【導(dǎo)讀】與本研究成果相關(guān)的所有人所做出的任何貢獻(xiàn)均已在論文（設(shè)計(jì)）中作了明確的說。明并表示了謝意。本人授權(quán)許昌學(xué)院可以將畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫。進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。本人論文（設(shè)計(jì)）中有原創(chuàng)性數(shù)據(jù)需要保密的部分為：。為了使高校學(xué)生能夠掌握相關(guān)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)以及提高實(shí)踐動(dòng)手能力，本設(shè)計(jì)編制了五章。設(shè)計(jì)中通過“拓?fù)鋱D的設(shè)計(jì)、IP地址規(guī)劃、檢測網(wǎng)線、連接并配置網(wǎng)。問題，來闡述整個(gè)設(shè)計(jì)過程。其中所應(yīng)用、配置的具體協(xié)議在實(shí)際使用中是很常見的，因此。它途徑不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，以增強(qiáng)自己的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)水平。此次工程的施工技術(shù)、施工工程管理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)測試技術(shù)、工程驗(yàn)收和管理維護(hù)等內(nèi)容。Keywords：NetworkProtocol；Topology；Router；Switch；

　　

【正文】 戶實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)。除此之外，此交換機(jī)還具備多個(gè)專用堆疊接口，可以滿足樓層，樓宇內(nèi)多個(gè)交換機(jī)高性能匯聚的需要。 冗余 /負(fù)載均衡設(shè)計(jì) 冗余和負(fù)載均衡的設(shè)計(jì)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的重要部分，是保證網(wǎng)絡(luò)整體可靠性能的重要手段。但是投資也將增加。部分企業(yè)網(wǎng)在早期的建設(shè)中由于成本的原因并未在設(shè)計(jì)中考慮到冗余的問題，而在優(yōu)化工作中則需從網(wǎng)絡(luò)鏈路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備兩方面著手。冗余和負(fù)載均衡設(shè)計(jì)可以貫穿整個(gè)層次化結(jié)構(gòu)。我們采用了 PVST（每 vlan 生成樹協(xié)議）技術(shù)，防止了環(huán)路，實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡，數(shù)據(jù)的備份和冗余。萬一網(wǎng)絡(luò)中 某條路徑失效時(shí)，冗余鏈路可以提供另一條路徑，使網(wǎng)絡(luò)能夠及時(shí)的正常運(yùn)行。 服務(wù)器冗余設(shè)計(jì) 企業(yè)網(wǎng)中服務(wù)器、大型機(jī)，如網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器， SQL Server 服務(wù)器，其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)對(duì)于企業(yè)來說至關(guān)重要，一些核心數(shù)據(jù)被視為企業(yè)的生命。一方面它對(duì)企業(yè)的重要性毋庸置疑，另一方面，由于這些數(shù)據(jù)的性質(zhì)決定了其較大的被訪問量，這個(gè)對(duì)服務(wù)器提出了穩(wěn)定和快速的要求。為此，我們采用的是輪詢的方法， 輪詢是基站為終端分配帶寬的一種處理流程，這種分配可以是針對(duì)單個(gè)終端或是一組終端的。輪詢是基于終端的，帶寬的請(qǐng)求總是基于 CID，而 分配則是基于終端。為一組終端和連接分配帶寬實(shí)際上是定義帶寬請(qǐng)求競爭機(jī)制，這種分配不是使用一個(gè)單獨(dú)的消息，而是上行鏈路映射消息中包含的一系列分配機(jī)制，這樣使得每個(gè)服務(wù)器都能夠更好、更快的工作，提高了工作效率，更充分的利用了每個(gè)服務(wù)器。 本網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)具備有多臺(tái)服務(wù)器設(shè)備，包括 DB SERVER 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器， WEB 等應(yīng)用服務(wù)器， NEWS， MALL 等通訊服務(wù)器以及多媒體服務(wù)器等。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則 作為一家優(yōu)秀的系統(tǒng)集成商，向用戶提供的不僅僅是設(shè)備，而是整套的技術(shù)與服務(wù)。 本方案的設(shè)計(jì)將在追求性能優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)實(shí)用 的前提下，本著嚴(yán)謹(jǐn)、慎重的態(tài)度，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備選擇、系統(tǒng)應(yīng)用、技術(shù)服務(wù)和實(shí)施過程等方面綜合進(jìn)行系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，力圖使該系統(tǒng)真正成為符合該集團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 在網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中，本方案嚴(yán)格遵守以下原則： . . 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)、還是集成，均以適用為第一宗旨，在系統(tǒng)充分適應(yīng)企業(yè)信息化的需求的基礎(chǔ)上進(jìn)而再來考慮其他的性能。該系統(tǒng)所包含的內(nèi)容很多，必須能將各種先進(jìn)的軟硬件設(shè)備有效地集成在一起，使系統(tǒng)的各個(gè)組成部分能充分發(fā)揮作用，協(xié)調(diào)一致的進(jìn)行高效工作。 只有支持標(biāo)準(zhǔn)性和 開放性的系統(tǒng)，才能支持與其它開放型系統(tǒng)一起協(xié)同工作，在網(wǎng)絡(luò)中采用的硬件設(shè)備及軟件產(chǎn)品應(yīng)該支持國際工作標(biāo)準(zhǔn)或事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，以便能和不同廠家的開放性產(chǎn)品在同一網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)存在。通信中采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議使不同的操作系統(tǒng)與不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及不同的網(wǎng)絡(luò)之間順利進(jìn)行通訊。 系統(tǒng)所有的組成要素均應(yīng)充分地考慮其先進(jìn)性。不能一味地追求實(shí)用而忽略先進(jìn)，只有將當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)和我們的實(shí)際應(yīng)用要求緊密結(jié)合，才能獲得最大的系統(tǒng)性能和效益。網(wǎng)絡(luò)的安全事關(guān)重要，在某些情況下，寧可犧牲系統(tǒng)的部分功能也必須保證系統(tǒng)安全。 作為信息系統(tǒng)基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置及帶寬應(yīng)能充分地滿足網(wǎng)絡(luò)通信的需要。網(wǎng)絡(luò)硬件體系結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中能經(jīng)過較長時(shí)間的考驗(yàn)，在運(yùn)行速度和性能上都應(yīng)是穩(wěn)定可靠的、擁有完善的、實(shí)用的解決方案，并通到較多的第三方開發(fā)商和用戶在全球的廣泛支持和使用。同時(shí)，應(yīng)從長遠(yuǎn)的技術(shù)發(fā)展來選擇具有很好前景的、較為先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，以適應(yīng)系統(tǒng)未來的發(fā)展需要。 可靠性也是衡量一個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。在確保系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中單獨(dú)設(shè)備穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的前提下，還需要考慮網(wǎng)絡(luò)整體的容錯(cuò)能力、安全性及穩(wěn)定性，使系 統(tǒng)出現(xiàn)問題和故障時(shí)能迅速地修復(fù)。因此需要采取一定的預(yù)防措施，如對(duì)關(guān)鍵應(yīng)用的主干設(shè)備考慮有適當(dāng)?shù)娜哂唷?yīng)急處理信息系統(tǒng)能夠全體候工作，達(dá)到每周 7*24 小時(shí)工作的要求。一個(gè)高可用性的系統(tǒng)才能使用戶的投資真正得到回報(bào)。 整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的互連設(shè)備，應(yīng)是使用方便、操作簡單易學(xué)，并便于維護(hù)。對(duì)復(fù)雜和龐大的網(wǎng)絡(luò)，要求有強(qiáng)有力的網(wǎng)絡(luò)管理手段，以便合理的管理網(wǎng)絡(luò)資源，監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)及控制網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，因此，網(wǎng)絡(luò)所選的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)支持多種協(xié)議，管理員能方便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理、維護(hù)甚至修復(fù)。 在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)時(shí)，必須 充分考慮整個(gè)系統(tǒng)的便于維護(hù)性，以使系統(tǒng)萬一發(fā)生故障時(shí)能提. . 供有效手段及時(shí)進(jìn)行恢復(fù)，盡量減少損失。 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)具有可擴(kuò)展性即網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)必須在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)容量與處理能力、物理接連、產(chǎn)品支持等方面具有擴(kuò)充與升級(jí)換代的可能，采用的產(chǎn)品要遵循通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以便不同的設(shè)備能方便靈活地接連入網(wǎng)并滿足系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)充的要求。 為了使所實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能夠在應(yīng)用發(fā)生變化的情況下保護(hù)原有的開發(fā)投資，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)將系統(tǒng)按功能做成模塊化，可根據(jù)需要增加和刪除功能模塊。 第三 章 網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)總體拓?fù)鋱D 考慮到總公司的實(shí)際需求，建議采用兩臺(tái) Cisco Catalyst3560 做雙機(jī)熱備，用 Cisco 專有熱備份路由協(xié)議技術(shù)（ HSRP），根據(jù)需求配置成多組 HSRP；同時(shí)雙機(jī)還可以做負(fù)載均衡。這樣設(shè)計(jì)不但保證網(wǎng)絡(luò)的高可用性和穩(wěn)定性，還能夠充分利用現(xiàn)有設(shè)備的資源，以避免單臺(tái)核心設(shè)備的負(fù)載太重而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)性能問題。 如上圖所示，整體網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)功能劃分為總部核心網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)聯(lián)接入包括辦公網(wǎng)絡(luò)、數(shù). . 據(jù)中心、分公司接入等，各區(qū)域相對(duì)獨(dú)立，通過核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。 各區(qū)域可以各自建立交換網(wǎng) 絡(luò)、路由接入、網(wǎng)絡(luò)安全體系，可以有獨(dú)立的安策略、數(shù)據(jù)流量控制等個(gè)體的特性，而需要和其他區(qū)域的設(shè)備進(jìn)行通訊的時(shí)候，則必須遵守核心網(wǎng)絡(luò)區(qū)的策略。 網(wǎng)絡(luò)層次化設(shè)計(jì) 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和網(wǎng)上應(yīng)用量的增長，分布式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和交換已經(jīng)移至用戶級(jí)，由此形成了一個(gè)新的、更適應(yīng)現(xiàn)代的高速 大型網(wǎng)絡(luò)的分層設(shè)計(jì)模型。這種分級(jí)方法被稱為“多層設(shè)計(jì)”。多層設(shè)計(jì)有以下一些好處： ，網(wǎng)絡(luò)容量可隨著日后網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的增加而不斷增大。 ，因此在運(yùn)行和擴(kuò)展過程中進(jìn)行故障查找和排除非常簡單 。 3 層業(yè)務(wù)，包括分段﹑負(fù)載分擔(dān)和故障恢復(fù)等。在分層網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用智能第 3 層業(yè)務(wù)可以大大減少因配置不當(dāng)或故障設(shè)備引起的一般問題。 ，因?yàn)樗Ａ袅嘶诼酚善骱徒粨Q機(jī)的網(wǎng)絡(luò)原有的尋址方案，對(duì)以往的網(wǎng)絡(luò)有很好的兼容性。另外分層結(jié)構(gòu)也能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的故障進(jìn)行很好的隔離。 針對(duì)實(shí)際情況我們可以采用三層結(jié)構(gòu)模型。 三層結(jié)構(gòu)模型劃分為三個(gè)層次，即核心層、分布層、接入層。每個(gè)層次完成不同的功能。 一、 核心層 核心層作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心，其主要功能是高速、 可靠的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 二、 分布層 分布層主要進(jìn)行接入層的數(shù)據(jù)流量匯聚，并對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行訪問控制。包括訪問控制列表、 VLAN 路由等等。 三、 接入層 接入層主要提供最終用戶接入網(wǎng)絡(luò)的途徑。主要是進(jìn)行 VLAN的劃分、與分布層的連接等等。 核心層設(shè)計(jì) 核心交換區(qū)的作用是盡快地提供所有的區(qū)域間的數(shù)據(jù)交換。我們 推薦使用兩臺(tái)CiscoCatalyst 3560交換機(jī)完成此項(xiàng)功能。兩臺(tái) 3560交換機(jī)高性能、可靠性、可用性是我們主要考慮的因素。本區(qū)的安全性可以由邊界防火墻提供，如有需要在 3560 上面可以部署安 全策略，使得核心交換區(qū)的安全性進(jìn)一步地增強(qiáng)。 Cisco Catalyst 3560 系列憑借眾多智能服務(wù)將控制擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)邊緣，其中包括先進(jìn)的服務(wù)質(zhì)量 (QOS)、可預(yù)測性能、高級(jí)安全性和全. . 面的管理。它提供帶 成永續(xù)性的出色控制，將永續(xù)性集成到硬件和軟件中，縮短了網(wǎng)絡(luò)停運(yùn)時(shí)間。 CiscoCatalyst 3560 系列的模塊化架構(gòu)、介質(zhì)靈活性和可擴(kuò)展性減少了重復(fù) 營開支，提高了投資回報(bào)（ ROI），從而在延長部署壽命的同時(shí)降低了擁有成本。 接入層設(shè)計(jì) 接入層交換機(jī)采用思科的 WSC2960 以千兆以太鏈 路和匯聚交換機(jī)相連接，并為用戶終端提供 10/100M 自適應(yīng)的接入，從而形成千兆為骨干，百兆到桌面的以太網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)。辦公系統(tǒng)所需的各種服務(wù)器如辦公自動(dòng)化服務(wù)器、郵件服務(wù)器、 DHCP 服務(wù)器等組成服務(wù)器群，數(shù)據(jù)中心的多種金融系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器 , 連接到匯聚交換機(jī)的千兆模塊上面 ,因此，內(nèi)部的局域網(wǎng)是采用三層結(jié)構(gòu)組建。 內(nèi)聯(lián)接入 內(nèi)聯(lián)接入的作用是用于連接上海期貨機(jī)房和北京辦公網(wǎng)絡(luò)。我們推薦使用兩臺(tái) Cisco 2800系列路由器通過 SDH/DDN線路完成此項(xiàng)功能。由于總部網(wǎng)絡(luò)和分部機(jī)房屬于公司的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的一 部分，因此可信度很高；接入時(shí)主要作用是生產(chǎn)運(yùn)營系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，查詢等等和管理以及監(jiān)控。總結(jié)以上的原因，內(nèi)聯(lián)路由器與核心交換網(wǎng)絡(luò)間不需要配置額外的防火墻。 第四 章 路由設(shè)計(jì) 路由協(xié)議選擇 開放式最短路徑優(yōu)先 （ Open Shortest Path First， OSPF）協(xié)議是一種為 IP 網(wǎng)絡(luò) 開發(fā)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由選擇協(xié)議，由 IETF 開 發(fā)并推薦使用。 OSPF 定義了 5 種分組： Hello 分組用于建立和維護(hù)連接；數(shù)據(jù)庫描述分組初始化路由器的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫；當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中的某部分信息已經(jīng)過時(shí)后，路由器發(fā)送鏈路狀態(tài)請(qǐng)求分組，請(qǐng)求鄰站提供更新信息；路由器使用鏈路狀態(tài)更新分組來主動(dòng)擴(kuò)散自己的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫或?qū)︽溌窢顟B(tài)請(qǐng)求分組進(jìn)行響應(yīng)；由于 OSPF 直接運(yùn)行在 IP 層，協(xié)議本身要提供確認(rèn)機(jī)制，鏈路狀態(tài)應(yīng)答分組是對(duì)鏈路狀態(tài)更新分組進(jìn)行確認(rèn)。 OSPF 協(xié)議 由三個(gè)子協(xié)議組成： Hello 協(xié)議、交換協(xié)議和擴(kuò)散協(xié)議。其中 Hello 協(xié)議負(fù)責(zé)檢查鏈路是否可用，并完成指定路由器及備份指定路由器；交換協(xié)議完成 “ 主 ” 、 “ 從 ” 路由器的指定并交換各自的路由數(shù)據(jù)庫信息；擴(kuò)散協(xié)議完成各路由器中路由數(shù)據(jù)庫的同步維護(hù)。 SPF 算法：最短路徑優(yōu)先（ SPF）路由算法，又稱 Dijkstra 算法， 是 OSPF 路由協(xié)議的基礎(chǔ) 。 所有的 OSPF 路由器并執(zhí)行 SPF 算法，根據(jù)路由器的拓 撲數(shù)據(jù)庫構(gòu)造出來以他自己為根結(jié)點(diǎn)的最短路徑樹。這個(gè)最短路徑樹就生成了路由表。 . . OSPF 協(xié)議主要優(yōu)點(diǎn)： ，開發(fā)了鏈路狀態(tài)選擇協(xié)議。 。 ： （ 1） 快速響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化 ； （ 2） 在網(wǎng)絡(luò)變化時(shí)發(fā)送觸發(fā)更新 ； （ 3） 以較低的頻率發(fā)送定期更新，被稱為鏈路狀態(tài)刷新 （ LSU）。 OSPF 規(guī)定有層次的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)， OSPF 將網(wǎng)絡(luò)分為若干區(qū)域： （骨干區(qū)域）：主要的功能為快速高效的傳輸 IP 分組的 OSPF 區(qū)域，中轉(zhuǎn)區(qū)域?qū)⑵渌愋偷?OSPF 區(qū)域連接起來。 （非骨干區(qū)域）：主要功能是為了連接用戶和資源的 OSPF 區(qū)域 0。所以的常規(guī)區(qū)域必須與骨干區(qū)域相連。 層次化區(qū)域的優(yōu)點(diǎn)：便于管理 ； 最小化路由表 ； 將拓?fù)渥兏绊懴拗圃趨^(qū)域內(nèi) ； 將 LSA變更泛洪限制在范圍內(nèi) 。 OSPF 路由器在完全鄰接之前 ,所經(jīng)過的幾個(gè)狀態(tài) ： Down:此狀態(tài)還沒有與其他路由器交換信息。首先從其 ospf 接口向外發(fā)送 hello 分組，還并不知道 DR(若為廣播網(wǎng)絡(luò) )和任何其他路由器。發(fā)送 hello 分組 使用組播地址 。 Attempt: 只適于 NBMA 網(wǎng)絡(luò) ， 在 NBMA 網(wǎng)絡(luò)中鄰居是手動(dòng)指定的 ， 在該狀態(tài)下路由器將使用 HelloInterval 取代 PollInterval 來發(fā)送 Hello 包 。 Init: 表明在 DeadInterval 里收到了 Hello 包 ， 但是 2Way 通信仍然沒有建立起來 。 twoway: 雙向會(huì)話建立 ， 而 RID 彼此出現(xiàn)在對(duì)方的鄰居列表中。 (若為廣播網(wǎng)絡(luò)：例如：以太網(wǎng) ， 在這個(gè)時(shí)候應(yīng)該選舉 DR、 BDR)。 ExStart: 信息交換初始狀態(tài) ， 在這個(gè)狀態(tài)下 ， 本地路由器和鄰居將建立 Master/Slave關(guān)系 ， 并確定 DD Sequence Number， 路由器 ID 大的的成為 Master。 Exchange: 信息交換狀態(tài) ， 本地路由器和鄰居交換一個(gè)或多個(gè) DBD 分組（也叫 DDP)。 DBD包含有關(guān) LSDB 中 LSA 條目的摘要信息。 Loading: 信息加載狀態(tài) ， 收到 DBD 后 ， 將收到的信息同 LSDB 中的信息進(jìn)行比較。如果DBD 中有更新的鏈路狀態(tài)條目 ， 則向?qū)Ψ桨l(fā)送一個(gè) LSR， 用于請(qǐng)求新的 LSA 。 Full: 完全鄰接狀態(tài) ， 鄰接間的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫同步完成 ， 通過鄰居鏈路狀態(tài)請(qǐng)求列表為空且鄰居狀態(tài) 為 Loading 判斷。 另外 OSPF 還有自己的自制系統(tǒng)即 AS 自治系統(tǒng)（ autonomous system）：一組相互管理. . 下的網(wǎng)絡(luò)，它們共享同一個(gè)路由選擇方法，自治系統(tǒng)由地區(qū)再劃分并必須由 IANA 分配一個(gè)單獨(dú)的 16 位數(shù)字。地區(qū)通常連接到其他地區(qū)，使用路由器創(chuàng)建一個(gè)自治系統(tǒng)。 為了保持骨干區(qū)域與普通區(qū)域的連通性，需要虛鏈路。 虛鏈路 (Virtual Link) 以下 兩種 情況需要使用到虛鏈路 : 。 。 虛鏈接是一個(gè) 邏輯的隧道（ Tunnel） ,配置虛鏈接的一些規(guī)則 : 2 個(gè) ABR 之間 。 2. 虛鏈接所經(jīng)過的區(qū)域叫 Transit Area,它必須擁有完整的路由信息 。 Area 不能是 Stub Area。 ,它增加了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度和加大了排錯(cuò)的難度 。 路由規(guī)劃拓?fù)鋱D IP 地址