网络工程基础

网络工程基础计算机网络工程计算机网络工程网络工程基础计算机网络工程计算机网络工程基本内容1、网络工程概述2、计算机网络 体系结构3、 IP地址与子网划分4、 下一代网际协议 IPv65、 局域网基础知识计算机网络工程计算机网络工程1 网络工程概述u什么是网络工程u网络工程建设的目标u网络工程建设的主要内容u网络工程的组织机构及其职责u网络工程建设的过程计算机网络工程计算机网络工程一、什么是网络工程1、工程工程是有一个明确的目标、在组织领导下，按计划进行的工作。2、 计算机网络工程计算机网络工程是在信息系统工程方法和完善的组织机构指导下，根据网络应用的需求，按照计算机网络系统的标准、规范和技术，详细规划设计可行方案，将计算机网络硬件设备、软件和技术系统性地集成在一起，形成一个满足用户需求、高效高速、稳定安全的计算机网络系统的 组建工作 。计算机网络工程计算机网络工程网络工程的要点u有明确的网络应用需求、网络业务和网络功能。u有具体的规划设计方案和实施规范。u有完善的组织机构、工程设计人员和工程管理人员。u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、发展现状和发展趋势，要掌握网络应用开发技术、网站设计和 Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术以及综合布线技术。计算机网络工程计算机网络工程网络工程的要点u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、技术设备选型和发展方向。u工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握网络工程的评审、监理、验收等环节。u工程竣工之后，网络管理人员能够使用网管工具对网络实施有效的管理和维护，使建成的计算机网络发挥应有的效益。计算机网络工程计算机网络工程二、网络工程建设的目标网络工程的建设方和施工方，在遵守国家相关法律、法规，遵循国家相关标准和国际相关标准的前提下，完成网络工程的规划、设计、施工和验收等工作，为建设方提供一个高速、稳定、安全、可靠和计算机网络系统。计算机网络工程计算机网络工程三、网络工程建设的主要内容(1) 网络规划与设计。对计划建设的网络系统的类型规模、体系结构、硬件与软件、管理与安全等方面提出一套完整的技术方案和实施方案。(2) 网络硬件系统建设。主要包括计算机硬件设备、网络设备和综合布线系统等硬件的集成。(3) 网络软件系统建设。主要包括网络操作系统、工作站操作系统通信及协议软件、数据库管理系统、网络应用软件和开发工具软件等的选择与安装。(4) 网络安全管理建设。主要包括网络管理与安全体系以及相应软件系统的组建。计算机网络工程计算机网络工程计算机网络工程的一种通用组织形式为三方结构，分别是工程甲方、工程乙方和工程监理方。这三方的基本关系如下图所示。 四、 网络工程的组织机构及其职责工程说明工程监督工程报告工程咨询需求分析工程目标甲 方乙 方 监理方计算机网络工程计算机网络工程u工程甲方是网络工程中的用户，即网络工程的提出者和投资方。u甲方的人员组成主要包括行政联络人和技术联络人。行政联络人是甲方的工程负责人，一般由甲方的行政领导担任，负责甲方的组织协调工作。技术联络人是甲方的工程技术负责人，工程中有关技术问题，乙方和监理方可以与甲方技术联络人协调。1、工程 甲方计算机网络工程计算机网络工程甲方的职责（ 1）提出网络工程建设项目和详细需求（ 2）对工程项目进行可行性论证（ 3）组织工程项目建设经费（ 4）编制工程项目招标书（ 5）组织或委托招标公司进行工程项目招标（ 6）签订工程建设合同 （ 7）验收产品、协助施工、工程质量监督（ 8）组织工程竣工验收（ 9）组织管理和技术人员参加乙方组织的培训（ 10）对网络系统进行试运行计算机网络工程计算机网络工程2、工程 乙方u工程乙方是计算机网络工程的承建者。u乙方在承建 计 算机网 络 工程 时 多采用 项 目 经 理制。 项 目 经 理制的人 员结 构如 图 所示 。 项 目 经 理设备工程师 布线系统工程师 软件系统工程师布线技术工人 网络程序设计人员计算机网络工程计算机网络工程（ 1）根据甲方的招标书，编制投标书（ 2）若中标，签订工程合同（ 3）进行详细的用户需求调查（ 4）进行网络工程规划设计（ 5）制订网络工程实施方案（ 6）网络产品 选型（ 7）网络系统集成（ 8） 对 系 统进 行 测试 ，系 统试 运行（ 9）准 备 工程竣工 验 收（ 10） 为 甲方培 训 网 络 管理人 员乙方的职责计算机网络工程计算机网络工程u工程监理方提供工程监理服务的机构就是监理方，工程监理方的人员组织包括总监理工程师、监理工程师、监理人员等。u网络工程监理是指为了帮助用户建设一个性能价格比最优的网络系统，在网络工程建设过程中，给用户提供前期咨询、网络方案论证、确定系统集成商、网络质量控制等服务。 3、工程监理 方计算机网络工程计算机网络工程（ 1）网络建设项目可行性论证（ 2）帮助用户做好需求分析。 （ 3）为用户控制工程进度。（ 4）帮助用户控制工程质量。（ 5）帮助用户做好网络的各项测试工作。（ 6）协同甲方和乙方做好网络工程竣工验收 。工程监理方的职责详细参见： 信息系统工程监理暂行规定 信息系统工程监理规范 计算机网络工程计算机网络工程五、 网络工程建设的过程图中的实线表示组织方必须参与其过程，虚线表示组织方可以参与也可不参与其过程。 计算机网络工程计算机网络工程2 计算机网络体系结构ISO/RM七层参考模型 计算机网络工程计算机网络工程一、网络体系结构发展的背景1、 计算机系统语言不同计算机网络工程计算机网络工程2、网络的状况u多种通信媒介 有线、无线u不同种类的设备 通用、专用u不同的操作系统 Unix 、 Windows u不同的应用环境 固定、移动u不同种类业务 分时、交互、实时u宝贵的投资和积累 有形、无形u用户业务的延续性 不允许出现大的跌落起伏问题：它们互相交织，形成了非常复杂的系统应用环境。计算机网络工程计算机网络工程3、 网络异质性问题的解决u网络体系结构就是使这些用不同媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应用环境下实现相互操作，并满足各种业务的需求。u网络体系结构营造了一种 “生存空间 ” 任何厂商的任何产品、以及任何技术只要遵守这个空间的行为规则，就能够在其中生存并发展。u网络体系结构解决网络异质性问题采用的是 分层结构方法 。即把复杂的网络互联问题划分为若干个较小的、单一的问题，在不同层面上予以解决。计算机网络工程计算机网络工程4、分层结构方法需要解决的问题u网络应该具有哪些层次？每一层的功能是什么？ u各层之间的关系是怎样的？它们如何进行交互？u通信双方的数据传输要遵循哪些规则？即：分层与功能服务与接口协议计算机网络工程计算机网络工程二、开放系统互联参考模型 (OSI/RM)1 物理层 Physical2 数据链路层 Data Link3 网络层 Network4 传输层 transport5 会话层 session6 表示层 Presentation7 应用层 Application 处理网络应用数据表示主机间通信端到端的连接寻址和最短路径介质访问（接入）二进制传输资源子网通信子网计算机网络工程计算机网络工程二、开放系统互联参考模型 (OSI/RM)计算机网络工程计算机网络工程OSI各层功能概述u第 7层：应用层 (Application)为用户的应用程序提供网络通信服务 识别并证实目的通信方的可用性使协同工作的应用程序之间进行同步判断是否为通信过程申请了足够的资源应用层协议的例子：l 远程登录协议 Telnet、文件传输协议 FTP、l 超文本传输协议 HTTP、域名服务 DNS、l 简单邮件传输协议 SMTP、邮局协议 POP3等计算机网络工程计算机网络工程OSI各层功能概述u第 6层：表示层 (Presentation)处理被传送数据的表示问题，即信息的语法和语义。如有必要，使用一种通用的数据表示格式在多种数据表示格式之间进行转换。例如：在日期、货币、数值（特别是浮点数）等本地数据表示格式与标准数据表示格式之间进行转换；数据的加解密、压缩 /解压缩等。计算机网络工程计算机网络工程OSI各层功能概述u第 5层：会话层 (Session) 建立、管理和中止不同机器上的应用程序之间的会话。 会话：完成一项任务而进行的 一系列相关的信息交换 。 同步（解决失败后从哪里重新开始）l设置检查点 会话失败后，恢复到最后一个检查点处，而不用从头开始。例如：数据送到打印服务器上打印。接收的数据已被确认，但打印机出现故障。这时没必要再从头开始打印，只要在每页开始处设置检查点，打印出错时只需重传最后一个检查点以后的页面。计算机网络工程计算机网络工程OSI各层功能概述u第 5层：会话层 (Session)活动管理，保证活动的完整性和正确性。l活动：相对独立的一组相关操作。例如：一次会话传送多个文件，其中每一个文件的传送为一个活动。计算机网络工程计算机网络工程OSI各层功能概述u第 4层：传输层 (Transport)为源端主机到目的端主机提供可靠的数据传输服务；屏蔽各类通信子网的差异