第三课网络规划.ppt

1、网络规划网络规划n网络规划其实很难.n一个合格的网络设计师需要具备如下条件：n精通TCP/IP协议族中数十个协议的原理.n精通N家厂商的N百种设备的性能和配置.n还要具备统筹学、经济学、哲学的基本思想.n丰富的实践经验和组织协调能力.n对网络中的新技术保持高度的敏感性.n胆大心细、临危不乱的良好心里素质.n网络规划其实很简单.n瞎说！根本没有那么恐怖：n常用的协议不超过10个，了解大概就行.n主流厂商只有几家，相同厂家的产品配置相同.n很多网络的模型都十分相似，照猫画虎即可.n不就是画几个框框、圈几个圈圈、连几根线么.n网络规划其实很崇高.n当你进行网络规划时，你与n画“向日葵”的凡.高n谱写

2、“命运交响曲”的贝多芬n唱“我的太阳”的帕瓦罗帝n设计“鸟巢”的安德鲁n没什么区别，因为你们都是目录n网络概述n设备选型n拓扑结构n端口选择n备份方案n设备板卡规划nIP地址规划n设备命名规划nIGP路由协议规划nBGP路由协议规划nMPLS/VPN规划n网络安全规划nQOS规划n网管规划n贺岁大片贺岁大片网络帝国网络帝国n路由器（男主角）n网络中最重要的设备，提供最丰富的接口连接、软件特性，也是构建网络的核心力量。n以太网设备（L2/L3/LAN接入）（女主角）n提供各种以太网接口类型的线速转发功能，是构建局域网和城域网的核心力量。n路由交换设备（反串）n提供LAN交换板的路由器；提供增强型

3、引擎的交换机路由器和交换机的融合趋势越来越明显。n其他设备（配角）n网管、安全、语音、视讯设备，提供网络的管理或业务增值功能。n二层或物理层交换设备（剧务）nATM交换机、FR、X.25交换机、DDN节点机、传输设备。对各种物理端口进行带宽或时隙的拆分。对于网络规划通常是不可见的。n网络中的设备n基于CPU的设备n此类设备功能最强，由于所有的功能都由软件实现，几乎无所不能。但转发性能方面差强人意。n基于ASIC的设备n由固化的硬件芯片实现全线速的转发，但灵活性和升级能力很差。通常只能实现基本的路由及转发功能，但对一些特殊的业务能力（VPN，NAT，策略路由）支持很弱。n基于NP的设备n由微码级

4、的可编程网络处理器实现全线速的转发。灵活性和升级能力远远优于ASIC，但较基于CPU的设备还有一定的差距。n网络的层次划分n核心层n交换数据包，实现高速的数据流量运转，核心层的设备不但需要容量大，转发快，而且需要具备高稳定性。但通常对业务的需求高。n汇聚层n隔离拓朴结构变化、控制路由表的大小及控制流量、端口的收敛。实现丰富的业务特性。n接入层n将终端用户接入到网络中，大量的端口，强大的接入能力。实现丰富的业务特性。n几点说明n在小型的网络中，层次不一定这么明显，很可能只有两个甚至一个层次的设备。n在一些大型网络中，层次可能划分的更细：例如，增加了边缘接入层、和骨干核心层。n在某个范围之内的核心

5、层，在上一级网络中很可能只是汇聚层。n网络规划基本原则n可靠性原则n从设备本身（电信级可靠性）和网络拓扑（无单点故障）两方面考虑。n可扩展性原则n从设备性能（是否已达到满配），可升级的能力（是否可以通过平滑的软硬件升级支持未来的新业务和新特性）和IP地址、路由协议规划等方面考虑。n可运行性原则n仅仅提供IP级别的连通是远远不够的。网络是否能够提供丰富的业务，足够健壮的安全级别，对关键业务的QOS保证搭建网络的目的是真正能够给用户带来效益。n可管理性原则n提供灵活的网络管理平台，利用一个平台实现对系统中的各种类型设备进行统一管理；提供网管对设备进行拓扑管理、配置备份、软件升级、实时监控网络中的流

6、量及异常情况。n网络规划流程图设备选型物理连通IP连通路由规划拓扑规划MPLS/VPN规划QOS规划板卡规划IP地址规划业务隔离及关键业务确保带宽及流量控制网络安全部署网管规划可运营可管理的安全网络策略路由高级路由协议规划目录n网络概述n设备选型n拓扑结构n端口选择n备份方案n设备板卡规划nIP地址规划n设备命名规划nIGP路由协议规划nBGP路由协议规划nMPLS/VPN规划n网络安全规划nQOS规划n网管规划n设备选型需要参考的因素设备选型需要参考的因素n可靠性n该设备是否提供关键模块（电源、主控板）的冗余备份，具备何种级别的可靠性。n转发性能n通常做如下考虑：通过某设备的流量（该设备满配

7、最大流量）/2。n业务支持能力n除了普通的IP路由功能外，是否需要该设备支持诸如（NAT、各种VPN、策略路由）等业务属性。（CPU、ASIC、NP）。n端口支持n是否能够提供组网所需要的端口。n扩展能力n是否能够提供增加板卡以及软件升级提供未来可能需要的性能支持及业务能力支持。（CPU、ASIC、NP）。n价格因素n在综合考虑以上因素的基础上选择适当的设备。只选对的，不选贵的。目录n网络概述n设备选型n拓扑结构n端口选择n备份方案n设备板卡规划nIP地址规划n设备命名规划nIGP路由协议规划nBGP路由协议规划nMPLS/VPN规划n网络安全规划nQOS规划n网管规划n网络中常用的拓扑结构n

8、星型或双星型n常见于下层网络与上层之间的拓扑结构，主要的网络流量都在分支节点与核心节点之间发生，两个分支节点之间不通讯或流量很少。n网状或部分网状n常见于同一层次（核心层或汇聚层）之间的设备互联，这些设备之间通常都是对等通信，或者这些设备之间需要确保互联而增加很多的冗余链路。n混合组网n在同一个网络中，不同的层次之间通常采用不同的拓扑结构，通常核心层或汇聚层采用网状或部分网状相连，核心层与汇聚层或汇聚层与接入层之间采用星形或双星形相连。目录n网络概述n设备选型n拓扑结构n端口选择n备份方案n设备板卡规划nIP地址规划n设备命名规划nIGP路由协议规划nBGP路由协议规划nMPLS/VPN规划n

9、网络安全规划nQOS规划n网管规划n网络中常用的端口类型n高速端口（100M以上）nPOS（155M、622M、2.5G）nATM（155M、622M）n快速以太网（100MFE、GE、10GE）n中速端口（10M100M）nE3（34.368M）nT3（44.736M）n以太网（10M）n低速端口（10M以下）nPSTN异步拨号（56K）nISDN异步拨号（64K）nV24同步SA（64K）nV35同步SA（2M）nT1（1.54M）nE1（2M）nADSL（2M8M）n网络中常用的端口拆分及聚合n高速端口的拆分nATM接口通过ATM交换机拆分，可以连接任意带宽的ATM接口nCPOS接口通过

10、传输设备拆分，可以连接不同带宽的E1接口n高速以太网通过MSTP传输设备拆分，可以连接任意带宽的以太网接口。nE1接口通过DDN节点机设备拆分，可以连接不同带宽的同步串口n优点是上层设备只需提供M个端口就可以连接N个下层设备（MN）。n低速端口的聚合nN个相同带宽为M的以太网接口可以聚合成一个N X M带宽的接口。nN个相同带宽为M的串口或E1接口可以聚合成一个N X M带宽的接口。n优点是可以用低速的端口提供高速的带宽。聚合后的N个物理接口从逻辑上表现为一个接口，只使用一个IP地址。聚合接口本身的聚合及备份由链路层协议解决。n网络中常用的端口互联方式n对等型互联n互联的两台设备之间接口类型及

11、带宽完全相同。n例如：E1E1；100MFE100MFE。n常用于同一层次之间的设备互联。n非对等型同质接口互联n互联的两台设备之间的接口类型相同，但带宽不同。n例如：ATM（ATM交换机）nATM。n例如：1GE（MSTP传输设备）nFE。n常用于上层设备的1个端口与N个下层设备之间互联。优点是上层设备只需提供M个端口就可以连接N个下层设备（MN）。n非对等型异质接口互联n互联的两台设备之间的接口类型不相同，而且带宽也不同。n例如：CPOS（传输设备）nE1。n例如：E1（DDN节点机）n64K。n常用于上层设备的1个端口与N个下层设备之间互联。优点是上层设备只需提供M个端口就可以连接N个下

12、层设备（MN）。目录n网络概述n设备选型n拓扑结构n端口选择n备份方案n设备板卡规划nIP地址规划n设备命名规划nIGP路由协议规划nBGP路由协议规划nMPLS/VPN规划n网络安全规划nQOS规划n网管规划n网络中常用的备份原则n基本的备份原则n备份花费的代价=设备故障带来的损失；n通常只考虑N1备份，即：关键的设备、链路、模块中任何一个出现故障，不会影响整网运行。n备份通常从拓扑、设备自身、协议等几方面考虑。n备份不仅仅要从逻辑的角度考虑，更需要从物理的角度考虑问题。n接入层备份思路n通常选择不具备关键模块冗余功能的设备。n通常不考虑双机备份或者仅提供双链路级别上行的备份。n汇聚层备份思

13、路n通常选择具备关键模块冗余功能的设备。n通常考虑双机备份，上行通常提供双链路级别的备份，并且汇聚层设备之间考虑环行连接。n核心层备份思路n通常选择具备电信局可靠性的设备。n在拓扑上考虑核心层设备之间网状或部分网状连接。n对称性备份与非对称性备份n对称性备份n对称方案中主备两种方案所提供的带宽是相等的。备份设备或者备份链路同时也参与运营。需要考虑的是由于等值路由造成的报文路径不同，会导致的上层协议报文重组需要部分等待时间，从而造成效率下降的问题。解决的方案是尽量选择等值路由情况下逐流转发的设备而非逐包转发的设备。n非对称性备份n非对称方案中备份链路提供较小或相等的带宽，只有在主用链路故障时备份

14、链路才会生效。n如果希望备份链路或备份设备也投入运行，可以通过策略路由或路由协议的规划使备份链路运行特定的部分业务流量。n针对主机的备份技术VRRP路由器之间的VRRPl两台路由器通过一台二层交换机交换VRRP报文信息，并向下提供虚拟IP及MAC地址。l主用的路由器同时监控上行接口，上行链路故障或设备故障时会自动切换。三层交换机之间的VRRPl两台L3通过一条互联的trunk接口交换VRRP报文信息。l主用的L3同时监控上行接口，上行链路故障或设备故障时会自动切换。l主机通常具备双机热备份机制，同时上连两台L3。虚拟地址:10.0.0.1虚拟MAC:00e0fc010203接口10.0.0.2

15、接口10.0.0.3监控上行端口虚拟地址:10.0.0.1虚拟MAC:00e0fc010203接口10.0.0.2监控上行端口n针对网络设备的备份技术n链路层的备份nPPP协议中的MP可以自动做到捆绑的N条链路之间的自动备份，流量的自动分配，故障时的自动切换。n以太网的聚合技术802.3ad，可以自动做到捆绑的N条链路之间的自动备份，流量的自动分配，故障时的自动切换。nIP层的备份nIP层的备份原理实际上是利用路由表添加路由的规则来实现的：对于到达相同目的地的路由，路由器只使用最优的一条。如果最优的路由消失，则依据相同的规则选择原来的次优路由。n静态路由之间使用优先级不同来控制优劣。n不同的动

16、态路由协议之间使用优先级来控制优劣。n同一协议内部使用不同的花费值来控制优劣。n局域网内整机备份技术nXRN通过增加设备来扩展端口数量和交换能力，同时也通过多台设备之间的互相备份增强了设备的可靠性，可以提供基于三层的链路、转发、管理、路由备份。目录n网络概述n设备选型n拓扑结构n端口选择n备份方案n设备板卡规划nIP地址规划n设备命名规划nIGP路由协议规划nBGP路由协议规划nMPLS/VPN规划n网络安全规划nQOS规划n网管规划n设备板卡规划n设备的板卡布局也需要规划，当然！原则是：n不要把所有的鸡蛋放在同一个篮子里；如果有M个鸡蛋和N个篮子，尽量把M个鸡蛋平均放在N个篮子里。使得当失去一个篮子时损失的鸡蛋数量=M/N向上取整。n当某台设备上同时存在高速及低速接口时，板卡布局时要充分考虑到设备的性能。155MPOS2XE1已知：某已知：某NE16E配置了两块配置了两块POS卡；两块卡；两块8E1卡；两块卡；两块VIU板；板；它的实际连接情况如图所示。它的实际连接情况如图所示。请画出它的最佳面板布局图。请画出它的最佳面板布局图。012345678910 11 12 13 14 15