【文章內(nèi)容簡介】 我們使用的是 IPv4 的 IP 地址，它是一個 32 位的二進制數(shù)，因此總地址容量也就只有數(shù)億個左右，而按照 TCP/IP 協(xié)議的規(guī)定，相互聯(lián)接的網(wǎng)絡中每個節(jié)點都必須有自己獨一無二的地址來作為標識，那么很明顯，日益增長的用戶數(shù)與確定的 IP 的地址數(shù)形成了矛盾，現(xiàn)有的 IP 地址資源也已不堪重負。解決 IP 地址缺乏 的辦法之一就是想辦法延緩資源耗盡的時間，目前廣泛使用的就是 NAT（ Network Address Translation，網(wǎng)絡地址翻譯）。 NAT(Network Address Translation，網(wǎng)絡地址翻譯 )是解決 IP 地址短缺的重要手段。同時，它還幫助網(wǎng)絡可以超越地址的限制，合理地安排網(wǎng)絡中的公有 Inter 地址和私有 IP 地址的使用。 7． VPN 技術 VPN 的全稱是 Virtual Private Network，翻譯過來一般稱為虛擬專用網(wǎng)絡。其主要作用就是利用公用網(wǎng)絡（主要是互聯(lián)網(wǎng)） 將多個私有網(wǎng)絡或網(wǎng)絡節(jié)點連接起來。 VPN 技術是利用開放的廣域網(wǎng)建立私有的數(shù)據(jù)傳輸通道，將分布各地的分支機構、合作伙伴、公司內(nèi)部人員等連接起來，提供安全的端到端數(shù)據(jù)通信的廣域網(wǎng)技術。 VPN 實現(xiàn)的兩個關鍵技術是隧道技術和加密技術。 （ 1）隧道技術 隧道技術簡單的說就是：原始報文在 A 地進行封裝，到達 B 地后把封裝去掉還原成原始報文，這樣就形成了一條由 A 到 B 的通信隧道。目前實現(xiàn)隧道技術的有一般路由封裝（ Generic Routing Encapsulation， GRE）、 L2TP 和 PPTP。 （ 2）加密技術（ IPSec） 利用隧道方式來實現(xiàn) VPN 時，除了要充分考慮隧道的建立及工作過程之外，另外一個重要的問題是隧道安全。第二層隧道協(xié)議只能保證在隧道發(fā)生端和終止端進行認證及加密，而隧道在公網(wǎng)的傳輸過程中不能完全保證安全。 IPSec 加密技術則是隧道外面在封裝，保證了隧道在傳輸過程中的安全性。 網(wǎng)絡協(xié)議與標準 1．網(wǎng)絡協(xié)議 青島濱海學院網(wǎng)絡工程專業(yè)畢業(yè) 設計 6 網(wǎng)絡通常按層或級的方式來組織，每一層的目的都是向它的上一層提供服務。層和協(xié)議的集合被稱為網(wǎng)絡體系結構，作為具體的網(wǎng)絡體系結構，當前最重要的和使用最廣泛的網(wǎng)絡體系結構有 OSI 體系結構和 TCP/IP 體 系結構。 網(wǎng)絡協(xié)議是通信雙方共同遵守的約定和規(guī)范，網(wǎng)絡設備必須安裝或設置各種網(wǎng)絡協(xié)議之后才能完成數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)送。 （ 1） TCP/IP（ Transmission Control Protocol/Inter Protocol）傳輸控制 /Inter 協(xié)議 TCP/IP 協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)上廣泛使用的一種協(xié)議，使用 TCP/IP 協(xié)議的因特網(wǎng)等網(wǎng)絡提供的主要服務有：文件傳輸、網(wǎng)絡文件系統(tǒng)、電子郵件、遠程登錄、電視會議系統(tǒng)和萬維網(wǎng)。它是 Inter 的基礎，它提供了廣域網(wǎng)內(nèi)的路由功能，而且使 Inter 上的不 同主機可以互聯(lián) （ 2） HTTP（ Hypertext Transfer Protocol） 超文本傳輸協(xié)議 它是用來在 Inter 上傳送超文本的傳送協(xié)議。它是運行在 TCP/IP 協(xié)議 簇 之上的HTTP 應用協(xié)議，它可以使瀏覽器更加高效，使網(wǎng)絡傳輸減少。任何服務器除了包括HTML 文件以外，還有一個 HTTP 駐留程序，用于響應用用戶請求。您的瀏覽器是 HTTP客戶，向服務器發(fā)送請求，當瀏覽器中輸入了一個開始文件或點擊了一個超級鏈接時，瀏覽器就向服務器發(fā)送了 HTTP 請求，此請求被送往由 IP 地址指定的 URL。駐留程序接收 到請求，在進行必要的操作后回送所要求的文件。 （ 3） HTTPS（ Secure Hypertext Transfer Protocol） 安全超文本傳輸協(xié)議 它是由 Netscape 開發(fā)并內(nèi)置于其瀏覽器中，用于對數(shù)據(jù)進行壓縮和解壓操作，并返回網(wǎng)絡上傳送回的結果。 HTTPS 實際上應用了 Netscape 的完全套接字層 (SSL)。 SSL 使用 40 位關鍵字作為 RC4 流加密算法，這對于商業(yè)信息的加密是合適的 。 （ 4） DHCP（ Dynamic Host Configuration Protocol） 動態(tài)主機配置協(xié)議 它是在 TCP/IP 網(wǎng)絡上使客戶機獲得配置信息的協(xié)議，它是基于 BOOTP 協(xié)議，并在BOOTP 協(xié)議的基礎上添加了自動分配可用網(wǎng)絡地址等功能。 （ 5） RIP（ Routing Infomation Protocol） 路由信息協(xié)議 RIP 是最早的路由協(xié)議之一，而且現(xiàn)在仍然在廣泛使用。它從類別上應該屬于內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議 (IGP)類，它是距離向量路由式協(xié)議，這種協(xié)議在計算兩個地方的距離時只計算經(jīng)過的路由器的數(shù)目 。 （ 6） STP 協(xié)議（生成樹協(xié)議） 青島濱海學院網(wǎng)絡工程專業(yè)畢業(yè) 設計 7 STP（ Spanning Tree Protocol）是生成樹協(xié)議的英文縮寫。該協(xié)議可 應用于環(huán)路網(wǎng)絡，通過一定的 算法 實現(xiàn)路徑冗余，同時將環(huán)路網(wǎng)絡修剪成無環(huán)路的樹型網(wǎng)絡，從而避免報文在環(huán)路網(wǎng)絡中的 增生 和 無限循環(huán) 。 2．標準 （ 1）網(wǎng)絡標準 局域網(wǎng)（ LAN）的結構主要有三種類型：以太網(wǎng)（ Ether）、令牌環(huán)（ Token Ring）、令牌總線（ Token Bus）以及為這三種網(wǎng)的骨干網(wǎng)光纖分布數(shù)據(jù)接口（ FDDI）。它們所遵循的都是 IEEE（美國電子電氣工程師協(xié)會）制定的以 802 開頭的標準。 標準。 IEEE 協(xié)議也就是 “Virtual Bridged Local Area Networks”（虛擬橋接局域網(wǎng)，簡稱 “虛擬局域網(wǎng) ”）協(xié)議，主要規(guī)定了 VLAN 的實現(xiàn)方法。 標準。 為了解決 “廣播風暴 ”這一在二層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中存在弊端， IEEE（電機和電子工程師學會）制定了 IEEE 的生成樹（ Spanning Tree）協(xié)議。生成樹 協(xié)議是一種鏈路管理協(xié)議，為網(wǎng)絡提供路徑冗余，同時防止產(chǎn)生環(huán)路。 千兆以太網(wǎng)技術標準 千兆以太網(wǎng)技術有兩個標準： 和 。 制定了光纖和短程銅線連接方案的標準，目前已完成了標準制定工作。 制定了五類雙絞線上較長距離連接方案的標準。 標準。 是執(zhí)行鏈路聚合的標準方法，它定義了如何將兩個以上的千兆以太網(wǎng)連接組合起來為高帶寬網(wǎng)絡連接實現(xiàn)負載共享、負載平衡以及提供更好的彈性。 （ 2）工程設計標準 為了保證局域網(wǎng)建設的可靠性、安全性、完備性，除了局域網(wǎng)建設所使用設備應按標準的組合與標準的測試外，綜合布線也 盡可能低按照國際、國內(nèi)有關標準進行規(guī)范設計。 設計中應該遵循的標準與規(guī)范有： GB 503112021 GB 503122021 網(wǎng)絡設備 網(wǎng)絡設備主要是指硬件系統(tǒng)，各種網(wǎng)絡設備之間是有著相互關聯(lián)而不是相互獨立青島濱海學院網(wǎng)絡工程專業(yè)畢業(yè) 設計 8 的，每一部分在網(wǎng)絡中有著不同的作用，缺一不可，只有把這些設備通過一定的形式連起來才能組成一個完整的網(wǎng)絡系統(tǒng)，網(wǎng)絡設備主要包括網(wǎng)卡、交換機、路由器、傳輸介質等。 1．網(wǎng)卡 網(wǎng)卡（簡稱 NIC），也網(wǎng)絡適配卡或網(wǎng)絡接口卡，網(wǎng)卡作為計算機與網(wǎng)絡連接的接口，是不可缺少的網(wǎng)絡設備之一。無論是雙絞線網(wǎng)絡 、同軸電纜網(wǎng)絡還是光纜網(wǎng)絡，都必須借助于相應類型的網(wǎng)卡才能實現(xiàn)與計算機的連接，是計算機與局域網(wǎng)相互連接的惟一接口。從目前 中小企業(yè)局域網(wǎng) 建設的實際情況來看，工作站網(wǎng)卡選擇 PCI 總線的10M/100Mbit/s 自適應網(wǎng)卡最適合。 2．交換機 由交換機構建的交換式網(wǎng)絡系統(tǒng)不僅擁有高速的傳輸速率，而且交換延時很小，使得信息的傳輸效率大大提高，適合于大數(shù)據(jù)量并且使用非常頻繁的網(wǎng)絡通信，被廣泛應用于各種類型的多媒體和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡。交換機具有很強的網(wǎng)絡管理功能，它能自動根據(jù)網(wǎng)絡通信的使用情況來動態(tài)管理網(wǎng)絡，因為交換機采用 了獨享網(wǎng)絡帶寬的設計。 3．路由器 路由器除了有連接不同的網(wǎng)絡物理分支和不同的通信媒介、過濾和隔離網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流及建立路由表，還有控制和管理復雜的路徑、控制流量、分組分段、防止網(wǎng)絡風暴及在網(wǎng)絡分支之間提供安全屏障層等到功能。根據(jù)路由設備的組成可以分為軟路由和硬路由。根據(jù)路由表的設置方式可以將路由器分為靜態(tài)的和動態(tài)的。路由器工作在網(wǎng)絡層，因此它可以在網(wǎng)絡層交換和路由數(shù)據(jù)幀，訪問的是對方的網(wǎng)絡地址。當數(shù)據(jù)幀到達路由器后，路由器查看數(shù)據(jù)幀的目標地址，并在路由表查看到達目標地址的路徑，根據(jù)路徑的代價，選擇一條最佳的路徑 ，然后把數(shù)據(jù)幀沿這條路徑發(fā)送給目標地址。 4．傳輸介質 網(wǎng)絡要求把各個獨立的計算機連接起來的，這樣就必然要求有一種介質將計算機連接起來，這就是傳輸介質，局域網(wǎng)的傳輸介質可分為有線介質和無線介質兩種，一般情況下都是用有線介質的，因為它的穩(wěn)定性高，連接可靠，無線介質只是在特殊環(huán)境下才使用的傳輸方式。常用的有線介質主要有以下幾類。 5．雙絞線 雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質。雙絞線由兩根具有絕緣保護層的銅導線組成。把兩根絕緣的銅導線按一定密度互相絞在一起，可降低信號干擾的程度，青島濱海學院網(wǎng)絡工程專業(yè)畢業(yè) 設計 9 每一根導線在傳輸中輻射的 電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消，與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制，但價格較為低廉。目前，雙絞線可分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線。 6．光纖 光纖是一種直接為 50~100um 的柔軟的、能傳導光波的介質，一般由玻璃制造。光纖分為：傳輸點模數(shù)類分單模光纖 (Single Mode Fiber)和多模光纖 (Multi Mode Fiber)。單模光纖的纖芯直徑很小，在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。多模光纖是在給定的工作波長上，能以多個模式同 時傳輸?shù)墓饫w，與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。 2 需求分析 對企業(yè)網(wǎng)絡的設計，首先需要進行對象研究和需求調(diào)查，弄清企業(yè)發(fā)展的特點，明確系統(tǒng)建設的需求和條件；其次在應用需求分析的基礎上，確定企業(yè)網(wǎng)絡的服務類型，進而確定系統(tǒng)建設的具體目標，包括網(wǎng)絡設施、站點設置和管理等方面的目標；第三，確定網(wǎng)絡拓撲結構和功能，根據(jù)應用需求、建設目標和企業(yè)主要建筑分布特點，進行系統(tǒng)分析和設計；第四，確定技術設計的原則要求，如在軟硬件選型、布線設計、網(wǎng)絡設備選擇等方面的標準和要求；第五，規(guī)劃安排企業(yè)網(wǎng)絡布線的實施步驟。 中小企業(yè)特點及組網(wǎng)原則 中小企業(yè)網(wǎng)絡特點 （ 1）高性能，全交換 一般的中小企業(yè)在核心層肯定要支持目前主流的千兆位以太網(wǎng)接入，在匯聚層，為了滿足一些特殊應用的高帶寬需求，可以采用 GEC 鏈路聚合技術。在核心層和匯聚層基本上都必須采用第三層交換機，使得路由器專注于處理廣域網(wǎng)流量。 （ 2）網(wǎng)絡結構更復雜 在企業(yè)網(wǎng)絡中，核心層和匯聚層通常采取冗余連接，這樣可進一步提高網(wǎng)絡的可用性。 （ 3）靈活、高效、可靠的廣域網(wǎng)連接 在企業(yè)網(wǎng)絡中，廣域網(wǎng)應用更加多樣化，一般要求邊界路由器設備支持多種廣域網(wǎng)接入方式，如： ISDN、 DDN、 FR 和 ATM 等。并且支持幾十個、上百個移動用戶的遠青島濱海學院網(wǎng)絡工程專業(yè)畢業(yè) 設計 10 程撥號訪問，也就是要有遠程訪問服務器功能。 （ 4）可擴展性強 可擴展性方面主要是通過級聯(lián)、堆棧、集群和功能模塊來實現(xiàn)。 （ 5）系統(tǒng)安全，保密性高 因為這種規(guī)模的企業(yè)網(wǎng)絡用戶通常是需要與分支機構、合作伙伴等的廣域網(wǎng)進行連接（如 VPN 連接），所以在安全性方面要求高。 網(wǎng)絡組建基本原則 （ 1）先進性原則 （ 2）實用性原則 （ 3）可靠性原則 （ 4）經(jīng)濟性原則 （ 5）開放性原則 （ 6）可擴充性原則 （ 7）可管理性原則 （ 8）安全性原則 （ 9）易用 性原則 背景分析 榮新 IT 培訓中心 —— 中國領先 IT 培訓機構，它在北京總共有三處高端 IT 技術實訓基地，分部位于北京教育考試院 D 座辦公樓（總部）、西城區(qū)百萬莊東口華云寫字樓（分部 1）、石景山區(qū)圖書館三層（分部 2）。總計教學面積 1200 平米，同時在校人數(shù) 400人左右?？偛堪ㄎ鍌€部門：財務部（ 8 人）、教務部（ 8 人）、教學部（ 15 人）、咨詢部（ 18 人）、市場部（ 20 人）。分部距離總部位置較遠，兩個分部布局相同，都包括三個部門：財務部（ 4 人）、教務部（ 4 人）、教學部（ 18 人）。各部門作用：財務部是準確、及時、 有效的核算培訓中心經(jīng)營情況，合理籌劃資金的使用等；教學部負責老師招聘、培訓管理，保證教育質量；教務部負責學生、老師排課，保證教學順利進行；咨詢部負責學員接待、咨詢，促成成交，也會主動電話營銷約訪學員上門；市場部負責市場推廣，提高培訓機構的知名度，保證學員訪量。 預計各部門信息接入點分布情況如表 21 信息接入點分布表 表 21 信息接入點分布表 青島濱海學院網(wǎng)絡工程專業(yè)畢業(yè) 設計 11 部門 信息點數(shù)（個） 預留節(jié)點 總計 總部 教學區(qū) 240 24 350 財務部 8 2 教務部 8 2 教學部 15 5 咨詢部 18 4 市場部 20 2 分部 1 教學區(qū) 80 8 122 財務部 4 2 教務部 4 2 教學部 18 4 分部 2 教學區(qū) 80 8 122 財務部 4 2 教務部 4 2 教學部 18 4 總計 594 培訓中心的總部和分部的各個部門均位于同大廈的不同辦公室內(nèi)，并且總部與分部相距較遠，為了達到總部與分部的通信，并考慮到成本問題，初步考慮采用 VPN 隧道技術來實現(xiàn)總部與分部的通信。 需求分析 1．網(wǎng)絡需求 該培訓中心網(wǎng)絡建設中的網(wǎng)絡需求與大部分的企 業(yè)網(wǎng)絡需求是相同的，大體上有以下幾點： （ 1）滿足企業(yè)信息化的要求，為各類應用系統(tǒng)提供方便、快捷的信息通路。 （ 2）良好的性能，能夠支持大容量和實時性的各類應用。 （ 3）能夠可靠地運行，較低的故障率和維護要求。 （ 4）提供安全機制，滿足保護企業(yè)信息安全的要求。 （ 5）具有較高的性價比。 （ 6）用戶使用簡單、維護容易 （ 7）網(wǎng)絡安全需求：中小企業(yè)的網(wǎng)絡安全指的主要是對各服務器進行授權訪問，對所有服務器進行并對防護，數(shù)據(jù)備份，對企業(yè)內(nèi)部計算機進行統(tǒng)一式集中式的管理，青島濱海學院網(wǎng)絡工程專業(yè)畢業(yè) 設計 12 以及遠程及移動用戶對公司內(nèi)部網(wǎng)絡的安全訪問等。 2．系統(tǒng)需求 系統(tǒng)的設計要求采用開放的技術和標準，選擇主流的操作系統(tǒng)及應用軟件，保障系統(tǒng)能夠適應未來幾年公司的業(yè)務發(fā)展需求，便于網(wǎng)絡的擴展和企業(yè)的結構變更。 （ 1）易于配置：所有的客戶端和服務器系統(tǒng)應該是易于配置和管理的，并保障客戶端的方便使用。 （ 2）更廣泛的設備支持：所有操作系統(tǒng)及選擇的服務應金陵廣泛地支持各種硬件設備。 （ 3）可管理性：系統(tǒng)中應提供盡量多的管理方式和管理工具，便于系統(tǒng)管理員在任何位置方便地對整個系統(tǒng)進行管理。 （ 4）安全性：在系統(tǒng)的設計、實現(xiàn)及應用上采用多種安全手段保障網(wǎng)絡安全。 3．應用需求 WWW 服務器： WWW 服務器主要功能是提供網(wǎng)上信息瀏覽服務，是 Inter 目前發(fā)展最快和目前用的最廣泛的服務。 FTP 服務器：為了企業(yè)內(nèi)部能夠輕松進行文件數(shù)據(jù)交換，權限分配， FTP 服務器是十分必要。 DNS 服務器：計算機網(wǎng)絡間的通信首先必須由 DNS 將域名解析為 IP 地址，為了公司內(nèi)部網(wǎng)絡之間能夠通信， DNS 為員工訪問內(nèi)部網(wǎng)絡提供域名解析，同時也提高了網(wǎng)絡訪問速度和準確度。 郵件服務器：為了通信的安全、便捷，需要為企業(yè)架設一臺郵件服務器。 DHCP 服務器： DHCP 指的是由服務器控制一段 IP 地址范圍 ，客戶機登錄服務器時就可