网络工程设计实用教程

网络工程设计实用教程编著：刘昭斌、曹钧尧、谭方勇教学提示：本章概要介绍网络工程设计的根本知识和网络工程体系结构。要求了解网络工程设计根本知识，初步掌握网络工程设计要求、网络工程的体系框架结构、网络工程方案设计与实施的步骤以及成为合格的网络工程设计与系统集成商的根本要求。包括计算机网络工程设计中所涉及到的根本概念、网络系统集成的概念、方法和内容、网络系统工程与设计的步骤和原那么、网络工程体系结构、网络工程设计过程模型与网络工程的组织。教学目标：培养学生掌握了解网络系统集成的内容，掌握网络系统集成的方法和步骤。能根据网络用户的需求，确定客户有效完成工作所需的网络建设效劳和性能水平，明确网络工程设计的目标、工程范围和网络工程设计要求。重点知识：能根据网络用户的需求，确定客户有效完成工作所需的网络建设效劳和性能水平，网络工程集成的体系结构，网络工程设计规模与实施的步骤。1.1计算机网络工程设计根底1.2网络工程设计根本知识1.3计算机网络工程集成的体系结构1.4计算机网络工程设计过程模型1.5网络工程的组织1.6实践工程1.1计算机网络工程设计根底网络系统集成商和系统集成工程师作为网络系统集成工程的实施者和设计者，成为网络工程建设实践中的生力军，正不断与用户合作完成各种类型的网络系统集成工程。而计算机网络工程设计根底是网络系统集成工程师根底知识之一。计算机网络定义与分类

1、计算机网络定义一般认为，把地理位置不同、功能独立自治的计算机系统及数据设备，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件运行支持下，以实现信息交换和资源共享为目标的系统。从以上定义可以看出，计算机网络具有3个要素。〔l〕资源效劳〔2〕通信〔3〕协议1.1.3计算机网络组成和根本要素1、作为一个计算机网络必须具备以下三个要素：至少有两台以上具有独立操作系统的计算机，且相互间有共享资源的需求。两台〔或多台〕计算机之间要有通信手段将其互连。两台〔或多台〕计算机之间要有相互通信的规那么。2、计算机网络有关的根本术语1.2网络工程设计根本知识1.2.1网络工程设计概念网络工程设计是确保工程工程的顺利进行和工程实施的第一个环节。网络工程设计不是一件简单的事，事实上，设计师必须具备网络系统集成的根本知识，掌握网络工程方案设计与实施的步骤。网络系统集成即网络设备、网络操作系统与应用系统的集合、组合、一体化。1.2.2网络工程设计要求1、网络技术集成的要求2、网络产品集成的要求3、网络应用集成的要求4、网络工程投标书编写的要求

1.3计算机网络工程集成的体系结构1.3.1根本概念系统集成绝不是对各种硬件和软件的堆积，系统集成是一种在系统整合、系统再生产过程中为满足客户需求的增值效劳业务，是一种价值再创造的过程。不仅涉及各个局部的技术效劳，一个优秀的系统集成商更是注重整体系统的、全方位的无缝整合与规划。1.3.2网络环境支持平台环境支持平台是指为了保障网络平安、可靠、正常运行所必须采取的环境保障措施。主要内容包括机房和电源。1.3.3网络通信与效劳硬件支持平台1、网络传输根底设施2、网络通信设备3、网络效劳器硬件和操作系统4、网络协议5、外部信息根底设施的互联和互通1.3.4网络应用平台

1、数据库平台

2、Internet/Intranet根底效劳3、网络管理平台4、开发工具5、网络应用系统1.3.5网络平安平台网络平安的主要内容是防信息泄漏和防黑客入侵。主要措施如下：〔1〕在应用层，通过用户身份认证来授予他对资源的访问权，其手段是在网络中开通证书效劳器，或使用微软的证书效劳。平安级别最低。〔2〕在网络层，使用防火墙技术，分割内外网，使用包过滤技术，跟踪和隔离有不良企图者。平安级别中等。〔3〕在数据链路层，使用信道或数据加密传输技术来传送主要信息。但密钥可能被破译。平安级别较高。〔4〕在物理层，实施内外网物理隔离。平安级别最高，但谁也别想上Internet!常用于军方的网络。1.3.6用户界面1、客户/效劳器〔C/S〕平台界面2、Web平台界面3、图形用户界面〔GUI〕1.3.7选择平台与系统集成应考虑的因素对于系统集成，平台是支柱。平台的选型是一项专业跨度大，技术难度高的工作，关系到整个系统的成败。概括说来，正确进行平台选择的重要性表现在以下几点：有利于把握整个系统的投资方向有利于把握整个系统的技术开展方向有利于应用开发人员有效地积累技术优势。有利于引进先进的平台体系结构。有利于采用先进实用的开发工具。有利于平台与应用之间的整体集成。有利于进行广泛的技术交流和推广用户开发成果，提高投资效益及技术转化效益。1.3.7选择平台与系统集成应考虑的因素选择平台与系统集成时要考虑的因素有：作为平台的软硬件产品的功能与性能。用户单位的实际应用环境和应用需求。国内、国际MIS平台开展的主流。MIS系统总体设计人员采用的技术策略和实现手段。性能/价格比，技术支持，后援保证。用户的投资能力和技术水平。1.4计算机网络工程设计过程模型应用于网络建设工程的多个不同开发级别上。它可以用于考虑整个系统的宏观阶段，设计系统的中级阶段，甚至是某个设备的测试阶段。因此，可以先定义一个模式，然后在连续的更小规模上递归地应用它，来提供关于过程的理想化视图。。对于一个网络工程工程，不管使用了什么样的过程模型，所有的阶段----状态描述、问题定义、技术开发和方案综述，1.4.1网络建设工程的系统集成模型网络设计的系统集成模型

：该模型从系统级开始，接着是用户需求分析、逻辑网络设计、物理网络设计和测试。由于在其中的物理网络设计阶段，网络设计者通常是采用系统集成方法来设计实现物理网络的，因此将该模型称为网络设计的系统集成模型。

1.4.2网络系统集成的层次从系统集成的观点看，确定系统结构的工作包括设计实现适宜的环境平台、设计实现适宜的网络平台，设计实现适宜的信息平台，设计、确定开发或选用适宜的应用系统并加以实施的过程。〔1〕环境平台层〔2〕网络平台层〔3〕信息平台层1.4.3网络系统集成的原那么和方法1、实用性原那么2、先进性原那么3、可扩充、可维护性原那么系统局部功能考虑采用参数定制及生成方式以保证其具备普遍适应性。局部功能采用多种处理选择模块以适应管理模块的变更。系统提供通用报表及模块管理组装工具，以支持新的应用。1.4.3网络系统集成的原那么和方法4、可扩充可靠性原那么提高系统可靠性有很多途径和专门技术，如下方法可供参考对数据进行完善备份，如进行日备份、周备份；注意数据异地备份，以防止火灾和其他自然灾害或人为破坏。对设备进行备份，发现损坏设备能有备件及时进行更换。对关键设备如重要的效劳器及网络设备应有具有容错功能，选用双机备份或双机热备份〔对不能中断的效劳〕技术、群集〔Cluster〕技术等。应用网络管理技术严格监控系统、设备和应用系统的运行和操作。5、平安性原那么6、经济性原那么7、一把手负责原那么8、网络系统集成的方法1.4.4网络系统工程集成的工作内容和实施步骤网络系统集成实施的具体内容按照每个工程的不同而不同。一般包括：〔1〕需求分析。了解用户建网需求，或用户对原有网络升级改造的要求。主要包括应用类型、物理拓扑结构、带宽要求、流量特征分析等。〔2〕技术方案设计。确定网络主干和分支采用的网络技术、传输介质和拓扑结构排列，网络资源配置，接入外网的方案等。〔3〕产品选型。根据技术方案，进行设备选型。包括网络设备选型和效劳器设备选型。〔4〕网络设计。根据产品选型，进行网络细化设计。1.4.4网络系统工程集成的工作内容和实施步骤〔5〕系统设备、产品的采购及进口代理。〔6〕综合布线系统与网络工程施工。综合布线系统设计、组织施工、网络设备的互联与调试等。〔7〕软件平台配置。确定网络根底应用平台方案，网络操作系统、数据库系统、网络根底效劳系统的安装配置。〔8〕网络系统测试。包括网络设备测试、综合布线系统测试和网络运行测试。〔9〕应用软件开发。根据用户要求做，也可以外购，并在外购软件根底上做二次开发。当然这是可选项，约半数以上的系统集成商不做软件。这要看用户的要求和他们对系统集成概念的理解。1.4.4网络系统工程集成的工作内容和实施步骤〔10〕用户培训。分3种对象进行，即领导、网络和数据库管理员和网络业务用户。〔11〕网络运行技术支持。在网络工程完成后，根据双方协议执行，技术支持是有偿的，一般不超过1年，最多不超过3年。〔12〕其他产生各类技术文档，协助用户验收鉴定等。系统集成实施的步骤如图下所示。1.4.5网络系统集成商的选择1、网络系统集成商应具备的条件具有完成网络系统集成效劳的能力和实力具有一支从事网络系统集成的高水平的技术队伍具备完成网络系统集成任务的开发调试环境及设备具有完成网络系统工程建设的经验和业绩具有充足的资金支持在行业内有一定的信誉1.4.5网络系统集成商的选择2、系统集成商的类型独立的系统集成商合作的系统集成商3、系统集成商的组织结构

1.4.5网络系统集成商的选择4、网络集成商成员角色的职责及要求工程经理系统分析员工程设计员综合布线员系统集成员程序设计员工程测试员1.5网络工程的组织1.5.1组织方式和组织机构组织方式组织机构网络工程监理网络工程监理的主要内容包括以下几方面。〔1〕帮助用户做好需求分析深入了解企业的各个方面，与企业各级人员共同探讨，提出切实的系统需求。1.5网络工程的组织〔2〕帮助用户选择系统集成商好的系统集成商应：持有?计算机信息系统集成资质证书?；有较强的经济实力和技术实力；有丰富的系统集成经验；有完备的效劳体系；有良好的信誉。〔3〕帮助用户控制工程进度〔4〕严把工程质量关1.5.3网络工程实施1、网络工程方案设计的主要步骤①用户网络应用原始问题的表达。②重新定义用户的需求问题。③了解用户网络系统建构的现有条件。④网络工程技术人员脑力激荡〔好的灵感、思考不受制约、思路连接有序、大胆思考、畅所欲言〕各种可能的解决方案。⑤选择最可行的解决方案。⑥检查网络建构问题的界定。⑦重新界定问题并增补方案。⑧如有必要，再次脑力激荡。⑨反复重做，直到解决问题为止1.5.3