网络工程原理与实践教程 胡胜红 毕娅 第3章 网络逻辑设计

《网络工程原理与实践教程 胡胜红 毕娅 第3章 网络逻辑设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章网络逻辑设计网络设计是一项复杂的创作，严格遵循稳定性、可靠性、可用性和扩展性的要求。本章重点介绍逻辑设计，介绍了逻辑拓扑结构设计、地址分配、广域网设计和路由协议的选择等基本知识。本章重点3．1网络设计的目标3．2拓扑结构设计3．3网络组件设计3．4IP地址分配3．5IP路由设计3．1网络设计的目标网络设计的目标如下：（1）最大效益下最低的运作成本；（2）不断增强的整体性能；（3）易于操作和使用；（4）增强安全性；（5）适应性；网络设计的目标P483．1网络设计的目标为了实现上述目标，在设计过程中应综合权衡以下因素：（1）

2、最小的运行成本；（2）最少的安装花费；（3）最高的性能；（4）最大的适应性；（5）最大的安全性；（6）最大的可靠性；（7）最短的故障时间。网络设计的目标P483．2．1常见的网络拓扑结构网络拓扑结构是指忽略了网络通信线路的距离远近和粗细程度，忽略通信节点大小和类型后仅仅用点和直线来描述的图形结构（图3-1）。拓扑结构设计P493．2．1常见的网络拓扑结构1.总线型2.环型3.星型和树型星型网络必有一个中心节点，所有数据都要通过中心节点交换，因此中心节点是星型网络的核心层。树型结构是星型结构的扩展，顶层节点负荷较重，属于核心层，

3、但如果设计合理，可以将一部分负荷分配给下一层节点，因此树型结构多出了一个分布层。4.网状模型拓扑结构设计P493．2．2估算网络中的通信量1．估算网络中的通信量主要有两个方面：（1）根据业务需求和业务规模估算通信量的大小；（2）根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量；2．估算通信量应该注意的问题：（1）必须以满足当前业务需要为最低标准；（2）必须考虑到未来若干年内的业务增长需求；（3）能对选择何种网络技术提供指导；（4）能对冲突域和广播域的划分提供指导；（5）能对选择何种物理介质和网络设备提供指导。拓扑结构设计P50上行链路和下

4、行链路上行链路指的是从工作站流向核心网络设备的链路。下行链路指的是从核心网络设备流向工作站的链路。（图3-2）上行链路的容量衡量了核心设备和线路的容量，影响了骨干网技术的选择。下行链路的容量则可给出了某种骨干网技术能满足的客户端应用的能力。拓扑结构设计P50（图3-2）拓扑结构设计P50上行链路和下行链路例一，假设核心层交换机所使用的连接数为8，而每个端口下连交换机的带宽是100M，也使用了8个端口，在交换机满负荷工作概率为60%的条件下，按照交换机的特点，干线容量的计算方式为：8×100Mbps×60%=480Mbps核心交

5、换机的容量为：8×480Mbps×60%=2304Mbps由此可以得出对主干线路的技术要求拓扑结构设计P503．2．3分层设计方法Cisco公司将大型网络的拓扑结构划分为三个层次，即核心层、分布层和接入层。拓扑结构设计P513．2．3分层设计方法1．分层结构的设计目标是：（1）核心层处理高速数据流，其主要任务是数据包的交换；（2）分布层负责网段的逻辑分割，聚合路由路径，收敛数据流量；（3）接入层将流量馈入网络，执行网络访问控制，并且提供相关边缘服务。拓扑结构设计P513．2．3分层设计方法2．拓扑设计的原则：按照分层结构设计网

6、络拓扑结构时，应遵守以下两条基本原则：（1）网络中因拓扑结构改变而受影响的区域应被限制到最小程度。（2）路由器应传输尽量少的信息。拓扑结构设计P513．2．3分层设计方法（1）分层拓扑结构的优点：流量从接入层流向核心层时，被收敛在高速的链接上；流量从核心层流向接入层时，被发散到低速链接上，如图3-6所示。（2）分层拓扑结构的缺点：分层拓扑结构固有的缺点是在物理层内隐含（或导致）单个故障点，即某个设备或某个失败的链接会导致网络遭受严重的破坏。克服单个故障点的方法是采用冗余手段，但这会导致网络的复杂性的增加。拓扑结构设计P521.

7、核心层设计方法网络核心层的主要工作是交换数据包，核心层的设计应该注意两点：（1）不要在核心层执行网络策略：所谓策略就是一些设备支持的标准或系统管理员定制的规划。（2）核心层的所有设备应具有充分的可到达性。拓扑结构设计P522.分布层设计方法分布层将大量低速的链接（与接入层设备的链接）通过少量宽带的连接接入核心层，以实现通信量的收敛，提高网络中聚合点的效率。同时减少核心层设备路由路径的数量。总之，分布层的主要设计目标包括：1．隔离拓扑结构的变化；2．通过路由聚合控制路由表的大小；3．收敛网络流量。拓扑结构设计P52路由聚合拓扑结

8、构设计P53路由聚合拓扑结构设计P53（1）新路由表大大减小。路由器C的路由表为：（2）路由收敛速度加快目标网络掩码端口跳数连接方式172．16．0．0255．255．255．254E00直连172．16．2．0255．255．255．254E10直连172．16．0．025