網絡系統規劃設計

隨著網絡技術的不斷發展，課程教學需要緊跟行業技術發展，以市場需求為導向，
依託業界主流廠商的技術與設備，不斷引入新的教學資源，豐富教學內容，引入新的教學方法。
作為高職院校計算機網絡技術專業的核心課程的配套教材，本書立足於網絡技術的發展趨勢，
以真實的應用場景為基礎，以企業中的網絡工程項目為載體，
採用“項目驅動”“層次化”“模塊化”的思路對內容進行精心組織和編排，以求符合高職院校的人才培養目標。
本書按照化繁為簡、化整為零、有機整合的教學思路，把一個複雜的企業網絡規劃、
設計與構建分解為一系列知識、技能相對獨立的簡單模塊，以便於學生理解和掌握。
通過本書的學習，學生能夠獲得獨立完成複雜的綜合性網絡的規劃、設計、配置和調試能力。

第1章網絡系統規劃設計總覽 1
1.1 網絡規劃 1
1.1.1 網絡規劃概述 2
1.1.2 確定項目背景 3
1.1.3 明確項目需求和預算 5
1.1.4 選擇技術方向 7
1.1.5 網絡規劃總結 8
1.2 網絡設計 9
1.2.1 網絡拓撲設計 11
1.2.2 物理網絡設計 14
1.2.3 邏輯網絡設計 16
1.3 總結 20
1.4 習題 21
第2章網絡物理拓撲總體設計 22
2.1 物理拓撲概念 22
2.1.1 星型網絡拓撲 23
2.1.2 總線型網絡拓撲 23
2.1.3 環型網絡拓撲 24
2.1.4 樹型網絡拓撲 24
2.1.5 互連網絡拓撲 25
2.1.6 雙星型網絡拓撲 26
2.1.7 組合型網絡拓撲 26
2.2 典型網絡拓撲結構應用場景 26
2.2.1 小型網絡 26
2.2.2 中型網絡 27
2.2.3 大型網絡 28
2.3 物理設備選型 28
2.3.1 交換機 29
2.3.2 路由器 30
2.4 互連介質選型 31
2.4.1 雙絞線 31
2.4.2 光纖 33
2.4.3 電話線 33
2.4.4 同軸電纜 34
2.4.5 無線 34
2.4.6 介質選型 35
2.5 物理網絡可靠性設計 36
2.5.1 拓撲可靠性 36
2.5.2 網絡設備可靠性 37
2.5.3 互連介質可靠性 39
2.5.4 機房可靠性 39
2.6 網絡組網設計 39
2.6.1 模塊化組網 40
2.6.2 層次化組網—三層結構 41
2.6.3 層次化組網—二層結構 42
2.7 常見組網設計應用場景 43
2.7.1 二層結構—數據中心網絡 44
2.7.2 二層結構—企業城域網 45
2.7.3 三層結構—企業園區網 45
2.7.4 三層結構—教育行業 46
2.7.5 三層結構—金融行業 46
2.7.6 三層結構—鐵路行業 47
2.7.7 三層結構—電力行業 47
2.8 總結 48
2.9 習題 48
第3章局域網規劃設計 49
3.1 局域網物理架構設計 49
3.1.1 有線局域網中的常見設備與設備選型 50
3.1.2 有線局域網中的介質類型 52
3.1.3 總結 53
3.2 VLAN設計 54
3.2.1 VLAN規劃原則 54
3.2.2 VLAN的劃分方式 55
3.2.3 VLAN編號的分配 57
3.3 GVRP設計 58
3.3.1 GARP與GVRP概述 58
3.3.2 GVRP的設計重點 58
3.4 VLAN間路由的設計 59
3.4.1 使用物理接口的VLAN間路由設計方案 60
3.4.2 使用物理子接口的VLAN間路由設計方案 61
3.4.3 使用三層交換機的VLAN間路由設計方案 62
3.5 STP的設計 63
3.5.1 STP的IEEE版本 63
3.5.2 STP的設計原則 64
3.6 DHCP的設計 65
3.6.1 小型局域網的DHCP設計方案 65
3.6.2 中型局域網的DHCP設計方案 66
3.6.3 大型局域網的DHCP設計方案 66
3.7 ACL的設計 68
3.8 總結 69
3.9 習題 70
第4章廣域網規劃設計 71
4.1 廣域網概念介紹 71
4.1.1 廣域網互連方式—運營商專線 72
4.1.2 廣域網互連方式—VPN 73
4.1.3 專線還是VPN 74
4.1.4 廣域網接口類型 75
4.1.5 廣域網接口常用技術 77
4.2 專線技術及其應用場景 79
4.2.1 裸纖專線 79
4.2.2 SDHMSTPWDM傳輸專線 80
4.2.3 MPLS VPN專線 81
4.3 VPN技術及其應用場景 82
4.3.1 Access VPN的應用 83
4.3.2 Intranet VPN的應用 84
4.3.3 Extranet VPN的應用 86
4.4 總結 88
4.5 習題 88
第5章數據中心網絡規劃設計 89
5.1 數據中心主要技術概述 89
5.1.1 鏈路聚合與M-LAG 90
5.1.2 堆疊技術 91
5.1.3 VxLAN與EVPN 92
5.2 數據中心網絡物理架構設計 94
5.2.1 數據中心網絡的拓撲設計 95
5.2.2 數據中心網絡中的常見設備與設備選型 96
5.2.3 數據中心網絡中的介質類型 100
5.3 數據中心邏輯設計 100
5.3.1 IP地址的規劃設計 101
5.3.2 VNI的規劃設計 101
5.3.3 數據中心的邏輯分區設計 102
5.3.4 底層（Underlay）網絡設計 103
5.3.5 覆蓋層（Overlay）網絡設計 104
5.3.6 數據中心的高可靠性設計 106
5.4 總結 107
5.5 習題 108
第6章無線局域網規劃設計 109
6.1 無線局域網架構設計 109
6.1.1 二層組網與三層組網 110
6.1.2 直連組網與旁掛組網 111
6.1.3 直接轉發與隧道轉發 112
6.1.4 華為Wi-Fi 6產品 113
6.1.5 華為AC6800V無線接入控制器 116
6.1.6 華為AC6805無線接入控制器 117
6.1.7 華為AirEngine 9700-M無線接入控制器 118
6.1.8 華為AC6508無線接入控制器 119
6.1.9 華為AirEngine 8760-X1-PRO室內AP 120
6.1.10 華為AirEngine 6760-X1室內AP 120
6.1.11 華為AirEngine 5760-51室內AP 121
6.1.12 華為AirEngine 5760-22W面板AP 122
6.1.13 華為AirEngine 9700D-M敏捷分佈式AP 123
6.1.14 華為AirEngine 8760R-X1E室外AP 124
6.2 無線局域網的IP地址和VLAN規劃 125
6.2.1 管理VLAN與業務VLAN 125
6.2.2 VLAN與SSID的幾種映射方式 126
6.2.3 IP地址分配 128
6.3 無線局域網漫遊概述 128
6.3.1 AC內漫遊與AC間漫遊 128
6.3.2 二層漫遊和三層漫遊 129
6.4 無線局域網的可靠性設計 131
6.4.1 VRRP雙機熱備 132
6.4.2 雙鏈路熱備 133
6.4.3 N+1備份 133
6.5 無線局域網的安全准入設計 134
6.5.1 802.1x認證 135
6.5.2 MAC認證 136
6.5.3 門戶認證 136
6.6 總結 137
6.7 習題 137
第7章網絡出口規劃設計 138
7.1 網絡出口物理拓撲結構設計 138
7.1.1 單一出口網絡結構 139
7.1.2 同運營商多出口網絡結構 140
7.1.3 多運營商多出口網絡結構 141
7.1.4 出口連接物理拓撲網絡結構 142
7.2 網絡出口流量規劃設計 143
7.2.1 單一出口 143
7.2.2 同運營商多出口 143
7.2.3 多運營商多出口 146
7.3 網絡出口技術設計 149
7.3.1 靜態路由 150
7.3.2 缺省路由 151
7.3.3 PPPoE 151
7.3.4 NAT 152
7.3.5 NAT Server 153
7.3.6 BFD 154
7.3.7 PBR 155
7.4 總結 156
7.5 習題 156
第8章網絡IP地址與路由規劃設計 157
8.1 IP地址的規劃與設計 157
8.2 IP路由的規劃與設計 159
8.2.1 路由來源的比較 159
8.2.2 路由域的設計 161
8.3 OSPF協議的設計原則 163
8.3.1 虛鏈路 163
8.3.2 路由匯總設計 164
8.3.3 末節區域設計 164
8.3.4 快速收斂機制與OSPF網絡可靠性設計 166
8.3.5 OSPF認證 168
8.4 總結 169
8.5 習題 169
第9章網絡可靠性規劃設計 170
9.1 網絡可靠性的定義和體現 170
9.1.1 設備單板可靠性 171
9.1.2 設備整體可靠性 172
9.1.3 鏈路可靠性 173
9.1.4 邏輯架構可靠性 174
9.2 物理層架構可靠性設計 174
9.2.1 堆疊和集群技術的應用 176
9.2.2 堆疊和集群技術的優勢 177
9.2.3 以太網鏈路聚合技術 178
9.3 二層網絡架構可靠性設計 180
9.3.1 MSTP 180
9.3.2 快速收斂機制 181
9.3.3 BPDU保護 182
9.3.4 根保護 182
9.3.5 環路保護 183
9.3.6 TC保護 184
9.4 三層網絡架構可靠性設計 185
9.4.1 路由協議高可靠性設計 185
9.4.2 網關高可靠性設計 191
9.5 總結 192
9.6 習題 192
第10章網絡安全規劃設計 193
10.1 二層網絡安全性設計 193
10.1.1 端口隔離技術 194
10.1.2 MAC地址表安全 194
10.1.3 端口安全技術 196
10.1.4 DHCP Snooping 196
10.1.5 動態ARP檢測 197
10.1.6 IP源防護 198
10.1.7 風暴控制與流量抑制 199
10.2 三層網絡安全性設計 200
10.2.1 基礎設施資源的安全性設計 200
10.2.2 路由協議的安全性設計 200
10.2.3 基礎設施管理平面的安全性設計 202
10.3 無線局域網安全性設計 203
10.3.1 邊界防禦安全 203
10.3.2 WLAN環境中的身份認證 203
10.3.3 業務數據的安全性防護 204
10.4 園區網出口安全性設計 204
10.4.1 Web安全 205
10.4.2 出口防火牆反病毒設計 206
10.4.3 入侵檢測系統與入侵防禦系統 206
10.5 園區網中的數據安全性設計 207
10.5.1 IPSec 207
10.5.2 MACsec 208
10.6 總結 209
10.7 習題 209
第11章網絡管理與維護 210
11.1 網絡管理與維護概述 210
11.2 網絡管理工具 211
11.2.1 CLI 211
11.2.2 SNMP 213
11.2.3 NETCONF 215
11.2.4 NetStream 217
11.2.5 sFlow 219
11.2.6 Telemetry 220
11.2.7 Syslog 223
11.2.8 LLDP 224
11.2.9 鏡像 225
11.3 總結 227
11.4 習題 227
第12章網絡實施與項目交付 228
12.1 項目交付流程 228
12.1.1 項目啟動會與細化實施方案 229
12.1.2 開箱驗貨與DOA流程 230
12.1.3 設備安裝 231
12.1.4 硬件質量自檢 233
12.1.5 軟件調測 234
12.1.6 項目初驗、試運行、培訓、終驗與交付 235
12.2 高危操作流程 235
12.3 總結 236
12.4 習題 236