软考网络规划设计师学习笔记汇总五.docx

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软考网络规划设计师学习笔记汇总五

软考网络规划设计师学习笔记汇总（五）

　通信规范（P330-357）

　　1、通信规范分析

　　包括：

通信模式分析、通信边界分析、通信流分布分析、通信量分析、网络基准分析、编写通信规范。

　　2、通信模式

　　通信模式基本与应用软件的网络处理模型相同，也分为4种：

　　对等通信模式：

　　参与的网络节点是平等角色，即是服务的提供者，也是服务的享受者。

　　流量通常是双向对称的。

　　最大用用途在于局域网段中，另外还有P2P。

　　典型的对等通信模式包括以下内容：

（1）利用P2P协议的BT、超级旋风等软件

（2）处于远程站点的商业人员之间使用视频会议系统召开会议是对等通信应用的一个例子。

　　在进行通信规范分析时，可以认为对于每个节点来说，都抽象成一个双向的输入输出流，该流的输入和输出流量一致。

　　客户机-服务器通信模式：

　　由服务器负责进行应用计算、客户机进行用户交互的通信模式，也是目前应用最为广泛的一种通信方式。

它有其方向性，通信流取决于各个客户机使用的应用程序类型。

　　信息流量以双向非对称的方式流动，可以分解成客户机至服务器和服务器至客户机两个住处流向，在不同的应用中，这两个流向的通信流量是不同的，要分开进行计算。

（1）服务器至客户机流量大：

主要是多媒体类型服务，基于HTTP协议的WWW服务、OLAP等服务，也属于这种情况。

可以忽略客户端至服务器端的流量。

（2）客户机至服务器流量大：

应用比较少，是基于SNMP协议的网管服务。

主要是监控、日志等类型的服务，在进行通信规范设计时，可以对服务器至客户机的流量进行忽略。

（3）双向流量大：

大多数应用双向的流量都比较大。

在进行通信规范设计时，这类服务的双向流量都不能被忽略，应根据应用的情况评估流量的大小。

　　浏览器-服务器通信模式：

　　是三层模式与四层模式的典型代表。

这咱模式较为特殊，可以将应用服务器与客户机之间的通信看成是一个典型的C/S通信模式，而将应用服务器与数据库服务器之间的通信看成是一个只有一台客户机的C/S通信模式。

应用服务器与客户机之间的通信，一般情况下属于“服务器至客户机流量大”的类型;而应用服务器与数据库之间的通信，一般属于“双向流量大”的类型。

　　分布式计算通信模式：

　　它的常务委员流量特征比较复杂，一般情况下系统中存在少量任务管理节点和大量计算节点。

通信流量难以预测。

　　大多数时候，网络节点会同时工作在多种模式下。

　　3、通信边界

　　通信边界主要以三种形式存在：

　　局域网通信边界：

　　主要是网络中的冲突域和广播域。

主要是通过划分冲突域和广播域来限制通信量。

　　在网络中划分广播域可以采用两种方法，一种方法是采用交换机上提供的虚拟局域网技术（VLAN），另外一种方法是采用路由器连接多个交换机形成的广播域

　　一般情况下路由器的一个端口就是一个独立的物理广播域。

VLAN划分出来的广播域是逻辑边界。

　　广域网络中的通信边界：

　　广域网的通信边界，主要由路由的自治系统、路由协议中的域和各局域网构成。

　　虚拟专用网络的通信边界：

　　实现VPN的协议分成三种：

第一种是工作于第二层数据链路层的L2TP等隧道协议，第二种是工作于第三层网络层的IPSec、GRE等隧道协议，第三种是依据标签封装机制而形成的MPLSVPN技术。

　　4、通信流量分布的简单规则

　　80/20规则：

对一个网段内部的通信流量，不进行严格的分布分析，仅仅是根据对用户和应用需求的统计，产生网段内的通信问题大小，主为总量的80%是在网段内部的流量，而20%是对网段外部的流量。

　　80/20规则适用于内部交流较多、外部访问相对较少、网络较为简单、不存在特殊应用的网络或网段。

　　20/80规则：

根据对用户和应用需求的统计，产生网段内的通信总量大小，认为总量的20%是在网段内部的流量，而80%是对网段外部的流量。

　　虽然80/20规则和20/80规则是一些简单的规则，但是这些规则是建立在大量的工程经验基础上的。

　　5、通信流量分析的步骤

（1）把网络分成易管理的网段。

（2）确定个人用户和网段应用的通信流量。

　　（3）确定本地和远程网段上的通信流量。

　　（4）对每个网段重复步骤

（1）～（3）。

　　（5）分析基于各网段信息的广域网和网络骨干的通信流量。

　　6、网络基准

　　基准法是更为精确的基于通信流量的计算法。

对于升级的网络工程，基准法可替代通信流量计算法作为设计依据，也可以配合合用;对于新建网络工程，可以使用基准法中的仿真机制，作为设计工作的验证机制。

　　采用基准法测量需要专门的监视器设备和应用软件，一般很昂贵，所以通常只依靠估算法确定和记录网络的性能。

但是只要条件允许，最好能同进使用估算法和基准法。

　　7、编写通信规范说明书

　　通信规范说明书是通信分析阶段的主要产物，它描述的是当前网络正在做什么。

　　通信说明书由下面主要内容组成：

执行情况概述、分析阶段概述、分析数据总结、设计目标建议、申请批准部分、修改说明书。

逻辑网络设计A（P357-408）

　　1、逻辑设计过程概述

　　逻辑设计过程主要由以下4个步骤组成：

　　确定逻辑设计目标

　　网络服务评价

　　技术选项评价

　　进行技术决策

（1）逻辑网络设计目标

　　目标主要来自于需求分析说明书中的内容，网络需求部分。

一般情况下，逻辑网络设计的目标包括以下一些内容：

　　合适的应用运行环境。

　　成熟而稳定的技术选型。

　　合理的网络结构。

　　合适的运营成本。

　　逻辑网络的可扩充性能。

　　逻辑网络的易用性。

　　逻辑网络的可管理性。

　　逻辑网络的安全性。

（2）需要关注的问题

　　设计要素：

用户需求、设计限制、现有网络、设计目标。

　　设计面临的冲突：

最低的安装成本、最低的运行成本、最高的运行性能、最大的适应性、最短的故障时间、最大的可靠性、最大的安全性。

不可能存在一个网络设计方案，能够使得所有的子目标都达到最优。

可采用优先级和建立权重的方法权衡各目标的关心度。

　　成本与性能：

设计方案时，所有不超过成本限制、满足用户要求的方案，都称为可行方案。

　　款项支付：

网络建设的成本分为一次性投资作周期性投资。

合理的支付能保证工程的进度和质量。

　　（3）主要网络服务

　　网络管理服务：

网络故障诊断、网络的配置及重配置、网络监视。

　　网络安全：

明确需要安全保护的系统、确定潜在的网络弱点和漏洞、尽量简化安全、安全制度。

　　（4）技术评价

　　通信带宽、技术成熟性、连接服务类型、可扩充性、高投资产出。

　　（5）具体工作内容

　　逻辑网络设计工作主要包括如下的内容：

　　网络结构的设计

　　物理层技术选择

　　局域网技术选择与应用

　　广域网技术选择与应用

　　地址设计和命名模型

　　路由选择协议

　　网络管理

逻辑网络设计文档

2、网络结构设计

　　网络结构与网络拓扑结构的最大区别：

网络拓扑结构中，只有点和线，不会出再任何的设备和计算机节点;网络结构主要是描述连接设备和计算机节点的连接关系。

（1）局域网结构：

　　核心局域网结构

　　双核心局域网结构

　　环形局域网结构

　　层次局域网结构

（2）广域网结构

　　单核心广域网结构

　　双核心广域网结构

　　环形广域网结构

　　半冗余广域网结构

　　对等子域广域网结构

　　层次子域广域网结构

　　C、层次化设计的原则

　　a、在设计时，设计者应该尽量控制层次化的程序，一般情况下，由核心层、会聚层、接入层三个层次就足够了。

　　b、在卑怯应当保持对网络结构的严格控制。

　　c、为了保证网络的层次性，不能在设计中随意加入额外连接。

　　d、在进行设计时，应当首先设计接入层，再集资完成各上层的设计。

　　e、除去接入层的其他层次，应尽量采用模块化方式，每个层次由多个模块或者设备集合构成，每个模块间的边界应非常清晰。

　　（4）网络冗余设计

　　网络冗余设计中，对于通信线路常见的设计目标主要有两个：

一个是备用路径，另外一个是负载分担。

3、物理层技术选择

（1）技术选择原则

　　可扩展性与可伸缩性

　　可靠性、可用性和可恢复性

　　安全性

　　节约与成本

（2）物理介质和网卡的考虑

　　注意P377表2-14中物理介质特性和表2-15中网上特性表

　4、局域网技术选择与应用

（1）生成树协议（IEEE802.1D）

　　STP是实现交换机设备间透明桥接的关键技术。

交换机之间通过发送桥接协议数据单元（BPDU）来建立和维护生成树，协议在交换机启动时就参与了STP的收敛过程，当设备的端口、连接发生变化时，也会发送维护数据单元。

　　a、STP收敛过程：

4个步骤。

　　确定最优BPDU的顺序标准如下：

　　最小根网桥ID

　　到根网桥的最低路径开销

　　发送者最小桥ID

　　最小端口ID

　　交换机的所有端口在启动后将经历4个阶段：

　　阻塞、监听、学习、传输

　　b、选择根网桥

　　如果默认，最小的MAC地址交换机就成了根网桥。

　　设计人员必须针对STP，对交换机的优先权部分进行手工设置，通过确保特定的交换机拥有较小的优先权，来避免低速、非核心交换机成为根网桥。

　　c、根保护

　　根保护功能需要在所有不应该成为根网桥的交换机的所有端口上开启，避免这些产端口成为根端口。

　　d、STP更新时间

　　一般情况下STP协议更新的时间为30s，特殊情况会长达50s;默认传送时延为15s，默认最大计时为20s。

　　一旦网络中出现较大的连接关系变化，则意味着局域网络可能中断30s或者50s。

（2）扩展生成树协议（IEEE802.1W、IEEE802.1S）

　　A、快速生成树协议（RSTP，IEEE802.1W）

　　B、基于VLAN的扩展协议：

IEEE802.1S、Espan、BPDU倾斜检测

　　（3）虚拟局域网

　　A、VLAN划分方法

　　5种方法：

基于设备端口、基于MAC地址、基于网络地址、基于IP组播、基于策略。

　　注意各种方法的优缺点。

基中基于端口划分的方法最常用。

　　B、VLAN划分方案

　　管理VLAN、服务器VLAN、用户的部门VLAN

　　C、VLAN的跨设备互连

　　一般来说，在基于端口方式下，网络端口可以处于以下几种状态：

　　静态访问端口、动态访问端口、VLAN互连端口（TRUNK）

　　对于Trunk端口一般要考虑以下配置信息：

　　Trunk端口允许互连的VLAN、封装协议、Trunk端口的默认VLAN。

　　D、VLAN间路由

　　借助于独立路由器、借助于三层交换机。

　　目前借助于三层交换机实现VLAN间通信是局域网设计的主流方法。

　　（4）无线局域网

　　设计无线局域网络需要考虑以下四个部分的内容：

　　A、定位AP实现最大覆盖率

　　B、无线局域网中的虚拟局域网设计

　　C、冗余无线接入点

　　D、网络SSID

　　（5）线路冗余和负载分担

　　备份方式：

网络必须丰在交换机或者链路处于闲置的状态，导致资源的浪费。

　　负载分担方式：

可以避免冗余设备和冗余链中在网络中的闲置。

　　（6）交换机设备应用

　　A、链路聚合：

是将两个或更多数据信道结合成一个单个的信道，该信道以一个单个的更高带宽的逻辑链路出现，采用链路聚合后，逻辑链路的带宽增加了大约（n-1）倍，n为聚合的路数。

　　B、冗余网关：

大多数核心交换机都会提供冗余网关协议，使得网络中至少两台交换机成为各个VLAN的网关，避免网关的单点故障效应。

常见的冗余网关协议包括通用的虚拟路由器冗余协议（VRRP）和Cisco公司提供的热备份路由器协议（HSRP）与