第四章 邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、第 4 章 邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)實(shí)例 T 公司主管對(duì)需求分析和網(wǎng)絡(luò)流量說(shuō)明書中推薦的項(xiàng)目達(dá)成一致，你便正式進(jìn)入新網(wǎng)絡(luò) 開(kāi)發(fā)過(guò)程的邏輯設(shè)計(jì)階段。本階段將引用來(lái)源于前兩階段的輸出數(shù)據(jù)，編制出一份合適的邏 輯設(shè)計(jì)文檔。該文檔針對(duì)需求分析報(bào)告中所列的目標(biāo)提出明確的技術(shù)建議，這些目標(biāo)包括： 1.增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)整體性能，包括 LAN 的性能和 Web 訪問(wèn)。 2.劃分子網(wǎng)，使公司的網(wǎng)絡(luò)與教室和 Internet 隔離，并保證安全。提供地址方案以適應(yīng) 增長(zhǎng)。 3.提供網(wǎng)絡(luò)管理來(lái)監(jiān)視和控制公司 3 處辦公室的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這種功能是通過(guò) Web 和單個(gè) NMS 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 4.網(wǎng)絡(luò)中增加一個(gè)高速的黑白打印機(jī)和一個(gè)彩色打印機(jī)。

2、5.為重要任務(wù)提供 UPS。 邏輯設(shè)計(jì)說(shuō)明書 呈閱：T 公司主管 日期：2010 年 2 月 10 日 - 一. 執(zhí)行綜述 本文檔概述了 2010 年 2 月在 XX 街 XX 號(hào)開(kāi)發(fā)的一個(gè)新網(wǎng)絡(luò)的邏輯設(shè)計(jì)。 該項(xiàng)目的主要 階段包括： 1.需求分析； 2.邏輯設(shè)計(jì)； 3.物理設(shè)計(jì)； 4.網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。 第一階段，需求和分析階段，已完成。2010 年 2 月 8 日通過(guò)的需求和流量說(shuō)明書中概述 了該階段的結(jié)果。 第二階段，網(wǎng)絡(luò)邏輯設(shè)計(jì)階段，將會(huì)在邏輯設(shè)計(jì)方案被公司管理部門批準(zhǔn)和簽定之后完 成。該方案批準(zhǔn)之后，我們將開(kāi)始網(wǎng)絡(luò)的物理設(shè)計(jì)階段。 二. 項(xiàng)目目標(biāo)及方案 本文檔針對(duì)需求報(bào)告中所列的目標(biāo)提出了明

3、確的建議。這些目標(biāo)包括： 1. 增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)整體性能，包括 LAN 的性能和 Web 訪問(wèn)。 2. 劃分子網(wǎng)，使公司的網(wǎng)絡(luò)與教室和 Internet 隔離，并保證安全。提供地址方案以適應(yīng) 增長(zhǎng)。 3. 提供網(wǎng)絡(luò)管理來(lái)監(jiān)視和控制公司 3 處辦公室的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這種功能是通過(guò) Web 和/或 單個(gè) NMS 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 4. 網(wǎng)絡(luò)中增加一個(gè)高速的黑白打印機(jī)和一個(gè)彩色打印機(jī)。 5. 為重要任務(wù)提供 UPS。 下面將詳細(xì)地討論每一個(gè)目標(biāo)并且評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的權(quán)衡方案。最后一部分總結(jié)是我們對(duì) 該項(xiàng)目的評(píng)價(jià)。 目標(biāo) 1a：增強(qiáng) LAN 性能 需求報(bào)告表明 LAN 的性能在網(wǎng)絡(luò)的幾個(gè)關(guān)鍵物理網(wǎng)段較差。為解決這個(gè)問(wèn)題，同

4、時(shí)考慮 到公司增長(zhǎng)，我們建議通過(guò)下列措施增強(qiáng)系統(tǒng)性能： l 增加 LAN 用戶的有效帶寬； l 為得到更好性能，升級(jí) LAN 服務(wù)器。 1 增加局域網(wǎng)帶寬 考察需求報(bào)告和流量說(shuō)明書里的網(wǎng)絡(luò)框圖和性能統(tǒng)計(jì)數(shù)字，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)里有很多 問(wèn)題。這些問(wèn)題如表 4-5 和圖 4-14 所示。 表 4-5 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)使用情況 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)段 網(wǎng)段類型 利用率(% 過(guò)去 6 個(gè)月增長(zhǎng) 公用集線器工作組 1 10Mb/s 共享以太網(wǎng) 55 15 公用集線器工作組 2 10Mb/s 共享以太網(wǎng) 50 12 公用集線器工作組 3 10Mb/s 共享以太網(wǎng) 42 8 公用集線器工作組 4 10Mb/s 共享以太網(wǎng) 57

5、66(從公用交換機(jī)到主干交 換機(jī)端口 70(從公用交換機(jī)到主干交 換機(jī)端口 75 18 公用交換機(jī) 10Mb/s 共享以太網(wǎng) 15 服務(wù)器室交換機(jī) 10Mb/s 共享以太網(wǎng) 18 Internet 路由器 CPU 利用率 20 工作組1=55% 工作組2=50% 工作組3=42% 工作組4=57% 桌面辦公系統(tǒng) 公司服務(wù)器 WEB 服務(wù)器 教室 集線器 2 教室 集線器 1 辦公室集線器 70%利用率 66%利用率 公司交換機(jī) 服務(wù)器室交換機(jī) 教室交換機(jī) Internet 75%利用率 Internet 路由器 T 公司主干網(wǎng)交換機(jī) 激光打印機(jī) 圖 4-14 網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題區(qū)域 增加局域網(wǎng)總體帶寬有

6、兩個(gè)選擇，按照成本從低到商是： l 選擇 1：保持以太網(wǎng)，并把網(wǎng)絡(luò)帶寬提高到 100Mb/s。 l 選擇 2：保持以太網(wǎng)，并把網(wǎng)絡(luò)帶寬提高到 1Gb/s。 選擇 1：100Mb/s 以太網(wǎng) 最經(jīng)濟(jì)的方案是把存在性能問(wèn)題的網(wǎng)段升級(jí)到 100Mb/s 的以太網(wǎng)。這需要把 3 個(gè)交換機(jī) 和 4 個(gè)集線器升級(jí)到 100Mb/s。需要布設(shè)新的線纜（作為辦公室的一部分） ?，F(xiàn)有的網(wǎng)卡仍可 能使用，因?yàn)樗鼈兛梢赃m應(yīng) 10Mb/s 和 100Mb/s 兩種速率。圖 4-15 中說(shuō)明了此種方案。 桌面辦公系統(tǒng) 辦公室集線器 100Mb/s 公司服務(wù)器 WEB 服務(wù)器 教室 集線器 2 教室 集線器 1 公司交換

7、機(jī) 100Mb/s 服務(wù)器室交換機(jī) 100Mb/s 教室交換機(jī) Internet Internet 路由器 T 公司主干網(wǎng)交換機(jī) 10Mb/s 激光打印機(jī) 圖 4-15 100Mb/s 以太網(wǎng) 表 4-6 是選擇方案 1(100Mb/s 快速以太網(wǎng)的預(yù)算(不包括安裝的人力和材料費(fèi)用。 表 4-6 方案 1 成本預(yù)算 項(xiàng)目 價(jià)格 數(shù)量 合計(jì) 網(wǎng)卡 0.40/ft 1200ft 480 5 類 UTP 工作組集線器 800 4 3200 主干網(wǎng)交換機(jī) 650 1 650 公共交換機(jī) 650 1 650 服務(wù)器室交換機(jī) 650 1 650 總計(jì) 5630 注：上述價(jià)格未經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，均為虛擬數(shù)字，僅供

8、參考。 選擇 2：1Gb/s 以太網(wǎng) 第 2 個(gè)選擇方案是升級(jí)到 1Gb/s 以太網(wǎng)。此方案如圖 4-16 所示。 桌面辦公系統(tǒng) 辦公室集線器 1000Mb/s 公司服務(wù)器 WEB 服務(wù)器 教室 集線器 2 教室 集線器 1 公司交換機(jī) 1000Mb/s 服務(wù)器室交換機(jī) 100Mb/s 教室交換機(jī) Internet Internet 路由器 T 公司主干網(wǎng)交換機(jī) 10Mb/s 激光打印機(jī) 圖 4-16 千兆位以太網(wǎng) 兩種方案的差別只在交換機(jī)的速度上。對(duì)于千兆以太網(wǎng)，網(wǎng)卡也需要更換。考慮交換機(jī) 之間的距離，5 類非屏蔽雙絞線（UTP）不能用于這種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，千兆位以太網(wǎng)要求用光纖 作為傳輸介質(zhì)。

9、表 4-7 是選擇方案 2 的成本預(yù)算表（不包括安裝的人力和材料成本） 。 表 4-7 方案 2 成本預(yù)算 項(xiàng)目 價(jià)格 數(shù)量 合計(jì) 網(wǎng)卡 90 75 6750 5 類 UTP 0.50/ft 1200ft 600 工作組集線器 1200 4 4800 主干網(wǎng)交換機(jī) 2000 1 2000 公共交換機(jī) 2000 1 2000 服務(wù)器室交換機(jī) 2000 1 2000 總計(jì) 18150 注：上述價(jià)格未經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，均為虛擬數(shù)字，僅供參考。 2升級(jí) LAN 服務(wù)器 公用的 LAN 服務(wù)器起初是用來(lái)進(jìn)行文件存儲(chǔ)的。 它們的硬盤驅(qū)動(dòng)器幾乎代表了其服務(wù)能 力。同樣，為了跟上更新后的 LAN 的高速性能，服務(wù)器

10、在讀寫文件時(shí)也需要有高性能。如 果不提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度，服務(wù)器將會(huì)成為制約網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸。 此時(shí)的考慮主要是，在現(xiàn)有的機(jī)器上（Dell PowerEdge 服務(wù)器）更新硬盤，或購(gòu)買新的 既能提供大的硬盤驅(qū)動(dòng)器又能保證高速處理的計(jì)算機(jī)。如果公司選擇更換服務(wù)器，MIS 職員 推薦仍采用已獲得信賴的 Dell PowerEdge 平臺(tái)。 3 對(duì)目標(biāo) 1a 的建議 我們建議升級(jí)到 100Mb/s 以太網(wǎng)。這是經(jīng)濟(jì)上最合算的方案，對(duì)服務(wù)造成的損失最小。 我們同樣推薦升級(jí)到 PowerEdge LAN 服務(wù)器的最新平臺(tái)。盡管只更新硬盤會(huì)省費(fèi)用，但 新機(jī)器增強(qiáng)的處理能力將會(huì)保證服務(wù)器跟得上高速網(wǎng)絡(luò)。 目標(biāo)

11、1b：增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)性能 256kb/s 速率的部分 T1 鏈路為公司與 ISP 提供 Internet 接入。根據(jù)流量測(cè)試，此鏈路工作 在 256kb/s 速率的最大值附近，75%的利用率表明，路由器性能也存在問(wèn)題。 對(duì)目標(biāo) 1b 的推薦 我們建議將 ISP 的連接升級(jí)到全 T1 鏈路， 這樣的解決方案成本只增加 18%， 但帶寬增加 了 6 倍，如表 4-8 所示。 表 4-8 部分 T1 鏈路與全 T1 鏈路所需成本表 月付費(fèi) 256Kb/s 部分 T1 鏈路 1.544Mb/s 全 T1 鏈路 300 350 本地電信公司專線連接 400 475 總計(jì) 700 825 注：上述價(jià)格未經(jīng)市

12、場(chǎng)調(diào)查，均為虛擬數(shù)字，僅供參考。 目標(biāo) 2：分割并隔離公共網(wǎng)絡(luò) 此需求實(shí)際是 3 個(gè)單獨(dú)但相關(guān)的需求： l 劃分子網(wǎng) l 保護(hù)公共網(wǎng)絡(luò)免受來(lái)自教室和因特網(wǎng)的攻擊 l 為適應(yīng)容量增長(zhǎng)提供地址方案 實(shí)現(xiàn)這樣的需求可以用性能更好的路由器取代現(xiàn)有的路由器，這也是最直接和經(jīng)濟(jì)的方 式。新的路由器可以將公共網(wǎng)絡(luò)、教室網(wǎng)絡(luò)和 Internet 網(wǎng)絡(luò)分隔開(kāi)來(lái)。 如圖 4-17 所示，采用路由器劃分子網(wǎng)說(shuō)明了路由器如何將網(wǎng)絡(luò)分為兩個(gè)邏輯子網(wǎng)。教室 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)成為兩個(gè)子網(wǎng)。這樣的解決方案通過(guò)隔離不同子網(wǎng)的流量從而增強(qiáng)了 網(wǎng)絡(luò)的總體帶寬，并且由于每個(gè)子網(wǎng)與另一個(gè)子網(wǎng)以及 Internet 都是隔離的，從而

13、提供了較 高的安全性。 桌面辦公系統(tǒng) 辦公室集線器 100Mb/s 公司服務(wù)器 WEB 服務(wù)器 教室 集線器 2 教室 集線器 1 公司交換機(jī) 100Mb/s 服務(wù)器室交換機(jī) 100Mb/s 教室交換機(jī) 子網(wǎng)2 子網(wǎng)1 Internet 激光打印機(jī) 公司主干網(wǎng)交換機(jī) 10Mb/s 帶有防火墻 S/W的路由器 圖 4-17 采用路由器劃分子網(wǎng) 這樣的解決方案可以在采用路由器提供 Internet 安全性或采用單獨(dú)的代理服務(wù)器提供更 安全服務(wù)之間權(quán)衡。我們假設(shè)路由器提供安全性已足夠，因此更多是著眼于路由器類型而不 是具體的配置。 我們建議用具有以下特性的路由器取代現(xiàn)有的路由器： l 具有不止一個(gè)

14、LAN 端口 l 具有性能更好的中央處理單元（CPU） l 具有足夠的 WAN 帶寬 l 具有劃分子網(wǎng)能力 l 具有安全軟件 表 4-9 列出了兩種滿足此需要的路由器。 表 4-9 路由器價(jià)格表 路由器 價(jià)格 注釋 路由器 1 2000 只用于 T1 路由器 2 8000 可擴(kuò)展 注：上述價(jià)格未經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，均為虛擬數(shù)字，僅供參考。 對(duì)目標(biāo) 2 的建議 我們推薦購(gòu)買路由器 1， 它可以提供完全的 T1 能力， 并且可以實(shí)現(xiàn)圖 4-17 所示的子網(wǎng)劃 分。路由器 2 提供了更多的可擴(kuò)展性，并且支持其他的 WAN 協(xié)議（如 ISDN，ATM 等） ，但 是成本提高了 4 倍。由于 T1 業(yè)務(wù)已經(jīng)能滿

15、足公司需要，所以路由器 1 是性能價(jià)格比最高的 選擇。 目標(biāo) 3：提供網(wǎng)絡(luò)管理能力 目標(biāo) 3 包括提供網(wǎng)絡(luò)管理能力來(lái)監(jiān)視和控制 3 個(gè)所在地的網(wǎng)絡(luò)附屬設(shè)備。 對(duì)目標(biāo) 3 的建議 對(duì)于此需求，我們建議采用支持簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）和遠(yuǎn)程監(jiān)控（RMON）的設(shè) 備。由于每一個(gè)推薦的設(shè)備都具有 SNMP 和 RMON 能力，所以可在單獨(dú)的某結(jié)點(diǎn)管理任一 設(shè)備。 我們推薦的網(wǎng)絡(luò)管理軟件是惠普（Hewlett Packard）的 Openview。該軟件包一般用于 PC 和 PC 服務(wù)器環(huán)境下，并且可以滿足用戶要求。對(duì)于擁有 100 個(gè)結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，該軟件大約需 要 5000 元。 目標(biāo) 4：為網(wǎng)絡(luò)增

16、加高速打印機(jī) 本目標(biāo)是為網(wǎng)絡(luò)中增加一個(gè)高速的黑白打印機(jī)和彩色打印機(jī)。 對(duì)目標(biāo) 4 的建議 對(duì)于此需求，我們建議仍然購(gòu)買現(xiàn)有的惠普打印機(jī)系列產(chǎn)品。這樣采用相同廠家的產(chǎn)品 可以盡量減少維護(hù)問(wèn)題。應(yīng)該在價(jià)格和性能之間權(quán)衡一下。表 4-10 列出了對(duì)高速和彩色打印 機(jī)的兩種選擇方案。 表 4-10 打印機(jī)價(jià)格表 打印機(jī)類型 價(jià)格 注釋 高速打印機(jī) 1 2600 16ppm,600X600DPI,32MBRAM 高速打印機(jī) 2 4300 32ppm,600X600DPI,64MBRAM 彩色打印機(jī) 1 3700 16ppm,600X600DPI,32MBRAM 彩色打印機(jī) 2 9000 24ppm,60

17、0X600DPI,32MBRAM 注：上述價(jià)格未經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，均為虛擬數(shù)字，僅供參考。 我們推薦黑白高速打印機(jī) 2， 因?yàn)樗?32 頁(yè)/min 的速度將有助于多網(wǎng)絡(luò)用戶的打印服務(wù)器。 我們同樣推薦彩色打印機(jī) 1，它雖然輸出慢一些，但這不很重要，因?yàn)樗幌窈诎状蛴?機(jī)那樣使用頻繁。 彩色打印機(jī) 2 會(huì)提高 50%的打印速度， 但是比彩色打印機(jī) 1 要貴幾乎一倍。 目標(biāo) 5：為重要任務(wù)提供 UPS 最后的需求是為 3 個(gè)擔(dān)負(fù)重要任務(wù)的服務(wù)器（兩臺(tái) Web 服務(wù)器和 1 臺(tái) Web 應(yīng)用服務(wù)器） 提供 UPS。有兩種類型的 UPS 可以滿足需求，如表 4-11 所示。 表 4-11 UPS 價(jià)格表 UPS 價(jià)格 注釋 UPS1 1900 小型 UPS，20min,6 端口 UPS2 2200 小型 UPS，20min,8 端口 注：上述價(jià)格未經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，均為虛擬數(shù)字，僅供參考。 對(duì)目標(biāo) 5 的建議 我們推薦使用 UPS1，因?yàn)橹挥?3 個(gè)服務(wù)器對(duì)業(yè)務(wù)起關(guān)鍵作用，需要后備電源。該配置滿 足了需求，并且為將來(lái)的擴(kuò)展提供了 3 個(gè)附加的輸出口。 表 4-12 中列出了推薦的安裝和升級(jí)所需的費(fèi)用。該費(fèi)用并沒(méi)有包括安裝的人力和材料費(fèi) 用。 表 4-12 推薦技術(shù)的成本總計(jì) 組 件 價(jià) 格 5 類 UTP 線纜（120