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yn@uestc.edu.cn Network System Engineering yn@uestc.edu.cn 网络系统工程 电子科大通信学院 计算机网络设计 知识要点 网络设计的基本原则 网络设计的基本原则（1） 网络设计的基本原则（2） 网络设计的基本原则（3） 网络设计的基本原则（4） 网络设计的基本原则（5） 网络设计的基本原则（6） 网络设计的基本原则（7） 组网技术 组网拓扑 分层拓扑结构 分层拓扑结构 分层拓扑结构 分层拓扑设计要点 分层拓扑设计要点 分层拓扑设计要点 分层拓扑设计要点 分层拓扑设计要点 拓扑设计总结 分层网络设计的目标和策略 一层设计 二层设计 流量分布：三层设计 流量分布：二层设计 服务器的放置 分层拓扑结构 中国宽带互联网示意图 校园网络拓扑图 接入层设备 地址分配和路由聚合 地址分配的策略和原则 地址分配练习 虚拟局域网VLAN 划分VLAN的原因 映射端口到VLAN 端口映射方法 VLAN间的通信 VLAN标签 路由技术 冗余设计 为什么需要冗余 这是因为网络中存在单故障点，即使是强壮的分层结构设计的网络也存在。所谓单故障点是指其故障能导致隔离用户和服务的任意设备、设备上的接口或链接。 冗余提供备用链接以绕过那些故障点，冗余还提供安全的方法以防止服务丢失。但是如果缺乏恰当的规划和实施，冗余的链接和连接点会削弱网络的层次性和降低网络的稳定性。 冗余设计的类型 链路冗余 模块冗余 设备冗余 路由冗余 冗余设计 作用 提供关键网络资源的备份 提高网络可靠性 考虑因素 网络稳定性 网络层次性 成本预算 关键网络资源 电源 路由器、服务器 介质 路由 冗余设计 作用 冗余提供备用链接以绕过那些故障点。 问题 如果缺乏恰当的规划和实施，冗余的链接和连接点会削弱网络的层次性和降低网络的稳定性。 如何进行冗余规划设计而不破坏网络的稳定性呢？要遵循以下两个要求： 只有在正常路径断掉时，才使用冗余路径，除非冗余路径用作平衡负载之用。一般不要将冗余路径用于负载平衡，否则当发生网络故障需要征用冗余路径时，网络由于负载失衡而产生不稳定性。 如果设备或链接不是为数据通信规划的，就不要在其上传输数据。另外，只要正常路径可用，就不要用备用链路来传输正常的数据，并且要将备用链路隐藏起来。 冗余设计——全连接结构 冗余设计——部分网状结构 冗余设计——双归 分布层路由器间的冗余路径 接入层冗余 网络组件 互联网示例 园区网设计 LAN技术比较 广域网设计 WAN技术比较 WAN技术比较 远程接入设计 0000, 0100 0000, 0101 0000, 0110 0000, 0111 10.1.4.0 / 2410.1.5.0 / 2410.1.6.0 / 2410.0.7.0 / 24 路由表大小 拓扑变化信息传送范围 考虑因素 10.1.4.0 / 24 A 10.1.5.0 / 24 B 10.1.6.0 / 24 C 10.1.7.0 / 24 D E F G H 接入层 分布层 核心层 10.1.4.0 / 23 10.1.6.0 / 23 10.1.4.0 / 22 0000, 0100 0000, 0101 0000, 0110 0000, 0111 10.1.4.0 / 2310.1.6.0 / 23 10.1.4.0 / 22 0000, 0100 0000, 0101 0000, 0110 0000, 0111 不易管理（确定部门和网络间的对应关系）—— 结合行政划分策略，牺牲部分聚合 具备可聚合性，扩展性好，容易配置与维护 需要规划 按拓扑结构 可提供一定的聚合性 需要规划 按地理位置 如果机构组织按地域划分，可聚合；否则网络缺乏可扩展性 规划需要较少 按行政结构 不能聚合，缺乏可管理性 分配简单，无需规划 按申请顺序 特点 分配策略 便于聚合 便于扩展 节约地址 ？ ？ Staff Room 108 Staff Room 102 Staff Room 111 Staff Room 140 Staff Room 120 Staff Room 104 Staff Room 109 Office Web Server Internet E0 E1 E3 E2 202.115.12.6/30 202.115.12.2/30 A B 202.115.12.34/27 （20） （8） （28） （13） （26） （29） （25） （20） VLAN＝Virtual LAN 由管理员划分 允许多个VLAN共存于同一个交换机 VLAN隔离了广播域 节点迁移必须改变IP地址 DHCP当时尚未大规模应用 LAN内的拥塞和广播风暴 全部拓扑成为一个LAN的缺点 LAN内的广播流量与