高校網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)概述目錄TOC\o"1-3"\h\u4868高校網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)概述 1180231.1工具介紹 1228091.2技術(shù)介紹 11.1工具介紹本項目將在華為的仿真模擬軟件eNSP上進行設(shè)計。eNSP是一個圖形化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備仿真平臺。該平臺用于模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的真實運行。使ICT從業(yè)者更快地了解華為的fastcom系列產(chǎn)品，掌握相關(guān)的操作和配置流程，提高網(wǎng)絡(luò)工程師的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)能力，幫助網(wǎng)絡(luò)工程師建設(shè)更高效、更優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)[10]。目前，華為官網(wǎng)上的eNSP模擬器已經(jīng)停止下載，使用者需要在網(wǎng)上尋找資源。華為企業(yè)互動社區(qū)、鴻鵠論壇、CDSN論壇都有eNSP的下載鏈接。下載軟件后，按照默認步驟進行安裝。首次打開本軟件時，需要注冊所需設(shè)備，包括路由器、交換機等，注冊后可直接使用路由器和交換機。在設(shè)計過程中，如果碰到不了解配置命令或有其他命令問題，可以在華為技術(shù)支持官網(wǎng)上獲取相應(yīng)設(shè)備的所有配置命令。在模擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)計完成后，如果發(fā)現(xiàn)兩個設(shè)備之間的通信不能正常進行，可以直接在eNSP仿真軟件上查看數(shù)據(jù)流向，分析檢測哪個節(jié)點有問題，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法通行。1.2技術(shù)介紹1.VLAN技術(shù)介紹VirtualLocalAreaNetwork(虛擬局域網(wǎng)技術(shù))，簡稱VLAN。VLAN工作在數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，主要設(shè)置在交換機中。該技術(shù)可以將局域網(wǎng)中的物理網(wǎng)絡(luò)劃分為多個虛擬vlan。同一VLAN構(gòu)成一個廣播域，即同一VLAN的成員可以相互通信，但不能直接跨VLAN通信。由于VLAN不能直接訪問，所以可以在學(xué)校不同部門之間使用，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性[11]。與以往的局域網(wǎng)技術(shù)相比，VLAN具有以下優(yōu)點：“降低了移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的成本，增加和修改了局域網(wǎng)中的管理、廣播活動，有效地提高了網(wǎng)絡(luò)安全性”[12]。1.Eth-trunk鏈路聚合技術(shù)Eth-trunk鏈路聚合技術(shù)有兩種聚合模式。第一種是手動負載分擔(dān)模式，第二種是lacp模式。Eth-trunk鏈路聚合技術(shù)允許設(shè)備以低成本的方法提高帶寬。為鏈路實現(xiàn)可靠的通信，并設(shè)置了備用鏈路，避免了鏈路故障時造成的網(wǎng)絡(luò)中斷。此外鏈路聚合技術(shù)的鏈路，在活動鏈路失效時可以快速地切換。手動負載分擔(dān)模式。在此模式下，網(wǎng)絡(luò)管理員必須手動建立一個Eth-Trunk接口，并加入其它交換機與其相連的接口，需要網(wǎng)絡(luò)管理員選擇備份接口。LACP鏈路聚合分為靜態(tài)（靜態(tài)LACP鏈路聚合模式）和動態(tài)（動態(tài)LACP鏈路聚合模式）兩種模式。在靜態(tài)模式下，接口的選擇由lacp協(xié)議參與，其余與手動配置一致。在動態(tài)模式下，活動都由lacp協(xié)議協(xié)商完成。這意味著具有動態(tài)LACP協(xié)議的兩個直接連接的設(shè)備不必配置任何命令，并且設(shè)備之間的鏈路通過lacp協(xié)商自動完成鏈聚合[13]。3.生成樹協(xié)議（STP）網(wǎng)絡(luò)上最怕的就是發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，這將會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)延遲，數(shù)據(jù)包丟失甚至無法通信。在此次項目中，為了避免情況的發(fā)生，使用了生成樹協(xié)議。協(xié)議的主要功能是消除網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的循環(huán)，并且協(xié)議還有一定的鏈路冗余功能。生成樹的工作原理是在很多生成樹樹網(wǎng)絡(luò)中選舉根橋。最接近根橋的網(wǎng)橋被稱為指定網(wǎng)橋。指定的網(wǎng)橋發(fā)送BPDU最低成本的接口端口作為指定的端口。主要功能是傳輸IP地址段的數(shù)據(jù)，也就是進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。指定端口和根端口以外的端口被置于阻塞狀態(tài)，以防止環(huán)路的出現(xiàn)，并解決現(xiàn)有的物理循環(huán)?？偟膩碚f生成樹算法歸納為三個步驟：選舉根橋、選擇根端口、選擇指定端口[14]。4.OSPF路由協(xié)議OSPF協(xié)議的工作原理是通過檢測網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)來驗證最短路徑。另外，該協(xié)議的原理是將同一個網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個區(qū)域（子網(wǎng)）[15]。OSPF路由協(xié)議是基于鏈路的路由協(xié)議。主要優(yōu)點如下：1、方便管理OSPF配置，區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)管理會更加簡單更快捷。2、網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)震蕩可能會導(dǎo)致非常嚴重的結(jié)果，但是，網(wǎng)絡(luò)震蕩不能打破OSPF的區(qū)域隔離，OSPF的配置使得整個網(wǎng)絡(luò)更加安全和穩(wěn)定。目前，OSPF路由協(xié)議在很多網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用。鑒于OSPF路由協(xié)議的廣泛應(yīng)用，討論OSPF路由協(xié)議的工作原理和實際應(yīng)用十分有價值。為此，對OSPF路由協(xié)議的配置進行優(yōu)化、對OSPF路由協(xié)議的有效方法進行研究，來提高數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。5.DHCP協(xié)議最早的IP地址是由管理者手動設(shè)定的，但是網(wǎng)絡(luò)較大的話，需要更多的設(shè)備時；管理者配置的過程比較長，也比較容易出錯，而且管理起來不容易。在此背景下，DHCP協(xié)議的出現(xiàn)。它可以動態(tài)的將IP地址池里的IP分配給發(fā)送了請求的設(shè)備。而且，在管理方面DHCP也有自己的優(yōu)點，DHCP采用客戶端與服務(wù)器模式對用戶的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進行管理、配置；而且是即插即用的連網(wǎng)機制每個IP地址都只給到一個PC使用這樣就不會造成地址沖突[16]。6.訪問控制列表ACLACL表示訪問控制列表，是英語單詞AccessControlLists的首字母簡寫。控制列表是對通過路由器的數(shù)據(jù)流進行判斷、分類和過濾的技術(shù)。其本質(zhì)是一組包含源地址、目的地址、端口號以及其他信息的語句集合。只有符合相應(yīng)規(guī)則的信息可以通過訪問控制列表訪問相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，否則它將被拒絕，這樣路由器和網(wǎng)絡(luò)就可以被安全控制[17]。7.無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)是無線通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組合的產(chǎn)物，它通過無線信道（信號在通信系統(tǒng)中的傳輸通道）實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通信，實現(xiàn)個性化、移動化和交流的寬帶。一般來說，無線局域網(wǎng)提供以太網(wǎng)互聯(lián)功能，不需要用到網(wǎng)線。廣義上WLAN（WirelessLocalAreaNetwork）指的是無線電波、紅外、激光等，以取代有線局域網(wǎng)中的部分或全部傳輸介質(zhì)。8.VRRP協(xié)議為了解決鏈路和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的冗余需求問題，可以使用冗余協(xié)議來引入和管理多信道設(shè)備。VRRP協(xié)議的應(yīng)用可以完全滿足網(wǎng)關(guān)的冗余請求。在該協(xié)議中，多個路由裝置作為虛擬路由裝置串聯(lián)連接，裝置的IP作為默認網(wǎng)關(guān)地址與外部通信[18]。通過VRRP技術(shù)當(dāng)發(fā)生單點故障時，網(wǎng)關(guān)可以自適應(yīng)遷移而不影響網(wǎng)絡(luò)的正常使用[19]。9.NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT是一種網(wǎng)