4.6 网络架构

网络架构局域网广域网 5G SDN 考频中高第4章 4.6，教材 P163

一句话讲明白

网络既是用户访问 IT 资源的通道，也是各类资源融合调度的枢纽；考试记住"5 条原则 + 局域网 4 种拓扑 + 广域网 6 种拓扑 + 5G 两种方式 + SDN 一句话"。

生活类比

城市交通网：一栋写字楼内部的电梯和走廊＝局域网（范围小、跑得快、几乎不出错）；连接各城的高速公路＝广域网；手机随时随地上网＝移动通信网（5G）；而把所有红绿灯集中到一个"交通大脑"统一调度、路面只管执行＝软件定义网络 SDN。

正经定义

网络是信息技术架构中的基础，不仅是用户请求和获取 IT 信息资源服务的通道，也是信息系统架构中各类资源融合和调度的枢纽。网络架构设计原则：高可靠性、高安全性、高性能、可管理性、平台化和架构化。

拆解与流程

一、局域网（LAN）

特点：①覆盖范围小，通常在 2.5 km 内；②数据传输速率高，一般 10 Mb/s 以上，典型 1 Gb/s，甚至 10 Gb/s；③低误码率（通常 10⁻⁹ 以下），可靠性高；④支持多种传输介质，支持实时应用。拓扑有总线、环形、星形、树状；介质分有线/无线。

类型	要点
单核心架构	一台核心二层/三层交换机；结构简单、省投资；核心设备单点故障、扩展能力有限、对端口密度要求高
双核心架构	两台核心三层交换机，互联实现网关保护或负载均衡；可靠性高、可热切换；投资较高
环形架构	多台核心交换设备连成双 RPR（弹性分组环）；具备自愈保护、MAC 层 50 ms 自愈时间、带宽公平与拥塞控制；投资高、易形成环路
层次局域网	核心层 / 汇聚层 / 接入层；易扩展、故障可分级排查；汇聚层减轻核心设备转发压力

二、广域网（WAN）

由通信子网（公用分组交换网、卫星通信网、无线分组交换网）与资源子网组成；是多级网络，通常由骨干网、分布网、接入网组成，规模小时可只有骨干网和接入网。

类型	要点
单核心广域网	一台核心路由设备；结构简单省投资；核心单点故障风险、扩展欠佳
双核心广域网	两台核心路由，网关保护/负载均衡、热切换；投资高、易形成路由环路
环形广域网	三台以上核心路由器构成路由环路；可靠性高、无缝热切换；占用端口多
半冗余广域网	任意核心路由设备至少两条以上链路连到其他路由设备；若任意两台之间都有链接＝全冗余（半冗余的特例）；结构灵活、适合部署 OSPF 等链路状态路由协议；结构零散不便管理
对等子域广域网	划分成两个独立子域，子域内全冗余互连，子域间一条或多条链路互连；子域间链路带宽应高于子域内；路由控制灵活，易产生路由环路
层次子域广域网	多个较独立子域，子域内半冗余，子域间有层次关系，低层子域互访需经高层子域；扩展性较好

三、移动通信网（5G）

5GS 与 DN 互连：5G 网络通过 N6 接口与数据网络（DN）互连，UPF 网元作为 DN 的接入点；UE→DN 为上行 UL，DN→UE 为下行 DL。
两种接入模式：透明模式（UE 使用运营商规划的 IP 地址，5GS 不触发外部 DN-AAA 认证）与非透明模式（UE 被指派 Intranet/ISP 地址空间的 IP，SMF 向外部 DN-AAA 服务器（如 Radius、Diameter）发起认证）。
5G 网络边缘计算（MEC）：在靠近 UE 的移动网络边缘部署 UPF + 边缘计算平台 MEP，提供时间敏感、高带宽业务的就近分流；业务连续性提供 SSC 模式 1/2/3 供选择。

四、软件定义网络（SDN）

教材本节指向第 2 章 2.1.2 节，核心要点：控制平面与数据转发平面分离、集中化的网络控制、开放的可编程接口（如 OpenFlow），使网络可按需调度、灵活扩展，是"平台化和架构化"原则的典型体现。详见 2.1 信息技术及其发展。

考试怎么考

题型：单选，常考数字与拓扑特点。
必背数字：局域网 2.5 km、10 Mb/s / 1 Gb/s / 10 Gb/s、误码率 10⁻⁹；RPR 50 ms 自愈。
常见问法：
"层次局域网包括哪三层？"→ 核心层、汇聚层、接入层。
"半冗余广域网的特例是？"→ 全冗余广域网。
"SDN 的核心特征？"→ 控制与转发分离、集中控制、开放可编程接口。
陷阱词：把"子域间链路带宽应高于子域内"说反；把汇聚层的作用说成"用户接入"（那是接入层）。

易混辨析

对比	局域网	广域网
范围	2.5 km 内，组织专用	更广区域，多级网络
组成	计算机、交换机、路由器	骨干网 + 分布网 + 接入网
关键指标	速率高、误码率低	可靠性、路径冗余

一秒记忆

"小快稳（局域网），骨干分布接入（广域网），边缘就近分流（5G），控转分离（SDN）"；广域网六种："单、双、环、半、对等、层次"。