12第十二章 网络规划设计.docx
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12第十二章网络规划设计
第12章网络规划和设计
结构化布线系统
1、建筑物综合布线系统(PremisesDistributionSystem,PDS)
2、智能大厦布线系统(IntelligentBuildingSystme,IBS)
3、工业布线系统(IndustryDistributionSystem,IDS)
PDS分为六个子系统:
①工作区子系统小于等于10米,信息插座,距离地面30-50cm,通常一个信息插座负责9平米空间。
②水平布线子系统(Horizontal)配线架到信息插座,最大长度90米。
交换机到办公室
③管理子系统(Administration)每一楼需要一个配线间(弱电井)用于放置交换机、集线器、配线架。
④干线子系统(Backbone)使用垂直大对数铜缆或光缆,连接管理子系统和设备间子系统。
(光纤)
⑤设备间子系统(Equipment)选择建筑物的中间层(机房)
⑥建筑群子系统。
(Campus)也叫园区子系统,它是连接各个建筑物的通信系统。
网络系统生命周期一个网络系统从构思开始,到最后被淘汰的过程称为网络生命周期。
1.四阶段周期:
分构思与规划阶段、分析与设计阶段、实施与构架阶段、运行与维护阶段,阶段之间有一定重叠。
四阶段周期的优点在于工作成本较低、灵活性好,适用于网络规模较小,需求较为明确、网络结构比较简单的工程项目。
成本小、简单、灵活、需求明确
2.五阶段周期一次迭代划分为5个阶段。
1)需求规范。
2)通信规范。
3)逻辑网络规范设计。
4)物理网络设计。
5)实施阶段。
类似软件工程中的瀑布模型。
这种方法的优势:
所有计划在较早的阶段完成、系统负责人对系统的具体情况以及工作进度都非常清楚,更容易协调工作。
瀑布模型、无重叠
缺点:
死板不灵活。
用户需求发生变化,经常修改,影响工作的进程。
较为严谨,适用于网络规模较大、需求较为明确,需求改变较小的网路工程。
3.六阶段周期在五阶段周期的实施阶段后增加了测试和优化。
需求分析、逻辑设计、物理设计、设计优化、实施及测试、监测及性能优化。
六阶段周期偏重于网络的测试和优化,侧重于网络需求的的不断变更,由于其严格的逻辑设计和物理设计规范,使得这种模式适合于大型网络的建设工作。
例如:
在网络建设初期,由于网络规模比较小,因此第一次迭代周期的开发工作应采用四阶段模式。
随着应用的发展,需要基于初期建成的网络进行全面的网络升级,可以在第二次迭代周期中采用五阶段或六阶段的模式。
根据五阶段迭代周期模型,网络开发划分为:
现有网络体系分析,即通信规范分析。
确定网络逻辑结构,即逻辑网络设计。
确定网络物理结构,即物理网络设计。
安装和维护。
1)需求分析
收集需求规范:
1业务需求②用户需求③应用需求④计算机平台需求
⑤网络通信需求。
产生一份 需求说明书
2)现有网络系统的分析。
①现有网络的拓扑结构
②现有网络的容量,以及新网络所需的通信量和通信模式
③详细统计数据,直接反映现有网络性能的测量值
④Internet接口和广域网提供的服务质量报告
⑤限制因素列表,例如使用线缆和设备清单。
3)确定逻辑网络结构
①网络逻辑设计图②IP地址分配方案③安全管理方案
④具体的软/硬件、广域网连接设备和基本的网络服务。
⑤照片和培训网络员工的具体说明。
⑥对软/硬件费用、服务提供费用及员工和培训费用的初步估计。
4)确定网络物理结构
①网络物理结构图和布线方案②设备和部件的详细列表清单
③软/硬件和安装费用的估算④安装日程表,详细说明服务时间以及期限⑤安装后的测试计划⑥用户的培训计划
5)安装和维护
必须准备好人员、培训、服务和协议等资源。
网络设计的约束因素1、来自于政策。
2、预算。
3、时间。
4、应用目标。
需求分析的规范
1、业务需求1)观察和问卷调查2)集中访谈3)采访关键人物
2、用户需求
3、应用需求
4、计算机平台需求
5、网络需求。
6)网络安全需求
安全技术技术措施包括:
①机房及物理线路安全②网络安全
③系统安全④应用安全⑤安全信任体系
通信流量分析例如80/20规则,或20/80规则等。
80/20规则是传统网络中广泛应用的一般规则。
80/20规则适用与内部交流多,外部访问相对较少。
20/80规则,认为20%是网段内部的流量,而80%是网段外部的流量。
逻辑网络设计:
1)网络结构的设计2)物理层技术的选择3)物理网技术的选择
4)广域网技术的选择与应用5)地址设计和命名模型
6)路由选择协议7)网络管理8)网络安全
9)逻辑网络设计文档
网络结构设计:
1、局域网主要讨论数据链路层的设备互连方方式
2、广域网结构主要讨论网络层的设备互联方式
双核心局域网结构:
采用三层或多层交换机,核心交换机之间运行特定的网关保护或负载均衡协议,例如:
HSRP、VRRP和GLBP等。
环形局域网结构双RPR协议
层次局域网结构:
1、核心层实现高速数据转发。
2、汇聚层实现丰富的接口和接入层之间的互访控制(策略控制)3、接入层实现用户接入
网络冗余设计主要目标:
一个是备用路径(冗余备份),另一个是负载分担。
单臂路由器的配置:
广域网络技术:
传统的PSTN接入技术主要使用两种协议,分别为PPP和SLIP,其中SLIP(串行线路网际协议)只能为TCP/IP提供通道。
综合业务数据网(ISDN)
1、基本速率接口主要用于个人用户的远程接入(144K)2、基群速率接口主要用于企业或者团体的接入(1.984M)
线缆调制解调器接入
线缆调制解调器运行在有线电视(CATV),典型的CATV提供25~50Mbps的下行和2~3Mbps的上行带宽。
光纤/铜缆(HybridFiber/Coax,HFC),依赖运营商的线缆调制解调器终结设备(CMTS)。
客户端采用CableModem相连,并分解出有线电视,计算机网络和电话信号。
CableModem(大猫)。
数字用户线路远程接入
数字用户线路(DSL),通过电话线提供高速数据传输。
非对称DSL,1.544~9Mbps的高速下行信道。
用的最多ADSL(小猫)VDSL最高速率(下行58M)记忆口诀:
AVRC都是非对称AV日产
宽带接入服务器(BRAS)
广域网互联技术
1、数字数据网(DigitalDataNetwork,DDN)
2、SDH(SynchronousDigitalHierarchy,同步数字体系)用同步光网络(SONET))
SDH网络是基于光纤的同步数字传输网络,采用分组交换和时分复用(TDM)技术。
TDM成本便宜
STM-1的传输速率为155.520Mbps。
(相当于SONETOC-3的速率)
SDH是主要的广域网互联技术,利用运营商的SDH网络实现互联,可以采用两种方式,分别是IPVOERSDH和PDH兼容方式。
①IPoverSDH,接口主要是POS接口,该接口可以提供STM-1及以上的速率。
②准同步数字系列(PDH)兼容方式,63个E1信道,同时向63个用户提供2Mbps接入速率。
提供两种方式接口,一是传统E1接口,二是封装的多个E1的CPOS。
通过所SDH网络实现网络互连:
3、MSTP
SDH的多业务传送平台(MSTP)
4、传统VPN技术虚拟专用网络,二层协议主要是对传统拨号协议PPP的扩展,典型协议为L2TP。
典型的三层协议包括IPSec和GRE,其中,IPSec主要在IP协议上实现封装,GRE是一种规范,可以适用于多种协议的封装。
5、MPLSVPN技术
MPLS技术主要为了提高路由器转发速度而提出的。
其核心思想是利用标签交换取代复杂路由运算和路由交换。
核心是在IP数据包之外封装一个32位的MPLS包头(属于2.5层)
典型MPLSVPN平台主要设备:
①P设备。
②PE设备。
③CE设备。
P路由器是MPLS核心网中的路由器,这些路由器只负责依据MPLS标签转发。
高速转发
PE路由器是MPLS核心网上的边缘路由器与用户CE路由器互连,PE设备负责待传送数据包的MPLS标签的生成和弹出。
标签生成和弹出
CE路由器是直接与电信运营商相连的用户端路由器。
接客户端
网络故障诊断与故障排除工具。
排除工具分三类:
1、设备或系统诊断命令、2、网络管理工具。
3、专用故障排除工具。
诊断命令:
show、debug、ping、trace。
网络管理工具:
CiscoWorks、HPOpenView
故障排除工具:
欧姆表、数字万用表及电缆测试器。
时域反射计与光时域反射计。
时域反射计(TimeOomainReflectors,TDR)测试电缆。
光时域反射计(OpticalTimeDomainReflectors,OTDR)光纤测试,断接盒、只能测试盘和位/数据块错误测试器。
网络监视器:
网络分析仪也称为协议分析仪(protocolanalyzer)
物理层及其诊断:
showinterface命令,参考连线,指示灯。
数据链路层及其诊断:
使用show命令查看
网络层及其整段:
showiproute看路由表
应用层及其诊断:
showrunping
网络规划案例案例2,拓扑如图:
分公司(AS2)采用OSPF,总公司(AS1)采用RIPv2路由协议。
有两个出口S0连接ISP1,S1连接ISP2。
注意各路由器标注有IP地址的端口。
1、需要过滤进入LAN1的路由更新,可以将连接LAN1的Fa0/0端口配置为被动端口,只接收路由更新不发送路由更新。
将Router2的Fa0/0配置为被动接口。
2、将访问控制列表设置在Router5上。
3、在Router1上配置策略路由:
每个路由图应用到Router1的适当接口,指进入路由器的接口
4、在两个自治系统的边界路由器Router1上设置路由重发布(OSPF路由重发布命令)
配置RIP协议和路由重发布。