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网络规划与设计1网络系统培训2007年3月网络规划与设计2周文瑞CISCO网络支持工程师----CCNACISCO网络高级工程师---CCNP华为3COM认证网络工程师---HCNE华为3COM认证高级网络工程师—HCSELinux认证工程师NCSE网络安全认证工程师联系方式：E-mail:wenruizhou@163.comQQ:36824576移动电话:13599628862网络规划与设计3课程摘要OSI7层模型网络规划tcp/ip协议vlan路由协议路由器和主机上配置IP地址，子网掩码，网关地址配置VLAN及交换机间通信在特定的网络环境下配置交换机访问控制列表实现简单的广域网协议利用OSI7层模型知识知道解决网络故障问题完成局域网及虚拟局域网故障处理解决路由协议问题解决IP地址及主要配置问题执行简单的广域网故障处理用OSI分层模型描述网络通信描述生成树协议的处理过程TCP/IP协议通信处理过程及相关协议组评估广域网关键特性第1单元第2单元第3单元第4单元网络规划与设计4课程摘要第5单元第6单元综合布线系统概述与标准、设计要点网络传输介质（同轴电缆、双绞线、光纤、无线技术）缆线制作数据传输技术（传输速率、方式、基带、宽带）网络互联设备（中继器、集线器、调制解调器、网桥、交换机、路由器、网关、防火墙）布线工艺、设计技术案例分析实验网络规划与设计5兰州重庆贵阳长沙杭州南昌天津南京昆明海口福州合肥济南南宁呼和浩特西宁哈尔滨石家庄太原长春郑州银川拉萨乌鲁木齐北京沈阳上海广州西安成都武汉美国德国日本厦门电信拨号上网ADSL上网220.158.234.68163HUB交换机220.160.120.56220.160.120.58220.158.220.79220.160.133.23参考模型•OSIRM：开放系统互连参考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel）•OSIRM定义了网络中设备所遵守的层次结构。•分层结构的优点：–简化网络的操作–提供不同类型设备间兼容性和标准性–结构上可以分隔–易于网络实现和维护网络规划与设计8七层功能ApplicationPresentationSessionTransportNetworkDatalinkPhysical1234567提供应用程序间通信处理数据格式、数据加密等建立、维护和管理会话建立主机端到端连接寻址和路由选择提供介质访问、链路管理等比特流传输网络规划与设计99OSI模式概述数据流层传输层数据链路层网络层物理层应用层(高)会话层表示层应用层网络规划与设计1010应用层作用TelnetHTTP用户接口例子应用层网络规划与设计1111TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEG用户接口•数据表示•加密等特殊处理过程例子表示层应用层应用层作用网络规划与设计1212保证不同应用程序间的数据独立用户接口•数据表示•加密等特殊处理过程TelnetHTTPASCIIEBCDICJPEGOperatingSystem/ApplicationAccessScheduling传输层数据链路层网络层物理层例子会话层表示层应用层应用层作用网络规划与设计1313数据流层的作用EIA/TIA-232V.35例子物理层•设备间接收或发送比特流•说明电压、线速和线缆等网络规划与设计1414802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35例子数据流层的作用数据链路层物理层•将比特组合成字节进而组合成帧•用MAC地址访问介质•错误发现但不能纠正•设备间接收或发送比特流•说明电压、线速和线缆等网络规划与设计1515802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX例子数据流层的作用网络层数据链路层物理层•将比特组合成字节进而组合成帧•用MAC地址访问介质•错误发现但不能纠正•设备间接收或发送比特流•说明电压、线速和线缆等提供路由器用来决定路径的逻辑寻址网络规划与设计1616TCPUDPSPX802.3/802.2HDLCEIA/TIA-232V.35IPIPX例子数据流层的作用传输层数据链路层物理层•可靠或不可靠的数据传输•数据重传前的错误纠正•将比特组合成字节进而组合成帧•用MAC地址访问介质•错误发现但不能纠正•设备间接收或发送比特流•说明电压、线速和线缆等网络层提供路由器用来决定路径的逻辑寻址网络规划与设计17传输层数据链路层物理层网络层上层数据上层数据TCP头数据IP头数据LLC头0101110101001000010数据MAC头表示层应用层会话层段包比特帧PDUFCSFCS封装数据网络规划与设计18上层数据LLC头+IP+TCP+上层数据IP+TCP+上层数据TCP+上层数据上层数据0101110101001000010传输层数据链路层物理层网络层表示层应用层会话层解封装数据网络规划与设计19定义•介质类型•连接器类型•信号类型802.3物理层物理层功能网络规划与设计20ABCD物理层•所有设备在同一冲突域•所有设备在同一广播域•所有设备共享相同的带宽集线器工作在物理层网络规划与设计21集线器：同一个冲突域•接入设备越多冲突机率越大•用CSMA/CD技术网络规划与设计22定义•源和目标的物理地址•与帧关联的高层协议(ServiceAccessPoint)•网络拓扑•帧序列•数据流控制•面向连接和面向非连接数据链路层物理层EIA/TIA-232v.35802.2802.3数据链路层功能网络规划与设计23•每段有自己的冲突域•所有的段都在同一广播域数据链路层或123124交换机和网桥运行在链路层网络规划与设计24交换机•每个端口有自己的冲突域•广播包向所有段转发缓冲区交换网络规划与设计25•定义与指定协议相关联的源和目标逻辑地址•定义通过网络的路径•多链路连接网络层IP,IPX数据链路层物理层EIA/TIA-232v.35802.2802.3网络层功能网络规划与设计26路由表目标网络端口距离124S0S0E01001.04.01.3E04.3S02.2E02.1S04.14.21.11.2路由表目标网络端口距离124E0S0S0001•逻辑地址提供分层结构的网络•路由表需要配置•利用配置信息来识别到达目标网络的路径网络层功能(续)网络规划与设计27路由器：工作在网络层•广播信息控制•多点发送信息控制•路径优化•流量管制•逻辑寻址•提供WAN连接网络规划与设计28路由器提供远程访问服务因特网家庭办公用户分部调制解调器或ISDN适配卡移动用户公司总部网络规划与设计29•区分不同的上层应用•建立应用间的端到端连接•定义流量控制•为数据传输提供可靠或不可靠的连接服务网络层IPXIP传输层SPXTCPUDP传输层功能网络规划与设计30同步请求回应同步请求,同步请求回应同步请求数据传输(传输数据段)发送方接收方连接建立可靠的传输层功能网络规划与设计31集线器桥交换机路由器冲突域1444广播域1114网络设备的域网络规划与设计32网络系统网络系统的选择包括了对网络拓扑、网络传输介质、网络体系结构、网络连接硬件等等选择。网络规划与设计33网络拓扑结构的选择•网络的拓扑结构指的是网络中通信线路和站点（计算机或设备）的几何排列形式。•选择正确的网络拓扑结构是非常重要的网络规划与设计34•。全互联网络网络规划与设计35•目前大多数LAN使用的拓扑结构有以下几种：（1）星型拓扑结构。（2）环型拓扑结构。（3）总线型拓扑结构。（4）星型总线拓扑结构。网络规划与设计36星型拓扑结构网络规划与设计37星型结构的主要特点（1）星型拓扑结构结构简单，便于维护和管理。（2）易于实现综合布线。（3）该结构易于扩充，易升级。（4）通信线路专用，电缆成本高。（5）星型结构的网络中心节点控制与管理，中心节点的可靠性基本上决定了整个网络的可靠性。（6）中心节点负担重，易成为数据、语音传输的瓶颈，且中心节点一旦出现故障，会导致整个网络的瘫痪。网络规划与设计38环型拓扑结构•在一个环型拓扑结构中，每个节点与两个最近的节点相连接以使整个网络形成一个环状。•环型结构有两种类型，即单环结构和双环结构。网络规划与设计39环型拓扑结构的特点（1）各工作站无主从关系，结构简单。（2）信息流在网络中沿环单向传递，延迟固定，实时性好。（3）两个节点之间仅有惟一途径，简化了路径选择。（4）可靠性差，容易引发故障，且故障检测困难。（5）可扩充性差。（6）参与令牌传递的工作站越多，响应时间也就越长。网络规划与设计40总线型拓扑结构•一个总线型拓扑结构由单根电缆（总线）作为公共的传输通道，所有的节点都通过相应的接口直接连接到总线上，没有插入其他的连接设备。网络规划与设计41星型总线拓扑结构集线器集线器网络规划与设计42网络介质的选择•不同的传输介质有着不同的性能指标，使它们更好地适用于某一种特定网络的安装。•传输介质是网络连接设备间的中间介质，也是信号传输的媒体。网络规划与设计43双绞线•双绞线（Twisted-Pair）是现在最普通的传输介质，它由两条相互绝缘的铜线组成，典型直径为1毫米。•双绞线根据性能又可分为5类、6类和7类，现在常用的为5类6类非屏蔽双绞线。网络规划与设计44同轴电缆•广泛使用的同轴电缆（Coaxial）有两种：一种为50Ω（指沿电缆导体各点的电磁电压对电流之比）同轴电缆，用于数字信号的传输，即基带同轴电缆；另一种为75Ω同轴电缆，用于宽带模拟信号的传输，即宽带同轴电缆。网络规划与设计45光纤•光纤（FiberOptic）是软而细的、利用内部全反射原理来传导光束的传输介质，有单模和多模之分。•单模（模即Mode，入射角）光纤多用于通信业。多模光纤多用于网络系统。网络规划与设计46同轴电缆、双绞线、光缆的性能比较传输媒介价格电磁干扰频带宽度单段最大长度UTP最便宜高低100米STP一般低中等100米同轴电缆一般低高185米/500米光缆最高没有极高几十公里网络规划与设计47网络结构的选择•以太网•令牌环网网络规划与设计48以太网•以太网是基于总线型的广播式网络，在已有的局域网标准中，是最成熟和常用的网络结构。网络规划与设计49破解以太网代号代号解释10Base-2使用细同轴电缆（RG-58）的10Mbps以太网，网段最大距离为185米（经过四舍五入到10Base-2而不是10Base-185）10Base-5使用粗同轴电缆（50欧姆）的以太网，网段最大距离为500米10Base-3610Mbps以太网，网段最大距离为3600米10Base-T使用UTP电缆的10Mbps以太网，电缆（从网卡到HUB）的最大长度为100米网络规划与设计50代号解释10Base-FL多模光纤传输的10Mbps以太网，用于网卡到HUB的连接，最大线缆长度为2000米10Base-FB多模光纤传输的10Mbps以太网，使用信令技术，用于突破以太网对中继器数量的限制，最大线缆长度2000米10Base-FP多模光纤传输的10Mbps以太网，无需中继器可以连接多个计算机，用途不广，每个网段最多计算机数为53，最大线缆长度为500米100Base-TX5类或更好的UTP连接的100Mbps以太网，使用其中的2个线对，最大线缆长度为100米100Base-4使用3类或更好的UTP连接的100Mbps以太网，使用其中的4个线对，使用3类线时最大线缆长度为100米100Base-FX多模光纤传输的100Mbps以太网，最大线缆长度400米100Base-VG以太网的一个近亲，实际上是100VG-AnyLAN，这将在以后叙述1000Base-SX千兆以太网，用于从工作站到集线器的多模光纤连接1000Base-LX千兆以太网，用于主干网的单模光纤连接1000Base-CX使用1类STP的千兆以太网，用于群集设备的连接，最大距离为25米1000Base-T使用5类或更好UTP电缆的千兆以太网，必须通过TS95