【網管成長歷程】詳解局域網設計過程

2019-11-05 03:06:35

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供稿：網友

　　上一篇文章主要和大家探討了企業局域網（有線和無線）的需求分析與規劃，在這篇文章和大家來討論局域網的設計所要考慮的多方面的因素。
　　
　　網絡拓撲的設計
　　
　　網絡拓撲是指企業網絡中各節點間相互連接的方式。換句話說，網絡中計算機之間如何相互連接的問題就是網絡的拓撲結構問題。網絡布線中應用最為廣泛的是樹形拓撲。拓撲結構的選擇往往與通信介質的選擇和介質訪問控制方法的確定緊密相關，并決定著對網絡設備的選擇。
　　
　　大中型網絡通常采用樹形拓撲。樹形拓撲的可折疊性非常適用于構建網絡主干。由于樹形拓撲具有非常好的可擴展性，并可通過更換集線設備使網絡性能迅速得以升級，極大地保護了用戶的布線投資，因此非常適宜于作為網絡布線系統的網絡拓撲。與此相適應，集線設備也呈樹形拓撲。
　　
　　樹形拓撲事實上是星形拓撲的擴展，該拓撲結構擁有以下優點：
　　
　　易于故障的診斷
　　
　　集線設備居于網絡或子網絡的中心，這也正是放置網絡診斷設備的絕好位置。就實際應用來看，利用附加于集線設備中的網絡診斷設備，可以使得故障的診斷和定位變得簡單而有效。
　　
　　易于網絡的升級
　　
　　由于計算機與集線設備之間分別通過各自獨立的纜線進行連接，因此，多臺計算機之間可以并行地同時進行通信而互不干擾，從而成倍地提高了網絡傳輸效率。另外，由于網絡帶寬主要受集線設備的影響，只需簡單地更換高速率的集線設備，即可平滑地從l0Mbit/s升級至100Mbit/s、1000Mbit/s甚至10000 Mbit/s，實現網絡的升級。正是由于這兩條重要的特點，星型網絡才會成為網絡布線的當然之選。
　　
　　企業網絡的一般結構
　　
　　核心層
　　
　　核心層的功能主要是實現骨干網絡之間的優化傳輸，負責整個網絡的網內數據交換。網絡的功能控制最好盡量少在骨干層上實施，核心層設計任務的重點通常是冗余能力、可靠性和高速的傳輸。核心層一直被認為是流量的最終承受者和匯聚者，所以要求核心交換機擁有較高的可靠性和性能。
　　
　　匯聚層
　　
　　匯聚層主要負責連接接入層接點和核心層中心，匯集分散的接入點，擴大核心層設備的端口密度和種類，匯聚各區域數據流量，實現骨干網絡之間的優化傳輸。匯聚交換機還負責本區域內的數據交換，匯聚交換機一般與中心交換機同類型，仍需要較高的性能和比較豐富的功能，但吞吐量較低。
　　
　　接入層
　　
　　接入層網絡作為二層交換網絡，提供工作站等設備的網絡接入。接入層在整個網絡中接入交換機的數量最多，具有即插即用的特性。對此類交換機的要求，一是價格合理；二是可治理性好，易于使用和維護；三是有足夠的吞吐量；四是穩定性好，能夠在比較惡劣的環境下穩定地工作。
　　
　　企業局域網應進行結構化布線，以此提高企業局域網的規范性和穩定性水平。
　　
　　企業綜合布線設計原則
　　
　　企業綜合布線系統由工作區子系統、水平布線子系統、垂直干線子系統、治理子系統和建筑群子系統組成。它的設計原則如下：
　　
　　開放性
　　
　　嚴格按照IEEE802、EIA/TIA 568等工業及建筑布線標準和中國建筑電氣設計/工業企業通信設計規范。
　　
　　實用性
　　
　　適應企業現在和將來發展的需要，具備數據通信、語音通信和圖像通信的功能。
　　
　　靈活性
　　
　　布線系統中任一信息點能夠很方便地與多種類型設備（如電話、計算機、檢測器件以及傳真等）進行連接。
　　
　　可擴展性
　　
　　布線系統具有較強的可擴展性，在將來需要時可以很輕易地將所擴充的設備連接到系統中來，實現各種網絡服務與應用。
　　
　　經濟性
　　
　　綜合布線系統是一種既具有良好的初期投資特性，即在今后若干年中不增加新的投資情況下仍能保持建筑物的先進性，又是具有極高的性能價格比的高科技產品。通常情況下，綜合布線系統的使用壽命為15年。
　　
　　可靠性
　　
　　綜合布線系統采用高品質的材料和組合壓接的方式構成一套高標準的信息通道。每條通道都采用專用儀器校核線路衰減、串音、信噪比，以保證其電氣性能不會造成交叉干擾。
　　
　　網絡中心機房規劃與設計
　　
　　考慮到網絡中心機房在整個企業網中所處的核心位置，為了保持其長時間運行的可靠性，建議對機房采取以下必要的措施：
　　
　　防塵、防靜電、安裝數據地線
　　
　　對機房鋪設防靜電地板，以及安裝必要的通風和溫度調節設備，建議最好安裝單獨的數據地線。
　　
　　電源保護
　　
　　由于市電供給的電壓不穩定產生的浪涌及斷電，將對各種電腦和網絡設備造成不可預知的傷害，所以應在中心機房加設穩壓裝置，網絡中心機房最好采用一臺UPS，容量的大小根據網絡規模與設備多少而定。
　　
　　防雷
　　
　　由于中心機房內擺放了大量珍貴的電子設備，南方的雷雨季節應非凡注重防雷。雷電的防護可分為直擊雷和感應雷的防護兩方面。
　　
　　網絡設備的選型
　　
　　1、路由器
　　
　　就企業局域網網絡而言，由于大量的數據都發生在局域網內部，對路由器的性能要求不高，因此，可以選用中低端路由器。低端路由器主要適用中小辦公網絡的應用，考慮的一個主要因素是端口數量，另外還要看包交換能力。中端路由器適用大中型辦公網絡，選用的原則也是考慮端口支持能力和包交換能力。
　　
　　2、交換機
　　
　　工作組交換機采用可網管交換機，實現對每臺接入計算機的控制，實現VLAN（虛擬網）、的劃分，確保最大限度的網絡訪問安全。骨干交換機采用擁有千兆端口的可網管交換機實現與中心交換機的高速連接，避免可能產生的網絡瓶頸。中心交換機采用三層交換機，實現VLAN間的線速轉發，并借助訪問列表控制計算機接入和網絡服務，搭建高安全性和可用性網絡。
　　
　　3、防火墻
　　
　　防火墻有軟件防火墻和硬件防火墻兩種。軟件防火墻是安裝在計算機平臺的軟件產品，它通過在操作系統底層工作來實現網絡治理和防御功能的優化。硬件防火墻的硬件和軟件都單獨進行設計，有專用網絡芯片處理數據包。同時，采用專門的操作系統平臺，從而避免通用操作系統的安全性漏洞。并且對軟硬件的非凡要求使硬件防火墻的實際帶寬與理論值基本一致，有著高吞吐量、安全與速度兼顧的優點。
　　
　　硬件防火墻分為包過濾防火墻、應用網關防火墻和規則檢查防火墻。對于企業網絡而言，通常應當選擇包過濾防火墻。
　　
　　4、服務器
　　
　　對于企業辦公OA或數據庫之類的服務器，應當選擇高性能服務器。假如沒有部門級服務器，可以將兩臺甚至多臺工作組服務器制作為群集，提高網絡服務性能。
　　
　　當服務器的性能不能滿足網絡訪問需要時，可以利用已有的多臺低配置服務器構建服務器群集，或者利用軟件、硬件等方式實現服務器的負載均衡，既可以提高服務器的整體處理性能，又可以有效地延長服務器的使用壽命。
　　
　　網絡操作系統與應用軟件的選型
　　
　　操作系統是整個網絡中不可缺少的組成部分之一，我們必須根據企業網絡應用規模、應用層次等實際情況選擇最合適的操作系統。
　　
　　常見網絡操作系統有：
　　
　　Windows系列：廣泛用于一般的辦公網、校園網及教育系統。Windows系列網絡操作系統產品包括Windows NT/2000/2003 Server。
　　
　　UNIX：主要用于大型城域網、移動運營系統、銀行系統、證券系統等，它最主要的一個特征是穩定，處理大型數據較快。
　　
　　NetWare：大量文件服務及打印服務功能，不直觀，應用范圍較窄。
　　
　　linux：2000年前后出現的，與UNIX相似，能提供較穩定的系統，不易受到病毒的攻擊。因其安全性、開放性與二次開發能力較好，是目前中國部分地方政府部門規定使用的操作系統。
　　
　　假如企業應用需要數據庫軟件，則數據庫平臺選擇原則主要考慮如下因素：
　　
　　性能：響應時間和吞吐量。
　　
　　事務處理：保證數據的完整性和一致性。
　　
　　查詢優化：提高系統處理能力和降低網絡流量。
　　
　　復制機制：透明地支持分布數據處理。
　　
　　聯機備份和恢復：保證系統的安全性、完整性和可恢復性。
　　
　　對于數據庫來說，我們可以根據企業的實際需要，采用免費的如MySQL或商業的Microsoft SQL Server、DB2、Sybase或者Oracle等產品。另外企業局域網可以選擇部署一套網絡版的防病毒軟件，加強企業局域網的安全；
　　
　　假如資金答應的話，我們也可以選擇一些郵件、WEB、FTP、視頻軟件以及網絡治理軟件等，滿足企業日益的不斷增長的應用需求。針對這些應用軟件的選型，由于篇幅有限，這里就不多說了。

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