網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的論文

　　網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的速度,好的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常大的課題,關(guān)于交換機(jī)、路由器、綜合排線的選擇和配置等各個(gè)方面都有很多學(xué)問。下面是小編推薦給大家的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的論文，希望大家有所收獲。

　　淺談辦公網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

　　摘要：面對(duì)新的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需求，采用跟合理的技術(shù)實(shí)現(xiàn)辦公網(wǎng)絡(luò)的三層網(wǎng)絡(luò)升級(jí)設(shè)計(jì)，在辦公區(qū)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案中提出了新的合理的解決建議。

　　關(guān)鍵詞：辦公網(wǎng);三層交換技術(shù);PPPOE技術(shù)

　　1、辦公信息網(wǎng)絡(luò)采用三層交換技術(shù)，可以確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加合理、安全、有效。

　　隨著辦公信息化水平的提高，辦公信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模在日益擴(kuò)大，隨之而來的網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)通信速度、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作量等問題明顯增加。究其原因，目前，信息網(wǎng)絡(luò)普遍采用二層交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。其主要弱點(diǎn)是：在局域網(wǎng)內(nèi)不能劃分VLAN;而VLAN對(duì)于同屬于辦公網(wǎng)中的辦公區(qū)部分又有著不小的功能局限性，例如上網(wǎng)時(shí)間控制，ARP沖突，IP沖突等難于維護(hù)的問題。此外同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)的工作站過多會(huì)引起廣播風(fēng)暴，甚至導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓;不能有效地解決異種網(wǎng)絡(luò)互連、安全性控制等問題。而采用三層交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)結(jié)合辦公區(qū)PPPOE撥號(hào)上網(wǎng)技術(shù)，很大程度上避免了二層交換技術(shù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的缺陷，能改善網(wǎng)絡(luò)整體性能。

　　2、二層交換技術(shù)的缺陷

　　眾所周知，二層交換技術(shù)是在OSI七層網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行操作的，它按照所接收到數(shù)據(jù)包的目的物理地址即MAC地址來進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層或者高層協(xié)議來說是透明的。它不處理網(wǎng)絡(luò)層的IP地址，不處理高層協(xié)議，諸如TCP、UDP的端口地址。它只需要數(shù)據(jù)包的MAC地址，數(shù)據(jù)交換是靠硬件來實(shí)現(xiàn)的，其優(yōu)點(diǎn)是交換速度快，缺點(diǎn)是廣播域太大，而且不能處理不同IP子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交換。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平，沒有層次化概念。

　　辦公信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)初期采用二層交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，核心交換機(jī)采用二層交換技術(shù)，在原先只有100多臺(tái)工作站的情況下，網(wǎng)絡(luò)性能較理想。由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，如學(xué)生機(jī)房，辦公電腦增加，辦公區(qū)個(gè)人電腦的加入數(shù)量可能多大500多臺(tái)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)性能明顯下降，在業(yè)務(wù)高峰期網(wǎng)絡(luò)整體速度緩慢，使用網(wǎng)管軟件分析，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中廣播包所占比例很大，最高時(shí)達(dá)到60%左右。另外，對(duì)于這種網(wǎng)絡(luò)，很容易發(fā)生諸如網(wǎng)卡故障等原因引起的網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴，而且一旦發(fā)生廣播風(fēng)暴，很難查找故障點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作量很大。

　　3、辦公網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)三層交換與VLAN結(jié)合

　　三層交換技術(shù)，也稱多層交換技術(shù)或IP交換技術(shù)，是相對(duì)于二層交換技術(shù)提出的，因工作在OSI七層網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的第三層而得名。傳統(tǒng)的路由器也工作在第三層，它可以處理大量的跨越IP子網(wǎng)的數(shù)據(jù)包，但是它的轉(zhuǎn)發(fā)效率比較低，而三層交換技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)模型中的第三層實(shí)現(xiàn)了分組的高速轉(zhuǎn)發(fā)，效率大大提高。簡(jiǎn)單地說，三層交換技術(shù)就是“二層交換技術(shù) + 路由轉(zhuǎn)發(fā)”。它的出現(xiàn)，解決了二層交換技術(shù)不能處理不同IP子網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)交換的缺點(diǎn)，又解決了傳統(tǒng)路由器低速、復(fù)雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。

　　VLAN(Virtual Local Area Network)即虛擬局域網(wǎng)，是一種通過將局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備邏輯地而不是物理地劃分成一個(gè)個(gè)不同的網(wǎng)段，從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的技術(shù)。它不受網(wǎng)絡(luò)用戶的物理位置限制，而是根據(jù)用戶需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分段。IEEE于1999年頒布了用以標(biāo)準(zhǔn)化VLAN實(shí)現(xiàn)方案的802.1q協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)草案。不同VLAN之間的數(shù)據(jù)傳輸是通過第三層(網(wǎng)絡(luò)層)的路由來實(shí)現(xiàn)的，因此，使用VLAN技術(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的交換設(shè)備，可搭建安全可靠的網(wǎng)絡(luò)。

　　劃分VLAN的目的：一是提高網(wǎng)絡(luò)安全性，不同VLAN的數(shù)據(jù)不能自由交流，需要接受第三層的檢驗(yàn)，因此，在一定程度上加強(qiáng)了虛網(wǎng)間的隔離，有效防止外部用戶入侵，提高了安全性。二是隔離廣播信息，劃分VLAN后，廣播域縮小，有利于改善網(wǎng)絡(luò)性能，能夠?qū)�廣播風(fēng)暴控制在一個(gè)VLAN內(nèi)部，同時(shí)使網(wǎng)絡(luò)管理趨于簡(jiǎn)單。三是增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的靈活性，VLAN是在一個(gè)有多臺(tái)交換機(jī)的局域網(wǎng)中統(tǒng)一設(shè)定的，這使得用戶可以不受所連交換機(jī)的限制，不論用戶節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到局域網(wǎng)中哪一臺(tái)交換機(jī)上，只要仍屬于原來的虛網(wǎng)，則應(yīng)用環(huán)境沒有任何改變。在劃分VLAN時(shí)，要考慮VLAN對(duì)于網(wǎng)絡(luò)流量的影響，單個(gè)VLAN不宜過大。

　　4、層次化架構(gòu)三層網(wǎng)絡(luò)

　　三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用層次化模型設(shè)計(jì)，即將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)分成幾個(gè)層次，每個(gè)層次著重于某些特定的功能，這樣就能夠使一個(gè)復(fù)雜的大問題變成許多簡(jiǎn)單的小問題。三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)有三個(gè)層次：核心層(網(wǎng)絡(luò)的高速交換主干)、匯聚層(提供基于策略的連接)、接入層(將工作站接入網(wǎng)絡(luò))。

　　核心層 核心層是網(wǎng)絡(luò)的高速交換主干，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通起到至關(guān)重要的作用。核心層應(yīng)該具有如下幾個(gè)特性：可靠性、高效性、冗余性、容錯(cuò)性、可管理性、適應(yīng)性、低延時(shí)性等。在核心層中，應(yīng)該采用高帶寬的千兆以上交換機(jī)。因?yàn)楹诵膶邮蔷W(wǎng)絡(luò)的樞紐中心，重要性突出。核心層設(shè)備采用雙機(jī)冗余熱備份是非常必要的，也可以使用負(fù)載均衡功能，來改善網(wǎng)絡(luò)性能。

　　匯聚層 匯聚層是網(wǎng)絡(luò)接入層和核心層的“中介”，就是在工作站接入核心層前先做匯聚，以減輕核心層設(shè)備的負(fù)荷。匯聚層具有實(shí)施策略、安全、工作組接入、虛擬局域網(wǎng)(VLAN)之間的路由、源地址或目的地址過濾等多種功能。在匯聚層中，應(yīng)該采用支持三層交換技術(shù)和VLAN的交換機(jī)，以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)隔離和分段的目的。

　　接入層 接入層向本地網(wǎng)段提供工作站接入。在接入層中，減少同一網(wǎng)段的工作站數(shù)量，能夠向工作組提供高速帶寬。接入層可以選擇不支持VLAN和三層交換技術(shù)的普通交換機(jī)。三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型如圖所示。

　　辦公信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用三層交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，局域網(wǎng)內(nèi)劃分了VLAN后，網(wǎng)絡(luò)性能大為改善，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　一是合理配置了核心交換機(jī)，充分發(fā)揮了核心交換機(jī)的硬件性能，調(diào)整后的核心交換機(jī)在帶寬、網(wǎng)絡(luò)流量處理能力上表現(xiàn)出色，具備良好的擴(kuò)展性。二是在醫(yī)院信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，根據(jù)業(yè)務(wù)需求劃分VLAN，控制廣播范圍，抑制廣播風(fēng)暴，提高了局域網(wǎng)的整體性能和安全性。三是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可靠性得到加強(qiáng)，核心交換機(jī)采用雙機(jī)熱備份、負(fù)載平衡方式，即兩臺(tái)核心交換機(jī)正常情況下都參與工作，當(dāng)其中的任何一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)，另外一臺(tái)可以自動(dòng)、無(wú)縫地接管它的工作，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理員、用戶來說都是透明的，無(wú)需人工干預(yù)故障切換。四是提高網(wǎng)絡(luò)對(duì)突發(fā)事故的自動(dòng)容錯(cuò)能力，最小化網(wǎng)絡(luò)的失效時(shí)間。

　　5、辦公區(qū)PPPOE實(shí)現(xiàn)

　　合理分配好VLAN之后，實(shí)際上對(duì)于辦公區(qū)的PPPOE號(hào)上網(wǎng)，只需要一到兩個(gè)VLAN中的IP地址即可，這要視乎辦公區(qū)工作站的數(shù)量，以及區(qū)域的劃分，基本原則小于100臺(tái)的情況下，選擇一臺(tái)服務(wù)器作PPPOE服務(wù)器平臺(tái)即可。這里需指出，服務(wù)器是指機(jī)架式服務(wù)器而不是專門的PPPOE硬件服務(wù)器，如果選擇PPPOE硬件服務(wù)器成本太高。服務(wù)器需具備基本的雙網(wǎng)卡。服務(wù)器安裝Linux內(nèi)核的海蜘蛛系統(tǒng)，這樣成本比較合算。海蜘蛛系統(tǒng)簡(jiǎn)單易于操作，集寬帶路由、專業(yè)級(jí)防火墻、帶寬流量管理、多線路負(fù)載均衡、PPPOE服務(wù)器等多項(xiàng)功能于一身，支持功能模塊擴(kuò)展，是一個(gè)安裝簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、易維護(hù)、投資低的一體化智能路由產(chǎn)品。搭建好PPPOE服務(wù)器，辦公區(qū)直接使用二層交換機(jī)匯聚即可。

　　6、總結(jié)

　　從二層交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)調(diào)整到三層交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化效果明顯，配之以網(wǎng)管軟件，網(wǎng)絡(luò)的安全性和可防護(hù)性大為提高。而網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展能力滿足了辦公今后一段時(shí)間內(nèi)對(duì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需求，支持了大型信息化建設(shè)。而對(duì)于辦公區(qū)，搭建好的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了帶寬管理、行為管理、和對(duì)于收費(fèi)用戶而言三層交換與VLAN結(jié)合無(wú)法實(shí)現(xiàn)的時(shí)間控制。最主要的對(duì)于辦公區(qū)的難于維護(hù)性，解決了ARP沖突以及IP地址沖突問題，很大程度上減少了維護(hù)人員的工作量。

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