什么是网络配置？

它包括网络中的所有物理和虚拟硬件和软件组件，以及规定数据如何在它们之间移动的协议。

有效的网络配置对于优化流量、增强网络安全性和提高整体网络稳定性至关重要。鉴于当今地理分布的混合云和多云环境的复杂性，使用网络配置管理工具是实现设备配置和维护任务自动化的最佳方法。

网络配置工具为开发人员提供自动、实时的数据跟踪和报告功能，以便管理员及时发现有问题的配置更改和潜在的安全风险。它们便于进行批量更改（如在设备被入侵时更新密码），使团队能够快速将网络设置回滚到以前的配置，并帮助企业在故障后重新启动网络设备。

借助自动化网络配置功能，企业可以简化物理和虚拟网络设备的维护和修复，为用户减少网络中断，并为管理员优化网络功能。

网络配置可以由多个因素（通常是同时）定义，但两个常用的参数是规模和拓扑结构。规模是网络组件和设备的地理范围，而拓扑则是网络中节点和连接的物理和逻辑排列。

PAN 的范围很小（通常低于 30 英尺），适用于个人使用的外围设备。与其他一些配置不同，PAN 不需要激活的互联网连接即可运行。

PAN 可与局域网 (LAN) 和其他更高级别的网络类型相连接，这些网络类型使用单个设备作为网关（例如，将蓝牙控制器连接到游戏控制台）。

无线和电缆连接也可以创建 PAN。管理员可以使用近距离通信协议（例如 wifi 和蓝牙）为以数据为中心的应用程序创建无线个人区域网络 (WPAN)。要创建有线 PAN，它们可以使用通用串行总线 (USB) 等技术。

当您将笔记本电脑或移动设备连接到家中或工作场所的网络时，您连接的是局域网 (LAN)。

LAN 是专用计算机网络，它允许特定用户在中心位置（通常覆盖一英里范围内且多集中于单栋建筑）无限制地访问同一系统连接。在 LAN 配置中，用户设备上的网络感知操作系统可以共享资源和设备（例如打印机和扫描仪）。

LAN 可以根据企业的联网要求和目标，使用一系列拓扑结构，包括星形、总线和树形。

虚拟 LAN 或 VLAN 是一种逻辑覆盖网络，它将共享 LAN 的网络设备子集分组，并隔离每个组的网络流量。VLAN 常用于处理大型复杂计算环境的组织，因为它使管理员能够创建网段，以实现更快、更安全的数据传输。

WLAN 配置使用户能够在覆盖区域内自由移动，无需受以太网线缆的束缚即可保持网络连接。

WLAN 显着拓展了无线网络的可能性，催生了移动设备无线、固定无线（使用无线电波代替电缆的固定宽带接入）、便携式无线（也称为“移动热点”）和红外无线（通过使用红外光束而不是电线实现数据传输）等创新。

VPN 提供加密连接，在用户连接到公共网络（例如互联网）时隐藏数据包。VPN 是连接设备之间的隧道，在数据穿越网络时对其进行封装和加密，以防止敏感信息（如 IP 地址、浏览历史、保密通信和物流）在网上泄露。

VPN 可以使用远程访问和点对点配置。例如，远程访问 VPN 可以帮助远程工作人员从任何地方安全可靠地将其设备连接到公司办公网络。在分支机构工作的员工可以通过站点到站点 VPN 安全地连接到总部办公网络。

无论网络环境如何变化，VPN 都能有效保护网络数据安全，抵御试图窃取、拦截或盗用私密及敏感信息的网络攻击。

MAN（也称为中型网络）覆盖范围大于 LAN，但小于广域网 (WAN)。通常，城域网通过点对点的高容量骨干网技术将多个局域网相互连接，该骨干网构成了网络设备之间的核心传输通道。

MAN 可以覆盖多个建筑物或整个城市，就像 DSL 和电缆电视网络一样，使用共同的本地和区域资源来连接网络上的设备。

WAN 通过单一指定服务商提供多种媒体介质的接入服务。它不局限于任何特定地区，没有地域限制。

WAN 既可以是点对点网络（设备通过专用连接相互传输数据），也可以是分组交换网络（数据被拆分为短消息即“数据包”，在共享电路上分段传输，且可通过不同路径传送）。

混合 WAN 和软件定义广域网 (SD-WAN) 可以使用多种类型的网络连接，包括虚拟专用网络 (VPN)。

网络存储可提高业务连续性，因此找到实现数据存储最大化和自动执行配置备份的方法至关重要。SAN 可以帮助企业解决这些优先事项。

作为服务器背后的网络，SAN 是一种旨在实现多向存储访问的高速计算机网络。SAN 的主要目的是促进不同存储设备之间以及存储设备与计算机网络之间的大规模数据传输。

在总线型拓扑结构中，所有设备节点都连接到单一电缆（称为总线或主干）上，就像公交车站沿着公交线路分布那样，数据沿着电缆进行双向传输。

总线网络具有成本效益，易于实施，但会造成网络单点故障；如果总线出现故障，整个网络就会瘫痪。由于共享主干网，它们的安全性也可能较低。

此外，由于更多节点在总线配置中共用中央电缆，因此会增加数据冲突的风险，降低网络效率并导致网络速度减慢。

环形拓扑以环状方式连接节点，每个节点正好有两个邻居。数据在环上单向流动，但双环系统可双向发送数据。

环形网络的安装和扩展成本通常很低，而且数据流动速度很快。然而与总线拓扑结构类似，单个节点的故障会导致整个网络瘫痪。

双环网络通过使用两个同心环而不是一个同心环来防止此类故障。双环结构以相反方向传输数据，当第一个环发生故障时，网络会自动切换至第一个环，从而为系统提供冗余保障。

在星形网络中，所有节点都连接到一个中央枢纽。节点围绕中央枢纽排列，形状大致类似星形。如果单个节点发生故障，只要中央枢纽运行正常，网络的其余部分就不会受到影响。

星形拓扑通常易于故障排除和管理，因此成为 LAN 的热门选择。其集中式结构也使得添加或移除设备相对容易，比其他配置更容易扩展。

然而， 整个网络的性能取决于中心集线器。

树状网络也称为脊叶拓扑结构，它结合了总线网络和星形网络的元素，形成一种分层结构。在这种配置中，中心集线器充当根节点，连接多个星形网络而不是单个节点。

树状网络中的节点依赖于中心集线器，从而产生依赖关系，这可能会影响网络性能。树形拓扑结构也继承了总线网络和星型网络的脆弱性；中心集线器的单点故障可能会扰乱整个网络。

不过，树形拓扑结构允许更多设备连接到中央数据中心，从而优化了数据流。与星形网络一样，树形拓扑结构也便于直接识别问题，并解决单个节点的问题。

网状拓扑结构是一种高度互连的网络结构，其中每个节点都直接连接到多个其他节点。

在全网状配置中，每个节点都与单个网络中的其他节点相连，从而为数据传输创建冗余路径。高度互联性增强了网络弹性和容错能力，因为当连接发生故障时，数据可以通过备用路径重新路由。

部分网状拓扑结构，即只有部分节点直接连接到所有其他节点，在全网状拓扑结构的稳健性和更简单拓扑结构的成本效益之间取得了平衡。

网状网络结构分散，可减少对单点的依赖，从而提高网络的安全性和效率。网状网络还可加速数据传输并提高可扩展性。

但是，它们确实给网络管理和设计带来了更大的复杂性。网状拓扑中的大量连接会增加实施和维护成本，尤其是大型网络的全网状配置。

尽管存在这些挑战，但网状拓扑结构对于管理关键基础设施、无线网络以及需要高级可靠性和性能的场景来说，仍然具有不可估量的价值。

混合拓扑结合了不同拓扑的元素，以满足特定的网络需求。例如，网络可能会使用星形和网状配置设置来平衡可扩展性和可靠性。树形网络（结合星形网络和总线网络）是一种混合拓扑。

每个混合网络拓扑都可以针对特定用例和业务需求进行定制。然而，创建定制的网络架构可能具有挑战性，与其他配置相比，需要更多的布线和网络设备，从而增加了网络维护成本。

无论配置如何，设置计算网络都需要创建基本参数并完成一些关键任务，包括:

IP 寻址要求网络管理员为网络上的每台设备应用唯一的标识符，包括静态和动态 IP 地址和子网掩码。

静态 IP 地址需手动分配给需要永久地址的设备（服务器、打印机和网络硬件），而动态 IP 地址则由 DHCP 服务器自动分配，并可随时间变化（如移动电话和笔记本电脑等用户设备）。

子网划分将网络划分为更小、更易于管理的网段，称为“子网”，以帮助确保网络有效地使用 IP 地址并防止网络拥塞。

网络协议通过规定格式和通信规则，规定设备如何在网络基础设施上交换数据。

常用的通信协议包括 TCP/IP、DNS 和 HTTP。例如，DNS 协议将人类友好的域名转换为计算机用于识别网络上彼此的 IP 地址。配置文件中的格式标准（例如 JSON 和 XML）可实现不同网络设备之间的互操作性。

路由器配置涉及创建路由表，这些表用于确定数据从源传输到目标的最佳路径。协议和默认网关（位于用户网络和互联网之间的设备，例如路由器）可优化数据流并最大限度地减少网络延迟。

防火墙根据组织预定义的安全策略，对进出流量设置访问控制。

要配置防火墙，管理员需要设置规则来阻止或允许网络流量，从而保护网络免受未经授权的访问和潜在威胁。VPN 和非军事区通常是高级防火墙配置的一部分。

权限和身份验证协议可验证试图访问网络的用户是否获得授权。

此过程可以是手动的，也可以是自动的，并包括多种安全协议，包括安全套接字层/传输层安全 (SSL/TLS) 协议（对传输中的数据进行加密）和 Internet Protocol 安全 (IPsec) 协议（通过对 Internet Protocol 通信进行身份验证和加密每个 Internet Protocol 数据包）。

零配置网络 (zeroconf) 是一种可自动进行网络设置的技术套件。管理员和 IT 团队无需手动配置 IPv4 和 IPv6 地址、DNS 服务器或其他网络服务，启用了 zeroconf 的设备可以自动发现并加入网络。

Zeroconf 网络的目的是在网络设置经常变化或由非技术用户（如家庭用户）负责设置网络的情况下，使连接和通信更容易。

尽管零配置网络并不是要取代传统配置，尤其是在大型网络或需要满足特定安全或性能标准的网络中，但零配置网络可以实现文件和打印机共享、媒体流和物联网 (IoT) 设备之间的通信。

一直以来，网络配置管理 (NCM) 是一项劳动密集型任务，需要开发人员手动将更改输入命令行界面 (CLI) 来设置网络设备，因此经常会出现配置错误。此外，也没有关于恢复到以前版本的规定。

NCM 工具可自动执行配置修改，同时组织和维护有关计算机网络上每个组件的详细信息。当需要进行维修、修改、扩展或升级时，网络管理员可以查阅配置管理数据库。该数据库包括每个已安装的硬件设备、程序、配置版本和更新的位置、接口名称、网络或 IP 地址以及默认设置详细信息。

配置管理工具的主要目标是监控、维护、组织和集中管理与企业网络设备（包括其网络接口、固件和软件）相关的信息。这些流程支持在故障后快速重新配置和更换网络设备，并有助于确保用户体验最少的网络延迟或停机时间。

随着 AI 和机器学习 (ML) 驱动技术激增，NCM 工具可以分析并不断学习网络数据流量，动态调整配置工作流，以最大限度地提高网络速度和可靠性。

NCM 解决方案可帮助企业：

• 优化资源利用率。当企业使用次优的网络配置时，往往会导致某些资源利用不足，而另一些资源利用过度。NCM 工具有助于优化网络配置，改善资源分配并帮助企业降低成本。

• 改进配置变更管理。NCM 工具提供宝贵的跟踪和变更管理功能，使 IT 团队能够查看每一次有意或无意的设备重新配置。跟踪功能可帮助企业跟踪网络随时间发生的变化，对合规标准（如 HIPAA 和 PCI）负责，从而简化网络审计。

• 自动发现设备。NCM 解决方案自动识别新设备和应用程序编程接口 (API)，并将其添加到配置中。这有助于确保企业始终对其 IT 网络一目了然。

• 最大限度地减少网络瓶颈。配置不当的网络会造成传输瓶颈，从而拖慢整个网络的运行速度。NCM 工具可确保计算网络得到最佳配置，使数据流保持顺畅。

• 解决安全漏洞。网络配置问题可能会使企业 IT 网络面临网络攻击和未经授权的访问，使其容易受到不良行为者的攻击。NCM 工具可以应用零信任网络安全设置等网络安全措施，防止未经授权的用户和设备利用配置低效或配置错误。

• 自动执行重复性任务和复杂的网络操作。借助 NCM 系统，管理员能够自动执行重复、耗时的任务（例如固件更新、跨设备批量更改以及配置部署），无需手动进行更改。更多的网络自动化意味着减少人类重复任务，从而减少人为错误。

• 增加网络正常运行时间。自动网络备份通过保存配置文件记录来创建冗余，以便在重要网络组件发生故障时能够快速恢复。它们还可以帮助管理员更快地查找和更换故障组件。这些功能使企业能够加快灾难恢复，最大限度地提高网络正常运行时间。