《计算机网络技术及应用(第二版)》第章 网络系统的规划与设计（可编辑）.docVIP

《计算机网络技术及应用(第二版)》第13章 网络系统的规划与设计 (100Base-TX ) (1000Base-X ) 增 强 型 快 速 以 太 网 (100Base- 千 兆 以 太 网 万 兆 以 太 网 TX ) (1000Base-X ) (10GBase-L )13.2.2 网 络 拓 扑 结 构 选 择网络拓扑结构是建设网络信息系统首先要考虑 的问题。网络拓扑结构对整个网络的运行效率、 技术性发挥、可靠性和费用等方面都有着重要 的影响。确立网络的拓扑结构是整个网络方案 规划设计的基础。网络拓扑结构设计是指在给 定节点位置及保证一定可靠性、时延、吞吐量 的情况下,服务器、工作站和网络连接设备如 何通过选择合适的通路、线路的容量以及流量 的分配,使网络的成本降低。? 在有线局域网中常用的拓扑结构有总线型结构、环型 结构、星型结构、网状结构与树型结构。目前,一个网络往往并非以单一拓扑结构出现,在一 个实际网络中,可能是上述多种网络拓扑结构的混合。 在一些庞大复杂的应用系统中,有时需要将各种拓扑 结构的局域网连接在一起而结合成复合型的拓扑结构。 比如,拓扑结构可以以“ 层次+ 网状结构(ATM 的多路 由、快速以太网的冗余线路备份)” 的形式出现,通常 采用主干网加子网(LAN )结构进行设计。子网由交换 / 集线设备,上连主干网络下连用户计算机,远程用户 通过终端访问服务器与系统相连。13.2.3 建 立 分 级 三 层 设 计 模 型在网络设计中,没有一种设计方法可以适合所 有的网络。网络设计技术非常复杂而且更新很 快。Cisco 提出了网络设计方法学,使用分级三 层模型建立整个网络的拓扑结构。这种设计模 型有时也称为结构化设计模型(Hierarchical Network Design Model )。在分级三层模型里, 网络可以划分为核心层(Core Layer )、分布 层(Distribution Layer )、接入层(Access Layer ),如图13-2 所示。图13-2 分 级 三 层 设 计 模 型 核心层 (core ) 分布层 (distribution ) 接入层 (access )? 分级三层设计模型既可应用于局域网,也可应 用于广域网、城域网。但在不同网络中表示的 内容并不一样,以行政部分的等级划分为例, 站在全省讲核心层就是省政府,分布层是地市 级政府,接入层是各级县政府。在一个部门内, 核心层是部门的领导,分布层是中层干部,接 入层是普通职员。我们不要拘泥于每一层到底 是什么,而把它看作是一种化整为零的设计思 想,各个层次既相对独立又相互关联,在具体 实施时,可以把重点放在解决某一层次的问题 上,由此把复杂的问题简单化。? 在三层拓扑结构中,通信数据被接入层导入网 络,然后被汇聚层聚集到高速链路上流向核心 层。从核心层流出的通信数据被汇聚层发散到 低速链路上,经接入层流向用户。在分层网络中,核心层处理高速数据流,其主 要任务是数据的交换;汇聚层负责聚合路由路 径,收敛数据流量;接入层负责将流量导入网 络,执行网络访问控制等网络边缘服务。按 照 分 层 结 构 规 划 网 络 拓 扑 时 , 应 遵 守 以 下 基 本 原 则 :(1 ) 网 络 中 因 为 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 ( 及 其 他 网 络 设 备 ) 应 传 输 尽 量 少 的 信 息 。下 面 以 园 区 网 络 设 计 为 例 来 讲 解 分 级 三 层 结 构 法 的 使 用 。 图13-3 给 出 了 一 个 简 单 的 园 区 网 分 级 模 型 。 核 心 层 分 布 层 S i S i 接 入 层1 . 核 心 层核心层是园区网的主干部分。主要目的是尽可 能快地交换数据。核心层不应该涉及费力的数 据包操作或者减慢数据交换的处理。应该避免 在核心层中使用像访问控制列表和数据包过滤 之类的功能。核心层主要负责以下几项工作:提供交换区块间的连接。提供到其他区块的访问。尽可能快地交换数据帧或数据包。? 核 心 层 一 般 采 用 高 端 交 换 机 。 对 核 心 交 换 要 求 能 提 供 线 速 多 点 广 播 转 发 和 选 路 , 以 及 用 于 可 扩 展 的 多 点 广 播 选 路 的 独 立 于 协 议 的 多 点 广 播 协 议 。 而 且 还 要 求 所 选 用 的 核 心 交 换 机 保 证 能 提 供 园 区 网 主 干 所 需 要 的 带 宽 和 性 能 。2 . 分 布 层分布层也叫汇聚层,是网络接入层和核心层之 间的分界点。该分层提供了边界定义,并在该 处对潜在的费力的数据包操作进行处