第8章區域網的規劃與組建

2021-03-04 09:28:21 字數 5055 閱讀 5805

萬事俱備,只欠東風,在了解過網路各種連線裝置和傳輸介質之後,我們就可以組網實戰了。不過,無論是組建中小型企業網還是做簡單的雙機互聯,都需要做乙個或詳或簡的區域網規劃。

8.1 區域網規劃與設計

8.1.1 需求分析與組網原則

1.需求分析

(1)拓撲結構需求分析

在進行網路的總體設計前,應當首先搞清楚給哪些建築物佈線,每座建築物中的哪些房間佈線,每個房間的哪個位置要預留資訊插座,建築物之間的距離、建築物的垂直高度和水平長度等。只有事先調查好這些情況,才能合理地設計網路拓撲結構,選擇適當的位置作為網路管理中心以及作為裝置間放置連網裝置,有目的地選擇組建網路所使用的通訊介質和交換機。

(2)資料傳輸需求分析

使用者對資料傳輸量的需求決定了網路應當採用何種連網裝置和佈線產品。就目前情況來看,多**已經成為區域網路所必須支援的功能之一。基於這種大傳輸量的需求,以 1000mb/s 光纖作為主幹和垂直佈線,以 100mb/s 超五類雙絞線作為水平佈線,從而實現 100mb/s 交換到桌面的網路,已經成為最普通的網路架構。

基於這種大傳輸量的需求,100mb/s 高效能交換機也已逐步從部門走向工作組。

(3)發展需求分析

網路設計者不僅要考慮到容納網路中當前的使用者,而且還應當為網路保留至少 3-5 年的可擴充套件能力,從而使在使用者增加時,網路依然能夠滿足增長的需要。這一點非常重要,因為佈線工程一旦完畢,就很難再進行擴充性施工。所以,在埋設網線和資訊插座時,一定要有足夠的餘量,而連網裝置則可以在需要時隨時購置。

(4)效能需求分析

不同廠家乃至同一廠家不同型號的交換機在效能和功能上都有較大差異,有的安全性高、有的穩定性好、有的**速率快、有的擁有特殊效能。因此,應當慎重考察和分析本網路對效能的根本需求,以便選擇相應品牌和型號的交換機。

2.網路設計原則

(1)高效能

網路作為企業資訊執行的承載平台,涉及到眾多不同的應用及眾多使用者。眾多的使用者、不同型別的應用,包括一些實時性強的互動業務應用(如語音、影象等),勢必對網路的效能提出更高的要求。因此,設計時首先要考慮有足夠的骨幹頻寬、合理的網路拓撲結構、先進適用的技術,同時還要努力實現網路的無阻塞性,而不能使網路成為業務應用的瓶頸。

(2)高可靠性

網路系統的穩定可靠是應用系統正常執行的關鍵保證。在網路設計時,應選用高可靠性的網路產品、合理的網路架構,制訂可靠的網路備份策略,保證網路具有較好的故障自癒能力,以減少網路中斷時間。

在網路投入運營後,企業和使用者會對網路產生依賴性,一旦網路中斷,將造成巨大的影響和損失。從企業應用的角度來看,此時再考慮網路的可靠性問題,無疑是一種投資浪費。

(3)安全性

解決安全性問題需制定統一的網路安全策略和過濾機制,充分使用各種不同的網路技術,如虛擬區域網路(vlan)、**、防火牆等。從資料安全的角度來講,還應將重要的資料伺服器集中放置,構成伺服器群,以方便採取措施集中保護,並對重要資料進行備份。

(4)可管理性

企業網路作為一種地理範圍,分布較大的園區網(甚至是一種多個園區網連線而成的廣域網),日常管理及維護的工作量較大。為了盡可能提高工作效率,減少網路停頓時間,同時為未來網路的發展打下基礎,必須使園區網具有良好的可管理性。選擇方案時應考慮以下幾個方面:

①對網路實行集中監測,分權管理,並統一分配資源;

②選用先進的網路管理平台,可以集中對全網裝置(路由器,乙太網交換機等)實施具體到埠的管理能力,並可提供及時的故障報警和日誌;

③選用的網路裝置及其他連線在網路上的重要裝置都應支援遠端管理;

④設計時需充分考慮執行維護的問題,特別在工程結束時,應要求建設方提供足夠的設計及實施文件。

(5)技術先進性

先進合理的技術是投資保護的重要方面。網路核心裝置應考慮使用國內外主流廠家生產的裝置,同時要把先進的技術與國際公認的標準結合起來,使網路支援國際上通用的標準網路協議。

另外我們還應當注意以下幾點:注意多傾聽第三方專家的意見,對由廠商自己介紹的先進技術必須加以確認;注意從使用的角度傾聽整合公司或其他使用者的意見;各主流廠商都有其優秀產品,關鍵看是否符合自己的實際需求,價效比是否合理等。

8.1.2 網路拓撲選擇

選擇網路拓撲結構是網路建設的基礎和前提,網路拓撲結構可以決定網路的特點、速度、實現的功能等。

網路的拓撲結構是拋開網路物理連線來討論網路系統的連線形式,網路中各站點相互連線的方法和形式稱為網路拓撲。拓撲圖給出網路伺服器、工作站的網路配置和相互間的連線,它的結構主要有星型結構、匯流排結構、樹型結構、網狀結構、蜂窩狀結構、分布式結構等。

星型結構

星型結構具有如下特點:結構簡單,便於管理;控制簡單,便於建網;網路延遲時間較小,傳輸誤差較低。但缺點也是明顯的:成本高、可靠性較低、資源共享能力也較差。

環型結構

環型結構具有如下特點:資訊流在網中是沿著固定方向流動的,兩個節點僅有一條道路,故簡化了路徑選擇的控制;環路上各節點都是自舉控制,故控制軟體簡單;由於資訊源在環路中是序列地穿過各個節點,當環中節點過多時,勢必影響資訊傳輸速率,使網路的響應時間延長;環路是封閉的,不便於擴充;可靠性低,乙個節點故障,將會造成全網癱瘓;維護難,對分支節點故障定位較難。

匯流排型結構

匯流排型結構的網路特點如下:結構簡單,可擴充性好。當需要增加節點時,只需要在匯流排上增加乙個分支介面便可與分支節點相連,當匯流排負載不允許時還可以擴充匯流排;使用的電纜少,且安裝容易;使用的裝置相對簡單,可靠性高;

維護難,分支節點故障查詢難。

分布式結構

分布式結構的網路具有如下特點:由於採用分散控制,即使整個網路中的某個區域性出現故障,也不會影響全網的操作,因而具有很高的可靠性;網中的路徑選擇最短路徑演算法,故網上延遲時間少,傳輸速率高,但控制複雜;各個節點間均可以直接建立資料鏈路,資訊流程最短;便於全網範圍內的資源共享。缺點為連線線路用電纜長,造價高;網路管理軟體複雜;報文分組交換、路徑選擇、流向控制複雜;在一般區域網中不採用這種結構。

樹型結構

與星型相比,樹型結構的通訊線路總長度短,成本較低,節點易於擴充,尋找路徑比較方便,但除了葉節點及其相連的線路外,任一節點或其相連的線路故障都會使系統受到影響。

網狀拓撲結構

這種連線不經濟,只有每個站點都要頻繁傳送資訊時才使用這種方法。它的安裝也複雜,但系統可靠性高,容錯能力強

蜂窩拓撲結構

蜂窩拓撲結構是無線區域網中常用的結構。它以無線傳輸介質(微波、衛星、紅外等)點到點和多點傳輸為特徵,是一種無線網,適用於城市網、校園網、企業網。

網路拓撲結構的選擇往往和傳輸介質的選擇、介質訪問控制方法的確定等緊密相關。選擇拓撲結構時,應該考慮的主要因素有以下幾點:

第一,費用。不論選用什麼樣的拓撲結構都需進行安裝,如電纜佈線等。要降低安裝費用,就需要對拓撲結構、傳輸介質、傳輸距離等相關因素進行分析,選擇合理的方案。

第二,靈活性。在設計網路時,考慮到裝置和使用者需求的變遷,拓撲結構必須具有一定的靈活性,能容易被重新配置。此外,還要考慮原有站點的刪除、新站點的加入等問題。

第三,可靠性。在區域網中有兩類故障:一類是網中個別結點損壞,這只影響區域性;另一類是網路本身無法執行。拓撲結構的選擇要使故障的檢測和隔離較為方便。

目前我們最常見的辦公室小型區域網的結構一般採用星型,這是因為星型網路的構造簡單,連線容易,使用雙絞線和網絡卡再加上 hub 就可以架設乙個區域網,管理也比較簡單,建設費用和管理費用都較低。而且這種結構的網路易於改變網路容量,方便增加和減少計算機,並易於擴充和管理,容易發現、排除故障。

8.1.3 網路佈線規劃

區域網佈線直接影響到區域網未來的發展,如果佈線不當,就很有可能造成日後區域網公升級的困難。

由於佈線要考慮到整體性和系統性,因此這就要求我們在佈線之前,應該小心謹慎、認認真真,做充分的調查研究,收集相關的佈線資料,例如需要佈線的建築物的設計圖紙、佈線需要考慮的事項以及細節等,同時應該綜合考慮到佈線的施工進度、應用需求以及經濟條件等方面的內容。要是建築物還在建築之中時就進行佈線的話,佈線時就要根據建築物的建築設計要求、建築物對佈線、走線的具體需求來進行實施了,比方說提出上下樓層間走線的通道規格、預埋一些管道等等。這些要求可以在建築物的設計圖中體現出來,以便在施工的同時就把一些佈線在前期工程完成,免除許多後期施工的弊端,減少重複勞動,提高工作效率,做到合理易行。

如果是在已經建好的建築物基礎上與室內裝潢工程同步進行綜合佈線的話,就應該根據實際觀察分析並掌握現有建築物的資料以及裝潢設計情況進行綜合佈線。

在佈線之前還必須做好以下工作:

1.估計客戶端、伺服器和裝置的數量

現有網路上的客戶端、伺服器和裝置包括防火牆、無線 ap、交換機、印表機、客戶端工作站和遠端管理卡等網路裝置。應將當前網路上的有線裝置的數量用作確定網路裝置必須支援的最低埠數的基準。

按照與網路佈線相關的裝置的位置對裝置數進行分類。如果辦公室網路電纜的末端都在乙個中心位置,則網路交換機可以定位在這一中心位置。如果網路電纜末端分別是在兩個或更多個位置,則各個末端分別需要一台交換機。

規劃網路布局和選擇網路硬體時需要使用此資訊。

2.規劃網路布局

按照物理位置找出環境中的所有裝置、伺服器和客戶端,並建立乙個略圖,標示出這些元素在現有環境中的位置。設計網路布局時請考慮以下因素:

確定放置現有網路連線裝置的位置。

畫乙個平面圖,標示出裝置所在的位置。

記下連線的裝置之間的距離。

確定現有網路佈線需要並規劃出未來的需要。

網路電纜的末端是在乙個位置,還是在多個位置?

如果網路電纜末端在多個位置,是否所有這些末端都需要交換機?

是否需要將各台交換機互相連線起來以便讓所有客戶端位於同一網路中?

交換機相互距離多遠?

當客戶端訪問伺服器和其他連線到網路的計算機時,交換機之間將傳輸多少資料?

確定辦公室中使整個辦公室與 inter*** 相連的 inter*** 連線所在的位置。

確定放置伺服器、印表機和其他裝置的位置。

確定不同位置、家庭辦公使用者和 inter*** 之間的可用 inter*** 頻寬和必需的inter*** 頻寬。

確定網路計算機和需要乙太網的計算機之間需要 10mbps 乙太網、100mbps乙太網還是千兆乙太網。

確定連線交換機和客戶端所需的電纜型別。這可能包括光纜、5 類(utp)電纜或其他網線。

在對區域網佈線做出詳細的規劃之後,即可展開佈線工作了。現在區域網佈線的工作包括,電源佈線、弱電佈線和接地佈線 3 種:

1.電源佈線

在進行電源佈線時,應根據機房的布局來對電源進行安排,而且在規劃中,每個伺服器附近應有相應的電源插座,並且要根據接入裝置的功率來制定插座,並且插座應該留有一定的冗餘量。

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