新版PPT《网络工程规划与设计》第3章merged.ppt

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1、 网络工程规划与设计网络工程规划与设计第3章 物理设计3.1 园区网络技术和设备选择选择技术和设备已经知道网络像什么已经知道网络需要的性能接下来开始进行技术和设备的选择3.1给出有关园区网络指导园区网络设计步骤进行配线设计选择配线类型选择数据链路层技术选择互联网设备约见厂商配线设计需要考虑的问题园区和建筑物配线拓扑建筑物之间线缆的类型和长度建筑物内通信间和交接间的位置 cross-connect rooms楼层之间垂直布线的类型和长度 统一楼层内水平布线的类型和长度从通信间到工作站之间的工作区域线缆的类型和长度集中式布线与分布式布线集中式布线方案：限定大部分或全部在同一设计环境中布线。星状拓扑

2、是集中式布线方案的一个例子。分布式布线方案：要求布线方案贯穿整个设计环境。环状、总线型、树状拓扑都是分布式布线方案的例子。集中式和分布式园区布线园区网络中使用的媒介类型 铜媒体光媒体无线媒体铜媒体的优点导电性能好不生锈可以拉成细导线 容易变形不易折断铜媒介铜媒介铜轴电缆双绞线屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)铜轴电缆固体铜导体，缠绕:柔韧的塑料绝缘体金属带屏蔽 外部护套比起STP或UTP电缆来说可以传输更远的节点距离而不使用中继器否则就不会广泛地使用双绞线“双绞线”由两条铜导线缠绕在一起构成每一条导线都有塑料绝缘屏蔽双绞线(STP)有金属箔或编织网保住每一对线 非屏蔽双绞线(UTP)没

3、有金属箔或编织网保住每一对线，因此较便宜UTP 分类1类类.用于语音通信用于语音通信2类类.用于语音和数据,高达4 Mbps3类类.用于数据,高达10 Mbps每寸至少必须缠绕3圈大多数电话系统的标准电缆也用于10-Mbps以太网(10Base-T 以太网）4类类.用于数据,高达16 Mbps每寸至少必须缠绕3圈以及其他特性用于令牌环5类类.用于数据,高达100 Mbps每寸必须缠绕3圈5e类类.用于千兆以太网6类类.用于千兆以太网和将来的技术光纤介质光纤介质多模光纤(MMF)单模光纤(SMF)铜与光纤布线比较双绞线和铜轴电缆以电流的形式传输网络信号光缆以光的形式传输网络信号光缆由玻璃构成 不

4、易受到电磁或射频干扰不易衰减,可以传输更远的距离支持更高的带宽(10 Gbps或更高)远距离时,光纤比铜更便宜多模 单模较大的芯直径多种形式的光束在覆层的反射 通常使用光电二级管LED源较便宜较短距离较小的芯直径反射较少;单个聚焦光束 通常使用激光源较贵非常远的距离 无线媒介IEEE 802.11a,b,和g激光微波蜂窝卫星布线规则在访问层使用铜非屏蔽5类或5e,除非有更好的原因不这样做为了将来的网络使用5e而非5安装UTP6类缆线使用5类或5e类连接器那么仅需要提高连接器速度在特殊的情况下为带宽集中应用使用MMF或与铜缆线一起使用光纤布线规则在分布层使用MMF如果距离允许否则SMF除非不常见

5、的情况发生不能运行线缆时，可以使用无线网络为了将来验证网络同时运行MMF和SMFLAN 技术半双工(逐渐过时)全双工以太网10-Mbps 以太网(逐渐过时)100-Mbps 以太网 1000-Mbps(1-Gbps或Gigabit)以太网10-Gbps 以太网1000BaseX1000BaseSX1000BaseLX1000BaseT2 多模光纤使用短波激光 550米2 多模或单模光纤使用长波激光 550米多模,5000米单模4 对5类 UTP100 米1000BaseCX2 对 STP 25 米 IEEE 802.3 千兆以太网10GBaseX10GBaseLX410GBaseS10GBas

6、eE多模或单模光纤 300米多模,10 km单模多模光纤 300米单模光纤 40 km10GBaseL单模光纤10 km IEEE 802.3 10-Gbps以太网园区网络的互联设备集线器(逐渐过时)交换机路由器无线访问点无线网桥互联网设备选择标准端口数处理速度内存大小设备中继数据时的延迟设备中继数据时的吞吐量支持的LAN和WAN技术支持的媒介更多互联网设备选择标准费用易于配置和管理MTBF和MTTR支持热交换组件支持冗余电源技术支持质量、文档和培训等等。3.1节小结一旦逻辑设计完成之后，就开始物理设计物理设计过程中主要任务之一是为园区网络选择技术和产品介质 数据链路层技术网络互联设备此时，逻

7、辑拓扑设计可以进一步指定布线拓扑3.1节复习题园区网络设计有哪3种基本媒体类型？客户设计选择以太网的标准有哪些？简述半双工以太网的载波扩展和突发特点。客户设计选择购买互联网设备时的标准有哪些？一些人认为城域以太网将代替WAN。你是否同意该观点？为什么？3.2 企业网络技术和设备的选择 企业网络技术和设备远程访问广域网(WAN)设备终端用户远程访问设备集中站点远程访问设备VPN集中器路由器选择标准商业需求和约束费用 技术目标带宽需求QoS需求网络拓扑通信流量和负载等等远程访问技术点对点协议(PPP)综合服务数字网络(ISDN)电缆调制解调器 数字用户线路(DSL)点对点协议(PPP)用于同步、异

8、步、拨号和ISDN链路为不同网络层协议的传输定义封装方案支持认证:口令验证协议(PAP)挑战握手验证协议(CHAP)CHAP 要比 PAP更加安全PPP层网络控制协议(NCP)链路控制协议(LCP)基于高层数字链路控制协议(HDLC)的封装物理层Multichassis多链路PPP堆叠组堆叠组ISDN模拟模拟卸载服务器卸载服务器使用竞争握手确认协议（CHAP）建立连接 ISDN由区域电话运营商提供的数字数据传输服务(telcos)承载语音和数据的电路交换服务为远程工作和远程办公提供成本较低的远程访问方案 ISDN电路的费用通常取决于月费和使用时间 作为其他链路类型（如帧中继）的很好的备用链路选

9、择ISDN 接口ISDN 组件内置内置NT1的的ISDN 设备设备(TE1)到到ISDN服务服务UNT1ISDN设备设备(TE1)S/TUNT1到到 ISDN服务服务非非ISDN设备设备(TE2)S/TUTANT1R4线线电路电路2-线线电路电路到到ISDN服务服务ISDN设备设备(TE1)TUNT1到到ISDN服务服务NT2S电缆调制解调器服务电缆调制解调器运行在电缆TV提供商使用的同轴电缆上。同轴电缆比电话线支持的速率更高，所以用电缆调制解调器比用模拟调制解调器更快，并且一般也比用ISDN速率更快（取决于有多少用户共享线缆）25到50 Mbps首端下载速度2 to 3 Mbps终端用户的上

10、传速度标准=Data Over Cable Service Interface Specification(DOCSIS)DSL在普通的电话线上提供高速数字数据流量复杂的调制方案意味着比ISDN更高的速度速度范围1.5449 Mbps实际带宽要根据DSL服务类，DSL调制解调器和许多物理层因素而定非对称DSL(ADSL)非常普及下载速度高于上传速度WAN 技术租用线路Leased lines同步光纤网络(SONET)幀中继异步传输(ATM)租用线路客户从运营商租用的预定一段时间通常数月或数年的专用数字、铜电路速度范围 64 Kbps到45 Mbps 企业网使用租用线路即可用于语音又可用于数字流

11、量北美数字体系结构 信号容量DS-0数目通用名字信号容量DS-0数目通用名字DS-064 kbps1信道DS-26.312 Mbps96T2DS-11.544 Mbps24T1DS-344.736 Mbps672T3DS-1C3.152 Mbps48T1CDS-0274.176 Mbps4032T4同步光纤网络(SONET)高速同步分组传输或信元在光纤布线上传输物理层规范服务提供商和承载商在其内部网上广泛使用 SONET在专用网上也逐渐普及起来STS速率与SONET光学载波级（OC）SDHSONET等级速率（Mbps）等级速率（Mbps）STS-1/OC-151.840STM-1155.520

12、STS-3/OC-3155.520STS-9/OC-9466.560STM-4622.080STS-12/OC-12622.080STS-18/OC-18933.120STS-24/OC-241244.160STS-36/OC-361866.240STM-162488.320STS-48/OC-482488.320STS-96/OC-964976.640STM-649953.280STS-192/OC-1929953.280STM-25639 813.12STS-768/OC-76839 813.12工作光纤对备用光纤对典型SONET拓扑SONET 多路复用器帧中继 工业标准数字链路层协议用于

13、传输广域虚拟流量优化低错误率电路的效率在大多数地方都有着诱人的价格承载商同意以指定信息率（CIR）转发流量帧中继(续)路由器路由器 A路由器路由器B到路由器 B:DLCI 100到路由器 A:DLCI 200虚拟电路(VC)帧中继集中星状拓扑使用子接口集中站点路由器hostname centralsiteinterface serial 0encapsulation frame-relayinterface serial 0.1ip address 10.0.1.1 255.255.255.0frame-relay interface-dlci 100interface serial 0.2i

14、p address 10.0.2.1 255.255.255.0frame-relay interface-dlci 200DLCI 100DLCI 200异步传输模式(ATM)用于服务提供商的内部网络逐渐在专用网上得到普及，既包括WAN有时LAN 支持非常高的带宽需求铜配线Copper cabling:45 Mbps 或更高光纤布线:OC-192(9.952 Gbps)及更高，特别使用波分多路复用(WDM)时ATM(续)ATM更容易在各种QoS需求应用中有效地实现带宽共享 基于信元系统内在地支持QoS比帧要好应用软件可以在连接建立指定需要的QoS峰值和最小信元速率，信元丢失率和信元传输延迟A

15、TM上的以太网ATM路由器接口非常贵有些提供商允许客户使用以太网接口访问提供商的ATM WAN可能需要转换器有待于流行，因为它具有两者的优点LAN的易用性WAN支持QoS远程访问设备选择标准支持VPN特点支持NAT可靠性费用易于配置和管理支持一个或多个高速以太网接口若需要,支持无线接口等VPN集中器的选择标准支持:如 IPSec,PPTP,和L2TP等隧道协议如168比特三重DES,Microsoft Encryption(MPPE),RC4,AES加密算法包括MD5,SHA-1,HMAC等认证算法如DNS,RADIUS,Kerberos,LDAP网络系统协议路由协议Certificate a

16、uthorities使用SSH或带有SSL的HTTP的网络管理等等。为企业网选择路由器标准端口数处理速度支持的媒体和技术MTTR和MTBF吞吐量优化特点等等广域网服务提供商选择标准服务和技术范围地理覆盖面积 提供商内部网络的可靠性和性能特点提供商提供的安全级别提供商提供的技术支持级别提供商继续经营的可能性提供商选择(续)提供商愿意同你合作以满足你的需求网络连路的物理路由网络内的冗余提供商依赖于其他提供商冗余的程度网络的超额认购级别QoS支持等等3.2节小结物理阶段的主要设计工作是为企业网络选择技术和设备远程访问网络 WAN服务提供商设备终端用户远程访问设备集中站点远程访问设备VPN集中器路由器3.2节复习题对比支持远程客户的技术。对比可选的广域网技术。为企业网络客户购买互联网设备的选择标准是什么?选择广域网服务提供商的标准是什么？