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1、计算机网络技术及应用1第十四章 局域网组建典型案例 本章主要内容o 局域网组网方案设计的一般方法o 网吧建设方案o 校园网建设方案o 企业网络建设方案计算机网络技术及应用2本章学习要点o 了解计算机网络方案设计的一般方法了解计算机网络方案设计的一般方法o 熟悉各类局域网的建设方案（组网技术与设熟悉各类局域网的建设方案（组网技术与设备选型）备选型）计算机网络技术及应用314.1 局域网组网方案设计的一般方法1 网络需求分析网络需求分析 在网络组建之前要进行需求分析工作，根据在网络组建之前要进行需求分析工作，根据用户提出的要求，进行网络的设计。用户提出的要求，进行网络的设计。 网络建设的成败很大程
2、度上取决于网络实施网络建设的成败很大程度上取决于网络实施前的规划设计工作。前的规划设计工作。计算机网络技术及应用4o 网络的功能要求网络的功能要求 任何网络都不可能是一个能够满足各项功能任何网络都不可能是一个能够满足各项功能需求的需求的“万能网万能网”。 必须针对每一个具体的网络所要完成的功能，必须针对每一个具体的网络所要完成的功能，依据使用需求，完成对依据使用需求，完成对运营成本、未来发展、运营成本、未来发展、总预算投资总预算投资等因素的分析，对网络的组建方等因素的分析，对网络的组建方案进行认真的规划和设计。案进行认真的规划和设计。14.1 局域网组网方案设计的一般方法计算机网络技术及应用5
3、局域网组网方案设计的一般方法o 网络的性能要求网络的性能要求 根据对网络系统处理的性能要求进行分析。分析根据对网络系统处理的性能要求进行分析。分析各网络的各网络的工作站权限工作站权限、容错程度容错程度、网络安全性网络安全性方面等方面等要求，确定采取何种措施及方案。要求，确定采取何种措施及方案。o 网络运行环境的要求网络运行环境的要求 根据整个局域网运行时所需要的环境要求，确定根据整个局域网运行时所需要的环境要求，确定使用使用哪种网络操作系统哪种网络操作系统，提供什么样的服务提供什么样的服务，及相应，及相应的的应用软件和共享资源应用软件和共享资源等。等。计算机网络技术及应用6局域网组网方案设计的
4、一般方法o 网络的可扩充性和可维护性要求网络的可扩充性和可维护性要求 如何增加工作站、怎么与其他网络联网、对软件如何增加工作站、怎么与其他网络联网、对软件/硬件的升级换代有何要求与限制等，都要在网络设计硬件的升级换代有何要求与限制等，都要在网络设计时加以考虑，以保证网络的可扩充性和可维护性。时加以考虑，以保证网络的可扩充性和可维护性。 通常新建网络时都会给该局域网提出一些有关使通常新建网络时都会给该局域网提出一些有关使用寿命、维护代价等问题的要求。用寿命、维护代价等问题的要求。 企事业单位的局域网一般不会追赶潮流企事业单位的局域网一般不会追赶潮流(除了特殊除了特殊行业，如行业，如IT业等业等)
5、，系统的更新换代也有一定的时间，系统的更新换代也有一定的时间规律性。规律性。计算机网络技术及应用7局域网组网方案设计的一般方法2 网络系统方案设计网络系统方案设计 完成需求分析后，应形成需求分析报告，有完成需求分析后，应形成需求分析报告，有了需求分析报告即可进入网络系统方案的设计了需求分析报告即可进入网络系统方案的设计阶段阶段 该阶段包括确定该阶段包括确定网络总体目标、网络方案设网络总体目标、网络方案设计原则、网络总体设计、网络拓扑结构、网络计原则、网络总体设计、网络拓扑结构、网络选型和网络安全设计选型和网络安全设计。 计算机网络技术及应用8o 网络总体目标网络总体目标 首先应明确采用哪些网络
6、技术和网络标准以首先应明确采用哪些网络技术和网络标准以及构筑一个满足哪些应用的多大规模的网络。及构筑一个满足哪些应用的多大规模的网络。 如果网络工程分期实施，还应明确分期如果网络工程分期实施，还应明确分期工程的目标、建设内容、所需工程费用、时工程的目标、建设内容、所需工程费用、时间和进度计划等。间和进度计划等。 网络设计人员不仅要考虑网络实施成本，网络设计人员不仅要考虑网络实施成本，还要考虑网络运行成本。还要考虑网络运行成本。计算机网络技术及应用9局域网组网方案设计的一般方法o 通信子网规划设计通信子网规划设计 拓扑结构与网络总体规划拓扑结构与网络总体规划 确立网络的拓扑结构是整个网络方案规划
7、设计的基确立网络的拓扑结构是整个网络方案规划设计的基础础 拓扑结构的选择往往和拓扑结构的选择往往和地理环境分布、传输介质、地理环境分布、传输介质、介质访问控制方法，甚至网络选型介质访问控制方法，甚至网络选型等因素紧密相关，等因素紧密相关，选择拓扑结构时，应该考虑的主要因素有以下几点：选择拓扑结构时，应该考虑的主要因素有以下几点： 费用。费用。 灵活性灵活性 可靠性可靠性计算机网络技术及应用10局域网组网方案设计的一般方法 计算机局域网一般采用星型或树型拓扑结构计算机局域网一般采用星型或树型拓扑结构及其变种。及其变种。 网络拓扑结构的规划设计与网络规模息息相关。一个规模较小的星型局域网没有主干网
8、和外围网之分。 规模较大的网络通常采用分层结构的拓扑，规模较大的网络通常采用分层结构的拓扑，分为核心层、汇聚层和接入层分为核心层、汇聚层和接入层，如下页图示。 计算机网络技术及应用11局域网组网方案设计的一般方法网络分层示意图网络分层示意图 分层设计规划的好处是可有效地将全局通信问题分分层设计规划的好处是可有效地将全局通信问题分解考虑。分层还有助于分配和规划带宽的使用。解考虑。分层还有助于分配和规划带宽的使用。计算机网络技术及应用12o 主干网络又称为核心层，用以连接服务器群、主干网络又称为核心层，用以连接服务器群、建筑群到网络中心，或在一个较大型建筑物建筑群到网络中心，或在一个较大型建筑物内
9、连接多个交换机管理间到网络中心设备间；内连接多个交换机管理间到网络中心设备间；o 用以连接信息点的用以连接信息点的“毛细血管毛细血管”线路及网络线路及网络设备称为接入层，根据需要在中间设置汇聚设备称为接入层，根据需要在中间设置汇聚层。层。o 汇聚层和接入层又称为外围网络。汇聚层和接入层又称为外围网络。计算机网络技术及应用13局域网组网方案设计的一般方法 核心层的设计核心层的设计o 主干网技术的选择，要根据地理距离、信息流量主干网技术的选择，要根据地理距离、信息流量和数据负载的轻重而定。和数据负载的轻重而定。o 主干网一般用来连接建筑群和服务器群，可能会主干网一般用来连接建筑群和服务器群，可能会
10、容纳网络容纳网络40%60%的信息流，是网络的大动脉。的信息流，是网络的大动脉。o 连接建筑群的主干网一般以连接建筑群的主干网一般以光缆作光缆作传输介质，传输介质，目前局域网典型的主干网技术主要有目前局域网典型的主干网技术主要有千兆以太网、万千兆以太网、万兆以太网等兆以太网等。o 主干网的焦点是主干网的焦点是核心交换机核心交换机(或路由器或路由器)。如果考如果考虑提供较高的可用性，而且经费允许，主干网可采用虑提供较高的可用性，而且经费允许，主干网可采用双星双星(树树)结构，即采用两台同样的交换机，与接入层结构，即采用两台同样的交换机，与接入层/汇聚层交换机分别连接。汇聚层交换机分别连接。计算机
11、网络技术及应用14局域网组网方案设计的一般方法 双星双星(树树)结构解决了单点故障失效问题，不仅抗毁结构解决了单点故障失效问题，不仅抗毁性强，而且通过采用最新的性强，而且通过采用最新的链路聚合链路聚合技术，可以允许技术，可以允许每条冗余连接链路实现每条冗余连接链路实现负载分担负载分担。计算机网络技术及应用15局域网组网方案设计的一般方法 汇聚层和接入层的设计汇聚层和接入层的设计 p 汇聚层的存在与否，取决于外围采用的扩充互连汇聚层的存在与否，取决于外围采用的扩充互连方法。方法。p 当建筑物内信息点较多超出了一台交换机所容当建筑物内信息点较多超出了一台交换机所容纳的端口密度，必须增加交换机。纳的
12、端口密度，必须增加交换机。p 如果采用级连方式，即将一组固定端口交换机如果采用级连方式，即将一组固定端口交换机上连到一台背板带宽和性能较好的二级交换机上，再上连到一台背板带宽和性能较好的二级交换机上，再由二级交换机上连到主干（二级交换机就是汇聚层交由二级交换机上连到主干（二级交换机就是汇聚层交换机）；换机）；p 如果采用多个并行交换机堆叠方式扩充端口密如果采用多个并行交换机堆叠方式扩充端口密度，其中一台交换机上联主干，则网络中就只有接入度，其中一台交换机上联主干，则网络中就只有接入层，没有汇聚层。如下页图示。层，没有汇聚层。如下页图示。计算机网络技术及应用16局域网组网方案设计的一般方法计算机
13、网络技术及应用17局域网组网方案设计的一般方法 要不要汇聚层，要视网络信息流的特点而定，堆叠要不要汇聚层，要视网络信息流的特点而定，堆叠体内能够有充足的带宽保证，适宜体内能够有充足的带宽保证，适宜本地本地(楼宇内楼宇内)信息信息流密集、全局信息负载相对较轻流密集、全局信息负载相对较轻的情况；的情况； 级联适宜于全网信息流较平均，且汇聚层交换机级联适宜于全网信息流较平均，且汇聚层交换机大都具有组播和初级大都具有组播和初级QoS(服务质量服务质量)管理能力的场合，管理能力的场合，适合处理一些突发的重负载。适合处理一些突发的重负载。 目前，主流的局域网组网技术是：目前，主流的局域网组网技术是：万兆主
14、干，千兆万兆主干，千兆汇聚，百兆到桌面汇聚，百兆到桌面的以太网组网技术。的以太网组网技术。 计算机网络技术及应用18局域网组网方案设计的一般方法o 资源子网规划设计资源子网规划设计 服务器服务器 服务器系统是网络的核心设备，服务器在网络中的服务器系统是网络的核心设备，服务器在网络中的位置直接影响网络应用效果和网络运行效率。位置直接影响网络应用效果和网络运行效率。 服务器一般分为两类：一类为全网提供公共信息服务器一般分为两类：一类为全网提供公共信息服务、文件服务和通信服务，为企业网提供集中统一服务、文件服务和通信服务，为企业网提供集中统一的数据库服务。服务对象为网络全局，适宜放在网管的数据库服务
15、。服务对象为网络全局，适宜放在网管中心；中心； 另一类是部门业务和网络服务相结合，主要由部另一类是部门业务和网络服务相结合，主要由部门管理维护。例如大学的图书馆服务器和企业的财务门管理维护。例如大学的图书馆服务器和企业的财务部服务器，适宜放在部门子网中。部服务器，适宜放在部门子网中。 服务器是网络信息流较集中的设备，其磁盘系统数服务器是网络信息流较集中的设备，其磁盘系统数据吞吐量大，传输速率高，要求绝对的高宽带接入。据吞吐量大，传输速率高，要求绝对的高宽带接入。计算机网络技术及应用19局域网组网方案设计的一般方法 服务器子网连接方案服务器子网连接方案 前者直接接入核心交换机，优点是直接利前者直
16、接接入核心交换机，优点是直接利用核心交换机的高带宽，缺点是需要占太多用核心交换机的高带宽，缺点是需要占太多的核心交换机端口，使成本上升；的核心交换机端口，使成本上升； 后者是在两台核心交换机上外接一台专用后者是在两台核心交换机上外接一台专用服务器子网交换机，优点是可以分担带宽，服务器子网交换机，优点是可以分担带宽，减少核心交换机端口占用，可为服务器组提减少核心交换机端口占用，可为服务器组提供充足的端口数量，缺点是容易形成带宽瓶供充足的端口数量，缺点是容易形成带宽瓶颈，且存在单点故障。颈，且存在单点故障。计算机网络技术及应用20计算机网络技术及应用21局域网组网方案设计的一般方法o 网络安全设计网络安全设计 广义来说，凡是涉及到网络上信息的保密性、广义来说，凡是涉及到网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络安全所要研究的领域。和理论都是网络安全所要研究的领域。 网络安全设计的内容既有技术方面的问题，网络安全设计的内容既有技术方面的问题，也有管理方面的问题，两方面互相补充，缺一也有管理方面的问题，两方面互相补充，缺一
