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1、第3章 网络设计,逻辑网络设计 物理网络设计,1/97,3.1 逻辑网络设计,逻辑网络设计的目标网络拓扑与分层设计网络带宽与流量分析及性能设计地址和命名模型设计路由协议的选择网络安全策略设计网络管理策略设计测试方案设计,2/97,逻辑网络设计的任务与目标,逻辑网络设计目标合适的应用运行环境成熟而稳定的技术选型合理的网络结构合适的运营成本逻辑网络的可扩充性能逻辑网络的易用性逻辑网络的可管理性逻辑网络的安全性,3/97,需要关注的问题,1设计要素用户需求设计限制现有网络设计目标 逻辑设计过程，就是根据用户的需求，不违背设计限制，对现有网络进行改造或新建网络，最终达到设计目标的工作。,4/97,需要
2、关注的问题,2设计面临的冲突设计目标由不同维度的子目标构成，子目标间存在较为明显的优劣关系，例如：最低的安装成本最低的运行成本最高的运行性能最大的适应性最短的故障时间最大的可靠性最大的安全性两种解决方法：用户与计人员一起，建立子目标之间的优先级，尽量让优先级比较高的子目标达到较优。对每种子目标建立起权重，对子目标的取值范围进行量化，通过评判函数决定哪种方案最优，而子目标的权重关系直接体现了用户对不同目标的关心度。,5/97,主要网络服务,1网络管理服务网络故障诊断：网管软件、诊断软件和各种诊断工具。网络的配置及重配置：特定的配置工具以及配置管理工具，方便管理人员的工作网络监视：监测网络的运行情
3、况,6/97,主要网络服务,2网络安全明确需要安全保护的系统确定潜在的网络弱点和漏洞尽量简化安全安全制度：明确大致要求，包括培训、操作规范、保密制度等框架性要求,7/97,技术评价,1感知系统的有效性全面、准确、及时地感知信息有针对性地选用有效的感知技术、手段和设备2通信带宽保证足够的带宽满足现有的应用要求考虑适当的带宽增长需求3技术成熟性选择成熟稳定的技术新技术在小分为试用,8/97,技术评价,4连接服务类型无连接和面向连接的权衡骨干网SDH的选用IPv6协议的运用5可扩充性预留一定的冗余：带宽、通信容量、数据吞吐量、用户并发数等方面70%至80%6高投入产出比决定因素是技术的投入产出比需仔
4、细进行投入产出分析,9/97,设计工作内容,网络结构的设计感知技术选择局域网技术选择广域网技术选择地址设计和命名模型路由方案确定网络管理策略设计网络安全策略设计网络测试方案设计逻辑网络设计文档编制,10/97,逻辑网络的结构及其设计,层次化设计模型典型的层次化网络结构：实现高性能互联的层次路由及其它策略的层次实现接入的层次感知层数据中心,11/97,层次结构的优点,(1)使网络成本降到最低：避免为各层中不必要的特性而花费过多的资金(2)可以采用不同层次上的模块化，这使得每个设计元素简化并易于理解，层次间交界点很容易识别，故障隔离程度得到提高，保证网络的稳定性(3)网络的改变变得更加容易，当网络
5、中的一个网元需要改变时，升级的成本限制在整个网络中很小的一个子集中,12/97,物联网工程五层模型,感知层：实现具体信息的获取并转换为网络上可识别和传输的格式接入层：为感知系统和局域网接入广域网或者终端用户防问网络提供接入。汇聚层：将网络业务连接到接入层，并且实施与安全、流量负载和路由相关的策略。骨干网层：提供不同区域或者下层的高速连接和最优传送路径。数据中心：提供数据汇聚、存储、处理、分发等功能。,13/97,层次化设计模型,14/97,各层设计要点,(1)数据中心设计要点具有足够的存储能力：容量、存取速度、容错性。应能满足整个生命周期的存储要求。应有足够的处理能力：计算速度、访问速度等应有
6、保证系统稳定、安全运行的辅助设施：空调系统、UPS、消防系统、监控与报警系统等(2)骨干层设计要点采用冗余组件设计，具备高可靠性，能快速适应变化尽量避免使用数据包过滤、策略路由等降低数据包转发处理的特性骨干层应具有有限的和一致的范围包括一条或多条到外部网络的连接,15/97,各层设计要点,(3)汇聚层设计要点尽量将对资源防问的控制、对通过骨干层流量的控制等，放在汇聚层实施应该向骨干层隐藏接入层的详细信息各种协议的转换都应在汇聚层完成(4)接入层设计要点解决相邻用户之间的互访需要，并提供足够带宽负责一些用户管理功能：地址认证、用户认证、计费管理等负责一些用户信息收集工作，例如用户的IP 地址、M
7、AC地址、防问日志等(5)感知层设计要点覆盖范围、工作环境,16/97,层次化设计的原则,(1)在设计时，控制层次化的程度(2)在接入层应当保持对网络结构的严格控制(3)不能在设计中随意加入额外连接(4)应首先设计感知层和接入层，根据流量和行为的分析，对上层进行更精细的容量规划，再依次完成各上层的设计(5)应尽量采用模块化方式,17/97,感知层结构-物品连接模式,(1)直接连接：物品直接接入网络与其它物品和服务器相连。对智能物品在计算和组网方面的需求比较高，对网关的需求比较低，对节点和业务模型的配置不是很灵活(2)网关辅助连接：物品通过网关接入后与其它物品和远程服务器相连。对智能物品在计算和
8、组网方面的需求比较低，对网关的需求比较高，对节点和业务模型的配置很灵活(3)服务器辅助连接：物品通过公共的本地支撑服务器汇聚以后与远程服务器相连。对智能物品的计算能力和网关的需求比较低，对智能物品的组网能力需求比较高，对节点和业务模型的配置很灵活,18,接入方式,对孤立的感知系统，可以选用GPRS、3G等无线方式接入到Internet。对集中式的感知系统、用户系统，可以选用局域网、WLAN等方式接入Internet。对用户系统，可以选用WLAN、3G等方式接入Internet。对数据中心，可以选用光纤直连等方式接入Internet。,19/97,接入层设计,接入层拓扑结构设计,一般采用星形结构
9、一般不采用冗余链路一般不进行路由信息交换接入层设备应具有良好的扩展性用户集中的环境，交换机应提供堆叠功能网络如果形成环路，应选择支持IEEE 802.1d生成树协议的交换机。,接入层功能设计,交换机端口密度是否满足用户需求交换机上行链路采用光口还是电口交换机端口是否为今后的扩展保留了冗余端口交换机是否支持链路聚合接入层往往采用固定式2层交换机,接入层性能设计,利用VLAN划分等技术隔离网络广播风暴。交换机上行端口的传输速率应当比下行端口高出1个数量级。交换机之间的距离小于100m时，可以采用双绞线相连；如果交换机之间相距较远，可以采用光电收发器进行信号转换和传输。,接入层安全设计,接入层可靠性
10、设计,接入层网络管理设计,可以将每个端口划分为一个独立的VLAN分组，这样就可以控制各个用户终端之间的互访，从而保证每个用户数据的安全。接入层交换机应能提供端口MAC地址绑定；端口静态MAC地址过滤；任意端口屏蔽等功能，以确保网络运行安全,接入层设备大多放置在楼道中，因此设备应该对恶劣环境有良好的抵抗力。建筑物的设备间空间有限，因此网络设备的尺寸也是一个不可忽略的问题。室外设备应设置在地理位置较稳定的区域，不易受以后基建工程建设的影响，同时尽量避开外部电磁干扰、高温、腐蚀和易燃易爆区的影响。,接入点一般距网络中心较远，而且节点分散，数量众多，接入设备良好的可管理性将大大降低网络运营成本。因此可
11、以选用可网管的交换机。接入层网络管理还必须解决不同厂商设备组网下的网络管理问题。,20/97,局域网结构,单核心局域网,21/97,局域网结构,双核心局域网,22/97,局域网结构,环型局域网,23/97,局域网结构,层次型局域网,24/97,无线局域网结构,集中控制+POE,25/97,广域网结构,单核心广域网,26/97,广域网结构,双核心广域网,27/97,广域网结构,环型广域网(SDH),28/97,广域网结构,半冗余广域网,29/97,广域网结构,对等子域广域网,30/97,广域网结构,层次子域广域网,31/97,网络冗余设计,主要目标：备用路径；负载分担。备用路径：为了提高网络的可
12、用性、可靠性。备用路径由路由器、交换机等设备之间的独立备用链路构成。设计备用路径时主要考虑的因素：(1)备用路径的带宽最小带宽需求(2)切换时间取决于用户对应用系统中断服务时间的容忍度(3)非对称备用路径的带宽比主路径的带宽小，过大的带宽容易造成浪费(4)自动切换应尽量采用自动切换方式(5)测试备用路径由于长期不投入使用，对线路、设备上存在的问题，不容易发现，应设计定期的测试方法，以便于及时发现问题。,32/97,网络冗余设计,负载分担:通过并行链路提供流量分担来提高性能，实现方法是利用两个或多个网络接口和路径来同时传递流量。设计时主要考虑的因素：(1)当网络中存在备用路径、备用链路时，就可以
13、考虑加入负载分担设计(2)对于主路径、备用路径都相同的情况，可以实施负载分担的特例负载均衡(3)对于主路径、备用路径不相同的情况，可以采用策略路由机制，让一部分应用的流量分摊到备用路径上。(4)可以根据主路径和备用路径的带宽比例实现负载分担。,33/97,地址与命名规则设计,两种主要识别方式：名称和地址对于RFID标签、无线传感器等设备，一般采用名称（或ID）方式标识对主机、路由器、网关等设备，一般采用IP地址标识。新的智能家电一般也用IP地址进行标识。,34/97,分配地址的原则,1使用结构化网络编址模型基本思路：首先为网络分配一个IP网络号段，然后将网络号分成多个子网，最后将子网划分成为更
14、细的子网。结构化网络编址模型，有利于地址的管理和故障排除。使得理解网络结构、网管软件实施管理、协议分析设备的分析和报告生成都相对较为容易结构化网络地址在路由器、防火墙等设备上的过滤规则表达的优势，使得网络优化和网络安全易于实现。,35/97,分配地址的原则,2通过中心授权机构管理地址信息管理部门应该为网络编址提供一个全局模型，网络设计者必须先提供这个参考模型，应该根据核心、汇聚、接入的层次化，对各个区域、分支机构等在模型中的位置进行明确标识。公有地址与私有地址的确定：私有地址只在企业网络内部使用，信息管理部门拥有对地址的管理权。公有地址必须在授权机构注册才能使用。在设计阶段，必须明确如下内容：
15、是否需要公有地址和私有地址；只需要访问专用网络的设备分布；需要访问公网的设备分布；私有地址和公有地址如何翻译；私有地址和公有地址的边界。,36/97,分配地址的原则,3编址的分布授权可以根据需要在网络区域、分支结构内建设分中心，对区域的地址进行管理。对技术强，则可以采用分布授权模式，由设计人员依据结构化模型，将各个地址段的编址和管理分配于相应的分支机构。如果分支机构的管理人员缺乏经验，则不能采用分布授权方式，而采用集中管理方式,37/97,分配地址的原则,4为终端系统使用动态编址对于频繁变更位置、移动性较大的终端，采用动态编址协议可以减少管理工作量DHCP完成终端的IP地址和域名自动获取DHC
16、P的三种IP地址分配方法：自动分配服务器为客户机分配一个永久的IP地址；动态分配服务器在一个有限的时间段内，为客户机分配一个IP地址，在使用完毕后予以回收；手工分配由网络管理员为客户机分配一个永久IP地址，DHCP仅用于将手工分配的地址传送给客户机。在逻辑设计阶段必须确定：可以使用自动分配的设备群落；可以使用动态分配的设备群落；DHCP可以管理的IP地址段；DHCP的逻辑网段位置等。,38/97,分配地址的原则,5私有地址的使用IETF预留的私有地址段：10.0.0.1 10.255.255.255172.16.0.0 172.31.255.255192.168.0.0 192.168.255
17、.255Microsoft Windows的APIPA预留：169.254.0.0-169.254.255.255大型网络宜采用采用A类私用地址（即10.?.?.?）必须设计出私有地址与公有地址的转换方式：NATPATProxy,39/97,分配地址的原则,6.使用IPv6地址 未来IPv6是趋势地址数量充足自动配置，不需人工配置如果所建设的网络要连接的Internet已经支持IPv6，则选用IPv6地址是一种可供考虑的方案,40/97,使用层次化模型分配地址,1层次化编制的优势易于排查故障；易于管理和性能优化；加快路由选择协议收敛；需要更少的网络资源；可扩展和稳定性强。层次化编制允许路由器在
18、通告路由表时对路由规则条目对（网络号）进行汇总易于实现可变长度子网掩码（VLSM），为子网的划分添加了灵活度，优化可用地址空间。,41/97,使用层次化模型分配地址,2层次化路由选择对网络拓扑结构和配置的了解是局部的：一台路由器只需要了解其管辖的路由信息设计人员在进行地址分配时必须遵守一条简单的规则如果网络中存在着分支管理，而且一台路由器负责连接上级机构和下级机构，则分配给这些下级机构网段的地址应属于一个连续的地址空间，并且这些连续空间可以用一个子网或者超网段表示。一台路由器上联总部，下联四个分支机构，每个分支机构都分配一个C类地址段，整个网络申请的地址空间为202.103.64.0 202.
19、103.79.255（202.103.64.0/20）；则对这四个分支机构应该分配连续的C类地址，例如从202.103.64.0/24至202.103.67.0/24，这四个C类地址可以用202.103.64.0/22这个超网来表示。,42/97,使用层次化模型分配地址,3无分类路由选择协议CIDR传统方式的缺点“大量的地址浪费路由表项数量过多CIDR使用长度字段来表示前缀的长度，例如地址10.1.0.1/16，表示这是一个地址范围为10.1.0.0 10.1.255.255网络（可以用10.1.0.0/16表示）中的主机地址允许将一个网络组作为一个路由表项，使用前缀说明哪些网络被分在这个组内
20、设计人员在进行选择时，应尽量采用无分类路由选择协议，包括RIP V2、OSPF、GBP、IS-IS等。,43/97,使用层次化模型分配地址,4路由汇聚CIDR协议可以将多个子网或网络汇聚成一条路由，减少路由选择协议的开销在进行IP地址规划时，为了保证各个层次路由汇聚的正确性，需要根据IP地址的分配情况，对路由汇聚进行验证，可针对分配方案和地址预留方案，依据下列规则对各个路由器的下联网络进行路由汇聚测试，以便于及时找到扩展性等方面的问题：可以汇聚的多个网络IP地址的最左边的二进位必须相同路由器必须依据32位的IP地址和最长可达32位长的前缀长度确定路由选择路由协议必须承载32为地址的前缀长度。,
21、44/97,设计命名模型,简短而有意义的名字可以帮助用户非常简洁地定位服务的位置应该从资源的角度设计出易用性、可管理性强的命名模型，以便于提高网络用户的体验度需要进行命名的资源较多，包括智能物品、感知设备、接入网关、路由器、交换机、服务器、主机、打印机以及其他资源借助于良好的命名模型，用户可以直接通过便于记忆的名字透明地访问服务器将名字映射到地址的方法包括主要包括两种类型：使用命名协议的动态方法借助于文件等方式的静态方法。,45/97,设计命名模型,1命名的分布授权2分配名字的原则名字应该简短、有意义、无歧义：用户可以很容易地通过名称来对应各类资源，例如交换机使用sw作为开头、服务器使用srv
22、、路由器使用rt等；名字可以包含位置代码：设计人员可以在名字模型中加入特定的物理位置代码，例如第几分公司、总部等特殊的代码；名字中应尽量避免使用连字符、下划线、空格等不常用字符名字不应该区分大小写,46/97,设计命名模型,3NetBIOS名字NetBIOS名字是网络中应用进程的唯一名称NetBIOS名字为微软Windows平台的客户机和服务器之间的应用访问、文件共享提供了编址基础。NetBIOS具备自己独立的名字解析概念和能力：本地广播广播自己的NetBIOS名字，完成注册和查询对应IP地址的工作缓冲支持NetBIOS的计算机都维护NetBIOS名字和IP地址的临时列表；名字服务器通过WIN
23、S服务器实现NBNS(NetBIOS Name Server)功能，计算机通过NBNS完成注册与查询工作；Lmhosts文件本地文件lmhosts存放着手工设定的NetBIOS与IP的对应关系，以便于计算机查询；DNS/hosts方式在其他方法都无法查询时，可以借助于DNS和hosts文件实现名字与IP的转换。网络设计人员需要确定具体的方式,47/97,设计命名模型,4域名解析DNS大型网络，应设计、配置并管理自己的DNS,48/97,路由协议选择,大型网络需确定路由策略在路由器上进行配置,49/97,路由协议选择原则,1路由协议类型选择两大类：距离向量协议和链路状态协议。选择距离向量路由协议
24、的条件：网络使用一种简单的、扁平的结构，不需要层次化设计网络使用的是简单的中心辐射状结构管理人员缺乏对路由协议的了解，路由操作能力差收敛时间对网络的影响较小选择链路状态路由协议的条件：网络采用层次化设计，尤其是大型网络管理员对链路状态路由协议理解较深快速收敛对网络的影响较大,50/97,路由协议选择原则,2路由选择协议度量延迟、带宽、可靠性及其他因素对度量值存在着两个方面的考虑：对度量值的限制设定，例如如果设定基于跳数路由协议的有效路径度量值必须小于16多个路由协议共存时的度量值转换，路由器上可能会运行多个协议，不同的路由协议对路径的度量值不同，设计人员需要建立起不同度量值之间的映射关系，让多
25、个协议之间相互补充。,51/97,路由协议选择原则,3路由协议顺序路由器上可能会存在多个不同的路由协议，不同协议的度量值不同，可比较性较小-得到不一致的结果有多个路由选择协议，需约定这些协议之间的顺序顺序可以用路由协议权值来表示，权值最小的协议顺序越靠前；一旦多个路由协议都选举出了最优路径，则具有最小权值的路由协议的路径生效。,52/97,路由协议选择原则,4层次化与非层次化路由协议分为支持和不支持两种层次化非层次化：所有路由器的角色都是一样的层次化：不同路由器的角色不同，需要处理的路由信息量也不同。对于采用层次化设计的网络来说，最好采用层次化路由协议,53/97,路由协议选择原则,5内部与外
26、部路由协议内部网关协议和外部网关协议内部网关协议：RIP、OSPF、IGRP外部网关协议：多选择BGP,54/97,路由协议选择原则,6分类与无分类路由协议根据设备是否支持进行选择分类更简单无分类更灵活,55/97,路由协议选择原则,7静态路由手工配置并且不依赖于路由协议进行更新的路由静态路由经常用于连接一个末梢网络，即只能通过一条路径到达的网络部分最常见的使用方法就是默认路由应该对末梢网络进行区分，并设定这些末梢网络的默认路由。一般比其他动态路由协议级别高：即使动态路由协议选出一条最优路径，数据包仍然可能依据静态路由指定的路径进行传递，因此需要根据实际需要来确定静态路由选择协议的范围，以免使
27、得动态路由协议失效。静态路由信息可以导入到动态路由协议形成的路由表项中,56/97,内部网关协议-OSPF,层次化、无分类OSPF的常见规则，可根据需要进行调整1OSPF Router ID原则上采用网络设备的loopback 0或loopback 1的接口地址作为设备的Router IDRouter ID应统一规划，作为该设备的唯一地址标识,57/97,内部网关协议-OSPF,2OSPF时间参数Hello包间隔时间为1秒相邻路由器间失效时间为3秒LSA（链路状态通告）更新报文时间为1秒邻接路由器重传LSA的间隔为5秒OSPF的SPF计算间隔为5秒外部路由引入采用OE1方式（到外部路由的花费值
28、=本路由器到相应的ASBR（自治系统边界路由器）的花费值+ASBR到该路由目的地址的花费值），原则上只引入需要发布的路由；域间路由条目的发布只发布域汇总路由信息（路由条目4条）。采用MD5对报文（接口、区域）验证,58/97,内部网关协议-OSPF,3OSPF COST,59/97,内部网关协议-OSPF,4DR(指定路由器)与BDR(备份指定路由器)OSPF DR与BDR选择应遵循：应手动指定，上级设备为DROSPF接口上所有网络类型均配置为广播OSPF区域支持报文验证ABR(AREA BORDER ROUTER,连接多个区域路由器)与ASBR应至顶向下通过第5类LSA发布缺省路由在核心路由
29、器上建议配置OSPF路由滤，包含对引入和发布的路由都需要过滤（推荐配置策略只允许合法路由条目发布和接受）禁止loopback接口发送OSPF报文禁止采用OSPF虚连接的方式连接区域,60/97,外部网关协议BGP,1BGP对等体对不同对等体组应定义易于记忆、无歧义的组名不要将IBGP对等体和EBGP对等体加入同一个组中不允许同不直接相连网络上的EBGP对等体（组）建立连接2BGP时间参数BGP Keepalive报文的发送时间间隔为5秒；保持定时器为15秒；IBGP对等体（组）发送路由更新报文的时间间隔为1秒；EBGP对等体（组）发送路由更新报文的时间间隔为企业网内部为5秒，企业网外部为30秒
30、。,61/97,外部网关协议BGP,3BGP本地优先级：本地优先级的值为1004BGP MED（区分到达相同的邻居自治系统的多个出口、入口点）：下级AS到上级互连MED值为1，同级间AS互连MED值为0（MED值小的优先级高）5BGP联盟：一个IBGP域内只能存在一个联盟并且联盟ID号与AS号保持一致6BGP同步：关闭BGP与IGP的同步7BGP路由发布：MPLS-VPN时BGP与IGP进行交互8BGP路由过滤：BGP接受路由信息时需要做基于IP前缀的路由过滤9静态路由：不允许在动态路由部署的连接关系上重复部署静态路由,62/97,带宽与流量分析及性能设计,流量估算与带宽需求 1流量与带宽流量
31、由用户网络业务形成，规律性不强，是一个变化的量流量与使用情况、传输协议、链路状态等因素相关。带宽系统的固有特性，是一个固定值由网络工程师规划分配，有很强的规律性与设备、传输链路相关2不同网络服务的数据流量特性网络性能取决于一些变量，如突发性、延迟、抖动、分组丢失等。不同的网络服务对这些指标要求会不同,如感知信息一般具有平稳特性，电子邮件具有很强的突发性设计时应根据数据流量特性进行流量设计和管理,63/97,流量估算与带宽需求,3.估算通信量时的关键因素(1)根据业务需求和业务规模估算通信量的大小。(2)根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量。4估算通信量应遵循的原则(1)必须以满足当前业务需要为
32、最低标准；(2)必须考虑到未来若干年内的业务增长需求；(3)能对选择何种网络技术提供指导；(4)能对冲突域和广播域的划分提供指导；(5)能对选择何种物理介质和网络设备提供指导。,64/97,流量分析与性能设计模型,(1)分层网络的流量模型从接入层流向核心层时，收敛在高速链路上；从核心层流向接入层时，发散到低速链路上；核心层设备汇聚的网络流量最大；接入层设备的流量相对较小,65/97,流量分析与性能设计模型,(2)汇聚层链路聚合链路聚合的目的是保证链路负载均衡双链路可能会产生负载不均衡的现象如果对汇聚层上行链路进行链路聚合配置，就可以使上行链路负载均衡(3)网络峰值流量设计原则以最繁忙时段和最大
33、的数据流量为最低设计标准,66/97,流量分析与性能设计的一般步骤,把网络分成易管理的几个部分确定用户和网段的应用类型和通信量确定本地和远程网段的分布对每一网段重复上述过程综合各网段信息进行LAN和WAN主干的通信流量分析确定每一网段、每一关键设备的流量及带宽根据生命周期内的预期增长率，计算出各处的带宽根据计算出的带宽，确定各种所需设备、传输链路的性能及其推荐类型,67/97,带宽与流量分析及性能设计,流量估算与带宽需求 3.估算通信量时的关键因素(1)根据业务需求和业务规模估算通信量的大小。(2)根据流量汇聚原理确定链路和节点的容量。4估算通信量应遵循的原则(1)必须以满足当前业务需要为最低
34、标准；(2)必须考虑到未来若干年内的业务增长需求；(3)能对选择何种网络技术提供指导；(4)能对冲突域和广播域的划分提供指导；(5)能对选择何种物理介质和网络设备提供指导。,68/97,逻辑网络设计文档,1.项目概况2.工程目标3.工程范围4.设计需求5.当前网络状态6.逻辑网络拓扑结构7.流量与性能设计8.地址与命名设计9.路由协议的选择10.安全策略设计11.网络管理策略设计12.网络测试方案设计13.成本估测,69/97,3.2 物理网络设计,物理网络设计的目标网络结构与选型布线系统设计设备选型物理网络设计文档编写,70/97,物理网络设计的任务与目标,确定物理拓扑设计布线系统设备选型,
35、71/97,物理网络的结构与网络选型,物理网络拓扑设计物理拓扑即几何拓扑图每一个节点、每一条链路都与实际位置具有比例关系可在相应比例尺的地图上进行标注对每一条链路，需要清楚地给出其走向、长度、所用通信介质的类型。（也可过注解方式给出）对每个节点，给出设备的类型和能代表其最主要性能的一个型号一张图难以表示出所有信息，需要分层次、分区域分别给出其几何拓扑图,72/97,物理网络的结构与网络选型,物理网络拓扑设计,73/97,骨干网络与汇聚网络通信介质设计,一般原则和方法：(1)选用合适的网络技术。例如，SDH vs万兆以太网(2)选用的介质应与网络类别相匹配。例如，SDH用光纤(3)如果通信干线距
36、离较长（200米以上）且对带宽要求较高，则首选光纤。如果是室外，一般选用单模光纤，如果是室内且距离在几百米，可使用多模光纤。(4)如果通信干线距离较长（200米以上、几千米以下）、布设有线介质不便且数据量不是很大，首选3G等无线网络。(5)如果通信干线距离较短（200米以内），则首选局域网方式，使用超5类双绞线。,74/97,接入网通信介质设计,一般原则和方法是：(1)如果距离较长（200米以上）且对带宽要求较高，则首选光纤。(2)如果通信干线距离较长（200米以上、几千米以下）、数据量不是很大，首选GPRS、3G等无线方式。(3)如果通信干线距离较短（200米以内），首选WLAN等无线方式。
37、(4)如果通信干线距离较短（100米以内），则首选超5类双绞线。根据具体环境、通信带宽与QoS要求、施工条件等因素确定,75/97,结构化布线设计,结构化布线系统是一个能够支持任何用户选择的话音、数据、图形图像应用的电信布线系统支持UTP、光纤、STP、同轴电缆等各种传输载体特点：实用性灵活性开放性模块化扩展性经济性,76/97,系统构成,六个子系统,77/97,工作区子系统,由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成包括装配软线、适配器和连接所需的扩展软线,78/97,工作区子系统,由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成包括装配软线、适配器和连接所需的扩展软线,79/97,水平布线子
38、系统,将干线子系统线路延伸到用户工作区处于同一楼层一端接信息插座上，另一端接在干线接线间或设备机房的管理配线架上,80/97,管理子系统,由交连、互连和配线架和信息插座式配线架以及相关跳线组成,81/97,干线子系统,实现各楼层的水平子系统之间的互联,82/97,设备间子系统,由设备间中的跳线电缆、适配器组成实现中央主配线架与各种不同设备的互连,83/97,建筑群子系统,提供楼群之间通信设施所需的硬件：电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备、防雷设备,84/97,布线距离,85/97,线缆铺设准则,应充分考虑线缆的冗余，以备扩展需要应遵循国家和政府在建筑方面的政策方针、规章应聘
39、请有资质的布线铺设承包商完成铺设工作铺设之前应测试线缆设备以保证要铺设的线缆都满足需要的性能指标需要经过压力、通风系统时，应该使用压力通风型线缆对所有不同类型的线缆进行整理，做标记确保线缆质量，并选用正确等级的线缆尽可能地让数据线垂直通过电力线，不要近距离(小于1520cm)平行铺设铜质电线和电力线线缆应被固定保证线缆末端尽可能短，以防噪声干扰,86/97,WLAN布线设计,指AP与AC之间的连线、AP与Internet路由器或交换机之间的连线应遵循结构化布线的标准和规定,87/97,物联网设备的选型,物联网设备选型的原则1.产品技术指标2.成本因素3.原有设备的兼容性4.产品的延续性5.设备
40、可管理性6.厂商的技术支持7.产品的备品备件库8.综合满意度分析,88/97,RFID设备的选择,(1)RFID标签的选择供电方式：有源标签和无源标签工作模式：主动模式和被动模式读写方式：只读型标签和读写型标签工作频率低频：30300 kHz，典型的工作频率有125 kHz和133 kHz两种；无源；电感耦合；距离一般小于1米；于短距离、低成本应用中高频：330 MHz，其典型工作频率为13.56.MHz；无源；电感藕合；距离一般小于1米，电子车票、证件等超高频：433.92 MHz、862928 MHz，有源与无源；电磁藕合；距离一般大于1 米，典型情况为46 米，最远可达10米以上；读写器
41、天线一般均为定向天线；冲突问题微波：2.45 GHz和5.8 GHz；半无源；达几十米；移动车辆识别、仓储物流等 作用距离,89/97,RFID标签,90/97,(2)读写器的选择,通用性。读取多种类型 vs 特定类型频率。与标签一致天线。内部天线 vs 外部天线接入方式。LAN vs WiFi,91/97,传感器设备与传感网的选择,(1)传感器的选择原则根据感知信息类型、感知方式选择类别：物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器物理量传感器：力学量、光学量、热学量、声学量、距离量其它因素：灵敏度频率响应特性线性范围稳定性精度自身尺寸、形状与安装方式,92/97,传感器设备与传感网的选择,(2
42、)传感网的选择有线网络还是无线网络标准化网络还是专用型网络采用的无线传输方式（GPRS/3G/WiFi蓝牙/ZigBee）无线网络拓扑结构,93/97,光纤传感设备选择,调制方式。主要有强度调制、相位调制、波长调制、偏振态调制封装形式组网方式布设方式,94/97,中间件的选择,处于操作系统软件与用户应用软件的中间，为应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件，使得上层应用不用关心各类具体信息源和应用的差异选择中间件应考虑的主要因素包括：功能类别。数据转换中间件、消息中间件、交易中间件、对象中间件、安全中间件、应用服务器等应用环境。安全性。技术成熟度。使用的难易程度。适应性。成本。先进性（符合技术发展方向）。,95/97,路由器、交换机的选择,性能功能接口（介质）类型价格政策限制安装限制,96/97,物理网络设计文档的编制,1.项目概述2.物理网络拓扑结构3.各层次网络技术选型4.物联网设备选型5.通信介质与布线系统设计6.供电系统设计（非机房部分）7.防雷系统设计8.软硬件清单9.最终费用估计10.注释和说明附录,97/97,
