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1第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计本章从中小企业网络系统的规划设计、实施和调本章从中小企业网络系统的规划设计、实施和调试（主要是安全）角度，详细地介绍了试（主要是安全）角度，详细地介绍了Linux的的解决方案，内容涵盖了企业解决方案，内容涵盖了企业Intranet/Internet建设建设的各个方面。的各个方面。第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计7.1 网络整体规划方案网络整体规划方案 网络的建设不仅仅是硬件的建设，更重要的是要网络的建设不仅仅是硬件的建设，更重要的是要从用户的实际需求出发，从成本、质量、安全、从用户的实际需求出发，从成本、质量、安全、进度、应用等各个角度出发，综合考虑，以更经进度、应用等各个角度出发，综合考虑，以更经济的投入得到高效、应用、安全的计算机网络系济的投入得到高效、应用、安全的计算机网络系统。统。网络规划的主要任务是要对业务的需求、网络的网络规划的主要任务是要对业务的需求、网络的规模、网络的结构、网络管理需要、网络增长预规模、网络的结构、网络管理需要、网络增长预测、网络安全要求以及与外部网络的互联等指标测、网络安全要求以及与外部网络的互联等指标给出尽可能准确的定量或定性分析和估计。给出尽可能准确的定量或定性分析和估计。第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计7.1.1 网络建设的总体原则网络建设的总体原则 计算机网络的建设本着计算机网络的建设本着“实用性、可靠性、先进性、发实用性、可靠性、先进性、发展性、开放性展性、开放性”的设计原则，保证网络建立起来便能投的设计原则，保证网络建立起来便能投入使用，发挥网络在单位、管理、科研等方面的作用。入使用，发挥网络在单位、管理、科研等方面的作用。同时计算机网络的建设应遵循以下原则：同时计算机网络的建设应遵循以下原则：1.总体规划分步实施2.注重应用系统建设3.把当前先进性，未来的可扩展性和经济可行性结合起来。4.强调培训5.符合标准第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计7.1.2 网络建设的流程网络建设的流程 计算机网络的建设是一项庞大的技术性很强的综合工程，计算机网络的建设是一项庞大的技术性很强的综合工程，一般需要经过以下九个阶段：一般需要经过以下九个阶段：1.网络调研阶段2.系统设计阶段3.可行性分析阶段4.设备选型和工程招标阶段5.硬件施工阶段6.软件环境的建立阶段7.人员培训阶段8.联调测试阶段9.系统验收阶段第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计7.2 网络方案分析与设计网络方案分析与设计 按照网络功能的层次性及计算机网络的规模，在按照网络功能的层次性及计算机网络的规模，在网络设计中亦采用分层设计，根据网络的大小及网络设计中亦采用分层设计，根据网络的大小及规模，提出几种主干网络及支干网络的选配方式，规模，提出几种主干网络及支干网络的选配方式，可以根据不同网络功能选择相应网络设备，为网可以根据不同网络功能选择相应网络设备，为网络的扩展预留了相应空间。计算机网络的层次化络的扩展预留了相应空间。计算机网络的层次化设计，使其网络的结构即主干与支干设备的选择设计，使其网络的结构即主干与支干设备的选择与相应的组织逻辑结构相统一，其设计特点主要与相应的组织逻辑结构相统一，其设计特点主要为：网络结构与实际的组织结构相对应，数据流为：网络结构与实际的组织结构相对应，数据流量相一致。量相一致。第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计7.2.1 网络的层次化设计网络的层次化设计 从逻辑上，大型网络可分为核心层、分布层和接入层，从逻辑上，大型网络可分为核心层、分布层和接入层，如图如图7.1所示。所示。图图7.1 大型网络分为核心层、分布层和接入层大型网络分为核心层、分布层和接入层 第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计在中小规模局域网（几十台至几百台计算机构成的局域在中小规模局域网（几十台至几百台计算机构成的局域网）中，可以将核心层与分布层合并，称为网）中，可以将核心层与分布层合并，称为“折叠主折叠主干干”，简称，简称“主干主干”，称，称“接入层接入层”为为“分支分支”，如图，如图7.2所示。对于由几十台计算机构成的小型网络，因为规所示。对于由几十台计算机构成的小型网络，因为规模太小了，可以不必采取分层设计的方法。模太小了，可以不必采取分层设计的方法。图图7.2中型网络将核心层与分布层合并中型网络将核心层与分布层合并 第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计1.网络核心层设计网络核心层设计 核心层为下两层提供优化的数据输运功能，它是一个高核心层为下两层提供优化的数据输运功能，它是一个高速的交换骨干，其作用是尽可能快地交换数据包而不应速的交换骨干，其作用是尽可能快地交换数据包而不应卷入到具体的数据包的运算中（卷入到具体的数据包的运算中（ACL，过滤等），否则过滤等），否则会降低数据包的交换速度。会降低数据包的交换速度。根据单位计算机网络络环境、规模和网络建设的技术要根据单位计算机网络络环境、规模和网络建设的技术要求以及网络技术的发展趋势和技术经济性观点，把整个求以及网络技术的发展趋势和技术经济性观点，把整个单位计算机网络设计分为主干网和工作组网两个层次。单位计算机网络设计分为主干网和工作组网两个层次。网络主干由主干交换机和分布在各建筑中的主干节点以网络主干由主干交换机和分布在各建筑中的主干节点以及之间的光纤组成。需要选择适当的高速交换机作为网及之间的光纤组成。需要选择适当的高速交换机作为网络的主干核心，这关系到网络的整体性能和系统的灵活络的主干核心，这关系到网络的整体性能和系统的灵活性。主干设计是本方案的重点之一，主干网的选择要考性。主干设计是本方案的重点之一，主干网的选择要考虑带宽、可靠性、先进性等特点，要以当前及未来网络虑带宽、可靠性、先进性等特点，要以当前及未来网络技术的发展和业务量的发展为基础，同时兼顾资金的承技术的发展和业务量的发展为基础，同时兼顾资金的承受能力。受能力。第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计因为当前大部分局域网均使用以太网方式，而且所有网因为当前大部分局域网均使用以太网方式，而且所有网络操作系统与上层协议均与以太网兼容，这就使以太网络操作系统与上层协议均与以太网兼容，这就使以太网仍然是未来的主流。在千兆以太网的标准已经基本制定仍然是未来的主流。在千兆以太网的标准已经基本制定的今天，千兆以太网已成为计算机网络主干的首选。的今天，千兆以太网已成为计算机网络主干的首选。选择千兆以太网为计算机网络主干，需要选择适当的千选择千兆以太网为计算机网络主干，需要选择适当的千兆以太网交换机作为网络的主干核心。在主干交换机的兆以太网交换机作为网络的主干核心。在主干交换机的厂家和型号选定以后，二级交换机和其它网络设备都必厂家和型号选定以后，二级交换机和其它网络设备都必须选用同一品牌的产品。主干交换机的选择是一个计算须选用同一品牌的产品。主干交换机的选择是一个计算机网络设计成败的关键，这关系到网络的整体性能和系机网络设计成败的关键，这关系到网络的整体性能和系统的灵活性。在网络中，主干交换机一般采用背板式模统的灵活性。在网络中，主干交换机一般采用背板式模块化交换机，二级交换机则使用固定背板和端口的交换块化交换机，二级交换机则使用固定背板和端口的交换机。主干交换机和二级交换机在本质上一般没有太大的机。主干交换机和二级交换机在本质上一般没有太大的区别，只是用在不同的位置而已。区别，只是用在不同的位置而已。第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计2.网络分布层设计网络分布层设计 分布层提供基于统一策略的互连性，它是核心层和访问分布层提供基于统一策略的互连性，它是核心层和访问层的分界点，定义了网络的连界，对数据包进行复杂的层的分界点，定义了网络的连界，对数据包进行复杂的运算。在园区网络环境中，分布层主要提供如下功能：运算。在园区网络环境中，分布层主要提供如下功能：地址的聚集，部门和工作组的接入，广播域地址的聚集，部门和工作组的接入，广播域/多目传输域多目传输域的定义，的定义，VLAN路由，任何介质的转换，安全控制。路由，任何介质的转换，安全控制。在校园的园区内楼宇间连接时，主要楼宇可放置机箱式在校园的园区内楼宇间连接时，主要楼宇可放置机箱式主干交换机作为分布层。机箱式主干交换机与主干第三主干交换机作为分布层。机箱式主干交换机与主干第三层交换机采用千兆以太链路冗余方式互连，用以保证主层交换机采用千兆以太链路冗余方式互连，用以保证主干链路的冗余连接。机箱式主干交换机用级连的方式，干链路的冗余连接。机箱式主干交换机用级连的方式，通过千兆位端口与该楼宇的可堆叠交换机连接。使得分通过千兆位端口与该楼宇的可堆叠交换机连接。使得分布层交换机和接入层交换机之间均在全双式模式下以布层交换机和接入层交换机之间均在全双式模式下以1G的带宽连接。保证分支主干没有带宽阻塞瓶颈。是采用的带宽连接。保证分支主干没有带宽阻塞瓶颈。是采用固定配置的还是模块化千兆以太网交换机作为计算机网固定配置的还是模块化千兆以太网交换机作为计算机网络主干交换机，要根据单位的具体情况和投资情况确定。络主干交换机，要根据单位的具体情况和投资情况确定。第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计网络二级交换机必须与网络主干交换机采用同一网络二级交换机必须与网络主干交换机采用同一品牌的产品。品牌的产品。机箱式主干交换机应能提供卓越的可扩展性和性机箱式主干交换机应能提供卓越的可扩展性和性能价格比，支持高接口密度、高性能、高可用性能价格比，支持高接口密度、高性能、高可用性等特性。与应用智能、服务质量（等特性。与应用智能、服务质量（Qos）机制以机制以及安全性结合在一起，用户可以更高效地利用其及安全性结合在一起，用户可以更高效地利用其网络、增加终端业务（如多点广播、网络、增加终端业务（如多点广播、ERP应用），应用），而不会影响网络性能。而不会影响网络性能。第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计3.网络接入层设计网络接入层设计 接入层的主要功能是为最终用户提供对园区网络访问的接入层的主要功能是为最终用户提供对园区网络访问的途径，主要提供如下功能：带宽共享，交换带宽，途径，主要提供如下功能：带宽共享，交换带宽，MAC层过滤，网段微分。本层也可提供访问列表过滤等。交层过滤，网段微分。本层也可提供访问列表过滤等。交换式高速以太网具有灵活的扩展能力，它融合了以太网换式高速以太网具有灵活的扩展能力，它融合了以太网机制的即插即用机制的即插即用 和线路交换的高带宽低延迟等诸多优点，和线路交换的高带宽低延迟等诸多优点，而价格不到而价格不到 FDDI和和ATM的一半。以大网机制的即插即的一半。以大网机制的即插即用使网络扩充容易，而且扩充成本较低；星形拓扑结构用使网络扩充容易，而且扩充成本较低；星形拓扑结构使主干具有良好的可靠性；线路交换的高带宽低延迟更使主干具有良好的可靠性；线路交换的高带宽低延迟更符合现代计算机技术的发展对网络主干的要求，为容量符合现代计算机技术的发展对网络主干的要求，为容量的扩充留有充分的余地。交换式高速以太网为用户提供的扩充留有充分的余地。交换式高速以太网为用户提供独立的、点对点的联接凡是联接到交换器端口的用户独立的、点对点的联接凡是联接到交换器端口的用户都独占高速以太网的都独占高速以太网的10/100MbpS网段。交换式高速以太网段。交换式高速以太网的高带宽使各主干节点留有充分的扩展余地。故工作网的高带宽使各主干节点留有充分的扩展余地。故工作组网络采用交换式快速以太网。到桌面可采用交换组网络采用交换式快速以太网。到桌面可采用交换100M、交换交换10M或共享或共享100M。第第7 7章章 网络规划设计网络规划设计7.2.2 确定网络类型和网络拓扑确定网络类型和网络拓扑 所谓确定设计网络拓扑，也就是设计网络的硬件所谓确定设计网络拓扑，也就是设计网络的硬件连接方式。因为现在局域网市场几乎完全被性能连接方式。因为现在局域网市场几乎完全被性能优良、价格低廉、升级和维护方便的以太网所占优良、价格低廉、升级和维护