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1、第一章：网络系统统结构与设计的基本原则计算机网络按地理范围划分为 局域网，城域网，广域网；局域网提高数据传输速率 10mbps-10gbps，低误码率的高质量传输环境局域网按介质访问控制方法角度分为共享介质式局域网和交换式局域网局域网按传输介质类型角度分为有线介质局域网和无线介质局域网早期的计算机网络主要是广域网，分为主计算机与终端负责数据处理）和通信处理设备与通信电路 负责数据通信处理）计算机网络从逻辑功能上分为资源子网和通信子网资源子网 计算机系统，终端，外网设备以及软件信息资源:负责全网数据处理业务，提供网络资源与服务通信子网通信处理控制机一即网络节点，通信线路及其他通信设备）：负责网络
2、数据传输，转发 等通信处理任务网络接入 局域网，无线局域网，无线城域网，电话交换网，有线电视网） 广域网投资大管理困难，由电信运营商组建维护，广域网技术主要研究的是远距离，高服务质量 的宽带核心交换技术，用户接入技术由城域网承担。广域网典型网络类型和技术: 公共电话交换网 PSTN综合业务数字网ISDN,数字数据网 DDN x.25分组交换网，帧中继网，异步传输网，GE千兆以太网和10GE光以太网交换局域网的核心设备是局域网交换机城域网概念：网络运营商在城市范围内提供各种信息服务，以宽带光传输网络为开放平台，以 TCPIP协议为基础密集波分复用技术的推广导致广域网主干线路带宽扩展城域网分为核心
3、交换层 高速数据交换），边缘汇聚层 路由与流量汇聚），用户接入层 用户接 入和本地流量控制）层次结构优点：层次定位清楚，接口开放，标准规范，便于组建管理 核心层基本功能：（设计重点：可靠性，可扩展性，开放性 连接汇聚层，为其提供高速分组转 发，提供高速安全QoS保障的传输环境；实现主干网络互联，提供城市的宽带IP数据出口；提供用户访问INTERNET需要的路由服务；汇聚层基本功能：汇聚接入层用户流量，数据分组传输的汇聚，转发与交换；本地路由过滤流量 均衡，QoS优先管理，安全控制，IP地址转换，流量整形；把流量转发到核心层或本地路由处 理；组建运营宽带城域网原则： 可运营性，可管理性，可盈利性
4、，可扩展性 管理和运营宽带城域网关键技术：带宽管理，服务质量 QoS,网络管理，用户管理，多业务接入，统计与计费，IP地址分配与地址转换，网络安全宽带城域网在组建方案中一定要按照电信级运营要求 考虑设备冗余，线路冗余以及系统故障的快 速诊断与自我恢复）服务质量QoS技术：资源预留，区分服务，多协议标记转换管理带宽城域网 3 种基本方案： 带内网络管理，带外网络管理，同时使用带内带外网络管理带 内：利用传统电信网络进行网络管理，利用数据通信网或公共交换电话网拨号，对网络设备进行 数据配置。带外：利用IP网络及协议进行网络管理，利用网络管理协议建立网络管理系统。对汇聚层及其以上设备采用带外管理，汇
5、聚层一下采用带内管理宽带城域网要求的管理能力表现在电信级的接入管理，业务管理，网络安全网络安全技术方面需要解决物理安全，网络安全和信息安全。宽带城域网基本技术与方案 SDH城域网方案；10GE城域网方案，基于 ATM城域网方案） 光以太网由多种实现形式，最重要的有10GE技术和弹性分组环技术弹性分组环RPR:直接在光纤上高效传输IP分组的传输技术标准：IEEE802.17目前城域网主要拓扑结构：环形结构；核心层有3 10个结点的城域网使用环形结构可以简化光纤配置功能：简化光纤配置；解决网络保护机制与带宽共享问题；提供点到多点业务 弹性分组环采用双环结构； RPR结点最大长度100km 顺时针为
6、外环，逆时针为内环 RPR技术特点： 带宽利用率高；公平性好；快速保护和恢复能力强；保证服务质量） 用户接入网主要有三类:计算机网络，电信通信网，广播电视网 接入网接入方式主要为五类：地面有线通信系统，无线通信和移动通信网，卫星通信网，有线电 视网和地面广播电视网三网融合：计算机网络，电信通信网，电视通信网用户接入角度：接入技术 有线和无线），接入方式 家庭接入，校园接入，机关与企业人） 目前宽带接入技术：数字用户线 XDSL技术光纤同轴电缆混合网HFC技术光纤接入技术， 无线接入技术， 局域网技术 无线接入分为无线局域网接入，无线城域网接入，无线Ad hoc接入局域网标准：802.3 无线局
7、域网接入：802.11无线城域网：802.16 数字用户线XDSL又叫数字用户环路，基于电话铜双绞线高速传输技术技术分类：ADSL非对称数字用户线速率不对称1.5mbps/64kbps-5.5kmRADSL速率自适应数字用户线速率不对称1.5mbps/64kbps-5.5kmHDSL高比特率数字用户线速率对称1.544mbps没有距离影响）VDSL甚高比特率数字用户线速率不对 51mbps/64kbps（没有影响光纤同轴混合网HFC是新一代有线电视网电话拨号上网速度33.6kbps 56.6kbps有线电视接入宽带，数据传输速率 10mbps 36mbps电缆调制解调器Cable modem专
8、门为利用有线电视网进行数据传输而设计上行信道：200kbps-10mbps下行信道：36mbps类型：传输方式 双向对称传输和非对称式传输）数据传输方向 单向，双向）同步方式 同步和异步交换）接入角度 个人modem和宽带多用户moden）接口角度 外置式，内置式和交互式机顶盒）无源光网络技术vAPON优点系统稳定可靠可以适应不同带宽，传输质量的要求与CATV相比，每个用户可占用独立带宽不会发生拥塞接入距离可达20km 30km802.11b 定义直序扩频技术，速率为 1mbps 2mbps 5.5mbps 11mbps 802.11a 提高到 54mbps第二章：网络系统总体规划与设计方法网
9、络运行环境主要包括机房和电源机房是放置核心路由器，交换机，服务器等核心设备UPS系统供电：稳压，备用电源，供电电压智能管理网络操作系统：NT,2000,NETWARE,UNIX, LINUX网络应用软件开发与运行环境：网络数据库管理系统与网络软件开发工具网络数据库管理系统： Oracle， Sybase, SOL DB2网络应用系统：电子商务系统，电子政务系统，远程教育系统，企业管理系统，校园信息服务系 统，部门财务管理系统网络需求调研和系统设计基本原则：共 5点制定项目建设任务书后，确定网络信息系统建设任务后，项目承担单位首要任务是网络用户调查 和网络项目需求分析需求分析是设计建设与运行网络
10、系统的关键网络结点地理位置分布情况： 用户数量及分布的位置；建筑物内部结构情况调查；建筑物群情况 调查）网络需求详细分析： 网络总体需求设计；结构化布线需求设计；网络可用性与可靠性分析；网 络安全性需求分析；网络项目造价分析）结点2-250 可不设计接入层和汇聚层结点100-500可不设计接入层结点250-5000 一般需要3层结构设计核心层网络一般承担整个网络流量的40%-60%标准GE 10GE层次之间上联带宽：下联带宽一般控制在1 : 2010个交换机，每个有24个接口，接口标准是10/100mbps :那么上联带宽是24*100*10/20 大 概是2gbps高端路由器（背板大于40g
11、bps 高端核心路由器：支持 mpls中端路由器 背板小于40gbps ） 企业级路由器支持IPX,VINES，QoS VPN低端路由器 背板小于40gbps）支持 ADSL PPP路由器关键技术指标：1:吞吐量 包转发能力）2 :背板能力 决定吞吐量）背板：router输入端和输出端的物理通道传统路由采用共享背板结 构，高性能路由采用交换式结构3:丢包率 衡量router 超负荷工作性能）4 :延时与延时抖动 第一个比特进入路由到该帧最后一个离开路由的时间）高速路由要求1518B的IP包，延时小于1ms5:突发处理能力6:路由表容量vINTERNET要求执行BGP协议的路由要存储十万路由表项
12、，高速路由应至少支持25万）7:服务质量8 :网管能力9:可靠性与可用性路由器冗余：接口冗余，电源冗余，系统板冗余，时钟板冗余，整机设备冗余 热拨插是为了保证路由器的可用性高端路由可靠性：1）无故障连续工作时间大于10万小时2）系统故障恢复时间小于30分钟3）主备切换时间小于50毫秒4） SDH 和 ATM 接口自动保护切换时间小于 50 毫秒 5）部件有热拔插备份，线路备份，远程测试诊断 6）路由系统内不存在单故障点交换机分类： 从技术类型 10mbps Ethernet 交换机； fast Ethernet 交换机； 1gbps 的 GE 交 换机）从内部结构 固定端口交换机；模块化交换机
13、又叫机架式交换机）500 个结点以上选取企业级交换机300 个结点以下选取部门级交换机100 个结点以下选取工作组级交换机交换机技术指标：1）背板带宽 输入端和输出端得物理通道） 2）全双工端口带宽 计算：端口数 *端口速率 *2） 3）帧转发速率 4）机箱式交换机的扩张能力5）支持 VLAN 能力 基于 MAC 地址，端口， IP 划分）缓冲区协调不同端口之间的速率匹配 网络服务器类型 文件服务器；数据库服务器； Internet 通用服务器；应用服务器） 虚拟盘体分为 专用盘体，公用盘体与共享盘体）共享硬盘服务系统缺点： dos 命令建立目录；自己维护；不方便系统效率低，安全性差 客户/服
14、务器工作模式采用两层结构：第一层在客户结点计算机第二层在数据库服务器上In ternet 通用服务器包括DNS服务器，E-mail服务器，FTP服务器，WW服务器，远程通信 服务器，代理服务器）基于复杂指令集 CISC 处理器的 Intel 结构的服务器： 优点：通用性好，配置简单，性能价格 比高，第三方软件支持丰富，系统维护方便缺点：CPU处理能力与系统I/O 能力较差 不适合作为高并发应用和大型服务器）基于精简指令集RISC结构处理器的服务器与相应PC机比：CPU处理能力提高 50%-75%大 型，中型计算机和超级服务器都采用RISC 结构处理器，操作系统采用 UNIX）因此采用 RISC
15、 结构处理器的服务器称 UNIX 服务器按网络应用规模划分网络服务器1）基础级服务器1个CPU2工作组服务器1-2个CPU3部门级服务器2-4个CPU 4）企业级服务器 4-8 个 CPU服务器采用相关技术1）对称多处理技术 SMP 多 CPU 服务器的负荷均衡）2）集群 Cluster 把一组计算机组成共享数据存储空间）3）非一致内存访问vNUMA结合SMP Cluster用于多达64个或更多CPU的服务器） 4）高性能存储与智能 I/O 技术取决存取 I/O 速度和磁盘容量）5）服务处理器与INTEL服务器控制技术6）应急管理端口7）热拨插技术网络服务器性能/M1*50% M为主频2）磁盘存储能力 磁盘性能参数：主轴转速；内部传输率，单碟
