计算机网络 第八章

计算机网络第八章1第一页，共五十九页，2022年，8月28日本章重点内容：（1）网络规划（2）网络设计（3）综合布线（4）工程的设计、实施、测试与验收。2第二页，共五十九页，2022年，8月28日8.1网络规划8.1.1网络规划的目的和任务1、网络规划的目的2、网络规划的主要任务（1）业务的需求；（2）网络的规模；（3）网络的结构；（4）网络管理需要；（5）网络增长预测；（6）网络安全要求；（7）与外部网络的互联。3第三页，共五十九页，2022年，8月28日8.1网络规划8.1.2网络规划的一般步骤（1）网络需求分析（2）网络规模与结构分析（3）网络扩展性分析4第四页，共五十九页，2022年，8月28日8.1.2网络规划的一般步骤1. 网络需求分析（1）环境分析（2）业务需求分析（3）管理需求分析（4）安全性需求分析5第五页，共五十九页，2022年，8月28日8.1.2网络规划的一般步骤2、网络规模与结构分析（1）确定网络规模（2）网络拓扑结构分析（3）与外部网络的互联6第六页，共五十九页，2022年，8月28日8.1.2网络规划的一般步骤3、网络扩展性分析企业需求的新增长点有哪些？网络节点和布线的预留比率是多少？哪些设备便于网络扩展？带宽的增长估计。主机设备的性能。操作系统平台的性能。7第七页，共五十九页，2022年，8月28日8.2网络设计8.2.1分层网络设计方法8.2.2冗余设计8.2.3地址的分配与聚合设计8第八页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.1分层网络设计方法1.、网络设计的层次结构核心层（CoreLayer）汇聚层（DistributionLayer）接入层（AccessLayer）9第九页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.1分层网络设计方法（1）核心层处理高速数据流，其主要任务是数据包的交换。（2）分布层负责聚合路由路径，收敛数据流量。（3）接入层将流量馈入网络，执行网络访问控制，并且提供相关边缘服务。10第十页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.1分层网络设计方法2、网络拓扑设计原则（1）网络中因拓扑结构改变而受影响的区域应被限制到最小程度；（2）路由器（及其它网络设备）应存储和处理尽量少的信息。11第十一页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.1分层网络设计方法3、分层结构特点（1）把一个大问题分解成几个小问题，从而容易解决。（2）将局部拓扑结构改变所产生的影响降至最小。（3）减少路由器必须存储和处理的数据量。（4）提供良好的路由聚合或数据流收敛。12第十二页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.1分层网络设计方法4、分层拓扑设计要点（1）核心层设计要点（2）汇聚层（分布层）设计要点（3）接入层设计要点13第十三页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.1分层网络设计方法（1）核心层设计要点①不要在核心层执行网络策略

所谓策略就是一些设备支持的标准或系统管理员定制的规则

②核心层的所有设备应具有充分的可到达性可到达性是指核心层设备具有足够的路由信息来智能地交换发往网络中任意目的地的数据包。14第十四页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.1分层网络设计方法（2）汇聚层（分布层）设计要点汇聚层的主要设计目标包括：隔离拓扑结构的变化；控制路由表的大小；收敛网络流量。实现分布层设计目标的方法：路径聚合；使核心层与分布层的连接最小化。15第十五页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.1分层网络设计方法（3）接入层设计要点汇聚层的主要接入层的设计目标包括将流量馈入：接入层路由器所接收的链接数不要超出其与分布层之间允许的链接数控制访问：接入层通常用包过滤策略提供基本的安全性保障，保护局部网段免受网络内外的攻击，如图8.2所示广播限制：设置源地址不接收来自255.255.255.255地址的广播和10.1.4.255网段的广播，广播应被接入层的设备过滤掉16第十六页，共五十九页，2022年，8月28日图8.2访问控制17第十七页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.2冗余设计冗余可以简单地理解为备用1、为什么需要冗余：单故障点2、冗余设计要点（1）核心层冗余（2）汇聚层冗余设计（3）接入层冗余18第十八页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.2冗余设计（1）核心层冗余要综合考虑下面三个目标：①减少跳（hop）数。②减少可用的路径数量。③增加核心层可承受的故障数量常见的核心冗余规划有以下两种1）完全网状核心层规划2）部分网状结构的核心层规划19第十九页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.2冗余设计1）完全网状核心层规划它的特点是：①多个到任意目的地的可用路径；②正常情况下，到任意目的地要2跳；③最坏的情况下，最大的跳数为4。优点：提供了最大的冗余度和最少的跳数。缺点：采用完全网状结构的大型网络会产生过多的冗余路径，增加了核心层路由器选择最佳路径的计算量，加大了收敛的时间。20第二十页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.2冗余设计优点：数据传输不会超过3跳。缺点：某些路由协议不能很好地处理多点到多点的部分网状规则，因此在某些核心层里最好仍使用点到点的链接。

图8.3部分网状结构2）部分网状结构的核心层规划

21第二十一页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.2冗余设计（2）汇聚层冗余设计①双归接入核心层：如图8.4所示，分布层路由器A通过连接到2个核心层路由器接入核心层。②到其它分布层设备的冗余链接：如图8.5所示，在分布层路由器之间安装链接来提供冗余。图8.4双归接入核心层图8.5分布层的冗余22第二十二页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.2冗余设计（3）接入层冗余接入层面临许多与分布层相同的问题。常见的接入层冗余方法也是双归。23第二十三页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.3地址的分配与聚合设计正确的地址分配方案要充分考虑对以下两个指标的影响：（1）路由表的大小；（2）拓扑结构变化后，相应信息所必须传输的距离。消除对上述指标影响的有效方法是聚合

24第二十四页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.3地址的分配与聚合设计1、聚合设计规则：只提供网络中必要的拓扑信息，而把不必要的信息隐藏起来。

图8.6聚合设计25第二十五页，共五十九页，2022年，8月28日8.2.3地址的分配与聚合设计2、地址分配的一般性原则“是否便于聚合”是地址分配的一个基本原则为解决上述两难问题，提出地址分配的一般原则，即：（1）使用尽可能大的地址空间，如IPv6地址空间；（2）留下空间以供将来扩展。26第二十六页，共五十九页，2022年，8月28日8.3综合布线技术8.3.1综合布线概述8.3.2综合布线系统结构8.3.3网络设备电力系统设计27第二十七页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.1综合布线概述1、综合布线系统的含义综合布线系统是一个模块化、灵活性极高的建筑物或建筑群内的信息传输系统，是建筑物内的“信息高速公路”。综合布线系统如图8.8所示28第二十八页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.1综合布线概述图8.8综合布线系统29第二十九页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.1综合布线概述2、综合布线系统标准（1）EIA/TIA568A/B商用建筑物电信布线标准；（2）EIA/TIA569电信通道和空间的商用建筑标准（3）ISO/IEC11801国际标准；

30第三十页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.1综合布线概述2、综合布线系统标准（4）EIA/TIATSB-67非屏蔽双绞线系统传输性能验收规范；（5）欧洲标准：EN5016、50168、50169分别为水平配线线缆、跳线和终端连接线缆以及垂直配线线缆标准。图8.8综合布线系统（6）CECS72：97中国工程建设标准化协会《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》31第三十一页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.1综合布线概述2、综合布线系统标准（7）CECS89：97中国工程建设标准化协会《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》（8）国家标准：《综合布线系统工程设计规范》（GB/T50311—2007。《综合布线系统工程验收规范》（GB/T50312—2007）。32第三十二页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.2综合布线系统结构综合布线系统可以划分成6个子系统工作区（终端）子系统水平布线子系统管理间子系统垂直干线子系统设备间子系统建筑群子系统33第三十三页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.2综合布线系统结构1、工作区子系统工作区子系统又称为服务区子系统，它是由RJ-45插座和其所连接的设备（终端或工作站）组成。工作区的UTP跳线为软线（PatchCable）材料，即双绞线的芯线为多股细铜丝34第三十四页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.2综合布线系统结构1、工作区子系统设计与安装工作区服务子系统时要注意如下几点：（1）从RJ-45插座到终端设备之间的连线用UTP双绞线，一般不要超过5m。（2）RJ-45插座需安装在墙壁上或不宜碰的地方，插座区距离地面30cm以上。（3）配线架上的信息模块与信息插座和插头的线缆的制作要采用同一标准，比如568A或568B，不可接错。（4）确定I/O插座的类型。I/O插座分为嵌入式和表面安装式两种，可根据实际情况，采用不同的安装式样来满足不同的需要。通常新建筑物采用嵌入式I/O插座；而现有的建筑物采用表面安装式的I/O插座。（5）估算I/O插座数量。一般给出两种平面图供用户选择：一种是每9平方米一个I/O插座的基本型平面图；另一种是9平方米两个I/O插座的增强型或综合型平面图。35第三十五页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.2综合布线系统结构2、水平布线子系统水平子系统也称为水平布线子系统。水平布线子系统是从RJ-45插座开始到管理子系统的配线柜，如图8.9示。与主干线子系统的区别在于：水平布线子系统总是在一个楼层上，并与信息插座连接。在综合布线系统中，水平布线子系统由4对UTP组成，能支持大多数现代化通信设备。如果需要某些宽带应用，可以采用光缆。36第三十六页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.2综合布线系统结构2、水平布线子系统水平子系统由用户信息插座、水平电缆、配线设备等组成。综合布线中水平子系统是计算机网络信息传输的重要组成部分。采用星型拓扑结构，每个信息点均需连接到管理子系统。由UTP线缆构成，最大水平距离：90m（295ft）。图8.9水平布线系统37第三十七页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.2综合布线系统结构2、水平布线系统的规则如图8.10示图8.10水平布线系统规则38第三十八页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.2综合布线系统结构3、垂直子系统垂直子系统又称为干线子系统。垂直子系统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。一般都选用光纤或大对数的非屏蔽双绞线，如图8.11示图8.11垂直干线子系统39第三十九页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.2综合布线系统结构4、管理子系统管理子系统也称为配线间，是整个配线系统的中心单元。它的位置确定、安装及环境条件的考虑是否恰当，都直接影响到将来信息系统的正常运行和使用的灵活性。图8.12管理子系统40第四十页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.2综合布线系统结构5、设备间子系统设备间子系统也称设备子系统。EIA/TIA569标准规定了设备间的设备布线。它是布线系统最主要的管理区域，所有楼层的数据信息都由电缆或光纤电缆传送至此。图8.13简化的设备间子系统41第四十一页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.2综合布线系统结构6、建筑群子系统建筑群子系统将一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上。它是整个布线系统中的一部分(包括传输介质)并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件，其中有导线电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备。建筑群子系统一般采用架空、埋入地下和地下管道（暖气管道）敷设线缆方式，管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和入孔的各项设计规定。建筑群子系统如图8.8所示42第四十二页，共五十九页，2022年，8月28日8.3.3网络设备电力系统设计电力系统的稳定、可靠也是网络系统正常运行的主要因素之一。设备间要安装配电箱，以保证网络设备运行及维护的供电。室内照明不低于150LM，主设备室内应提供长延时UPS电源，每个电源插座的容量不小于300W。一般设备间建议安装1000VA的净化电源，以防止过流，过压造成交换机的损坏。设备室的环境条件如下：温度保持在10℃～25℃之间；湿度保持在30%～50%之间；通风良好，室内无尘。43第四十三页，共五十九页，2022年，8月28日8.4工程的设计、施工、测试与验收8.4.1网络工程的设计方案8.4.2网络布线的实施8.4.3网络布线的连接和测试8.4.4网络工程的测试与验收44第四十四页，共五十九页，2022年，8月28日8.4工程的设计、施工、测试与验收8.4.1网络工程的设计方案

7、培训工作计划、方式8、技术支持及售后服务工作计划、方式9、公司近几年的主要业绩10、公司的资质

1、设计总说明2、设计总则3、技术方案设计4、预算5、项目实施管理6、供货计划、方式45第四十五页，共五十九页，2022年，8月28日8.4.2网络布线的实施1、网络产品及布线工具图8.14布线产品及其应用46第四十六页，共五十九页，2022年，8月28日8.4.2网络布线的实施1、网络产品及布线工具常用布线工具47第四十七页，共五十九页，2022年，8月28日8.4.2网络布线的实施2、双绞线布线实施双绞线布线作为水平布线的重要组成部分，应用于各种类型的网络布线工程。双绞线布线主要涉及4种类型的施工，既水平布线线缆的敷设、工作区信息插座的端接、管理区配线架的端接，以及工作区和管理区跳线的制作。最后，再使用跳线依次将计算机连接至信息插座，将配线架连接至集线设备，从而形成完整的数据链路，实现计算机之间的相互通讯48第四十八页，共五十九页，2022年，8月28日8.4.2网络布线的实施3、制作跳线所谓跳线，就是两端有RJ-45接头的双绞线。跳线在双绞线网络中被大量使用，无论是计算机与集线设备之间的连接，还是网络设备之间的连接都离不开它。压制跳线是组建双绞线网络必须掌握的一门技术。由于屏蔽双绞线极少在实际中用到，所以，这里介绍的非屏蔽双绞线跳线的制作。另外，五类、超五类和六类非屏蔽双绞线的制作方式基本相同。49第四十九页，共五十九页，2022年，8月28日图8.20T568A针脚和线对连接示意图图8.21T568B针脚和线