過(guò)文件傳輸協(xié)議（FTP）/簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議（SMTP）/Telnet或者其它TCP/IP服務(wù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密。SSL初級(jí)版本采用40位密鑰，現(xiàn)在也可使用128位密鑰。,3.4 IP地址分配,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P70,IP地址設(shè)計(jì)也是網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要步驟，影響到網(wǎng)絡(luò)層尋址和路由，影響Intranet/Extranet的正常運(yùn)行。 IPv4地址是一個(gè)結(jié)構(gòu)化的地址，由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)兩部分構(gòu)成，子網(wǎng)化的IP地址由網(wǎng)絡(luò)號(hào)、子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)三部分構(gòu)成。,IPv4地址結(jié)構(gòu),IP地址分配,P70,公開(kāi)地址和私有地址,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P71,根據(jù)用途和安全

44、性級(jí)別的不同，IP地址還可以大致分為公有地址（Public Address）和私有地址（Private Address）兩類。 在3類IP地址中專門保留了三個(gè)區(qū)段作為私有地址，其地址范圍如下： A類地址： 55 B類地址： 55 C類地址：55,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P71,1在劃分子網(wǎng)和進(jìn)行地址分配時(shí)一定要十分謹(jǐn)慎，應(yīng)該充分考慮未來(lái)的擴(kuò)展性需求。 2在分配子網(wǎng)編號(hào)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員可以決定是否為每一個(gè)子網(wǎng)選擇一個(gè)有意義的數(shù)字。 3地址分配后要便于路由聚合。 4由于IP資源短缺

45、，可以申請(qǐng)一個(gè)較小的地址段，使用NAT技術(shù)與私有地址結(jié)合使用。,3411 子網(wǎng)劃分時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題,341 子網(wǎng)劃分,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P71,1子網(wǎng)劃分按以下的步驟進(jìn)行： （1）確定IP地址的類型和主機(jī)位數(shù)； （2）確定要?jiǎng)澐值淖泳W(wǎng)數(shù)目； （3）將子網(wǎng)數(shù)目對(duì)2取對(duì)數(shù)，然后加1，得到N。 （4）將主機(jī)位的高N位置為1，加上原有的網(wǎng)絡(luò)地址位，即可得到新的子網(wǎng)掩碼； （5）除去掩碼所占的位數(shù)，剩下的位數(shù)就是可用的主機(jī)位m，可用的主機(jī)地址數(shù)目就是2 - 2。寫(xiě)出除子網(wǎng)地址和子網(wǎng)廣播地址之外的所有可用主機(jī)地址范圍。,m,342 VLSM,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P72,VLSM技術(shù)是一種可變的子網(wǎng)劃分方法，它允許在

46、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中采用多個(gè)子網(wǎng)掩碼，而且隨子網(wǎng)大小而變化。,網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）技術(shù)指的是內(nèi)網(wǎng)的私有地址轉(zhuǎn)換成合法的外部IP地址，使得內(nèi)部用戶能夠訪問(wèn)Internet。使用NAT的企業(yè)只需要申請(qǐng)很少的IP地址塊就可以將很大的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接到Internet。 NAT分析進(jìn)出于邊界路由器的數(shù)據(jù)包，如果是出站數(shù)據(jù)包，就把源地址轉(zhuǎn)換成公開(kāi)IP地址；如果是進(jìn)站數(shù)據(jù)包，就將目的地址轉(zhuǎn)換成私有IP地址。,343 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P72,343 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),3432 NAT的優(yōu)點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P74,（1）節(jié)約申請(qǐng)公開(kāi)地址的費(fèi)用，提高IP地址利用率。 （2）屏蔽內(nèi)部

47、網(wǎng)絡(luò)，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。 （3）保護(hù)已有的地址分配方案，減少地址維護(hù)工作。,344 地址分配策略,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P75,1按部門/機(jī)構(gòu)分配地址 2按物理位置分配地址 3按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分配地址,345 動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P75,動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）被用來(lái)在網(wǎng)絡(luò)上自動(dòng)進(jìn)行TCP/IP地址的分配。這種協(xié)議也能對(duì)工作站、打印機(jī)和其他IP設(shè)備提供配置參數(shù)。當(dāng)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上啟動(dòng)或初始化時(shí)，DHCP協(xié)議將允許DHCP服務(wù)器從地址池中分配一個(gè)空閑的IP地址給該設(shè)備，自動(dòng)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)。,345 動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）,網(wǎng)絡(luò)組件設(shè)計(jì),P75,35 IP路由設(shè)計(jì),IP路由設(shè)計(jì),P76,

48、根據(jù)路由協(xié)議的作用范圍，我們可以將路由協(xié)議分成兩類，即域內(nèi)路由協(xié)議（Interior Gateway Protocols，IGP）和域間路由協(xié)議（Exterior Gateway ProtocolsEGP）。,35 IP路由設(shè)計(jì),IP路由設(shè)計(jì),P77,自治系統(tǒng)（Autonomous System，AS）是為了網(wǎng)絡(luò)管理的方便，人為制定的管理區(qū)域，由網(wǎng)絡(luò)中心統(tǒng)一命名。,352路由協(xié)議的性能參數(shù),IP路由設(shè)計(jì),P77,1可伸縮性 2路由更新 3路由協(xié)議的穩(wěn)定性 4收斂速度 5路由量度 6VLSM支持,352路由協(xié)議的性能參數(shù),IP路由設(shè)計(jì),P77,可伸縮性是確定IP路由協(xié)議選擇的最基本問(wèn)題之一，即路

49、由協(xié)議將如何有效地支持大型網(wǎng)絡(luò)或可能增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)？ 路由協(xié)議的可伸縮性是由以下因素確定的，如它如何有效地處理路由更新以及它如何才能迅速地應(yīng)對(duì)大型網(wǎng)絡(luò)上的更改作出反應(yīng)。 影響網(wǎng)絡(luò)變化的因素有哪些？ 設(shè)備故障、線路故障、增加或更改設(shè)備位置、,352路由協(xié)議的性能參數(shù),IP路由設(shè)計(jì),P77,IP路由協(xié)議的可伸縮性總是部分由處理路由更新的效率確定。距離矢量路由協(xié)議通過(guò)向網(wǎng)絡(luò)中所有其他路由器定期廣播它們的路由表來(lái)交換路由信息。 可以通過(guò)制定一些更新策略來(lái)提高距離矢量路由協(xié)議的更新速度，影響策略制定的因素有以下幾個(gè)：, 多路廣播比廣播更好；, 跳數(shù)越小越好。, 增量更新比定期交換更好；,352路由協(xié)議的性能

50、參數(shù),IP路由設(shè)計(jì),P77,路由協(xié)議的穩(wěn)定性可在網(wǎng)絡(luò)傳輸期間（如鏈接中斷或其他形式的布局更替）進(jìn)行測(cè)試。路由協(xié)議對(duì)布局更替作出反應(yīng)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播有關(guān)更替的信息。在路由協(xié)議分發(fā)信息期間，路由器將排除不一致的信息。（即有一些路由器將知道更新而有一些將不知道）。這種不一致可能導(dǎo)致特定類型的路由問(wèn)題，稱為路由回路。 距離矢量路由協(xié)議對(duì)路由回路具有潛在的敏感性，因?yàn)樗鼈儾痪S護(hù)除路由表以外的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)布局的任何附加信息。鏈路狀態(tài)路由協(xié)議維護(hù)網(wǎng)絡(luò)上所有子網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并知道何種路由器附加到了子網(wǎng)上，因此，它不大可能在布局改變后立即按照錯(cuò)誤信息動(dòng)作。,352路由協(xié)議的性能參數(shù),IP路由設(shè)計(jì),P78,距離矢量路由

51、協(xié)議合并了下列功能以幫助避免路由回路： （1）定義最大量度 （2）分割范圍 （3）路由中毒 （4）停止運(yùn)行計(jì)時(shí)器,352路由協(xié)議的性能參數(shù),IP路由設(shè)計(jì),P77,352路由回路的危害,IP路由設(shè)計(jì),P78,注意： 距離矢量或鏈接狀態(tài)協(xié)議都可能發(fā)生路由回路，通過(guò)良好的設(shè)計(jì)可以最小化路由回路的可能性。 不論網(wǎng)絡(luò)中有多少冗余，錯(cuò)誤的路由協(xié)議選擇都有可能成為毀掉網(wǎng)絡(luò)的罪魁禍?zhǔn)住?352路由協(xié)議的性能參數(shù),IP路由設(shè)計(jì),P78,網(wǎng)絡(luò)收斂的定義是從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓淖兊矫總€(gè)路由器確認(rèn)該改變所消耗的時(shí)間。如果網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變，如丟失或增加子網(wǎng)，在從第一個(gè)路由器開(kāi)始更新路由信息起到全部路由器都更新了路由信息止，需要一

52、定的時(shí)間。在依賴多種因素（路由協(xié)議本身的操作特性是最重要的因素）的網(wǎng)絡(luò)上，收斂速度的變化很明顯。收斂速度通常與路由器的錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制、路由更新機(jī)制、路由運(yùn)算法則以及傳輸介質(zhì)有關(guān)。,352路由協(xié)議的性能參數(shù),IP路由設(shè)計(jì),P78,如果運(yùn)行特定IP路由協(xié)議的路由器收到多個(gè)可到達(dá)目的站網(wǎng)絡(luò)的公布路徑，它將選擇具有最佳量度的路徑并將之放入路由表中。如果多條路徑有最佳量度，則每個(gè)這種費(fèi)用最低的路徑放入路由表中，并且執(zhí)行等量費(fèi)用負(fù)擔(dān)平衡。不同的路由協(xié)議使用不同的量度，即每個(gè)路由協(xié)議都可以按自己的方式?jīng)Q定到達(dá)目的站的最佳路徑。,352路由協(xié)議的性能參數(shù),IP路由設(shè)計(jì),P78,對(duì)于網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，若需要擁有除了足夠的

53、IP地址空間之外的條件，則可能需要使用VLSM。VLSM可有效地使用IP地址和子網(wǎng)空間。五類路由協(xié)議（如OSPF、RIP2版、EIGRP、IS-IS和BGP）支持VLSM，因?yàn)樗鼈儼ㄑ诖a和更新。而無(wú)類協(xié)議（如RIP1版和IGRP）不能支持VLSM。,351 RIP路由協(xié)議,IP路由設(shè)計(jì),P79,1RIP路由協(xié)議的要點(diǎn) （1）RIP協(xié)議是基于距離矢量算法的路由協(xié)議，屬于內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議；它通過(guò)UDP（User Datagram Protocol）報(bào)文交換路由信息。 （2）RIP協(xié)議已到達(dá)目的地址所經(jīng)過(guò)的路由器個(gè)數(shù)（跳數(shù)）為衡量路由好壞的度量值，最大跳數(shù)為15； （3）RIP有RIP-1和RIP-2

54、兩個(gè)版本，RIP-2支持明文認(rèn)證和MD5密文認(rèn)證，并支持可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼。 （4）RIP協(xié)議適用于基于IP的中小型網(wǎng)絡(luò)。,對(duì)本路由表中已有的路由項(xiàng)，當(dāng)發(fā)送報(bào)文的網(wǎng)關(guān)相同時(shí)，不論度量值增大或是減少，都更新該路由項(xiàng)； 對(duì)本路由表中已有的路由項(xiàng)，當(dāng)發(fā)送報(bào)文的網(wǎng)關(guān)不同時(shí)，只在度量值減少時(shí)，更新該路由項(xiàng)； 對(duì)本路由表中不存在的路由項(xiàng)，在度量值小于不可大（16）時(shí)，在路由表中增加該路由項(xiàng)； 路由表中的每一路由項(xiàng)都對(duì)應(yīng)一老化定時(shí)器，當(dāng)路由項(xiàng)在180秒內(nèi)沒(méi)有任何更新時(shí)，定時(shí)器超時(shí)，該路由項(xiàng)的度量值變?yōu)椴豢蛇_(dá)（16）。 某路由項(xiàng)的度量值變?yōu)椴豢蛇_(dá)后，以該度量值在Response報(bào)文中發(fā)布四次（120秒），之后從路

55、由表中清除。,RIP路由表的更新原則,IP路由設(shè)計(jì),P79,RIP路由表的更新原則,IP路由設(shè)計(jì),P79,352 IGRP路由協(xié)議,IP路由設(shè)計(jì),P79,IGRP是從RIP基礎(chǔ)之上發(fā)展而來(lái)的。它比較RIP而言，主要有以下幾點(diǎn)改進(jìn)： （1）IGRP路由的跳數(shù)不再受16跳的限制，同時(shí)在路由更新上引入新的特性，使得IGRP協(xié)議適用于更大的網(wǎng)絡(luò)； （2）引入了觸發(fā)更新、路由保持、水平分割和毒性路由等機(jī)制，使得IGRP對(duì)網(wǎng)絡(luò)變化有著較快的響應(yīng)速度，并且在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變后仍然能夠保持穩(wěn)定； （3）在Metric值的范圍和計(jì)算上有了很大的改進(jìn)，使得路由的選擇更加準(zhǔn)確，同時(shí)使路由的選擇可以適應(yīng)不同的服務(wù)類型。,353 OSPF路由協(xié)議,IP路由設(shè)計(jì),P80,OSPF是Open Shortest Path First（即“開(kāi)放最短路由優(yōu)先協(xié)議”）的縮寫(xiě)。它是IETF組織開(kāi)發(fā)的一個(gè)基于鏈路狀態(tài)（Link-State Protocol）的自治系統(tǒng)內(nèi)部路由協(xié)議。在IP網(wǎng)絡(luò)上，它通過(guò)收集和傳遞自治系統(tǒng)的鏈路狀