局域網規劃和設計

摘要:介紹局域網的組成、組建以及在生活中的用途。

關鍵詞:網絡 組建 結構

1 局域網規劃

任何單位和個人組建局域網都有特定的目的和要求。網絡規劃的基本原則是決策者應該直接參與;根據實際需要，提出網絡應該滿足的功能、性能以及安全指標;規模要適當，具有可擴充性;網絡結構合理，設備和技術不要太陳舊。

1.1 根據需求分析軟件設計需要進行需求分析.對網絡設計人員來說，網絡組建的目的是為客戶設計一個在性能和擴展性等方面都十分良好的網絡。為了滿足用戶當前和將來的業務需求，網絡規劃人員要進行深入地調查研究。需求分析包括以下幾個方面:可行性分析、環境因素、功能和性能要求、成本/效益分析等。可行性分析的目標是確定用戶的需求。網絡規劃人員應該與用戶(具有決策權的用戶)一起探討。內容包括:現有網絡的簡單情況和為什么要組建網絡:用戶需求是否能夠使用現有網絡技術實現，可能性有多大;組網技術的條件和難點;資金投入能否產生效益:最后得出是否可行。環境因素是指網絡規劃人員應該確定局域網日后的工作范圍，環境是業務人員利用局域網絡進行工作的環境。各個節點之間的位置、相互距離、業務量大小和建筑物環境都對局域網絡的規模、拓撲結構、設備的選擇有直接影響。環境因素需要分析的內容如下:網絡中心的位置，網絡工作點的數量和具體位置，網絡中心和工作點之間敷設電纜的工作條件，網絡周圍是否有輻射，程度大小，每個工作點的施工條件，環境分析的目的是為了收集在這樣的環境中工作的局域網的資料，從而確定網絡結構、節點數量、傳輸介質和布線施工等因素。功能性能需求分析是了解用戶以后利用網絡從事什么業務活動以及、業務活動的性質，從而得出組建具有什么功能的局域網的結論。分析活動要做到具體和細致，因為業務活動的內容關系到網絡的功能，某些工作的要求又關系到網絡的性能。設計者應該根據這些業務工作，分析得出網絡設計所需的數據。功能需求是網絡成功與否的關鍵，規劃人員應該盡量了解用戶的需求內容。功能和性能分析包括以下內容。服務器和客戶機配置。采用何種操作系統以及需要安裝配置什么服務。網絡流量和傳輸速率的要求，從而確定采用什么帶寬的傳輸介質。需要共享的設備的名稱、規格和數量。共享數據的性質和數量，用來確定配置相應的數據庫系統和應用軟件。網絡安全的要求，何種信息需要保護，何種人員可以進行網絡訪問。任何資金投入都期望得到回報，網絡投資也一樣，也需要進行效益分析。如果沒有進行效益分析，花費的資金不能得到回報，用戶將逐漸對項目產生懷疑。局域網絡的成本效益分析包括:①成本估算。成本估算的項目包括服務器、工作站、集線器、傳輸介質、網卡、不間斷電源以及其他硬件設備的費用，操作系統、網絡管理軟件和應用軟件的軟件費用，最后還有設備安裝和網絡布線的人工成本。②網絡運行和維護費用。③效益分析。還應包括網絡運行以后，為企業帶來的直接效益和由于提高工作效率、節省人力、改善工作環境所帶來的間接效益。設計人員將上述幾個方面的費用進行估算，根據支出和收益，探討可能的投資回報以及網絡的整體效益。需求分析對項目的成功與否起著重要的作用。

2 局域網設計

2.1 網絡設備的選擇。從網絡的物理體系結構看，局域網絡處于高層協議的下面，由許多計算機、終端設備以及數據傳輸設備和通信數據處理機構成。可以這樣說，網絡就是采用一些傳輸設備連接在一起，在軟件控制下，相互進行信息交換的計算機集合。簡單的局域網絡設備通常包括計算機、網卡、傳輸介質和交換設備(轉發器、集線器和交換機)，對于較復雜的計算機網絡，通常需要路由器以及光纖等設備。局域網絡可以從很簡單到特別復雜。一個簡單的局域網絡，典型組合是只有幾臺計算機或者幾十臺計算機相互通信，選擇一臺速度較快的計算機作為服務器。服務器作為網絡管理的機器，運行網絡操作系統的服務器端軟件，因此，要求速度較高，內存較大。針對不同的應用，可以選擇不同配置的應用服務器根據規劃的網絡性能，網卡可以選擇10/100Mbit/s自適應網卡，傳輸介質的選擇可以從價格、性能等方面考慮性價比較高的五類雙絞線。集線器的選擇可以根據網絡的速度、連接計算機的數量選擇10Mbit/s或100Mbit/s速率以及接口是8口、16口或24口的集線器。集線器接口的多少是決定其價格的主要因素。如果網絡中計算機數量多于集線器的接口，這時就要將多個集線器連接。通常采用高速集線器作為主干集線器，其他集線器連接到高速主干集線器上面。

2.2 網絡拓撲結構設計前面講述了網絡拓撲結構，雖然包括星型結構、總線結構和環型結構，但是，現實中使用較普遍的還是星型結構。星型結構的優點是網絡相對穩定，某臺計算機的失效不會影響整個網絡。另外，星型連接的拓撲結構相對簡單。這也是本書講述網絡設計選擇星型結構的原因。網絡拓撲結構的具體選擇需要考慮很多因素，如網絡中計算機的分布情況、網絡工作環境以及選擇的傳輸介質是否容易安裝等。對于簡單的網絡，通常采用星型網絡結構，也可以采用總線結構。但是，實際中也經常使用混合結構。當多個計算機不能通過一個集線器(交換機)連接時，必須使用多個集線器。此時，可以考慮將網絡結構設計成兩級。第1級集線器連接多個集線器和服務器。第2級集線器連接客戶機。兩級之間可以選擇星型結構或者總線——星型結構。在設計混合結構拓撲結構時，設計者應該綜合考慮各種因素，從實際出發，實現總體結構的合理和實用。設計原則為:從節約成本角度考慮，網線應該盡量短;為了網絡可靠性，第2級應該盡量使用星型結構，用集線器連接計算機:l級結構盡量使用質量較好、傳輸速率高、性能穩定可靠的設備和傳輸介質，因為第1級設備使用率高，對整個網絡影響相對較大:采用分級星型結構時，1級設備盡量使用集線器或者交換機;服務器應該連接在1級，而不應該連接在2級。因為雖然服務器連接在任何地方都可以有效管理整個網絡以及提供服務，但是如果網絡發生局部故障，且服務器恰好連接在該局部結構中，那么整個網絡就會受到影響。一般中小型網絡都采用連接結構相結合的形式，下層采用星型結構，上層采用總線或者星型結構。上層結構的設計。形式主要根據下層系統集線器的物理位置，如果集線器之間的距離相距很近，可以放在一起，那么上層就采用星型結構，而兩層集線器之間的連接通過雙絞線連接。如果子系統的集線器之間有很長距離，那么，采用總線結構，子系統集線器之間的連接使用同軸電纜進行。由于光纖和光纖連接設備的價格不斷下降，而且光纖的傳輸速率和帶寬很大，主干網絡的傳輸介質逐漸采用光纖，局域網的性能獲得很大提高。這表現在兩個方面:首先，采用光纖傳輸，擺脫了雙絞線的距離限制，從而使局域網絡的覆蓋面積從以前的幾千平方米擴大到幾十平方公里:其次，網絡數據傳輸速率得到很大提高，從原來的10/100Mbit/s上升到1000Mbit/s。可以預見，局域網絡中使用光纖進行傳輸將很快普及。