1、计算机网络工程计算机网络工程 一、理论学习：一、理论学习： 本课程介绍网络工程原理和设计方法，主要是分层本课程介绍网络工程原理和设计方法，主要是分层设计理论。设计理论。二、实践学习：二、实践学习： 服务器系统管理、网络设备配置，体会一些流行的服务器系统管理、网络设备配置，体会一些流行的网络技术网络技术三、参考资料：三、参考资料： Cisco、3Com、华为，其它企业设备网站、华为，其它企业设备网站学习要求学习要求学习和考核要求学习和考核要求1、学习要求、学习要求 认真听讲、积极动手、主动思考认真听讲、积极动手、主动思考2、考核要求、考核要求 3、联系方式、联系方式 学习要求学习要求网络工程是研
2、究网络系统的规划、设计与管理的工程科网络工程是研究网络系统的规划、设计与管理的工程科学，是网络建设过程中科学方法与规律的总结。学，是网络建设过程中科学方法与规律的总结。 本章重点本章重点1.重要概念和术语重要概念和术语2.计算机网络工程组织计算机网络工程组织3.网络互连设备网络互连设备4.网络应用模型网络应用模型5.网络工程技术的新发展网络工程技术的新发展111计算机网络工程的含义计算机网络工程的含义 网络工程是研究网络系统的网络工程是研究网络系统的规划规划、设计设计与与管理管理的工程科学，要求工程技术的工程科学，要求工程技术人员根据既定的目标，严格依照人员根据既定的目标，严格依照行业规行业规
3、范范，制定网络建设的方案，协助工程招，制定网络建设的方案，协助工程招投标、设计、实施、管理与维护等活动投标、设计、实施、管理与维护等活动。 网络工程除了具备一般工程共有的网络工程除了具备一般工程共有的内涵和特点以外，还包含以下要素：内涵和特点以外，还包含以下要素：重要概念重要概念和术语和术语P1111计算机网络工程的含义计算机网络工程的含义（1）工程设计人员工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的
4、步骤）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维
5、护，使网络工程发挥应有的效络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。益。重要概念重要概念和术语和术语P2111计算机网络工程的含义计算机网络工程的含义（1）工程设计人员工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。展现状，发展趋势。（2）总体设计人员总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，）工
6、程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。益。重要概念重要概念和术语和术语P2111计算机网络工程的含义计算机网络工程的含义（1）工程设计人员工程设计人员要
7、全面了解计算机网络的原理、技要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。展现状，发展趋势。（2）总体设计人员总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设）工程开发人员要掌
8、握网络应用开发技术、网站设计和计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。益。重要概念重要概念和术语和术语P2111计算机网络工程的含义计算机网络工程的含义（1）工程设计人员工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。展现状，发展趋势。（2）总
9、体设计人员总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设要掌握网络应用开发技术、网站设计和计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网）工程竣工之后，网络管理人员使用
10、网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。益。重要概念重要概念和术语和术语P2111计算机网络工程的含义计算机网络工程的含义（1）工程设计人员工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。展现状，发展趋势。（2）总体设计人员总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员工程
11、主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设要掌握网络应用开发技术、网站设计和计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，）工程竣工之后，网络管理人员网络管理人员使用网管工具对网使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。益。重要概念重要概念和术语和术语P2112 网络工程建设的各阶段网络工程建设的各阶段规划
12、阶段规划阶段重要概念重要概念和术语和术语设计阶段设计阶段实施阶段实施阶段运行与维护阶段运行与维护阶段P2113系统集成（系统集成（System Integration） 美国信息技术协会（美国信息技术协会（ITAA）对系统集成的定义是这）对系统集成的定义是这样的：根据一个复杂的信息系统或子系统的要求把样的：根据一个复杂的信息系统或子系统的要求把多种产品和技术验明并连接入多种产品和技术验明并连接入一个完整的解决方案一个完整的解决方案的过程。的过程。 系统集成可以分解为系统集成可以分解为软件集成软件集成、硬件集成硬件集成和和网络系网络系统集成统集成。网络工程设计贯穿于网络系统集成工作的。网络工程设
13、计贯穿于网络系统集成工作的全过程。全过程。 1软件集成软件集成 2硬件集成硬件集成 3网络系统集成网络系统集成重要概念重要概念和术语和术语P21131计算机信息系统集成资质等级评定条件（试行）计算机信息系统集成资质等级评定条件（试行）参看教材（参看教材（P34）一、一级资质一、一级资质二、二级资质二、二级资质三、三级资质三、三级资质四、四级资质四、四级资质121组织方式与组织机构组织方式与组织机构1组织方式组织方式 网络工程的组织方式大体有两种：网络工程的组织方式大体有两种：（1）政府机关统一实施的工程，一般）政府机关统一实施的工程，一般指定主管领导指定主管领导，具体负责人，并成立相应的工程管
14、理机构，自上而具体负责人，并成立相应的工程管理机构，自上而下开展实施。下开展实施。（2）公司承建的具体工程，一般采用）公司承建的具体工程，一般采用项目经理项目经理制，由制，由项目经理招聘人员，制定方案，系统集成，从头至项目经理招聘人员，制定方案，系统集成，从头至尾负责工程的组织实施。尾负责工程的组织实施。P5121组织方式与组织机构组织方式与组织机构2组织机构组织机构 政府行为的网络工程，其组织机构是比较严密的，一般包括政府行为的网络工程，其组织机构是比较严密的，一般包括以下三层机构：以下三层机构：（1）领导小组领导小组：指导系统总体组开展工作，审批总体组的各类：指导系统总体组开展工作，审批总
15、体组的各类报告，协调各部门的工作，协助拟制业务需求，项目鉴定验报告，协调各部门的工作，协助拟制业务需求，项目鉴定验收。收。（2）总体组总体组（总承组）：制定系统需求分析、项目总体方案、（总承组）：制定系统需求分析、项目总体方案、系统工程实施报告；指定系统的使用、管理等各类标准，设系统工程实施报告；指定系统的使用、管理等各类标准，设计系统安全性和可靠性方案，对项目的实施进行宏观管理和计系统安全性和可靠性方案，对项目的实施进行宏观管理和控制，并进行严格的质量管理。控制，并进行严格的质量管理。（3）技术开发小组技术开发小组：根据系统总体组制定的软件建设任务，开：根据系统总体组制定的软件建设任务，开发
16、软件系统，开发工程中撰写各种软件工程规范所需的文档发软件系统，开发工程中撰写各种软件工程规范所需的文档。计算机网计算机网络工程组络工程组织织122工程监理工程监理 所谓网络工程监理，是指在网络建设过程中，给用所谓网络工程监理，是指在网络建设过程中，给用户提供建设户提供建设前期咨询前期咨询、网络方案论证、系统集成商网络方案论证、系统集成商的确定、网络质量控制等一系列的服务的确定、网络质量控制等一系列的服务，帮助用户，帮助用户建设一个性价比最优的网络系统。网络工程监理的建设一个性价比最优的网络系统。网络工程监理的主要内容包括：主要内容包括： 1帮助用户做好需求分析帮助用户做好需求分析 2帮助用户选
17、择系统集成商帮助用户选择系统集成商 3帮助用户控制工程进度帮助用户控制工程进度 4严把工程质量关严把工程质量关 5帮助用户做好各项测试工作帮助用户做好各项测试工作计算机网计算机网络工程组络工程组织织P513网络互连设备网络互连设备 网络互连设备用来将网络的各个部件连接在一起，网络互连设备用来将网络的各个部件连接在一起，从连接性质的不同可以认为有从连接性质的不同可以认为有物理上的互连能力物理上的互连能力和和协议上的互连协议上的互连能力。能力。 （1）物理上的互连能力指所支持的物理接口，能连）物理上的互连能力指所支持的物理接口，能连接的物理介质类型。接的物理介质类型。 （2）协议上的互连能力指工作
18、在不同协议类型的网）协议上的互连能力指工作在不同协议类型的网络之间，实现不同协议数据包的转换。通常对设备络之间，实现不同协议数据包的转换。通常对设备互连能力考虑得较多的都是协议上的互连能力。互连能力考虑得较多的都是协议上的互连能力。 网络工程中使用得较多的几种互连设备是网络工程中使用得较多的几种互连设备是中继器、中继器、集线器、网桥集线器、网桥/交换机、路由器和网关交换机、路由器和网关等等网络互连网络互连设备设备P61 4网络应用模型网络应用模型 网络模型（网络模型（Network Model）是指网络）是指网络上计算机处理信息的方式。上计算机处理信息的方式。 根据信息处理过程中各主机之间的协
19、作方根据信息处理过程中各主机之间的协作方式，我们可以得到四种主要的网络模型：式，我们可以得到四种主要的网络模型：文件服务器模式（文件服务器模式（FS）、客户机）、客户机/服务器服务器模式（模式（C/S）、浏览器）、浏览器/服务器模式（服务器模式（B/S）、对等网模式（）、对等网模式（P2P）。）。网络应用网络应用模型模型P13141文件服务器模式文件服务器模式文件服务器模式又称为文件服务器模式又称为“专用服务器模式专用服务器模式”在这种网络中一般都至少有一台比其他工作站功能在这种网络中一般都至少有一台比其他工作站功能强大许多的计算机，它上面安装有网络操作系统，强大许多的计算机，它上面安装有网络
20、操作系统，因此，称它为专用的文件服务器，所有的其他工作因此，称它为专用的文件服务器，所有的其他工作站的管理工作都以此服务器为中心。站的管理工作都以此服务器为中心。文件服务器（文件服务器（fs服务器）服务器）,具有分时系统文件管理的具有分时系统文件管理的全部功能全部功能,提供网络用户访问文件、目录的并发控制提供网络用户访问文件、目录的并发控制和安全保密措施的局域网服务器。和安全保密措施的局域网服务器。 网络应用网络应用模型模型P15A domain is a group of computers, where access to a variety of computer resources i
21、s controlled by the PDC. Various account types exist in the domain, the most basic is the guest or anonymous login account. The PDC has an administration account which has overall total control of the domain resources。Primary Domain ControllerA Primary Domain Controller (PDC) is a server computer in
22、 a pre-Windows 2000 NT server Domain.142 C/S模式模式20世纪世纪90年代以来流行的客户机年代以来流行的客户机/服务器（又称服务器（又称Client/Server，C/S）网络模型是一种集中管理与）网络模型是一种集中管理与开放式、协作式处理并存的网络工作模式。开放式、协作式处理并存的网络工作模式。这里的这里的C/S结构是指将应用划分为前端，即客户机结构是指将应用划分为前端，即客户机部分，通常客户机程序运行在微机或工作站上；以部分，通常客户机程序运行在微机或工作站上；以及后端，即服务器部分。及后端，即服务器部分。网络应用网络应用模型模型P16客户机客户机
23、/服务器系统结构的优缺点服务器系统结构的优缺点2缺点：缺点：（1）管理较为困难。）管理较为困难。 客户机客户机/服务器结构仍属于分散式处理信息的方法，所服务器结构仍属于分散式处理信息的方法，所以比集中式方法更为复杂。尤其对分布式资源的管理比较困以比集中式方法更为复杂。尤其对分布式资源的管理比较困难。难。（2）客户端的资源浪费）客户端的资源浪费 由于系统升级和功能的增加，越来越多的模块被添加到由于系统升级和功能的增加，越来越多的模块被添加到客户端程序中，而单个用户可能只使用这些功能中很小的一客户端程序中，而单个用户可能只使用这些功能中很小的一个部分，但不得不安装整个客户端软件，降低了客户端系统个
24、部分，但不得不安装整个客户端软件，降低了客户端系统的效率。的效率。（3）系统兼容性较差。）系统兼容性较差。 尽管尽管C/S结构可以跨平台运行，但能够重用的部分仅限结构可以跨平台运行，但能够重用的部分仅限于服务器端，客户端程序在每一种系统下都要重新开发，重于服务器端，客户端程序在每一种系统下都要重新开发，重复工作量较大。复工作量较大。网络应用网络应用模型模型P17客户机客户机/服务器系统结构的优缺点服务器系统结构的优缺点1优点优点（1）集中式管理。）集中式管理。（2）性价比高。）性价比高。（2）系统可扩充性好。）系统可扩充性好。（3）抗灾难性能好，可靠性高。）抗灾难性能好，可靠性高。（4）安全性
25、好。）安全性好。（5）用户界面良好。）用户界面良好。网络应用网络应用模型模型P17143 B/S模式模式B/S模式的全名为浏览器模式的全名为浏览器/服务器网络结构，服务器网络结构，B/S结结构是客户机构是客户机/服务器发展的最新模式。服务器发展的最新模式。B/S结构的客户端采用了人们普遍使用的浏览器，结构的客户端采用了人们普遍使用的浏览器，因此，它是一个简单的，低廉的，以因此，它是一个简单的，低廉的，以Web技术为基技术为基础的础的“瘦瘦”型系统。型系统。其服务器端除了原有的服务器外，另外增添了高效其服务器端除了原有的服务器外，另外增添了高效的的Web服务器。服务器。网络应用网络应用模型模型P
26、18Internet Information Services (IIS)中间件（中间件（Middleware） IDC对中间件的定义是：对中间件的定义是：中间件中间件是一种独立是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。助这种软件在不同的技术之间共享资源。 中间件位于服务器的操作系统之上，管理计中间件位于服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。算资源和网络通信。 它的功能流程为：在客户端提出数据请求时它的功能流程为：在客户端提出数据请求时，中间件系统接收到数据，并与数据库连接，中间件系统接收到数据，并与数据库
27、连接，查找相应的数据源再利用自身的处理逻辑，查找相应的数据源再利用自身的处理逻辑程序处理数据，处理结果传回客户端。程序处理数据，处理结果传回客户端。网络应用网络应用模型模型P18145 B/S模式模式 使用使用B/S结构的三层应用模式，与结构的三层应用模式，与C/S结构的结构的二层应用模式相比，除了具有它的全部优点二层应用模式相比，除了具有它的全部优点外，还具有下列优点：外，还具有下列优点： （1）成本低）成本低 （2）易于更新和改动）易于更新和改动 （3）使用方便，培训工作简化）使用方便，培训工作简化 （4）开发工作简化）开发工作简化 （5）真正的平台无关性）真正的平台无关性网络应用网络应用
28、模型模型P18C/S和和B/S的比较的比较三层应用模型三层应用模型 146对等网模式（对等网模式（Peer-to-Peer）在对等网络模型中，通常使用的拓扑结构是总线型在对等网络模型中，通常使用的拓扑结构是总线型或星型，网络中不需要专门的服务器，也不需要网或星型，网络中不需要专门的服务器，也不需要网络操作系统，每台计算机都可以提供服务，每台计络操作系统，每台计算机都可以提供服务，每台计算机都可以获取服务，只要这些计算机之间支持相算机都可以获取服务，只要这些计算机之间支持相同的网络协议即可。同的网络协议即可。网络应用网络应用模型模型P144新型的新型的P2P技术技术新型的新型的P2P技术的定义是
29、：通过在系统之间的直接技术的定义是：通过在系统之间的直接交换实现计算资源和服务的共享。交换实现计算资源和服务的共享。目前，目前，Internet上流行的上流行的BT下载就是这种模型被应下载就是这种模型被应用的实例。用的实例。网络应用网络应用模型模型P14索引服务器索引服务器成员成员1成员成员n成员成员x发布索引发布索引搜索搜索下载索引下载索引搜索搜索下载索引下载索引文件操作文件操作文件操作文件操作文件操作文件操作P2P面临的挑战面临的挑战15网络工程技术的新发展网络工程技术的新发展 人们在津津乐道于当前网络发展带来的人们在津津乐道于当前网络发展带来的巨大成就时，也在不断地开拓创新。人们正巨大成
30、就时，也在不断地开拓创新。人们正在将技术的触角不断向前延伸，建设万兆带在将技术的触角不断向前延伸，建设万兆带宽的城域网，分享宽的城域网，分享IPv6的海量地址，享受无的海量地址，享受无线网络无处不在的便利。所有这一切，都给线网络无处不在的便利。所有这一切，都给未来的网络带来无穷遐想。未来的网络带来无穷遐想。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P19151 万兆以太网万兆以太网传输标准传输标准151 万兆以太网万兆以太网 10G以太网标准于以太网标准于2002年年7月在月在IEEE通过通过。 （1）10G串行物理媒体层串行物理媒体层 （2）PMD（物理介质相关）子层（物理介质相关）子层 （3
31、）PMA（物理介质接入）子层（物理介质接入）子层 （4）WIS（广域网接口）子层（广域网接口）子层 （5）PCS（物理编码）子层（物理编码）子层 （6）RS（协调子层）和（协调子层）和XGMII（10Gbit/s介质无关接口）介质无关接口）网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P192万兆以太网技术展望万兆以太网技术展望万兆以太网在设计之初就考虑城域骨干网需求。万兆以太网在设计之初就考虑城域骨干网需求。采用万兆以太网作为城域网骨干可以省略骨干网设备采用万兆以太网作为城域网骨干可以省略骨干网设备的的POS或者或者ATM链路。链路。10G以太网可以应用在校园网、城域网、企业网等。以太网可以应用在
32、校园网、城域网、企业网等。但是由于当前宽带业务并未广泛开展，人们对单端口但是由于当前宽带业务并未广泛开展，人们对单端口10G骨干网的带宽没有迫切需求，所以骨干网的带宽没有迫切需求，所以10G以太网技以太网技术相对其他替代的链路层技术（例如术相对其他替代的链路层技术（例如2.5G POS、捆、捆绑的千兆以太网）并没有明显优势。绑的千兆以太网）并没有明显优势。10G肯定不是网络速度拓展的终点，肯定不是网络速度拓展的终点，2006年年11月，月，IEEE 802.3高速研究小组在达拉斯会议上开始投票表高速研究小组在达拉斯会议上开始投票表决支持决支持100Gbps（十万兆）高速以太网的标准化制定（十万
33、兆）高速以太网的标准化制定工作。工作。 网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P21152 IPv6 IPv6是因特网协议第六版本的简写，它代表全是因特网协议第六版本的简写，它代表全新的互联网技术规范。新的互联网技术规范。IPv6最显著的特征是通最显著的特征是通过采用过采用128位的地址空间替代位的地址空间替代IPv4的的32位地址位地址空间来提高下一代因特网的地址容量。除此之空间来提高下一代因特网的地址容量。除此之外，外，IPv6在安全性、服务质量（在安全性、服务质量（QoS）、移动）、移动性等方面具有比性等方面具有比IPv4更好的特性，采用更好的特性，采用IPv6的的下一代网络比现有网络
34、更具扩展性、更安全、下一代网络比现有网络更具扩展性、更安全、且更容易为用户提供高质量的服务。换而言之且更容易为用户提供高质量的服务。换而言之，以，以IPv6为基础的下一代网络既可以更好地支为基础的下一代网络既可以更好地支持和保障传统业务应用，更可以支持丰富多彩持和保障传统业务应用，更可以支持丰富多彩的新业务应用。的新业务应用。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P211522 IPv6的新特点的新特点1巨大的地址空间巨大的地址空间 IPv6的的128位地址长度形成了一个巨大的地址空位地址长度形成了一个巨大的地址空间。间。128位地址空间包含的准确地址数是位地址空间包含的准确地址数是340，
35、282，366，920，938，463，463，374，607，431，768，211，456个。这个数目足够为地球上每一粒沙子个。这个数目足够为地球上每一粒沙子提供一个独立的提供一个独立的IP地址。地址。2高效的层次寻址及路由结构高效的层次寻址及路由结构 3移动性移动性4内置的安全特性内置的安全特性5服务质量服务质量6即插即用的配置即插即用的配置网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P221523 IPv6的报头格式的报头格式 IPv6数据报文有一个数据报文有一个40字节的基本首部（字节的基本首部（Base Header）。其后可允许有零个或多个扩）。其后可允许有零个或多个扩展首部（展首部
36、（Extension Header），再后面是数），再后面是数据据网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P24基本首部基本首部扩展首部扩展首部1 1扩展首部扩展首部n n数数 据据选选 项项选选 项项图图1-13 IPv61-13 IPv6数据报文的一般形式数据报文的一般形式1523 IPv6的报头格式的报头格式 下图是下图是IPv6基本首部的格式。每个基本首部的格式。每个IPv6数数据报文都从基本首部开始。据报文都从基本首部开始。IPv6基本首部的不基本首部的不少字段可以和少字段可以和IPv4首部中的字段直接对应。首部中的字段直接对应。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P24版本版本
37、优先级优先级流流 标标 号号净负荷长度净负荷长度下一个首部下一个首部跳数限制跳数限制源主机源主机IPv6IPv6地址地址（1616字节）字节）目的主机目的主机IPv6IPv6地址地址（1616字节）字节）比特比特 0 4 8 16 310 4 8 16 31图图1-14 IPv61-14 IPv6数据报文基本首部的格式（数据报文基本首部的格式（4040字节长）字节长）1523 IPv6的报头格式的报头格式 版本（版本（Version）：版本字段的长度为）：版本字段的长度为4位，它位，它指明了协议版本号，对指明了协议版本号，对IPv6该字段总是该字段总是6。 优先级（优先级（Priority）：
38、这个）：这个8位字段可以为包赋位字段可以为包赋予不同的类型或优先级。予不同的类型或优先级。 流标（流标（Flow Label）：流标字段是）：流标字段是IPv6的新增的新增字段。字段。 净负荷长度（净负荷长度（Payload Length）：这个）：这个16位位字段表明了有效载荷长度。字段表明了有效载荷长度。 下一个首部（下一个首部（Next Header）：在）：在IPv6中，扩中，扩展首部插在展首部插在IP报头和传输层报头当中。这类扩报头和传输层报头当中。这类扩展首部包括验证、加密和分片功能。展首部包括验证、加密和分片功能。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P241523 IPv6的
39、报头格式的报头格式 版本（版本（Version）：版本字段的长度为）：版本字段的长度为4位，它位，它指明了协议版本号，对指明了协议版本号，对IPv6该字段总是该字段总是6。 优先级（优先级（Priority）：这个）：这个8位字段可以为包赋位字段可以为包赋予不同的类型或优先级。予不同的类型或优先级。 流标（流标（Flow Label）：流标字段是）：流标字段是IPv6的新增的新增字段。字段。 净负荷长度（净负荷长度（Payload Length）：这个）：这个16位位字段表明了有效载荷长度。字段表明了有效载荷长度。 下一个首部（下一个首部（Next Header）：在）：在IPv6中，扩中，扩
40、展首部插在展首部插在IP报头和传输层报头当中。这类扩报头和传输层报头当中。这类扩展首部包括验证、加密和分片功能。展首部包括验证、加密和分片功能。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P251 15 52 23 IPv63 IPv6的报头格式的报头格式 跳数限制（跳数限制（Hop Limit）：此字段用来防止数）：此字段用来防止数据报文在网络中无限期地存在。据报文在网络中无限期地存在。 源站源站IP地址（地址（Source Address）：该字段指）：该字段指明了始发主机的起始地址，其长度为明了始发主机的起始地址，其长度为128位。位。 目的站目的站IP地址（地址（Destination A
41、ddress）：该）：该字段指明了传输信号的目标地址，其长度为字段指明了传输信号的目标地址，其长度为128位。位。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P251524 部署部署IPv6的总体设计原则的总体设计原则1IPv6网络建设的原则网络建设的原则 IPv6网络需要全面支持网络需要全面支持IPv6协议，并具有协议，并具有支持支持IPv6和和IPv4协议的接入能力。协议的接入能力。IPv6网络的网络的设计应该本着以下几个原则进行：设计应该本着以下几个原则进行：（1）经济性：节省成本，充分利用现有的经济性：节省成本，充分利用现有的IPv4网络和设备；网络和设备；（2）实用性；网络可以提供各种类
42、型用户实用性；网络可以提供各种类型用户的的IPv6接入；接入；（3）可用性：网络不能是一个空网，需要可用性：网络不能是一个空网，需要支持一定的基本业务；支持一定的基本业务；（4）先进性：开通和试验一些具有先进性：开通和试验一些具有IPv6特特点的业务。点的业务。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P251524 部署部署IPv6的总体设计原则的总体设计原则2IPv6路由协议的选择路由协议的选择（1）外部网关协议）外部网关协议IPv6网关协议只能使用网关协议只能使用BGP4+，由，由RFC2858、RFC2545定义。定义。（2）内部网关协议）内部网关协议 RIPng（RFC2080），同）
43、，同RIPv2特性基本相同特性基本相同，一般在较小的网络中应用，一般在较小的网络中应用 IS-ISv6（单拓扑结构和多拓扑结构）（单拓扑结构和多拓扑结构） 单拓扑结构的单拓扑结构的IS-IS只支持单个只支持单个SPF算法，多拓算法，多拓扑结构的扑结构的IS-IS可以支持多个可以支持多个SPF算法算法 OSPFv3（RFC2740），专为），专为IPv6协议设计德协议设计德路由协议，不能交换路由协议，不能交换IPv4路由信息。路由信息。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P251524 部署部署IPv6的总体设计原则的总体设计原则3IPv6路由器的选择路由器的选择（1）稳定性和可靠性）稳定性
44、和可靠性 现行的现行的IPv4路由器都可以通过在线升级相关的软路由器都可以通过在线升级相关的软硬件，使之从只支持硬件，使之从只支持IPv4过渡到支持双协议栈。过渡到支持双协议栈。（2）性能）性能路由器路由器IPv6软件转发：软件转发具有低成本的优点，但对不同软件转发：软件转发具有低成本的优点，但对不同大小的包性能差异较大，只适合于转发大小的包性能差异较大，只适合于转发1.5k左右的包。左右的包。路由器路由器IPv6硬件转发：高性能的硬件转发：高性能的IPv6都采用了新型的都采用了新型的ASIC芯芯片技术，支持线速转发能力。片技术，支持线速转发能力。对于核心路由器来说，如果路由器只支持对于核心路
45、由器来说，如果路由器只支持IPv6转发，网络的性转发，网络的性能将会受到影响，应采用能够支持硬件能将会受到影响，应采用能够支持硬件IPv6转发的路由器。转发的路由器。（3）功能）功能支持双协议栈，支持手工隧道，支持多种的自动隧道方式；支持双协议栈，支持手工隧道，支持多种的自动隧道方式；边缘路由器应具有支持边缘路由器应具有支持NAT-PT和和Mobile IPv6的能力。的能力。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P251525 IPv6过渡技术的选择过渡技术的选择1双协议栈双协议栈 双协议栈是指在单个节点同时支持双协议栈是指在单个节点同时支持IPv4和和IPv6两种协议两种协议2隧道隧道
46、通过把通过把IPv6数据报文封装入数据报文封装入IPv4数据报文中，数据报文中，让现有让现有IPv4网络成为载体以建立网络成为载体以建立IPv6的通信，的通信，隧道两端的节点间数据报文的传送通过隧道两端的节点间数据报文的传送通过IPv4机机制进行，隧道被看成一个直接连接的通道。制进行，隧道被看成一个直接连接的通道。3网络地址转换网络地址转换/协议转换技术（协议转换技术（NAT-PT） 网络地址转换网络地址转换/协议转换技术协议转换技术NAT-PT结合了结合了SIIT协议转换、传统的协议转换、传统的IPv4下的动态地址翻译下的动态地址翻译（NAT）以及适当的应用层网关（）以及适当的应用层网关（A
47、LG）网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P26153 无线局域网技术无线局域网技术无线局域网（无线局域网（Wireless LocalArea Network，WLAN）就是在不采用传统电缆线的同时，提供传统）就是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需要有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里，网络却能够随着你的需要再埋在地下或隐藏在墙里，网络却能够随着你的需要移动或变化。移动或变化。无线局域网无线局域网,灵活性灵活性, 抗干扰性强、网络保密性好。抗干扰性强、网络保密性好。有线网络中两个站点的距离一般为有线网络中两个站点
48、的距离一般为500米米单模光纤单模光纤 3000米米无线局域网则可以达到无线局域网则可以达到50公里公里网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P27WLAN的传输介质的传输介质（1）红外（）红外（IR）系统）系统（2）无线电波（）无线电波（RF） 网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P282无线局域网的主要协议标准无线局域网的主要协议标准 无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一，不同的标准有不同的应用。目前比准不统一，不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有较流行的有80211标准、新贵蓝牙（标准、新贵蓝牙（Bluetooth）标准以及）
49、标准以及HomeRF（家庭网络）（家庭网络）标准。标准。 （1）80211标准标准 （2）蓝牙）蓝牙 （3）家庭网络的）家庭网络的HomeRF 网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P29 IEEE802.11b1999年年9月通过的月通过的IEEE802.11b工作在工作在2.4GHz2.483GHz频段。频段。802.11b数据速率可以为数据速率可以为11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps或更低，根据噪音状况自动调整。或更低，根据噪音状况自动调整。当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个当工作站之间距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限时，传输速率能够从门限时，传输速
50、率能够从11Mbps自动降到自动降到5.5Mbps，或者根据直接序列扩频（，或者根据直接序列扩频（DSSS）技术调整到）技术调整到2Mbps和和1Mbps。802.11b使用带有防数据丢失特性的载波检测多址访使用带有防数据丢失特性的载波检测多址访问（问（CSMACA）作为共享访问协议，物理层调制）作为共享访问协议，物理层调制方式为方式为CCK（补码键控）的（补码键控）的DSSS。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P29 IEEE802.11aIEEE802.11a在整个覆盖范围内提供了更高的速度，在整个覆盖范围内提供了更高的速度，其速率高达其速率高达54Mbps。它工作在它工作在5GHz
