網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計

目錄

一、網(wǎng)絡(luò)生命周期.................................................................2

二、網(wǎng)絡(luò)需求分析.................................................................3

三、通信規(guī)范......................................................................3

3.1通信規(guī)范分析任務(wù).........................................................3

3.280/20規(guī)則與20/80規(guī)則...................................................4

四、邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計.................................................................4

4.1分層化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計模型.......................................................4

4.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則.............................................................5

五、物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計.................................................................5

5.1設(shè)備選擇原則.............................................................5

5.2綜合布線.................................................................6

六、網(wǎng)絡(luò)測試......................................................................6

七、附件..........................................................................8

7.1吞吐量....................................................................8

7.2包轉(zhuǎn)發(fā)率和背板帶寬計算方法..............................................9

73各層交換機背板帶寬及包轉(zhuǎn)發(fā)率的計算-案例................................11

7.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備命名機制........................................................13

7.5網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備選型及介紹..................................................14

一、網(wǎng)絡(luò)生命周期

網(wǎng)絡(luò)生命周期就是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)從思考、調(diào)杳、分析、建設(shè)到最后淘汰的總過程。常見的網(wǎng)

絡(luò)生命周期是四階段周期模型、五階段周期模型、六階段周期模型。

1.四階段周期模型

特點：能夠快速適應(yīng)新的需求，強調(diào)宏觀管理，靈活性較強。適用于成本較低、靈活性

高、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小、需求較為叨確、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單的網(wǎng)絡(luò)工程。

四階段周期模型：

（1）構(gòu)思與規(guī)劃階段：主要工作是明確網(wǎng)絡(luò)設(shè)計或改造的需求，同時明確新網(wǎng)絡(luò)的建

設(shè)目標。

（2）分析與設(shè)計階段：主要工作是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需求進行設(shè)計，并形成特定的設(shè)計方案。

（3）實施與構(gòu)建階段：主要工作是根據(jù)設(shè)計方案進行設(shè)備購置、安裝、調(diào)試，形成可

試用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

（4）運行與維護階段：主要工作是提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并實施網(wǎng)絡(luò)管理。

2.五階段周期模型

五階段周期模型分為五個階段：

（1）需求規(guī)范階段的任務(wù)是進行網(wǎng)絡(luò)需求分析。

（2）通信規(guī)范階段的任務(wù)是進行網(wǎng)絡(luò)體系分析。

（3）邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計階段的任務(wù)是確定邏輯的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（4）物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計階段的任務(wù)是確定物理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（5）實施階段的任務(wù)是進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝、調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)運行時的維護工作。

3.六階段周期模型

六階段周期模型是對五階段周期模型的補充，對其靈活性進行改進，通過在實施階段前

后增加相應(yīng)的測試和優(yōu)化過程，提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作中對需求變更的適應(yīng)性。

該模型重于網(wǎng)絡(luò)的測試和優(yōu)化，測重于網(wǎng)絡(luò)需求的不斷變更，由于其嚴格的邏輯設(shè)計和

物理設(shè)計規(guī)范，適用于大型網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作。

（1）需求分析階段：網(wǎng)絡(luò)分析人員通過與用戶交流來獲取新項目目標，然后歸納出當

前網(wǎng)絡(luò)特征，分析出當前和將來網(wǎng)絡(luò)通信量、網(wǎng)絡(luò)性能，包括流量、負載、協(xié)議、行為、服

務(wù)質(zhì)量要求。

（2）邏輯設(shè)計階段：主要完成網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓撲結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)編址、設(shè)備命名、交換機和

路由器的協(xié)議選擇、安全規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)管理等設(shè)計工作，棄根據(jù)這些設(shè)計產(chǎn)生對設(shè)備廠商、服

務(wù)提供商的選擇策略。

（3）物理設(shè)計階段：根據(jù)邏輯設(shè)計的結(jié)果，選擇具體的技術(shù)和產(chǎn)品，使得邏輯設(shè)計的

成果符合工程設(shè)計規(guī)范。

（4）設(shè)計優(yōu)化階段：完成實施階段前的方案優(yōu)化，通過召開專家研討會、搭建試驗平

臺、網(wǎng)絡(luò)仿真等多種形式，找出設(shè)計方案中的缺陷，并進行方案優(yōu)化。

（5）實施及測試階段：根據(jù)優(yōu)化后的方案進行設(shè)備的購置、安裝、調(diào)試與測試，通過

測試和試用，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與設(shè)計方案的偏離，糾正實施過程中的錯誤，甚至可能需要修改

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案。

（6）監(jiān)測及性能優(yōu)化階段：網(wǎng)絡(luò)的運營和維護階段，通過網(wǎng)絡(luò)管理、安全管理等技術(shù)

手段，對網(wǎng)絡(luò)是否正常運夕亍進行實時監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題，通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置參數(shù)，達

到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能的目的，一旦發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能已經(jīng)無法滿用用戶需求，則講入下一次迭代周期。

二、網(wǎng)絡(luò)需求分析

需求分析階段的主要工作內(nèi)容（即了解用戶的各類需求）如下：

（1）功能需求。用戶和用戶業(yè)務(wù)具體需要的功能。

（2）應(yīng)用需求。用戶需要的應(yīng)用類型、地點和網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求，對延遲的需求、吞吐

量需求。

（3）計算機設(shè)備需求。主要是了解各類PC機、服務(wù)器、工作站、存儲等設(shè)備以及運行

操作系統(tǒng)的需求。

（4）網(wǎng)絡(luò)需求。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)需求、網(wǎng)絡(luò)管理需求、資源管理需求、網(wǎng)絡(luò)可擴展的需

求。

（5）安全需求?？煽啃孕枨蟆⒖捎眯孕枨?、完整性需求、一致性需求。

需求分析的注意事項：任何網(wǎng)絡(luò)都不可能是一張能夠滿足各項功能需求的萬能網(wǎng)，采用

合適的不是最先進的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，獲得合適的而不是最高的網(wǎng)絡(luò)性能，網(wǎng)絡(luò)需求分析不能脫離

用戶、應(yīng)用系統(tǒng)等現(xiàn)實因素，考慮網(wǎng)絡(luò)的擴展性，極大地保護投資。需求分析完畢后需要編

制需求說明書。

三、通信規(guī)范

3.1通信規(guī)范分析任務(wù)

通信規(guī)范分析就是通過分析網(wǎng)絡(luò)通信模式和網(wǎng)絡(luò)的流量掙由，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵點和瓶頸,

低成本和高端口密度特性，接入層的其他功能有用戶接入與認證、二三層交換、Qos>Mac

地址過濾。

（2）匯聚層：位于接入層與核心層之間的部分稱為匯聚層，匯聚層是多接入層設(shè)備的

匯聚點，匯聚層啟到承上啟下的作用，與接入層相比，需要更高的性能、更少的接口和更高

的交換速率。匯聚層的其他功能行訪問列表控制、VLAN間的路由、分組過濾、組播管理、

Qos、負載均衡、快速收斂等。

（3）核心層：實現(xiàn)骨干網(wǎng)絡(luò)之間的優(yōu)化傳輸，骨干層設(shè)計任務(wù)的重點通常是冗余能力、

可靠性和高速的傳輸。網(wǎng)絡(luò)的控制功能盡量少在骨干層上實施，核心層的其他功能有鏈路

聚合、IP路由配置、IP組播、靜態(tài)VLAN、生成樹、設(shè)置陷阱和報警、服務(wù)器群的高速連接。

4.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則如下：

（1）考慮設(shè)備先進生，但不一定必須采用最先進的設(shè)備，需要考慮合理性。

（2）應(yīng)采用開放的標準和技術(shù)。

（3）考慮近期目標和遠期目標，需要考慮其擴展性，為將來擴展考慮。

（4）結(jié)合實際情況進行設(shè)計。如在進行金融業(yè)務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，應(yīng)該優(yōu)先考慮高

可用性原則；在進行小型企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，應(yīng)優(yōu)先考慮經(jīng)濟性原則。

邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計完成時，生成邏輯設(shè)計文檔。

五、物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計階段的任務(wù)是依據(jù)邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的要求，確定設(shè)備的具體物理分布和運行

環(huán)境。

5.1設(shè)備選擇原則

物理網(wǎng)絡(luò)階段的設(shè)備選擇比較關(guān)鍵，設(shè)備選擇時考慮以下幾點：

（1）盡可能選取同廠家的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這樣在設(shè)備可互連性、協(xié)議互操作性、技術(shù)支

持、價格等方面都更有優(yōu)勢。

（2）盡可能保留并延長用戶對原有設(shè)備的投資，減少資金投入上的浪費。

（3）選擇性價比高、質(zhì)量過硬的產(chǎn)品，使資金的投入產(chǎn)出達到最優(yōu)。

（4）根據(jù)實際需要進行選擇。選擇稍好的設(shè)備，盡量保留現(xiàn)有設(shè)備和降級使用現(xiàn)有設(shè)

備。

（5）要允分考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性。

（6）廠商技術(shù)支持〔即定期巡檢、咨詢、故障報修、備件響應(yīng)、服務(wù)）是否及時。

（7）設(shè)備出現(xiàn)故障時，產(chǎn)品備件庫是否能及時更換設(shè)備。

5.2綜合布線

綜合布線系統(tǒng)由干線子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、工作區(qū)子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、

建筑群子系統(tǒng)六個部分組成。

（1）干線子系統(tǒng)：是各水平子系統(tǒng)（各樓層）設(shè)備之間的互連系統(tǒng)。

（2）水平子系統(tǒng)：連接干線子系統(tǒng)和用戶工作區(qū)，是各個樓層配線間的配線架到工作

區(qū)信息插座之間所安裝的線纜。水平子系統(tǒng)的設(shè)計步聚包含確定路由；確定信息插座的數(shù)量

和類型，確定導(dǎo)線的類型和長度，確定線纜的類型，同時還要注意管槽的選擇和設(shè)計。

（3）工作區(qū)子系統(tǒng)：是由終端設(shè)備連接到信息插座的連線組成的，包括連接線和適配

器。工作區(qū)子系統(tǒng)中信息播座的安裝位置距離地面30-5Dcm。如果信息插座到網(wǎng)卡之間使用

無肝蔽雙絞線，布線距離最大為10m，信息插座與電源插座的間距小小十10cm,暗裝信息插

座與旁邊的電源插座應(yīng)保持20cm的距離。

（4）設(shè)備間子系統(tǒng)：位于設(shè)備間，并且集中安裝了許多大型設(shè)備（主要是服務(wù)器、管

理終端）的子系統(tǒng)。

（5）管理子系統(tǒng)：由互相連接或交叉連接的配線架、信息插座式配線架及相關(guān)跳線組

成。

（6）建筑群子系統(tǒng)：將一個建筑物中的電纜、光纜和無線延伸到建筑群的另外一些建

筑物中的通信設(shè)備和裝置上。建筑群之間往往采用單模光纖進行連接。

最后一個階段是實施階段，該階段的作用是測試（線路測試、設(shè)備測試）、運行和維護。

在測試線路的主要指標中，近端串擾是指電信號傳輸時，在兩個相鄰的線對之間會發(fā)生

一個線對與另一個線對的信號產(chǎn)生耦合的現(xiàn)象。衰減是指由絕緣損耗、阻抗不匹配、連接電

阻等因素選成信號沿鏈路傳輸時產(chǎn)生損失。

六、網(wǎng)絡(luò)測試

網(wǎng)絡(luò)測試的目標是利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或設(shè)備手段對網(wǎng)絡(luò)性能、質(zhì)量進行測試，診斷并排

除網(wǎng)絡(luò)故障，達到改進網(wǎng)絡(luò)性能、提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的目的。網(wǎng)絡(luò)測試還用于對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行評

估。

根據(jù)是否向被測試的網(wǎng)絡(luò)注入流量，網(wǎng)絡(luò)測試分為主動測試和被動測試。

（1）主動測試：利用工具主動注入測試流量進入測試網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)測試流量的情況分

析網(wǎng)絡(luò)情況，該方法靈活、主動，但注入流量會帶來安全隱患。

（2）被動測試：利用特定工具收集設(shè)備或者系統(tǒng)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)信息，通過量化分析實現(xiàn)

對網(wǎng)絡(luò)的性能、功能等方面的測量。該方法不存在注入流量的隱患，但不夠靈活，有較大的

局限性。

1.線路與設(shè)備測試

線路測試是網(wǎng)絡(luò)測試中的基礎(chǔ)測試，需要用戶完全清楚網(wǎng)絡(luò)物理結(jié)構(gòu)、設(shè)備構(gòu)成、線纜

分布。

設(shè)備測試主要是針對交換機、路由器、防火墻的測試，了解設(shè)備的性能參數(shù)，如地址學(xué)

習(xí)速率、幀丟失率、吞吐量、時延、協(xié)議的一致性，確保設(shè)備符合要求。

2.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測試

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測試是針對網(wǎng)絡(luò)平臺穩(wěn)定性進行測試。主要進行連通性、傳輸速率、傳輸時延、

吞吐率、錯路層健康狀況（鏈路利用率、各類錯誤率、廣播幀數(shù)、組播幀數(shù)、碰撞率）等功

能測試。

3.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用測試

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用測試確保各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能達到用戶可接受的性能指標及服務(wù)質(zhì)量。

4.測試報告

測試完成之后，應(yīng)生成?份測試報告。測試報告的內(nèi)容包含測試目的、測試結(jié)論、測試

結(jié)果匯總、測試內(nèi)容、測試方法等。

本部分材料來源于：https:〃www.cnblogs.com/PBDragon/p/13582945.html

七、附件

7.1吞吐量

簡單的講，對于P2P系統(tǒng)而言，當主機A到主機B傳送一個文件，任何時間瞬間的瞬時

吞吐量都是主機B接收到該文件的速率（以bps計算）。如果文件由F比特組成，主機B接收

到所有F比特用去T秒，則文件傳送的平均吞吐量是F/Tbps.

舉個例子服務(wù)器通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端消息

想象比特是流體，而鏈路是管道，那么吞吐量應(yīng)該為min{Rc,Rs}。如上圖所示，當

Rc為2Mbps且Rs>Rc,無論Rs有多大,吞吐量都是2Mbps。

比如：你下載一個F=32X10的6次方個比特的文件，服務(wù)器具有2Mbps的傳輸速率，

你有一條1Mbps的接入鏈路，最終的吞吐量還是1,傳輸該文件所需的時間是32秒。

同理，當有n個路由器的時候,吞吐量為min{Rl,R2,???，Rn,Rn+l}

我們今天因特網(wǎng)對吞吐量的限制因素通常是接入網(wǎng)。

比如10個服務(wù)器和10個客戶端與某計算機網(wǎng)絡(luò)核心相連，同時發(fā)生10個下載，假定

這io個下載是網(wǎng)絡(luò)中當時的唯一流量，核心中有一條所有io個卜.載都要通過的鏈路，該鏈

路的傳輸速率表示為R。

一般情況下R比Rs和Rc的速度大很多，所以吞吐量其實仍然是min{Rs,Rc）

如果R和Rs（服務(wù)器傳輸速率）、Rc（接入網(wǎng)傳輸速率）差不多會出現(xiàn)怎么樣的情況呢？

以兩個為例，兩個下載會平等劃分它的傳輸速率，這時候每個下載的瓶頸不再位于接入

網(wǎng)中，而是位于核心中的共享鏈路了，該瓶頸僅能為每個下載提供L5Mbps的吞吐量，因此

每個下載的端到端吞吐量現(xiàn)在減少到500kps.

本部分材料米源于：

https:〃blog,/qq36206070/article/details/89849865

7.2包轉(zhuǎn)發(fā)率和背板帶寬計算方法

包轉(zhuǎn)發(fā)率，也稱端口吞吐量，是指路由器在某端口進行的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)能力，單位通常使

用PPS（包每秒）來衡量。一般來講，低端的路由器包轉(zhuǎn)發(fā)率只有幾K到幾十Kpps,而高端

路由器則能達到幾十Mpps（百萬包每秒）甚至上百Mpps。如果小型辦公使用，則選購轉(zhuǎn)發(fā)

速率較低的低端路由器即可，如果是大中型企業(yè)部門應(yīng)用，就要嚴格這個指標，建議性能越

高越好。

交換機的背板帶寬，是交換機接口處理器或接口卡和數(shù)據(jù)總線間所能吞吐的最大數(shù)據(jù)量。

背板帶寬標志了交換機總的數(shù)據(jù)交換能力，單位為Gbps,也叫交換帶寬，?般的交換機的

背板帶寬從幾Gbps到上百Gbps不等。一臺交換機的背板帶寬越高，所能處理數(shù)據(jù)的能力就

越強，但同時設(shè)計成本也會越高。

一般來講，計算方法如下：

1.線速的背板帶寬

考察交換機上所有端口能提供的總帶寬。計算公式為端口數(shù)*相應(yīng)端口速率*2（全雙工

模式）如果總帶寬W標稱背板帶寬，那么在背板帶寬上是線速的。

2.第二層包轉(zhuǎn)發(fā)線速

第二層包轉(zhuǎn)發(fā)率=千兆端II數(shù)量X1.488MDDS+百兆端口數(shù)量*0.1488MDDS+其余類型端口

數(shù)*相應(yīng)計算方法，如果這個速率能W標稱二層包轉(zhuǎn)發(fā)速率，那么交換機在做第二層交換的

時候可以做到線速。

3.第三層包轉(zhuǎn)發(fā)線速

第三層包轉(zhuǎn)發(fā)率二千兆端口數(shù)量X1.488Mpps+百兆端口數(shù)量*0.1488Mpps+其余類型端口

數(shù)*相應(yīng)計算方法，如果這個速率能W標稱三層包轉(zhuǎn)發(fā)速率，那么交換機在做第三層交換的

時候可以做到線速。

那么，L488Mpps是怎么得到的呢？

包轉(zhuǎn)發(fā)線速的衡量標準是以單位時間內(nèi)發(fā)送64byle的數(shù)據(jù)包(最小包)的個數(shù)作為計

算基準的。對于千兆以太網(wǎng)來說，計算方法如下：1,000,000,000bps/8bit/(64+8+12)

byte=l,488,095pps說明：當以太網(wǎng)幀為64byte時，需考慮8byte的幀頭和12byte的幀間

隙的固定開銷。故一個線速的千兆以太網(wǎng)端口在轉(zhuǎn)發(fā)64byte包時的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps。

快速以太網(wǎng)的線速端I」包轉(zhuǎn)發(fā)率正好為千兆以太網(wǎng)的十分之一，為148.8kppso

*對于萬兆以太網(wǎng)，一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為14.88Mpps。

*對于千兆以太網(wǎng)，一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps.

*對于快速以太網(wǎng)，一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為0.1488Mpps。

*對于0C—12的POS端口，一個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.17Mpps。

*對于0C-48的POS湍口，-個線速端口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為468MppSo

所以說，如果能滿足上面三個條件，那么我們就說這款交換機真正做到了線性無阻塞

背板帶寬資源的利用率與交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。目前交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有以

下兒種：一是共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)依賴中心交換引擎來提供全端口的高性能連接，由核

心引擎檢查每個輸入包以決定路由。這種方法需要很大的內(nèi)存帶寬、很高的管理費用，尤其

是隨著交換機端口的增加，中央內(nèi)存的價格會很高，因而交換機內(nèi)核成為性能實現(xiàn)的瓶頸;

二是交叉總線結(jié)構(gòu)，它可在端口間建立直接的點對點連接，這對于單點傳輸性能很好，但不

適合多點傳輸；三是混合交叉總線結(jié)構(gòu)，這是種混合交叉總線實現(xiàn)方式，它的設(shè)計思路是，

將一體的交叉總線矩陣劃分成小的交叉矩陣，中間通過一條高性能的總線連接。其優(yōu)點是減

少了交叉總線數(shù)，降低了成本，減少了總線爭用；但連接交叉矩陣的總線成為新的性能瓶頸。

本部分材料來源于：

https://blog./weixin34261739/artic1e/details/93066183

7.3各層交換機背板帶寬及包轉(zhuǎn)發(fā)率的計算-案例

對于一大型監(jiān)控項目，其重點就是交換機的選擇了，這里我們選用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)

結(jié)構(gòu)為接入層-匯聚層-核心層。相對兩層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，三層架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)規(guī)模更大，傳輸距

離更遠，網(wǎng)絡(luò)可拓展性更強。

一、網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

有些規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中，如果交換機分配不合理，時常會出現(xiàn)卡頓或掉線，甚至造成系統(tǒng)癱

瘓。所以合理的選擇和分足接入層、匯聚層、核心層交換機至關(guān)重要，而選擇交換機的核心，

在于品牌、及交換機本身的參數(shù)。

二、接入層交換機

對于接入層交換機的使用，如果項目本身不是很大的話，可以使用一些傻瓜交換機即

可，一般項目中使用百兆交換機較多，一個百兆交換機帶機量不要超過8個，8路以上攝

像機需采用千兆上聯(lián)交換機。

.第::上nnKHHiiB口

三、匯聚層交換機的選擇

匯聚層承上啟下，壓力較大，需要考慮同時處理的監(jiān)控查看的帶寬。

第一步、確定匯聚層交換機帶寬：如果100。路攝像機，匯聚層有8臺交換機的話，則

每臺需要同時處理125只攝像機的4M碼流(125*4M=50()M),也就意味著匯聚層交換機需

要支持同時轉(zhuǎn)發(fā)500M以上的交換容量。這樣的話一般的千兆交換機可以說是比較充足的。

第二步：確定匯聚層的交換機的背板帶寬：一個16口的千兆交換機，我們?yōu)榱吮ＷC帶

寬充足，則交換機背板帶寬要求為：

(16*1000M*2)/l000=32Gbps的背板帶寬。

第三步：確定包轉(zhuǎn)發(fā)率：一個1000M口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps/s,匯聚層下接則匯

聚層的交換機交換速率為：16*1.488Mpps/s=23.44\1pps。

根據(jù)以上條件得出：如果匯聚層選用16口的千兆交換機的話，則匯聚層需要滿足背板

帶寬至少32Gbps,包轉(zhuǎn)發(fā)率至少23.44Mpps。

四、核心層交換機的選擇

核心交換機主要承擔數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)置功能，對交換能力、網(wǎng)路管理功能、穩(wěn)定

性要求也更高“另外，因為存儲設(shè)備是在核心層上，需要考慮交換機的交換容量以及到核心

鏈路的帶寬和高速轉(zhuǎn)發(fā)能力。所以要滿足以下條件：

第一步：帶寬：例如1000路監(jiān)控的帶寬至少為1000*4Mbps=4000Mbps,核心交換機建

議選擇高帶寬的千兆或萬兆交換機，上聯(lián)端口為萬兆，才能使數(shù)據(jù)通暢。

第二步：背板帶寬：核心交換機如果有8個來自匯聚層的千兆接口、2個上聯(lián)的萬兆端

口，以及4個可能接入其它的千兆端口，所以一共有12個千兆口與2個萬兆口會在使用，

為了保證帶寬充足，則交換機背板帶寬要求為：

(12*1000M*2+2*10000*2)/1000=64Gbps的背板帶寬。

包轉(zhuǎn)發(fā)率：一個千兆口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為1.488Mpps/s,一個萬兆口的包轉(zhuǎn)發(fā)率為

14.88Mpps/s,為了保證能夠線速轉(zhuǎn)發(fā)，則至少會有12個千兆口與2個萬兆口，則核心交換

機交換速率為:

12*1.488Mpps/s+2*14.88Mpps/s=47.56Mpps。

根據(jù)以上條件得出：當有100U路攝像機接入網(wǎng)絡(luò)時，核心層交換機至少需要滿足背板

帶寬至少64Gbps,包轉(zhuǎn)發(fā)率至少47.56\1pps。

而在實際項目中，如果核心交換機的12個口都接滿載了設(shè)備的話，為了保證交換機不

滿載、有擴展性，我們最好是選用16口、或24口千兆接口、2個上聯(lián)的萬兆端口的核心

交換機，則所需的背板帶寬與包轉(zhuǎn)發(fā)率更高。這樣交換機容量與包轉(zhuǎn)發(fā)率都是比較充足的，

才能保證項目的數(shù)據(jù)高速交換

交換機除了背板帶寬與包轉(zhuǎn)率性，它的性能影響因素還是挺多，例如可擴展性、插槽

數(shù)量、模塊類型、模塊冗余、路由冗余等。

還有一個重點的因素就是品牌，大品牌的交換機背板帶寬與包轉(zhuǎn)率可以通過數(shù)據(jù)進行

估算，數(shù)據(jù)的真實性能直觀反映性能，有部分小的品牌的交換機包轉(zhuǎn)率與背板帶寬的數(shù)據(jù)虛

高，無法真實反映性能。

所以我們在選擇交換機時，需要算卜背板帶寬與包轉(zhuǎn)發(fā)率，尤其是上了規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

項目，才能保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、畫面不卡頓、圖像不中斷，減少故障的發(fā)生。

本部分文件來源于：https:〃www.sohu.com/a/443380()4()99905896

7.4網(wǎng)絡(luò)設(shè)備命名機制

網(wǎng)絡(luò)管理中，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的命名雖然是“小”事，但如果設(shè)備數(shù)量較多，而且應(yīng)用大型

網(wǎng)管系統(tǒng)的時候，就會顯現(xiàn)出“命名規(guī)則”的重要性了。這幾年的經(jīng)驗自己也總結(jié)了個命名

的格式，與大家共享。

基本格式：公司簡稱+業(yè)務(wù)模塊+位置+設(shè)將型號+編號

1.公司簡稱：

2.業(yè)務(wù)模塊：例如分為Data、Voice；或者按部門劃分，如IT、HR等等。之所以要把

“業(yè)務(wù)模塊”放在第二位，主要是為方便網(wǎng)管系統(tǒng)按照業(yè)務(wù)模塊匯總數(shù)據(jù)，例如solarwinds

中的report定制。

3.位置：廣域網(wǎng)自然用城市縮寫，局域網(wǎng)可以用樓層之類的。

4.設(shè)備型號：路由器用R開頭，交換機用S開頭，如：R3845、S2950等等。

5.編號：路由器可以用A、B……，交換機一般數(shù)量比較多可以用01、02、03……

各模塊之間可以用下劃線或減號連接。

舉幾個例子：

PA_IDC_BJ_R7304_A；HW_IT_3F_S2950_01

7.5網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備選型及介紹

一、網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵設(shè)備選型的基本原則

（1）產(chǎn)品系列與廠商的選擇

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備最好選擇同一廠商的成熟主流產(chǎn)品，方便后期的安裝，調(diào)試和維護。

（2）網(wǎng)絡(luò)的可拓展性

網(wǎng)絡(luò)的主干設(shè)備?定要留有余量，提高系統(tǒng)的可拓展性，適合業(yè)務(wù)發(fā)展。

（3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進性

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和設(shè)備更新速度快，符合“摩爾定律”（每18-24個月，集成電路上可容納的

元器件數(shù)目增加一倍，數(shù)目也增加一倍），因此設(shè)備選型需要一定的遠瞻性。

二、路由器選型的依據(jù)

1.路由器的分類

（1）以路由器性能的角度來區(qū)分為：高端核心路由器，企業(yè)級中端路由器，低端路由

器。路由器的性能常常以背板能力作為區(qū)分，背板交換能力大于40Gbps的稱為高端路由器，

低于40Gbps的稱為中低端路由器。

（2）以網(wǎng)絡(luò)位置區(qū)分，可將路由器分為核心層路由器、匯聚層路由器和接入層路由器。

背板能力

核心路由器高端路由器用于核心層

>40Gbps

企業(yè)級別路由器中端路由器用于匯聚層

...背板能力：

<40Gbps

低端路由器低端路由器用于接入層

2.路由器的關(guān)鍵技術(shù)指標

（1）吞吐量/包轉(zhuǎn)發(fā)能力

考量兩個指標：端口吞吐量和整機吞吐量。

路由港的包轉(zhuǎn)發(fā)能力取決于：端口數(shù)量、端口速率、包長度和包類型等。

（2）背板能力

背板：路由器輸入端和輸出端E間的物理通道，決定了路由器的吞吐品。傳統(tǒng)的路由器

采用的是共享背板結(jié)構(gòu)，高性能采用的是交換式背板結(jié)構(gòu)。

（3）丟包率

丟包率是指穩(wěn)定的持續(xù)負荷情況下，由于包轉(zhuǎn)發(fā)能刀的限制而造成包丟失的概率。丟包

率通常是衡量路由器超負荷工作的重要指標之一。

4）延時和延時抖動

延時與包長度、鏈路傳輸速率有關(guān)，是指數(shù)據(jù)包的第一個比特進入路由器，到該幀的最

后一個比特離開路由器所需要的時間，該時間間隔就是路由器轉(zhuǎn)發(fā)包的處理時間，稱為延時。

延時抖動（jitter）是指延時的變化量，即最大延時和最小延時的時間差。因為語音和視

頻業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，才把延時抖動作為網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的重要標識之一。

（5）突發(fā)處理能力

突發(fā)處理能力是以最小幀間隔發(fā)送數(shù)據(jù)包而不引起丟失的最大發(fā)送速率來衡量。

（6）路由表容量

路由表容量是指該路由器可以存儲的最多路由表項H勺數(shù)量。一個高速路由器應(yīng)該最小支

持至少25萬條路由。

（7）服務(wù)質(zhì)量

（8）可靠性與可用性

（9）網(wǎng)管能力

二、交換機選型的依據(jù)

1.交換機的分類

（1）從技術(shù)類型（傳輸速率）區(qū)分為三種：

10MbpsEthernet交換機；100Mbps的FastEthernet交換機；IGbps的GE交換機。

（2）從內(nèi)部結(jié)構(gòu)區(qū)分：

固定端口交換機：只有固定數(shù)量的端II或少量的拓展槽，只支持一種局域網(wǎng)協(xié)議的交換

機。一般有一到兩個100Mbps或者1000Mbps的上聯(lián)端匚（光口）用來級連。

模塊式交換機：乂稱機箱式交換機和機架式交換機，有可供擴展的交換模塊，網(wǎng)管模塊

的拓展槽。

（3）從應(yīng)用規(guī)模區(qū)分：

企'也級交換機：使用模塊式交換機，支持500個節(jié)點以上的應(yīng)用。

部門級交換機：使用模塊式交換機/固定端口交換機，支持：300個節(jié)點以上的應(yīng)用。

工作組交換機:使用固定端口交換機,支持100個節(jié)點以下的小型應(yīng)用。

2.交換機的主要技術(shù)指標

（1）背板帶寬

交換機輸入端和輸出端之間的物理通道稱之為背板.背板帶寬越寬，交換機處理數(shù)據(jù)的

能力就越大，包轉(zhuǎn)發(fā)的延遲就小，性能越優(yōu)。

（2）全雙工端口帶寬

仝雙工端口帶寬的計算方法是：端口數(shù)*端口速率*2,如一個帶有48個100BASE-TXI1

和4個可擴展的1000BASE-X端口的全雙工帶寬為：

48*100*2+4*1000*2=17.6Gbps,則選擇交換機的背板能力應(yīng)大于17.6Gbps這個值。

交換機的一個重要的選型依據(jù)是：選取值二背板帶寬/全雙工端口的總帶寬

選取值越高，交換機就越趨近而性能線速無阻塞交換，性能就越好。

（3）幀的轉(zhuǎn)發(fā)速率

幀的轉(zhuǎn)發(fā)速率是指交換機每秒能轉(zhuǎn)發(fā)的幀的最大數(shù)量，也是考量個交換機的重要指標

之一。

（4）機箱式交換機（模塊式交換機）的擴張能力

模塊式交換機可以通過選取不同類型的控制模塊來達到支持不同類型的協(xié)議與不同端

口帶寬的目的。

（5）支持VLAN能力

是否支持虛擬局域網(wǎng)（VirtualLocalAreaNetwork,VLAN）也是交換機值得關(guān)注的重

要指標之一。

四、服務(wù)器選型的依據(jù)

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的選型是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容之一，從應(yīng)用的角度區(qū)分，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可

分為：文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Internet通用服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器。

（1）文件服務(wù)器

基丁文件服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，這類基于文件服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器，具有分時系統(tǒng)文件

管理系統(tǒng)的全部功能。

（2）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

文件服務(wù)器在面臨大量應(yīng)用和數(shù)據(jù)的時候會暴露出傳輸數(shù)據(jù)量大、應(yīng)用效率低的弱點，

所以采用客戶/服務(wù)器（Client/server,C/S）工作模式的大型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器得到廣泛的應(yīng)用，

其原理是客戶端使用SQL語句向服務(wù)器提出數(shù)據(jù)庫查、處理要求，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在后臺根據(jù)

請求講行處理，最終將處理結(jié)果返回給客戶端。

（3）Intcrnct/Intranct（專用）通用服務(wù)器

Internet/Intranet服務(wù)器包括：DNS服務(wù)器、Email服務(wù)器、FTP服務(wù)器