1、第第9 9章章 网络系统集成内容和方法教学目的教学目的：掌握网络系统集成的内容 掌握网络系统集成的方法教学重点：教学重点：网络系统集成的内容 网络系统集成的方法 由各种相互联系、相互作用的部分通过特定的方式结合而成的有机整体叫做系统。系统集成（SI，System Integration）是指在系统工程科学方法的指导下，根据用户需求，优选各种技术和产品，提出系统性的应用方案，并按照方案对组成、系统的各个部件或子系统进行综合集成，使之彼此协调工作，成为一个完整、可靠、经济和有效的系统，达到整体优化的目的。网络系统集成是信息系统集成的一部分，信息系统集成包含了网络系统集成与软件应用集成。9.1 9.
2、1 网络系统集成网络系统集成网络系统集成的三个主要层面如图所示9.1 9.1 网络网络系统集成系统集成(1)需求分析 (2)技术方案设计 (3)网络设计 (4)综合布线系统与网络工程施工(5)软件平台配置 (6)网络系统测试与试运行(7)应用软件开发 (8)用户培训 (9)网络运行技术支持 (10)工程验收 网络系统集成的步骤网络系统集成的原则：实用性：网络系统要能最大限度地满足用户实际工作的需要，以达到用户的要求。可靠性：可靠性是指当网络系统的某部分发生故障时，系统仍能以一定的服务水平提供服务的能力。可维护性：网络系统的维护在整个信息系统的生命周期中占有很大的比重。因此提高系统的可维护性是提
3、高网络系统性能的重要手段。安全性：网络系统的设计及使用的设备应具有较高的安全性，能够对网络攻击、系统漏洞等进行防范、检测和处理，并具有事故恢复、安全保护和灾难防备等功能。主流性：网络系统的产品和技术都应是属于该产品或技术发展的主流，应具有可靠的技术支持、成熟的使用环境和良好的升级发展势头。前瞻性：网络系统除了要在一定的时期内保持良好的效能，还应当充分把握技术发展的趋势以及能够在应用方面进行拓展和更新，以适应用户的新需求。9.2 9.2 系统集成的原则和系统集成的原则和特点特点网络系统集成的特点：网络系统集成要以满足用户的需求为根本出发点。网络系统集成是要选择最适合用户的需求和投资规模的产品和技
4、术。网络系统集成体现更多的是设计、调试与开发，其本质是一种技术行为。网络系统集成包含技术、管理和商务等方面，是一项综合性的系统工程。技术是系统集成工作的核心，管理和商务活动是系统集成项目成功实施的可靠保障。性能价格比的高低是评价一个网络系统集成项目设计是否合理和实施成功的重要参考因素。9.2 系统集成的原则和特点系统集成的原则和特点共享平台逻辑架构一般性技术架构设计案例整体架构设计案例系统测试的含义与特性1.1.测试的定义测试的定义 为了发现错误而执行程序的过程。2.2.特征特征 测试的挑剔性：设法暴露程序中的错误和缺陷 测试的系统性：目的、标准、步骤、进度、责任、测试用例标准、工具、机时、有
5、关规程等 完全测试的不可能性：完全测试是不可能的系统测试1 1黑箱测试黑箱测试 不考虑程序的内部逻辑结构 2 2白箱测试白箱测试 需要了解程序的内部结构和处理过程3.3.白盒测试白盒测试 白盒法又称结构化方法(结构测试)或逻辑覆盖法，其基本思想是把程序看作是路径的集合。这样，对程序的测试便转化为对程序中某些路径的测试，要设法让被测程序的“各处”均被执行到，使潜伏在程序每个角落的错误均有机会暴露出来。因此，白盒法实际上是一种选择通过指定路径的输入数据的分析方法。采用白盒法可以用测试覆盖率作为测试彻底度的定量衡量标准。测试方法的分类4 4.黑盒测试黑盒测试 黑盒法又称为功能测试，是根据软件需求说明
6、书上罗列的各项功能、性能指标，来构造测试用例的输入数据，实际执行被测软件，分析执行过程的行为与执行结果，以便检查出被测软件的错误。在黑盒法测试中，测试者可以完全不关心程序的内部结构。可见，白盒法是一种逻辑驱动方法，而黑盒法是一种功能驱动方法。黑盒法是最常用的测试方法。测试方法的分类 精确描述预期输出 程序员应避免测试自己的程序 程序设计机构不应测试自己的程序 彻底检查每个测试结果 对非法的和非预期的输入，也要编写测试情况 程序副作用的测试 不要扔掉测试情况 不要设想程序中不会查出错误测试的基本原则1.1.单元测试单元测试保证每个模块作为一个单元能正确运行。2.2.子系统测试子系统测试把经过单元
7、测试的模块放在一起形成一个子系统来测试。3.3.系统测试系统测试把经过测试的子系统装配成一个完整的系统来测试。4.4.验收测试验收测试把软件系统作为单一的实体进行测试。5.5.平行运行平行运行 新旧两个系统同时运行，比较两个系统处理结果。系统测试过程1.1.单元测试单元测试多采用白箱测试技术 模块接口测试、模块局部数据结构测试、模块中所有独立执行通路测试、模块的各条错误处理通路测试、模块边界条件测试2.2.综合测试综合测试集成测试、系统测试、效率测试、负载测试、强度测试3.3.集成测试集成测试集成测试采用白盒测试和黑盒测试相结合的测试技术和渐增式的测试策略，用数据流等测试方法设计测试用例。主要
8、测试内容包括单元之间的接口测试、全局数据结构测试等。4.4.验收测试验收测试检查软件能否按合同要求进行工作，即是否满足用户的需求要求。系统测试内容1.1.自顶向下测试方法自顶向下测试方法具体方法步骤为：(1)以主控模块作为驱动模块，引入的桩模块用实际模块替代；(2)依据所选的集成测试策略(深度优先或广度优先)，每次只替代一个桩模块；(3)每集成一个模块立即测试一遍；(4)只有每组测试完成后，才着手替换下一个桩模块；(5)为避免引入新错误，须不断地进行回归测试。系统测试方法2 2.自底向上测试方法自底向上测试方法具体测试方法步骤为：(1)把底层模块组织成实现某个子功能的模块群；(2)开发一个测试
9、驱动模块，控制测试数据的输入和测试结果的输出；(3)对每个模块群进行测试；(4)删除测试使用的驱动模块，用较高层模块把模块群组织成为完成更大功能的模块群。系统测试方法 案例一：案例一：小型小型网络系统集成网络系统集成方案方案小型网络一般指节点数在254个以内，可直接采用单段C类IP地址的企业。总的来说，这类局域网都相对较为简单，网络设备的选择余地大，在有线局域网中，中小型企业网络中通常使用的快速以太网和双绞线千兆位以太网技术。在无线局域网中，则通常使用IEEE802.11g标准下的WLAN无线AP+WLAN无线网卡的方式连接。在广域网连接方面，小型办公室网络通常是各种宽带直接（如光纤以太网连接
10、、ADSL、Cable Modem）共享连接方式，如代理服务器共享方式、网关服务器共享方式，以及宽带路由器共享方式，基本上不使用边界路由器。而像有100个节点以上的小型局域网则需要更多的广域网连接应用，所以通常需要采用支持其他广域网连接（如ISDN、X.25、FR和ATM等）的专门边界路由器，应用和配制更加复杂。案例分析案例分析 案例一：案例一：小型小型网络系统集成网络系统集成方案方案（1）小型网络方案特点与要求：网络结构非常简单普通技术支持软件类设备较多需要充分考虑网络扩展投资成本要尽可能低3COM小型有线局域网络解决方案：华为3COM是早两年由我国著名的网络设备商华为公司和美国3COM公司
11、共同组成的新公司，以共同提高竞争实力，是国内最大的网络设备提供商。在本方案中，将主要采用华为产品构建网络。如图为3COM小型有线局域网络拓补图。案例分析案例分析（3）产品选择Quidway S3900和QuidwayS2100-SI两系列交换机在华为公司的总体分类中都属于接入层层次，但对于50个节点以内的网络规模，它们同样可以组成完整的网络层次，Quidway S2100-SI系列交换机位于接入层。具体来讲，假设网络节点在50个左右，那么在本方案中采用分层交换结构。首先选用S3928TP-SI型号交换机作为核心交换机，接入层交换机可用两台S2124-SI型号的交换机，总端口数为76个，可以有足
12、够的冗余。核心交换机与两台接入交换机之间可通过普通的10/100Mbps端口级联，S3928TP-SI交换机的一个10/100/1000Mbps端口可用于服务器连接，另一个用来冗余。（4）本方案主要特点：华为3COM的Quidway S3900和QuidwayS2100-SI两系列交换机都支持二层的VLAN技术和端口会聚技术，如果是快速以太网端口，则可以最多8个端口的会聚，如果是GE千兆位以太网端口，则最多只能支持4个端口的会聚。除此之外，两系列都属于网管型交换机，支持端口镜像（即端口映射）技术，还可以多对一镜像。本方案虽未采用高技术含量的交换机型号，但技术也比较丰富，可以满足企业相当长一段时
13、间的发展需求。另外，这一方案的投资成本也比较低廉，非常适合规模较小的公司。案例一案例一：小型无线局域网络解决方案小型无线局域网络解决方案小型网络除了用有线以太网来部署外，还可以用纯WLAN无线网络进行部署。当前无线网络在校园网的建设中得到了广泛的应用，许多学校的校园网都部分采用无线网络方式。无线网络在校园网的建设中有着许多有线网络所无法比拟的优势。首先是对于一些不方便布线的场所，采用无线方式可有效地解决布线方面的困难，如礼堂、操场和阅览室等。另一方面大大节省了网络投资成本，布线是一项复杂的工程，其成本往往占总投资的30%左右。当然这不仅是网络的成本，更重要的是人工布线成本。第三是大大方便了用户
14、位置的灵活移动。当用户位置改变时，不用重新布线。（1）方案简介对于多媒体教学系统，现在许多学校也采用无线方式，同样具有以上三个方面的优势。在本案例中为某一多媒体教室设计无线网络。在一个教室中通常有4060个座位，教室面积在80平方米左右。尽管在这样一个面积中，一个基于IEEE802.11b/a/g，任意一个AP都能有效覆盖，但是此种情况不适用于单AP，因为在此种应用中，无线用户相对集中，况且各用户所进行的是需要高带宽的多媒体教学、听课。针对这种应用实际情况，建议选择高速率的IEEE802.11a或IEEE802.11b标准方案，并且在一个教室中安排放置三个AP，各AP分区域覆盖，其拓补结构如图
15、所示案例分析案例分析在这样一种应用方案中，发布多媒体教学内容的计算机可以在机房中，也可以在其他任何网络位置，并且以有限方式与交换机连接。交换机的端口数根据实际需要选择，但连接各AP的端口带宽最好都采用10/100Mbps以上的。在多媒体教室中，教师讲解所用的计算机也最好通过有线方式直接与有线网络交换机的高带宽端口连接，以确定连接的稳定性和高带宽。多媒体教室中的用户划分为三个区域，各用一个AP覆盖，各自与有线网络的交换机连接。在配置时要注意这三个AP的所有信道不用重叠，例如可以采用1、6、11这三个信道。如果采用双绞线连接，注意单段双绞线的最长长度要在100米以内，如果超过这个距离，则应采用多个
16、交换机或集线器级联扩展。因为多媒体教学需要较高的带宽，并且要求稳定性较高，所以在此方案中选用802.11g+标准无线网络方案，因为它们都可以提供108Mbps的超高连接速率。50个用户平均分为三个AP区域，则每个AP区域用户在17个左右，按总带宽108Mbps的带宽计算，平均每个用户也有6Mbps多的连接速率，即使按理论值的一半计算，也有3Mbps左右的带宽，足以满足多媒体教学使用。（3）方案产品目前能全面提供IEEE802.11g+解决方案的厂商比较少，主要是一线厂商，如3COM、Intel、D-LINK等。在此采用D-LINK的IEEE802.11g+方案。在本方案中，主要采用D-LINK AirPlusXtremeGTM系列中的DWL-7100AP无线访问点与DWL-G520 PCI接口无线网卡。（4）方案主要特点该方案中的产品均可实线高达108Mbps的传输性能，相当于标准的IEEE802.11g方案的两倍。同时，比较注重网络的安全性，提供了比标准的IEEE802.11g标准更高的安全要求。
