33網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計

1、v1、OSI參考模型有幾層？第一和七層是分別什么？v2、TCP/IP概念層有哪幾層？Http和 Tcp協(xié)議對應(yīng)哪一層？回顧應(yīng)用層表示層會話層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理傳輸信道物理傳輸信道系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之間傳遞信息處理文本格式化顯示代碼轉(zhuǎn)換建立、維持、協(xié)調(diào)通信確保數(shù)據(jù)正確發(fā)送決定傳輸路由，處理信息傳遞編碼、編址、傳輸管理硬件連接OSI模型模型自上而下，數(shù)據(jù)變成更小的數(shù)據(jù)包，并且加上一些地址信息，控制信息，錯誤效驗信息等。自下而上，進(jìn)行反向轉(zhuǎn)換，去除添加的信息，將其還原為初始的信息網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)際層傳輸層應(yīng)用層是針對不同物

2、理網(wǎng)絡(luò)的連接形式的協(xié)議例如：Ethernet, ATM負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，路由及地址選擇常用協(xié)議：IP，ARP( 地址解析協(xié)議)確認(rèn)數(shù)據(jù)傳輸及進(jìn)行糾錯處理，常用協(xié)議：TCP，UDP(用戶數(shù)據(jù)據(jù)報協(xié)議)各種服務(wù)及應(yīng)用程序通過該層利用網(wǎng)絡(luò)常用協(xié)議：HTTP, FTP,SMTP(簡單郵件傳達(dá)室輸協(xié)議)等.TCP/IP概念層概念層應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層OSI參考模型參考模型 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)以進(jìn)入千家萬戶，在當(dāng)今的信息社會中，人們不斷地靠計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來處理個人和工作上的事務(wù)，可見人們早已離不開了網(wǎng)絡(luò)，而什么是網(wǎng)絡(luò)呢？肯定的說是由多臺計算機(jī)組成，這么多計算機(jī)按照什么結(jié)構(gòu)連在一起呢？也就是說

3、我們?nèi)绾伟堰@么多計算機(jī)連成一個網(wǎng)絡(luò)呢？今天我們就一起來認(rèn)識-計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計 。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計v 小白家里原來有一臺計算機(jī)采用撥號方式進(jìn)行上網(wǎng)，后來又買了兩臺小白家里原來有一臺計算機(jī)采用撥號方式進(jìn)行上網(wǎng)，后來又買了兩臺計算機(jī)和一臺打印機(jī)，請你設(shè)計如何將三臺計算機(jī)實現(xiàn)同時上網(wǎng)和共計算機(jī)和一臺打印機(jī)，請你設(shè)計如何將三臺計算機(jī)實現(xiàn)同時上網(wǎng)和共用一臺打印機(jī)。用一臺打印機(jī)。調(diào)制解調(diào)器PCISPISP路由器PCPCPC打印機(jī)調(diào)制解調(diào)器ISPISP(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商)v需求分析需求分析 學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心要搬了，其中涉及到校園網(wǎng)的搭建。學(xué)校希望教學(xué)樓里的每一間辦公室都能夠接入網(wǎng)絡(luò)，讓老師們可以更好地收

4、集教學(xué)資源；機(jī)房也接入網(wǎng)絡(luò)，成為學(xué)生們網(wǎng)上學(xué)習(xí)、交流的場所?？墒?，這個校園網(wǎng)該怎樣搭建呢？校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計應(yīng)該如何來分析呢？網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃設(shè)計應(yīng)該如何來分析呢？一、確定網(wǎng)絡(luò)規(guī)模二、選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)三、選擇硬件和軟件網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計的過程網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的需求分析要求完成的工作網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的需求分析要求完成的工作v確定網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模工作站數(shù)量網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍教師、學(xué)生的需求學(xué)校的管理需求安全性成本選擇合適的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以太網(wǎng)（Ethernet） 常用帶寬：10兆、100兆、1000兆令牌環(huán)網(wǎng)（Token Ring）光纖分布數(shù)據(jù)接口（FDDI）異步傳輸模式（ATM）網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的需求分析要求完成的工作網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的需求分析要求

5、完成的工作辦公樓、教學(xué)樓、實驗樓、宿舍樓、計算機(jī)教室網(wǎng)絡(luò)500多臺電腦如何進(jìn)行規(guī)劃呢？二、確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)哥尼斯堡七橋猜想哥尼斯堡七橋猜想十八世紀(jì)，東普魯士的首府哥尼斯堡是一座景色迷人的城市，十八世紀(jì)，東普魯士的首府哥尼斯堡是一座景色迷人的城市，普萊格爾河橫貫城區(qū)，使這普萊格爾河橫貫城區(qū)，使這 座城市錦上添花，顯得更加風(fēng)光旖旋。座城市錦上添花，顯得更加風(fēng)光旖旋。這條河有兩條支流，在城中心匯成大河，在河的這條河有兩條支流，在城中心匯成大河，在河的 中央有一座美麗的小島。中央有一座美麗的小島。河上有七座各具特色的橋把島和河岸連接起來。河上有七座各具特色的橋把島和河岸連接起來。思考：哥尼斯堡七橋猜想

6、哥尼斯堡七橋猜想 城中的居民經(jīng)常城中的居民經(jīng)常沿河過橋散步，沿河過橋散步，于是提出了一個于是提出了一個問題：能否一次問題：能否一次走遍走遍7 7座橋，而每座橋，而每座橋只許通過一座橋只許通過一次，最后仍回到次，最后仍回到起始地點。這就起始地點。這就是七橋問題，一是七橋問題，一個著名的圖論問個著名的圖論問題。題。 這個問題看起來似乎不難，但人們始終沒有能找到答案，這個問題看起來似乎不難，但人們始終沒有能找到答案，最后問題提到了大數(shù)學(xué)家歐拉那里。歐拉以深邃的洞察力最后問題提到了大數(shù)學(xué)家歐拉那里。歐拉以深邃的洞察力很快證明了這樣的走法不存在。歐拉是這樣解決問題的：很快證明了這樣的走法不存在。歐拉是這

7、樣解決問題的：既然陸地是橋梁的連接地點，不妨把圖中被河隔開的陸地既然陸地是橋梁的連接地點，不妨把圖中被河隔開的陸地看成看成A A、B B、C C、D4D4個點，個點，7 7座橋表示成座橋表示成7 7條連接這條連接這4 4個點的個點的線，如圖線，如圖2 2所示。所示。 CABDgcdebfa圖圖2 2圖圖3 3v哥尼斯堡七橋問題哥尼斯堡七橋問題v概念： 拓?fù)鋵W(xué)是幾何學(xué)的一個分支，他把物理實體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的點，把連接實體的線路抽象成線，進(jìn)而研究點、面之間的關(guān)系。v那網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆质鞘裁茨?？拓?fù)鋵W(xué)拓?fù)鋵W(xué)CABD1.1.什么是拓?fù)鋵W(xué)什么是拓?fù)鋵W(xué)2.2.什么是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？什么是計算機(jī)網(wǎng)

8、絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？ 網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)是由眾多的硬件設(shè)備組成的，按拓?fù)鋵W(xué)的觀點看，將網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備定義為節(jié)點，把梁設(shè)備間的連接線路定義為鏈路，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是一組點和線組成的幾何圖形，這種幾何圖形就是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)反映了網(wǎng)絡(luò)中各種實體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系 拓?fù)湓O(shè)計是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計的重要內(nèi)容，也是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的第一步，它對網(wǎng)絡(luò)性能、系統(tǒng)可靠性與通信費用等都有重大影響。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩x ：v 說法一：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指用傳輸媒體互連各種設(shè)備的物說法一：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指用傳輸媒體互連各種設(shè)備的物理布局，就是用什么方式把網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)等一系列設(shè)備理布局，就是用什么方式把網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)等一系列設(shè)備連接起來。連接起來。v

9、 v 說法二：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫峭ㄟ^網(wǎng)中說法二：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫峭ㄟ^網(wǎng)中節(jié)點節(jié)點與與通信線路通信線路之間之間的幾何關(guān)系表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映出網(wǎng)絡(luò)中各實體間的結(jié)構(gòu)的幾何關(guān)系表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映出網(wǎng)絡(luò)中各實體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。關(guān)系。 v 說法三：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是把工作站、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)說法三：計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是把工作站、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為單元抽象為“點點”，把網(wǎng)絡(luò)中的電纜等通信介質(zhì)抽象為，把網(wǎng)絡(luò)中的電纜等通信介質(zhì)抽象為“線線”，就形成點和線的幾何圖形，從而抽象出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就形成點和線的幾何圖形，從而抽象出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)，稱這種結(jié)構(gòu)為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的的具體結(jié)構(gòu)，稱這種結(jié)構(gòu)為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)

10、構(gòu)”。總線型總線型環(huán)型環(huán)型星型星型常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)終端電阻終端電阻終端終端電阻電阻總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：指采用單根傳輸線作為傳輸介總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：指采用單根傳輸線作為傳輸介質(zhì)，計算機(jī)均通過網(wǎng)卡直接連接到總線上，各臺質(zhì)，計算機(jī)均通過網(wǎng)卡直接連接到總線上，各臺計算機(jī)地位平等，結(jié)構(gòu)圖如下：計算機(jī)地位平等，結(jié)構(gòu)圖如下：數(shù)據(jù)傳送方式：從發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點開始向兩端擴(kuò)數(shù)據(jù)傳送方式：從發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點開始向兩端擴(kuò)散，地址相符的數(shù)據(jù)才能接收數(shù)據(jù)。散，地址相符的數(shù)據(jù)才能接收數(shù)據(jù)?？偩€型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點：優(yōu)點：1 1、結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)簡單2 2、易擴(kuò)充、易擴(kuò)充3 3、使用廣泛、使用廣泛缺點：缺點：1 1、

11、故障后果嚴(yán)重、故障后果嚴(yán)重2 2、故障診斷困難、故障診斷困難3 3、傳輸率低、傳輸率低環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：指各個節(jié)點通過點到點的通信環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：指各個節(jié)點通過點到點的通信介質(zhì)首尾相接，形成閉合的型通信網(wǎng)絡(luò)。結(jié)構(gòu)介質(zhì)首尾相接，形成閉合的型通信網(wǎng)絡(luò)。結(jié)構(gòu)圖如下：圖如下：數(shù)據(jù)傳送方式：數(shù)據(jù)繞著環(huán)向一個方向發(fā)送。數(shù)據(jù)傳送方式：數(shù)據(jù)繞著環(huán)向一個方向發(fā)送。環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點：優(yōu)點：1 1、安裝容易、安裝容易2 2、傳輸速率高、距離遠(yuǎn)、傳輸速率高、距離遠(yuǎn)3 3、線路故障容易查找和、線路故障容易查找和排除。排除。缺點：缺點： 一個用戶發(fā)生故障可能一個用戶發(fā)生故障可能使整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，用戶越使整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，

12、用戶越多，響應(yīng)時間越長，網(wǎng)絡(luò)多，響應(yīng)時間越長，網(wǎng)絡(luò)不易于擴(kuò)展。不易于擴(kuò)展。Hub星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：指每個節(jié)點都是通過一條獨立星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：指每個節(jié)點都是通過一條獨立的電纜連接到中心節(jié)點上的。一般使用交換機(jī)的電纜連接到中心節(jié)點上的。一般使用交換機(jī)作為中心節(jié)點設(shè)備。結(jié)構(gòu)圖如下：作為中心節(jié)點設(shè)備。結(jié)構(gòu)圖如下：數(shù)據(jù)傳送方式：數(shù)據(jù)先發(fā)送到中心設(shè)備，再由中數(shù)據(jù)傳送方式：數(shù)據(jù)先發(fā)送到中心設(shè)備，再由中心設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到包含目標(biāo)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)段。心設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到包含目標(biāo)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)段。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點：優(yōu)點：1 1、易于故障的診斷、易于故障的診斷2 2、穩(wěn)定、穩(wěn)定 性好性好3 3、易于故障的隔離、易于故障的

13、隔離4 4、易于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展、易于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展5 5、易于提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度、易于提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度缺點：缺點：1 1、布線費用大、布線費用大2 2、對中央結(jié)點要求高、對中央結(jié)點要求高3 3 、可靠性一般、可靠性一般網(wǎng)網(wǎng) 型型(各節(jié)點通過傳輸線相互連接起來并任何一個節(jié)點都至少與其它兩個節(jié)點相連各節(jié)點通過傳輸線相互連接起來并任何一個節(jié)點都至少與其它兩個節(jié)點相連)傳輸速率高、容錯高、可靠性好混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星型星型-總線型總線型總線型總線型星型星型-環(huán)型環(huán)型三種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都有局限性。三種基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都有局限性。五、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實例五、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實例計算機(jī)計算機(jī)計算機(jī)計算機(jī)教學(xué)樓教學(xué)

14、樓服務(wù)器服務(wù)器計算機(jī)計算機(jī)計算機(jī)計算機(jī)辦公樓辦公樓計算機(jī)計算機(jī)計算機(jī)計算機(jī)宿舍樓宿舍樓計算機(jī)計算機(jī)計算機(jī)計算機(jī)實驗樓實驗樓校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖校園網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖核心核心交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)交換機(jī)路由器路由器互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)各種拓?fù)涞姆治龈鞣N拓?fù)涞姆治鲂吞栃吞杻?yōu)點優(yōu)點缺點缺點備注備注總線型總線型架設(shè)成本低、架設(shè)成本低、易安裝、易擴(kuò)充易安裝、易擴(kuò)充故障后果嚴(yán)故障后果嚴(yán)重、故障診斷困難、重、故障診斷困難、傳輸效率低傳輸效率低需要兩需要兩端加終端電端加終端電阻阻星型星型易于故障的診易于故障的診斷與隔離，穩(wěn)定性好，斷與隔離，穩(wěn)定性好，易于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充，易易于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充，易于提高傳輸

15、率于提高傳輸率費用高、布費用高、布線難、依賴中央節(jié)線難、依賴中央節(jié)點點需要需要HUB或交換或交換機(jī)機(jī)環(huán)型環(huán)型此結(jié)構(gòu)適應(yīng)于星型結(jié)構(gòu)無法適用的，跨越較大地理此結(jié)構(gòu)適應(yīng)于星型結(jié)構(gòu)無法適用的，跨越較大地理范圍的網(wǎng)絡(luò)，因此更適用廣域網(wǎng)，范圍的網(wǎng)絡(luò)，因此更適用廣域網(wǎng)，F(xiàn)DDI（光纖分布數(shù)（光纖分布數(shù)據(jù)接口）和據(jù)接口）和IEEE MAN（城域網(wǎng)）使用的是雙環(huán)。（城域網(wǎng)）使用的是雙環(huán)。型號型號優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點備注備注網(wǎng)狀網(wǎng)狀較高較高的可靠性的可靠性實現(xiàn)起來費用實現(xiàn)起來費用高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易管理和維護(hù)易管理和維護(hù)在廣域在廣域網(wǎng)中還經(jīng)常采網(wǎng)中還經(jīng)常采用部門網(wǎng)狀連用部門網(wǎng)狀連接方式接方式星形總線星形總線具有具有星型和總線星型和總線型優(yōu)點型優(yōu)點幾個星幾個星形拓?fù)溆煽偩€形拓?fù)溆煽偩€形的干線連接形的干線連接起來起來六、選擇硬件和軟件六、選擇硬件和軟件u硬件選擇硬件選擇：1 1、盡量采用同一產(chǎn)家產(chǎn)品、盡量采用同一產(chǎn)家產(chǎn)品2 2、必須考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，如