《局域网应用技术与实训 教学课件 ppt 作者 张蒲生 主编 第9章 局域网组网工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《局域网应用技术与实训 教学课件 ppt 作者 张蒲生 主编 第9章 局域网组网工程（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第9章 局域网组网工程, 本章学习目标 掌握局域网组网工程的基本路线 学会中、小型局域网设计的基本方法 理解网络系统集成的基本内容,第9章 局域网组网工程, 本章内容要点 局域网工程设计的方法、原则、步骤 局域网中如何划分子网及确定子网掩码 局域网的系统集成,第9章 局域网组网工程, 本章学前要求 对局域网的设备和连接有一定的了解，或者已经学完了本书前8章的内容。 已经掌握了局域网拓扑结构的知识，对局域网组网有一定程度的实践操作。 已经具有局域网中应用服务器的安装和配置的技能，并学会了局域网中安全管理的操作。,第9章 局域网组网工程,9.1 局域网工程概述 9.2 局域网设计 9.3 子网划分
2、和地址分配 9.4 局域网的系统集成,9.1 局域网工程概述,9.1.1 局域网规划 9.1.2 设备选型与工程实施 9.1.3 局域网测试,9.1.1 局域网规划,1. 用户需求分析 局域网的地理分布 用户设备类型 用户业务需求 通信类型和通信量估算 容量和性能 局域网现状,9.1.1 局域网规划,2. 系统可行性分析 拓扑结构 接入Internet 服务器 网络管理能力,在局域网设计阶段，所选技术应当满足“成熟可靠、先进完整、安全开放、兼顾扩展”的基本原则来进行设计，选择成熟可靠的技术方案，工程风险最低；在此前提下，还要尽量采用相对先进的技术，为以后升级留下余地。 局域网设计中，如果网络规
3、模比较大，还要按照用户对网络速率的需求和用途划分出多个子网，便于管理、维护和提高网络效率。一般按部门或使用要求划分子网，同一部门或同一使用要求的用户连接在一个子网中，具体实现可用物理电缆连接或虚拟局域网技术达到划分子网的目的。 在局域网设计的最后阶段，还要根据网络规模进行逻辑网络的设计，即确定局域网的拓扑结构、网段互连、层次型网络结构。,分层结构方法,三层结构是指把网络分为核心层、汇聚层和接入层。在三层拓扑结构中，通信量被接入层导入网络，然后被汇聚层聚集到高速链路流向核心层。从核心层流出的通信量被汇聚层发散到低速链接上，经接入层流向用户。核心层是由高端路由器、交换机组成的网络中心。处理高速数据
4、流，其主要任务是数据包的交换；汇聚层由路由器和交换机构成。负责聚合路由路径，收敛数据流量；接入层由网络集线器、交换机和其它设备组成，用来连接用户入网；将流量导入网络，执行网络访问控制等网络边缘服务。我们以校园网拓扑结构设计为例，介绍分层结构方法的应用。 校园的各栋教学楼、办公楼、图书馆等内部网络属于接入层，连接学校各个园区的设备属于汇聚层，互联汇聚层设备的骨干设备以及连接在骨干设备上的各种服务器属于核心层。,分层结构方法,校园网分层结构,分层结构方法,没有汇聚层的校园网,分层结构方法,9.1.2 设备选型与工程实施,1. 局域网的技术选取和布线 2. 设备选型 3. 远程访问设计 4. 局域网
5、实施的主要步骤 工程实施计划 设备验收 设备安装 系统测试 系统试运行 系统切换 人员培训,9.1.3 局域网测试,1. 局域网设备测试 功能测试用于验证产品是否具有设计的每一项功能。 可靠性和稳定性测试往往通过加重负载的办法来分析和评估系统的可靠性和稳定性。 一致性测试验证产品的各项功能是否符合标准。网络产品的最大特点是必须符合标准，否则，不同网络产品之间就难以互连。 互换性测试考察一个网络产品是否能在不同厂家的多种网络产品互连的网络环境中很好地工作。 性能测试的主要目的是分析产品在各种不同的配置和负载条件下的容量和对负载的处理能力、如交换机的吞吐量、转发延迟等。,9.1.3 局域网测试,2
6、. 局域网系统测试 最基本的局域网系统测试是物理连通性测试、基本功能和一致性测试。除此之外，还包括网络系统的规划验证测试、网络系统的性能测试、网络的可靠性与可用性的测试与评估、网络流量的测量和模型化等。 3. 局域网应用测试 应用测试包括网络应用软件配置是否合理、各种网络服务是否实现、网络安全性及可靠性是否符合要求等，测试局域网对应用的支持水平。,9.2 局域网设计,9.2.1 小型局域网设计 9.2.2 单元实训：小型局域网工程的方案设计 9.2.3 中型局域网设计 9.2.4 单元实训：中型局域网工程的规划设计 9.2.5 大型局域网设计,9.2.1 小型局域网设计,小型局域网一般采用“对
7、等网络”或“客户机/服务器”结构，局域网组成如图9-3所示。在小型局域网中，可以用Internet共享或代理服务器方式实现一条线使小型局域网连上Internet。下面就以一个小型办公环境网络的建设为例，来说明一下小型局域网中的基本组件、局域网的设计、组建等基础工作。,图9-3 小型局域网组成示意图,9.1.3 小型局域网设计,1. 分析现有条件及要求，确定局域网系统结构 2. 选择并确定主要部件 3. 局域网布线设计 4. 网卡的安装、设置与连接 5. 软件系统的主要名称和软件清单 6. 组建小型办公室的工作组网络 7. 开放和使用共享资源 8. 远程访问服务和共享接入Internet 9.
8、调试各服务子系统的功能,9.1.3 小型局域网设计,9.2.2 小型局域网工程的方案设计,1. 实训目的 学习小型局域网工程方案设计的方法，了解小型局域网组建的过程。 2. 实训条件 可供参考的小型局域网设计方案。 小型局域网的虚拟操作环境。 小型局域网所需要的硬件设备与软件程序。,3. 实训内容及步骤 对一个小型局域网(节点数在50台左右)进行实际调研，进行系统需求分析与方案设计，调查局域网应用情况和维护中常见的问题。 假定当前新建了一所职业技术学校(教学楼和办公楼在一栋5层的大楼中)，需要进行局域网建设。该局域网需求为：教师能够进行网络办公和网络教学，学生能够进行网络课程学习和讨论，以及局
9、域网能够连接Internet，并且任何一个网络节点可以访问Internet资源。根据以上信息为用户做详细的需求报告，并且以建设者的身份写出局域网组网方案，例如，根据需求作可行性报告、局域网设计、设备安装的软件调试的计划表、用户使用说明书等。,9.2.2 小型局域网工程的方案设计,9.2.3 中型局域网设计,对于小型企业、中小学校或机关单位来说，拥有几十台计算机和少数共享设备，要组成一个中、小型局域网，其网络构成原理与前述小型局域网差别不大。只是位置分散，计算机之间最大距离往往会超过100米。如何使用网络互连设备扩展网络距离是一个要解决的问题。 一般可采用增加交换机的方式来延长网络距离。将一个或
10、多个主干交换机安放在整个网络的相对中心位置，由交换机向各个计算机集中的地点提供信号，再用交换机将信号分配到每台计算机上。这一基本思路的简图如图9-4所示。,一个全交换式的中型局域网,9.2.2 小型局域网工程的方案设计,9.2.3 中型局域网设计,在图9-4中，利用主干交换机向用户交换机提供信号，主干交换机之间用光缆或粗通道信号电缆相连，由主干交换机向用户交换机提供最大100Mbps的带宽，最终为用户桌面级提供10/100Mbps的自适应带宽。显然，同一局域网内，两台计算机的距离可以大大超出100米。这是由于使用多个互连设备之间将网络自然划分成多段，使用UTP-5类线时，每一段不超过100米、
11、逐级串行不超过5段即可；在主干交换机之间如果使用光纤作为传输介质，两主干交换机之间的距离可达几十上百公里。 对一个居民小区或一个办公大楼，有一个主干交换机，再有几个用户交换机，就可支撑一个上百台计算机组成的网络。而一个大型局域网工程，在某一个城市，只要有几个主干交换机也就足够开展业务，再利用路由器与Internet相连接，就可成为Internet的一个节点。,9.2.4 中型局域网工程的规划设计,1. 实训目的 学习中型局域网工程规划设计的方法，了解中型局域网工程实施的步骤。 2. 实训条件 实训将虚拟一个企业运作的场景，来进行局域网的规划设计，并在虚拟机环境中模拟实施其规划。 假定虚拟企业已
12、经在虚拟环境中安装Windows 2003 Server网络操作系统，并且已经申请了公共域名(www.v-)。在此基础上，规划和设计虚拟企业网络。,9.2.4 中型局域网工程的规划设计,3. 实训内容及步骤 构建网络应用服务器 活动目录的安装与管理 用户帐户管理 规划和设计文件系统管理 实施组策略 安全规划与管理 远程访问管理 信息发布和文件传输,9.2.5 大型局域网设计,对大型企业甚至跨国集团、著名大学，其网络分布在较大范围，中、小型局域网难以满足其应用要求。如果要建立企业级的网络，常称Intranet(实际是Internet在企业的应用，可看作是企业广域网)，仅有主干交换机提供的百兆级网
13、络速率就远远不够了，还应该在上面有千兆级的网络核心层次。在核心层，可以是由中心交换机、单模光纤(线路速率在10Gbps以上，距离达几百分里)组成的企业网/互联网核心层，如图9-4所示结构；也可以是由中心路由器和单模光纤组成的核心层，如本章图9-1所示结构。,9.3 子网划分和地址分配,9.3.1 子网划分 9.3.2 地址分配 9.3.3 单元实训：子网规划,9.3.1子网划分,1. 划分子网的引例 一个单位有五个部门，其中，部门一有10台计算机，部门二有20台，部门三有30台，部门四有15台，部门五有20台，总的网段有一个C类地址192.168.2.0/24，如何划分单独的网段？,图9-5
14、子网掩码中表示子网号,9.3.1 子网划分,192.168.2.0/24中的24是表示子网掩码中1的个数是24个，这是255.255.255.0的另外一种表示方法，每一个255表示一个二进制的8个1，最后个0表示二进制的8个0，以二进制数表示为11111111 11111111 11111111 00000000，最后一位字节的高3位表示子网号，低5位表示主机号，3位子网号可以表示23-2=6个子网。5位主机号可分配给25-2=30台主机。 子网掩码用于辨别IP地址中哪部分为网络地址，哪部分为主机地址，有1和0组成，长32位，全为1的位代表网络号。不是所有的网络都需要子网，因此就引入一个概念：
15、默认子网掩码(default subnet mask)，A类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0；B类的为255.255.0.0；C类的为255.255.255.0。图9-5给出了子网掩码中子网号的表示方法。,9.3.1子网划分,表9-1给出了五个部门的IP地址段分配，以及最多主机数和使用主机数。,上面的例子说明：子网划分是借助于取走主机位，把这个取走的部分作为子网位。因此这个意味划分越多的子网，主机将越少 。,9.3.1子网划分,2. 划分子网的作用 划分子网可以起到4个方面的作用，对用户进行分组，隔离不同用户组之间的通信；利于分层结构设计；利于地址分配；利于流量聚合。 对用户进行分组
16、，隔离不同用户组之间的通信。 利于分层结构设计 利于地址分配 利于流量聚合,9.3.1子网划分,如果不进行子网划分主要存在如下问题： 进行子网划分的网段号，只能表示一个网段，尽管这个网段上实际存在的主机数目可能远远小于该网段所能容纳的主机数目。 浪费编号资源。在划分子网后，网段和编号的问题得到解决，有效地利用编号资源。 进行子网划分后，可以将一个能够容纳大量主机的大网段的网段号细分成表示若干个小网段的网段号。,9.3.1子网划分,3. 子网的划分原则 子网的划分一般按照其用户所在的地址位置进行。换句话说，地址位置分布相对集中的机器要划分到一个子网中。 例如，校园内一栋楼里的机器，要属于同一个子网。这样，无论这栋楼里有多少台机器，它们只在与之相连的路由器的路由表中占有一条表项，该栋楼只需一条到路由器的链路就可把多台机器接入校园网。其原理如图9-6所示。,9.3
