1、第一章第一章 计算机网络工程概述计算机网络工程概述2022-8-622022-8-6网络规划与设计2内容安排内容安排o 1.1 计算机网络工程的若干概念计算机网络工程的若干概念o 1.2 网络设计的目标与准则网络设计的目标与准则o 1.3 网络设计过程网络设计过程o 1.4 网络系统集成网络系统集成2022-8-62022-8-632022-8-6网络规划与设计3o 1.1 计算机网络工程的若干概念计算机网络工程的若干概念2022-8-62022-8-642022-8-6网络规划与设计41.1.1 工程的含义及特点工程的含义及特点o工程是一个涵盖面很广的概念，与一般日常生活中的工作相比，工工程
2、是一个涵盖面很广的概念，与一般日常生活中的工作相比，工程具有以下几个主要特点：程具有以下几个主要特点：o（1）工程要有非常明确的目标，目标在工程开始之前就必须确定，）工程要有非常明确的目标，目标在工程开始之前就必须确定，在工程进行中绝对不能随意更改。在工程进行中绝对不能随意更改。o（2）工程要有详细的规划，规划可以分为不同的层次，有的比较）工程要有详细的规划，规划可以分为不同的层次，有的比较概括，如总体规划，有的则比较具体，比如实施方案。概括，如总体规划，有的则比较具体，比如实施方案。o（3）工程要有正规的依据，比如国际标准、国家标准、军队标准、）工程要有正规的依据，比如国际标准、国家标准、军
3、队标准、地方标准或是行业标准。地方标准或是行业标准。o（4）工程要有完备的技术档案，例如可行性论证报告，总体技术）工程要有完备的技术档案，例如可行性论证报告，总体技术方案、总体设计方案、实施方案以及各子系统的相关文档。方案、总体设计方案、实施方案以及各子系统的相关文档。o（5）工程要有法定的或固定的责任人，并有完善的组织实施机构，）工程要有法定的或固定的责任人，并有完善的组织实施机构，如项目经理、承包商或领导小组、指挥部等。如项目经理、承包商或领导小组、指挥部等。o（6）工程要有可行的实施计划和方法。）工程要有可行的实施计划和方法。o（7）工程要有客观的监理和验收标准。）工程要有客观的监理和验
4、收标准。2022-8-61.1.2 计算机工程的含义及特点计算机工程的含义及特点o（1）工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技）工程设计人员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，发展现状以术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状以及发展趋势。及发展趋势。o（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤）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。o（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
5、方案评审、监理、验收等关键环节。能把握住网络工程的方案评审、监理、验收等关键环节。o（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站Web技术，信息发布技术以及系统安全防御技术等。技术，信息发布技术以及系统安全防御技术等。o（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益。络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。网络规划与设计2022-8-6计算机网络工程定义：计算机网络工程定义：o计算机网络工程是指为达到一定的目标，计算机网络工程是指为达到一定的目标，根据
6、相关的规范，通过详细的规划，按照可根据相关的规范，通过详细的规划，按照可行的方案，将计算机网络的技术、系统、管行的方案，将计算机网络的技术、系统、管理等高效地集成到一起的工程。理等高效地集成到一起的工程。网络规划与设计2022-8-61.1.3 网络规划与设计概述网络规划与设计概述o 网络规划与设计是指在一定的方法和原则指导下，网络规划与设计是指在一定的方法和原则指导下，对网络进行分析、逻辑设计及物理设计。对网络进行分析、逻辑设计及物理设计。o 所谓网络包括移动所谓网络包括移动/固定网络、计算机网，广播电固定网络、计算机网，广播电视网，电力、石油等专用通信网等，涉及到的具体视网，电力、石油等专
7、用通信网等，涉及到的具体内容有通信基础设施的建设、网络结构和拓扑、网内容有通信基础设施的建设、网络结构和拓扑、网络标准和服务、网络协议和网络传输技术等。网络络标准和服务、网络协议和网络传输技术等。网络规划和网络设计处于网络建设的不同阶段，层面不规划和网络设计处于网络建设的不同阶段，层面不同，但所用的思想和过程接近。很多时候，网络规同，但所用的思想和过程接近。很多时候，网络规划与网络逻辑设计合在一起完成，统称为网络设计划与网络逻辑设计合在一起完成，统称为网络设计。网络规划与设计2022-8-61.2 网络设计的目标与准则网络设计的目标与准则o 1.2.1 网络设计目标网络设计目标o 1.2.2
8、网络设计准则网络设计准则网络规划与设计2022-8-61.2.1 网络设计目标网络设计目标o网络的建设关系到将来用户网络信息化水平和所开展业务的成败网络的建设关系到将来用户网络信息化水平和所开展业务的成败，因此在设计前掌握如何确立网络总体目标的方法，如何对主要，因此在设计前掌握如何确立网络总体目标的方法，如何对主要设计原则进行选择和平衡，并排定其在方案设计中的优先级，对设计原则进行选择和平衡，并排定其在方案设计中的优先级，对网络的设计和工程实施将具有指导性的意义。网络的设计和工程实施将具有指导性的意义。o网络建设的总体目标要明确采用哪些网络技术和网络标准，构筑网络建设的总体目标要明确采用哪些网
9、络技术和网络标准，构筑一个满足哪些应用的多大规模的网络。如果网络工程分期实施，一个满足哪些应用的多大规模的网络。如果网络工程分期实施，应明确分期工程的目标、建设内容、所需工程费用、时间和进度应明确分期工程的目标、建设内容、所需工程费用、时间和进度计划等。计划等。o不同的网络用户其网络设计目标大相径庭，除应用外，主要限制不同的网络用户其网络设计目标大相径庭，除应用外，主要限制因素是投资规模。任何设计都会有权衡和折衷，计算机网络设备因素是投资规模。任何设计都会有权衡和折衷，计算机网络设备性能越好、技术越先进，成本就越高。性能越好、技术越先进，成本就越高。网络规划与设计2022-8-61.2.2 网
10、络设计准则网络设计准则o 1.实用性原则实用性原则o 2.开放性原则开放性原则o 3.高可用性高可用性/可靠性原则可靠性原则o 4.安全性原则安全性原则o 5.先进性原则先进性原则o 6.易用性原则易用性原则o 7.可扩展性原则可扩展性原则网络规划与设计2022-8-61.3 网络设计过程网络设计过程o 1.3.1 网络设计过程概述网络设计过程概述o 1.3.2 系统开发生命周期系统开发生命周期o 1.3.3 网络开发过程网络开发过程网络规划与设计2022-8-61.3.1 网络设计过程概述网络设计过程概述o 工程设计往往也会出现以下的问题：工程设计往往也会出现以下的问题：（1）不能满足需要）
11、不能满足需要（2）蠕动需求）蠕动需求（3）延误工期或超支）延误工期或超支（4）不能令人满意）不能令人满意（5）不能使管理层满意）不能使管理层满意网络规划与设计2022-8-61.3.2 系统开发生命周期系统开发生命周期o 流程周期流程周期o 循环周期。循环周期。网络规划与设计2022-8-6流程周期流程周期o（1）分析规划。）分析规划。o（2）设计。）设计。o（3）施工。）施工。o（4）管理与测试。）管理与测试。o（5）运行。）运行。网络规划与设计2022-8-6循环周期循环周期o 循环周期是流程周期的变种。它比流程周期循环周期是流程周期的变种。它比流程周期出现得晚，目的在于克服流程周期的限制
12、。出现得晚，目的在于克服流程周期的限制。这种周期常用于多版本软件开发项目中，但这种周期常用于多版本软件开发项目中，但是它的一些原则也可以用于网络工程的开发是它的一些原则也可以用于网络工程的开发中。中。o 循环周期的指导性原则是变化管理。与流程循环周期的指导性原则是变化管理。与流程周期不同，循环周期可以很快适应新的需求周期不同，循环周期可以很快适应新的需求。这是通过几次重复所有阶段来实现的，每。这是通过几次重复所有阶段来实现的，每个轮回产生一个新版本。个轮回产生一个新版本。网络规划与设计2022-8-61.3.3 网络开发过程网络开发过程o 1.开发过程各阶段开发过程各阶段o 2.输出输出o 3
13、.需求分析需求分析（1）需求特性）需求特性（2）需求说明书）需求说明书网络规划与设计2022-8-6n 4.分析现有网络分析现有网络（1）现有网络的逻辑拓扑图。）现有网络的逻辑拓扑图。（2）反映网络容量的每个应用、网段及网络）反映网络容量的每个应用、网段及网络整体所需的通信容量和模式。整体所需的通信容量和模式。（3）详细的统计数据、基本的测量值和所有）详细的统计数据、基本的测量值和所有其他能反映现有网络性能的测量值。其他能反映现有网络性能的测量值。（4）Internet接口和广域网提供的服务质量接口和广域网提供的服务质量报告。报告。（5）限制因素清单。）限制因素清单。网络规划与设计2022-8
14、-6o 5.逻辑网络设计逻辑网络设计（1）逻辑网络图。）逻辑网络图。（2）寻址策略。）寻址策略。（3）安全措施。）安全措施。（4）具体的软件、硬件、广域网连接设备和）具体的软件、硬件、广域网连接设备和基本的服务。基本的服务。（5）培训员工的具体说明。）培训员工的具体说明。（6）对软件、硬件、服务及培训费用的初步）对软件、硬件、服务及培训费用的初步估计。估计。网络规划与设计2022-8-6o 6.物理网络设计物理网络设计（1）物理网络图和布线方案。）物理网络图和布线方案。（2）设备和部件的详细清单。）设备和部件的详细清单。（3）软件、硬件和施工费用的估计。）软件、硬件和施工费用的估计。（4）施工
15、日程表。）施工日程表。（5）施工后的测试计划。）施工后的测试计划。（6）用户培训计划。）用户培训计划。网络规划与设计2022-8-6o 7.安装与维护安装与维护 本阶段的输出主要是网络本身，此外输本阶段的输出主要是网络本身，此外输出还应该包括：出还应该包括：（1）最后修改过的更新网络图（逻辑网络图）最后修改过的更新网络图（逻辑网络图和物理网络图）。和物理网络图）。（2）做了清晰标记的线缆、连接器和设备。）做了清晰标记的线缆、连接器和设备。（3）所有可以为以后的维护和纠错带来方便）所有可以为以后的维护和纠错带来方便的记录和文档，包括测试结果和新的数据流的记录和文档，包括测试结果和新的数据流记录。
16、记录。网络规划与设计2022-8-61.4 网络系统集成网络系统集成o 1.4.1 系统集成概述系统集成概述o 1.4.2 为什么要进行网络系统集成为什么要进行网络系统集成o 1.4.3 系统集成的主要工作系统集成的主要工作o 1.4.4 网络系统集成的具体设计网络系统集成的具体设计网络规划与设计2022-8-61.4.1 系统集成概述系统集成概述o 网络系统集成是指：根据应用的需要，将硬网络系统集成是指：根据应用的需要，将硬件设备、网络基础设施、网络设备、网络系件设备、网络基础设施、网络设备、网络系统软件、网络基础服务系统、应用软件等组统软件、网络基础服务系统、应用软件等组成一体，使之成为能
17、够满足设计目标、具有成一体，使之成为能够满足设计目标、具有良好性能价格比的计算机网络系统的全过程良好性能价格比的计算机网络系统的全过程。网络规划与设计2022-8-6网络系统集成的含义网络系统集成的含义o（1）目标。系统生命周期中与用户利益始）目标。系统生命周期中与用户利益始终保持一致的服务。终保持一致的服务。o（2）方法。先进的理论）方法。先进的理论+先进的手段先进的手段+先先进的技术进的技术+先进的管理。先进的管理。o（3）对象。计算机及通信硬件）对象。计算机及通信硬件+计算机软计算机软件件+计算机使用者计算机使用者+管理。管理。o（4）内容。计算机网络集成）内容。计算机网络集成+信息和数
18、据信息和数据集成集成+应用系统集成。应用系统集成。网络规划与设计2022-8-61.4.2 为什么要进行网络系统集成为什么要进行网络系统集成o 1.技术集成的需要技术集成的需要o 2.产品集成的需要产品集成的需要o 3.应用集成的需要应用集成的需要网络规划与设计2022-8-61.4.3 系统集成的主要工作系统集成的主要工作o 实施网络系统集成的具体内容因项目不同而实施网络系统集成的具体内容因项目不同而异，一般应包括以下内容：需求分析、技术异，一般应包括以下内容：需求分析、技术方案设计、产品选型、网络综合设计、设备方案设计、产品选型、网络综合设计、设备结构、综合布线系统与网络工程具体施工、结构
19、、综合布线系统与网络工程具体施工、软件平台构架、网络系统调试、后续应用开软件平台构架、网络系统调试、后续应用开发、用户培训、网络运行技术支持以及制定发、用户培训、网络运行技术支持以及制定各种生成文档以便日后维护。各种生成文档以便日后维护。网络规划与设计2022-8-6o（1）需求分析：了解用户组网的需求或用户对原有网络升级改造）需求分析：了解用户组网的需求或用户对原有网络升级改造的要求，主要包括物理拓扑结构、应用类型、带宽要求以及流量的要求，主要包括物理拓扑结构、应用类型、带宽要求以及流量特征分析等。特征分析等。o（2）技术方案设计：确定网络主干和分支采用的网络技术、传输）技术方案设计：确定网
20、络主干和分支采用的网络技术、传输介质和拓扑结构排列以及网络资源配置和连接外网的方案等。介质和拓扑结构排列以及网络资源配置和连接外网的方案等。o（3）产品选型：根据所采用的设备进行选择，包括网络设备和服）产品选型：根据所采用的设备进行选择，包括网络设备和服务器设备的选择。务器设备的选择。o（4）网络综合设计：根据产品的选择进行网络细化设计。）网络综合设计：根据产品的选择进行网络细化设计。o（5）设备结构：系统设备、产品的采购及进口代理。）设备结构：系统设备、产品的采购及进口代理。o（6）综合布线系统与网络工程具体施工：综合布线系统设计、组）综合布线系统与网络工程具体施工：综合布线系统设计、组织施
21、工、网络设备的互联与调试等。织施工、网络设备的互联与调试等。网络规划与设计2022-8-6o（7）软件平台构架：确定网络基础应用平台方案，以及网络操作）软件平台构架：确定网络基础应用平台方案，以及网络操作系统、数据库系统、网络基础服务系统的安装和配置。系统、数据库系统、网络基础服务系统的安装和配置。o（8）网络系统调试：包括网络设备测试、综合布线系统测试和网）网络系统调试：包括网络设备测试、综合布线系统测试和网络运行测试。络运行测试。o（9）后续应用开发：根据用户的不同要求来开发，也可以外购，）后续应用开发：根据用户的不同要求来开发，也可以外购，并在外购软件基础上进行二次开发，这是一个可选项。
22、并在外购软件基础上进行二次开发，这是一个可选项。o（10）用户培训：包括三类对象，即管理者、网络）用户培训：包括三类对象，即管理者、网络/数据库管理数据库管理员和网络业务用户。员和网络业务用户。o（11）网络运行技术支持：在网络工程完成后，根据双方最初协）网络运行技术支持：在网络工程完成后，根据双方最初协议执行。技术支持是有偿的，而且一般不超过议执行。技术支持是有偿的，而且一般不超过1年。最多不超过年。最多不超过3年。年。o（12）制定各类技术文档，协助用户验收鉴定。）制定各类技术文档，协助用户验收鉴定。网络规划与设计2022-8-6网络规划与设计2022-8-61.4.4 网络系统集成的具体
23、设计网络系统集成的具体设计网络规划与设计2022-8-61.需求分析需求分析o（1）现状分析：资金状况，人员状况，设备状况，软）现状分析：资金状况，人员状况，设备状况，软件应用，地理分布，站点数目，通信线路状况，业务特件应用，地理分布，站点数目，通信线路状况，业务特点和数据流量流向等。点和数据流量流向等。o（2）功能需求和性能要求：达到的功能，响应时间，）功能需求和性能要求：达到的功能，响应时间，每秒处理的工作单元，存储容量，正常运行的时间比，每秒处理的工作单元，存储容量，正常运行的时间比，信息传输的错误率，将来的扩充等。信息传输的错误率，将来的扩充等。o（3）风险预测：对建立网络可能造成的危
24、险或失败做）风险预测：对建立网络可能造成的危险或失败做出预测。出预测。o（4）书写需求报告和审查：将需求分析的结果用正式）书写需求报告和审查：将需求分析的结果用正式文档记录下来。文档记录下来。网络规划与设计2022-8-62.初步设计初步设计o（1）确定网络的规模和应用范围，定义网络应用的边）确定网络的规模和应用范围，定义网络应用的边界。界。o（2）建立网络模型：建立网络的应用模型、技术模型）建立网络模型：建立网络的应用模型、技术模型和物理模型。和物理模型。o（3）统一建网模式：确定网络的总体框架，如采用客）统一建网模式：确定网络的总体框架，如采用客户机户机/服务器方式还是采用其他方式、集中式
25、还是分布服务器方式还是采用其他方式、集中式还是分布式。式。o（4）确定初步方案：确定网络设计的初步方案，并用）确定初步方案：确定网络设计的初步方案，并用正式的文档记录下来。正式的文档记录下来。网络规划与设计2022-8-63.网络系统详细设计网络系统详细设计o（1）网络协议体系结构的确定：根据应用需求，确定整个网络应）网络协议体系结构的确定：根据应用需求，确定整个网络应该采用的协议体系结构。该采用的协议体系结构。o（2）网络拓扑设计：设计出最佳的网络拓扑模型。）网络拓扑设计：设计出最佳的网络拓扑模型。o（3）节点规模设计：确定网络的主要节点设备的大小和应具有的）节点规模设计：确定网络的主要节点
26、设备的大小和应具有的功能。功能。o（4）确定网络操作系统：主要为用户端系统的局域网确定最合适）确定网络操作系统：主要为用户端系统的局域网确定最合适的网络操作系统。的网络操作系统。o（5）选定通信媒体：为用户端系统和中继系统选定网络传输电缆）选定通信媒体：为用户端系统和中继系统选定网络传输电缆和传输资源。和传输资源。o（6）结构化布线设计：主要将用户端系统网络传输电缆进行规范）结构化布线设计：主要将用户端系统网络传输电缆进行规范化的结构化布线。化的结构化布线。o（7）确定详细方案：确定网络总体及各部分的详细设计方案，并）确定详细方案：确定网络总体及各部分的详细设计方案，并形成正式文档。形成正式文
27、档。网络规划与设计2022-8-64.计算机网络系统集成设计计算机网络系统集成设计o（1）应用系统设计：确定应用系统的框架和对网络系统的要求。）应用系统设计：确定应用系统的框架和对网络系统的要求。o（2）计算机系统设计：对整个系统的主机、服务器、工作站或终）计算机系统设计：对整个系统的主机、服务器、工作站或终端以及打印机等外设进行配置和设计。端以及打印机等外设进行配置和设计。o（3）系统软件的选择：为计算机系统选择应采用的数据库系统、）系统软件的选择：为计算机系统选择应采用的数据库系统、开发系统、管理系统等。开发系统、管理系统等。o（4）网络最终方案的确定：利用网络详细设计的结果，同应用系）网
28、络最终方案的确定：利用网络详细设计的结果，同应用系统及计算机系统配合，确定网络的最终方案。统及计算机系统配合，确定网络的最终方案。o（5）硬件设备的选择和配置：根据计算机系统和网络系统的方案）硬件设备的选择和配置：根据计算机系统和网络系统的方案，选择性能价格比最好的硬件设备，并加以有效的组合。，选择性能价格比最好的硬件设备，并加以有效的组合。o（6）确定网络系统集成的详细方案：将整个系统涉及的各个部分）确定网络系统集成的详细方案：将整个系统涉及的各个部分加以集成，并最终形成系统集成文档，供整个网络系统的施工和加以集成，并最终形成系统集成文档，供整个网络系统的施工和维护使用。维护使用。网络规划与
29、设计2022-8-61.4.5 系统集成的优点系统集成的优点o（1）责任的单一性）责任的单一性o（2）用户需求能得到最大限度的满足）用户需求能得到最大限度的满足o（3）系统内部的一致性能得到最大限度的）系统内部的一致性能得到最大限度的满足满足o（4）系统集成商能保证用户得到最好的解）系统集成商能保证用户得到最好的解决方案决方案网络规划与设计2022-8-61.4.6 网络系统设计应该遵循的原则网络系统设计应该遵循的原则o（1）整个网络应该具有良好的性能价格比，以最小的代价）整个网络应该具有良好的性能价格比，以最小的代价达到最好的性能。达到最好的性能。o（2）统一网络协议，确定网络体系结构。）统
30、一网络协议，确定网络体系结构。o（3）建立统一的建网模式，确定网络的总体框架，保证在）建立统一的建网模式，确定网络的总体框架，保证在具体联网时可以根据实际情况灵活处理。具体联网时可以根据实际情况灵活处理。o（4）为保证网络系统的可靠性和确定性）为保证网络系统的可靠性和确定性o（5）网络应该采用具有良好开放性和可扩充的方案）网络应该采用具有良好开放性和可扩充的方案o（6）充分保证网络系统的先进性、有效性和实用性）充分保证网络系统的先进性、有效性和实用性o 7）从多方面保证网络系统的安全性和保密性）从多方面保证网络系统的安全性和保密性o（8）整个网络应该具有良好的可维护性）整个网络应该具有良好的可维护性网络规划与设计2022-8-6网络规划与设计2022-8-6网络规划与设计2022-8-6网络规划与设计2022-8-6
