逻辑网络设计说明

本文格式为Word版，下载可任意编辑——逻辑网络设计说明第五章规律网络设计拓扑地址和选路网络拓扑布局设计IP地址规划选路协议的选择网络拓扑布局设计平面广域网拓扑布局平面网络即是无层次网络平面广域网拓扑布局适用于跳数少的互联网络易于路由器急速收敛有较好的容错性跳数多时平面回路布局将导致延时的增加和较高的出错率此时应当引入层次冗余布局平面拓扑布局平面布局小型局域网在平面布局小型局域网中采用集线器与其次层交换机结合或用其次层交换机替换集线器举行组网有利于减小冲突通过第三层交换设备引入分层设计即举行子网或网段划分可以裁减无效播送数量网状拓扑布局能得志较高的可用性要求每个路由器或交换机都与其他路由器或交换机相连任何两个站点之间均只有一个单跳时延使用和维护本金高性能优化排错和升级很困难不能按特定功能优化网络互连设备由于更新网络的某个片面很困难网络升级也就成了问题网络设计要求保证每条链路上的播送通信量不超过总通信量的20这就限制了连接到路由器的设备的数量为了解决这个限制可采用层次型网络布局由于分层设计方法限制邻接路由器的数量层次布局优点减轻网络设备CPU的因播送分组造成的中断举行网络局部优化配置降低网络本金局部设计简化有利于维护和管理员培训易于规划和扩展轻易发挥互连设备的优势提升网络的综合性能层次网络布局典型的三层模型备用设备备用路径负载均衡即依靠路由选择实现网络通信负载均衡静态算法随机算法域名算法细致介绍见P142动态算法细致介绍见P1423客户状态已知策略服务器状态已知策略客户信息和服务器状态已知策略网络布局冗余设计集群是在一组计算机上运行一致的软件并虚拟成一台主机系统为客户端与应用供给服务计算机通过缆线物理连接并通过集群软件实现程序上的连接可以使计算机实现单机无法实现的容错和负载均衡集群服务MSCS在集群中的多个服务器节点保持不休止的联系假设在集群中的某一节点因出错或维护不成用时另一节点会马上供给服务以实现容错正在访问服务的用户可以持续访问而不会觉察到服务已经由另一台服务器节点供给网络负载均衡NLB该服务可在集群内均衡分布访问的IP流量网络负载均衡巩固了Web服务器流媒体服务器终端服务器等Internet服务器程序的可用性和扩展性网络负载均衡可与现存Web服务器群布局无缝集成按照侧重点的不同可以把Linux集群分为三类高可用性集群运行于两个或多个节点上目的是在系统展现某些故障的处境下仍能持续对外供给服务负载均衡集群目的是供给和节点个数成正比的负载才能这种集群很适合供给大访问量的Web服务超级计算集群按照计算关联程度的不同又可以分为两种任务片方式并行计算方式VLAN与冗余LAN网段VLAN有利于将平面网络划分为网段集网段间通信依旧需要第三层交换设备物理上过于分散的VLAN会降低网络整体性能链路层交换网IEEE8021d的生成树链路冗余中任何链路的通信都指向根网桥且任一时刻只有一条链路是活动的其它可作为备用IEEE8021d与VLAN联合方案可以在实现冗余问题解决同时举行负载均衡园区网络拓扑布局服务及信息冗余服务器双机热备廉价冗余磁盘阵列RAID存储区域网络SAN多个传输网络存储网络用户主机路由器连接冗余用户主机宜于在默认本地路由器根基上使用静态路由配置不宜运行选路协议和路由器察觉协议大量路由器支持路由器察觉协议RDP多Internet连接P148表51和图57企业网络拓扑布局网络拓扑布局安好性考虑防火墙应用IP地址IPV4及地址组成IP地址与域名子网掩码网络段IPV6正如每部电话务必有一个由邮电部门调配的唯一的电话号码用户才能与之通话一样IP地址相当于Internet系统的电话号码Internet将世界各地成千上万个网络互连起来这些网络上又各有大量计算机接入为了使用户上网后能的便当快捷地找到网上的某一台主机Internet采用所谓IP地址的方法即为网上的每一个网络和每台供给服务的主机都调配一个网络地址这就是IP地址对于因特网上的主机而言这个地址是全球唯一的目前我们使用的是IPV4标准即InternetProtocolVersion4根据IPV4的规定IP地址为4个字节长每个字节为一个小于256的十进制整数字节间用点号分隔形如XXXXXXXXXXXXIPV4及地址组成第一片面是网络号码netid其次片面是主机号码h0stid即某一个特定网络上的某一个主机的号码如对学校校园网中IP地址为21183241240的主机来说网络号为21183241而在此网上的本地主机号为240网络号码211832410主机号码240B类网络前两位以10开头或者十进制中第一段数字大于127小于192C类网络前三位以110开头或者第一段数字大于191小于224合起来写21183241240A类网络第一位以0开头或都十进制中第一段数字小于128IP地址被分为ABCDE五类D类用于多点播送E类留存前三种定义如下特殊地址在网络地址中有一些特殊地址留存作为特殊用途一般不使用例如全0的主机地址表示一个网络地址或本主机全1的主机地址表示一个网络播送地址向该网段主机举行播送全0的网络地址表示本网络中的主机全l的网络地址表示全体网络地址全0的IP地址即0000只用于启动过程以后不再使用全1的IP地址即255255255255表示向局域网络中的播送网络地址127XXX是回送测试地址域名及域名解析服务当一个网络上有上百万台机器时就很难为每一台机器都起一个不同的名字了为了制止创造新名字的困难解决的手段就是使用由几个片面组合而成的名字这一命名方法被称作领域命名系统或DNS简称为域名系统主机名是由圆点分隔开的一连串的单词或至少是类似单词的东西来代表的在这种多段命名方式下服务器的全名就是留神在主机名中使用小写字母和大写字母是等价的但一般写为小写形式INTERNET主机名字需要从右至左破译主机名中最右边的片面表示区域在INTERNET上每一台主机都有一个IP地址一台主机只能利用IP地址在INTERNET网上找到另一台主机但是要让用户记住大量的IP地址几乎是不成能的为了使主机的名字好记人们借助域名也可以在INTERNET网上找到这个主机因此用户只需要将欲访问的主机的域名报告本地主机在由本地主机按照相应的IP地址找到用户欲访问的主机本地主机要获得用户欲访问主机的IP地址务必经过DNS服务器的翻译IP地址与域名的关系子网掩码前面讲过IP地址由netid和hostid组成实际上在计算机内部它们是靠子网掩码netmask分隔的下面是三类地址的子网掩码A类1001126255255254SUBST225000B类128001191255255254SUBST25525500C类192001223255255254SUBST2552552550子网掩码即netmask可以认为是IP地址对主机片面的屏蔽所以对于某类地址的一个网络段可以进一步分成多个子网通过对子网的划分与管理可以操纵网络通信量和缩小播送域每个子网的作用就犹如是独立的网络一样要通过路由器才能相互访问不同子网上节点之间的通信与两个不同网络上的节点通信一样当使用子网掩码时IP地址解释为IP地址网络地址十子网地址主机地址例如一个B类网络IP地址的网络地址片面是1330IP地址的剩余片面能够分成子网地址和主机地址网络管理员操纵这个划分为站点的网络开发供给最大的生动性子网掩码是定义IP地址的主机片面如何进一步分成子网地址和主机地址两片面的一种机制子网掩码是32位4字节的数字一般输入IP地址时同时输入子网掩码网络段网络段应是具有一致网络地址的机群这时说的网络地址理应是扩展的网络地址即网络地址和新划分的网络片面它是子网掩码与IP地址的规律与譬如有这样一个IP地址1330100100假设子网掩码是25525500FFFF00那么这时的网络段地址是1330假设子网掩码是2552551920FFFFC00这时是将1330网段划分成两个子网1330100100这个IP地址是第一个子网中的一个地址由于IP的第三个字节是100其十六进制数是64H01100100高两位是01所以在第一个子网内1330132100这个地址高两位是10故它是在其次个子网中的一个地址这种处境下有效的IP地址其第三位是128正负64即在64192区间对于B类地址标准的子网掩码是FFFF0025525500假设把子网掩码写成FFFFE002552552240那么此B类地址分为6个子网由于子网数是N2n2n为子网数使用的位数减2是要去掉全0和全1的两个子网段下面以B类网络为例给出可使用的子网掩码B类地址子网划分表25525525201111110000000000N26262IPV6IPv6isshortforInternetProtocolVersion6IPv6isthenextgenerationprotocoldesignedbytheIETFTheInternetEngineeringTaskForcetoreplacethecurrentversionInternetProtocolIPVersion4IPv4MostoftodaysinternetusesIPv4whichisnownearlytwentyyearsoldIPv4hasbeenremarkablyresilientinspiteofitsagebutitisbeginningtohaveproblemsMostimportantlythereisagrowingshortageofIPv4addresseswhichareneededbyallnewmachinesaddedtotheInternetIPv6fixesanumberofproblemsinIPv4suchasthelimitednumberofavailableIPv4addressesItalsoaddsmanyimprovementstoIPv4inareassuchasroutingandnetworkautoconfigurationIPv6isexpectedtograduallyreplaceIPv4withthetwocoexisting共存foranumberofyearsduringatransitionperiod过渡时代OneoftheimportantlypointsisIPV6expressestheaddresswith16bytesnot4bytesSomeintroductoryinationabouttheIPV6canbefoun