第三章网络工程总体设计

网络系统集成第三章网络工程总体设计1-2学时内容 网络设计目标 网络设计原则（安全、可靠、扩展性、性能） 网络设计需要综合考虑的内容 可靠性、安全、性能、网络规模等 网络系统设计（通讯子网） 拓扑结构 网络设备 业务功能设计（资源子网） 业务功能 服务器与软件 项目所需投资说明（？？） 网络工程设计是在需求 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 的基础上完成的网络系统的设计，是需求分析的结果。 网络工程设计是投资预算的基础，可行性分析必须包含的内容。 （招标标底预算的依据，标书的组成部分） （网络工程具体设计的依据、投标标书制定的依据、商业报价的基础）1、网络设计目标 （1）网络建设的目标应明确采用哪些网络技术、网络 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 、组网方式、构筑一个满足那些应用的多大规模的网络。 （2）如果网络分期实施，应明确分期工程的目标、建设内容、费用、时间进度计划。 （3）除应用不同外，网络建设的主要限制因素是投资规模。总体设计要明确投资规模。任何设计都有权衡和折中。 性能越好、技术越先进，成本就越高。2、网络 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计原则 总体设计原则 在设计前对主要设计原则进行选择和平衡。 实用性原则：把握够用和实用，应采用成熟可靠技术。 开放性原则：开放的标准和技术、如TCP/IP\IEEE802等 高性能原则：主要是带宽要求、与投资有关。 可靠性原则：证券、金融等应优先考虑 安全性原则：在企业网、政府网要注重 先进性原则：应采用较先进的技术、不要用太新的技术 易用性原则：要易于管理 可扩展性原则：不仅要考虑近期目标、要为网络的发展留有空间。3、网络设计需要综合考虑的内容 网络规模（小型、中型、大型） 网络性能（带宽、流量、服务质量、负载均衡） 网络可靠性（网络冗余、存储、服务器群集） 网络安全（防火墙、入侵检测、网络隔离） 扩展性等等4网络系统设计 网络概要设计主要包括：拓扑结构、网络规模、网络外联等等 拓扑结构对整个网络的性能、技术选择、可靠性等方面有这重要影响。确立网络拓扑结构是网络设计的基础，拓扑结构的选择往往与地理环境、传输介质、业务性质、甚至网络设备等因素有关，一般采用分层设计。另外还要考虑投资费用。 网络规模主要考虑：项目单位的组织结构、地址环境、预期的发展规模等。 网络外联主要考虑：出口链路带宽、费用、可靠性等4.1拓扑设计 拓扑设计一般分层设计 核心层：要考虑技术选择、信息流量、传输介质、可靠性、扩展性等 分布层：技术选择、传输介质、可靠等 接入层：技术选择、接入方式选择等4.2网络设备 设备包括交换机、路由器、防火墙等 设备数量、性能、设备接口等 品牌(cisco\h3c\华为\锐捷\神州数码等)5业务功能设计 业务功能主要包括两类：一类是全网提供公共信息服务、文件服务和通讯服务，服务对象是网络全局，一般由网络中心负责，一类是部门业务，主要有主管部门负责，也可以由网络中心托管。 涉及服务器配备和应用软件开发购买，与业务功能类型及网络结构相关。5.1服务器 服务器系统是网络的灵魂，也是网络应用的舞台，服务器的摆放位置好坏直接影响网络运行的效果。 根据业务功能类型，服务器也分为两类： 一类是公共信息服务用服务器 一类是具体业务用服务器 服务器可以采用多种方式接入：千兆光纤接入、百兆以太口接入 根据安全、可靠性、快速的需要，考虑冗余备份、负载均衡等问题。（群集技术、负责均衡技术）（与费用相关） 服务器选择与费用5.2软件 根据业务功能类型：软件分为：公共服务类软件和业务软件 公共服务软件包括操作系统、各类服务软件，需要考虑操作系统类型、软件费用（是否免费） 业务软件是开发还是购买，相关费用等6、网络工程设计实例 不论何种业务的网络工程，网络工程总体设计是类似的 不同之处是根据业务的可靠性、安全、性能、扩展性要求不同，选择网络技术和服务器软硬件不同，拓扑结构的要求不同。 这里分别以办公网络、校园网络、企业网络为例说明总体设计。6.1办公网络设计 办公网络需求（高级） 政府部门所处行业特殊性要求其具有稳定可靠性，同时要具有较高的性能。 运行稳定、可靠（备份冗余） 易于管理：说有设备纳入网络体系 确保安全：行业特殊性、国产品牌 视频优先 政府办公网络：是一个集成了多种通讯技术、如数据、语音、视频信息，不仅要服务机关本身，还要服务于社会。因此，政府办公网是一个集成多种技术、多种应用的一体化网络。 建议采用国产设备（华为、锐捷、神州数码） 拓扑设计 分层设计、技术选择（tcp/ip、三层交换） 网络拓扑可以采用两层和三层相结合的网络拓扑结构，（个别计算机少的楼栋不设汇聚交换机） 参考：三层交换机建议采用RG-S7600、汇聚层RG-S5760（级别）拓扑结构（续） 为保证不致因个别模块损坏导致连接中断，保证网络的稳定性、可以采用冗余链路。不过冗余链路是以增加设备购置费用为代价的。 行政网络由于区分内网和外网，因此分别安装两套独立的网络系统，也就是说，应当有两套独立的网络设备同时运行。拓扑结构（续） 计算机较少的楼宇，可以每个楼层设置接入交换机，使用千兆位端口级联，不设汇聚交换机。 计算机较多的楼宇，设计汇集交换机，且每层设置接入交换机。（2）网络设备与信息点 核心层、分布层、接入层交换机性能要求、数量、信息点数等 路由器、防火墙设备、vpn设备性能要求、数量等 综合布线要求、信息点数等 参考：路由器锐捷NPE20（1500），防火墙RG-WALL1600 锐捷NPE10（300用户） NPE20（1500用户） NPE50大于2000用户（3）服务器与软件 业务：办公网络通常只通一些基本的网络服务，如DHCP\WEB\EMIAL等。还有专业业务如办公OA系统。 服务器：办公网络对服务器性能、数据存储能力要求都不高。可选选择工作组级和部门级服务器。当需要提供的网络服务较多时，建议购置多台服务器。给出服务器的数量、性能要求。 软件：办公网络可能需要购买的软件是办公OA软件。 参考：联想万全服务器6.2校园网设计 校园网络特点 校园网中的网络应用通常比较复杂，几乎提供所有的网络服务。 视频点播、视频会议、电子 课件 超市陈列培训课件免费下载搭石ppt课件免费下载公安保密教育课件下载病媒生物防治课件 可下载高中数学必修四课件打包下载 等使用，使网络充斥着大量的多媒体数据 学生乐于尝试各种网络服务，网络游戏、点对点传输、FTP服务、视频聊天，网络流量大 学生酷爱黑客技术、总试图攻击计费和感信息的服务器 因此，校园网要求性能高、安全要求高校园网络特点（续） 随着原有应用的不断深化和各种新应用的出现，各种网络服务也越来越丰富，超大信息量的数字化图书馆、只能的学生公寓、数字化的教学设施（教学教务管理系统）日益成为特点。 特别是校园一卡通的应用，涉及教学、科研、生活等几乎所有的校园生活内容。 因此，新一轮的校园网建设和改造，是以校园信息化建设为动力的。采取分期建设的方式和对已有网络的改造方式。校园网络特点（续） 随着高校规模的扩大，对于大型综合性大学，学校内部的网络在某种程度上已经超过一般意义上校园内部网，而变成了一个大型综合性的网络，其规模甚至超过了很多城域网。 很多大学网络都包含在不同地理位置的多个校区，每个校区内部的网络又由校区的骨干网络和每个院系的内部网络组成。 因此，现在的校园网结构已经突破了传统的局域网三层网络结构，演变成一个多级多层、广域局域互联的近似城域网的网络结构。 建议采用cisco、华为、H3C、锐捷产品 校园网的需求 基于校园网的新特点，需求如下： 复杂多出口与计费需求 安全管理的需求 强大数据中心建设的需求 用户管理的需求 多业务管理支撑需求 网络管理需求 扩展性需求 等等 大学校园网拓扑结构 大学校园网核心采用环形拓扑、实现链路冗余备份和负载均衡。 核心交换机建议选择cisco6500或RG-S8600，汇聚层建议采用三层交换cisco4500或RG-S6800.对于规模小网络汇聚层可以采用cisco3750或RG-S5750.接入层交换机可以采用cisco3560(三层)或2960、RG-S3250或RG-S2600. 学院校园网拓扑设计 可以单核心或双核心方式 双核心拓扑图 学院校园网拓扑设计（续） 单核心拓扑图（冗余链路和简单链路） 服务器连接设计和软件 校园网网络服务器要向用户提供各种网络服务。服务器数量多，功能全、流量大等。服务器可以选择工作组级（1-2cpu）、部门级(2-4cpu)、企业级服务器(4-8cpu)。 工作组服务器可用作DHCP\DNS\FTP\WSUS等 部门级服务器可用作WEB\视频\email\教务\办公\计费等 企业级服务器可用作数据库服务器（但成本太高、可以用群集和负责均衡技术将低性能服务器整合在一起。） 服务器群集设计 服务器链路汇集设计 服务器简单连接 软件：校园网服务软件较多，部分免费、部分直接购买、部分需要开发，可以采用分部实现。 服务器连接拓扑 校园出口设计 双路由设计 单路由设计 路由选择 建议：CERNET：CISCO3800或RG-RSR50 Internet：cisco7200或锐捷NPE50（2000） 网络防火墙 Ciscoasa5500或RG-WALL2000 冗余连接方式 （链路冗余、汇聚、路由冗余）6.4企业网设计 企业网需求 企业网络不仅像校园网一样有多栋建筑、而且还有许多分支机构和派出机构，网络拓扑结构复杂、安全性要求比较高。 带宽性能需求：随着千兆位端口存本降低，千兆位到桌面将成为企业网的主流。(千兆桌面万兆主干) 稳定可靠性需求：更全面的可靠性（设备、业务、链路） 服务质量需求：“高品质”服务的保障。带宽、时延、无阻塞传送 应用服务需求：“以应用为中心”的智能运营维护能力。 企业网拓扑设计 企业组网有两种方式： 企业路由组网方式 企业交换组网方式 总公司网络 骨干层网络总公司网络（续） 汇聚层网络 大型分公司网络 计算机网络终端少于500台(采用三层交换机ciscoSW4500\RG-S7600) 小型分公司网络 计算机网络终端少于100台(采用两层结构、三层交换可采用ciscosw3750\RG-S5750)案例：大型公司网络规划方案 服务器冗余安全 双机热备：对于数据可靠性非常高的服务器 磁盘冗余：保证任何一块磁盘坏不影响系统 连接冗余：每台服务同时连接两台网络设备 数据备份：数据备份应当异地保存 超远距离连接方案 延长750米 网络延伸器（5端口600元）：采用LRE（long-reacherethernet）长线以太网驱动技术。可以是双绞线扩展300-750米（上联400下联350） 延长1500米 在CISCOSW2950LRE系列交换机，提供了长距离以太网（LRE）创新技术，可以延迟1524米。不过LRE端口要安装一个LRE客户端（CPE） 远程光纤连接 每条光纤需要配备两台光纤收发器。6项目所需投资 总体所需费用：包括设备采购、软件采购和系统集成等 另外还要考虑：基本建设费用（房屋装修租用、环境、线路租用等）、研究开发费用、测试验收费用、管理培训费用、非一次性支出费用等。 费用分类： 一部分是一次性投入 一部分是周期性投入（运行维护费） 网络工程设计报告 网络设计目标 网络设计原则（安全、可靠、扩展性、实用、性能） 网络设计需要考虑的内容 网络概要设计（通讯子网） 拓扑结构 网络设备与信息点 业务功能概要设计（资源子网） 业务功能 服务器与软件 投资规模确定 附：网络存储设计 校园网往往需要海量存储，如电子期刊数据库、电子图书馆、课件素材库等。 直连式存储（DAS）：存储设备通过电缆直接链接到服务器的。（磁盘阵列：SCSI和SATA）（RAID） 网络附加存储（NAS）：NAS是一个专用的数据服务器（精简的计算机），通过网络连接提供数据存储。NAS最近几年开始流行。以网络为中心。（RAID） 存储区域网络（SAN）：是一个用在服务器和存储资源之间的专用的高性能的网络体系，为实现大量原始数据的传输进行了专门优化。SAN使用的典型 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 是SCSI-FCP。2004年开始，IPSAN异军突起。以数据为中心。附：网络存储设计（续） DAS是高性能的方式、但每台服务器需要自己的存储，管理工作依赖服务器上的软件，容量资源无法共享，可用性差，DAS的采购成本最低，但潜在成本最高。（DAS：主机+磁盘整列RAID） SAN解决了DAS的一些难题，如实现集中存储、备份、容灾。但数据管理工作还是在服务器上进行，存储系统无文件管理等数据管理工具，所以要求SAN中的每一个存储服务器都要安装存储服务，具备存储管理功能。（SAN：一个独立出的数据存储网络，操作系统在服务器端） 另外，SAN的设备结构复杂，各个厂商标准不一，需要复杂的软件才能使用，SAN具有很高的总所有成本。附：网络存储设计（续） 在以网络为中心的计算结构中，越来越多的集中存储管理选择了利用IP构建存储网络，并且使存储网络具备更多只能，形成NAS方案。（NAS是在RAID的基础上增加了存储操作系统。） NAS通过自己的文件系统管理数据，服务器通过文件级的协议将数据请求重定向到NAS；服务器与NAS之间的连接是标准的IP网络。NAS技术是计算机目前增长最快的应用之一。 NAS不要求服务器额外安装软件，有独立的操作系统，可以集中进行数据管理，将复杂的磁盘、通道、管理软件集成在一起，最大的优点是简单。具有很高的可用性。 在数据管理方面，NAS具有很大优势，在某些数据膨胀较快、对数据安全要求较高、异构平台应用的网络环境中更能充分体现其价值。另外，NAS的性能价格比极高，广泛适合从中小企业到大中型企业的各种应用环境。 建议采用：NAS。 作业 在需求分析的基础上完成一份项目总体设计报告。