网络规划与设计.ppt

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1、第9章 网络规划与设计,2,学习要求和主要内容,学习要求：掌握网络系统的思路；根据客户的功能需求，技术要求，发展规划，资金状况等综合多方面的因素，制作出具有针对性强，科学，高效，易管理，易维护的计网络规划方案及设计方案。主要内容：本章从系统角度对计算机网络的规划与设计作了较为全面的阐述，并分别阐述了网络规划与设计所牵涉思路，技术，策略等方面。其中所牵涉的技术细节较多。,3,9.1 计算机网络规划与设计概述,1网络规划网络规划是为即将建设的网络系统提出一套完整的设想和方案，包括网络系统的可行性研究与计划、需求分析、软硬件设施的选择、系统结构的选择、投资预算、建立规范化的文档等，它是网络系统集成的

2、整体规划。网络规划对建立一个功能完善、安全可靠、性能先进的网络系统至关重要。2网络设计网络设计是实现网络规划的思路体现。是在网络规划的基础上，对系统架构、网络方案中的设备选型、综合布线系统、网络服务器、软件选型、网络安全及网络实施等进行工程化设计的过程。,4,9.2 网络规划,9.2.1 网络需求分析网络需求分析的任务就是全面了解用户的具体要求，对用户目前的需求状况进行详细的调研，了解用户建网的目的、用户已有的网络基础和应用现状（包括综合布线、网络平台、已开展的网络应用等）。需求分析就是要了解用户组建网络的要求和目标，网络规划的过程应从这里开始，也应该回到这里。需求分析最终应得出对网络系统的以

3、下几个方面的明确定义。,5,9.2.2 网络系统的规划,组建网络的规划工作应以建网目标和需求分析为基础，经过技术方面的分析和论证，提出一整套网络规划方案，结合用户实际，采用系统工程的方法科学地进行。,6,1计算机网络规划的内容,规划工作要解决网络组建过程中整体建设与局部建设、近期建设与远期建设之间的关系。具体的做法是根据用户近期的功能要求和中远期发展的需求，把握网络设备、技术的现状和发展趋势，结合用户经济状况综合考虑。在进行网络规划时，必须依据原先确定的目标做出恰当的决定，包括以下几个方面。网络系统和硬件结构的评估与选择。网络操作系统的评估与选择。网络应用软件的评估与选择。,7,2总体规划原则

4、,(1)目标原则用户的需求往往是分阶段的，有近期目标和远期目标，必须明确各个阶段的建设目标是什么，网络系统需建设到怎样的规模，满足用户怎样的需求。有以下几个关键问题必须确定：协议集：TCP/IP，控制网络协议等。体系结构：Intranet，Ethernet等。计算模式：是传统客户/服务器（C/S）模式，还是浏览器/服务器（B/S）模式，或者两者混合的计算模式。网络上最多站点数目（包括远程拨号站点）和网络的最大覆盖范围。网络上必要的应用服务和预期的应用服务，网络互联及系统集成要求。根据应用服务需求，对整个系统的数据量、数据流量及数据流向有个估计，从而可以大体确定网络的规模及其主干设备（交换器和服

5、务器）的规模和选型，还可以确定最终建设目标所使用的主要系统软件（例如网络操作系统及数据库管理系统）。近期建设目标所确定的网络方案必须有利于升级和扩展到最终建设目标。,8,2总体规划原则,(2)先进性、可靠性、安全性、开放性和实用性相结合的原则网络系统的规则设计应以用户需求为依据，要切合实际，既要保护用户现有软、硬件投资，又要充分考虑新投资的整体规划和设计。先进性 实用性互联与开放性可扩充性可靠性和安全性系统应是可管理和可维护的,9,2总体规划原则,(3)功能完善、整体最优性原则网络体统的规划设计时应对主干网与本地网的衔接（接入网）、网络技术的相互匹配、数据传输及网络操作系统的选择进行充分论证。

6、要保证网络系统集成的功能完善。其中，设备选型是否合理是一个关键问题。设备选型，应根据有限合理性原则，从先进性、可靠性、安全性、经济性、这几个方面进行综合考虑和评价，力争达到整体性能最优：,10,3规划设计的步骤,在进行规划时，需要遵循以下步骤。（1）确定网络的结构：根据地理位置情况确定网络拓扑结构。（2）网络硬件的选择：即进行硬件的选择和采购。（3）绘制网络连线图：绘制整个系统的逻辑结构图。（4）设备器件列表：包括硬件名称、规格、数量、备注等内容。,11,9.3 网络系统的设计,9.3.1 网络系统架构 网络拓扑结构是企事业建设网络信息系统首先要考虑的问题，它对整个网络的运行效率、技术性发挥、

7、可靠性、费用等方面都有着重要的影响。确立网络的拓扑结构是整个网络方案规划设计的基础。网络拓扑结构设计是指在给定点位置及保证一定可靠性、时延、吞吐量的情况下，服务器、工作站和网络连接设备如何通过选择合适的通路、线路的容量以及流量的分配，使网络的成本降低。,12,1.分层网络模型,13,2.企业体系结构,14,3.企业体系结构中的模块,15,3.企业体系结构中的模块,(1)企业园区网体系结构(2)企业边缘体系结构(3)企业分支机构体系结构(4)企业数据中心体系结构(5)企业远程办公体系结构,16,4.网络协议,网络协议分局域网协议和广域网协议，局域网协议与所选择的网络类型有关，如选择Windows

8、为操作系统的局域网，则支持TCP/IP、NetBEUI协议，这2种协议均为Windows协议。对于与广域网的连接，因为TCP/IP已经成为广域网协议事实上的工业标准，一般选用TCP/IP。,17,9.3.2 网络设备选型,网络系统中主要硬件设备的选择，直接影响到网络整体的性能，其投资占有网络系统整体投资的很大比例。在网络系统总体设计时对其进行分析和选择是很重要的。网络设备选择一般有两种含义：一种是从应用需要出发进行的选择；另一种是从众多厂商的产品中选择性能价格比高的产品、在组建网络时，通常涉及的主要网络硬件设备有服务器、工作站、集线器、路由器和交换机。,18,1.接入层交换机的功能,19,2.

9、分布层交换机的功能,20,3.核心层交换机的功能,21,4服务器的选择,服务器是网络系统的关键设备，一般有3种类型：PC服务器（由高档计算机担任，在LAN中用得较多）、专用服务器（根据网络的数据传输、I/O信息交换、可靠性等要求设计的专用服务器，有的还采用多CPU、多总线结构，关键部分采用了容错技术，是目前网络中应用较多的设备）和主机服务器（在大中型网络中应用的，具有高速率、大容量，有超级小型机、中型机或大型机担任的服务器）。按其在网络中的作用和工作方式区分，又有文件服务器、数据库服务器、打印服务器、通信服务器等。选择服务器时，应考虑的几项主要目标是：CPU高性能、存储的大容量、高速传输总线、

10、高效的SCSI磁盘接口和系统容错功能。,22,5工作站的选择,工作站是客户用机，它执行用户的意旨，按用户的要求向服务器提出服务请求，同时完成部分（在C/S结构）或全部（在文件服务器结构）用户要求的数据处理和计算任务。因此，在选择工作时，要根据用户工作环境、网络工作模式、用户的工作性质等因素，考虑选择一般档次或高档的计算机。,23,9.3.3 网络软件选型,网络软件分为网络操作系统软件、网络管理软件、应用软件、工具软件、支撑软件等，正确地选择能够相互配合、完成网络系统需求功能的软件组合是网络建设的关键。操作系统的选择网络操作系统是网络信息系统的核心基础，就单一网络操作系统可供选择的有UNIX、L

11、inux、Windows NT/2000/Server2003、OS/2等。,24,2应用软件的选择,应用软件是网络信息系统最终的价值体现，进行规划设计时，主要考虑的有数据库系统和信息服务相关软件。常用的数据库系统有Oracle、Sybase、SQL Server、Informix。在信息服务相关的软件中，常规信息工具如Web Server、Mail Server、FTP等在购置服务器及网络操作系统时大多已解决，这里主要指用户自己使用的信息软件，包括信息发布系统、办公自动化（OA）、各类MIS以及辅助决策软件等。,25,9.3.4 结构化布线,结构化布线系统是一种模块化、灵活性极高的建筑物和建

12、筑群内的信息传输系统。结构化综合布线系统（SCS）是一种集成化的通用传输系统，它利用双绞线或光缆来传输建筑物内的多种信息。,26,4结构化布线系统的组成,（1）工作区子系统（用户端子系统）工作区子系统是指从终端设备出线到信息插座的区域，用来将终端与各楼层的水平布线系统相连。常用的设备有适配器、连接器、计算机和交换机等。（2）水平布线系统水平布线系统由楼层配线室至各工作区之间的电缆构成,用来实现通信插座与垂直干线子系统在连接。通常由双绞线、电缆和光缆构成。（3）垂直布线系统垂直布线子系统由连接设备间与各楼层配线室间的干线电缆构成，是整个结构化布线系统的主干系统，主要有主配线架、光缆和双绞线。（4

13、）设备间系统设备间系统是楼宇大型通信设备与服务器的布线系统。所有的楼层资料都经过电缆或光缆传输到此系统，主要设备有交换机、大型计算机、网络设备和UPS（不间断电源）。（5）布线配置系统布线配置系统由各层分设的配线间构成，可用来调整各层中各房间的设备移动和网络拓扑结构的变更，主要设备由跳线盒、配线架、配线箱等组成。（6）户外布线系统户外布线系统是连接楼宇间的通信设备，实现建筑物的相互连接，由同轴电缆、光缆组成。,27,4结构化布线系统的组成,28,9.3.5 网络安全设计,1.安全体系结构网络安全体系机构主要考虑安全对象的安全机制，安全对象主要有网络安全、系统安全、数据库安全、信息安全、设备安全

14、、信息介质安全和计算机病毒防治。2.安全体系层次模型按照网络OSI的七层模型，网络安全贯穿于整个七层。针对网络系统实际运行TCP/IP，网络安全贯穿于信息系统的4个层次。因此，网络的安全体系结构也可以用层次模型表示。（1）物理层（2）链路层（3）网络层（4）操作系统（5）应用平台（6）应用系统,29,9.3.5 网络安全设计,3.网络信息安全设计网络管理与网络信息系统的安全是网络设计中的重要部分，因此网络安全规划、设计应从设备安全、软件和数据库安全、系统运行安全以及网络互连安全等方面进行周密的考虑，具体表现在以下几个方面。（1）安全策略选取（2）选择并实现安全服务,30,9.4 接入Inter

15、net,9.4.1 Internet接入信息技术的发展和用户需求的日益多样化，对通信宽带提出了更高的要求，而与核心网络相比，接入网是瓶颈，接入网的宽带化有更为重要的意义。1.宽带服务(1)DSL(2)电缆调制解调器(3)无线宽带,31,DSL接入服务,32,电缆接入服务,33,无线宽带,34,2.VPN 技术,(1)VPN 的优势：节省成本安全性可扩展性与宽带技术的兼容性(2)VPN有两种类型：站点到站点 VPN远程访问 VPN,35,站点到站点的VPN,36,远程访问VPN,37,3.城域以太网,38,其它接入方式,4.光接入网 光接入网就是应用光纤传输技术的接入网络，与核心网不同，光接入网

16、往往需要解决点到多点的链接问题，要能适应网络侧的多样化要求，并能提供铜线接入所能承载的业务。光接入网根据所处位置的不同可分为几种类型：如FTTR光纤敷设到远端接点，FTTB到办公大楼，FTTC到路边，FTTE到小区，FTTH到家庭，FTTD到桌面等。5.光纤同轴电缆混合接入（HFC）传统的电缆电视（CATV）网络是由有限电视公司运营的传送电视节目的网路，主要介质为同轴电缆，单行广播型。1990年前后出现的混合光纤同轴电缆（HFC）网络，可以在对CATV网络进行小规模改造的基础上，提供CATV业务以外的语音、数据和其他交互型业务。现代HFC网络基本上是星形/总线结构，由馈线网、配线网和用户引入线

17、组成。6.电力线接入网电力线接入网就是在配电网络传输能量流的同时，传输数字、语音和数据流，从而实现高速网络接入。,39,各种网络接入方式的比较,40,接入网承载的业务,目前，电信网、广播电视网及计算机网络的服务内容趋向一致，接入网承载的业务主要有：1.话音类业务：提供双向、实现的语音通信业务，包括长途、本地、会议电话、可视电话、IP卡电话、移动电话等。2.数据类业务：按一定协议，实现人与计算机，计算机之间的一种非话业务。包括：数据检索、数据处理、电子邮件、电子数据交换（EDI）、无线寻呼等。3.图像通信类业务：传送、存储、检索或广播图像与文字等视觉信息。分静态图像与动态图像两种，后者要求的频带

18、较宽。4.多媒体业务：今年来发展迅速，包括按节目付费（PPV）、视频点播（VOD）、远程医疗、远程教学、多方可视游戏、多媒体电子信箱、多媒体会议等。,41,本章小结,本章从进行计算机网络规划与设计方案出发，采用“系统”的思路从用户的需求分析开始，进行规划，系统设计，确定系统架构，网络选型，软件选型，结构化布线，网络安全设计，到接入internet方式为止。力求为使用者提供计算机网络规划与设计提供思路和细节上的参考。以便设计出具有针对性强，科学，高效，易管理，易维护的计网络规划方案及设计方案。,42,习 题,1.网络的规划和网络系统总体设计各包括哪些方面？2.试简述结构化布线系统的组成及应用。3.组建校园网应从哪些原则出发？4.如何规划校园网络？结合自己学院校园网实际情况，画出校园网整体规划方案图和应用系统的总体结构图。,