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3.3.2IPv4与IPv614

3.3.3IP地址分配原则16

3.3.4VLAN划分原则16

3.4产品介绍17

3.5产品配置清单21

1.1.1以太网技术

1.1.1.1交换式技术发展过程

以太网交换机，英文为SWITCH，也有人翻译为开关，交换器或称交换式集线器。

计算机技术与通信技术的结合促进了计算机局域网络的飞速发展，从六十年代末ALOHA的出现到九十年代中期1000MBPS交换式以太网的登台亮相，短短的三十年间经过了从单工到双工，从共享到交换，从低速到高速，从简单到复杂，从昂贵到普及的飞跃。

八十年代中后期，由于通信量的急剧增加，促使技术的发展，使局域网的性能越来越高，最早的1MBPS的速率已广泛地被今天的100BASE－T和100CG－ANYLAN替代，但是，传统的媒体访问方法都局限于使大量的站点共享对一个公共传输媒体的访问，既CSMA/CD。

九十年代初，随着计算机性能的提高及通信量的聚增，传统局域网已经愈来愈超出了自身的负荷，交换式以太网技术应运而生，大大提高了局域网的性能。

与现在基于网桥和路由器的共享媒体的局域网拓扑结构相比，网络交换机能显著的增加带宽。

交换技术的加入，就可以建立地理位置相对分散的网络，使局域网交换机的每个端口可平行、安全、同时的互相传输信息，而且使局域网可以高度扩充。

1.1.1.2交换机的诞生

局域网交换技术的发展要追溯到两端口网桥。

桥是一种存储转发设备，用来连接相似的局域网。

从互联网络的结构看，桥是属于DCE级的端到端的连接；

从协议层次看，桥是在逻辑链路层对数据帧进行存储转发；

与中继器在第一层、路由器在第三层的功能相似。

两端口网桥几乎是和以太网同时发展的。

以太网交换技术（SWITCH）是在多端口网桥的基础上与九十年代初发展起来的，实现OSI模型的下两层协议，与网桥有着千丝万缕的关系，甚至被业界人士称为"

许多联系在一起的网桥"

，因此现在的交换式技术并不是什么新的标准，而是现有技术的新应用而已，是一种改进了的局域网桥，与传统的网桥相比，它能提供更多的端口（4～88）、更好的性能、更强的管理功能以及更便宜的价格。

现在某些局域网交换机也实现了OSI参考模型的第三层协议，实现简单的路由选择功能，目前很热的第三层交换就是指此。

以太网交换机又与电话交换机相似，除了提供存储转发（STOREANGFORWORD）方式外还提供了其它的桥接技术，如：

直通方式（CUTTHROUGH）。

1.1.1.3交换式以太网的工作原理

以太网交换机的原理很简单，它检测从以太端口来的数据包的源和目的地的MAC（介质访问层）地址，然后与系统内部的动态查找表进行比较，若数据包的MAC层地址不在查找表中，则将该地址加入查找表中，并将数据包发送给相应的目的端口。

交换式以太网技术的优点：

交换式以太网不需要改变网络其它硬件，包括电缆和用户的网卡，仅需要用交换式交换机改变共享式HUB，节省用户网络升级的费用。

可在高速与低速网络间转换，实现不同网络的协同。

目前大多数交换式以太网都具有100MBPS的端口，通过与之相对应的100MBPS的网卡接入到服务器上，暂时解决了10MBPS的瓶颈，成为网络局域网升级时首选的方案。

它同时提供多个通道，比传统的共享式集线器提供更多的带宽，传统的共享式10MBPS/100MPS以太网采用广播式通信方式，每次只能在一对用户间进行通信，如果发生碰撞还得重试，而交换式以太网允许不同用户间进行传送，比如，一个16端口的以太网交换机允许16个站点在8条链路间通信。

特别是在时间响应方面的优点，使的局域网交换机倍受青睐。

它以比路由器低的成本却提供了比路由器宽的带宽、高的速度，除非有上广域网（WAN）的要求，否则，交换机有替代路由器的趋势。

直通式（cutthrouth），存储转发（store-and-forward）的比较：

直通方式的以太网络交换机可以理解为在各端口间是纵横交叉的线路矩阵电话交换机。

它在输入端口检测到一个数据包时，检查该包的包头，获取包的目的地址，启动内部的动态查找表转换成相应的输出端口，在输入与输出交叉处接通，把数据包直通到相应的端口，实现交换功能。

由于不需要存储，延迟（LATENCY）非常小、交换非常快，这是它的优点；

它的缺点是：

因为数据包的内容并没有被以太网交换机保存下来，所以无法检查所传送的数据包是否有误，不能提供错误检测能力，由于没有缓存，不能将具有不同速率的输入/输出端口直接接通，而且，当以太网络交换机的端口增加时，交换矩阵变的越来越复杂，实现起来相当困难。

存储转发方式是计算机网络领域应用最为广泛的方式，它把输入端口的数据包先存储起来，然后进行CRC检查，在对错误包处理后才取出数据包的目的地址，通过查找表转换成输出端口送出包。

正因如此，存储转发方式在数据处理时延时大，这是它的不足，单是它可以对进入交换机的数据包进行错误检测，尤其重要的是它可以支持不同速度的输入输出端口间的转换，保持高速端口与低速端口间的协同工作。

第二层和第三层交换及其与路由器方案的竞争。

如前所述，局域网交换机是工作在OSI第二层的，可以理解为一个多端口网桥，因此传统上称为第二层交换；

目前，交换技术已经延伸到OSI第三层的部分功能，既所谓第三层交换，第三层交换可以不将广播封包扩散，直接利用动态建立的MAC地址来通信，似乎可以看懂第三层的信息，如IP地址、ARP等，具有多路广播和虚拟网间基于IP、IPX等协议的路由功能，这方面功能的顺利实现得力于专用集成电路（ASIC）的加入，把传统的由软件处理的指令改为ASIC芯片的嵌入式指令，从而加速了对包的转发和过滤，使得高速下的线性路由和服务质量都有了可靠的保证。

目前，如果没有上广域网的需要，在建网方案中一般不再应用价格昂贵、带宽有限的路由器。

1.1.1.4虚拟局域网技术

交换技术的发展，允许区域分散的组织在逻辑上成为一个新的工作组，而且同一工作组的成员能够改变其物理地址而不必重新配置节点，这就是用到所谓的虚拟局域网技术（VLAN）。

用交换机建立虚拟网就是使原来的一个大广播区（交换机的所有端口）逻辑的分为若干个"

子广播区"

，在子广播区里的广播封包只会在该广播区内传送，其它的广播区是收不到的。

VLAN通过交换技术将通信量进行有效分离，从而更好地利用带宽，并可从逻辑的角度出发将实际的LAN基础设施分割成多个子网，它允许各个局域网运行不同的应用协议和拓扑结构。

总结来说，以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。

该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。

以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10BaseT以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。

直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。

而交换以太网是新近发展起来的先进网络技术。

它在保证与以太网协议兼容的前提下，提高网络利用率，减少网络资源争夺造成的冲突，使网络性能大幅度提高，以满足各类数据信息传输的要求。

因此此次网络主干仍将采用交换以太网技术以保证网络整体的优越性能。

根据应用的实际情况，建议选择带有三层路由功能的高速千兆核心交换机，桌面系统采用百兆/千兆接入，确保整个网络交换速率及吞吐量的同时，也合理的利用网络资源不造成资源浪费。

1.1.2网络分层

网络分层就是将网络节点所要完成的数据的发送或转发、打包或拆包,控制信息的加载或拆出等工作，分别由不同的硬件和软件模块去完成。

这样可以将往来通信和网络互连这一复杂的问题变得较为简单。

1.1.2.1网络层次的划分

ISO提出的OSI（OpenSystemInterconnection）模型将网络分为七层，即物理层（Phisical）、数据链路层（DataLink）、网络层（Network）、传输层（Transport）、会话层（Session）、表示层（Presentation）和应用层（Application）。

1.物理层（Physicallayer）是参考模型的最低层。

该层是网络通信的数据传输介质，由连接不同结点的电缆与设备共同构成。

主要功能是：

利用传输介质为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输并监控数据出错率，以便数据流的透明传输。

2.数据链路层（Datalinklayer）是参考模型的第2层。

主要功能是：

在物理层提供的服务基础上，在通信的实体间建立数据链路连接，传输以“帧”为单位的数据包，并采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。

3.网络层（Networklayer）是参考模型的第3层。

为数据在结点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径，以及实现拥塞控制、网络互联等功能。

　4.传输层（Transportlayer）是参考模型的第4层。

主要功能是向用户提供可靠的端到端（End-to-End）服务，处理数据包错误、数据包次序，以及其他一些关键传输问题。

传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因此，它是计算机通信体系结构中关键的一层。

5.会话层（Sessionlayer）是参考模型的第5层。

负责维扩两个结点之间的传输链接，以便确保点到点传输不中断，以及管理数据交换等功能。

6.表示层（Presentationlayer）是参考模型的第6层。

用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式，主要包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。

7.应用层（Applicationlayer）是参考模型的最高层。

为应用软件提供了很多服务，例如文件服务器、数据库服务、电子邮件与其他网络软件服务。

1.1.2.2网络规模分层

我们建议从逻辑上采用分层的建网思路，这样可使网络结构明晰，各层功能实体之间的作用定位清楚，接口开放，标准。

根据网络不同的规模，可分为核心层、汇聚层和接入层。

1.核心层：

主要完成的功能是给各业务汇接节点提供业务的汇聚、管理和分发处理，高带宽的IP业务承载交换通道；

一般采用三层背板交换带宽比较高的网络设备，提供高交换能力。

2.汇聚层：

汇聚层的功能主要是连接接入层节点和核心层中心。

汇聚层设计为连接本地的逻辑中心，仍需要较高的性能和比较丰富的功能。

3.接入层：

主要利用多种接入技术，覆盖终端设备，进行带宽和业务分配，实现用户的接入，接入节点设备完成多业务的复用和传输，双绞线等连接到用户。

一般采用二层的接入交换机。

本案中采用的是三层交换机.

根据现在信息系统的需求，我们建议采用两层网络设计：

核心层+汇聚层+接入层。

其中，核心层汇聚层融合了传统的核心层与汇聚层的功能，可称之为核心汇聚层。

而且网络设备发展至今，从性能上也无需汇聚层来分担处理业务，同时端口密度的持续增加，也为我们这种先进的组网方式提供了坚实的技术基础。

这样有利于扩大接入层的服务范围，降低网络建设成本。

1.1.3网络结构

网络中的计算机等设备要实现互联，就需要以一定的结构方式进行连接，这种连接方式就叫做"

拓扑结构"

，通俗地讲这些网络设备如何连接在一起的。

网络拓扑结构是抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式，是指网络电缆构成的几何形状，它能表示出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。

一般包括总线型、星型、树型、网型和环型。

总线型由于具有无法应用交换技术；

网络无法采用分层