图解服务器端网络架构pdf

图解服务器端网络架构 内容简介

《图灵程序设计丛书：图解服务器端网络架构》以图配文，详细说明了服务器端网络架构的基础技术和设计要点。基础设计是服务器端网络架构重要的一个阶段。《图灵程序设计丛书：图解服务器端网络架构》就立足于基础设计的设计细分项目，详细介绍各细分项目的相关技术和设计要点。《图灵程序设计丛书：图解服务器端网络架构》共分为5章，分别讲述进行物理设计、逻辑设计、安全设计和负载均衡设计、高可用性设计以及管理设计时所必需的技术和设计要点。

《图灵程序设计丛书：图解服务器端网络架构》适合想要设计服务器端的网络工程师、想要了解网络的服务器工程师、负责服务器端运行和管理的现场管理人员阅读。

图解服务器端网络架构 目录

第0章 本书的用法

0.1 网络架构的流程

0.1.1 网络架构分为六个阶段

0.1.1.1 需求定义

0.1.1.2 基础设计

0.1.1.3 详细设计

0.1.1.4 架构

0.1.1.5 测试

0.1.1.6 运行

0.1.2 网络架构的重点是基础设计

0.1.2.1 物理设计

0.1.2.2 逻辑设计

0.1.2.3 安全设计与负载均衡设计

0.1.2.4 高可用性设计

0.1.2.5 管理设计

第1章 物理设计

1.1 物理层的技术

1.1.1 物理层里有多种规格

1.1.1.1 规格整理好后物理层就会水落石出

1.1.1.2 绞线电缆有两大要素——类和传输距离

1.1.1.3 光纤光缆是用玻璃制成的

1.2 物理设计

1.2.1 服务器端有两种结构类型

1.2.1.1 采用串联式结构管理起来更方便

1.2.1.2 采用单路并联式结构更容易扩展

1.2.2 选用设备时应参考考查项的最大值

1.2.2.1 应用程序不同吞吐率也就不同

1.2.2.2 新增连接数和并发连接数都要考虑

1.2.3 选择稳定可靠的OS版本

不懂就问是捷径

1.2.4 根据实际配置和使用目的选择线缆

1.2.4.1 远距离传输选择光纤光缆

1.2.4.2 追求宽频带和高可靠性时选择光纤

1.2.4.3 通过大小分类决定使用哪种双绞线电缆

1.2.4.4 预先决定好使用线缆的颜色

1.2.5 端口的物理设计出乎意料地重要

1.2.5.1 必须统一规划连接到哪里

1.2.5.2 速率和双工、Auto MDI/MDI-X的设置也要统一规划

1.2.6 巧妙地配置设备

1.2.6.1 将核心交换机和汇聚交换机置于中央部位

1.2.6.2 要考虑设备中空气吸入和排出的方向

1.2.6.3 从两套系统获取电源

1.2.6.4 切莫超过最大承重

第2章 逻辑设计

2.1 数据链路层的技术

2.1.1 数据链路层是物理层的帮手

用以太网标准进行成帧处理

2.1.2 数据链路层的关键在于L2交换机的运作

2.1.2.1 交换MAC地址

2.1.2.2 通过VLAN将广播域分隔开

2.1.3 ARP将逻辑和物理关联到一起

2.1.3.1 ARP通过IP地址查询MAC地址

2 1.3.2 抓取ARP包，观察它的写法

2.1.3.3 有几个特殊的ARP

2.2 网络层的技术

2.2.1 网络是由网络层拼接起来的

2.2.1.1 添加IP报头，进行分组化处理

2.2.1.2 IP地址由32位构成

2.2.2 将网段连接起来

2.2.2.1 利用IP地址进行路由选择

2.2.2.2 建立路由表

2.2.2.3 整理路由表

2.2.3 转换IP地址

2.2.3.1 转换IP地址

2.2.3.2 私网IP地址

2.2.4 自动设置IP地址的DHCP

2.2.4.1 DHCP的消息部分中包含着诸多的信息

2.2.4.2 DHCP的原理非常简单

2.2.4.3 对DHCP报文作中继处理

2.2.5 用于故障排除的ICMP

2.2.5.1 ICMP的关键在于类型和代码

2.2.5.2 常见的类型和代码有四种组合

2.2.5.3 出现问题时先尝试用ping去排除故障

2.3 逻辑设计

2.3.1 整理出所需的VLAN

2.3.1.1 实际所需的VLAN会因为诸多因素而变化

2.3.1.2 规定VLAN的ID

2.3.2 在考虑数量增减的基础上分配IP地址

2.3.2.1 IP地址的估算数量应高于当前所需数量

2.3.2.2 按顺序排列网段，使之更容易汇总

2.3.2.3 必须统一规定从何处开始分配IP地址

2.3.3 路由选择以简为上

2.3.3.1 考虑在路由选择中使用哪些协议

2.3.3.2 考虑采用哪种路由选择方法

2.3.3.3 将路径汇总以减少路径数量

2.3.4 NAT要按入站和出站分别考虑

2.3.4.1 NAT是在系统边界进行的

2.3.4.2 通过入站通信转换地址

2.3.4.3 通过出站通信转换地址

第3章 数据安全设计和负载均衡设计

3.1 传输层的技术

3.1.1 通过端口号划分服务器进程

3.1.1.1 传输层使用TCP和UDP两种协议

3.1.1.2 TCP的工作原理比较复杂

3.1.1.3 MTU和MSS的差异在于对象层不同

3.1.2 用防火墙守卫系统

3.1.2.1 基于连接进行控制

3.1.2.2 状态检测和包过滤之间的区别

3.1.2.3 防火墙在不断进步

3.1.3 通过负载均衡器分散服务器的负荷

3.1.3.1 目的NAT是服务器负载均衡技术的基础

3.1.3.2 通过健康检查监控服务器的状态

3.1.3.3 熟练掌握可选功能

3.2 从会话层到应用层的技术

3.2.1 HTTP支撑着互联网

3.2.1.1 HTTP/1.0和HTTP/1.1 的TCP连接用法大相径庭

3.2.1.2 HTTP因请求和响应而得以成立

3.2.2 用SSL保护数据

3.2.2.1 防止窃听、篡改和冒充

3.2.2.2 通过SSL可以给各种各样的应用程序协议加密

3.2.2.3 SSL使用混合加密方式进行加密

3.2.2.4 消息摘要是消息的概要

3.2.2.5 SSL中执行着大量的处理

3.2.2.6 用客户端证书对客户端进行认证

3.2.3 用FTP传输文件

3.2.3.1 主动模式使用特定的端口

3.2.3.2 被动模式改变使用的端口

3.2.3.3 FTP就应该当作FTP去处理

3.2.4 用DNS解析名称

3.2.4.1 用UDP进行名称解析

3.2.4.2 用TCP进行区域传输

3.3 数据安全设计与负载均衡设计

3.3.1 数据安全设计

3.3.1.1 整理出真正需要的通信

3.3.1.2 通过多级防御提高安全系数

3.3.1.3 默认启动的服务应控制在最小范围内

3.3.2 负载均衡设计

3.3.2.1 要高效地均衡负载

3.3.2.2 启用哪些可选功能

第4章 高可用性设计

4.1 冗余技术

4.1.1 物理层的冗余技术

4.1.1.1 将多条物理链路集结成一条逻辑链路

4.1.1.2 将多个物理网卡集结成一个逻辑网卡

4.1.1.3 将多台物理设备集结成一台逻辑设备

4.1.1.4 当上行链路中断时，让下行链路也随之中断

4.1.2 数据链路层的冗余技术

4.1.2.1 STP的关键在于根网桥和阻塞端口

4.1.2.2 STP有三种

4.1.2.3 同时启用多项可选功能

4.1.2.4 利用BPDU切断桥接环路

4.1.3 网络层的冗余技术

4.1.3.1 FHRP

4.1.3.2 利用路由协议确保通往上层设备的路径

4.1.4 从传输层到应用层的冗余技术

4.1.4.1 防火墙的冗余技术

4.1.4.2 负载均衡器的冗余技术

4.2 高可用性设计

4.2.1 高可用性设计

4.2.1.1 串联式结构

4.2.1.2 单路并联式结构

4.2.2 理清通信流

4.2.2.1 串联式结构

4.2.2.2 单路并联式结构

第5章 管理设计

5.1 管理技术

5.1.1 用NTP同步时间

NTP的工作原理非常简单

5.1.2 用SNMP检测故障

5.1.2.1 通过SNMP管理器和SNMP代理交换信息

5.1.2.2 熟练掌握三种运作模式

5.1.2.3 限制源IP地址

5.1.3 用Syslog检测故障

Syslog的工作原理非常简单

5.1.4 传递设备信息

5.1.4.1 CDP

5.1.4.2 LLDP

5.1.4.3 注意CDP和LLDP的数据安全问题

5.2 管理设计

5.2.1 确定主机名

5.2.2 通过标签管理连接

5.2.2.1 线缆标签

5.2.2.2 本体标签

5.2.3 设计密码

5.2.4 管理设置信息

5.2.4.1 在备份设计中应定义时机、方式和保存地点

5.2.4.2 发生故障时执行恢复处理

图解服务器端网络架构 精彩文摘

1.1　物理层的技术

物理层是所有网络技术的根基。如今，随着网络的高速发展，存储数据、音频数据等各种各样的数据都已经能够在网络中流通。所有的这些数据信息都需要经过物理层才能流通，如果没有物理层，网络就无法连通，我们就不能收发邮件，也不能连接互联网。

1.1.1　物理层里有多种规格

正如其名，物理层是承担着通信任务的所有物理实体所在的层，位于 OSI 参考模型的最下层。它的名字和其他层比起来似乎有点一本正经，不过不用想得太复杂。在公司和学校我们常 常能看到 LAN 网线，把 LAN 网线理解成物理层就行了。如果用的是无线 LAN，那就把信号理解成物理层好了。

计算机的世界是由 0 和 1 这两个数字构成的。0 和 1 叫作比特，连续的比特叫作比特流。数据链路层向物理层发送由 0 和 1 构成的数据（帧），物理层接收后将它们转换为电信号和光信号。物理层中规定了数据在传输媒介（线缆）中的流动规则，还对所有物理性质的要素做了规定，如线缆的材质、连接器的形状、PIN 的接法等。