局域网组建分析

12020/3/21第2章局域网规划与设计[学习目标]认知目标：了解局域网组建需求与性能分析的概念，局域网系统规划的概念，网络通信平台与资源平台的概念，以及网络分层与网络安全的概念。基本掌握局域网组建需求与性能分析的方法，基本掌握局域网规划与设计方法；基本掌握网络通信平台、网络资源平台、网络安全平台设计的技术要求，以及网络服务器选型与配置。情感目标：对局域网规划产生兴趣，具有在组建实践中运用的愿望。动作技能：能按照局域网组建的需求，设计简单的局域网解决方案。22020/3/21[学习重点]局域网组建需求与性能分析，局域网分层（核心层、汇聚层、接入层）规划设计，网络服务器选型配置，网络安全平台性能与技术要求。[学习难点]局域网分层（核心层、汇聚层、接入层）规划设计，网络安全平台性能与技术要求。第2章局域网规划与设计32020/3/212.1局域网组建初期构想2.1.1局域网组建需求分析（1）概念从软件工程学和管理信息系统引入的概念。（2）如何进行需求分析充分了解用户组建网络的需求；考虑新产品、新技术的发展；与用户方达成共识；量体裁衣，突出“实用、好用、够用”的原则；经费预算要精打细算，留有余地。42020/3/21高速网络是网络发展方向电话,传真,电子邮件,基本公众信息服务64K高质量可视电话,视频会议,数字音频384K文件传输,应用,图象传输,网络游戏,电子购物1MMPEG1/VCD视频点播,交互式电视,广播电视1.2M-1.5MMPEG2/DVD视频点播．高清晰度电视3M-8M3D应用,VRML虚拟现实,计算机网络,实时多媒体6M以上信息化的带宽需求52020/3/211.网络的开放性-采用开放的标准和技术；2.网络的可靠性-可靠性是网络组建与应用的生命线；3.网络的安全性-保证数据可用性、一致性、高效性、防抵赖性、可信赖性及可靠性等安全问题；4.网络的先进性-采用国际先进、主流、成熟的技术；5.网络的易用性-硬件和软件应易于安装、管理和维护；6.网络的可扩展性-选用主流产品和技术，最好选用同一品牌的产品，或兼容性好产品，为发展留有扩展的余地；7.网络传输延迟性-传播延迟、传输延迟、网络延迟、接口延迟、延迟抖动等；8.网络传输有效性-传输吞吐量除以传输利用率得到的结果。2.1.2局域网组建性能分析62020/3/21局域网组建规划是多学科知识的综合，涉及系统工程学、通信技术、网络技术、安全技术、软件工程等领域。2.2局域网组建规划网络通信支持环境网络通信平台网络通信安全网络应用支持平台网络资源安全网络应用平台C/S用户B/S用户72020/3/21网络通信支持环境是网络组建的基础，也是网络组成模型中的基础层。该层次包括网络安全、可靠、正常运行所必须采取的环境保障设施，比如网络综合布线、网络机房供电安装等。2.3网络通信支持环境82020/3/21综合布线是网络组成结构中的信道系统，是以网络连通为目的敷设的数字信息通道。综合布线的代表产品是建筑与建筑群综合布线系统（PremisesDistributionSystem，缩写PDS）2.3.1网络综合布线92020/3/21工作区子系统由RJ-45插座和其所连接的设备（终端或工作站）组成。传输介质一般选用超五类非屏蔽双绞线（UTP），从RJ-45插座到其所连接的设备的UTP线的长度一般为3m。水平布线子系统从RJ-45插座开始到管理子系统的配线柜，结构一般是星型。传输介质一般选用超五类非屏蔽双绞线（UTP），从RJ-45插座开始到管理子系统的配线柜的UTP线的长度≤90m。网络综合布线3m工作区水平布线工作区102020/3/21是整个建筑物综合布线系统的一部分。提供建筑物的垂直电缆，负责连接管理子系统到设备间子系统的系统，一般都选用光缆或大对数的超五类非屏蔽双绞线。光缆采用多模50/125μm或62.5/125μm的两种规格.100Base-SX（850nm）短波模块在这两种规格的光缆上的传输距离≤300m，100Base-FX（1310nm）长波模块在这两种规格的光缆上的传输距离≤2000m。1000Base-SX（850nm）短波模块在50/125um介质上的传输距离≤550m、62.5/125um介质上的传输距离≤270m。网络综合布线-垂直子系统112020/3/21设备间内的所有进线终端设备应采用色标区别各类用途的配线区。设备间位置及大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心位置等内容综合考虑确定。设计与安装时要注意以下几点：·设备间要有足够的空间，以保障设备间的设备存放；·设备间要有良好的工作环境；·设备间的建设标准应按机房建设标准设计，要有性能良好的接地保护系统。网络综合布线-设备间子系统ISDNsupportscorporateVideoteleconferencingnetworkwith2T1circuits93589CISCOSYSTEMSCatalyst3000WorkgroupStockUNIXServersNTServers93581配线区配线机柜122020/3/21放置电信布线系统设备，包括水平和主干布线系统的机械、电气终端。管理间子系统设置在楼层分配线设备的房间内。设计与安装时要注意如下几点：·配线架的配线对数由可管理的信息点数决定；·利用配线架的跳线功能，可使布线系统灵活、功能多样化；·配线柜一般由配线模块、配线架、理线面板组成；·管理子系统应有足够的空间放置配线柜和网络设备；·网络设备需配有安全接地保护系统和功率匹配的净化电源或UPS电源；·保持一定的温度和湿度，保养好设备。网络综合布线-管理子系统132020/3/21网络综合布线-建筑群子系统建筑群子系统提供外部建筑物与大楼内布线的连接点。EIA/TIA569标准规定了网络接口的物理规格，实现建筑群之间的连接。建筑群子系统由二个以上建筑物的电话、数据、监视系统组成一个建筑群综合布线系统，其连接各建筑物之间的缆线和配线设备，组成建筑群子系统。在建筑物子系统中，为了能进行远距离通信（大于100m），以及防止雷击对网络设备造成的损坏，一般采用多模或单模光缆。室外敷设光缆，一般有三种情况：架空、直埋、地下管道，或者是这三种的任何组合，具体情况应根据现场的环境来决定。光缆连接建筑楼群光缆连接示意图142020/3/212.3.2网络机房供电网络机房对温度、湿度、防静电、防电磁干扰、防雷击、防尘等要求较高，在网络施工前要先行设计、施工装修，尤其是要注重机房供电设计.长延时UPS(实际用电负荷=UPS标称容量的80%)空调用电与网络设备用电分离接地系统：电源接地（工作保护地）、防雷保护地、直流地等三种三种地线的线径要粗、要分别安装，其接地点要相互间隔25米以上电源地的接地电阻小于4欧姆防雷保护地的接地电阻小于4欧姆直流地接地电阻小于1欧姆152020/3/21•考虑因素1）地理环境2）传输介质与距离3）可靠性2.4局域网通信平台2.4.1规划拓扑结构•拓扑结构中小型、小型局域网一般可采用星型结构；大中型局域网络考虑链路传输的可靠性，可采用冗余结构。核心层接入层汇聚层核心层星型星型冗余162020/3/212.4.2规划网络层次局域网分层是按照网络规模划分为三个层次：•核心层•汇聚层•接入层•中小型、小型局域网一般可采用核心/接入层；•大型、大中型局域网络一般可采用核心/汇聚/接入层。172020/3/212.4.3主干网设计•主干网技术的选择，要根据以上需求分析中用户网络规模大小、网上传输信息的种类和用户可投入的资金等因素来考虑。•主干网用来连接建筑楼宇和服务器群，可能会容纳网络上50–80%的信息流，是网络大动脉。•连接建筑群的主干网一般以光缆作传输介质，典型的主干网技术主要有100Mbps-FX以太网、1000MbpsSX/LX以太网等。某企业主干网拓扑图182020/3/212.4.4汇聚层和接入层设计汇聚层接入层级连堆叠•汇聚层:存在与否，取决于网络规模的大小。当建筑楼内信息点较多（比如，大于22个点）超出一台交换机的端口密度，而不得不增加交换机扩充端口时，就需要有汇聚交换机。交换机间如果采用级连方式，即将一组固定端口交换机上联到一台背板带宽和性能较好的汇聚交换机上，再由汇聚交换机上联到主干网的核心交换机。如果采用多台交换机堆叠方式扩充端口密度，其中一台交换机上联，则网络中就只有接入层.•接入层:即直接信息点，通过此信息点将网络资源设备（PC等）接入网络。汇聚层采用级连还是堆叠，要看网络信息点的分布情况。•汇聚层、接入层:一般采用100Base-TX快速交换式以太网，采用10/100Mbps自适应交换到桌面，传输介质是超五类或五类双绞线。要根据应用需求可选择支持1–2个光端口模块.192020/3/212.4.5无线局域网设计无线网络，网络无限你是否有这样的愿望？在校园的任何一个角落，无论在操场上，草坪上或者教室，办公室，亦或教职工小区或者学生宿舍区。只要有一台笔记本电脑（或者台式机），一块无线网卡您便可以轻松实现宽带上网，查阅自己需要的资料，欣赏网上精彩的电影。这一切在以前也许只是一个梦想，必须通过烦琐的综合布线来实现。而现在，随着无线网络的发展，一切都问题都迎任而解，通过无线方式接入，可以彻底摆脱有线的束缚，轻松实现无线宽带接入互联网，并且价格已不再昂贵。并且已经在我国知名学府，如北京大学，南开大学率先投入使用。无线网络是由无线网卡、无线集线器、无线交换机、计算机及其它相关设备组成，利用无线微波信道作为传输介质的计算机网络，简称为WLAN(无线局域网)。无线局域网的网络速度与以太网相当。一个AP(AccessPoint,也称无线集线器)最大可支持200多个用户的接入。WLAN的数据传输率目前最高可达11Mbps，传输距离可远至1.5公里，它可以与现有的有线连网和谐地结合起来，不仅传输距离远，而且使网上的计算机也具有可移动性，能快速方便地解决使用有线方式不易实现的移动办公网络的连接问题。大家可以想象一下，当学生们惊奇地发现自己的笔记本电脑在学校任何角落都可以上网时的那份兴奋劲……现在这一切的实现都不是梦了。202020/3/212.4.5无线局域网设计无线网络，网络无限1.对等方式2.接入方式3.中继方式膝上型计算机膝上型计算机立式PCPC机笔记本笔记本笔记本笔记本AP服务器交换机无线对等局域网以AP为中心的星型结构无线网中继连接212020/3/21无线校园覆盖网网络拓扑图HUB馈线RG-1000全向天线USB无线网卡USB无线网卡USB无线网卡USB无线网卡USB无线网卡USB无线网卡……笔记本无线网卡操场放大器网络中心学生宿舍家属楼图书馆晚会现场办公室办公室222020/3/21建成的无线网络的性能：将建成的无线校园覆盖网络，能够达到如下要求：1．最高带宽为11M，单片网卡下载速率最高可达400K，远远超过了ADSL和拨号上网；2．单个AP覆盖半径为1.5公里，能覆盖整个校园；增加若干分中心以后，可以覆盖更大的范围，并且能完全屏蔽盲区；3．四层网络密码和入网MAC地址设备号认证，可有效控制上网计算机，管理十分方便；4．利用校园现有的网络基础设施，免除学校挖沟布线的麻烦，节约学校投资；可在学校操场、演播厅等任意地方畅游网络；5．节省用户投资：每户只需一块无线网卡（USB无线网卡或PCMCIA笔记本无线网卡），即可共享单位的Internet出口。232020/3/212.4.6通信设备的选型1.通信设备选型基本原则•品牌选择•扩展性考虑•“量体裁衣”策略•性价比高、质量可靠的原则2.核心交换机选型要求•高性能，高速率•便于升级和扩展,高可靠性•强大的网络控制能力，提供QoS和网络安全，以持RADIUS、TACACS+等认证机制•良好的可管理性，支持通用网管协议，如SNMP、RMON、RMON2等242020/3/212.4.6通信设备的选型STAR-S2012GSTAR-S20243汇聚和接入层交换机选型要求灵活性高性能