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《網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)》課程3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)【重點(diǎn)】3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法【重點(diǎn)】3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33.1.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信方式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(廣播)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)將主機(jī)以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式連接，主機(jī)通過(guò)單獨(dú)的鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并且兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間可能會(huì)有多條單獨(dú)的鏈路。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)形、鏈路形、環(huán)形、網(wǎng)狀形等點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)主要用于城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4[圖3-1]點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)示意圖第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)性能不會(huì)隨數(shù)據(jù)流量加大而降低。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)通信時(shí)，如果它們之間的中間節(jié)點(diǎn)較多，就需要經(jīng)過(guò)多跳后才能到達(dá)，這加大了網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延。第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)6廣播式網(wǎng)絡(luò)僅有一條信道，網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)共享這個(gè)信道。廣播網(wǎng)絡(luò)廣泛用于局域網(wǎng)通信。廣播式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星形網(wǎng)、總線網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)等。廣播網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn)：在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信，最多只需要“2跳”的距離；廣播網(wǎng)絡(luò)缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)流量很大時(shí)，容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能急劇下降。第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)7廣播網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有用于廣域網(wǎng)的原因：主機(jī)協(xié)調(diào)通信需要占用大量的通信資源；主機(jī)長(zhǎng)距離通信會(huì)帶來(lái)較大的信號(hào)延遲；長(zhǎng)距離高帶寬的信道非常昂貴。第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)8各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分類與工作方式

第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)類型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展可靠性投資點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路形MAN、WAN中等低低環(huán)形MAN、WAN困難高高網(wǎng)狀形MAN、WAN困難高高廣播總線形LAN中等低低星形LAN容易高低蜂窩形WLAN容易高高93.1.2鏈路形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)鏈路形網(wǎng)絡(luò)由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串聯(lián)而成。鏈路網(wǎng)與總線網(wǎng)結(jié)構(gòu)相同，工作原理不同。鏈路網(wǎng)與總線網(wǎng)的區(qū)別：總線網(wǎng)絡(luò)采用廣播方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；而鏈路形網(wǎng)絡(luò)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式進(jìn)行信號(hào)傳輸。鏈路形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于布線，節(jié)省傳輸介質(zhì)(一般為光纜)，用于主干傳輸鏈路。支持鏈路結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)有：SDH、DWDM等。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)可看作是鏈路形網(wǎng)的一種特殊情況。第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)10[案例]鏈路形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)11鏈路形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)設(shè)備無(wú)關(guān)性。獨(dú)立性。安全性。非中心化。鏈路形結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)連接較多。時(shí)延較大。第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)12[案例]鏈路形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)13[案例]鏈路形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)143.1.3環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)網(wǎng)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)環(huán)接口，連接在一條首尾相接的閉合環(huán)形通信線路中。環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)有：?jiǎn)苇h(huán)多環(huán)環(huán)相切環(huán)內(nèi)切環(huán)相交環(huán)相連等第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)15[圖3-3]SDH環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)16已經(jīng)淘汰的環(huán)網(wǎng)：TokenRing（令牌環(huán)）FDDI目前使用的環(huán)網(wǎng)：SDH（同步數(shù)字系列）DWDM（密集波分復(fù)用）RPR（彈性分組環(huán)路）第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)17環(huán)網(wǎng)特點(diǎn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都與兩個(gè)相臨的節(jié)點(diǎn)相連，因而是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式。環(huán)網(wǎng)信號(hào)單向傳輸，如果N+1節(jié)點(diǎn)需要將數(shù)據(jù)發(fā)送到N節(jié)點(diǎn)，要繞環(huán)網(wǎng)絡(luò)一周才能到達(dá)N節(jié)點(diǎn)。環(huán)網(wǎng)在節(jié)點(diǎn)過(guò)多時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的信號(hào)時(shí)延。第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18在工程實(shí)施中，往往在環(huán)的兩端實(shí)現(xiàn)環(huán)封閉。因此環(huán)網(wǎng)在物理上呈總線形狀，邏輯上仍然是環(huán)型結(jié)構(gòu)。[圖3-4]工程中雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)的自愈功能單環(huán)網(wǎng)絡(luò)中，如果環(huán)網(wǎng)中某一節(jié)點(diǎn)斷開(kāi)，環(huán)上所有節(jié)點(diǎn)的通信就會(huì)終止。環(huán)網(wǎng)采用雙環(huán)或多環(huán)結(jié)構(gòu)。在SDH環(huán)網(wǎng)正常工作時(shí)，外環(huán)（數(shù)據(jù)通路）傳輸數(shù)據(jù)，內(nèi)環(huán)（保護(hù)通路）作為備用環(huán)路。當(dāng)環(huán)路發(fā)生故障時(shí)，信號(hào)會(huì)自動(dòng)從外環(huán)切換到內(nèi)環(huán)，這種功能稱為環(huán)網(wǎng)的“自愈”功能。第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)20[圖3-5]雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)的自愈功能第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)21環(huán)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)：不需要集中設(shè)備(如交換機(jī))，消除了對(duì)中心系統(tǒng)的依賴性；信號(hào)沿環(huán)單向傳輸，傳輸時(shí)延固定；所需光纜較少，適宜于長(zhǎng)距離傳輸；各個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)載較為均衡；雙環(huán)或多環(huán)網(wǎng)絡(luò)具有自愈功能；可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)路由；路徑選擇簡(jiǎn)單，不容易發(fā)生地址沖突等問(wèn)題。第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)22環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：不適用于多用戶接入；增加節(jié)點(diǎn)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致路由跳數(shù)增加；難以進(jìn)行故障診斷；結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，需要重新配置整個(gè)環(huán)網(wǎng)；投資成本較高。第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)23[案例]SDH環(huán)網(wǎng)應(yīng)用24[案例]DWDM環(huán)網(wǎng)應(yīng)用253.1.4網(wǎng)狀形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式網(wǎng)絡(luò)中任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間都有直達(dá)鏈路連接，在通信建立過(guò)程中，不需要任何形式的信號(hào)轉(zhuǎn)接。網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)類型：半網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)全網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一般用于城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)26[圖3-6]網(wǎng)狀形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)27網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間有直達(dá)鏈路，信號(hào)傳輸快；通信節(jié)點(diǎn)不需要匯接交換功能，提高網(wǎng)絡(luò)性能；存在冗余鏈路，網(wǎng)絡(luò)可靠性高。網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：線路多，總長(zhǎng)度大，基本建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用很大；在通信量不大的情況下，線路利用率很低。第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)28[案例]歐洲GEANT網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)29[案例]城域網(wǎng)光纖鏈路的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)301.1網(wǎng)絡(luò)工程概述網(wǎng)絡(luò)工具軟件(參考)[案例]網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件BOSON3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第31頁(yè)共99頁(yè)3.2.1廣播網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)廣播網(wǎng)絡(luò)工作原理廣播網(wǎng)絡(luò)一般采用CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）原理進(jìn)行工作。廣播網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)信道，網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)共享這個(gè)信道。數(shù)據(jù)包廣播傳輸時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都會(huì)接收到數(shù)據(jù)包。各個(gè)節(jié)點(diǎn)一旦收到數(shù)據(jù)包，就對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行檢查，看是否發(fā)送給本節(jié)點(diǎn)，如果是則接收，否則丟棄這個(gè)數(shù)據(jù)包。廣播網(wǎng)絡(luò)類型有：星形網(wǎng)絡(luò)，總線形網(wǎng)絡(luò)，蜂窩形網(wǎng)絡(luò)等。3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32廣播網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸方式[圖3-7]單播多播組播3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33沖突域沖突域的大小會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)的性能交換機(jī)、路由器等設(shè)備可以隔離沖突域廣播域廣播會(huì)占用大量網(wǎng)絡(luò)資源，影響網(wǎng)絡(luò)帶寬和信號(hào)大量無(wú)用的廣播包會(huì)形成廣播風(fēng)暴可以用路由器來(lái)分割廣播域可采用VLAN劃分縮小廣播域的范圍3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34[圖3-8]沖突域和廣播域3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35[案例]交換機(jī)的沖突域和廣播域3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沖突域廣播域交換機(jī)36[案例]局域網(wǎng)中的廣播域3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)L2L2L2L2L2廣播域廣播報(bào)文37[案例]使用路由器隔離廣播域3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)L2L2L2L2L2廣播域廣播報(bào)文38大量無(wú)用的廣播數(shù)據(jù)包會(huì)形成廣播風(fēng)暴，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減小廣播域的大小。產(chǎn)生廣播風(fēng)暴的原因：主機(jī)查找服務(wù)器大量主機(jī)廣播查找服務(wù)器地址網(wǎng)絡(luò)環(huán)路網(wǎng)卡故障網(wǎng)絡(luò)病毒黑客軟件和視頻軟件使用3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39[圖3-8]網(wǎng)絡(luò)中的廣播風(fēng)暴3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)403.2.2總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)采用一條鏈路作為公共傳輸信道，網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)都通過(guò)相應(yīng)的接口連接在總線上。N個(gè)節(jié)點(diǎn)完全互聯(lián)只需要1條總線傳輸線路。總線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有IEEE802.3定義的10BASE-2，10BASE-5，由于傳輸速率太低，目前已經(jīng)淘汰。3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41總線結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)不需要其他互聯(lián)設(shè)備，組網(wǎng)費(fèi)用低；擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)時(shí)，只需要添加一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接頭。總線結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)主機(jī)增多時(shí)，會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)性能下降；總線出現(xiàn)故障時(shí)，將導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中斷。3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)423.2.3星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一條單獨(dú)的鏈路與中心節(jié)點(diǎn)相連，所有數(shù)據(jù)都要通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交換。星形網(wǎng)絡(luò)采用廣播傳輸技術(shù)，中心節(jié)點(diǎn)設(shè)備通常采用交換機(jī)。星形以太網(wǎng)在物理上呈星形結(jié)構(gòu)，但邏輯上仍然是總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43[圖3-10]星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44星形結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用少。中心節(jié)點(diǎn)一般采用交換機(jī)，提高了鏈路利用率。一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障不會(huì)影響其它節(jié)點(diǎn)的連接。星形結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：可靠性低。中心節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)重。使用線纜較多。3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)45[案例]星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)463.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3.2.4蜂窩形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要用于無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。蜂窩的大小與基站或AP發(fā)射功率有關(guān)。[圖3-11]第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蜂窩工程表示蜂窩實(shí)際結(jié)構(gòu)47蜂窩結(jié)構(gòu)采用頻率復(fù)用技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)容蜂窩結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)間短網(wǎng)絡(luò)易于擴(kuò)展蜂窩結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：信號(hào)很容易受到環(huán)境或人為的干擾傳輸速率較低，投資成本較高3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)48[案例]家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)49[案例]城域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)503.2.5混合形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合形結(jié)構(gòu)在理論上可以是各種結(jié)構(gòu)的組合，這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)主要出現(xiàn)在城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)中。局域網(wǎng)中的混合結(jié)構(gòu)主要是由交換機(jī)層次連接而構(gòu)成的樹(shù)形結(jié)構(gòu)（星形+星形），以及由交換機(jī)與路由器連接構(gòu)成的樹(shù)形結(jié)構(gòu)（星形+點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）。混合形結(jié)構(gòu)的頂層節(jié)點(diǎn)負(fù)荷較重，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)可以將一部分負(fù)載分配給下一層節(jié)點(diǎn)。3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)51各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分類與工作方式

第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)類型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展可靠性投資點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路形MAN、WAN中等低低環(huán)形MAN、WAN困難高高網(wǎng)狀形MAN、WAN困難高高廣播總線形LAN中等低低星形LAN容易高低蜂窩形WLAN容易高高52[圖3-12]大學(xué)校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)3.2廣播類型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53[案例]企業(yè)局域網(wǎng)混合形結(jié)構(gòu)543.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法55Cisco等公司提出了層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的概念。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)分為：核心層、匯聚層和接入層三個(gè)層次。1.4網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則第一章網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)范與方法56[案例]層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例1.4網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則第一章網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)范與方法57網(wǎng)絡(luò)層次化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：可以將網(wǎng)絡(luò)分解成許多小的單元，降低了網(wǎng)絡(luò)設(shè)

計(jì)的復(fù)雜性。更容易處理廣播風(fēng)暴、信號(hào)循環(huán)等問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)容易升級(jí)到最新的技術(shù)，升級(jí)任意層次的網(wǎng)

絡(luò)不會(huì)對(duì)其他層次造成影響。層次結(jié)構(gòu)降低了設(shè)備配置的復(fù)雜性，網(wǎng)絡(luò)故障也

易于定位，使網(wǎng)絡(luò)更容易管理。1.4網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則第一章網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)范與方法583.3.1接入層設(shè)計(jì)層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)模型：核心層、匯聚層和接入層。核心層提供核心節(jié)點(diǎn)之間的高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。匯聚層主要負(fù)責(zé)路由聚合，收斂數(shù)據(jù)流量。接入層為用戶提供網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)和管理功能。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)59接入層面臨的困難：設(shè)備環(huán)境溫度變化大，灰塵多，電壓不穩(wěn)定；設(shè)備地點(diǎn)分散，品種繁多，網(wǎng)絡(luò)管理困難；設(shè)備往往價(jià)格便宜，容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下問(wèn)題：適度超前分期實(shí)施簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)安全隔離3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)602．接入層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般采用星形結(jié)構(gòu)一般不采用冗余鏈路一般不提供路由功能，也不進(jìn)行路由信息交換接入層設(shè)備應(yīng)具有良好的擴(kuò)展性用戶集中的環(huán)境，交換機(jī)應(yīng)提供堆疊功能網(wǎng)絡(luò)如果形成環(huán)路，應(yīng)選擇支持IEEE802.1d生成樹(shù)協(xié)議的交換機(jī)，以防止網(wǎng)絡(luò)信號(hào)循環(huán)3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)613．接入層功能設(shè)計(jì)交換機(jī)端口密度是否滿足用戶需求；交換機(jī)上行鏈路采用光口還是電口；交換機(jī)端口是否為今后的擴(kuò)展保留了冗余端口；交換機(jī)是否支持鏈路聚合；接入層往往采用固定式2層交換機(jī)。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)624．接入層性能設(shè)計(jì)利用VLAN劃分等技術(shù)隔離網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴。交換機(jī)上行端口的傳輸速率應(yīng)當(dāng)比下行端口高出1個(gè)數(shù)量級(jí)。交換機(jī)之間的距離小于100m時(shí)，可以采用雙絞線相連；如果交換機(jī)之間相距較遠(yuǎn)，可以采用光電收發(fā)器進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換和傳輸。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)635．接入層安全設(shè)計(jì)可以將每個(gè)端口劃分為一個(gè)獨(dú)立的VLAN分組，這樣就可以控制各個(gè)用戶終端之間的互訪，從而保證每個(gè)用戶數(shù)據(jù)的安全。接入層交換機(jī)應(yīng)能提供端口MAC地址綁定，端口靜態(tài)MAC地址過(guò)濾，任意端口屏蔽等功能，以確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)646．接入層可靠性設(shè)計(jì)接入層設(shè)備大多放置在樓道中，因此設(shè)備應(yīng)該對(duì)惡劣環(huán)境有良好的抵抗力。建筑物的設(shè)備間空間有限，因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的尺寸也是一個(gè)不可忽略的問(wèn)題。室外設(shè)備應(yīng)設(shè)置在地理位置較穩(wěn)定的區(qū)域，不易受以后基建工程建設(shè)的影響，同時(shí)盡量避開(kāi)外部電磁干擾、高溫、腐蝕和易燃易爆區(qū)的影響。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)657．接入層網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)接入點(diǎn)一般距網(wǎng)絡(luò)中心較遠(yuǎn)，而且節(jié)點(diǎn)分散，數(shù)量眾多，接入設(shè)備良好的可管理性將大大降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本。因此可以選用可網(wǎng)管的交換機(jī)。接入層網(wǎng)絡(luò)管理還必須解決不同廠商設(shè)備組網(wǎng)下的網(wǎng)絡(luò)管理問(wèn)題。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)663.3.2匯聚層設(shè)計(jì)匯聚層主要功能鏈路聚合減少接入層與核心層之間的鏈路數(shù)。流量聚合將接入層低速鏈路轉(zhuǎn)發(fā)到核心層。路由聚合減少核心層路由器中路由表的大小。主干鏈路管理流量控制、負(fù)載均衡、QoS保證。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)67廣播域劃分進(jìn)行VLAN劃分，定義廣播域范圍。VLAN路由在匯聚層進(jìn)行路由處理。隔離變化隔離接入層結(jié)構(gòu)變化對(duì)核心層的影響。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)68匯聚層鏈路匯聚匯聚層將大量低速流量匯聚后，發(fā)送到核心層，以實(shí)現(xiàn)鏈路的收斂，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)69匯聚層交換機(jī)選擇大多選用3層交換機(jī)。在匯聚層采用3層交換機(jī)，可以減輕核心層交換機(jī)的路由壓力，有效地進(jìn)行路由流量的均衡。對(duì)突發(fā)流量大，控制要求高，需要QoS支持的應(yīng)用，可選擇高性能多層交換機(jī)。匯聚層選擇2層交換機(jī)時(shí)，核心層交換機(jī)的路由壓力會(huì)增加。園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)中，一般采用電口交換機(jī)設(shè)備。城域網(wǎng)匯聚層，由于網(wǎng)絡(luò)流量大，傳輸距離遠(yuǎn)，一般采用全光口交換機(jī)。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)703.3.3核心層設(shè)計(jì)核心層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單中心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)常用于小規(guī)模局域網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，適用于網(wǎng)絡(luò)流量不大，

可靠性要求不高的局域網(wǎng)。缺點(diǎn)：這種結(jié)構(gòu)將服務(wù)子網(wǎng)集中在核心層，這會(huì)

導(dǎo)致核心層負(fù)載重，可靠性差。當(dāng)核心層

出現(xiàn)故障時(shí)，容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)71雙中心結(jié)構(gòu)常用于園區(qū)網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備冗余和鏈路冗余，這提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，也可以很好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[圖3-14]單中心結(jié)構(gòu)[圖3-15]雙中心結(jié)構(gòu)72[案例]雙中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73核心層性能設(shè)計(jì)策略采用高帶寬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。禁止采用任何降低核心層設(shè)備處理能力，或增加數(shù)據(jù)包交換延遲的方法。任何形式的策略必須在核心層外執(zhí)行，如數(shù)據(jù)包的過(guò)濾和復(fù)雜的QoS處理等。一般采用高性能的多層模塊化交換機(jī)。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)74核心層路由設(shè)計(jì)策略盡量減少核心層路由器配置的復(fù)雜程度不應(yīng)使用默認(rèn)路徑來(lái)到達(dá)內(nèi)部主機(jī)可采用默認(rèn)路徑來(lái)到達(dá)外部主機(jī)可利用路由聚合來(lái)減少核心層路由表的大小。3.3網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)方法第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)753.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)763.4.1服務(wù)子網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)局域網(wǎng)服務(wù)類型：通用服務(wù)

DNS、Web、FTP、E-mail等；應(yīng)用服務(wù)

OA（辦公自動(dòng)化）、MIS（管理信息系統(tǒng)）、CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）等。服務(wù)子網(wǎng)設(shè)計(jì)在網(wǎng)絡(luò)的哪個(gè)層次，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響很大：集中式和分布式服務(wù)設(shè)計(jì)。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)77集中式服務(wù)設(shè)計(jì)模型所有服務(wù)子網(wǎng)設(shè)計(jì)在網(wǎng)絡(luò)核心層，服務(wù)器機(jī)群集中安置在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房。優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于管理；缺點(diǎn)：增加核心層負(fù)荷，增加網(wǎng)絡(luò)鏈路流量，網(wǎng)絡(luò)可靠性不好。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)78[圖3-17]集中式服務(wù)設(shè)計(jì)模型3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)79分布式服務(wù)設(shè)計(jì)模型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集中，應(yīng)用服務(wù)分散。優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)流量分擔(dān)合理，核心層壓力小。缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)管理工作量大，設(shè)備利用率不高。設(shè)計(jì)原則：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)集中，應(yīng)用服務(wù)分散

3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)80網(wǎng)絡(luò)服務(wù)在核心層服務(wù)分布在匯聚層服務(wù)分布在接入層[P3-18]分布式服務(wù)設(shè)計(jì)模型813.4.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)擴(kuò)展設(shè)計(jì)擴(kuò)展性要求網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容時(shí)，不需要進(jìn)行重大的改進(jìn)設(shè)計(jì)。接入能力擴(kuò)展將原交換機(jī)更換為高端口密度的交換機(jī)；增加交換機(jī)數(shù)量；模塊化交換機(jī)可以增加端口適配卡。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)82處理能力擴(kuò)展更換交換處理模塊；總線結(jié)構(gòu)交換機(jī)，可以更換交換引擎；固定式交換機(jī)只能更換更高性能的交換機(jī)；增加交換機(jī)數(shù)量后，再進(jìn)行負(fù)載均衡配置。網(wǎng)絡(luò)帶寬擴(kuò)展采用支持IEEE802.3ad標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)，將多條鏈路綁定在一起來(lái)增加帶寬(鏈路聚合)。更換上連端口速率更快的交換機(jī)。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)83網(wǎng)絡(luò)平滑擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展升級(jí)時(shí)，不要對(duì)現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)有影響。這要求網(wǎng)絡(luò)在擴(kuò)展中具有平滑升級(jí)的特性。網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展需要保護(hù)原有設(shè)備的投資，不造成投資浪費(fèi)。集群技術(shù)是解決網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的一種良好方法。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)843.4.3IPv4網(wǎng)絡(luò)升級(jí)設(shè)計(jì)IPv6與IPv4的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不兼容從IPv4升級(jí)到IPv6將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。IPv6標(biāo)準(zhǔn)從1998年推出，到目前應(yīng)用尚不廣泛。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)85雙協(xié)議棧技術(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備同時(shí)支持IPv4和IPv6兩個(gè)協(xié)議缺點(diǎn)：增加網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性，導(dǎo)致成本增加[圖3-20]3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)86隧道技術(shù)將A協(xié)議數(shù)據(jù)包封裝在B協(xié)議數(shù)據(jù)包中傳輸。例：將IPv6數(shù)據(jù)包封裝在IPv4數(shù)據(jù)包中；例：將IPv4數(shù)據(jù)包封裝在IPv6數(shù)據(jù)包中；缺點(diǎn)：增加網(wǎng)絡(luò)處理時(shí)間，處理效率不高。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)87[圖3-21]利用隧道技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)包封裝3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)883.4.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例分析網(wǎng)絡(luò)層次不清晰的設(shè)計(jì)案例分析[案例3-3]某校園網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖3-22所示。[圖3-22]3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)89網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)存在以下問(wèn)題結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，交換機(jī)級(jí)聯(lián)太深。交換機(jī)配置存在問(wèn)題。設(shè)計(jì)方案中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分不明確。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)90網(wǎng)絡(luò)核心層過(guò)于復(fù)雜的案例分析[案例3-4]圖3-24是校園網(wǎng)核心層設(shè)計(jì)方案。[圖3-24]3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)91案例一：小型星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小型星型網(wǎng)絡(luò)是指只有一臺(tái)交換機(jī)的星形網(wǎng)絡(luò)，主要應(yīng)用于小型獨(dú)立辦公室和SOHO（SmallOfficeHomeOffice，家居辦公）用戶中。設(shè)計(jì)思路：-確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備總數(shù)-確定交換機(jī)端口類型和端口數(shù)-保留一定的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展所需端口-確定可連接工作站總數(shù)3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)92案例一：小型星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定關(guān)鍵設(shè)備連接，把需要連接在高帶寬端口的設(shè)備連接到交換機(jī)的可用高帶寬端口上。把所有工作站用戶計(jì)算機(jī)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)分別與交換機(jī)的100Mbps端口連接。設(shè)計(jì)因特網(wǎng)連接：通過(guò)路由器與其他網(wǎng)絡(luò)連

接（如通過(guò)寬帶路由器與因特網(wǎng)連接）3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)93案例二：中型擴(kuò)展星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中型擴(kuò)展星形網(wǎng)絡(luò)是指在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中包括多個(gè)交換機(jī)，各交換機(jī)是通過(guò)級(jí)聯(lián)方式的分層結(jié)構(gòu)。在中型或以上的星形網(wǎng)絡(luò)中，一般有接入層、匯聚層和核心層。在各層中的每一臺(tái)交換機(jī)又各自形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。主要應(yīng)用于在同一樓層的中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)94案例二：中型擴(kuò)展星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路：采用自上而下的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-把關(guān)鍵設(shè)備冗余連接在兩臺(tái)核心交換機(jī)上；-關(guān)鍵用戶的工作站和大負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等設(shè)備

連接在核心交換機(jī)，或者匯聚層交換機(jī)的普通

端口上；-把工作負(fù)荷相對(duì)較小的普通工作站用戶連接在

接入層交換機(jī)上。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)95案例二：中型擴(kuò)展星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟-確定核心交換機(jī)位置及主要設(shè)備連接-級(jí)聯(lián)下級(jí)匯聚層交換機(jī)3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)96案例二：中型擴(kuò)展星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟-級(jí)聯(lián)接入層交換機(jī)，并在各層連接相應(yīng)的計(jì)算

機(jī)終端-與外部網(wǎng)絡(luò)連接。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)97案例二：中型擴(kuò)展星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特別說(shuō)明：

-為了確保與外部網(wǎng)絡(luò)之間的連接性能，與外部網(wǎng)絡(luò)連接

的防火墻或路由器直接連接在核心交換機(jī)上。-如果同時(shí)有防火墻和路由器，則防火墻直接與核心交

換機(jī)連接，路由器直接與外部網(wǎng)絡(luò)連接。-在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中都應(yīng)當(dāng)充分考慮負(fù)載均衡，不要把所有

高負(fù)荷的設(shè)備連接在同一臺(tái)交換機(jī)上。-每臺(tái)交換機(jī)至少留兩個(gè)（通常是4個(gè)）以上端口以便擴(kuò)展。

3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)98案例三：園區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)跨越一棟建筑，覆蓋一個(gè)較大的建筑群的物理網(wǎng)絡(luò)，為遍及園區(qū)內(nèi)部各個(gè)物理位置上的最終用戶和設(shè)備提供良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與其他大型復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的方法基本相同，通常采用冗余核心架構(gòu)、千兆骨干、百兆到桌面的層次化設(shè)計(jì)方法。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)99案例三：園區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)某學(xué)院有五棟建筑，樓層高均為3.5米-辦公樓：10層，樓長(zhǎng)60米，每層各有辦公室20

間，每間辦公室需設(shè)置2個(gè)信息點(diǎn)。-教學(xué)樓：2棟，均為6層，樓長(zhǎng)80米，每層樓共

有20個(gè)信息點(diǎn)，由多媒體教室和部分辦公室組成。-實(shí)訓(xùn)樓：3層，有8間辦公室、6個(gè)多媒體機(jī)房，

每個(gè)機(jī)房有計(jì)算機(jī)50臺(tái)，每個(gè)辦公室需設(shè)置2個(gè)

信息點(diǎn)。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)100案例三：園區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)某學(xué)院有五棟建筑，樓層高均為3.5米-圖書(shū)館：3層，有16間辦公室，3個(gè)電子閱覽室和6臺(tái)書(shū)目查詢終端機(jī)，每個(gè)辦公室需設(shè)置2個(gè)信息

點(diǎn)。每個(gè)電子閱覽室有50臺(tái)計(jì)算機(jī)，所有終端均

能聯(lián)網(wǎng)。

-網(wǎng)絡(luò)中心：在辦公樓5層，需提供文件傳輸服務(wù)、

電子郵件服務(wù)、校園辦公自動(dòng)化服務(wù)。除通過(guò)一

條2M光纖與外網(wǎng)相連外，還設(shè)置了一條電話線通

過(guò)寬帶與外網(wǎng)連接。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)101案例三：園區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路：根據(jù)各建筑物的相隔距離部署各機(jī)

房和設(shè)備間-校園網(wǎng)中心機(jī)房設(shè)在整個(gè)校園網(wǎng)中位置相對(duì)中央的一

棟教學(xué)樓第一層，也可以將中心機(jī)房與該教學(xué)樓的設(shè)

備間設(shè)置在同一位置。（核心層）-各建筑物的設(shè)備間均設(shè)在各樓的第一層。（匯聚層）-各建筑物每層設(shè)管理間，用于連接各房間信息到交換

機(jī)。（接入層）3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)102案例三：園區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-樓層交換機(jī)（接入層）所需預(yù)留的端口較多，而建筑

物設(shè)備間（匯聚層）和中心機(jī)房核心交換機(jī)（核心層）

則可預(yù)留少量端口，因?yàn)槎丝诘氖褂弥饕w現(xiàn)在最終

用戶端。-主干網(wǎng)絡(luò)中各子網(wǎng)的匯聚層交換機(jī)與中心總機(jī)房的核心

交換機(jī)之間都采用光纖星形連接，而同一建筑物的不同

樓層則采用雙絞線千兆位連接。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)103案例三：園區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟-在教學(xué)樓選擇用于中心機(jī)房的房間，在其他建筑物選擇

用于設(shè)備間的房間。

-各建筑物設(shè)備間交換機(jī)用一條多模光纖連接到中心機(jī)房

核心交換機(jī)的多模光纖端口上。-整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主干部分設(shè)計(jì)好后，接下來(lái)對(duì)各建筑物內(nèi)

部各樓層交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)104案例三：園區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（各種服務(wù)器、邊界路由器和防火墻等）的連接：-內(nèi)部服務(wù)器連接在核心交換機(jī)高速端口上。-邊界路由器直接利用中間節(jié)點(diǎn)路由器實(shí)現(xiàn)。-邊界防火墻接在路由器的一個(gè)WAN端口上，另一端連

接核心交換機(jī)。-配置一臺(tái)管理控制臺(tái)計(jì)算機(jī)，直接連接在核心交換機(jī)的

普通端口上。3.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1053.4服務(wù)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1063.5VLAN設(shè)計(jì)第107頁(yè)共99頁(yè)3.5.1VLAN的劃分方法VLAN的基本概念VLAN邏輯工作組的節(jié)點(diǎn)不受物理位置限制。同一VLAN中的主機(jī)可以自由通信，不同VALN之間的主機(jī)通信，必須通過(guò)路由器進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)。VLAN可以為交換機(jī)提供獨(dú)立的廣播域。大部分2層交換機(jī)都支持VLAN技術(shù)。3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)108VLAN的基本形式3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)109VLAN的優(yōu)點(diǎn)隔離廣播風(fēng)暴廣播流量只能在VLAN內(nèi)部傳輸。提高個(gè)人用戶安全性如果將每個(gè)用戶劃分為一個(gè)VLAN，就可以避免用戶之間的相互訪問(wèn)，提高用戶信息的安全性。方便用戶人員變動(dòng)3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)110[案例]使用VLAN隔離廣播域3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)L2L2L2L2L2廣播報(bào)文VLAN2VLAN3VLAN4一個(gè)VLAN，一個(gè)廣播域111VLAN的缺點(diǎn)VLAN之間的信號(hào)交流復(fù)雜加大了路由器負(fù)載過(guò)多的VLAN會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)性能下降導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)主干鏈路流量加大增加了網(wǎng)絡(luò)的抽象性3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1124.VLAN的劃分方法基于端口劃分VLAN幾乎所有交換機(jī)都支持端口的VLAN劃分。方法：將交換機(jī)上的物理端口分成若干個(gè)組，每個(gè)組構(gòu)成一個(gè)VLAN。基于端口的VLAN劃分方法使用較多。3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)113[案例]基于端口劃分VLAN3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)SWSWSW114基于IP地址劃分VLAN3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)12345678VLAN10VLAN20交換機(jī)1153.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表3-3各種VLAN劃分方法的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)116VLAN的標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1Q這是使用最多的一種方式。IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)給出了各種專有VLAN的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，它提出了入口規(guī)則，出口規(guī)則，VLAN成員關(guān)系，統(tǒng)一的VLAN幀格式，VLAN的實(shí)現(xiàn)方法等規(guī)范。IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)可用于不同廠商交換機(jī)產(chǎn)品的互連。

IEEE802.1pIEEE802.10ISLCisco私有協(xié)議。3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)117VLAN工作過(guò)程VLAN成員之間的尋址，不再根據(jù)MAC地址或IP地址，而是根據(jù)VLANID。交換機(jī)根據(jù)VLAN標(biāo)簽識(shí)別不同幀的流向3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)118[案例]VLAN工作過(guò)程3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.輸入端口添加VLAN標(biāo)簽3.輸出端口剝離VLAN標(biāo)簽2.交換機(jī)之間鏈路（Trunk）傳輸攜帶VLAN標(biāo)簽的幀1193.5.2VLAN的基本配置基本配置原則VLAN1為交換機(jī)默認(rèn)VLAN，無(wú)需創(chuàng)建。VLAN組成員分布于多臺(tái)交換機(jī)上時(shí)，需在每臺(tái)交換機(jī)上創(chuàng)建該VLAN，并將成員加入到同一VLAN組內(nèi)。交換機(jī)創(chuàng)建VLAN的數(shù)可大于交換機(jī)端口數(shù)。3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)120創(chuàng)建VLAN組命令：Switch(config)#vlan<VLAN號(hào)>例：Switch(config)#vlan10//建立10號(hào)VLAN組，并進(jìn)入VLAN配置模式//定義VLAN成員訪問(wèn)模式命令：Switch(config-if)#switchportmodeaccess將端口綁定到指定的VLAN組命令：Switch(config-if)#switchportaccessvlan<vlan號(hào)>3.5VLAN設(shè)計(jì)第三章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)121查看VLAN配置（可選）命令：Switch(config-if)#

showvlan[<VLAN號(hào)|VLAN名稱>]保持VLAN配置（可選）命令：Switch#

copyrunning-configstartup-config刪除某個(gè)端口的VLAN配置（可選）。命令：Switch(config)#

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