第3章 网络逻辑设计.ppt

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1、第三章第三章 网络逻辑设计网络逻辑设计网络设计是一项复杂的创作，严格遵循稳网络设计是一项复杂的创作，严格遵循稳定性、可靠性、可用性和扩展性的要求。定性、可靠性、可用性和扩展性的要求。本章重点介绍逻辑设计，介绍了逻辑拓扑本章重点介绍逻辑设计，介绍了逻辑拓扑结构设计、地址分配、广域网设计和路由结构设计、地址分配、广域网设计和路由协议的选择等基本知识。协议的选择等基本知识。本章重点3 31 1网络设计的目标网络设计的目标网络设计的目标网络设计的目标3 32 2拓扑结构设计拓扑结构设计拓扑结构设计拓扑结构设计3 33 3网络组件设计网络组件设计网络组件设计网络组件设计3 34 IP4 IP地址分配地址

2、分配地址分配地址分配3 35 IP5 IP路由设计路由设计路由设计路由设计31网络设计的目标网络设计的目标如下：网络设计的目标如下：网络设计的目标如下：网络设计的目标如下：（1 1）最大效益下最低的运作成本；）最大效益下最低的运作成本；）最大效益下最低的运作成本；）最大效益下最低的运作成本；（2 2）不断增强的整体性能；）不断增强的整体性能；）不断增强的整体性能；）不断增强的整体性能；（3 3）易于操作和使用；）易于操作和使用；）易于操作和使用；）易于操作和使用；（4 4）增强安全性；）增强安全性；）增强安全性；）增强安全性；（5 5）适应性；）适应性；）适应性；）适应性；网络设计网络设计的目

3、标的目标P3831网络设计的目标 为了实现上述目标，在设计过程中应综合权为了实现上述目标，在设计过程中应综合权为了实现上述目标，在设计过程中应综合权为了实现上述目标，在设计过程中应综合权衡以下因素：衡以下因素：衡以下因素：衡以下因素：（1 1）最小的运行成本；）最小的运行成本；）最小的运行成本；）最小的运行成本；（2 2）最少的安装花费；）最少的安装花费；）最少的安装花费；）最少的安装花费；（3 3）最高的性能；）最高的性能；）最高的性能；）最高的性能；（4 4）最大的适应性；）最大的适应性；）最大的适应性；）最大的适应性；（5 5）最大的安全性；）最大的安全性；）最大的安全性；）最大的安全性

4、；（6 6）最大的可靠性；）最大的可靠性；）最大的可靠性；）最大的可靠性；（7 7）最短的故障时间。）最短的故障时间。）最短的故障时间。）最短的故障时间。网络设计网络设计的目标的目标P39321常见的网络拓扑结构 网络拓扑结构是指忽略了网络通信线路网络拓扑结构是指忽略了网络通信线路网络拓扑结构是指忽略了网络通信线路网络拓扑结构是指忽略了网络通信线路的距离远近和粗细程度，忽略通信节点的距离远近和粗细程度，忽略通信节点的距离远近和粗细程度，忽略通信节点的距离远近和粗细程度，忽略通信节点大小和类型后仅仅用点和直线来描述的大小和类型后仅仅用点和直线来描述的大小和类型后仅仅用点和直线来描述的大小和类型后

5、仅仅用点和直线来描述的图形结构（图图形结构（图图形结构（图图形结构（图3-13-1）。）。）。）。拓扑结构拓扑结构设计设计P39321常见的网络拓扑结构1.1.总线型总线型总线型总线型2.2.环型环型环型环型3.3.星型和树型星型和树型星型和树型星型和树型 星型网络必有一个中心节点，所有数据都要通过中星型网络必有一个中心节点，所有数据都要通过中星型网络必有一个中心节点，所有数据都要通过中星型网络必有一个中心节点，所有数据都要通过中心节点交换，因此中心节点是星型网络的核心层。心节点交换，因此中心节点是星型网络的核心层。心节点交换，因此中心节点是星型网络的核心层。心节点交换，因此中心节点是星型网络

6、的核心层。树型结构是星型结构的扩展，顶层节点负荷较重，树型结构是星型结构的扩展，顶层节点负荷较重，树型结构是星型结构的扩展，顶层节点负荷较重，树型结构是星型结构的扩展，顶层节点负荷较重，属于核心层，但如果设计合理，可以将一部分负荷属于核心层，但如果设计合理，可以将一部分负荷属于核心层，但如果设计合理，可以将一部分负荷属于核心层，但如果设计合理，可以将一部分负荷分配给下一层节点，因此树型结构多出了一个汇聚分配给下一层节点，因此树型结构多出了一个汇聚分配给下一层节点，因此树型结构多出了一个汇聚分配给下一层节点，因此树型结构多出了一个汇聚层。层。层。层。4.4.网状模型网状模型网状模型网状模型 拓扑

7、结构拓扑结构设计设计P39322估算网络中的通信量1 1估算网络中的通信量主要有两个方面：估算网络中的通信量主要有两个方面：估算网络中的通信量主要有两个方面：估算网络中的通信量主要有两个方面：（1 1）根据业务需求和业务规模估算通信量的大小；）根据业务需求和业务规模估算通信量的大小；）根据业务需求和业务规模估算通信量的大小；）根据业务需求和业务规模估算通信量的大小；（2 2）根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量；）根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量；）根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量；）根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量；2 2估算通信量应该注意的问题：估算通信量应该注意的问题：估算通

8、信量应该注意的问题：估算通信量应该注意的问题：（1 1）必须以满足当前业务需要为最低标准；）必须以满足当前业务需要为最低标准；）必须以满足当前业务需要为最低标准；）必须以满足当前业务需要为最低标准；（2 2）必须考虑到未来若干年内的业务增长需求；）必须考虑到未来若干年内的业务增长需求；）必须考虑到未来若干年内的业务增长需求；）必须考虑到未来若干年内的业务增长需求；（3 3）能对选择何种网络技术提供指导；）能对选择何种网络技术提供指导；）能对选择何种网络技术提供指导；）能对选择何种网络技术提供指导；（4 4）能对冲突域和广播域的划分提供指导；）能对冲突域和广播域的划分提供指导；）能对冲突域和广播

9、域的划分提供指导；）能对冲突域和广播域的划分提供指导；（5 5）能对选择何种物理介质和网络设备提供指导。）能对选择何种物理介质和网络设备提供指导。）能对选择何种物理介质和网络设备提供指导。）能对选择何种物理介质和网络设备提供指导。拓扑结构拓扑结构设计设计P40上行链路和下行链路 上行链路指的是从工作站流向核心网络设备的上行链路指的是从工作站流向核心网络设备的上行链路指的是从工作站流向核心网络设备的上行链路指的是从工作站流向核心网络设备的链路。下行链路指的是从核心网络设备流向工链路。下行链路指的是从核心网络设备流向工链路。下行链路指的是从核心网络设备流向工链路。下行链路指的是从核心网络设备流向工

10、作站的链路。作站的链路。作站的链路。作站的链路。（图（图（图（图3-23-2）上行链路的容量衡量了核心设备和线路的容量，上行链路的容量衡量了核心设备和线路的容量，上行链路的容量衡量了核心设备和线路的容量，上行链路的容量衡量了核心设备和线路的容量，影响了骨干网技术的选择。下行链路的容量则影响了骨干网技术的选择。下行链路的容量则影响了骨干网技术的选择。下行链路的容量则影响了骨干网技术的选择。下行链路的容量则可给出了某种骨干网技术能满足的客户端应用可给出了某种骨干网技术能满足的客户端应用可给出了某种骨干网技术能满足的客户端应用可给出了某种骨干网技术能满足的客户端应用的能力。的能力。的能力。的能力。拓

11、扑结构拓扑结构设计设计P40（图3-2）拓扑结构拓扑结构设计设计P40上行链路和下行链路 例例例例3.13.1，假设核心层交换机所使用的连接数为，假设核心层交换机所使用的连接数为，假设核心层交换机所使用的连接数为，假设核心层交换机所使用的连接数为8 8，而每个端口下连交换机的带宽是，而每个端口下连交换机的带宽是，而每个端口下连交换机的带宽是，而每个端口下连交换机的带宽是100M100M，也，也，也，也使用了使用了使用了使用了8 8个端口，在交换机满负荷工作概率为个端口，在交换机满负荷工作概率为个端口，在交换机满负荷工作概率为个端口，在交换机满负荷工作概率为60%60%的条件下，按照交换机的特点

12、，干线容量的条件下，按照交换机的特点，干线容量的条件下，按照交换机的特点，干线容量的条件下，按照交换机的特点，干线容量的计算方式为：的计算方式为：的计算方式为：的计算方式为：8100Mbps60%=480Mbps8100Mbps60%=480Mbps 核心交换机的容量为：核心交换机的容量为：核心交换机的容量为：核心交换机的容量为：8480Mbps60%=2304Mbps8480Mbps60%=2304Mbps 由此可以得出对主干线路的技术要求由此可以得出对主干线路的技术要求由此可以得出对主干线路的技术要求由此可以得出对主干线路的技术要求拓扑结构拓扑结构设计设计P41桌面带宽计算 例例例例3-2

13、3-2：假设与汇聚层交换机连接的是一组堆：假设与汇聚层交换机连接的是一组堆：假设与汇聚层交换机连接的是一组堆：假设与汇聚层交换机连接的是一组堆叠集线器，提供到叠集线器，提供到叠集线器，提供到叠集线器，提供到4040个桌面的连接，则在网络个桌面的连接，则在网络个桌面的连接，则在网络个桌面的连接，则在网络的利用率为的利用率为的利用率为的利用率为60%60%的概率下，每个桌面可以获得的概率下，每个桌面可以获得的概率下，每个桌面可以获得的概率下，每个桌面可以获得的带宽计算方式为的带宽计算方式为的带宽计算方式为的带宽计算方式为 100Mbit/s4060%=4.1Mbit/s100Mbit/s4060%

14、=4.1Mbit/s拓扑结构拓扑结构设计设计P41收敛比 为避免拥塞导致网络性能下降，需进行合理的为避免拥塞导致网络性能下降，需进行合理的为避免拥塞导致网络性能下降，需进行合理的为避免拥塞导致网络性能下降，需进行合理的流量收敛设计，一般要关注链路收敛比和设备流量收敛设计，一般要关注链路收敛比和设备流量收敛设计，一般要关注链路收敛比和设备流量收敛设计，一般要关注链路收敛比和设备收敛比。收敛比。收敛比。收敛比。链路收敛比指上下行链路在不同网络边界的输链路收敛比指上下行链路在不同网络边界的输链路收敛比指上下行链路在不同网络边界的输链路收敛比指上下行链路在不同网络边界的输入带宽和输出带宽之比。入带宽和

15、输出带宽之比。入带宽和输出带宽之比。入带宽和输出带宽之比。设备收敛比指设备输入带宽和输出带宽之比。设备收敛比指设备输入带宽和输出带宽之比。设备收敛比指设备输入带宽和输出带宽之比。设备收敛比指设备输入带宽和输出带宽之比。收敛比的取值越小表明网络转发性能越好。收敛比的取值越小表明网络转发性能越好。收敛比的取值越小表明网络转发性能越好。收敛比的取值越小表明网络转发性能越好。拓扑结构拓扑结构设计设计P41收敛比 例例例例3-33-3：核心交换机与汇聚层交换机之间上行链路的：核心交换机与汇聚层交换机之间上行链路的：核心交换机与汇聚层交换机之间上行链路的：核心交换机与汇聚层交换机之间上行链路的收敛比计算如

16、下。收敛比计算如下。收敛比计算如下。收敛比计算如下。（1 1）如果汇聚层与核心交换机使用）如果汇聚层与核心交换机使用）如果汇聚层与核心交换机使用）如果汇聚层与核心交换机使用100Mbit/s100Mbit/s链路：链路：链路：链路：100Mbit/s8100Mbit/s=8:1100Mbit/s8100Mbit/s=8:1，网络会出现拥塞丢，网络会出现拥塞丢，网络会出现拥塞丢，网络会出现拥塞丢包。包。包。包。（2 2）如果汇聚层与核心交换机使用）如果汇聚层与核心交换机使用）如果汇聚层与核心交换机使用）如果汇聚层与核心交换机使用1000Mbit/s1000Mbit/s链路：链路：链路：链路：10

17、0Mbit/s81000Mbit/s=0.8:1100Mbit/s81000Mbit/s=0.8:1，网络不会拥塞丢，网络不会拥塞丢，网络不会拥塞丢，网络不会拥塞丢包。包。包。包。拓扑结构拓扑结构设计设计P41323分层设计方法 CiscoCisco公司将大型网络的拓扑结构划分为三个公司将大型网络的拓扑结构划分为三个公司将大型网络的拓扑结构划分为三个公司将大型网络的拓扑结构划分为三个层次，即核心层、汇聚层和接入层。层次，即核心层、汇聚层和接入层。层次，即核心层、汇聚层和接入层。层次，即核心层、汇聚层和接入层。拓扑结构拓扑结构设计设计P42323分层设计方法1 1分层结构的设计目标是：分层结构的

18、设计目标是：分层结构的设计目标是：分层结构的设计目标是：（1 1）核心层处理高速数据流，其主要任务是数）核心层处理高速数据流，其主要任务是数）核心层处理高速数据流，其主要任务是数）核心层处理高速数据流，其主要任务是数据包的交换；据包的交换；据包的交换；据包的交换；（2 2）汇聚层负责网段的逻辑分割，聚合路由路）汇聚层负责网段的逻辑分割，聚合路由路）汇聚层负责网段的逻辑分割，聚合路由路）汇聚层负责网段的逻辑分割，聚合路由路径，收敛数据流量；径，收敛数据流量；径，收敛数据流量；径，收敛数据流量；（3 3）接入层将流量馈入网络，执行网络访问控）接入层将流量馈入网络，执行网络访问控）接入层将流量馈入网

19、络，执行网络访问控）接入层将流量馈入网络，执行网络访问控制，并且提供相关边缘服务。制，并且提供相关边缘服务。制，并且提供相关边缘服务。制，并且提供相关边缘服务。拓扑结构拓扑结构设计设计P42323分层设计方法2 2拓扑设计的原则：拓扑设计的原则：拓扑设计的原则：拓扑设计的原则：按照分层结构设计网络拓扑结构时，应遵守以按照分层结构设计网络拓扑结构时，应遵守以按照分层结构设计网络拓扑结构时，应遵守以按照分层结构设计网络拓扑结构时，应遵守以下两条基本原则：下两条基本原则：下两条基本原则：下两条基本原则：（1 1）网络中因拓扑结构改变而受影响的区域应）网络中因拓扑结构改变而受影响的区域应）网络中因拓扑

20、结构改变而受影响的区域应）网络中因拓扑结构改变而受影响的区域应被限制到最小程度。被限制到最小程度。被限制到最小程度。被限制到最小程度。（2 2）路由器应传输尽量少的信息。）路由器应传输尽量少的信息。）路由器应传输尽量少的信息。）路由器应传输尽量少的信息。拓扑结构拓扑结构设计设计P42323分层设计方法（1 1）分层拓扑结构的优点：流量从接入层流向核心层时，）分层拓扑结构的优点：流量从接入层流向核心层时，）分层拓扑结构的优点：流量从接入层流向核心层时，）分层拓扑结构的优点：流量从接入层流向核心层时，被收敛在高速的链接上；流量从核心层流向接入层时，被收敛在高速的链接上；流量从核心层流向接入层时，被

21、收敛在高速的链接上；流量从核心层流向接入层时，被收敛在高速的链接上；流量从核心层流向接入层时，被发散到低速链接上，如图被发散到低速链接上，如图被发散到低速链接上，如图被发散到低速链接上，如图3-63-6所示。所示。所示。所示。（2 2）分层拓扑结构的缺点：分层拓扑结构固有的缺点是）分层拓扑结构的缺点：分层拓扑结构固有的缺点是）分层拓扑结构的缺点：分层拓扑结构固有的缺点是）分层拓扑结构的缺点：分层拓扑结构固有的缺点是在物理层内隐含（或导致）单个故障点，即某个设备在物理层内隐含（或导致）单个故障点，即某个设备在物理层内隐含（或导致）单个故障点，即某个设备在物理层内隐含（或导致）单个故障点，即某个设

22、备或某个失败的链接会导致网络遭受严重的破坏。克服或某个失败的链接会导致网络遭受严重的破坏。克服或某个失败的链接会导致网络遭受严重的破坏。克服或某个失败的链接会导致网络遭受严重的破坏。克服单个故障点的方法是采用冗余手段，但这会导致网络单个故障点的方法是采用冗余手段，但这会导致网络单个故障点的方法是采用冗余手段，但这会导致网络单个故障点的方法是采用冗余手段，但这会导致网络的复杂性的增加。的复杂性的增加。的复杂性的增加。的复杂性的增加。拓扑结构拓扑结构设计设计P421.核心层设计方法 网络核心层的主要工作是交换数据包，核心网络核心层的主要工作是交换数据包，核心网络核心层的主要工作是交换数据包，核心网

23、络核心层的主要工作是交换数据包，核心层的设计应该注意两点：层的设计应该注意两点：层的设计应该注意两点：层的设计应该注意两点：（1 1）不要在核心层执行网络策略：所谓策略就是一些）不要在核心层执行网络策略：所谓策略就是一些）不要在核心层执行网络策略：所谓策略就是一些）不要在核心层执行网络策略：所谓策略就是一些设备支持的标准或系统管理员定制的规划。设备支持的标准或系统管理员定制的规划。设备支持的标准或系统管理员定制的规划。设备支持的标准或系统管理员定制的规划。（2 2）核心层的所有设备应具有充分的可到达性。）核心层的所有设备应具有充分的可到达性。）核心层的所有设备应具有充分的可到达性。）核心层的所

24、有设备应具有充分的可到达性。（3 3）在没有汇聚层的网络中，核心层必须包含部分汇）在没有汇聚层的网络中，核心层必须包含部分汇）在没有汇聚层的网络中，核心层必须包含部分汇）在没有汇聚层的网络中，核心层必须包含部分汇聚层功能，比如逻辑分割和策略路由功能。聚层功能，比如逻辑分割和策略路由功能。聚层功能，比如逻辑分割和策略路由功能。聚层功能，比如逻辑分割和策略路由功能。拓扑结构拓扑结构设计设计P422.汇聚层设计方法 汇聚层将大量低速的链接（与接入层设备的链接）汇聚层将大量低速的链接（与接入层设备的链接）汇聚层将大量低速的链接（与接入层设备的链接）汇聚层将大量低速的链接（与接入层设备的链接）通过少量宽

25、带的连接接入核心层，以实现通信量的通过少量宽带的连接接入核心层，以实现通信量的通过少量宽带的连接接入核心层，以实现通信量的通过少量宽带的连接接入核心层，以实现通信量的收敛，提高网络中聚合点的效率。同时减少核心层收敛，提高网络中聚合点的效率。同时减少核心层收敛，提高网络中聚合点的效率。同时减少核心层收敛，提高网络中聚合点的效率。同时减少核心层设备路由路径的数量。总之，汇聚层的主要设计目设备路由路径的数量。总之，汇聚层的主要设计目设备路由路径的数量。总之，汇聚层的主要设计目设备路由路径的数量。总之，汇聚层的主要设计目标包括：标包括：标包括：标包括：1 1 隔离拓扑结构的变化；隔离拓扑结构的变化；隔

26、离拓扑结构的变化；隔离拓扑结构的变化；2 2 通过路由聚合控制路由表的大小；通过路由聚合控制路由表的大小；通过路由聚合控制路由表的大小；通过路由聚合控制路由表的大小；3 3 划分逻辑区域，执行路由策略优化流量转发。划分逻辑区域，执行路由策略优化流量转发。划分逻辑区域，执行路由策略优化流量转发。划分逻辑区域，执行路由策略优化流量转发。拓扑结构拓扑结构设计设计P43路由聚合拓扑结构拓扑结构设计设计P43路由聚合拓扑结构拓扑结构设计设计P43（1 1）新路由表大大减小。）新路由表大大减小。）新路由表大大减小。）新路由表大大减小。路由器路由器路由器路由器C C的路由表为：的路由表为：的路由表为：的路由

27、表为：（2 2）路由收敛速度加快）路由收敛速度加快）路由收敛速度加快）路由收敛速度加快目标网络目标网络掩码掩码端口端口跳数跳数连接方式连接方式172172 1616 0 00 02552552552552542540 0E0E00 0直连直连172172 1616 2 20 02552552552552542540 0E1E10 0直连直连172172 1616 0 00 02552552552552522520 0E3E30 0直连直连3.接入层设计方法接入层的设计目标如下：接入层的设计目标如下：接入层的设计目标如下：接入层的设计目标如下：（1 1）将流量馈入网络：为确保将接入层流量馈）将流

28、量馈入网络：为确保将接入层流量馈）将流量馈入网络：为确保将接入层流量馈）将流量馈入网络：为确保将接入层流量馈入网络，要做到：入网络，要做到：入网络，要做到：入网络，要做到：接入层路由器所接收的链接数不要超出其与汇聚接入层路由器所接收的链接数不要超出其与汇聚接入层路由器所接收的链接数不要超出其与汇聚接入层路由器所接收的链接数不要超出其与汇聚层之间允许的链接数；层之间允许的链接数；层之间允许的链接数；层之间允许的链接数；如果不是转发到局域网外主机的流量，就不要通如果不是转发到局域网外主机的流量，就不要通如果不是转发到局域网外主机的流量，就不要通如果不是转发到局域网外主机的流量，就不要通过接入层的设

29、备进行转发；过接入层的设备进行转发；过接入层的设备进行转发；过接入层的设备进行转发；拓扑结构拓扑结构设计设计P443.接入层设计方法 不要将接入层设备作为两个汇聚层路由器之间的不要将接入层设备作为两个汇聚层路由器之间的不要将接入层设备作为两个汇聚层路由器之间的不要将接入层设备作为两个汇聚层路由器之间的连接点，即不要将一个接入层路由器同时连接两个连接点，即不要将一个接入层路由器同时连接两个连接点，即不要将一个接入层路由器同时连接两个连接点，即不要将一个接入层路由器同时连接两个汇聚层路由器。汇聚层路由器。汇聚层路由器。汇聚层路由器。接入层设备应具有低成本和高端口密度的特性。接入层设备应具有低成本和

30、高端口密度的特性。接入层设备应具有低成本和高端口密度的特性。接入层设备应具有低成本和高端口密度的特性。（2 2）控制访问：由于接入层是用户进入网络的）控制访问：由于接入层是用户进入网络的）控制访问：由于接入层是用户进入网络的）控制访问：由于接入层是用户进入网络的入口，所以也是黑客入侵的门户。接入层通入口，所以也是黑客入侵的门户。接入层通入口，所以也是黑客入侵的门户。接入层通入口，所以也是黑客入侵的门户。接入层通常用包过滤策略提供基本的安全性，保护局常用包过滤策略提供基本的安全性，保护局常用包过滤策略提供基本的安全性，保护局常用包过滤策略提供基本的安全性，保护局域网段免受网络内外的攻击。域网段免

31、受网络内外的攻击。域网段免受网络内外的攻击。域网段免受网络内外的攻击。拓扑结构拓扑结构设计设计P443234 绘制网络拓扑图好的网络拓扑结构图能恰当地表现设计者的意图。好的网络拓扑结构图能恰当地表现设计者的意图。好的网络拓扑结构图能恰当地表现设计者的意图。好的网络拓扑结构图能恰当地表现设计者的意图。绘制网络拓扑图要注意以下几点：绘制网络拓扑图要注意以下几点：绘制网络拓扑图要注意以下几点：绘制网络拓扑图要注意以下几点：（1 1）选择合适的图符来表示设备；）选择合适的图符来表示设备；）选择合适的图符来表示设备；）选择合适的图符来表示设备；（2 2）线对不能交叉、串接，非线对尽量避免交叉；）线对不能

32、交叉、串接，非线对尽量避免交叉；）线对不能交叉、串接，非线对尽量避免交叉；）线对不能交叉、串接，非线对尽量避免交叉；（3 3）终接处及芯线避免断线、短路；）终接处及芯线避免断线、短路；）终接处及芯线避免断线、短路；）终接处及芯线避免断线、短路；（4 4）主要的设备名称和商家名称要加以注明；）主要的设备名称和商家名称要加以注明；）主要的设备名称和商家名称要加以注明；）主要的设备名称和商家名称要加以注明；（5 5）不同连接介质要使用不同的线型和颜色加以注明；）不同连接介质要使用不同的线型和颜色加以注明；）不同连接介质要使用不同的线型和颜色加以注明；）不同连接介质要使用不同的线型和颜色加以注明；（6

33、 6）标明制图日期和制图人。）标明制图日期和制图人。）标明制图日期和制图人。）标明制图日期和制图人。拓扑结构拓扑结构设计设计P45绘制网络拓扑图可以使用微软公司的绘制网络拓扑图可以使用微软公司的visio 2015visio 2015软件软件 3235 80/20规则 80/20 80/20规则是传统以太网设计必须要遵循的一个规则是传统以太网设计必须要遵循的一个规则是传统以太网设计必须要遵循的一个规则是传统以太网设计必须要遵循的一个原则。它表明一个网段数据流量的原则。它表明一个网段数据流量的原则。它表明一个网段数据流量的原则。它表明一个网段数据流量的80%80%是在该是在该是在该是在该网段内的

34、本地通信，只有网段内的本地通信，只有网段内的本地通信，只有网段内的本地通信，只有20%20%的数据流量是发的数据流量是发的数据流量是发的数据流量是发往其它网段的。往其它网段的。往其它网段的。往其它网段的。拓扑结构拓扑结构设计设计P4533 网络组件设计 为了有步骤地实施网络，通常将一个完整的网络划分为了有步骤地实施网络，通常将一个完整的网络划分为了有步骤地实施网络，通常将一个完整的网络划分为了有步骤地实施网络，通常将一个完整的网络划分为逻辑上功能独立的组件。为逻辑上功能独立的组件。为逻辑上功能独立的组件。为逻辑上功能独立的组件。网络组件划定了网络的功能范围，进一步深化了分层网络组件划定了网络的

35、功能范围，进一步深化了分层网络组件划定了网络的功能范围，进一步深化了分层网络组件划定了网络的功能范围，进一步深化了分层设计的思想，同时又为地址分配和安全控制提供了依设计的思想，同时又为地址分配和安全控制提供了依设计的思想，同时又为地址分配和安全控制提供了依设计的思想，同时又为地址分配和安全控制提供了依据。据。据。据。典型的网络组件包括：园区网、广域网、远程接入、典型的网络组件包括：园区网、广域网、远程接入、典型的网络组件包括：园区网、广域网、远程接入、典型的网络组件包括：园区网、广域网、远程接入、InternetInternet接入、服务子网、多媒体子网、安全子网和接入、服务子网、多媒体子网、

36、安全子网和接入、服务子网、多媒体子网、安全子网和接入、服务子网、多媒体子网、安全子网和无线子网等。无线子网等。无线子网等。无线子网等。网络组件网络组件设计设计P45典型的网络组件网络组件网络组件设计设计P46331园区网 园区网是指为企事业单位组建的办公局域网。典型园区网是指为企事业单位组建的办公局域网。典型园区网是指为企事业单位组建的办公局域网。典型园区网是指为企事业单位组建的办公局域网。典型的园区网包括校园网、社区网、住宅小区网、企的园区网包括校园网、社区网、住宅小区网、企的园区网包括校园网、社区网、住宅小区网、企的园区网包括校园网、社区网、住宅小区网、企事业单位网等。事业单位网等。事业单

37、位网等。事业单位网等。园区网设计有以下特点：园区网设计有以下特点：园区网设计有以下特点：园区网设计有以下特点：园区网是网络的基本单元园区网是网络的基本单元园区网是网络的基本单元园区网是网络的基本单元 园区网较适合于采用三层结构设计园区网较适合于采用三层结构设计园区网较适合于采用三层结构设计园区网较适合于采用三层结构设计 园区网对线路成本考虑的较少，对设备性能考虑园区网对线路成本考虑的较少，对设备性能考虑园区网对线路成本考虑的较少，对设备性能考虑园区网对线路成本考虑的较少，对设备性能考虑的较多，追求较高的带宽和良好的扩展性的较多，追求较高的带宽和良好的扩展性的较多，追求较高的带宽和良好的扩展性的

38、较多，追求较高的带宽和良好的扩展性 园区网的结构比较规整园区网的结构比较规整园区网的结构比较规整园区网的结构比较规整网络组件网络组件设计设计P461以太网（Ethernet）粗缆以太网（粗缆以太网（粗缆以太网（粗缆以太网（10Base510Base5）细缆以太网（细缆以太网（细缆以太网（细缆以太网（10Base210Base2）双绞线以太网（双绞线以太网（双绞线以太网（双绞线以太网（10BaseT10BaseT）10BaseT10BaseT中的中的中的中的“T”T”指的是传输介质为双绞线（指的是传输介质为双绞线（指的是传输介质为双绞线（指的是传输介质为双绞线（Twisted-PairTwist

39、ed-Pair）电缆。电缆。电缆。电缆。IEEEIEEE的的的的10Base-T10Base-T标准使用星型拓扑结构，并使用标准使用星型拓扑结构，并使用标准使用星型拓扑结构，并使用标准使用星型拓扑结构，并使用8 8针的针的针的针的RJ-45RJ-45接口（又称为水晶头）。接口（又称为水晶头）。接口（又称为水晶头）。接口（又称为水晶头）。10BaseT10BaseT网络的主要互联设备是共享式集线器（网络的主要互联设备是共享式集线器（网络的主要互联设备是共享式集线器（网络的主要互联设备是共享式集线器（HUBHUB）。）。）。）。使用集线器和双绞线以太网的结构分为：单集线器结构、多集使用集线器和双绞

40、线以太网的结构分为：单集线器结构、多集使用集线器和双绞线以太网的结构分为：单集线器结构、多集使用集线器和双绞线以太网的结构分为：单集线器结构、多集线器级联结构和集线器堆叠结构。线器级联结构和集线器堆叠结构。线器级联结构和集线器堆叠结构。线器级联结构和集线器堆叠结构。网络组件网络组件设计设计P465-4-3规则 使用中继器或集线器连接的多个以太网段在逻使用中继器或集线器连接的多个以太网段在逻使用中继器或集线器连接的多个以太网段在逻使用中继器或集线器连接的多个以太网段在逻辑上仍然属于一个冲突域，为了使网络效率不辑上仍然属于一个冲突域，为了使网络效率不辑上仍然属于一个冲突域，为了使网络效率不辑上仍然

41、属于一个冲突域，为了使网络效率不至于太低，就对连接的网段数目和各网段的主至于太低，就对连接的网段数目和各网段的主至于太低，就对连接的网段数目和各网段的主至于太低，就对连接的网段数目和各网段的主机数作了明确规定，即机数作了明确规定，即机数作了明确规定，即机数作了明确规定，即5-4-35-4-3规则。其中：规则。其中：规则。其中：规则。其中：（1 1）最多只能由）最多只能由）最多只能由）最多只能由5 5个网段相连；个网段相连；个网段相连；个网段相连；（2 2）中继设备最多只能有）中继设备最多只能有）中继设备最多只能有）中继设备最多只能有4 4个；个；个；个；（3 3）其中只能在第）其中只能在第）其

42、中只能在第）其中只能在第1 1，2 2，5 5三个网段上连接主机。三个网段上连接主机。三个网段上连接主机。三个网段上连接主机。网络组件网络组件设计设计P475-4-3规则示意图网络组件网络组件设计设计P47（图（图3-73-7）2快速以太网（Fast Ethernet）网络组件网络组件设计设计P48 快速以太网指速度较快，能提供快速以太网指速度较快，能提供快速以太网指速度较快，能提供快速以太网指速度较快，能提供100M100M标准带宽的以太标准带宽的以太标准带宽的以太标准带宽的以太网，不再使用同轴电缆，而是使用网，不再使用同轴电缆，而是使用网，不再使用同轴电缆，而是使用网，不再使用同轴电缆，而

43、是使用5 5类或超类或超类或超类或超5 5类双绞线类双绞线类双绞线类双绞线或光缆作为传输介质，拓扑结构上以星型和树型为主。或光缆作为传输介质，拓扑结构上以星型和树型为主。或光缆作为传输介质，拓扑结构上以星型和树型为主。或光缆作为传输介质，拓扑结构上以星型和树型为主。互联设备主要采用集线器和交换机，具有与互联设备主要采用集线器和交换机，具有与互联设备主要采用集线器和交换机，具有与互联设备主要采用集线器和交换机，具有与10M10M以太以太以太以太网完全兼容的特性，因此可以在园区网的核心层采用。网完全兼容的特性，因此可以在园区网的核心层采用。网完全兼容的特性，因此可以在园区网的核心层采用。网完全兼容

44、的特性，因此可以在园区网的核心层采用。快速以太网的技术标准主要有以下几个：快速以太网的技术标准主要有以下几个：快速以太网的技术标准主要有以下几个：快速以太网的技术标准主要有以下几个：1 1100 Base-TX100 Base-TX2 2100 Base-FX100 Base-FX3 3100 Base-T4100 Base-T4 吉比特以太网是吉比特以太网是吉比特以太网是吉比特以太网是10/100Base-T10/100Base-T以太网的向上兼容技术，以太网的向上兼容技术，以太网的向上兼容技术，以太网的向上兼容技术，它除了能提供它除了能提供它除了能提供它除了能提供1Gbps1Gbps（10

45、00Mbps1000Mbps）的带宽并支持全）的带宽并支持全）的带宽并支持全）的带宽并支持全双工连接外，还具备以下特点：双工连接外，还具备以下特点：双工连接外，还具备以下特点：双工连接外，还具备以下特点：（1 1）吉比特以太网使用传统的）吉比特以太网使用传统的）吉比特以太网使用传统的）吉比特以太网使用传统的CSMA/CDCSMA/CD介质访问控制协议。介质访问控制协议。介质访问控制协议。介质访问控制协议。（2 2）保护原有网络的投资。）保护原有网络的投资。）保护原有网络的投资。）保护原有网络的投资。（3 3）吉比特以太网可用于多种传输介质。如双绞线、多模和单模）吉比特以太网可用于多种传输介质。

46、如双绞线、多模和单模）吉比特以太网可用于多种传输介质。如双绞线、多模和单模）吉比特以太网可用于多种传输介质。如双绞线、多模和单模光纤。光纤。光纤。光纤。（4 4）低成本的升级费用。）低成本的升级费用。）低成本的升级费用。）低成本的升级费用。（5 5）支持服务质量（）支持服务质量（）支持服务质量（）支持服务质量（QoSQoS）和第三层交换。）和第三层交换。）和第三层交换。）和第三层交换。（6 6）吉比特以太网以及新的）吉比特以太网以及新的）吉比特以太网以及新的）吉比特以太网以及新的10G10G比特以太网为局域网（含园区网）比特以太网为局域网（含园区网）比特以太网为局域网（含园区网）比特以太网为局

47、域网（含园区网）和城域网提供了高性价比的宽带传输交换，将以太网地位进行和城域网提供了高性价比的宽带传输交换，将以太网地位进行和城域网提供了高性价比的宽带传输交换，将以太网地位进行和城域网提供了高性价比的宽带传输交换，将以太网地位进行了重新定义。了重新定义。了重新定义。了重新定义。3吉比特以太网网络组件网络组件设计设计P48410G比特以太网网络组件网络组件设计设计（1 1）10G10G以太网标准以太网标准以太网标准以太网标准IEEE 802.3aeIEEE 802.3ae在在在在20022002年年年年7 7月通过。月通过。月通过。月通过。（2 2）10G10G以太网接口基本应用在点到点线路，

48、不再共享带宽。以太网接口基本应用在点到点线路，不再共享带宽。以太网接口基本应用在点到点线路，不再共享带宽。以太网接口基本应用在点到点线路，不再共享带宽。（3 3）10G10G以太网技术与千兆以太网类似，仍然保留了以太网帧结以太网技术与千兆以太网类似，仍然保留了以太网帧结以太网技术与千兆以太网类似，仍然保留了以太网帧结以太网技术与千兆以太网类似，仍然保留了以太网帧结构，通过不同的编码方式或波分复用提供构，通过不同的编码方式或波分复用提供构，通过不同的编码方式或波分复用提供构，通过不同的编码方式或波分复用提供10Gbit/s10Gbit/s传输速度。传输速度。传输速度。传输速度。（4 4）IEEE

49、802.3aeIEEE802.3ae中对中对中对中对10G10G以太网的规定中包括一系列的以太网的规定中包括一系列的以太网的规定中包括一系列的以太网的规定中包括一系列的PMDPMD类类类类型：型：型：型：10GBase-X10GBase-X、10GBase-R10GBase-R和和和和10GBase-W10GBase-W。（5 5）10G10G以太网传输速率高，它只支持光纤介质，由于使用了新以太网传输速率高，它只支持光纤介质，由于使用了新以太网传输速率高，它只支持光纤介质，由于使用了新以太网传输速率高，它只支持光纤介质，由于使用了新的物理层协议，传输距离要远大于前期以太网中使用的光纤技的物理层

50、协议，传输距离要远大于前期以太网中使用的光纤技的物理层协议，传输距离要远大于前期以太网中使用的光纤技的物理层协议，传输距离要远大于前期以太网中使用的光纤技术。术。术。术。（6 6）它支持三种波长的信号：）它支持三种波长的信号：）它支持三种波长的信号：）它支持三种波长的信号：850850纳米、纳米、纳米、纳米、13101310纳米和纳米和纳米和纳米和15501550纳米，纳米，纳米，纳米，最大传输距离可以达到最大传输距离可以达到最大传输距离可以达到最大传输距离可以达到1010公里。公里。公里。公里。P495光纤汇聚式数据接口（FDDI）网络组件网络组件设计设计P50 光纤分布式数据接口网络出自美