网络工程设计与实践 第二讲 网络工程基础知识

第二讲 网络工程基础知识网络工程设计与实践* 1网络工程技术第第 1章章 网络工程基础知识网络工程基础知识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。 本讲重点1.重要概念和术语2.计算机网络工程组织3.网络互连设备重要概念和术语1. 计算机网络工程的含义2. 网络工程建设的各阶段3. 系统集成2 1 1计算机网络工程的含义网络工程是研究网络系统的规划、设计与管理的工程科学，要求工程技术人员根据既定的目标，严格依照行业规范，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。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：重要概念和术语2 1 1计算机网络工程的含义（ 1） 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，发展趋势。（ 2）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（ 3）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。（ 4）工程开发人员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（ 5）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。重要概念和术语2 1 1计算机网络工程的含义（ 1） 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，发展趋势。（ 2） 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（ 3）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。（ 4）工程开发人员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（ 5）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。重要概念和术语2 1 1计算机网络工程的含义（ 1） 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，发展趋势。（ 2） 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（ 3） 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。（ 4）工程开发人员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（ 5）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。重要概念和术语2 1 1计算机网络工程的含义（ 1） 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，发展趋势。（ 2） 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（ 3） 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。（ 4） 工程开发人员 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（ 5）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。重要概念和术语2 1 1计算机网络工程的含义（ 1） 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，发展趋势。（ 2） 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（ 3） 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。（ 4） 工程开发人员 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（ 5）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。重要概念和术语2 1 2 网络工程建设的各阶段规划阶段重要概念和术语设计阶段实施阶段运行与维护阶段2 1 3系统集成（ System Integration）美国信息技术协会（ ITAA） 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多种产品和技术验明并连接入一个完整的解决方案的过程。系统集成可以分解为 软件集成 、 硬件集成 和 网络系统集成 。网络工程设计贯穿于网络系统集成工作的全过程。1 软件集成2硬件集成3网络系统集成重要概念和术语2 1 3 1计算机信息系统集成资质等级评定条件（试行）参看教材（ P34）一、一级资质二、二级资质三、三级资质四、四级资质重要概念和术语2 2 1组织方式与组织机构1组织方式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，一般指定主管领导，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。（ 2）公司承建的具体工程，一般采用项目经理制，由项目经理招聘人员，制定方案，系统集成，从头至尾负责工程的组织实施。计算机网络工程组织2 2 1组织方式与组织机构2组织机构政府行为的网络工程，其组织机构是比较严密的，一般包括以下三层机构：（ 1）领导小组：指导系统总体组开展工作，审批总体组的各类报告，协调各部门的工作，协助拟制业务需求，项目鉴定验收。（ 2）总体组（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。（ 3）技术开发小组：根据系统总体组制定的软件建设任务，开发软件系统，开发工程中撰写各种软件工程规范所需的文档。计算机网络工程组织2 2 2工程监理所谓网络工程监理，是指在网络建设过程中，给用户提供建设前期咨询、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，帮助用户建设一个性价比最优的网络系统。网络工程监理的主要内容包括：1帮助用户做好需求分析2帮助用户选择系统集成商3帮助用户控制工程进度4严把工程质量关5帮助用户做好各项测试工作计算机网络工程组织2 3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，从连接性质的不同可以认为有物理上的互连能力和协议上的互连能力。（ 1）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。（ 2）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 中继器、集线器、网桥 /交换机、路由器和网关 等网络互连设备2 3网络互连设备 集线器（ Hub） 交换机（ Switch） 路由器（ Router） 三层交换机（ Layer 3 Switch） 常用传输媒体集线器 集线器属于物理层设备，主要是对电信号进行放大整形、延伸网络覆盖范围 接口类型： RJ-45、 BNC、 AUI 速率： 10Mbps、 100Mbps 集线器的级连 最多可以有四个集线器进行级连 单根网线长度不能超过 100米，总长度不能超过 500米交换机 交换机是目前组建局域网最为常用的设备，属于数据链路层设备，大部分交换机外型与集线器非常相似 交换机的工作基础是网桥（ Bridge），工作时能够记录每个端口中连接的主机的 MAC地址，当交换机接收到一个数据帧时，根据数据帧中的目的 MAC地址决定应该将数据帧从哪个端口转发出去交换机 集线器与交换机性能之比较 集线器的每个端口中连接的所有主机均属于同一个冲突域 交换机的每个端口中连接的所有主机属于各自独立的冲突域 结论：一个 10M的 Hub，所有的端口共享这10M的带宽，而一个 10M的交换机，则是每个端口单独拥有 10M的带宽交换机 交换机的分类 按交换机速度交换端口来分 10M交换机 100M交换机 1000M交换机 按交换机的架构来分 单台式交换机 堆叠式交换机 模块式交换机交换机 D-Link公司的 DES-3624交换机DES-3624DES-3624iDES-3624交换机属于堆叠式交换机，每个交换机属于堆叠式交换机，每个3624i交换机最多可以与三个交换机最多可以与三个 3624交换机堆交换机堆叠使用叠使用交换机Cisco公司的公司的 Catalyst 6006交换机交换机交换机 VLAN技术Virtual Local Area Network，即虚拟局域网VLAN是目前交换机中非常重要的一项技术和功能VLAN可以将交换机的各个端口在逻辑上划分成的若干个子网（或称若干个 VLAN），主要作用是将广播报文的传播限制在 VLAN内部，而不会传输到其他的 VLAN交换机 VLAN的优点 缩小广播域，减少广播风暴 提高网络性能 增强网络安全性 便于网络的管理和维护 VLAN的标准IEEE 802.1Q交换机 交换机的管理 交换机通常还被划分为可网管交换机和不可网管交换机 可网管交换机可以通过控制台端口、 Telnet、Web等形式对交换机的工作进行设置和控制 不可网管交换机没有控制台端口，不能对其进行设置和管理交换机 交换机的重要特性 端口的自适应 10M/100M 全双工和半双工（ Full Duplex / Half D