【正文】 圖 44 一個自治系統(tǒng)劃分的情況 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 1．外部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì) 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議是自治系統(tǒng)間的路由協(xié)議，它交換的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性信息提供了足夠的信息來檢測路由回路并根據(jù)性能優(yōu)先和策略約束對路由進(jìn)行決策。 ? 方式三 系統(tǒng)啟動時(shí)，從與本路由器直接相連的各網(wǎng)絡(luò)地址中，推導(dǎo)出一組初始路由。 如果路由器收到新更新信息 ， 且把跳數(shù)值加 1后成為16， 就認(rèn)為該目的網(wǎng)絡(luò)不可到達(dá) 。 同時(shí)記錄該路由器可以到達(dá)的目的網(wǎng)絡(luò)或目的主機(jī)的矢量標(biāo)識 。 （ 2）域間路由選擇協(xié)議 它包含路由選擇的策略，但它不大可能在Inter上代替邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議。 （ 6）內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由選擇協(xié)議 是一種距離向量路由選擇協(xié)議，由 Cisco公司開發(fā)。 （ 3）優(yōu)先開放最短路徑 它是一種鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議，它優(yōu)于路由選擇信息協(xié)議。自治系統(tǒng)的想法是把 Inter的路由分成兩層。 2．穩(wěn)定、公平 在網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浜屯ㄐ帕肯鄬Ψ€(wěn)定的情況下，路由算法收斂于一個較好的解，并且算法應(yīng)該對所有的用戶都是公平的。 圖 42即為 CIDR的路由匯聚圖。 路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議提供的功能 ， 自動學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況 ， 在需要時(shí)自動計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂?。 （ 6）花費(fèi) 花費(fèi)即為分組傳輸過程中的開銷。當(dāng)然，時(shí)間越短，即時(shí)延越小，也說明這個路徑越好。分組轉(zhuǎn)發(fā)可以分為直接轉(zhuǎn)發(fā)與間接轉(zhuǎn)發(fā)兩種。IPv6在中國的發(fā)展也是不容易的，運(yùn)營商比較看重眼前的利益，一般會采用技術(shù)成熟的產(chǎn)品來組網(wǎng)，所以 IPv6的商業(yè)發(fā)展前景并不明朗。零壓縮只能用于壓縮冒號十六進(jìn)制符號中一個連續(xù)的 16 位段。 結(jié)果表示被稱為冒號十六進(jìn)制 。 ? 零售店的 LAN： ，其可分配的地址空間為 ~，其中 D=1~30，S=1~240。 ? 總部到分部的連接： +、 +，其中 D=1~30。其分部的可分配地址空間如表 39所示。 （ 4）從需求分析已知，該公司網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的子網(wǎng) 數(shù)多于其主機(jī)數(shù)，所以 32位標(biāo)準(zhǔn)地址結(jié)構(gòu)為： 8位網(wǎng)絡(luò)號、 16位子網(wǎng)號與 8位主機(jī)號。 （ 3）各個銷售與配送部門有 2個 LAN，一個用于銷售管理，其連接的計(jì)算等設(shè)備最多為 90臺；一個用于配送管理；另外還有一個用來連接 2個 LAN與公司總部級下屬零售店 （ 4）每個零售店 1個 LAN，最多連接 14臺計(jì)算機(jī)。 2．案例分析 （ 1）需求 （ 2）選擇可變長度的子網(wǎng)掩碼 （ 3）三個子網(wǎng) IP的地址空間 圖 37 使用 VLSM技術(shù)的子網(wǎng)劃分結(jié)構(gòu) CIDR地址規(guī)劃 設(shè)一個公司獲得的了 ，要將其分成 16個大小相等的較的地址塊，規(guī)劃步驟如下： （ 1）計(jì)算出所要占用的主機(jī)號中的位數(shù) 由于，所以對于這個地址塊的劃分需要占用后14位主機(jī)號中的前 4位，可以實(shí)現(xiàn)將其 16等分為大小相等的地址塊。 圖 36 為 NAT工作原理示意圖 3． NAT的技術(shù)類型 （ 1）靜態(tài) NAT （ 2）動態(tài)地址 NAT （ 3）網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換 NAPT 4． NAT技術(shù)的局限性 （ 1）違反了 IP地址的設(shè)計(jì)原則 （ 2）使 IP協(xié)議從面向無連接變成面向連接 （ 3）與其他協(xié)議工作時(shí)經(jīng)常需要修改 （ 4）破壞了各層獨(dú)立的原則 ※ 重點(diǎn)提示： NAT的主要思路即為每一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分配一個或少量的 IP地址用于傳輸流量到Inter，在這個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部的每一臺主機(jī)分配一個能夠在 Inter上使用的保留的專用 IP地址。它將創(chuàng)建一個簡單入口把重 疊的外部全局地址翻譯成外部局部地址。 NAT路由器再使用內(nèi)部局部地址和端口查詢數(shù)據(jù)表做出響應(yīng)。它們就用于公司的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信，如果要訪問外部的Inter主機(jī)，要運(yùn)行 NAT的主機(jī)或路由器將內(nèi)部的專用 IP地址轉(zhuǎn)換為全局的 IP地址。 ※ 重點(diǎn)提示： CIDR的研究思路主要是將剩余的IP地址以可變大小的分塊方法進(jìn)行分配，而不按標(biāo)準(zhǔn)的地址分類規(guī)則分配。 4． CIDR的技術(shù)特點(diǎn) （ 1）它區(qū)別于一般的標(biāo)準(zhǔn)分類 IP地址概念的“網(wǎng)絡(luò)前綴”，代替的原來的“網(wǎng)絡(luò)號 +主機(jī)號”的結(jié)構(gòu)，形成了無分類的結(jié)構(gòu)，即表示為“網(wǎng)絡(luò)前綴 +主機(jī)號”的二級地址結(jié)構(gòu)，也不再使用“子網(wǎng)”的概念。 1993年， CIDR技術(shù)被提出， RFC151 1518和1519對其進(jìn)行了定義并且形成了 Iner的建議標(biāo)準(zhǔn)。 3． 子網(wǎng)掩碼的概念 它是一種用來指明一個 IP地址的哪些位標(biāo)識的是主機(jī)所在的子網(wǎng)以及哪些位標(biāo)識的是主機(jī)的位掩碼。 （ 2） B類地址的主機(jī)長度為 16位，即一個網(wǎng)絡(luò)中可以允許有 6萬多個結(jié)點(diǎn)，由經(jīng)驗(yàn)得到，一般使用 B類地址的網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)數(shù)都不超過 50臺。使用 CIDR時(shí)，每個 IP地址都有網(wǎng)絡(luò)前綴，它標(biāo)識了網(wǎng)絡(luò)的總數(shù)或單獨(dú)一個網(wǎng)絡(luò)。將一個網(wǎng)絡(luò)劃分為子網(wǎng)，采用借位的方式，從主機(jī)位最高位開始借位變?yōu)樾碌淖泳W(wǎng)位，所剩余的部分則仍為主機(jī)位。 IP地址劃分技術(shù)研究與發(fā)展 IP地址的劃分共分為四個階段。在任何情況下，路由器都不轉(zhuǎn)發(fā)目的地址為受限的廣播地址的數(shù)據(jù)報(bào)，這樣的數(shù)據(jù)報(bào)僅出現(xiàn)在本地網(wǎng)絡(luò)中。 （ 2） B類地址 一個 B類 IP地址使用兩個 8位位段表示網(wǎng)絡(luò)號，另外兩個 8位位段表示主機(jī)號。 IP地址分成五類，分別為： A 類地址、 B 類地址、 C 類地址與特殊地址。 IP地址的標(biāo)準(zhǔn)分類 基本的 IP地址是分成 8位一個單元的 32位二進(jìn)制數(shù)。 ? A級：可驗(yàn)證訪問控制 （ 4）網(wǎng)絡(luò)信息安全 ? 網(wǎng)絡(luò)信息安全特點(diǎn)為： ? 相對性：安全是相對的，沒有絕對的安全 ? 綜合性：涉及管理及技術(shù)多個層面 ? 網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品的單一性 ? 動態(tài)性：技術(shù)跟進(jìn)和維護(hù)支持的重要性 ? 管理難度大 ? 黑盒性 （ 5）垃圾郵件 （ 6）網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部安全防范 （ 7）網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)備份與災(zāi)難恢復(fù) 2． 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)原則 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)要從下面幾個方面來考慮： （ 1）從全局考慮 （ 2）從整體考慮 （ 3）從系統(tǒng)的有效性與實(shí)用性考慮 （ 4）從安全等級考慮 根據(jù)數(shù)據(jù)和信息的保密性與安全要求，要對數(shù)據(jù)和用戶甚至設(shè)備進(jìn)行分等級： ? 數(shù)據(jù)：分為絕密、機(jī)密和公開 ? 用戶：分為網(wǎng)絡(luò)管理員、網(wǎng)絡(luò)用戶，其網(wǎng)絡(luò)用戶也應(yīng)該為其分配不同的權(quán)限 ? 設(shè)備：核心設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備、普通設(shè)備、 （ 5） 從系統(tǒng)的自主性與可控性考慮 （ 6） 從系統(tǒng)安全有價(jià)考慮 第 3章 IP地址及其規(guī)劃 本章要點(diǎn) : ? IP地址的概念 ? IP地址劃分技術(shù)研究與發(fā)展 ? IP地址規(guī)劃 IP地址的概念 IPv4地址概念 IP地址只是 32位二進(jìn)制數(shù)字。 3．服務(wù)器的選型原則 服務(wù)器選擇型的主要原則包括以下三點(diǎn)： （ 1）根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)選擇原則 （ 2）根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)選擇原則 （ 3）根據(jù)技術(shù)成熟度選擇原則 網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì) 1． 網(wǎng)絡(luò)安全問題 （ 1）網(wǎng)絡(luò)防攻擊 （ 2）網(wǎng)絡(luò)防病毒 我們一般需要考慮在每一種需要防護(hù)的平臺上都部署防病毒軟件。 ※ 重點(diǎn)提示： 服務(wù)器的種類繁多，其分類方式也多種樣，常用的分類方式有：按按應(yīng)用層次劃分、按服務(wù)器的處理器架構(gòu)劃分、按服務(wù)器應(yīng)用的角度來劃分、按服務(wù)器按用途劃分、按服務(wù)器的機(jī)箱結(jié)構(gòu)來劃分。 ② 中間件與通用數(shù)據(jù)庫接口技術(shù)，使客戶可利用Web瀏覽器訪問應(yīng)用服務(wù)器，該應(yīng)用服務(wù)器的后端連接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，這一點(diǎn)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的結(jié)構(gòu)是不同的，前者采用的是用戶、數(shù)據(jù)服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器三層結(jié)構(gòu)，而后者采用的是客戶與服務(wù)器構(gòu)架的二層結(jié)構(gòu) 。 ? 第四層交換機(jī) 應(yīng)用于 OSI/RM的第四層，現(xiàn)在在實(shí)際應(yīng)用中使用較少。 （ 4）從交換機(jī)的結(jié)構(gòu)劃分 ? 固定端口交換機(jī) 端口數(shù)目固定不變，只能提供數(shù)量有限類型固定的端口。 ? 校園交換機(jī) 一般作為網(wǎng)絡(luò)的主干交換機(jī)，用于較大型的網(wǎng)絡(luò)。 ?快速以太網(wǎng)交換機(jī) 用于 100Mb/s快速以太網(wǎng) ?千兆以太網(wǎng)交換機(jī) 它的帶寬可達(dá) 1000Mb/s，一般用于大型網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng)。 圖 26 中型規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 路由器的指標(biāo)一般有：全雙工線速轉(zhuǎn)發(fā)能力、設(shè)備及端口的吞吐量、背靠背幀數(shù)、路由表能力、背板能力、丟包率、時(shí)延及時(shí)延抖動、內(nèi)部時(shí)鐘精度、冗余、網(wǎng)管類型與能力、突發(fā)處理能力及可靠性與可用性等。 ※ 重點(diǎn)提示： 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)包括核心層、匯聚層與接入層。 1． 核心層 核心層的網(wǎng)絡(luò)要承擔(dān)整個網(wǎng)絡(luò) 50%以上的流量，它是網(wǎng)絡(luò)的大動脈。若垂直電纜的長度超過 100m則要將其換成多模光纖。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)必須能滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)中的要求，主要包括先進(jìn)性與實(shí)用性原則、可維護(hù)性原則、可擴(kuò)展性原則、先進(jìn)性原則、安全保密原則以及經(jīng)濟(jì)性原則。 網(wǎng)絡(luò)安全性需求分析 網(wǎng)絡(luò)的安全性，主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、完整性和保密性。同時(shí)提出網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)以及核心層、匯聚層與接入層的組合以及使用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)的撲拓結(jié)構(gòu)來確定網(wǎng)絡(luò)的總體需求。 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特點(diǎn) 1． 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) （ 1） RDBMS（關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)） 如 Oracle、 MS SQL Server等，它是支持關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，一般由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束三部分組成，它一般是為財(cái)務(wù)管理、人事管理， OA系統(tǒng)應(yīng)用等提供后臺的數(shù)據(jù)支持。 部門 人數(shù) 業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 圖書館 6 查詢 借書、還書登記 預(yù)約 新書上架 借書、還書、預(yù)約數(shù)據(jù) 每天平均發(fā)生 100筆 每筆數(shù)據(jù)量為 30KB 保留時(shí)間兩周至一個月 60%數(shù)據(jù)量在學(xué)校圖書館局域網(wǎng)內(nèi)傳輸 40%在校園內(nèi)部局域網(wǎng)內(nèi)傳輸 財(cái)務(wù)部 30 報(bào)銷 交款 匯款 稅務(wù) 固定資產(chǎn)管理 財(cái)務(wù)報(bào)表數(shù)據(jù) 明細(xì)帳目數(shù)據(jù) 總帳數(shù)據(jù) 每天平均 200筆 每筆數(shù)據(jù)量為 100KB 保留時(shí)間 20年 80%數(shù)據(jù)量在校財(cái)務(wù)部局域網(wǎng)內(nèi)傳輸 15%在校園內(nèi)部局域網(wǎng)內(nèi)傳輸 5%傳送上級主管部門或相關(guān)單位 教務(wù)部 57 學(xué)生檔案 老師檔案 課程安排 出國辦理 人事檔案數(shù)據(jù) 課程檔案數(shù)據(jù) 教師學(xué)生出國檔案數(shù)據(jù) 每天平均 5筆 每筆數(shù)據(jù)量為 10Mb 保留時(shí)間 20年 50%數(shù)據(jù)量在校園內(nèi)部局域網(wǎng)內(nèi)傳輸 35%在教務(wù)部局域網(wǎng)內(nèi)部傳輸 15%傳送上級主管部門或相關(guān)單位 表 22 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求調(diào)查表的示例 需求分析 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)點(diǎn) 1．地理位置及建筑環(huán)境調(diào)查 了解結(jié)點(diǎn)的位置、數(shù)量等信息。 表 21 為用戶需求調(diào)研表 用戶需求 主要內(nèi)容 地點(diǎn) 圖書館 人數(shù) 8 兩年內(nèi)人員變動 177。 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 ? 圖 22為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 用戶需求 以下是進(jìn)行用戶需求調(diào)研的主要內(nèi)容： （ 1） 了解用戶對整個應(yīng)用系統(tǒng)所期望達(dá)成的目標(biāo)，要對用戶的商業(yè)目標(biāo)和解決方案的約束進(jìn)行全面分析。前者包括有 Oracle、 MS SQL Server等，后者主要包括等 Java、 Visual C++、 Visual Basic、 Delphi等。 （ 3）操作系統(tǒng)可同時(shí)支持多個 CPU，這樣可以減少程序處理時(shí)間以提高操作系統(tǒng)性能。 關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對供電系統(tǒng)的要求是很嚴(yán)格的，一般是用專門的供電系統(tǒng)，因?yàn)樗哂休^好的穩(wěn)壓同時(shí)帶有備用電源與供電智能管理。光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。 （ 2）按接口角度分：可分為內(nèi)置式、外置式和交互式機(jī)頂盒三種 （ 3）按傳輸方式分：可分為雙向?qū)ΨQ式傳輸和非對稱式傳輸。 xDSL具有以下特征： （ 1） 與話音工作于不同頻段，基本不影響電話的正常使用，話音所占頻帶為 0－ 4KHz； xDSL調(diào)制頻帶為 － 1MHz。 （ 5）對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng) （ 6）組網(wǎng)能力強(qiáng) （ 7）可采用 HDSL、 ADSL、有源或無源光網(wǎng)絡(luò)、HFC和無線網(wǎng)等多種接入技術(shù)。 ※ 重點(diǎn)提示： 作為用戶接入鋼的主要有三類：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信通信網(wǎng)與廣播電視網(wǎng)。它是泛指用戶網(wǎng)絡(luò)接口（ UNI）與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（ SNI）間實(shí)現(xiàn)傳送承載功能的實(shí)體網(wǎng)絡(luò)。 21世紀(jì)初，提出了光以太網(wǎng)的概念，它的技術(shù)核心是：利用光纖的巨大帶寬資源和以太網(wǎng)的成熟與易用為運(yùn)營商建造新一代的寬帶城域接入網(wǎng)。寬帶城域網(wǎng)管理與運(yùn)營的關(guān)鍵技術(shù)包括：帶寬管理、服務(wù)質(zhì)量 QoS、網(wǎng)絡(luò)管理、用戶管理、多業(yè)務(wù)接入