网络规划与设计-网络规划与设计基础(3)

网络规划与设计-网络规划与设计基础

• 接入层：为用户提供接入网络的服务，也称为访问层；
• 分布层：提供用户到核心层之间的连接，也称为汇聚层；
• 核心层：高速的网络骨干。

这三层也可以视为三个模块，每个模块都有特定的功能，设计网络时需要选择不同的网络设备来满足这些要求。下图给出了一个从实际网络拓扑图到层次化模型的映射。

使用层次化模型进行网络设计时，并不是每一层都需要有对应的网络设备。

3.2企业复合网络模型

企业复合网络模型也是一种模块化设计方法，它来自思科公司的SAFE模型（Security Architecture for Enterprise Networks），这个模型与层次化模型相比可以支持更大的网络，更为重要的是它阐明了网络中的功能界限，企业复合网络模型把网络分成三个功能区，如下图所示：

这三个功能区分别为：

（1）企业园区：这个功能包含了一个园区中独立运行网络所需的所有功能，但它不提供远程连接。一家企业可以有多个企业园区。

（2）企业边界：这个功能区包含了企业园区与远程站点通信所需要的所有功能。

（3）服务提供商边界：这个功能不是由企业实现的，而是用来表示服务提供商（ISP）所提供的与Internet连接的接入方式。

这三个功能区内部按照层次化模型的核心层、分布层和接入层来设计功能结构。企业园区主要包含了基础的网络设施。企业边界是企业园区和服务提供商之间的接口，为了保证企业网的安全，往往需要在企业边界区设置防火墙。此外，为了使授权的远程用户能接入企业网，企业边界区经常需要设置虚拟专用网络（VPN）接口。

服务提供商边界不是由企业实现的，但是网络设计时必须根据用户需求选择合适的服务提供商。为了保证服务的可用性，可以采用多个ISP服务冗余连接。

3.3扁平化大二层网络模型

传统的三层数据中心架构的设计采用生成树协议（STP）来优化客户端到服务器的路径和支持连接冗余，通常将二层网络的范围限制在网络接入层以下，避免出现大范围的二层广播域。

虚拟化从根本上改变了数据中心网络架构的需求，即虚拟化引入了虚拟机动态迁移技术，从根本上改变了传统三层网络统治数据中心网络的局面，从而要求网络支持大范围的二层域，在此情况下形成了由核心层与接入层构成的扁平化大二层网络模型。

1）服务器虚拟化

服务器虚拟化技术是把每一台物理服务器虚拟化成多台逻辑服务器，这种逻辑服务器被称为虚拟机（VM），每个VM都可以独立运行，有自己的OS、APP，当前也有自己独立的MAC地址和IP地址，它们通过服务器内部的虚拟交换机（VSwitch）与外部实体网络连接。通过服务器虚拟化，可以有效地提高服务器的利用率，降低能源消耗，降低客户的运维成本，所以虚拟化技术目前得到了广泛的应用。

服务器虚拟化带来了一项伴生的技术，那就是虚拟机动态迁移，即在保证虚拟机上服务正常运行的同时，将一个虚拟机系统从一个物理服务器移动到另一个物理服务器。该过程对于最终用户来说是无感知的，但管理员能够在不影响用户正常使用的情况下，灵活调配服务器资源，或者对物理服务器进行维修和升级。

为了保证迁移时业务不中断，就要求在迁移时，不仅虚拟机的IP地址不变，而且虚拟机的运行状态也必须保持原状，所以虚拟机的动态迁移只能在同一个二层域中进行，不能跨二层域迁移。而传统的二三层网络架构限制了虚拟机的动态迁移，使其只能在一个较小的局部范围内进行，应用收到了极大的限制。

2）隧道技术

Overlay方法的核心就是通过点到多点的隧道封装协议，完全忽略中间网络的结构和细节，把整个中间网络虚拟成一台“巨大无比的二层交换机”，每一台主机都是直接连在这台“巨大交换机”的一个端口上。

隧道技术的代表是TRILL、SPB，都是通过借用IS-IS路由协议的计算和转发模式，实现二层网络的大规模扩展。

3）跨数据中心

随着数据中心多中心的部署，虚拟机的跨数据中心迁移、灾备，跨数据中心业务负载分担等需求，使得二层网络的扩展不仅是在数据中心的边界为止，还需要考虑跨数据中心机房的区域，延伸到同城备份中心、远程灾备中心。一般情况下，多数据中心之间的连接是通过路由连通的，天然是一个三层网络。要实现通过三层网络连接的两个二层网络互通，就必须实现“L2 over L3”，即借助隧道的方式，将二层数据报文封装在三层报文中，跨越中间的三层网络，实现两地二层数据的互通。这种隧道就像一个虚拟的桥，将多个数据中心的二层网络贯穿在一起。

4、网络设计的约束因素

网络设计的约束因素是网络设计工作中必须遵循的一些附加条件。一个网络设计如果不满足约束条件，将导致该网络设计无法实施。所以，在需求分析阶段，在确定用户需求的同时，也应对这些附加条件进行明确。一般来说，网络设计的约束因素主要来自于政策、预算、时间和应用目标检查方面。

4.1政策约束

了解政策约束的目标是发现隐藏在项目背后的可能导致项目失败的事务安排、持续的争论、偏见、利益关系或历史等因素。政策约束的来源包括法律、法规、行业规定、业务规范、技术规范等，政策约束的直接体现是法律法规条文、发表的暂行规定、国际/国家/行业标准、行政通知和发文等。

在网络开发中，设计人员需要与客户就协议、标准、供应商等方面的政策进行讨论，弄清楚客户在传输、路由选择、桌面或其他协议方面是否已经指定了标准，是否有关于开发和专有解决方案的规定，是否有认可供应商或平台方面的相关规定，是否允许不同厂商之间的竞争。在明确了这些政策约束后，才能开展后续的设计工作，以免出现设计失败或重复设计的现象。

4.2预算约束

预算是决定网络设计的关键因素，很多满足用户需求的优良设计，就是因为突破了用户的基本预算而不能实施。对于预算不能满足用户网络需求的情况，应该在统筹规划的基础上将网络建设工作划分为多个迭代周期，阶段性地实施网络建设目标。

网络预算一般分为一次性投资预算和周期性投资预算。一次性投资预算主要用于网络的初始建设，包括设备采购、购买软件、维护和测试系统、培训工作人员以及设计和安装系统的费用等。周期性投资预算主要用于后期的运营维护，包括人员消耗、设备维护消耗、软件系统升级消耗、材料消耗、信息费用、线路租用费用等多个方面。

4.3时间约束

网络设计的进度安排是需要考虑的另一个问题。项目进度表限定了项目最后的期限和重要的阶段。通常，项目进度是由客户负责管理，但网络设计者必须就该日程表是否可行提出自己的意见。

有许多种开发进度表的工具，在全面了解了项目之后，要对网络设计者自行安排的计划与进度表的时间进行对照分析，对于存在疑问的地方，要及时与客户进行沟通。

4.4应用目标检查

在进行下一阶段的任务之前，需要确定是否了解了客户的应用目标和所关心的事项。通过应用目标检查，可以避免用户需求的缺失。

在网络设计工作中，由于用户的不同群体存在不同的需求和约定，经常会出现约束条件冲突的情况，这些约束条件的冲突问题可以依据两种思路来解决：一是由用户的信息主管部门协调解决；二是针对冲突的约束条件排定优先级，优先满足 高级别的约束条件。

5、网络设计文档

5.1文档的作用

文档是网络设计中的重要环节，覆盖率需求规范、通信规范、逻辑设计、物理设计、网络实施、运营维护等各个阶段，通过对网络分析、设计实现等阶段的细节进行描述，说明开发一个网络的步骤。文档的编制在网络项目开发工作中占有突出的地位。

从形式上看：文档大致分为两类：一类是网络设计过程中填写的各种图表，可称为工作表格；另一类是应编制的技术资料或技术管理资源，可称为文档或文件。

5.2文档的质量

高质量的文档应体现在以下方面：

（1）针对性：根据不同类型、不同层次的读者决定文档的具体内容；

（2）精确性：文档的行文应当十分确切，不能出现多义性的表述；

（3）清晰性：文档编写应力求简明，如有可能，配以适当的图表，使文档简洁明了；

（4）完整性：任何一个文档都应当是完整、独立、自成体系的；

（5）灵活性：各种不通的项目系统，其规模和复杂程度有着许多实际差别，需仔细、具体地分析、安排其内容。

5.3文档文档管理和维护

在整个网络生存期中，各种文档需作为半成品或最终成品不断地生成、修改或补充。为了最终得到高质量的产品，达到所提出的质量要求，必须加强对文档的管理。

以上IT袋网网介绍的网络规划与设计-网络规划与设计基础的详细讲解，仅供大家参考建议！