在设计网络结构以连接二十台机器时，首先需要进行需求分析，确保满足所有设备的连接要求。这包括决定每台机器的角色，是作为服务器还是客户端，或是有其他特定功能。此外，网络的扩展性也是设计的重要考虑因素，因为未来可能会增加更多设备，甚至需要更高的带宽和更复杂的网络拓扑。作为基础，可以选用以太网作为主要传输媒介，这种网络类型提供可靠和稳定的数据传输能力。
关于路由器的选择，应选择一款支持足够带宽和多个端口的设备，通常企业使用的路由器能够同时处理多个数据流。此外，路由器应该支持适用于企业使用的网络协议，如IPv4和IPv6。同时，支持多种WAN选择（如DSL、光纤和以太网）将为企业在将来的通信需求上提供更大的灵活性。对于数据安全，选择的路由器还应包含防火墙功能，以保护内外部网络的安全。
在交换机的选择上，考虑选择千兆以太网交换机，因为这种交换机能够为每台设备提供高速数据传输。这在连接二十台机器时非常重要，因为延迟低和吞吐量高将有助于提高整体网络性能。具备管理功能的交换机也是一个好选择，能够实现VLAN（虚拟局域网络）划分，有助于增强网络的安全性和管理性，使网络的流量更加高效。
布局方面，建议采用星型拓扑结构，这种结构能够简化网络的管理并提升故障排查的便捷性。在这种结构中，所有机器都通过交换机连接，而交换机则与路由器直接相连。这种方式可以确保在某一台设备出现故障时，其他设备仍可以正常工作，增强了网络的可靠性。需要确认交换机与路由器之间的连线速度是否能支撑其连接设备的实际需求。
在对网络进行物理设计时，必须仔细规划布线。确保选用能够支持问题频率的以太网电缆，例如使用Cat 6或Cat 6a电缆，这将提供更高的带宽和速度。布线时，应尽量避免干扰源，如电力线和其他通信线路。合理的布线不仅能提升网络性能，还能降低维护的复杂度。采取良好的线缆管理措施，如使用线缆管理槽和标签，可以简化未来的故障排查和设备更换。
对网络设备进行适当的配置将确保它们能够协同工作。路由器和交换机的IP地址配置应与网络的整体结构相一致，确保每台设备具有唯一的IP地址。对于交换机，可以通过VLAN的设置将用户和服务器进行逻辑划分，以提升网络的安全性和管理效率。对于关键设备，考虑启用冗余连接，以防止单一路径故障时造成整个网络的瘫痪。
遵循网络安全最佳实践也很重要。定期更新路由器和交换机的固件，使用复杂密码及变化周期性，确保未授权的访问被阻止。在网络设备上实施访问控制列表(ACL)，限制特定用户对某些资源的访问。同时，需要定期进行网络审计和监控，及时发现和修复潜在的安全漏洞。这种积极的管理策略有助于提升整个网络的安全性，确保数据的完整性和可用性。
在网络的运营阶段，不要忽视对性能的监控。使用网络监控工具可以实时跟踪网络流量，识别潜在的瓶颈。如果发现性能趋势向下，可能需要升级硬件或优化配置，例如增加交换机的带宽或者通过VLAN重组流量。定期评估网络设备的性能，并根据使用情况做出相应的调整，将有助于保持网络的最佳状态。
如此设计的网络结构能够为公司提供稳定的连接，保障日常的业务运转以及未来的扩展需求。在实现网络连接方面注重细节，可以为公司创造一个灵活、高效和安全的工作环境。在未来，随着科技的发展，不断更新和优化网络架构也将是企业保持竞争力的必然选择。