《网络工程原理与实践教程 第3版 工业和信息化普通高等教育十二五 规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 胡胜红 陈中举 周明_ 第6章 网络物理结构设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《网络工程原理与实践教程 第3版 工业和信息化普通高等教育十二五 规划教材立项项目 教学课件 ppt 作者 胡胜红 陈中举 周明_ 第6章 网络物理结构设计（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 网络物理设计,在确定了建设一个什么样的网络之后，下一步就要选择合适的网络介质和设备来实现它。网络物理设计的任务就是要选择符合逻辑性能要求的传输介质、设备、部件或模块等，并将它们搭建成一个可以正常运行的网络。,本章重点,61 物理设计的原则 62 传输介质选型 63 设备选型 6. 4 结构化综合布线设计与施工,61 物理设计的原则,1所选择的物理设备至少应该满足逻辑设计的基本性能要求，同时还需要考虑设备的可扩展性和冗余性等因素。 2从网络设备的可用性、可靠性和冗余性的角度去考虑。 3所选择的设备还应该具有较强的互操作性。 4在进行结构化综合布线设计时，要考虑到未来20年内的增长需求。
2、5情况不明朗时一定要进行充分的实地考察。,物理设计的原则,P137,62 传输介质选型,传输介质是指连接两个网络节点的物理线路，用于网络信号传输。传输介质通常分为有线介质和无线介质。有线介质包括同轴电缆、双绞线、光缆等，无线介质包括红外线、电磁波、通信卫星等。,传输介质选型,P137,621同轴电缆,同轴电缆是传统以太网使用的传输介质，它由中心导体，绝缘材料层，网状织物构成的屏蔽层以及外部隔离材料层组成。,传输介质选型,P138,2同轴电缆的参数指标,主要电气参数： 同轴电缆的特性阻抗 同轴电缆的衰减 同轴电缆的传播速度 同轴电缆直流回路电阻,传输介质选型,P138,622 双绞线,双绞线（
3、Twisted pair，T P）是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。,传输介质选型,P139,6222双绞线类型,双绞线按屏蔽特性可分为非屏蔽双绞线（Unshiielded Twisted Pair，UTP，也称无屏蔽双绞线）和屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）。,传输介质选型,识别双绞线,“AMP SYSTEMS CABLE E138034 0100 24 AWG (UL) CMR/MPR OR C(UL) PCC FT4 VERIFI
4、ED ETL CAT5 O22766 FT 0307” AMP：代表公司名称。 0100：表示100 。 24：表示线芯是24号的（线芯有22、24、26三种规格）。 AG：AWG表示美国线缆规格标准。 UL：表示通过认证的标记。 FT4：表示4对线。 CAT 5：表示5类线。 022766：双绞线的长度点，FT为英尺缩写。 0307：表示生产日期为03年第7周。,传输介质选型,P140,6225 双绞线性能参数详解,（1）衰减：衰减（Attenuation）是沿链路的信号损失度量。 （2）近端串扰：近端串扰NEXT损耗（Near-End Crosstalk Loss）是测量一条UTP链路中从
5、一对线到另一对线的信号耦合。 （3）直流电阻：直流环路电阻会消耗一部分信号并转变成热量，它是指一对导线电阻的和。 （4）特性阻抗：对双绞线电缆而言，则有100、120及150几种。 （5）衰减串扰比（ACR）：在某些频率范围，串扰与衰减量的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数。 （6）信噪比：信噪比（SNR Signal-Noice ratio）描述了通讯信道的品质。,传输介质选型,P140,623 光纤,1多模光纤和单模光纤 单模光纤的纤芯直径很小，在给定的工作波长上只能传输一路信号，传输频带宽，传输容量大。 多模光纤是在多个给定的工作波长上，能以多个模式（多路信号）同时传输的光纤。,传输
6、介质选型,P141,6232 光纤分类,2折射突变型光纤和折射渐变型光纤 以折射突变型光线作为传输媒介时，发光管以小于临界角发射的所有光都在光缆包层界面进行反射，并通过多次内部反射沿纤芯传播。 折射渐变型光纤的反射层由多种透明涂层构成。特定的非均匀折射率可以使多束光线以更单一的方式传输到对端。 在目前的市场和工程应用中，多模光纤的纤芯外直径分别为50m、62.5m和100m，其包层外直径分别为125m、125m和140m。单模光纤的纤芯外直径分别为8.3m、8.7m、9m和10m，其包层外直径均为125m。所传输光信号的波长有短波长850nm、长波长1,300nm和1,550nm。,传输介质选
7、型,P141,6233 光纤连接器,光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小，这是光纤连接器的基本要求。,传输介质选型,P141,6233 光纤跳线,从设备到光纤配线架以及配线架到光收发器的连接还要使用光纤跳线。光纤跳线也可以分多模和单模两种，长度规格有0.5m、1m、2m、3m、5m、10m等。,传输介质选型,P141,6234 光缆的种类和用法,1室外光缆 室外光缆用于建筑群间布线或远程通信布线，也可用于干线布线。一般都是全锴装结构，具有抗
8、拉伸、抗侧压、防水性能好等特点。,传输介质选型,P142,6234 光缆的种类和用法,2室内光缆 室内光缆主要用于室内布线，如条线、水平布线和尾纤等。室内光缆有别于室外光缆，它具有柔软、全介质、方便插接（可带FC/SC等）、阻燃（或不延燃）以及一定的机械强度和耐环境特性等优点。,传输介质选型,P142,624 无线介质,传输介质选型,P143,红外线 红外线是一种波长较长的光波，具有热感功能，较早应用于近距离无线传输。 微波 微波曾在无线通信领域得到广泛应用，目前，它也是WLAN的主要传输介质。 卫星通信 卫星通信指的是通过人造同步地球卫星作为中继站的微波通信，主要优缺点与微波通信类似。最大的
9、优点是传输距离远，并且通信费用与距离无关。缺点是造价高、时延大。,631 网卡选型,设备选型,P142,网卡（Network Interface Card，NIC）是主机与其他主机或网络设备交换数据的接口，是主机的硬件组成部分之一。网卡工作在数据链路层，同时又是局域网的接入层设备。,6311 网卡性能指标,设备选型,P144,传输速率 接口 总线类型 即插即用 BootROM插座 指示灯,632 集线器选型,设备选型,P146,经过几十年的发展，集线器在外形结构、接口类型、端口数量等方面都产生了很多变化，产品非常丰富。 1基本型集线器 2智能型集线器（Intelligent HUB） 3模块式
10、集线器 4堆叠式集线器（Stackable HUB）,6322 集线器产品选择,设备选型,P147,选择集线器时应该注意以下原则： （1）带宽 （2）端口数 （3）LED指示灯 （4）是否可以堆叠 （5）外形尺寸 （6）端口类型 （7）综合考虑品牌和性价比因素。,6331 交换机类型,设备选型,P148,从规模应用对交换机分类可以将交换机分为企业级交换机、部门级交换机和工作组级交换机。 企业级交换机 部门级交换机 工作组级交换机,6332 交换机的性能指标,设备选型,P149,1MAC地址表容量 2背板带宽 背板带宽是交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。一台交换机的背板带
11、宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会提高。 3生成树标准（Spanning Tree） 4流量控制方式 交换机采用的流控方式主要有动态分配内存和背压（Back Pressure）。,6332 交换机的性能指标,设备选型,P149,5VLAN能力 交换机的VLAN能力体现在VLAN的划分方式和数量上。 6端口聚合功能（Port Trucking） 7支持的协议和标准 8部件冗余性 9网管能力,生成树协议,设备选型,P149,生成树标准的编号是IEEE802.1d。 生成树算法可以自动屏蔽掉网络流量小的一条通路，阻止环路的产生，并且能够在另一条路线不连通的时候启用被屏蔽掉的那一条通
12、路。因此，生成树标准在交换机冗余设计中是必需的，也是必要的。,端口聚合功能,设备选型,P149,端口聚合有3个很重要的特点，即能够绑定带宽，成倍提升干线传输能力，缓解干线带宽不足的压力；能够提供链路冗余和负载均衡。,634 路由器选型,设备选型,P153,路由器（Router）在实际应用中只有两种主要的类型： 1内部路由器：工作在园区网内部，主要实现子网路由与包过滤。 2边界路由器：提供园区网到广域网或Internet的连接。,6341 路由器的性能指标,设备选型,P154,1性能（Performance） （1）全双工线速转发能力 （2）设备吞吐量 （3）端口吞吐量 （4）背靠背帧数,路由器
13、性能详解,设备选型,P153, 全双工线速转发能力：全双工线速转发能力是指以最小包长（以太网64字节、POS口40字节）和最小包间隔（符合协议规定）在路由器端口上双向传输同时不引起丢包。该指标是衡量路由器性能的重要指标。 设备吞吐量：指设备整机包转发能力，是设备性能的重要指标。 端口吞吐量：端口吞吐量是指端口包转发能力，通常使用pps（包每秒）来衡量。 背靠背帧数：背靠背帧数是指以最小帧间隔发送最多数据包不引起丢包时的数据包数量。,6341 路由器的性能指标,设备选型,P157,2配置（Configuration） 3路由协议 4VPN支持能力 5防火墙功能 6压缩比 7组播协议支持 （Mul
14、ti-Broadcasting） 8QoS 9对IPv6的支持 10网管能力,典型组播协议,设备选型,P157, 互联网组管理协议（IGMP） IGMP是IP主机用作向相邻多目路由器报告多目组成员。多目路由器是支持组播的路由器，向本地网络发送IGMP查询。主机通过发送IGMP报告来应答查询。组播路由器负责将组播包转发到所有网络中的组播成员。 距离矢量组播路由协议（DVMRP） DVMRP是基于距离矢量的组播路由协议，基本上是基于RIP开发的。 协议无关组播协议（PIM） PIM是一种组播传输协议，能在现存IP网上传输组播数据。,QoS简介,设备选型,P157,Cisco路由器对Qos的支持能力
15、如下： 首先是基于不同对象的优先级，某些设备（多为多媒体应用）发送的数据包可以后到先传，再如基于协议的优先级，用户可定义哪种协议优先级高，可后到先传。 其次做链路整合MLPPP（Multi Link Point to Point Protocol），如果在必要时能将连接两点的多条链路聚合使用可以提高带宽，应付突发的多媒体数据流。 资源预留（Resouse Reservation Protocol）：它将一部分带宽固定地分给多媒体信号，其他协议无论如何拥挤，也不得占用这部分带宽。,路由器网管能力,设备选型,P157, 基于Web的管理； 指示网络管理所支持的类型，通常使用SNMP协议管理； 带外网管的支持表示路由器能否通过带外信道管理； 指示路由器管理的精细程度，如管理到端口、到网段、到IP地址、到MAC地址等粒度。管理粒度可能会影响路由器转发能力。,635 服务器选型,设备选型,P157,6351服务器的SUMA 服务器的核心技术可以用四个字母表示：SUMA即可扩展性（Scalability）、可用性（Usability）、易管理性（Manageablity）、高可靠性（Availability）。,6352 服务器分类,设备选型,P159,1按硬件结构分类 （1）IA（Intel
