第1章 计算机网络工程基础

第 1篇 计算机网络工程基础本篇目的 使读者全面系统准确地掌握网络工程涉及的知识，为网络的规划设计、工程实施、管理维护打下坚实的技术基础。本篇重点 包括 VLAN、 VPN、 DNS、 QoS、 路由等重要概念，千兆以太网、 MPLS、 无线网络等主流技术， RIP、 OSPF、 BGP、 IPv6等 Internet协议， Windows NT 4.0、NetWare 5、 Linux 7.1系统基础， XML、ASP、 JSP、 PHP等开发技术，数据加密、身份验证、跟踪审计、安全评测。第 1章 计算机网络重要概念本章重点：（ 1）计算机网络工程的含义：包括工程、计算机工程的含义及特点（ 2）网络拓扑结构：包括星型、环型、总线型、树型结构的特点（ 3）计算机网络分类：包括局域网、广域网、城域网、互联网（ 4）虚拟局域网 VLAN： 包括虚拟网含义、分类（ 5）网络互联：包括互联的含义、层次、网络拓扑（ 6）虚拟专用网 VPN： 包括 VPN的含义、类型、隧道协议（ 7）域名系统：包括 DNS的含义、分类（ 8）网络体系结构：包括体系结构的含义、OSI/RM模型、 TCP/IP模型（ 9）数据交换方式：包括电路交换、报文交换、分组交换、信元交换（ 10）服务类型：包括服务的含义、面向连接的服务、无连接服务、 QoS（ 11） 通信量控制：包括流量控制、拥塞控制（ 12）计算机网络路由：包括路由的概念、路由算法1. 1计算机网络工程的含义 1.1.1 工程的含义及特点简单地讲，工程是指按计划进行的工作。（ 1）工程要有非常明确的目标，这在工程开始之前就要确定，在工程进行中不能轻易更改。（ 2）工程要有详细的规划，规划一般分为不同的层次，有的比较概括（如总体规划），有的非常具体（如实施方案）。（ 3）工程要有正规的依据，例如国际标准，国家标准、军队标准、行业标准或是地方标准。（ 4）工程要有完备的技术文档，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（模块）的相关文档。（ 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，如项目经理、或承包商，或领导小组、或指挥部等。（ 6）工程要有可行的实施计划和方法。（ 7）工程要有客观的监理和验收标准。1.1.2 计算机工程的含义及特点（ 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方案评审、监理，验收等关键环节。（ 4）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、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地管理维护，使网络工程发挥应有的效益。定义综上所述，我们尝试地给计算机网络工程下一个描述性的定义：计算机网络工程是为达到一定的目标，根据相关的规范，通过详细地规划，按照可行的方案，将计算机网络的技术、系统、管理、高效地集成到一起的工程。1.2网络拓扑结构 1.2.1星型 1.2.2环型 1.2.3总线型 1.2.4树型如图 1-1所示。 图 1-1 计算机网络拓扑结构混合拓扑结构如图 1-2所示。图 1-2 混合拓扑1.3计算机网络分类 网络类型的比较如表 1-1所示。1.4 虚拟局域网 VLAN 1.4.1虚拟网的含义 1.4.2 VLAN的分类 1.4.2.1基于端口的虚拟网如图 1-3所示。图 1-3基于端口的 VLAN1.4.2.2基于 MAC地址的虚拟网 1.4.2.3基于 IP地址的虚拟网如图 1-4所示。图 1-4基于 IP地址的 VLAN1.5 网络互联 1.5.1互联的含义 1.5.2互联的层次 1.5.3互联网络拓扑如图 1-5、 1-6所示。图 1-5 分布式互联网络图 1-6星形互联网络1.6虚拟专用网 VPN 1.6.1 VPN的含义如图 1-7所示。图 1-7 VPN示意图 1.6.2 VPN的类型 1.6.2.1 访问 VPN（ Access VPN） 1.6.2.2 Intranet VPN 1.6.2.3 Extranet VPN1.6.3 VPN的隧道协议 1.6.3.1隧道协议的作用和分类1.7域名系统 域名系统负责规定名字语法以及名字的管理，另外它还要解决计算机的域名与其它标识方法之间的转换（映射）问题，因为计算机还有其它的标识方法，如用 IP地址。这种域名与地址之间的映射称为域名解析。常见的组织型域名如表 1