常用网络设备的选型.ppt

网络工程网络工程-设备的选型设备的选型#宋瑞东宋瑞东 常见的网络设备常见的网络设备防火墙防火墙路由器路由器网络工程网络工程服务器服务器传输介质传输介质交换机交换机水晶头水晶头学习目标：学习目标：掌握常见网络设备的工作原理掌握常见网络设备的工作原理掌握常见网络设备的选型掌握常见网络设备的选型掌握常用线缆的制作掌握常用线缆的制作了解主流厂商的产品了解主流厂商的产品常见网络设备的工作原理常见网络设备的工作原理路由器路由器交换机交换机防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头工作原理：工作原理：工作在工作在数据链路层数据链路层。交换机拥有一条很高带宽的背交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的存中的地址对照表以确定目的MACMAC（网卡的硬件地址）的（网卡的硬件地址）的NICNIC（网卡）挂接在哪个端口（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的数据包传送到目的端口，目的MACMAC若不存在，广播到所有的若不存在，广播到所有的端口，接收端口回应后交换机端口，接收端口回应后交换机会会“学习学习”新的地址，并把它新的地址，并把它添加入内部添加入内部MACMAC地址表中。地址表中。Cisco Cisco 交换机交换机n交换机的选择参数：交换机的选择参数：1：线速 wire speed 2：转发速率&吞吐量 pps 3：背板带宽 vs.交换容量 bps 常见网络设备的选择常见网络设备的选择路由器路由器交换机交换机防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头n那么那么1.488Mpps1.488Mpps是怎么得到的呢是怎么得到的呢?n包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送包转发线速的衡量标准是以单位时间内发送64byte64byte的数据包（最小包）的个数作为计算基准的的数据包（最小包）的个数作为计算基准的n对于千兆以太网来说，计算方法如下：对于千兆以太网来说，计算方法如下：1 1，000000，000000,000bps/8bit/000bps/8bit/（64648 81212）byte=1,488,095ppsbyte=1,488,095pps（包每（包每 秒）秒）说明：当以说明：当以太网帧为太网帧为64byte64byte时，需考虑时，需考虑8byte8byte的帧头的帧头 和和12byte12byte的帧间隙的固定开销的帧间隙的固定开销（损耗）（损耗）。故一个线速的千兆。故一个线速的千兆以太网端口在转发以太网端口在转发64byte64byte包时的包转发率为包时的包转发率为1.488Mpps1.488Mpps。快速以太网的统速端口包转发率正好。快速以太网的统速端口包转发率正好为千兆以太网的十分之一为千兆以太网的十分之一n对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率为对于万兆以太网，一个线速端口的包转发率为14.88Mpps14.88Mpps。n对于千兆以太网，一个线速端口的包转发率为对于千兆以太网，一个线速端口的包转发率为1.488Mpps1.488Mpps。n对于快速以太网，一个线速端口的包转发率为对于快速以太网，一个线速端口的包转发率为0.1488Mpps0.1488Mpps。n所以说，如果能满足上面三个条件，那么我们就说所以说，如果能满足上面三个条件，那么我们就说这款交换机真正做到了线性无阻塞这款交换机真正做到了线性无阻塞路由器路由器交换机交换机防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头包转发率包转发率交换机交换机路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的工作原理常见网络设备的工作原理 工作原理：工作原理：（1 1）工作站）工作站A A将工作站将工作站B B的地址连同数据信息以数据帧的的地址连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器形式发送给路由器1 1。（2 2）路由器）路由器1 1收到工作站收到工作站A A的的数据帧后，先从报头中取出地址，数据帧后，先从报头中取出地址，并根据路径表计算出发往工作站并根据路径表计算出发往工作站B B的最佳路径：的最佳路径：R1-R2-R5-BR1-R2-R5-B；并；并将数据帧发往路由器将数据帧发往路由器2 2。（3 3）路由器）路由器2 2重复路由器重复路由器1 1的的工作，并将数据帧转发给路由器工作，并将数据帧转发给路由器5 5。（4 4）路由器）路由器5 5同样取出目的同样取出目的地址，发现就在该路由器所连接地址，发现就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站交给工作站B B。（5 5）工作站）工作站B B收到工作站收到工作站A A的的数据帧，一次通信过程宣告结束。数据帧，一次通信过程宣告结束。H3C H3C 路由器路由器交换机交换机路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 路由器的选择：路由器的选择：1、实际需求、实际需求2、可扩展性、可扩展性3、性能和稳定性、性能和稳定性4、安全性、安全性5、可管理性、可管理性6、产品的性价比、产品的性价比7、品产品牌及售后、品产品牌及售后交换机交换机路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 路由器的可扩展性：路由器的可扩展性：1、主要看路由器支持的扩展槽数目或者扩展端口数目。要考虑到近期内可能的网络升级，所以必须重点考察路由器的网络扩展能力。在国内，电信网能提供的FR、X.25、DDN、ISDN、PSTN等线路还是最为普遍的。2、对多协议的支持交换机交换机路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的工作原理常见网络设备的工作原理 路由器的性能和稳定性：路由器的性能和稳定性：路由器的性能决定了工作的效率，也就决定了用户在建网时所考虑的承载数据量和应用。目前，路由器的路由方式主要是硬件转发。无论是 IP 数据包转发还是VoIP的应用，硬件转发都大大改善数据传输的延迟，保证企业核心业务的无阻塞运行。在考虑路由器高性能的同时，还必须考虑到其硬件冗余性和稳定性。一个完全冗余设计的路由器产品将大大提高设备运行的可靠性，而稳定的软件系统也确保了用户的应用。交换机交换机路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 路由器的性能和稳定性：路由器的性能和稳定性：路由器的吞吐量&包转发率：路由器包转发率的概念很好理解，就是每秒钟路由器能转发的数据包的数量。我们在前面得知pps的计算方法是100Mbps/8/(64B+20B)=0.1488Mpps。100Mbps指的是路由器的设计带宽，除以8是将bps转化为Byteps，64B指的是以太网最小数据包的大小，20B是每个数据包在传输时的固定损耗。交换机交换机路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 路由器的性能和稳定性：路由器的性能和稳定性：路由器的吞吐量路由器的吞吐量&包转发率包转发率：接下来我们反着看一下pps的计算方法，100Mbps/8/(64B+20B)=0.1488Mpps。如果我们使用的数据包大于64B会如何？假如是128B，那么公式将会变成这样：100Mbps/8/(128B+20B)=0.08446Mpps。结果与0.1488Mpps相差甚远，这说明产生了传输瓶颈，瓶颈来自于百兆路由器的设计标准，而非来自于包转发性能。交换机交换机路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 路由器的性能和稳定性：路由器的性能和稳定性：路由器的吞吐量路由器的吞吐量&包转发率包转发率：0.1488Mpps的这个极限值，对于百兆路由器来讲，基本上是不可能达到的，原因很简单，路由器的性能不足。交换机交换机路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 路由器的安全性：路由器的安全性：鉴于网络黑客恶意攻击和电脑病毒的流行有愈演愈烈之势，企业级路由器在安全方面都提供了较好的支持。企业级路由器一般都提供内置防火墙的功能，有些还有专门用于启动防火墙的命令。VPN对于大多用户来说，是非常必要的功能，现在企业级路由器产品普遍支持IPSec的VPN，有的还支持L2TP、GRE的VPN功能。交换机交换机路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 路由器的可管理性：路由器的可管理性：企业级路由器都能支持SNMP等网络管理协议，提供带内和带外的管理方式。不过，CLI还是配置像路由器这类产品的最好方式，许多路由器都采用了风格类似于思科IOS的CLI操作界面，给用户带来了很大的便利。路由器设备可管理性包含设备监控、维护和管理等方面，用户在选择时，必须考虑到设备厂商所能提供的控制软件和网管系统。交换机交换机路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 路由器的售后支持：路由器的售后支持：路由器的技术含量和价格都不是一般的电子类产品所能比的，因此在选购路由器产品时，一定要特别重视产品的售前资讯、培训 以及售后的技术支持和维修服务，而且最好要选择能绝对保证服务质量的厂家的产品。交换机交换机防火墙防火墙路由器路由器服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的工作原理常见网络设备的工作原理 工作原理工作原理：通过自身定义通过自身定义的规则，对出入防火墙的数据包的规则，对出入防火墙的数据包进行分析，决定对数据包是放行进行分析，决定对数据包是放行还是丢弃。以此来确保被保护对还是丢弃。以此来确保被保护对象的通信安全。象的通信安全。JuniperJuniper防火墙防火墙交换机交换机防火墙防火墙路由器路由器服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 防火墙的选择技术参数防火墙的选择技术参数：1、吞吐量吞吐量 2、最大并发连接数、最大并发连接数 3、丢包率、丢包率 4、延时、延时 5、每秒新建连接数、每秒新建连接数 防火墙的吞吐量可以通过仪器（比如：防火墙的吞吐量可以通过仪器（比如：Smartbits6000B测试仪）进行测试。仪器以最大测试仪）进行测试。仪器以最大速率发包，直至防火墙出现首次丢包。速率发包，直至防火墙出现首次丢包。交换机交换机防火墙防火墙路由器路由器服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 防火墙的选择技术参数防火墙的选择技术参数：1、吞吐量、吞吐量 2、最大并发连接数最大并发连接数 3、丢包率、丢包率 4、延时、延时 5、每秒新建连接数、每秒新建连接数交换机交换机防火墙防火墙路由器路由器服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 防火墙的选择技术参数防火墙的选择技术参数：1、吞吐量、吞吐量 2、最大并发连接数、最大并发连接数 3、丢包率丢包率 4、延时、延时 5、每秒新建连接数、每秒新建连接数交换机交换机防火墙防火墙路由器路由器服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 防火墙的选择技术参数防火墙的选择技术参数：1、吞吐量、吞吐量 2、最大并发连接数、最大并发连接数 3、丢包率、丢包率 4、延时延时 5、每秒新建连接数、每秒新建连接数交换机交换机防火墙防火墙路由器路由器服务器服务器传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备的选择常见网络设备的选择 防火墙的选择技术参数防火墙的选择技术参数：1、吞吐量、吞吐量 2、最大并发连接数、最大并发连接数 3、丢包率、丢包率 4、延时、延时 5、每秒新建会话数每秒新建会话数交换机交换机服务器服务器路由器路由器防火墙防火墙传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备常见网络设备 服务器指一个管理资源并为服务器指一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件，用户提供服务的计算机软件，通常分为文件服务器、数据通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。库服务器和应用程序服务器。运行以上软件的计算机或计运行以上软件的计算机或计算机系统也被称为服务器。算机系统也被称为服务器。相对于普通相对于普通PCPC来说，服务器来说，服务器在稳定性、安全性、性能等在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此方面都要求更高，因此CPUCPU、芯片组、内存、磁盘系统、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通网络等硬件和普通PCPC有所不有所不同。同。IBM System x3850 M2IBM System x3850 M2 交换机交换机服务器服务器路由器路由器防火墙防火墙传输介质传输介质水晶头水晶头常见网络设备常见网络设备 服务器的选择参数：服务器的选择参数：1、CPU2、内存、内存3、硬盘、硬盘IBM System x3850 M2 交换机交换机传输介质传输介质路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器水晶头水晶头网络传输介质网络传输介质 网络传输介质是网络中发网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具路，它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输有一定的影响。常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆、介质有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。无线光纤、无线传输媒介。无线传输媒介包括：无线电波、传输媒介包括：无线电波、微波、红外线等微波、红外线等。双绞线双绞线 （网线）（网线）光纤光纤 /光缆光缆无线信号无线信号 交换机交换机传输介质传输介质路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器水晶头水晶头网络传输介质网络传输介质 双绞线：双绞线：1：种类 2、制作方法 3、品牌双绞线双绞线（网线）（网线）交换机交换机传输介质传输介质路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器水晶头水晶头网络传输介质网络传输介质 双绞线的种类：双绞线的种类：1、按照有无屏蔽：屏蔽与非屏蔽类、按照有无屏蔽：屏蔽与非屏蔽类2、按照线径粗细：一、按照线径粗细：一/二二/三三/四四/五五/超五超五/六六/七类线七类线双绞线双绞线（网线）（网线）交换机交换机传输介质传输介质路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器水晶头水晶头网络传输介质网络传输介质 双绞线的制作方法：双绞线的制作方法：标准标准568B：白橙白橙-1，橙，橙-2，白绿，白绿-3，蓝，蓝-4，白蓝，白蓝-5，绿，绿-6，白棕，白棕-7，棕，棕8标准标准568A：白绿白绿-1，绿，绿-2，白橙，白橙-3，蓝，蓝-4，白蓝，白蓝-5，橙，橙-6，白棕，白棕-7，棕，棕-8 双绞线品牌：双绞线品牌：康普、普天、安普康普、普天、安普交换机交换机传输介质传输介质路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器水晶头水晶头网络传输介质网络传输介质 传输介质传输介质-光纤：光纤：一种传输光能的波导介质，一般由纤芯和包层组成。光纤的种类：光纤的种类：单模光纤、多模光纤单模光纤：单模光纤：单模光纤这是指在工作波长中，只能传输一个传播模式的光纤，通常简称为单模光纤（SMF：Single ModeFiber）。目前，在有线电视和光通信中，是应用最广泛的光纤。由于，光纤的纤芯很细（约10m）而且折射率呈阶跃状分布，当归一化频率V参数2.4时，理论上，只能形成单模传输。多模光纤：多模光纤：将光纤按工作波长以其传播可能的模式为多个模式的光纤称作多模光纤（MMF：MUlti ModeFiber）。纤芯直径为50pm，由于传输模式可达几百个，与SMF相比传输带宽主要受模式色散支配。交换机交换机水晶头水晶头路由器路由器防火墙防火墙服务器服务器传输介质传输介质常见的水晶头常见的水晶头 水晶头是网络连接中重要水晶头是网络连接中重要的接口设备，因其外观像水的接口设备，因其外观像水晶一样晶莹透亮而得名为水晶一样晶莹透亮而得名为水晶头。主要用于连接网卡端晶头。主要用于连接网卡端口、交换机、电话等。常见口、交换机、电话等。常见的水晶头：的水晶头：RJ45RJ45、RJ11RJ11RJ11RJ11水晶头水晶头RJ45RJ45水晶头水晶头