计算机网络设计读书笔记
《计算机网络设计》是以网络拓扑结构设计为主线，提出了一些良好的网络设计解决方案。本书主要为网络工程、通信工程、计算机科学技术等专业的学习资料，从中我们可以知道一些网络设计的知识，例如网络设计的基本原则、网络设计的模型、用户需求分析、网络拓扑结构设计、网络性能设计、网络可靠性设计、网络安全设计。
第一章我们学习了网络设计规范与方法，详细讲解了网络工程的相关概念、特点、要求、集成步骤等相关内容，还介绍了与网络设计相关的各种软件。比如GN3/Cisco Packet Tracer 等一些模拟软件。了解了作为一个网络工程师，应该掌握的知识，怎么成为一个比较优秀的网络工程师。从这一章我了解到了网络工程设计模型与原则，学到网络分层设计模型的基本结构，网络层次化设计的优缺点，对学习本书下面的内容很有帮助。
接下来学习的是网络用户需求分析，重点讲解了各种需求分析和用户需求分析的基本方法、用户基本要求的需求分析等内容。网络工程需求分析是指从用户角度，描述网络工程的基本问题和要求——描述做什么以及做成什么样。为此我们在老师的指导下做了一个简单的校园网络设计的需求分析，把一些需要注意的地方都做了一个简单的需求分析。其目的是：描述网络系统的行为特征与约束条件，指明网络系统必须实现的具体指标。详细讲授了用户网络功能需求分析、网络基本结构需求分析、网络投资约束条件分析等。第三节就讲说了用户高级要求需求分析，学习了网络扩展性需求分析、网络性能需求分析、网络可靠性需求分析、网络安全需求分析、网络管理需求分析等详细内容。
网络拓扑结构设计，教我们如何设计那些拓扑结构，讲授了点对点类型网络拓扑结构和广播类型网络拓扑结构等详细内容，我学习到点对点网络的概念、特点、和优缺点等；点对点网络指将主机以点对点方式连接，主机通过单独的链路进行数据传输，并且两个节点之间可能会有多条单独的链路；主要用于城域网和广域网，还有点对点网络中的链路型拓扑结构、环形拓扑结构和网状型拓扑结构等各部分的知识。同时也学习到广播网络的相关知识和广播网络中总线形、星行、蜂窝型、混合型等各种拓扑结构。广播网络一般采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）原理进行工作。即先听后发，边听边发，冲突停发，延迟重发。第三节还学习了网络分层设计方法—接入层、汇聚层、核心层设计方法，核心层提供核心节点之间的高速数据转发，汇聚层主要负责路由聚合，收敛数据流量，接入层为用户提供网络访问和管理功能。网络设计中应注意以下问题：适度超前、分期实施、简化设计、安全隔离等问题。第四节说的是服务子网和网络扩展设计，网络设计存在以下问题：结构设计不合理，交换机级联太深，交换机配置存在问题、设计方案中网络结构划分不明确。最后一节说的是VLAN设计，学会了什么是vlan，以及如何划分vlan，学会用命令配置vlan。
一个VLAN是一个逻辑工作组，它不受物理位置的限制。同一VLAN的主机可分布在不同的物理网段上，其通信就像在同一个物理网段上一样，可以自由通信。不同VALN之间的主机必须通过路由器或三层交换机进行信号转发。提供VLAN功能的是交换机内部的软件。VLAN的划分方法：基于端口划分VLAN，基于IP地址划分VLAN ，基于MAC地址划分VLAN：基于协议划分VLAN。
网络性能设计，主要说的是网络性能设计包括了网络带宽的分析与设计、网络流量的分析与设计、服务质量的分析与设计以及负载均衡技术与设计。了解各个设计的内容，特点，配置等。网络带宽设计有阻塞式设计和非阻塞式设计；网络带宽管理分为带宽管理、利用硬件设备进行网络带宽管理（带宽管理器一般设置在核心交换机附近或设置在边界路由器附近或内置在其中）、利用软件防火墙进行网络带宽管理、利用IOS进行网络带宽管理（通过路由器或交换机命令，限制网络带宽）。第二节说的是网络流量的特性、设计模型等，流量与使用情况、传输协议、链路状态等相关，不同的网络服务，有不同的流量特性，可以通过
MRTG软件来监控网络流量负载，不同的时间段，流量的流入流出大小也不一样。网络流量设计模型内容：分层网络的流量模型（数据流量从接入层流向核心层时，被收敛在高速链路上；流量从核心层流向接入层时，被发散到低速链路上）和网络链路的聚合设计（将交换机上的多个同类物理端口，在逻辑上捆绑起来，形成一条高带宽链路。聚合链路可提供冗余和负载平衡能力）。网络业务的服务质量（QoS）包括带宽、时延、抖动、丢包率、吞吐量等，可通过合理分配带宽、降低时延、丢包率、时延抖动等措施来提高服务质量。QoS设计思想：分析业务类型定义业务类型标志、设置不同业务的带宽占用比例和控制方法、网络运行过程中，将根据业务标识执行不同的带宽分配和控制方法。QoS服务模型Best-Effort 服务模型、IntServ 服务模型和DiffServ 服务模型。各种模型都有一定的优缺点，但是在网络设计工作中，一般以DiffServ为主。负载处理方法是：数据流量分配到多台设备上分别处理；将单个重负载的运算分到多台设备上做并行处理，每个设备处理结束后将结果进行汇总，返回给用户。在设计网络负载方案时，需要确定当前及未来的应用需求，然后在效果与代价之间做出权衡。实现负载均衡的设计技术有：双网卡硬件负载均衡技术、硬件负载均衡设备解决方案、LVS软件负载均衡、DNS负载均衡、NAT负载均衡、反向代理负载均衡等。同时还学习了拥塞的形成：在某一时间段内，如果对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就会下降，这种情况称为拥塞。以及造成拥塞的各种因素。当网络拥塞而导致网络吞吐量下降为0，称为死锁。LVS软件负载均衡技术——LVS （Linux虚拟服务器）是一套基于IP的服务器负载均衡集群软件，LVS支持几百万个并发连接，最大吞吐量高达10Gbits/s，RedHat Linux在发行版中已包含了LVS代码，并提供图形化的配置界面。LVS工作原理：一组服务器通过高速局域网互连，每台服务器中都安装Linux和LVS软件，其中一台LVS服务器作为前端负载调度器。它将客户端的网络请求调度到其他服务器上；客户端程序不受服务器集群的影响，不需作任何修改；在服务器集群中，可以随时加入和删除一个服务器节点，而不影响正常服务。
最后我们花了两天的时间完成了综合布线系统设计，通过老师和视频的讲解，我们也算是成功的完成了本次设计。在这次设计中，让我知道综合布线的目的是实现各个物理节点之间的电路连通，它通过传输介质将网络设备连接在一起。在网络设计工作中，网络设备选型和综合布线对实现网络设计工作的具体实现起了关键性作用。