计算机网络和机房工程.

1、计算机网络目录1. 网络的技术标准与协议31.1 TCP/IP31.2 UDP31.3 NETBEUI31.4 IPX/SPX32. Internet技术及应用33.网络分类34.网络管理35.网络服务器35.1服务器类型35.2服务器选型原则35.3服务器负载整合与均衡35.4服务器网络接入技术36.网络交换技术47.网络存储技术48.无线网络技术和光网络技术48.1无线网络技术48.2光网络技术49.网络接入技术410.综合布线和机房工程410.1综合布线410.2机房工程411. 网络规划、设计与实施411.1建设方选择系统集成商或设备集成商（或系统集成商或设备供货商进行投标准备）411

2、.2确定用户对网络系统的需求并进行需求分析411.3进行逻辑网络设计511.4进行物理网络设计511.5进行网络安全设计511.6网络施工方案设计与网络施工511.7网络设备安装测试与验收51. 网络的技术标准与协议1.1 TCP/IP1974年ARPA的鲍勃.凯恩和斯坦福的温登.泽夫合作开发了TCP/IP协议，是一种基于无连接的IP包交换网络协议。TCP/IP允许与Internet完全的连接。TCP/IP同时具备了可靠性和可扩展性的需求。但牺牲了速度和效率。TCP/IP协议族是Internet网的核心协议。Internet的普遍使用是TCP/IP至今广泛使用的原因。该网络协议在全球应用广泛。

3、TCP/IP协议是专门用来描述TCP/IP协议族的，它包含了多种协议。TCP/IP采用了4层的层级结构，每一层都呼叫他的下一层来完成自己的需求。从最底层到最高层，这4层分别为：网络接口层、互联网络层、传输层和应用层。应用层：负责应用程序间沟通的层，包含所有的高层协议，如FTP、TELNET、SMTP、SNMP、DNS、HTTP等。网络互联层：负责基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够达到目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP)。该层负责把逻辑地址和计算机名字翻译成为物理地址。ARP协议就能把IP地址解析成为MAC地址。ARP将目标IP地址域的数据包封装在广播帧中，接收到AR

4、P的实体，如果同本机的IP相同则发回应答数据报，告之本机MAC地址，否则丢弃。每个主机通常有ARP缓冲区。网络接口层：负责IP数据包和帧格式间的解封和封装。该层定义了网络接口层作为物理层和链路层的接口规范，但该层不包含具体的物理层和链路层。TCP协议是一个可靠的面向连接的传输层协议，它将某节点的数据以字节流的形式无差错的投递到网络上的任何一台机器上。发送方的TCP将用户交来字节流划分成为独立的报文交给互联网络层进行发送，而接收方的TCP将接收的报文重新装配交给接收用户。TCP同时处理有关流量控制的问题，以防止快速的发送方淹没慢速的接收方。1.2 UDP用户数据包协议UDP是一个不可靠的、无连接

5、的OSI传输层的协议，UDP协议将可靠性问题交给应用程序层来解决。UDP协议往往是面向请求/应答式的交易性应用，一次协议往往只有一来一回二次报文交换。加入为此而建立连接和撤销连接开销是相当大的。这种情况下使用UDP非常有效。另外UDP协议也应用那些对可靠性要求不高，但要求网络的延迟较小的场合，如语音和视频数据的传送。1.3 NETBEUI这是IBM公司开发的非路由协议。由于携带NETBIOS通信。NETBEUI缺乏路由和网络层寻址功能。它速度很快并很有效且适用于单个网络环境或整个网络懂桥接起来的小工作组环境。但为不支持路由，所以NETBEUI不会成为企业网的主要协议。1.4 IPX/SPXIP

6、X是NOVEL用于NETWARE客户端/服务器的协议群组，避免了NETBEUI的弱点。IPX具有完全的路由功能，并用于大型的企业网。它包括了32位网络地址，在单个环境中允许有许多路由网络。2. Internet技术及应用正式TCP/IP应用到Internet的前身ARPANET网，使得该协议流行开来，从而诞生了真正的Internet。目前基于Internet的IPv4已经广泛应用到社会生活的各个领域，也必将对未来社会生活的各个方面将来积极和重大的影响，Internet网络推动了、加速了社会生活的信息化。目前，基于IPv6的新一代Internet已率先在教育领域得到广泛应用。3. 网络分类网络的

7、分类主要有两种：一种是按照分布范围划分：共分为局域网、城域网和广域网。另一种是按照网络拓扑结构分类：共分为总线型、星型和环型等三种结构。4. 网络管理广义的网络管理包括网络规划和组建、新增或升级网络设备、网络维护和网络安全保障。也有人把网站中主页的制作与更新、BBS站台的建设与管理等计入网络管理的内容。通常意义是的网路服务器是狭义的，网络管理的工作包括网络设备的管理、服务器管理、资源管理和用户管理等。5.网络服务器5.1服务器类型按使用组织规模分：部门级和企业级。按用途分：应用服务器、数据库服务器、Web服务器、E-mail服务器、VOD服务器、DNS服务器和FTP服务器等。5.2服务器选型原

8、则网络设备的选择原则如下：（1） 满足实际需要：一些主要指标离实际需要不要太超前。（2） 可扩展性：要为将来三年内可能的网络升级，考虑一定的扩展余地。（3） 性能因素：不能选择性能极差或者稳定性没有保障的产品。（4） 在满足质量的前提下，尽可能选用性价比高一些的产品，以降低费用。（5） 服务支持：须选择应保障质量的厂家的产品。（6） 品牌因素：品牌产品的质量认证体系完备，比较“靠的住”。但是品牌间网络产品应有互操作性。服务器硬件选型的原则如下：（1） 高可用性（2） 高可靠性（3） 大容量数据吞吐能力（4） 可扩展性/可伸缩性（5） 高速运算处理能力（6） 最大内存扩展能力（7） 大容量存储、

9、支持热插拔磁盘。5.3服务器负载整合与均衡同一台物理服务器可以支持多种应用，这些应用对服务器的运算能力、吞吐能力和存储能力各有要求，他们的要求各不相同，应该互相搭配，取长补短，以充分发挥服务器硬件的作用，从而降低成本。5.4服务器网络接入技术服务器接入方案主要有以下几种：（1） 千兆以太网端口接入（2） 并行快速以太网冗余接口（FEC/GEC)（3） 普通接入6. 网络交换技术有三种交换技术：端口交换、帧交换和信元交换。按交换的层次分： 有第二、三、四层交换技术。7. 网络存储技术有直接附加存储DAS、存储区域网络SAN、网络附加存储NAS和iSCSI。8.无线网络技术和光网络技术8.1无线网

10、络技术无线网络根据数据发送的距离分为无线个人网络、无线局域网、无线城域网和无线广域网。无线网络设备包括笔记本式计算机、掌上电脑、个人数字助理、手机以及专有的网络设备。8.2光网络技术随着电子技术和电子设备在网络技术应用的过程中，其应用正在接近物理极限时，波分复用、光交换技术以其独有的技术优势和多波长特性，已向人们展示了通过波长通道直接展示的潜力和前景。光网络技术的迅速发展为互联网迅速发展的信息量提供了强大的网络支持。目前随着应用向深度和广度的发展，以光纤、光交换为代表的光网络正在发挥着网络技术的骨干作用。9. 网络接入技术现在的网络接入手段有LAN方式：拨号接入方式、DSL方式、光纤接入、Ca

11、ble Modem接入、专线接入方式（DDN专线）、无线局域网接入、GPRS和3G技术等接入技术。10.综合布线和机房工程10.1综合布线（1） 设备间子系统（2） 建筑群子系统（3） 垂直干线子系统（4） 水平子系统（5） 管理子系统（6） 工作区子系统10.2机房工程机房工程的组成如下：（1） 机房装修设计的依据、功能区划分和装修材料的选择（2） 供电系统（3） 消防系统（4） 空调系统（5） 门禁系统（6） 照明系统（7） 防雷系统11. 网络规划、设计与实施信息系统的建设方从自己业务的需要出发，对本单位的IT进行统一的规划，规划和实施的原则一般分为：“服务业务，统一规划和分布实施”。而

12、待建的网络系统在总体规划的安排下，确定网络的总体目标和设计原则，有序的作为项目进行实施。网络系统的建设方法步骤如下：11.1建设方选择系统集成商或设备集成商（或系统集成商或设备供货商进行投标准备）建设方（或称为客户、用户和甲方）根据本单位的IT规划可能自建网络系统，或将项目工作部分外包。或可能以交钥匙的方式将项目的整个工作外包，外包时可以以招标的方式选择系统集成商或设备供应商，用户对网络系统的需求发布在待建的招标文件当中。在下文中，用用户一词来表示客户和甲方，用户既代表了自己的需求也代表了客户的需求。网络系统集成商则以投标的方式来响应用户的招标。与用户充分交流，现场勘察，进行用户需求分析，提出

13、初步的技术方案、商务报价和项目管理方案等，把这些方案、报价、本单位简介和资质业绩等整理为投标文件以响应招标文件，参加投标。一旦中标，需要与用户方签署合同，合同是网络系统集成商与用户方之间的一种商务活动契约，受法律保护。11.2确定用户对网络系统的需求并进行需求分析集成商即使中标之后，还要对待建网络系统进行更为细致的调研和分析。此时进行的调研室全面细致的调研用户的业务、目前的网络系统、目前存在的问题、对待建系统的需求、勘察用户的整个工作环境和目前的网络工作环境，以确定用户要待建的网络系统支持的业务、该网络要完成的功能和要达到的性能等，来确定用户对网络系统的需求。调研来的需求写成文档并得到用户的确

14、认。通过需求调研明确网络的应用目标、网络的应用约束和网络的通信特征，以完成对用户的需求分析，同样将分析出的需求编写成为网络系统需求说明书并得到用户的确认。11.3进行逻辑网络设计通过逻辑网络设计，确定网络系统的体系结构，以确定通信子网、资源子网、网络安全子系统和存储系统之间的关系。确定数据库及应用软件系统与网络、服务器以及子系统之间的关系。这一部分的工作由系统架构师来完成。进行逻辑网络设计时候，还要注意网络系统的部署和网络拓扑等细节，逻辑网络设计由网络设计师完成。逻辑网络设计的工作如下：（1） 确定网络拓扑是采用平面结构还是采用三星结构。（2） 规划IP地址。（3） 决定路由协议。（4） 确定

15、网络管理方案。（5） 对网络进行安全设计。11.4进行物理网络设计物理网络的设计包括网络环境的设计和网络设备的选型。网络环境的设计包括结构化布线系统设计、网络机房系统的设计和供电系统的设计等三个方面。而网络设备的选型则要确定具体采用哪种网络技术、那个厂商生产的那个型号设备。11.5进行网络安全设计由于现在的网络是基于TCP/IP协议的、以广播的方式进行通信的。TCP/IP中的数据包并没有加密，广播的方式使得任何连接到网线的设备都能收到数据包。所以现在的网络从技术上讲是不安全的，除非采用安全的技术和安全的管理方法，因此网络安全已经成为网络系统建设中必须重视的问题。要进行网络安全设计，首先要鉴别网

16、络上具有的各种信息资源和用户的安全需求，对他们进行风险评估，从而设计相应的安全性策略。采用相应的安全产品、如防火墙系统、入侵检测系统、漏洞扫描系统、防病毒系统、数据备份系统、认证系统、加密和监测系统等，除此之外还需建立一套切实可行的安全管理体系。11.6网络施工方案设计与网络施工结构化布线系统的设计包好如下工作：（1） 评估用户的通信需求。（2） 找到建筑物的设计图纸、实地勘察建筑群或建筑物的地理环境或室内环境。（3） 根据地理环境选择传输介质、网络设备。（4） 绘制网络工程布局、配置蓝图、完成施工图。（5） 进行工程造价估算。机房的总体设计包含如下工作：（1） 明确对机房的要求：主要考虑面积

17、、地面、墙壁、顶棚和照明等。（2） 选择机房位置：通常选择在高层大楼的中层为宜。（3） 确定机房的面积：通常网络系统机房的面积应为设备占用面积的57倍的关系。（4） 设计网络系统机房的装饰：包括机房地面、机房墙面、机房顶棚、机房门窗和机房照明等。机房的环境设计需要考虑的因素有：（1） 电源、灰尘、温度与湿度、腐蚀和电磁干扰等，这些方面也是造成计算机网络系统故障的主演因素。（2） 开机的机房温度通常是15300C，停机时的机房温度通常是5350C，一般湿度保持在20%80%。（3） 设备间或中心机房的配电系统的设计方案一般采用“市电+UPS电源”以实现不间断的供电。（4） 机房的接地：交流接地、