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1、第六章网络规划与组网技术 局域网技术 电子教案 网络规划概述 网络建设是一项系统工程 网络规划是其中很重要的一环 好的规划才能可以做出好的网络 达到最佳效果 而且长期来看 还可以方便管理 节省开支 也能延长网络的使用寿命 网络规划也是一项很复杂的工作 需要经过细致的调研 写出一份详细的网络规划书 然后才能开始建设网络 网络规划的主要内容 网络需求分析 网络拓扑结构选择 组网设备选型 IP地址的规划与分配 网络操作系统的选择 服务器的选型 服务器软件的选择 网络需求分析 网络需求分析要明确要达到何种目的 有哪些方面的需求 解决哪些问题等 需求分析是网络规划中最重要的一环 完成需求分析后 应该形成
2、一份完整的需求分析报告 作为整个网络规划的原则性文档 以后的规划应该在这份报告的基础上进行 需求分析的关键是做好调研 包括现有网络状况的调研 环境的调研 人员的调研 需求分析内容 1 建设目标近期目标是将现有设备连接起来 发挥设备的潜力 满足当前的应用需求 这样可避免网络建设工期过长 也可减少当前的资金投入 远期目标是在近期目标的基础上扩充功能和扩大应用范围 一般远期目标的周期应定在5 10年 2 用户需求调研在现有的设施和环境下 通过实地调查 确定用户的功能性需求 制定符合用户实际的网络规划 主要内容包括 网络的物理布局 这是确定网络规模 制定网络拓扑和子网划分的主要依据 网络性能要求 主要
3、是对通信容量 带宽情况的要求 所需的网络服务 这是用户对网络的功能需求 是规划服务功能的主要依据 网络系统的安全需求 保护用户信息的安全 提供可靠性备份和灾难恢复系统等 3 提交需求分析报告完成一份完整的需求分析报告文档 详细说明系统必须完成的功能和达到的性能要求 这份报告是以后设计网络的基础性文档 应尽量避免改动 以减少在建设中出现的问题 某校园网的需求分析 1 建设目标 2 网络的物理布局 3 性能需求 4 所需的网络服务 5 网络安全需求 注意 需求分析是为了形成一份网络规划的指导性文档 它不包括具体细节的实现方法 网络拓扑结构的选择 基本的网络拓扑结构有星形拓扑 环形拓扑 总线型拓扑和
4、树形拓扑 实际应用中 通常会混合使用多种基本的拓扑结构 由于现在的局域网多为以太网 用双绞线和光纤作为传输介质 用集线器 交换机 路由器作为互联设备 所以星形拓扑成为最常用的基本拓扑结构 按层次设计的星形结构以太网 主干线一般用光纤 分支线用双绞线 楼间一般用光纤 楼内一般用双绞线 组网设备选型 同一公司生产的网络设备往往有多种型号 性能和价格差别很大 选择时要根据网络的规模 对性能的要求 使用的场合等认真选择 如果一个网络中使用了多家不同公司生产的设备 还要考虑兼容性问题 Cisco 华为等网络设备提供商都提供多个系列的组网设备 并且随着网络技术的发展 很多旧的型号都以停产 新的型号不断推出
5、 路由器的选型 低端路由器一般用于小型分支机构的宽带接入服务 中端路由器一般用于大中型企业的局域网内部或边缘路由器 高端路由器主要用于网络互联的边缘路由器 核心路由器主要用于广域网的核心路由器 交换机的选型 核心交换机 一般采用具有路由功能的模块化交换机 用来连接各个子网 服务器 并通过边界路由器连接外网 汇聚层交换机 一般连接一栋楼内的各个分支 上行一般为高速光纤接口 用来连接主干网 下行为双绞线接口 用来连接楼内的各个分支 接入层交换机 一般只提供双绞线接口 上行连接汇聚层交换机 下行连接各个信息点 某校园网设备选型 服务器 核心交换机 防火墙 路由器 汇聚层交换机 接入层交换机 CERN
6、ET 光纤 网络中心 IP地址规划与分配 网络内使用的IP地址可以是ISP提供的公有IP地址 也可以是内部专用IP地址 如果采用内部专用IP地址 必须使用NAT技术进行地址转换 IP地址可以采用手工配置的固定IP地址 也可以采用动态IP地址 如果采用动态IP地址 应该配置DHCP服务器 IP地址可以使用分类编址 也可以采用无类型编址 无类型编址可节约IP地址用量 多用于使用公有IP进行编址的场合 IP地址规划与分配的方法 1 确定需要建立的网络数或子网数一般网络 或子网 是按建筑物或部门来划分的 如果使用C类的私有地址 可以为每栋建筑 或部门 分配一个C类网络地址 如果使用B类的私有地址 可以
7、使用一个网络地址 在通过子网掩码划分成多个子网 2 确定掩码C类网络通常不再划分子网 一般使用默认掩码255 255 255 0 B类网络通常可根据子网的规模定义掩码 3 IP地址分配通常路由器 交换机 服务器等采用静态IP地址 网络中的客户机采用DHCP分配的动态IP地址 局域网内的各网络或子网间的通信一般是通过核心交换机进行 利用核心交换机的路由功能和VLAN技术实现各网络间的通信 38 网络操作系统选择 服务器上不能使用普通操作系统 必须使用网络操作系统 常用的操作系统如Windows98 Windows2000Professional WindowsXP等都不是网络操作系统 不能用于服
8、务器中 Windows操作系统 在Windows系列中WindowsNT4 0Server Windows2000Server AdvanceServer Windows2003Server AdvanceServer是网络操作系统 可以用于服务器 Windows操作系统的优点是采用图形用户界面 操作方便 易于管理 缺点是对硬件要求较高 系统稳定性较差 Windows操作系统多用于中 低端的网络系统中 Unix操作系统 Unix操作系统是一个多用户 多任务的网络操作系统 它有多种不同的版本 名称也有很多 Unix操作系统的优点是功能强大 稳定性强 缺点是多数操作是以命令方式进行的 不容易掌握
9、Unix操作系统很少在小型网络中使用 一般用于大型的网站或大型企 事业单位的网络中 Linux操作系统 Linux操作系统是一种源代码开放的免费操作系统 一般使用的是经二次开发的商用版本 Linux的优点是它的高效性和灵活性 缺点是商用版本繁多 没有统一的标准 兼容性较差 Linux操作系统主要用于中 低端系统 服务器选型 服务器是网络中为用户提供服务的计算机 常见服务器 Web服务器 以网页的方式为用户提供服务 Ftp服务器 以树型结构组织文件夹和文件 提供文件的上传 下载服务 DNS服务器 提供域名解析服务 DHCP服务器 提供动态主机配置服务 为客户机提供动态IP地址等配置信息 电子邮件
10、服务器 提供电子邮件服务 BBS服务器 提供电子公告板 BBS 功能 视频点播服务器 提供视频的在线播放服务 代理服务器 提供局域网接入Internet服务 并有一定的网管和防火墙功能 VPN服务器 提供虚拟专用网服务 使局域网外的用户可以访问局域网内的资源 服务器计算机 可以使用普通计算机作为服务器计算机 也可以使用专用的服务器计算机 专用的服务器一般有以下特点 可长期不间断工作 很多硬件都支持热插拔 有很大的存储容量 有较高的处理速度 有很高的网络通讯速度 有许多冗余设备 服务器有机箱式和机柜式两种 如果只有几个服务器可选择机箱式 如果服务器较多 最好用机柜式 它更便于安装和管理 机柜式服
11、务器只需配置一套显示器 鼠标 键盘等外设 使用时通过切换器选择要操作的服务器 服务器软件选择 服务器中除了需要安装网络操作系统外 配置不同的服务器还需要安装不同的服务器软件 服务器软件有两种 一种是网络操作系统自带的服务器软件 另一种是其它人开发的第三方软件 在Windows2000Server中包含有Web服务器 FTP服务器 DNS服务器 DHCP服务器 VPN服务器等 使用时可以直接用它们配置和管理服务器 也可以再安装专用的第三方服务器软件来配置服务器 某校园网的服务器软件选择 Web服务器 IISWeb Windows自带 FTP服务器 Serv U 第三方软件 电子邮件服务器 Exc
12、hange2000 第三方软件 DNS服务器 WindowsDNS Windows自带 VPN服务器 WindowsVPN Windows自带 局域网组网技术 知识目标1 计算机网络的作用 分类和体系结构 2 局域网的相关概念与常见标准 3 局域网中常用的通信协议及选择 4 以太网的分类 5 无线局域网概念 6 虚拟局域网概念 局域网组网技术 能力目标1 能够就一个具体的应用提出 设计相应的网络解决方案 2 能够熟练使用常见的网络连接设备 3 能够熟练地安装 调试以太网络 4 能够解决常见的网络故障 局域网组网技术 知识背景计算机网络的定义定义1 网络是一些节点和链路的集合 它提供两个或多个规
13、定点的连接 以便于在这些点之间建立通信 CCITT CCITT 国际电报电话咨询委员会 负责开发通信协议的国际组织 现在改名为国际电信联盟 电信标准化部分 定义2 计算机网络就是相互联接 彼此独立的计算机系统的集合 局域网组网技术 知识背景计算机网络的作用1 数据通信2 资源共享3 集中管理4 实现分布式处理 局域网组网技术 知识背景计算机网络的分类按网络的拓扑结构分类 局域网组网技术 知识背景计算机网络的分类 续上 按网络的覆盖范围分类 1 广域网 WAN 覆盖范围可以是几十千米 也可以延伸到星际 数据传输速率为几Kbps到几Gbps 2 局域网 LAN 覆盖范围从几米到几千米 数据传输速率
14、一般在10M以上 3 城域网 MAN 覆盖范围从几千米到几十千米 局域网组网技术 知识背景计算机网络的体系结构ISO OSI RM模型与局域网参考模型 局域网组网技术 知识背景局域网的特点1 局域网是限定区域的网络 2 局域网的线路是专用的 3 局域网具有较高的数据通信速率 4 局域网具有开放性 局域网组网技术 知识背景IEEE802 3几种常见以太网标准 1 10Base 5 粗缆以太网 2 10Base 2 细缆以太网 3 10Base T 双绞线以太网 4 10Base F 光纤以太网 5 100Base TX 使用5类UTP的快速以太网 6 100Base FX 使用光纤的快速以太网
15、局域网组网技术 知识背景以太网 Ethernet 以太网的提出 以太网 Ethernet 是由美国Xerox公司和Stanford大学联合开发并于1975年提出的 1983年IEEE802委员会公布的802 3局域网络协议 CSMA CD 基本上和Ethernet技术规范一致 于是 Ethernet技术规范成为世界上第一个局域网的工业标准 局域网组网技术 知识背景以太网 Ethernet 以太网 Ethernet 的主要技术规范 1 拓扑结构 总线型 2 介质访问控制方式 CSMA CD 3 传输速率 10Mbps 4 传输介质 同轴电缆 50 或双绞线 5 最大工作站数 1024个 6 最大
16、传输距离 2 5km 采用中继器 7 报文长度 64 1518Byte 不计报文前的同步序列 局域网组网技术 知识背景快速以太网快速以太网 100BASE T 简介 快速以太网是在传统以太网基础上发展的 因此它不仅保持相同的以太帧格式 而且还保留了用于以太网的CSMA CD介质访问控制方式 由于快速以太网的速率比普通以太网提高了10倍 所以快速以太网中的桥接器 路由器和交换机都与普通以太网不同 它们具有更快的速度和更小的延时 局域网组网技术 知识背景快速以太网快速以太网 100BASE T 的拓扑结构 局域网组网技术 知识背景快速以太网快速以太网 100BASE T 与传统以太网的比较 局域网组网技术 知识背景FDDI光纤环网FDDI光纤环网简介 FDDI 即光纤分布式数据接口 是以光纤传输介质的局域网标准 由美国国家标准协会ANSIX3T9 5委员会制定 FDDI采用主 副双环结构 主环进行正常的数据传输 副环为冗余的备用环 局域网组网技术 知识背景FDDI光纤环网FDDI光纤环网网络拓扑结构 局域网组网技术 知识背景FDDI光纤环网FDDI介质访问控制方式 FDDI所采用的介质访问
