校園區域網組建方案分析
1、專案內容
本方案的主要目標是根據某學校園區區域網建設需求,以滿足目前校園網大多數應用為目標,在現有獨立資訊教室的基礎上,將對學校辦公樓、教學樓和平房輔助管理部門等幾座主要建築物構建校園網路。所包括的主要內容有:[@more@]1) 根據學校對資訊點的安排和網路應用的需求制定合理的校園網總體建設規劃和實施方案;
2) 對學校辦公樓、教學樓和平房輔助管理部門等幾座主要建築物實施區域網結構化佈線;
3) 完成從辦公樓的網路中心分別到教學樓和階梯教室所在平房的2條六芯室外主幹網光纜的敷設。
4) 實現學校核心交換機與二級交換機的連線、安裝、配置和除錯;
5) 實施對新購服務器和部分微機網路工作站的連線和入網除錯。
2、某學校園區區域網建設專案結構化佈線設計
結構化佈線系統是建築物或建築群內的傳輸網路,它既能使資料通訊裝置、交換裝置和其他資訊管理系統彼此連線,也能使這些裝置與外部通訊網路相互連線,包括建築物到外部網路線路上的連線點,與工作區的資料終端之間的所有電纜,以及相關聯的佈線部件。一個良好的結構化佈線系統對其服務的裝置有一定的獨立性,並能互連許多不同的通訊裝置如資料終端、PC和主機以及公共系統裝置。一般佈線系統有六個子系統組成:建築群間子系統,裝置間子系統,管理區子系統,垂直(主幹)子系統,水平子系統,工作區子系統。
校園網為園區網,樓群間子系統採用光纜連線,可提供千兆位的頻寬,有充分的擴充套件餘地。垂直子系統則位於高層建築物的豎井內,可採用多模光纜或大對數雙絞線。把管理區子系統併入裝置間子系統,集中管理。
對於多幢樓宇,可採用多裝置間的方法。分為中心裝置間和樓棟裝置間部分,中心裝置間是整個區域網的控制中心,內設有對外(Internet)對內通訊的各種網路裝置(交換機、路由器、影片伺服器等),中心交換機透過光纜與樓棟裝置間的交換裝置相連,以保證資料的高速傳輸。在此裝置間放置佈線的線架和網路裝置,端接樓內來自在各層的主幹線纜,並端接連線網路中心的光纖。
樓內佈線包括水平佈線和主幹佈線。水平系統採用超五類雙絞線,新的樓宇採用暗裝牆內的方式,舊的樓宇採用PVC線槽明裝的方式。
本方案是網路公司根據某學校(以下簡稱校方)對計算機網路的基本要求,按照國際商用建築物佈線系統標準(EIA/TIA 568B,ISO11801),以滿足園區網應用為目的而提出的。其目標是:
實現學校辦公樓60個資訊點、教學樓136個資訊點以及平房26個資訊點(總共222個資訊點,以超5類佈線標準的區域網結構化佈線。
按照EIA/TIA 568B(國際商用建築物佈線系統標準)設計要求,不僅要選擇符合國際標準的佈線材料和裝置,而且要按照其標準進行設計和施工。根據招標方要求,我們擬選擇符合國際標準的著名的佈線廠商----美國AMP公司的產品和技術。
2.1 使用者對資訊點的分佈和頻寬的需求
按校方的要求,本次實施的區域網資訊點共有222個。其中辦公樓60個,分別分佈在3個樓層、教學樓136個分佈於5層樓層,平房的26個資訊點用於一層的階梯教室和學校輔助管理部門。各樓之間以多模光纜連線,構成學校的園區區域網。
學校區域網的中心機房設在辦公樓的三層西側。教學樓的配線間設在三樓東側的北面。
根據學校安排,資訊點的具體分佈是:
辦公樓 教學樓 平房 合計
一層 二層 三層 一層 二層 三層 四層 五層
22 20 18 34 30 30 28 14 26 222
60 136 26 222
為適應學校將來對各種網路應用的需求,另外隨著技術和工藝的進步,考慮到目前各類佈線材料在價格方面比較接近,因此擬對所有資訊點都按超五類UTP標準佈線,每個資訊點可實現不低於100Mb的頻寬,這樣不僅可支援一般的學校資訊管理應用對網路傳輸頻寬的要求,而且完全支援MPEG-2等格式的多媒體資訊傳輸。
此佈線方案只考慮資料資訊點佈線,不涉及語音資訊點及其裝置。
2.2 樓宇內的綜合佈線設計
學校辦公樓和教學樓的特點是:未經加裝護牆板和頂棚等複雜的精心裝修。因此,樓道和房間內擬採用明線槽敷設,為美觀起見,水平子系統主幹線槽能隱蔽的儘可能隱蔽,只有無法避免時才走明線槽。
辦公樓主體部分的物理尺寸大約為:長約35米,寬約14米,共3層,中心機房設在三樓西側,到一樓東頭的最遠資訊點不超過60米。
教學樓長約70米,寬約14米,共5層,二級交換機櫃設在三樓東頭,距離該機櫃最遠的資訊點為一樓西側的南面房間。其最長距離約為91米。該樓是座已使用多年的建築物,樓道內既有明線槽的有線閉路饋線和電話線,又有老區域網的結構化佈線,新增的線槽必須在避免各種可能引起干擾的情況,又要保持線槽的美觀。因此,需要對其佈線的設計和工藝進行精心處理。
根據EIA/TIA 568、ISO11801的要求,有源裝置到有源裝置之間的雙絞線長度應當保持在100米以內。當然,在採用5類雙絞線時,10Mbps的頻寬下,個別資訊點在不得已的情況下可以達到130米左右(有些網路產品廠商承諾可達200米)。在本方案中,任一桌面資訊點到配線間的走線距離都不會超過94米(實際最遠距離不超過91米),完全滿足技術規範的要求。
本專案的主要結構化佈線材料(配線架、UTP線纜、資訊插座、插頭等關鍵部件)選用美國安普公司(AMP)的產品。該產品由於具有以下特點而頗具市場競爭力:
AMP是全球歷史最悠久的接外掛生產廠,其產品的壽命、可靠性和電器效能已經過數十年的考驗。大多數的計算機廠商和通訊裝置廠商都選用AMP公司的接外掛為其裝置的電纜連線件。
AMP的Netconnect產品系列含蓋了結構化佈線系統的所有產品,完全遵從國際標準。
AMP公司的皮膚形狀為正方形,顏色為乳白色,與國內常用的電源插座、開關和電話插座比較協調。
皮膚上插口帶有滑動的防塵蓋,插頭拔出後蓋板自動彈落,提高了資訊插座的清潔度。
AMP的Netconnect產品具有很好的效能價格比,同類產品,AMP品牌在國內市場上比AVAYA產品價格普遍低10℅以上。區域網規劃拓撲圖如下:
2.3 樓宇間的連線鏈路
2.3.1 幾種常用傳輸介質的比較
樓宇間的連線線纜暴露在室外,常年受到日曬雨林的影響和雷電的干擾,就目前常用的雙絞線、細同軸電纜和粗同軸電纜和光纜等幾種有線傳輸介質來看,從抗干擾,抗腐蝕,高頻寬及允許傳輸距離等幾方面看,以室外鎧裝光纜作傳輸介質最為適宜。下面就這幾種常用的傳輸介質作些分析比較:
(1)雙絞線
目前室內佈線常用的雙絞線都是指無遮蔽的雙絞銅線(UTP),其傳輸速率同距離密切相關,雖然在100以內五類無遮蔽雙絞線可以傳輸125MHz(100Mbps),但它不適合作連線樓與樓之間的主幹電纜,其原因有:
沒有遮蔽層的銅線在室外很容易感應雷電而產生干擾,甚至損壞裝置。
UTP因受室外惡劣環景的影響,容易老化,壽命短。
按照PDS 佈線規則,UTP線纜不容許超過100米(尤其是100Mb的快速乙太網),因而也不適合作室外主幹電纜。
至於遮蔽雙絞銅線(STP),從理論上說,抗干擾和傳輸距離都比UTP好,但它要求有較高的接地效能,從工藝上一般很難保證,即便做到了,其投資也十分可觀,否則會弄巧成拙。這也是STP未能廣泛流行的主要原因。
(2)同軸電纜
傳統的同軸電纜主要有粗同軸電纜和細同軸電纜。粗同軸電纜比起細同軸電纜具有較高的抗拉強度,機械效能好和有效傳輸距離更遠(前者最大距離是500米,後者為185米)的特點,但施工難度大,而且由於應用越來越少,市面上貨源難覓,其成本已超過光纜。初、細纜兩者的傳輸速率都是10Mbps,且只能作為共享介質使用。不過,由於細纜施工方便,價錢便宜,在共享網段的工作站數目不多的請況下(十來個站點以內),在室內使用是可以考慮的。但可靠性和可維護性都稍差。隨著網路技術的發展,這兩種傳輸介質都已趨淘汰。
(3)光纜
光纜具有高頻寬(一般可達數百MBit乃至數十Gbit級),傳輸距離遠,抗干擾能力強、安全性好等顯著特點。其相關產品的價格也逐年大幅度下降。目前是業界作網路主幹的理想傳輸介質。
對於某學校園區網,涉及到3座建築物的樓間區域網互聯。由於網路中心設在辦公樓,按照星型的網路拓撲結構,在考慮目前主要以客戶機/伺服器(C/S)或瀏覽器/伺服器(B/S)集中式應用模式的特點,所以其它二座樓都應當分別連線到辦公樓的網路中心。
就目前大多數校園網的應用情況而言,校園網上承載的傳輸資訊中,多媒體資訊的傳輸量將會越來越大,如多媒體教學,電子閱覽、視屏點播等應用。因此,無論從目前或者將來的發展觀點看,主幹網傳輸介質必須具有承載千兆速率的能力。另外,作為戶外傳輸介質,還需具備較好的抗干擾、可靠性、抗老化和高壽命等特點。然而具備上述這些特點的傳輸介質目前只有光纜可滿足要求。
光纜按模式可分為多模和單模兩種。它們都可以承載千兆的傳輸速率,唯有在距離問題上,二者差異較大,前者的最大傳輸距離只有275米(62.5/125μm)至550米(50/125μm),由於其光收發器件半導體器件(LED),所以價格相對較便宜;而單模光纖因採用的是鐳射器件作光收發器,因此,傳輸距離可達數十公里,而價格也要高出前者幾倍。對於本方案,由於樓宇間的最遠光纜距離也不會超過200米,所以為節省投資宜採用62.5/125μm的多模光纜。
2.3.2 室外主幹鏈路部分設計
拓撲方案
根據學校的需求,需要將辦公樓、教學樓和平房等3座建築物的室內資訊點互連成學校的園區區域網。從便於管理和維護,有利於提高所有資訊點訪問中心伺服器的速率,並結合地理位置統籌考慮,較好的拓撲方案是:以辦公樓的網路機房為中心,按星型結構方式輻射到其它2座樓。
樓宇間互連的介質選擇
正如前面分析所述,對於目前園區網的室外主幹傳輸介質,光纜已成為唯一有效的選擇。它不僅具有很好的頻寬及其擴充套件性,而且在抗干擾性,可靠性、穩定性和使用壽命等多方面都十分優越。不足的只是施工難度稍大,成本較高。對於前者,只要設計時考慮周全,施工時一次到位,考慮足夠的前瞻性,有充分的擴充套件性,就能很好地解決這個問題。為此,擬打算從辦公樓網路中心到其它2座建築樓的室外主幹鏈路全都採用多模6芯光纜(教學樓資訊點較多,可考慮2條千兆上連鏈路,或者按LAG方式捆綁成一個2千兆的主幹鏈路,一旦任意一條鏈路發生故障,另一條鏈路會自動按一個千兆速率的鏈路正常執行。還有兩芯作備用)。這樣可實現高速、冗餘、可靠、穩定的優質主幹鏈路。
在光纜的連線方面,目前存在至少三方法:熔接,磨接和冷壓接。磨接法在多模光纜中雖有一定的應用市場,但經驗證明,一致性差,往往因人而異,普遍衰減較大。熔接容易保證效能,特別是在單模光纜更是如此。冷壓接是一種新的工藝需要特殊的裝置,效能也不如熔接好。我們一般採用熔接的光纜連線方法。
3、頻寬分析
3.1 主幹網頻寬的考慮
主幹網實際上是中心交換機與二級交換機(對於規模不太大的網路環境,也就是接入級)之間以及中心交換機與伺服器之間的連線通道。對於交換式乙太網來說,其頻寬有10M,100M和1000M三種。對於本方案而言,根據該網路規模、應用特點並結合校方的意願,主幹頻寬擬按1000M考慮。中心交換機與伺服器之間,可根據伺服器的規模和應用型別在100M或1000M之間選擇,而中心交換機與辦公樓、教學樓和平房的接入交換機之間宜採用1000M全雙工方式。
對於規模不是十分龐大且地域不是太分散的區域網,以儘可能減少交換機或集線器的級連級數為宜,以免增加延時。對於本方案而言,只設兩級。
3.2 客戶機的頻寬分析
客戶端的頻寬一般有共享10Mb,交換的10Mb和交換的10/100Mb等幾種。前者雖然成本低,但網路效能較差,難以滿足應用要求。目前市場上供應的網路卡大多是10/100Mb自適應的。對於教學樓和辦公樓的客戶端應用可能大多是學校管理,但不乏有速度不高的手術和CT圖象等多媒體資訊傳輸。況且,現在市場上10Mb網路卡同100Mb網路卡的價格已相差無幾,因此,擬將這兩座樓的所有客戶端按10/100Mb自適應交換到桌面的方式配置(前提是所有樓間連線全部採用多模光纜)。
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4、10/100Mb交換機產品選擇
對於中心交換機的選擇,重點要考慮它的交換容量,擴充套件能力,具有很好的第二層效能和第三層功能。不過,在具體選擇核心交換機的檔次和規模上,還要結合本校的網路規模和應用特點,適當留有擴充餘地。然而,現在購買網路產品,畢竟不是量體裁衣,而是根據自己的需要從市場各廠商現有的產品選擇儘可能接近所需的檔次和型號。如果選的配置過高,將造成資源浪費,配置太低,不僅沒有擴充套件餘地,而且會影響網路效能。然而,不同網路廠商在設計產品各檔次的規模和效能時,會根據自身的技術和工藝水平而產生較大的差異。另外,對於效能和配置相近的產品,不同國別,不同品牌,不同廠商的售價都存在較大的差異。一般而言,國外知名品牌的產品要遠遠高於國內的產品,即便是國內的網路產品也存在幾個檔次之分。因此,在選擇網路產品時需要權衡考慮。
目前,在國內較流行的國外區域網產品主要品牌有:CISCO,AVAYA,3COM等。這類產品的特點是技術工藝成熟科,效能穩定、可靠,功能豐富等。但價格相對較高。這類產品在要求較高的金融、證券和大型企業中應用較廣。值得注意的是,近年來國內迅速崛起了許多新興的網路產品廠商,如神州數碼,華為,港灣,TCL,實達等。這些廠家的產品在功能和效能上與國外同類產品已不相上下,而在配置和埠組合方面卻更具靈活性,特別是價格上更有優勢。體現工藝先進性的埠密度大的核心交換機不僅在本方案中利用不上,反而會造成較大程度的埠浪費。因此,針對二師範學校的需求和環境,我們認為採用國內神州數碼的網路產品較為合適,其模組式的核心交換機埠密度不很高,但交換容量較高,且具有較高的效能價格比。
在本方案中,核心交換機選用DCRS-6512。該交換機適用於中小型的校園網、園區網,提供基於領先技術的卓越效能和可靠性。DCRS-6512交換機專為發揮千兆乙太網潛在的巨大交換能力而設計,其無阻塞結構可以保證每個埠均輕鬆具備全線速交換能力,確保在巨大的通訊量和網路負載下能夠實現線速的第二層和第三層交換。可作為理想的網路核心交換機。
DCRS-6512機箱本身可提供12個I/O交換的使用者插槽,最多可提供24個千兆埠,96個百兆埠。整機的交換容量為48Gbps,可實現36Mpps線速全層包轉發率。其模組的配置和組合十分靈活。在本方案中選用了8口的快速乙太網銅纜模組一塊,用於連線百兆速率的PC伺服器;同時還選配了兩塊2口千兆乙太網銅纜模組,提供的4個千兆銅纜埠可分別以雙鏈路聚合方式連線辦公樓的兩臺接入交換機,既可擴充套件頻寬,又能實現鏈路自動備份;必要時也可用於將來連線特定伺服器的千兆網路卡。此外還選擇了兩塊2口千兆乙太網多模光纜模組,主要用於以多模光纖連線教學樓和平房的二級交換機。其功能和效能完全滿足學校的各種網路應用。
二級交換機選用DCS3426和DCS3628S兩種。它們都是可網管的千兆上連,10/100Mb速率接入的二級交換機。前者用於辦公樓和平房分別獨立連線到核心交換機。後者是可堆疊交換機,主要用於教學樓。由於教學樓埠密集,為節省光纖鏈路和千兆上連埠,現將各交換機以4Gb的頻寬堆疊在一起(最大可堆疊6臺),然後,在以兩條千兆鏈路按匯聚方式連線到核心交換機。下面以表格方式列出了核心交換機和二級交換機的主要功能和效能:
交換機型別 DCRS-6512 DCS-3426 DCS-3628S
背板速率 48 Gbps 18 Gbps 18 Gbps
轉發頻寬 36Mpps 148800 0pps/埠 1488000 pps/埠
支援的MAC地址數 32k 12k 12k
VLAN支援 802.1Q 802.1Q 802.1Q
VLAN個數/動態VLAN 256/4096 256/4096 256/4096
STP 802.1d 802.1d 802.1d
QoS 802.1p,4組佇列 802.1p,2組佇列 802.1p,2組佇列
堆疊支援 否 否 是/4Gb
FEC(LAG)支援 是,8口/條,12組 是,8口/條 是,8口/條
最大10/100Base-TX 96個 24個 24個
最大1000Base-SX 24個 2個 2個
最大1000Base-T 24個 2個 2個
擴充套件槽支援 12個 2個 3個
SNMP MIB II支援 是 是 是
5、 竣工及驗收
1、資訊插座,電源插座安裝到位,規整美觀。
2、總配線系統安裝到位,規整美觀。
3、線槽布放、線纜布放規整美觀。
4、系統接續規整美觀。
5、裝置材料數量型號與設計相符。
6、提供100%資訊點測通及效能測試報告。
7、整個網路系統的安裝達到任意抽取一資訊點,可以達到網路互聯(如WIN98/WIN2000互聯)
網路裝置選型
不同的網路裝置的價格相差甚大,首先讓我們來簡單瞭解一下網路裝置。
HUB:也就是所謂的集線器,它又可分為好幾種,有普通 HUB,堆式 HUB,埠交換式 HUB 等等。
100M 的 HUB 的頻寬是共享的,也就是說,24口 的 HUB 的 24 口共享 100M 頻寬,如果 24 口同時傳資料,那麼每個口的頻寬就只有大約 10M。堆式 HUB 是一種可以堆疊的 HUB,也就是說,如果我們需要將 48 臺機器聯網,我們可以用 2 臺堆式 HUB 堆疊起來當作一個 48 口的 HUB。
交換機:可以認為是一種高效能的 HUB,它的 100M 頻寬是獨立的,或者說它允許幾個埠同時以 100M 的速度傳遞資料。交換機通常還帶有路由功能。
網路中心是公司網路的核心,為避免可能的網路上的碰撞,我們的核心裝置選用的是 Bay 公司的 350T 型交換機,它自適應 10/100M 網路,帶有路由功能,總體效能不錯。所有的 HUB 都直接與交換機相連,重要的伺服器也直接接在交換機上,這樣可以充分發揮交換機速度快,頻寬高的優點。
我們選用的 HUB 是 Intel 公司的 Express 100TX-BASE 堆式 HUB (Intel 可不甘於僅僅只做 CPU,它還做網路卡、顯示卡,說不定哪天它會做機箱呢。:-),它有 24 個口,可堆疊使用。使用 Bay 公司的技術製造,價效比不錯。
注意:該 HUB 的第 1 個口的左邊有一個小按鍵,按下它則第 1 口的 1、2 與 3、6 交叉,該口就是專用於 HUB 與 HUB 或交換機相聯的一個埠。事實上,我公司的堆式 HUB 就是這樣與交換機相連的。
網路卡:每臺電腦都需要一塊網路卡,我們初期選用的是 3Com 公司的 3C905,10/100 自適應網路卡,也買過幾塊 Intel 的 82557,使用一段時間後,有塊 Intel 的網路卡就壞了,比較而言,3Com 的網路卡質量要好過 Intel 的網路卡。後來我們使用的是 D-Link 公司的 DFE-500TX 網路卡,價效比相當不錯。
網路佈線系統:選用 AMP 公司的五類佈線系統。在製作網線時要注意,不是簡單的將 RJ-45 的 8 根線一一接通就可以了,必須保證 1、2 雙絞,3,6 雙絞,4、5 雙絞,7、8 雙絞,如果僅僅是一一對應接通而不是保證 1、2 雙絞,3、6 雙絞的話,可能引起網線較長的的站點工作不穩定,甚至無法正常工作。
網路配置、施工
伺服器設定:區域網上共 2 臺伺服器,其中 1 臺用做內部檔案伺服器。另一臺用做 Internet 伺服器。Internet 伺服器執行 Windows NT + IIS + Exchange Server,提供 WWW、FTP、Email 服務。
施工:計算網線長度時要注意預留 10% 的餘量,避免萬一由於建築物的結構原因必須的繞道和其他難以預料的情況。
一個綜合佈線系統與其說是計算機工程不如說是建築工程,實際的效能與安裝工藝有很大關係,施工時要注意網線不能承受曲率過大的彎曲,避免靠近強干擾源,建築物子系統(也就是連線兩棟建築物的網線)必須加強保護,我們對這部分網線採用的是走鋼管,這樣做的好處是:強度高、抗干擾能力強。
IP 地址分配:根據 RFC1597 的有關規定,為便於以後方便與 Internet 相連及考慮到校園網的發展,決定在校園內部使用 B 類網路,網路號為 172.16,對應的子網掩碼為 255.255.0.0。
計算機名取名規則:部門程式碼 + 序號,IP 地址尾數與計算機名尾數一致。例如,172.16.1.1 ==> 技術部 rd1。
理解 IP 地址和子網掩碼
在這裡我不由得想羅嗦一下子網掩碼:
我們知道,IP 地址是一個點分十進位制數,每個 IP 地址由兩個部分組成:網路號和主機號。網路號標誌一個物理的網路,同一網路上的所有主機需要同一個網路號,且該網路號在 Internet 上是唯一確定的。主機號確定網路中的一個工作站、伺服器、路由器等 TCP/IP 主機,對於同一網路來說,主機號是唯一的。透過網路號 + 主機號,我們可以在 Internet 上確定一臺主機的位置。
既然網路號 + 主機號就可以確定一臺主機,那麼子網掩碼有什麼用呢?
Internet 為了適應不同大小的網路,定義了 5 種 IP 地址型別:
A 類地址:最高位為 0,緊跟的 7 位表示網路號,剩下 24 位表示主機號,總共允許 126 個網路,每個網路約 1700 萬臺主機。
B 類地址:最高 2位為 10,其後 14 位為網路號,剩下 16 位為主機號,它允許 16384 個網路,每個網路約 65000 臺主機。
C 類地址:最高 3位為 110,緊跟的 21 位為網路號,剩下 8 位為主機號,它允許 200 萬個網路,每個網路約 254 臺主機。
D 類地址:高 4 位為 1110,用於多路廣播。
E 類地址:高 4 為 1111,僅供試驗,為將來的應用保留。
如果你是一個 A 類網路的管理員,你一定會為管理數量龐大的主機頭痛,如此為了方便管理,就需要根據實際情況將其分割為許多小子網,如何分割呢?這就需要用到子網掩碼。
子網掩碼是一個 32 位地址,用以區分網路號和主機號,這樣 TCP/IP 就可以一個 IP 地址究竟是本地網路還是遠端網路。
TCP/IP 網路上的每一臺主機都需要一個子網遮蔽,如果網路尚未劃分子網,則應使用預設的子網掩碼,當網路劃分為子網後,就應使用自定義子網遮蔽。
TCP/IP 初始化時,主機的 IP 與子網掩碼相“與”得到一個數 M。當需要傳送資料時,TCP/IP 協議使用子網掩碼與目的 IP 相“與”,得到一個數 D。當 M 和 D 相等時,TCP/IP 協議認為該資料包屬於本地網路,反之,如果不等,則資料包被送到IP路由器上。
如:一臺主機的 IP 為 192.0.2.1,子網掩碼為:255.255.255.0,則 M=192.0.2.0,如果它傳送資料包給 192.0.2.114,則 D=192.0.2.0,M=D,TCP/IP則知道 192.0.2.114 在本地網路。如果傳送資料給 193.0.2.1,則 D=193.0.2.0,M 與 D 不等,則該資料包送到路由器上。
預設子網掩碼:對應的網路號的位都置 1,主機號都置 0。如:
* A 類網路預設子網掩碼:255.0.0.0
* B 類網路預設子網掩碼:255.255.0.0
* C 類網路預設子網掩碼:255.255.255.0
自定義子網掩碼:將一個網路劃分為幾個子網,需要每一段使用不同的網路號或子網號,實際上我們可以認為是將主機號分為兩個部分:子網號、子網主機號。
透過劃分子網,你可以混合使用多種技術,克服當前技術上的限制,最重要的是減少廣播式傳輸,減輕網路的擁擠。
如何定義子網掩碼?
在動手劃分之前,分析一下你目前的需求和將來的需求計劃,重要從以下方面考慮:
1. 網路中物理段的數量
2. 每個物理段的主機的數量
第一步:確定物理網段的數量,並將其轉換為二進位制數。
第二步:計算物理網路的二進位制位數。例如:你需要 6 個子網,6 的二進位制值為 110,共3位。
第三步:以高位順序將所需的位數轉換為十進位制。如果你需要 6 個子網,6 的二進位制值為 110,共 3 位,因此將將主機號的前三位作子網號。11100000 的值為 224,對於 A 類網路則子網掩碼為:255.224.0.0,對於 B 類網路則子網掩碼為 255.255.224.0,對於 C 類網路則子網掩碼為:255.255.255.224。
本方案的主要目標是根據某學校園區區域網建設需求,以滿足目前校園網大多數應用為目標,在現有獨立資訊教室的基礎上,將對學校辦公樓、教學樓和平房輔助管理部門等幾座主要建築物構建校園網路。所包括的主要內容有:[@more@]1) 根據學校對資訊點的安排和網路應用的需求制定合理的校園網總體建設規劃和實施方案;
2) 對學校辦公樓、教學樓和平房輔助管理部門等幾座主要建築物實施區域網結構化佈線;
3) 完成從辦公樓的網路中心分別到教學樓和階梯教室所在平房的2條六芯室外主幹網光纜的敷設。
4) 實現學校核心交換機與二級交換機的連線、安裝、配置和除錯;
5) 實施對新購服務器和部分微機網路工作站的連線和入網除錯。
2、某學校園區區域網建設專案結構化佈線設計
結構化佈線系統是建築物或建築群內的傳輸網路,它既能使資料通訊裝置、交換裝置和其他資訊管理系統彼此連線,也能使這些裝置與外部通訊網路相互連線,包括建築物到外部網路線路上的連線點,與工作區的資料終端之間的所有電纜,以及相關聯的佈線部件。一個良好的結構化佈線系統對其服務的裝置有一定的獨立性,並能互連許多不同的通訊裝置如資料終端、PC和主機以及公共系統裝置。一般佈線系統有六個子系統組成:建築群間子系統,裝置間子系統,管理區子系統,垂直(主幹)子系統,水平子系統,工作區子系統。
校園網為園區網,樓群間子系統採用光纜連線,可提供千兆位的頻寬,有充分的擴充套件餘地。垂直子系統則位於高層建築物的豎井內,可採用多模光纜或大對數雙絞線。把管理區子系統併入裝置間子系統,集中管理。
對於多幢樓宇,可採用多裝置間的方法。分為中心裝置間和樓棟裝置間部分,中心裝置間是整個區域網的控制中心,內設有對外(Internet)對內通訊的各種網路裝置(交換機、路由器、影片伺服器等),中心交換機透過光纜與樓棟裝置間的交換裝置相連,以保證資料的高速傳輸。在此裝置間放置佈線的線架和網路裝置,端接樓內來自在各層的主幹線纜,並端接連線網路中心的光纖。
樓內佈線包括水平佈線和主幹佈線。水平系統採用超五類雙絞線,新的樓宇採用暗裝牆內的方式,舊的樓宇採用PVC線槽明裝的方式。
本方案是網路公司根據某學校(以下簡稱校方)對計算機網路的基本要求,按照國際商用建築物佈線系統標準(EIA/TIA 568B,ISO11801),以滿足園區網應用為目的而提出的。其目標是:
實現學校辦公樓60個資訊點、教學樓136個資訊點以及平房26個資訊點(總共222個資訊點,以超5類佈線標準的區域網結構化佈線。
按照EIA/TIA 568B(國際商用建築物佈線系統標準)設計要求,不僅要選擇符合國際標準的佈線材料和裝置,而且要按照其標準進行設計和施工。根據招標方要求,我們擬選擇符合國際標準的著名的佈線廠商----美國AMP公司的產品和技術。
2.1 使用者對資訊點的分佈和頻寬的需求
按校方的要求,本次實施的區域網資訊點共有222個。其中辦公樓60個,分別分佈在3個樓層、教學樓136個分佈於5層樓層,平房的26個資訊點用於一層的階梯教室和學校輔助管理部門。各樓之間以多模光纜連線,構成學校的園區區域網。
學校區域網的中心機房設在辦公樓的三層西側。教學樓的配線間設在三樓東側的北面。
根據學校安排,資訊點的具體分佈是:
辦公樓 教學樓 平房 合計
一層 二層 三層 一層 二層 三層 四層 五層
22 20 18 34 30 30 28 14 26 222
60 136 26 222
為適應學校將來對各種網路應用的需求,另外隨著技術和工藝的進步,考慮到目前各類佈線材料在價格方面比較接近,因此擬對所有資訊點都按超五類UTP標準佈線,每個資訊點可實現不低於100Mb的頻寬,這樣不僅可支援一般的學校資訊管理應用對網路傳輸頻寬的要求,而且完全支援MPEG-2等格式的多媒體資訊傳輸。
此佈線方案只考慮資料資訊點佈線,不涉及語音資訊點及其裝置。
2.2 樓宇內的綜合佈線設計
學校辦公樓和教學樓的特點是:未經加裝護牆板和頂棚等複雜的精心裝修。因此,樓道和房間內擬採用明線槽敷設,為美觀起見,水平子系統主幹線槽能隱蔽的儘可能隱蔽,只有無法避免時才走明線槽。
辦公樓主體部分的物理尺寸大約為:長約35米,寬約14米,共3層,中心機房設在三樓西側,到一樓東頭的最遠資訊點不超過60米。
教學樓長約70米,寬約14米,共5層,二級交換機櫃設在三樓東頭,距離該機櫃最遠的資訊點為一樓西側的南面房間。其最長距離約為91米。該樓是座已使用多年的建築物,樓道內既有明線槽的有線閉路饋線和電話線,又有老區域網的結構化佈線,新增的線槽必須在避免各種可能引起干擾的情況,又要保持線槽的美觀。因此,需要對其佈線的設計和工藝進行精心處理。
根據EIA/TIA 568、ISO11801的要求,有源裝置到有源裝置之間的雙絞線長度應當保持在100米以內。當然,在採用5類雙絞線時,10Mbps的頻寬下,個別資訊點在不得已的情況下可以達到130米左右(有些網路產品廠商承諾可達200米)。在本方案中,任一桌面資訊點到配線間的走線距離都不會超過94米(實際最遠距離不超過91米),完全滿足技術規範的要求。
本專案的主要結構化佈線材料(配線架、UTP線纜、資訊插座、插頭等關鍵部件)選用美國安普公司(AMP)的產品。該產品由於具有以下特點而頗具市場競爭力:
AMP是全球歷史最悠久的接外掛生產廠,其產品的壽命、可靠性和電器效能已經過數十年的考驗。大多數的計算機廠商和通訊裝置廠商都選用AMP公司的接外掛為其裝置的電纜連線件。
AMP的Netconnect產品系列含蓋了結構化佈線系統的所有產品,完全遵從國際標準。
AMP公司的皮膚形狀為正方形,顏色為乳白色,與國內常用的電源插座、開關和電話插座比較協調。
皮膚上插口帶有滑動的防塵蓋,插頭拔出後蓋板自動彈落,提高了資訊插座的清潔度。
AMP的Netconnect產品具有很好的效能價格比,同類產品,AMP品牌在國內市場上比AVAYA產品價格普遍低10℅以上。區域網規劃拓撲圖如下:
2.3 樓宇間的連線鏈路
2.3.1 幾種常用傳輸介質的比較
樓宇間的連線線纜暴露在室外,常年受到日曬雨林的影響和雷電的干擾,就目前常用的雙絞線、細同軸電纜和粗同軸電纜和光纜等幾種有線傳輸介質來看,從抗干擾,抗腐蝕,高頻寬及允許傳輸距離等幾方面看,以室外鎧裝光纜作傳輸介質最為適宜。下面就這幾種常用的傳輸介質作些分析比較:
(1)雙絞線
目前室內佈線常用的雙絞線都是指無遮蔽的雙絞銅線(UTP),其傳輸速率同距離密切相關,雖然在100以內五類無遮蔽雙絞線可以傳輸125MHz(100Mbps),但它不適合作連線樓與樓之間的主幹電纜,其原因有:
沒有遮蔽層的銅線在室外很容易感應雷電而產生干擾,甚至損壞裝置。
UTP因受室外惡劣環景的影響,容易老化,壽命短。
按照PDS 佈線規則,UTP線纜不容許超過100米(尤其是100Mb的快速乙太網),因而也不適合作室外主幹電纜。
至於遮蔽雙絞銅線(STP),從理論上說,抗干擾和傳輸距離都比UTP好,但它要求有較高的接地效能,從工藝上一般很難保證,即便做到了,其投資也十分可觀,否則會弄巧成拙。這也是STP未能廣泛流行的主要原因。
(2)同軸電纜
傳統的同軸電纜主要有粗同軸電纜和細同軸電纜。粗同軸電纜比起細同軸電纜具有較高的抗拉強度,機械效能好和有效傳輸距離更遠(前者最大距離是500米,後者為185米)的特點,但施工難度大,而且由於應用越來越少,市面上貨源難覓,其成本已超過光纜。初、細纜兩者的傳輸速率都是10Mbps,且只能作為共享介質使用。不過,由於細纜施工方便,價錢便宜,在共享網段的工作站數目不多的請況下(十來個站點以內),在室內使用是可以考慮的。但可靠性和可維護性都稍差。隨著網路技術的發展,這兩種傳輸介質都已趨淘汰。
(3)光纜
光纜具有高頻寬(一般可達數百MBit乃至數十Gbit級),傳輸距離遠,抗干擾能力強、安全性好等顯著特點。其相關產品的價格也逐年大幅度下降。目前是業界作網路主幹的理想傳輸介質。
對於某學校園區網,涉及到3座建築物的樓間區域網互聯。由於網路中心設在辦公樓,按照星型的網路拓撲結構,在考慮目前主要以客戶機/伺服器(C/S)或瀏覽器/伺服器(B/S)集中式應用模式的特點,所以其它二座樓都應當分別連線到辦公樓的網路中心。
就目前大多數校園網的應用情況而言,校園網上承載的傳輸資訊中,多媒體資訊的傳輸量將會越來越大,如多媒體教學,電子閱覽、視屏點播等應用。因此,無論從目前或者將來的發展觀點看,主幹網傳輸介質必須具有承載千兆速率的能力。另外,作為戶外傳輸介質,還需具備較好的抗干擾、可靠性、抗老化和高壽命等特點。然而具備上述這些特點的傳輸介質目前只有光纜可滿足要求。
光纜按模式可分為多模和單模兩種。它們都可以承載千兆的傳輸速率,唯有在距離問題上,二者差異較大,前者的最大傳輸距離只有275米(62.5/125μm)至550米(50/125μm),由於其光收發器件半導體器件(LED),所以價格相對較便宜;而單模光纖因採用的是鐳射器件作光收發器,因此,傳輸距離可達數十公里,而價格也要高出前者幾倍。對於本方案,由於樓宇間的最遠光纜距離也不會超過200米,所以為節省投資宜採用62.5/125μm的多模光纜。
2.3.2 室外主幹鏈路部分設計
拓撲方案
根據學校的需求,需要將辦公樓、教學樓和平房等3座建築物的室內資訊點互連成學校的園區區域網。從便於管理和維護,有利於提高所有資訊點訪問中心伺服器的速率,並結合地理位置統籌考慮,較好的拓撲方案是:以辦公樓的網路機房為中心,按星型結構方式輻射到其它2座樓。
樓宇間互連的介質選擇
正如前面分析所述,對於目前園區網的室外主幹傳輸介質,光纜已成為唯一有效的選擇。它不僅具有很好的頻寬及其擴充套件性,而且在抗干擾性,可靠性、穩定性和使用壽命等多方面都十分優越。不足的只是施工難度稍大,成本較高。對於前者,只要設計時考慮周全,施工時一次到位,考慮足夠的前瞻性,有充分的擴充套件性,就能很好地解決這個問題。為此,擬打算從辦公樓網路中心到其它2座建築樓的室外主幹鏈路全都採用多模6芯光纜(教學樓資訊點較多,可考慮2條千兆上連鏈路,或者按LAG方式捆綁成一個2千兆的主幹鏈路,一旦任意一條鏈路發生故障,另一條鏈路會自動按一個千兆速率的鏈路正常執行。還有兩芯作備用)。這樣可實現高速、冗餘、可靠、穩定的優質主幹鏈路。
在光纜的連線方面,目前存在至少三方法:熔接,磨接和冷壓接。磨接法在多模光纜中雖有一定的應用市場,但經驗證明,一致性差,往往因人而異,普遍衰減較大。熔接容易保證效能,特別是在單模光纜更是如此。冷壓接是一種新的工藝需要特殊的裝置,效能也不如熔接好。我們一般採用熔接的光纜連線方法。
3、頻寬分析
3.1 主幹網頻寬的考慮
主幹網實際上是中心交換機與二級交換機(對於規模不太大的網路環境,也就是接入級)之間以及中心交換機與伺服器之間的連線通道。對於交換式乙太網來說,其頻寬有10M,100M和1000M三種。對於本方案而言,根據該網路規模、應用特點並結合校方的意願,主幹頻寬擬按1000M考慮。中心交換機與伺服器之間,可根據伺服器的規模和應用型別在100M或1000M之間選擇,而中心交換機與辦公樓、教學樓和平房的接入交換機之間宜採用1000M全雙工方式。
對於規模不是十分龐大且地域不是太分散的區域網,以儘可能減少交換機或集線器的級連級數為宜,以免增加延時。對於本方案而言,只設兩級。
3.2 客戶機的頻寬分析
客戶端的頻寬一般有共享10Mb,交換的10Mb和交換的10/100Mb等幾種。前者雖然成本低,但網路效能較差,難以滿足應用要求。目前市場上供應的網路卡大多是10/100Mb自適應的。對於教學樓和辦公樓的客戶端應用可能大多是學校管理,但不乏有速度不高的手術和CT圖象等多媒體資訊傳輸。況且,現在市場上10Mb網路卡同100Mb網路卡的價格已相差無幾,因此,擬將這兩座樓的所有客戶端按10/100Mb自適應交換到桌面的方式配置(前提是所有樓間連線全部採用多模光纜)。
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4、10/100Mb交換機產品選擇
對於中心交換機的選擇,重點要考慮它的交換容量,擴充套件能力,具有很好的第二層效能和第三層功能。不過,在具體選擇核心交換機的檔次和規模上,還要結合本校的網路規模和應用特點,適當留有擴充餘地。然而,現在購買網路產品,畢竟不是量體裁衣,而是根據自己的需要從市場各廠商現有的產品選擇儘可能接近所需的檔次和型號。如果選的配置過高,將造成資源浪費,配置太低,不僅沒有擴充套件餘地,而且會影響網路效能。然而,不同網路廠商在設計產品各檔次的規模和效能時,會根據自身的技術和工藝水平而產生較大的差異。另外,對於效能和配置相近的產品,不同國別,不同品牌,不同廠商的售價都存在較大的差異。一般而言,國外知名品牌的產品要遠遠高於國內的產品,即便是國內的網路產品也存在幾個檔次之分。因此,在選擇網路產品時需要權衡考慮。
目前,在國內較流行的國外區域網產品主要品牌有:CISCO,AVAYA,3COM等。這類產品的特點是技術工藝成熟科,效能穩定、可靠,功能豐富等。但價格相對較高。這類產品在要求較高的金融、證券和大型企業中應用較廣。值得注意的是,近年來國內迅速崛起了許多新興的網路產品廠商,如神州數碼,華為,港灣,TCL,實達等。這些廠家的產品在功能和效能上與國外同類產品已不相上下,而在配置和埠組合方面卻更具靈活性,特別是價格上更有優勢。體現工藝先進性的埠密度大的核心交換機不僅在本方案中利用不上,反而會造成較大程度的埠浪費。因此,針對二師範學校的需求和環境,我們認為採用國內神州數碼的網路產品較為合適,其模組式的核心交換機埠密度不很高,但交換容量較高,且具有較高的效能價格比。
在本方案中,核心交換機選用DCRS-6512。該交換機適用於中小型的校園網、園區網,提供基於領先技術的卓越效能和可靠性。DCRS-6512交換機專為發揮千兆乙太網潛在的巨大交換能力而設計,其無阻塞結構可以保證每個埠均輕鬆具備全線速交換能力,確保在巨大的通訊量和網路負載下能夠實現線速的第二層和第三層交換。可作為理想的網路核心交換機。
DCRS-6512機箱本身可提供12個I/O交換的使用者插槽,最多可提供24個千兆埠,96個百兆埠。整機的交換容量為48Gbps,可實現36Mpps線速全層包轉發率。其模組的配置和組合十分靈活。在本方案中選用了8口的快速乙太網銅纜模組一塊,用於連線百兆速率的PC伺服器;同時還選配了兩塊2口千兆乙太網銅纜模組,提供的4個千兆銅纜埠可分別以雙鏈路聚合方式連線辦公樓的兩臺接入交換機,既可擴充套件頻寬,又能實現鏈路自動備份;必要時也可用於將來連線特定伺服器的千兆網路卡。此外還選擇了兩塊2口千兆乙太網多模光纜模組,主要用於以多模光纖連線教學樓和平房的二級交換機。其功能和效能完全滿足學校的各種網路應用。
二級交換機選用DCS3426和DCS3628S兩種。它們都是可網管的千兆上連,10/100Mb速率接入的二級交換機。前者用於辦公樓和平房分別獨立連線到核心交換機。後者是可堆疊交換機,主要用於教學樓。由於教學樓埠密集,為節省光纖鏈路和千兆上連埠,現將各交換機以4Gb的頻寬堆疊在一起(最大可堆疊6臺),然後,在以兩條千兆鏈路按匯聚方式連線到核心交換機。下面以表格方式列出了核心交換機和二級交換機的主要功能和效能:
交換機型別 DCRS-6512 DCS-3426 DCS-3628S
背板速率 48 Gbps 18 Gbps 18 Gbps
轉發頻寬 36Mpps 148800 0pps/埠 1488000 pps/埠
支援的MAC地址數 32k 12k 12k
VLAN支援 802.1Q 802.1Q 802.1Q
VLAN個數/動態VLAN 256/4096 256/4096 256/4096
STP 802.1d 802.1d 802.1d
QoS 802.1p,4組佇列 802.1p,2組佇列 802.1p,2組佇列
堆疊支援 否 否 是/4Gb
FEC(LAG)支援 是,8口/條,12組 是,8口/條 是,8口/條
最大10/100Base-TX 96個 24個 24個
最大1000Base-SX 24個 2個 2個
最大1000Base-T 24個 2個 2個
擴充套件槽支援 12個 2個 3個
SNMP MIB II支援 是 是 是
5、 竣工及驗收
1、資訊插座,電源插座安裝到位,規整美觀。
2、總配線系統安裝到位,規整美觀。
3、線槽布放、線纜布放規整美觀。
4、系統接續規整美觀。
5、裝置材料數量型號與設計相符。
6、提供100%資訊點測通及效能測試報告。
7、整個網路系統的安裝達到任意抽取一資訊點,可以達到網路互聯(如WIN98/WIN2000互聯)
網路裝置選型
不同的網路裝置的價格相差甚大,首先讓我們來簡單瞭解一下網路裝置。
HUB:也就是所謂的集線器,它又可分為好幾種,有普通 HUB,堆式 HUB,埠交換式 HUB 等等。
100M 的 HUB 的頻寬是共享的,也就是說,24口 的 HUB 的 24 口共享 100M 頻寬,如果 24 口同時傳資料,那麼每個口的頻寬就只有大約 10M。堆式 HUB 是一種可以堆疊的 HUB,也就是說,如果我們需要將 48 臺機器聯網,我們可以用 2 臺堆式 HUB 堆疊起來當作一個 48 口的 HUB。
交換機:可以認為是一種高效能的 HUB,它的 100M 頻寬是獨立的,或者說它允許幾個埠同時以 100M 的速度傳遞資料。交換機通常還帶有路由功能。
網路中心是公司網路的核心,為避免可能的網路上的碰撞,我們的核心裝置選用的是 Bay 公司的 350T 型交換機,它自適應 10/100M 網路,帶有路由功能,總體效能不錯。所有的 HUB 都直接與交換機相連,重要的伺服器也直接接在交換機上,這樣可以充分發揮交換機速度快,頻寬高的優點。
我們選用的 HUB 是 Intel 公司的 Express 100TX-BASE 堆式 HUB (Intel 可不甘於僅僅只做 CPU,它還做網路卡、顯示卡,說不定哪天它會做機箱呢。:-),它有 24 個口,可堆疊使用。使用 Bay 公司的技術製造,價效比不錯。
注意:該 HUB 的第 1 個口的左邊有一個小按鍵,按下它則第 1 口的 1、2 與 3、6 交叉,該口就是專用於 HUB 與 HUB 或交換機相聯的一個埠。事實上,我公司的堆式 HUB 就是這樣與交換機相連的。
網路卡:每臺電腦都需要一塊網路卡,我們初期選用的是 3Com 公司的 3C905,10/100 自適應網路卡,也買過幾塊 Intel 的 82557,使用一段時間後,有塊 Intel 的網路卡就壞了,比較而言,3Com 的網路卡質量要好過 Intel 的網路卡。後來我們使用的是 D-Link 公司的 DFE-500TX 網路卡,價效比相當不錯。
網路佈線系統:選用 AMP 公司的五類佈線系統。在製作網線時要注意,不是簡單的將 RJ-45 的 8 根線一一接通就可以了,必須保證 1、2 雙絞,3,6 雙絞,4、5 雙絞,7、8 雙絞,如果僅僅是一一對應接通而不是保證 1、2 雙絞,3、6 雙絞的話,可能引起網線較長的的站點工作不穩定,甚至無法正常工作。
網路配置、施工
伺服器設定:區域網上共 2 臺伺服器,其中 1 臺用做內部檔案伺服器。另一臺用做 Internet 伺服器。Internet 伺服器執行 Windows NT + IIS + Exchange Server,提供 WWW、FTP、Email 服務。
施工:計算網線長度時要注意預留 10% 的餘量,避免萬一由於建築物的結構原因必須的繞道和其他難以預料的情況。
一個綜合佈線系統與其說是計算機工程不如說是建築工程,實際的效能與安裝工藝有很大關係,施工時要注意網線不能承受曲率過大的彎曲,避免靠近強干擾源,建築物子系統(也就是連線兩棟建築物的網線)必須加強保護,我們對這部分網線採用的是走鋼管,這樣做的好處是:強度高、抗干擾能力強。
IP 地址分配:根據 RFC1597 的有關規定,為便於以後方便與 Internet 相連及考慮到校園網的發展,決定在校園內部使用 B 類網路,網路號為 172.16,對應的子網掩碼為 255.255.0.0。
計算機名取名規則:部門程式碼 + 序號,IP 地址尾數與計算機名尾數一致。例如,172.16.1.1 ==> 技術部 rd1。
理解 IP 地址和子網掩碼
在這裡我不由得想羅嗦一下子網掩碼:
我們知道,IP 地址是一個點分十進位制數,每個 IP 地址由兩個部分組成:網路號和主機號。網路號標誌一個物理的網路,同一網路上的所有主機需要同一個網路號,且該網路號在 Internet 上是唯一確定的。主機號確定網路中的一個工作站、伺服器、路由器等 TCP/IP 主機,對於同一網路來說,主機號是唯一的。透過網路號 + 主機號,我們可以在 Internet 上確定一臺主機的位置。
既然網路號 + 主機號就可以確定一臺主機,那麼子網掩碼有什麼用呢?
Internet 為了適應不同大小的網路,定義了 5 種 IP 地址型別:
A 類地址:最高位為 0,緊跟的 7 位表示網路號,剩下 24 位表示主機號,總共允許 126 個網路,每個網路約 1700 萬臺主機。
B 類地址:最高 2位為 10,其後 14 位為網路號,剩下 16 位為主機號,它允許 16384 個網路,每個網路約 65000 臺主機。
C 類地址:最高 3位為 110,緊跟的 21 位為網路號,剩下 8 位為主機號,它允許 200 萬個網路,每個網路約 254 臺主機。
D 類地址:高 4 位為 1110,用於多路廣播。
E 類地址:高 4 為 1111,僅供試驗,為將來的應用保留。
如果你是一個 A 類網路的管理員,你一定會為管理數量龐大的主機頭痛,如此為了方便管理,就需要根據實際情況將其分割為許多小子網,如何分割呢?這就需要用到子網掩碼。
子網掩碼是一個 32 位地址,用以區分網路號和主機號,這樣 TCP/IP 就可以一個 IP 地址究竟是本地網路還是遠端網路。
TCP/IP 網路上的每一臺主機都需要一個子網遮蔽,如果網路尚未劃分子網,則應使用預設的子網掩碼,當網路劃分為子網後,就應使用自定義子網遮蔽。
TCP/IP 初始化時,主機的 IP 與子網掩碼相“與”得到一個數 M。當需要傳送資料時,TCP/IP 協議使用子網掩碼與目的 IP 相“與”,得到一個數 D。當 M 和 D 相等時,TCP/IP 協議認為該資料包屬於本地網路,反之,如果不等,則資料包被送到IP路由器上。
如:一臺主機的 IP 為 192.0.2.1,子網掩碼為:255.255.255.0,則 M=192.0.2.0,如果它傳送資料包給 192.0.2.114,則 D=192.0.2.0,M=D,TCP/IP則知道 192.0.2.114 在本地網路。如果傳送資料給 193.0.2.1,則 D=193.0.2.0,M 與 D 不等,則該資料包送到路由器上。
預設子網掩碼:對應的網路號的位都置 1,主機號都置 0。如:
* A 類網路預設子網掩碼:255.0.0.0
* B 類網路預設子網掩碼:255.255.0.0
* C 類網路預設子網掩碼:255.255.255.0
自定義子網掩碼:將一個網路劃分為幾個子網,需要每一段使用不同的網路號或子網號,實際上我們可以認為是將主機號分為兩個部分:子網號、子網主機號。
透過劃分子網,你可以混合使用多種技術,克服當前技術上的限制,最重要的是減少廣播式傳輸,減輕網路的擁擠。
如何定義子網掩碼?
在動手劃分之前,分析一下你目前的需求和將來的需求計劃,重要從以下方面考慮:
1. 網路中物理段的數量
2. 每個物理段的主機的數量
第一步:確定物理網段的數量,並將其轉換為二進位制數。
第二步:計算物理網路的二進位制位數。例如:你需要 6 個子網,6 的二進位制值為 110,共3位。
第三步:以高位順序將所需的位數轉換為十進位制。如果你需要 6 個子網,6 的二進位制值為 110,共 3 位,因此將將主機號的前三位作子網號。11100000 的值為 224,對於 A 類網路則子網掩碼為:255.224.0.0,對於 B 類網路則子網掩碼為 255.255.224.0,對於 C 類網路則子網掩碼為:255.255.255.224。
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