網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-課件

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2020/12/17為何要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)？網(wǎng)絡(luò)工程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及技術(shù)問(wèn)題管理問(wèn)題組織問(wèn)題經(jīng)費(fèi)問(wèn)題必須遵守一定的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)方法

2020/12/17精品資料你怎么稱呼老師？如果老師最后沒(méi)有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒(méi)有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見(jiàn)爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥(niǎo)說(shuō)早早早……”一、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃古人云：謀定而后動(dòng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃必不可少實(shí)施網(wǎng)絡(luò)工程的首要工作就是要進(jìn)行規(guī)劃深入細(xì)致的規(guī)劃是成功構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的一半缺乏規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)必然是失敗的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、擴(kuò)展性、安全性、可管理性沒(méi)有保證通過(guò)科學(xué)合理的規(guī)劃能夠用最低的成本建立最佳的網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最高的性能提供最優(yōu)的服務(wù)2020/12/17網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要任務(wù)對(duì)業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、管理需要、增長(zhǎng)預(yù)測(cè)、安全要求、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等指標(biāo)給出盡可能明確的定量或定性分析和估計(jì)需求分析環(huán)境分析、業(yè)務(wù)需求分析、管理需求分析、安全需求分析規(guī)模與結(jié)構(gòu)分析確定網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析、與外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)方案擴(kuò)展性分析2020/12/17環(huán)境分析對(duì)企業(yè)的信息環(huán)境基本情況的了解和掌握辦公自動(dòng)化情況計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量配置和分布技術(shù)人員掌握專業(yè)知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)的狀況地理環(huán)境（如建筑物）可以對(duì)建網(wǎng)環(huán)境有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，便于后續(xù)工作的開(kāi)展2020/12/17業(yè)務(wù)需求及其需求分析目標(biāo)業(yè)務(wù)需求是企業(yè)建網(wǎng)中首要的環(huán)節(jié)，是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的基本決策依據(jù)就網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)絡(luò)、缺乏企業(yè)業(yè)務(wù)需求分析的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是盲目的，會(huì)為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)埋下各種隱患業(yè)務(wù)需求分析的目標(biāo)明確企業(yè)的業(yè)務(wù)類型明確應(yīng)用系統(tǒng)軟件種類明確對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能指標(biāo)（如帶寬、QoS）的要求2020/12/17業(yè)務(wù)需求分析需實(shí)現(xiàn)或改進(jìn)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)功能有哪些？需要的企業(yè)應(yīng)用有哪些？需要電子郵件服務(wù)嗎？需要Web服務(wù)器嗎？需要上網(wǎng)？需要什么樣的數(shù)據(jù)共享模式？需要多大的帶寬范圍？需要網(wǎng)絡(luò)升級(jí)嗎？2020/12/17網(wǎng)絡(luò)管理的需求網(wǎng)絡(luò)的管理是企業(yè)建網(wǎng)不可或缺的方面網(wǎng)絡(luò)是否按照設(shè)計(jì)目標(biāo)提供穩(wěn)定的服務(wù)主要依靠有效的網(wǎng)絡(luò)管理“向管理要效益”也是網(wǎng)絡(luò)工程的真理2020/12/17網(wǎng)絡(luò)管理的兩個(gè)方面網(wǎng)絡(luò)管理員利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)管軟件提供的功能對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的操作指通常所說(shuō)的網(wǎng)管，它在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單時(shí)，可以很好地完成網(wǎng)管職能人為制定的管理規(guī)定和策略，用于規(guī)范人員操作網(wǎng)絡(luò)的行為隨著現(xiàn)代企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的日益擴(kuò)大，逐漸顯示出它的重要性，尤其是網(wǎng)管策略的制定對(duì)網(wǎng)管的有效實(shí)施和保證網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)行是至關(guān)重要的

2020/12/17管理需求分析是否需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理？誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理？需要哪些管理功能？選擇哪個(gè)供應(yīng)商的網(wǎng)管軟件，是否有詳細(xì)的評(píng)估？選擇哪個(gè)供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其可管理性如何？怎樣跟蹤和分析處理網(wǎng)管信息？如何更新網(wǎng)管策略？2020/12/17網(wǎng)絡(luò)的安全性問(wèn)題隨著企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和開(kāi)放程度的增加，網(wǎng)絡(luò)安全的問(wèn)題日益突出網(wǎng)絡(luò)在為企業(yè)做出貢獻(xiàn)的同時(shí)，也為工業(yè)間諜和各種黑客提供了更加方便的入侵手段和途徑早期一些沒(méi)有考慮安全性的網(wǎng)絡(luò)不但蒙受了巨額經(jīng)濟(jì)損失，而且使企業(yè)形象遭到無(wú)法彌補(bǔ)的破壞一個(gè)著名的例子是Yahoo網(wǎng)站遭黑在Yahoo舉辦最新網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)發(fā)布會(huì)的前夜，黑客入侵Y，更改了主頁(yè)，一時(shí)舉世嘩然2020/12/17安全性需求分析企業(yè)的敏感性數(shù)據(jù)及其分布情況網(wǎng)絡(luò)用戶的安全級(jí)別可能存在的安全漏洞網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全功能要求網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件的安全評(píng)估應(yīng)用系統(tǒng)的安全要求防火墻技術(shù)方案安全軟件系統(tǒng)的評(píng)估網(wǎng)絡(luò)遵循的安全規(guī)范和達(dá)到的安全級(jí)別2020/12/17網(wǎng)絡(luò)安全要達(dá)到的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的控制信息訪問(wèn)的控制信息傳輸?shù)谋Ｗo(hù)攻擊的檢測(cè)和反應(yīng)偶然事故的防備事故恢復(fù)計(jì)劃和制定物理安全的保護(hù)災(zāi)難防備計(jì)劃2020/12/17確定網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模工作組或小型辦公室局域網(wǎng)部門(mén)局域網(wǎng)企業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)2020/12/17明確網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的好處便于制定適合的方案選購(gòu)合適的設(shè)備提高網(wǎng)絡(luò)的性能價(jià)格比2020/12/17網(wǎng)絡(luò)規(guī)模分析哪些部門(mén)需要進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)？哪些資源需要上網(wǎng)？有多少網(wǎng)絡(luò)用戶？采用什么檔次的設(shè)備？網(wǎng)絡(luò)及終端設(shè)備的數(shù)量？2020/12/17網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)受企業(yè)的地理環(huán)境制約，尤其是局域網(wǎng)段的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它幾乎與建筑物的結(jié)構(gòu)一致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的規(guī)劃要充分考慮企業(yè)的地理環(huán)境，以利于后期工作的實(shí)施例如結(jié)構(gòu)化綜合布線工程設(shè)計(jì)與實(shí)施網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制約因素2020/12/17網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)（訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的入口）的數(shù)量網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的分布位置網(wǎng)絡(luò)連接的轉(zhuǎn)接點(diǎn)分布位置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的位置網(wǎng)絡(luò)中各種連接的距離參數(shù)其它結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)中的基本指標(biāo)2020/12/17網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)分析是否與Internet聯(lián)網(wǎng)？用撥號(hào)上網(wǎng)還是租用專線？帶寬多少？與專用網(wǎng)絡(luò)連接嗎？上網(wǎng)用戶授權(quán)和計(jì)費(fèi)2020/12/17網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性有兩層含義指新的部門(mén)能夠簡(jiǎn)單地接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)新的應(yīng)用能夠無(wú)縫地在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)考慮到擴(kuò)展性分析網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的技術(shù)指標(biāo)估計(jì)網(wǎng)絡(luò)未來(lái)的增長(zhǎng)，以滿足新的需求保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性保護(hù)企業(yè)的投資2020/12/17網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性分析企業(yè)需求的新增長(zhǎng)點(diǎn)有哪些？網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和布線的預(yù)留比率是多少？哪些設(shè)備便于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展？帶寬的增長(zhǎng)估計(jì)主機(jī)設(shè)備的性能操作系統(tǒng)平臺(tái)的性能2020/12/17二、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地址分配與聚合設(shè)計(jì)冗余設(shè)計(jì)2020/12/17網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)良的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)2020/12/17分層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法一個(gè)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)往往被分為幾個(gè)較小的部分它們之間既相對(duì)獨(dú)立又互相關(guān)聯(lián)這種化整為零的做法是分層進(jìn)行的通常網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆謱咏Y(jié)構(gòu)包括三個(gè)層次核心層分布層接入層2020/12/172020/12/17各層自身的規(guī)劃目標(biāo)核心層處理高速數(shù)據(jù)流，其主要任務(wù)是數(shù)據(jù)分組交換分布層負(fù)責(zé)聚合路由路徑，收斂數(shù)據(jù)流量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)2020/12/17分層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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)散到低速鏈接上接入層路由器因此可以采用較小的設(shè)備它們交換數(shù)據(jù)包需要較少的時(shí)間具備更強(qiáng)的執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)策略的處理能力2020/12/172020/12/17分層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（續(xù)）分層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固有的缺點(diǎn)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)失效的鏈接會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)遭到嚴(yán)重的損壞克服單點(diǎn)故障的方法是采用冗余手段，但這會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的增加2020/12/17核心層設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要工作交換數(shù)據(jù)分組設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)不要在核心層執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)策略，盡量避免增加核心層路由器配置的復(fù)雜程度核心層所有設(shè)備應(yīng)具有足夠的路由信息，保證充分的可達(dá)性2020/12/17核心層的具體設(shè)計(jì)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)很小時(shí)，通常核心層只包含一個(gè)路由器，該路由器與分布層上所有的路由器相連如果網(wǎng)絡(luò)更小的話，核心層路由器可以直接與接入層路由器連接，分層結(jié)構(gòu)中的分布層就被壓縮掉了

這樣設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)易于配置和管理，但是其擴(kuò)展性不好，容錯(cuò)能力差2020/12/17分布層設(shè)計(jì)要點(diǎn)分布層主要工作將大量低速的鏈接（與接入層設(shè)備的鏈接）通過(guò)少量寬帶的鏈接接入核心層，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)量分布層主要設(shè)計(jì)目標(biāo)隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化控制路由表的大小收斂網(wǎng)絡(luò)流量2020/12/17分布層設(shè)計(jì)要點(diǎn)分布層主要工作將大量低速的鏈接（與接入層設(shè)備的鏈接）通過(guò)少量寬帶的鏈接接入核心層，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)量分布層主要設(shè)計(jì)目標(biāo)隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化控制路由表的大小收斂網(wǎng)絡(luò)流量2020/12/17分布層設(shè)計(jì)要點(diǎn)分布層主要工作將大量低速的鏈接（與接入層設(shè)備的鏈接）通過(guò)少量寬帶的鏈接接入核心層，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)量分布層主要設(shè)計(jì)目標(biāo)隔離拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化控制路由表的大小收斂網(wǎng)絡(luò)流量2020/12/17接入層設(shè)計(jì)目標(biāo)（二）控制訪問(wèn)由于接入層是用戶接入網(wǎng)絡(luò)的入口，所以也是黑客入侵的門(mén)戶控制策略防止直通的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分組級(jí)別的過(guò)濾其他邊緣服務(wù)（標(biāo)記數(shù)據(jù)服務(wù)屬性、關(guān)閉通道）2020/12/17基本的分組過(guò)濾策略嚴(yán)禁欺騙：例如在圖1-3中僅允許來(lái)自/24的數(shù)據(jù)通過(guò)路由器嚴(yán)禁廣播源：圖1-3中源地址不接收來(lái)自55地址的廣播和55網(wǎng)段的廣播，同時(shí)廣播應(yīng)被接入層的設(shè)備過(guò)濾掉

2020/12/172020/12/17對(duì)于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃而言，分層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是最有效的，它具有以下優(yōu)勢(shì)：把一個(gè)大問(wèn)題分解成幾個(gè)小問(wèn)題，從而容易解決將局部拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變所產(chǎn)生的影響降至最小減少路由器必須存儲(chǔ)和處理的數(shù)據(jù)量提供良好的路由聚合數(shù)據(jù)流收斂拓?fù)湓O(shè)計(jì)總結(jié)2020/12/17地址的分配設(shè)計(jì)地址分配是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中要點(diǎn)之一地址分配方案將直接影響網(wǎng)絡(luò)的可靠性、穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性等重要性能因?yàn)榈刂芬坏┓峙浜螅涓牡碾y度和對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響程度很大正確的地址分配方案需要要充分考慮的指標(biāo)路由表的大小拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化后，相應(yīng)信息所必須傳輸?shù)木嚯x消除對(duì)上述指標(biāo)影響的有效方法是聚合2020/12/17地址分配的策略按申請(qǐng)順序在一個(gè)大地址池（Addresspool）中取出需要的地址按行政劃分將地址分開(kāi)，使每一個(gè)部門(mén)都有一組供其使用的地址按地域劃分將地址分開(kāi)，使部門(mén)內(nèi)每個(gè)辦公室都有一組供其使用的地址按拓?fù)浞绞皆摲绞交诰W(wǎng)絡(luò)的鏈接點(diǎn)（在某些網(wǎng)絡(luò)中可能與按地址劃分相似）2020/12/17冗余設(shè)計(jì)冗余可以簡(jiǎn)單地理解為備用2020/12/17為什么需要冗余?網(wǎng)絡(luò)中存在單點(diǎn)故障，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)定性如何進(jìn)行冗余規(guī)劃設(shè)計(jì)而不破壞網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性呢？首先的一點(diǎn)是要遵循兩個(gè)要求2020/12/17冗余設(shè)計(jì)要求只有在正常路徑斷掉時(shí)，才使用冗余路徑，除非冗余路徑用作平衡負(fù)載之用一般不要將冗余路徑用于負(fù)載平衡，否則當(dāng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障需要征用冗余路徑時(shí)，網(wǎng)絡(luò)由于負(fù)載失衡而產(chǎn)生不穩(wěn)定性如果設(shè)備或鏈路不是為數(shù)據(jù)通信規(guī)劃的，就不要在其上傳輸數(shù)據(jù)只要正常路徑可用，就不要用備用鏈路來(lái)傳輸正常的數(shù)據(jù)2020/12/17冗余在核心層、分布層、接入層三個(gè)層次上都可實(shí)現(xiàn)2020/12/17核心層冗余設(shè)計(jì)的目標(biāo)減少跳（hop）數(shù)減少可用的路徑數(shù)量增加核心層可承受的故障數(shù)量2020/12/17常見(jiàn)的核心冗余規(guī)劃完全網(wǎng)狀核心層規(guī)劃，如圖1-10在完全網(wǎng)狀規(guī)劃中，每個(gè)核心層路由器都與相關(guān)核心層路由器相連接，提供了最大的冗余可能性。完全網(wǎng)狀核心層規(guī)劃的特點(diǎn)多個(gè)到任意目的地的可用路徑正常情況下，到任意目的地要2跳最壞的情況下，最大的跳數(shù)為42020/12/172020/12/17常見(jiàn)的核心冗余規(guī)劃（續(xù)一）完全網(wǎng)狀核心層規(guī)劃的優(yōu)點(diǎn)提供了最大的冗余度和最少的跳數(shù)完全網(wǎng)狀核心層規(guī)劃的缺點(diǎn)采用完全網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大型網(wǎng)絡(luò)會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的冗余路徑增加了核心層路由器選擇最佳路徑的計(jì)算量加大了收斂的時(shí)間2020/12/17常見(jiàn)的核心冗余規(guī)劃（續(xù)二）部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的核心層規(guī)劃，如圖1-11所示該方案是折衷了跳數(shù)、冗余和網(wǎng)絡(luò)中路徑數(shù)量的好方案正常情況下，該網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸不會(huì)超過(guò)3跳。當(dāng)部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大后，相應(yīng)的跳數(shù)依舊比較小部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)某些路由協(xié)議不能很好地處理多點(diǎn)到多點(diǎn)的部分網(wǎng)狀規(guī)劃，因此在某些核心層里最好仍使用點(diǎn)到點(diǎn)的鏈接。2020/12/172020/12/17分布層冗余方法雙歸接入核心層，如圖1-12所示分布層路由器A通過(guò)連接到2個(gè)核心層路由器接入核心層雙歸接入提供了非常好的冗余，當(dāng)一個(gè)路由器或一個(gè)鏈接丟失時(shí)，不會(huì)削弱路由器后任何目的地的可到達(dá)性2020/12/