网络设计 重点知识点.docx
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2022-10-23
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网络体系结构
VLAN 设计
策略或 SLA（协商服务级别）。
计算机网络：利用通信设备，通信线路和通信协议，
将分布在不同地点，功能独立的多台计算机互连起来，
通过功能完善的网络软件，实现网络资源共享和信息
传输的系统。
IPv4 网络升级设计：IPv6 地址转换、双协议栈、隧道
技术。
5.QoS 流量控制配置：QoS 队列调度配置队列调度有
算法，CQ 队列调度技术的配置方法。
网络负载均衡技术
VLAN 的划分方法：基于端口、基于 IP 地址、基于
MAC、基于协议。
网络负载均衡(NLB)技术简称为负载均衡，采用一组
设备和多条通信链路，将通信量及其他工作智能地分
配到整个设备组中的不同设备上，或将数据流量均衡
的分配到多条链路上，提供最快的响应速度，以及不
停顿的服务。
系统集成：根据一个复杂的信息系统或子系统地要求，
验明多种技术和产品，并建立一个完整的解决方案的
过程。
VLAN 的标准：IEEE802.1Q；网络环路可通过STP（生
成树协议）技术解决。
网络地址规划
系统集成的复杂性：技术、成员、环境、约束四个方
面，互为依存关系。
CIDR 子网划分技术：CIDR（无类别域间路由）是地
址分配和路由归纳技术。
负载均衡的设计技术：双网卡硬件负载均衡技术、硬
件负载均衡设备解决方案、. LVS（Linux 虚拟服务器）
软件负载均衡技术、DNS 软件 负载均衡技术、
系统集成要选择最适合用户需求和投资规模的产品
和技术。
VLSM 子网划分技术：VLSM（可变长子网掩码）对一
个有类网络划分不同的子网掩码。
静态路由技术
网络体系结构：网络的功能分层与各层通信协议的集
合称。
Windows 负载均衡技术。
可靠性设计概述
静态路由技术：按照网络工程师预先设计好的路径进
行路由选择，如直连静态路由、静态缺省路由等，热
备份路由(HSRP)和策略路由(PBR)本质上也是一种静
态路由。
网络体系结构：OSI/RM（开放式系统互联参考模型）
和 TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）
TCP/IP 协议分层：应用层、传输层、网络层、网络接
口层。
网络可靠性指网络自身（设备、软件和线路）在规定
条件下正常工作的能力。
网络可靠性计算方法：可靠性用平均无故障工作时间
（MTBF）衡量。
NAT 技术的问题：一些安全协议不能跨 NAT 设备使用；
IPSec 报头中的地址改变后，安全机制会失效； NAT
不能多层嵌套使用。
系统运行时间
TCP/IP 网络体系结构的特点：网络协议、软件与设备、
网络寻址、网络数据结构、网络标准、应用。
物联网：将物品通过射频识别信息、传感设备与互联
网连接起来，实现物品的智能化识别和管理。
物联网的基本特征：互联网特征、识别与通信特征、
网络可用性计算方法：可用性是衡量网络系统提供持
系统可用性
续服务的能力。
系统运行时间 系统停机时
动态路由技术：根据网络结构，通信量等变化，自动
调整路由。动态路由有距离向量路由算法(如 RIP)、
链路状态路由(如 OSPF)、分级路由(如 BGP)等。采用
动态路由时，路由器能自动建立路由表，并且能根据
网络可靠性设计原则：7R 原则---冗余、名声、可靠
智能化特征。
网络工程设计模型与原则
性、修补能力、恢复能力、响应、活力。
网络冗余设计
网络变化的情况适时进行调整。
OSPF 路由技术
层次化网络设计分为：核心层、汇聚层和接入层。
网络工程需求分析简介：（1）用户解决问题或达到目
标所需的条件；（2）系统满足合同、标准、规范或其
他正式规定文档所需要的条件或要求；（3）反映（1）
或（2）所描述的条件或要求的文档说明。IEEE 的定
义从用户角度（系统的外部行为），以及从设计者的
冗余设计的目的：提供网络链路备份和网络负载均衡。
网络冗余设计的原因是网络中存在单点故障。单点故
障是指网络某一节点或某一链路发生故障时，可能导
致用户与核心设备或网络服务的中断。
OSPF 协议工作原理：自治系统中，每一台运行OSPF
协议的路由器，通过 Hello 呼叫协议，收集各自接口
和邻居路由器的链路状态信息；然后通过泛洪算法在
整个系统中广播自己的 LSA（链路状态响应报文），
使得在整个系统内部的路由器都维护一个同步的链
路状态数据库（LSDB）；区域内路由器选择路由时，
先查询 LSDB 中的链路状态，然后采用 SPF（最短路
径优先）算法，计算出以自己为根，其它路由节点为
叶的一条最短的路径树；最后再通过计算域间路由、
冗余设计包括：链路冗余、设备冗余、软件冗余。
网络结构的冗余设计：核心层全网状冗余设计、核心
层部分网状冗余设计、汇聚层与核心层之间的双归冗
余设计。
角度（系统的内部特性）来阐述用户需求。
用户需求分析基本方法
用户需求分析的内容：用户网络应用环境、用户网络
设备状态、用户业务对网络服务的需求、用户业务对
网络容量和性能的需求。
网络设备的冗余设计：网络设备和部件冗余技术、不
间断转发技术、设备热插拔技术。
自治系统外部路由后，确定一个完整的最佳路由。
网络带宽分析与设计
HSRP 热备份路由设计：VRRP（虚拟路由器冗余协议）
是一种容错协议；HSRP（热备份路由器协议）是 Cisco
用户需求分析的基本原则：需求源于用户的需要。
用户基本要求需求分析
1.带宽不稳定性分析：IDC(因特网数据中心)机房提供
的带宽实际上是指交换机端口的最大流量，并不是指
提供给用户终端的带宽，与网络设备、网络线路、网
络类型、应用环境等因素有关。
公司私有协议。
存储网络设计
用户基本要求需求分析：用户类型的分析、用户网络
功能需求分析、网络基本结构需求分析、网络投资约
束条件分析。
存储网络是保证数据安全和容错备份的主要方法，
SCSl 与 SAS 接口技术。
四大基本服务：DNS、Web、Email、FTP。
网络基本结构需求分析：拓扑结构需求分析、网络节
2.网络用户业务模型：不同的用户业务需要不同的网
络带宽。在局域网中，用户一般要求较高的传输带宽，
而且网络上行链路和下行链路的带宽相差不多。
3.网络带宽设计案例：阻塞式与非阻塞式设计---上层
（如汇聚层）链路带宽大于或等于下层（如接入层）
链路带宽的总和，称为非阻塞式设计；上层链路带宽
低于下层链路带宽的总和，称为阻塞式设计。非阻塞
式带宽设计的网络汇聚节点负载轻，网络扩展性好，
但是工程成本偏高。
SCSI（小型计算机系统接口）是连接存储设备与服务
器最通用的方法；SAS（串行连接 SCSI）是 SCSI 总线
协议的串行版。
点需求分析、网络链路需求分析。
用户高级要求需求分析
改进磁盘存取速度的方法主要有两种：一种是磁盘高
速缓存技术，它将从磁盘读取的数据存在高速缓存存
储器中，以减少磁盘存取的次数：另一种是使用
RAID(廉价磁盘冗余阵列)技术。
用户高级要求需求分析：网络扩展性需求分析、网络
性能需求分析、网络可靠性需求分析、网络安全需求
分析、网络管理需求分析。
网络性能需求分析：网络服务最低带宽、用户网络通
信流量的特点。
FC 光纤通道存储网络设计：光纤通道（FC）是一种
数据传输接口技术；FC 适用于服务器共享存储设备
的连接。
网络安全需求分析：系统软件和硬件的安全需求、数
4.网络集线比设计：集线比指可用信道与接入用户线
的比例。
据安全需求、用户认证需求、入侵防护安全需求分析。
点对点、广播类型网络拓扑结构
IP 存储网络设计：IP 存储目前的主流技术是 iSCSI，
5.网络带宽管理技术：利用硬件设备进行网络带宽管
理。网络带宽可以用软件的方法进行管理，也可以通
过带宽管理器、入侵控制系统(IPS)、路由器等硬件设
它将 SCSI 指令封装在 TCP/IP 协议中传输。
高可用集群系统设计
点对点网络将主机以点对点方式连接，主机通过单独
的链路进行数据传输，并且两个节点之间可能会有多
条单独的链路；广播式网络仅有一条信道，网络上所
有节点共享这个信道。
集群系统是将 2 台以上的计算机和网络，将不同的设
备连接在一起，组成一个高可用的超级计算机群组，
协同完成大型计算任务。
备进行控制和管理。
网络流量分析与设计
点对点网络拓扑结构：点对点形、链路形、环形、网
状形等；广播式网络拓扑结构：星形网、总线网、蜂
窝网等。
1. 网络流量的特性：带宽是固定值，而流量是变化
的量；带宽往往由网络工程师规划或由网络管理工程
师分配，有很强的规律性，而网络流量由用户网络业
务形成，规律性不强；网络带宽主要与网络物理设备、
传输链路相关；而网络流量主要与使用情况、传输协
议、链路状态等因素相关。
HA 集群：HA 集群具有容错和备份机制，主节点失效
后，备份节点能够立即接管相关资源，继续提供服务。
最典型的结构是双机热备系统。
点对点网络主要用于城域网和广域网；广播网络广泛
用于局域网通信。
HA 集群系统有共享磁盘和磁盘镜像两种存储模式。
HA 集群系统的工作模式:主从模式、对称模式、均衡
模式。
广播网络一般采用 CSMA/CD（载波监听多路访问/冲
突检测）原理进行工作。
2.网络流量设计模型：在交换型网络的分层设计中，
网络数据流量从接入层流向核心层时，被收敛在高速
链路上；流量从核心层流向接入层时，被发散到低速
链路上。
heartbeat 集群：提供了节点间的内部通信方式、集
广播网络信号传输方式：单播、多播、组播。
产生广播风暴的原因：主机查找服务器；大量主机广
播查找服务器地址；网络环路；网卡故障；网络病毒；
黑客软件和视频软件使用；蜂窝结构采用频率复用技
3.电话流量的爱尔兰模型：基于分组交换的网络中，
基于电路交换的电话网络已经建立了很成熟的爱尔
兰(Erlang)话务量模型。
术进行扩容。
网络分层设计方法
网络分层设计方法：接入层设计、汇聚层设计、核心
层设计。
4.网络链路聚合设计：链路聚合(也称为链路汇聚或端
口聚合)是将交换机上的多个端口在物理上连接起来，
在逻辑上捆绑在一起，形成一个有较大宽带的端口，
实现均衡负载，并提供冗余链路。（IEEE802.3ad 是实
核心层提供核心节点之间的高速数据转发；汇聚层主
要负责路由聚合，收敛数据流量；接入层为用户提供
网络访问和管理功能。
服务子网和网络扩展设计
现链路动态聚合的协议）
网络服务质量
服务子网和网络扩展设计：集中式服务设计模型、分
布式服务设计模型。
1.QoS 主要技术指标：QoS(服务质量)是指 IP 网络在
传输数据流时，满足一系列服务请求的实现机制。服
务请求用以下指标来衡量：传输时延、延迟抖动、数
据包丢失率、吞吐量、带宽等。群合作管理机制、监
控工具和失效切换功能等。
分布式服务设计模型设计原则：网络服务集中，应用
服务分散。
网络扩展设计：扩展性要求；接入能力扩展；处理能
力扩展；网络带宽扩展；网络平滑扩展。
集群技术是解决网络扩展的一种良好方法。
2.IntServ 综合业务模型：IntServ 服务提供两种服务类
型：保证服务(GS)和负载控制服务(CLS)。
3.DiffServ 区分业务模型：将网络业务分成不同的类
别，根据业务类别进行区分对待。
4.QoS 流量控制配置：通过图形用户接口，定义 QoS
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