由于身处一家网络公司,日常项目中设计到的网络概念较多,恰逢之后公司组织相关培训。借此机会,打算写下一系列文章用于之后梳理并回顾。文章主要涉及 NA,NP 中所覆盖的知识。由于网络分为较多方向,如路由交换,无线,安全等。在今年,大纲正好有所改变,其中无线和路由交换放在一起合称为企业架构。所以本系列文章以企业架构为主。
在网络界,Cisco 证书一直被普遍认可,其中分为三个等级 NA,NP,IE. 对于开发人员来说,掌握 NA 水平一般即可,本系列文章会 NA 开始,到 NP 结束。NA 内容较为宽泛,其中涉及知识面较宽,但不深入,用于入门。NP 在 NA 基础上,更加深入,涉及到更多的协议与概念。
话不多说,在阅读本文后,应该了解以下内容:
了解网络的组成?
衡量网络的指标?
不同应用程序对网络的要求?
什么是网络? 网络的组成先看一下网络的组成组件:
主要分为 4 大类:
终端设备:产生和接受数据的设备,如 PC ,服务器,电话
中间设备:常见叫法为2,3层设备,如 2 层设备交换机,3层设备路由器
媒介:数据传输时的媒介,如无线,线缆,光纤。
服务:如应用服务器,taobao,QQ 等
由此可见,网络就是由上述设备组成,在其中进行数据产生,转发的过程。在讨论网络时,一般讨论的都是企业网络,下面是常见的一张企业网络的架构图。
从图中我们可以看到,网络的大体架构由,终端设备,接入层设备(交换机,用于将设备接入),转发层设备(路由器)和数据中心组成。举例例子来说,如果左下角的同学 A 想要和右上角的同学 B 同学,则需要经历如下过程:
通过接入层设备接入企业内网
通过核心层设备,将数据转发至 ISP(服务提供商,如联通电信等)
ISP 将数据转发至同学 B 所在核心层设备。
B 所在核心层设备转发至接入层设备。
接入层设备转发给用户B。
接口类型设备连入的端口,称为接口,下面是常见的接口类型。
接口名称 速度Ethernet 10M
Fast Ethernet 100M
GigabitEthernet 1000M
10GigabitEthernet 10000M
40GigabitEthernet 40000M
100GigabitEthernet 1000000M
Serial - 串行口
衡量网络的主要指标
在讨论或者设计一个网络架构是,往往会在如下的方面进行讨论:
带宽表示数据的发送速率,单位为比特每秒(b/s),意思为一秒钟发送的比特数,因此带宽又称为比特率。(以太网: 10Mbps, 快速以太网:100Mbps)
可用性与可靠性: 拓展性:在设计网络架构时,要考虑到可拓展性,公司的人数会随着时间增加。
安全性:数据传输和存储的安全。
服务质量 (Qos):对流量进行分类整理,拿家庭具体,分类出访问 QQ 的流量,访问 P2P 的流量,然后对其进行限制设置上限,防止一个服务占用过大的带宽,造成其他服务无法正常访问。
开销(Cost):设备及搭建网络的费用
虚拟化:将一个物理设备虚拟化成多个虚拟设备,例如交换机,路由器等。
拓扑:物理拓扑:实际设备之间的物理连接的布局,称为物理拓扑。
物理之间拓扑的比较:
拓扑类型 优点总线拓扑 1. 所用电缆少
2. 结构简单
3. 易于扩充
4. 布线方便 1. 传输距离有限,通信范围受到限制
2.故障诊断和隔离较困难
3.所有数据经过总线传送,不具有实时功能
4. 单点故障:所有 PC 不得不共享线缆,一个节点出错,将影响整个网络
环形拓扑 1. 增加或减少工作站时,仅需要简单的连接操作
2. 电缆长度短
3. 传输延迟确定
1. 传输距离有限,通信范围受到限制
2. 故障诊断和隔离困难
3. 节点过多时影响传输效率
4. 任意节点出现故障,整个网络将瘫痪
星型拓扑-局域网较为常见 1. 集中控制,控制简单
2. 故障诊断和隔离容易
3. 网络延迟短
1. 中央节点的负担较重,形成瓶颈
2. 各节点的分布处理能力较低
3. 网络共享能里较差
部分网状拓扑-广域网常见 1. 系统可靠性高,比较容易扩展 1. 结构复杂,每一结点都与多点进行连结
2. 因此必须采用路由算法和流量控制方法。
逻辑拓扑:以数据转发的过程为侧重,描述节点之间数据的转发过程。
应用程序流量分类在网络中提供服务的应用种类较多,对应对网络的要求也一般不同,可大致分为如下几类: