网络物理结构设计课件

网络物理结构设计 在确定了建设一个什么样的网络之后，下一步在确定了建设一个什么样的网络之后，下一步就要选择合适的网络介质和设备来实现它。就要选择合适的网络介质和设备来实现它。网络网络物理设计的任务物理设计的任务就是要选择符合逻辑就是要选择符合逻辑性能要求性能要求的的传输介质、设备、部件或模块等，并将它们搭建传输介质、设备、部件或模块等，并将它们搭建成一个可以正常运行的网络。成一个可以正常运行的网络。网络物理结构设计本章重点61 物理设计的原则物理设计的原则62 传输介质选型传输介质选型63 设备选型设备选型6.4 结构化综合布线设计与施工结构化综合布线设计与施工网络物理结构设计61 物理设计的原则1所选择的物理设备至少应该满足逻辑设计的所选择的物理设备至少应该满足逻辑设计的基本基本性能性能要求，同时还需要考虑设备的要求，同时还需要考虑设备的可扩展性可扩展性和和冗余冗余性性等因素。等因素。2从网络设备的从网络设备的可用性可用性、可靠性可靠性和和冗余性冗余性的角度去的角度去考虑。考虑。3所选择的设备还应该具有较强的所选择的设备还应该具有较强的互操作性互操作性。4在进行结构化综合布线设计时，要考虑到未来在进行结构化综合布线设计时，要考虑到未来10年内的增长需求。年内的增长需求。5情况不明朗时一定要进行充分的情况不明朗时一定要进行充分的实地考察实地考察。物理设计物理设计的原则的原则网络物理结构设计62 传输介质选型 传输介质传输介质是指连接两个网络节点的物理线路是指连接两个网络节点的物理线路，用于网络信号传输。传输介质通常分为，用于网络信号传输。传输介质通常分为有有线介质线介质和和无线介质无线介质。有线介质包括同轴电缆。有线介质包括同轴电缆、双绞线、光缆等，无线介质包括红外线、双绞线、光缆等，无线介质包括红外线、电磁波、通信卫星等。电磁波、通信卫星等。传输介质传输介质选型选型网络物理结构设计621同轴电缆 同轴电缆同轴电缆是传统以太网使用的传输介质，它是传统以太网使用的传输介质，它由中心导体，绝缘材料层，网状织物构成的由中心导体，绝缘材料层，网状织物构成的屏蔽层以及外部隔离材料层组成。屏蔽层以及外部隔离材料层组成。传输介质传输介质选型选型铜铜 芯芯绝缘层绝缘层屏蔽层屏蔽层护套护套网络物理结构设计2同轴电缆的参数指标主要电气参数：主要电气参数：同轴电缆的特性阻抗同轴电缆的特性阻抗 50欧欧 同轴电缆的衰减；同轴电缆的衰减；同轴电缆的传播速度同轴电缆的传播速度;最低传播速度为最低传播速度为0.77C 同轴电缆直流回路电阻同轴电缆直流回路电阻电缆的中心导体的电阻与屏蔽层的电阻之和不电缆的中心导体的电阻与屏蔽层的电阻之和不超过超过10毫欧毫欧/米米 20下测量下测量传输介质传输介质选型选型网络物理结构设计622 双绞线 双绞线（双绞线（Twisted pair，T P）是由两根具有绝）是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一缘保护层的铜导线组成。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每定密度互相绞在一起，可降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消。发出的电波抵消。传输介质传输介质选型选型护套护套铜芯铜芯双绞线对双绞线对导线直径导线直径网络物理结构设计6222双绞线类型 双绞线按屏蔽特性可分为双绞线按屏蔽特性可分为非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线（Unshiielded Twisted Pair，UTP，也称无屏蔽双，也称无屏蔽双绞线）和绞线）和屏蔽双绞线屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）。）。传输介质传输介质选型选型P140双 绞 线双 绞 线规格规格适用网络适用网络长度长度/使用线使用线对数对数最高传输速率最高传输速率3 3类类10Base-T10Base-T100m/1100m/1对对10Mbps10Mbps4 4类类10Base-T10Base-T，100Base-T4100Base-T4100m/1100m/1对，对，100m/4100m/4对对16Mbps16Mbps5 5类类10Base-TX10Base-TX，100Base-100Base-TXTX100m/2100m/2对对100Mbps100Mbps超超5 5类类100Base-TX100Base-TX，1000Base-T1000Base-T100m/2100m/2对，对，25m/425m/4对对1 2 5 M b p s1 2 5 M b p s，998Mbps998Mbps6 6类类不成熟，标准还在制定之中不成熟，标准还在制定之中网络物理结构设计识别双绞线“AMP SYSTEMS CABLE E138034 0100 24 AWG(UL)CMR/MPR OR C(UL)PCC FT4 VERIFIED ETL CAT5 O22766 FT 0307”AMP：代表公司名称。0100：表示100。24：表示线芯是24号的（线芯有22、24、26三种规格）。AG：AWG表示美国线缆规格标准。UL：表示通过认证的标记。FT4：表示4对线。CAT 5：表示5类线。022766：双绞线的长度点，FT为英尺缩写。0307：表示生产日期为03年第7周。传输介质传输介质选型选型网络物理结构设计6225 双绞线性能参数详解（1）衰减：衰减：衰减（衰减（Attenuation）是沿链路的信号损失度量。）是沿链路的信号损失度量。（2）近端串扰近端串扰：近端串扰：近端串扰NEXT损耗（损耗（Near-End Crosstalk Loss）是测量一条）是测量一条UTP链路中从一对线到另一对线的信号链路中从一对线到另一对线的信号耦合。耦合。（3）直流电阻直流电阻：直流环路电阻会消耗一部分信号并转变成热：直流环路电阻会消耗一部分信号并转变成热量，它是指一对导线电阻的和。量，它是指一对导线电阻的和。（4）特性阻抗特性阻抗：对双绞线电缆而言，则有：对双绞线电缆而言，则有100、120及及150几种。几种。（5）衰减串扰比（衰减串扰比（ACR）：在某些频率范围，串扰与衰减量：在某些频率范围，串扰与衰减量的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数。的比例关系是反映电缆性能的另一个重要参数。（6）信噪比：信噪比：信噪比（信噪比（SNR Signal-Noice ratio）描述了通）描述了通讯信道的品质。讯信道的品质。传输介质传输介质选型选型网络物理结构设计623 光纤1多模光纤和单模光纤多模光纤和单模光纤单模光纤的纤芯直径很小，单模光纤的纤芯直径很小，在给定的工作波长上在给定的工作波长上只能传输一路信号只能传输一路信号，传输频带宽，传输容量大。，传输频带宽，传输容量大。多模光纤是在多个给定的工作波长上，能以多个多模光纤是在多个给定的工作波长上，能以多个模式（多路信号）同时传输的光纤。模式（多路信号）同时传输的光纤。传输介质传输介质选型选型网络物理结构设计6232 光纤分类2折射突变型光纤和折射渐变型光纤折射突变型光纤和折射渐变型光纤折射突变型折射突变型光线作为传输媒介时，发光管以小于光线作为传输媒介时，发光管以小于临界角发射的所有光都在光缆包层界面进行反射临界角发射的所有光都在光缆包层界面进行反射，并通过多次内部反射沿纤芯传播。，并通过多次内部反射沿纤芯传播。折射渐变型光纤折射渐变型光纤的反射层由多种透明涂层构成。的反射层由多种透明涂层构成。特定的非均匀折射率可以使多束光线以更单一的特定的非均匀折射率可以使多束光线以更单一的方式传输到对端。方式传输到对端。传输介质传输介质选型选型网络物理结构设计6234 光缆的种类和用法1室外光缆室外光缆 室外光缆用于建筑群间布线或远程通信布线，室外光缆用于建筑群间布线或远程通信布线，也可用于干线布线。一般都是也可用于干线布线。一般都是全锴装全锴装结构，具有抗结构，具有抗拉伸、抗侧压、防水性能好等特点。拉伸、抗侧压、防水性能好等特点。传输介质传输介质选型选型网络物理结构设计6234 光缆的种类和用法2室内光缆室内光缆 室内光缆主要用于室内布线，如条线、水平布室内光缆主要用于室内布线，如条线、水平布线和尾纤等。室内光缆有别于室外光缆，它具线和尾纤等。室内光缆有别于室外光缆，它具有有柔软、全介质、方便插接柔软、全介质、方便插接（可带（可带FC/SC等）等）、阻燃（或不延燃）以及一定的机械强度和耐、阻燃（或不延燃）以及一定的机械强度和耐环境特性等优点。环境特性等优点。传输介质传输介质选型选型网络物理结构设计光纤接口及光缆网络物理结构设计FC-FC网络物理结构设计624 无线介质传输介质传输介质选型选型红外线红外线 红外线是一种波长较长的光波，具有红外线是一种波长较长的光波，具有热感功能热感功能，较，较早应用于早应用于近距离近距离无线传输。无线传输。微波微波 微波曾在无线通信领域得到广泛应用，目前，它也微波曾在无线通信领域得到广泛应用，目前，它也是是WLAN的主要传输介质。的主要传输介质。卫星通信卫星通信 卫星通信指的是通过人造同步地球卫星作为中继站卫星通信指的是通过人造同步地球卫星作为中继站的微波通信，主要优缺点与微波通信类似。最大的的微波通信，主要优缺点与微波通信类似。最大的优点是传输距离远，并且通信费用与距离无关。缺优点是传输距离远，并且通信费用与距离无关。缺点是造价高、时延大。点是造价高、时延大。网络物理结构设计631 网卡选型设备选型设备选型网卡（网卡（Network Interface Card，NIC）是主机与其）是主机与其他主机或网络设备交换数据的接口，是主机的硬件组他主机或网络设备交换数据的接口，是主机的硬件组成部分之一。网卡工作成部分之一。网卡工作在数据链路层在数据链路层，同时又是局域，同时又是局域网的接入层设备。网的接入层设备。网络物理结构设计6311 网卡性能指标设备选型设备选型传输速率传输速率100/1000/10000100/1000/10000接口接口总线类型总线类型 ISAISA、PCPCI-EI-E、PCI-X PCI-X 266MB/s266MB/s、PCMCIA PCMCIA 20-30 Mbps20-30 Mbps,CardBus90 Mbps,CardBus90 Mbps、USB2.0USB2.0480Mbps480Mbps和和EXPRESS CARDEXPRESS CARD 即插即用即插即用BootROMBootROM插座插座指示灯指示灯网络物理结构设计632 集线器选型设备选型设备选型经过几十年的发展，集线器在外形结构、接口类型、端口经过几十年的发展，集线器在外形结构、接口类型、端口数量等方面都产生了很多变化，产品非常丰富。数量等方面都产生了很多变化，产品非常丰富。1基本型集线器基本型集线器2智能型集线器（智能型集线器（Intelligent HUB）3模块式集线器模块式集线器4堆叠式集线器（堆叠式集线器（Stackable HUB）网络物理结构设计6322 集线器产品选择设备选型设备选型 选择集线器时应该注意以下原则：选择集线器时应该注意以下原则：（1）带宽带宽 （2）端口数端口数 （3）LED指示灯指示灯 （4）是否可以堆叠是否可以堆叠 （5）外形尺寸外形尺寸 （6）端口类型）端口类型 （7）综合考虑品牌和性价比因素。）综合考虑品牌和性价比因素。网络物理结构设计6331 交换机类型设备选型设备选型从规模应用对交换机分类可以将交换机分为企从规模应用对交换机分类可以将交换机分为企业级交换机、部门级交换机和工作组级交换业级交换机、部门级交换机和工作组级交换机。机。企业级交换机企业级交换机 部门级交换机部门级交换机 工作组级交换机工作组级交换机网络物理结构设计6332 交换机的性能指标设备选型设备选型1MAC地址表容量地址表容量 单位单位k2背板带宽背板带宽 单位单位 Gbps3生成树标准（生成树标准（Spanning Tree）stp4流量控制方式流量控制方式 802.1p5VLAN能力能力 802.1q6端口聚合功能（端口聚合功能（Port Trucking）7支持的协议和标准支持的协议和标准8部件冗余性部件冗余性9网管能力网管能力 SNMP RMON 网络物理结构设计634 路由器选型设备选型设备选型路由器（路由器（Router）在实际应用中只有两种主要）在实际应用中只有两种主要的类型：的类型：1内部路由器内部路由器：工作在园区网内部，主要实现：工作在园区网内部，主要实现子网路由与包过滤。子网路由与包过滤。2边界路由器边界路由器：提供园区网到广域网或：提供园区网到广域网或Internet的连接。的连接。网络物理结构设计6341 路由器的性能指标设备选型设备选型1性能（性能（Performance）（1）全双工）全双工线速转发线速转发能力能力（2）设备吞吐量）设备吞吐量指设备整机包转发能力指设备整机包转发能力,路由器的工作在于根据路由器的工作在于根据IP包头或者包头或者MPLS标记选路标记选路,性能指标是转发包数量每秒。设性能指标是转发包数量每秒。设备吞吐量通常小于路由器所有端口吞吐量之和备吞吐量通常小于路由器所有端口吞吐量之和（3）端口吞吐量）端口吞吐量指端口包转发能力，它是路由器在某端口上的包指端口包转发能力，它是路由器在某端口上的包转发能力。转发能力。（4）背靠背帧数）背靠背帧数:背靠背帧数是指以最小帧间隔发送最多数据包背靠背帧数是指以最小帧间隔发送最多数据包不引起丢包时的数据包数量。该指标用于测试路由器缓存能力不引起丢包时的数据包数量。该指标用于测试路由器缓存能力 2配置（配置（Configuration）3路由协议路由协议 4VPN支持能力支持能力网络物理结构设计6341 路由器的性能指标设备选型设备选型5防火墙功能防火墙功能 软件防火墙软件防火墙6压缩比压缩比7组播协议支持（组播协议支持（Multi-Broadcasting）8QoS9对对IPv6的支持的支持10网管能力网管能力网络物理结构设计635 服务器选型设备选型设备选型6351服务器的服务器的SUMA服务器的核心技术可以用四个字母表示：服务器的核心技术可以用四个字母表示：SUMA即即可扩展性可扩展性（Scalability）、）、可可用性用性（Usability）、）、易管理性易管理性（Manageablity）、）、高可靠性高可靠性（Availability）。）。网络物理结构设计6352 服务器分类设备选型设备选型 1按硬件结构分类按硬件结构分类（1）IA（Intel Architecture）服务器）服务器（2）高端服务器）高端服务器 Risc&Unix 2按应用类型分类按应用类型分类 应用应用 通信通信 Internet 计费计费 3按应用规模分按应用规模分 入门级别入门级别 部门级别部门级别 企业级别企业级别网络物理结构设计6353高性能服务器的选购原则设备选型设备选型MPASS原则原则：M可管理性（可管理性（Management）P性能（性能（Performance）A可用性（可用性（Availability）S服务（服务（Service）S节约成本（节约成本（Saving Cost）网络物理结构设计636 无线局域网络（WLAN）设备选型设备选型设备选型1功耗与稳定性功耗与稳定性2安全第一安全第一3传输距离传输距离4协议类型协议类型5DHCP6频道范围频道范围7品牌品牌网络物理结构设计636 无线局域网络（WLAN）设备选型设备选型设备选型P161网络物理结构设计636 列出设备清单报表设备选型设备选型 列出设备清单报表时要写清这样几项：列出设备清单报表时要写清这样几项：设备名称和类型、可选设备名称和类型、可选/备选模块、数量、备选模块、数量、单价、总价单价、总价等，对于设备商而言，真实合等，对于设备商而言，真实合理的设备报价表往往是促使用户作出最后理的设备报价表往往是促使用户作出最后决定的重要因素，任何虚假或疏漏都会导决定的重要因素，任何虚假或疏漏都会导致信誉和利润的损失。致信誉和利润的损失。网络物理结构设计6.4结构化综合布线