计算机软件工程硕士高级计算机网络

计算机科学系

杨寿保

syang@

202.38.64.ll/-syang

2007-9-21

关于本课程

•不讲复杂的网络协议和层次，少讲网络理论，着重网络工程

设计和方法的学习。

•从现在开始讲60学时，估计08年1月中结束。

♦考查方式有平时作业和练习（约占40%）,加上期末考试

60%o

♦教材采用陈鸣博士的“网络工程设计教程”

•参考书有很多：

ComputerNetworks,FourthEdition,AndrewS.Tanenbaum,PrenticeHall,

■2003,清华大学出版社，计算机网络第4版英文影印本和中译本

-计算机网络-用自顶向下方法描述Internet特色（第三版），James

F.Kourose,KeithW.Ross著，陈鸣译，机械工业出版社，2005.6.

2陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

d翁网里但图

解放军理工大学

&挥自动化学院教授

陈鸣博士

本课程主要内容

1.网络工程概述

2.网络需京寂^

3.网络设计的基本构件

4.网络设计中的广域网和接入网

5.逻辑网络设计：拓扑、地址和选路■

6.逻辑网络设计：管理和安全

7.物理网络设计：结构化布线系统和机房

8.物理网络设计：设计LAN和企业网

9.网络测试、排错和性能优化

陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

教材

网络工程设计教程

系成法

陈鸣编著

北京希望也子出版社，2002年9月

5陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

但）编辑迎）查看9收藏⑷工具复）帮助但）

后退，。-叵I囹心户般☆收藏夹€＞氏.&，J徼❷❷M2

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北京希望

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书盘搜索器名称：网络工程设计教程——系统集成方法

盘名称7编号：3819定价：¥的826.10元

ISBN7-900101-51-9开本：16开平装

著译：陈呜页数：368

日期：2002年9月第1版EP刷：黑白

•本书目录E啜：5000介质：1本书

'内容提要状态：现货

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最末本3819网络工程设计教程一一系统集成方法

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T客户直录内容提要

本书是“新世纪网络技术系列教材”之一，该系列教材由网络技术主干课程教材组成，分别是《网络原理与技术

教程》、《网络工程设计教程》、《网络程序设计教程》、《网络管理技术教程》、《网络安全技术教程》、

《网络分布式计算》和《网络协议工程》.本系列教材可供本科、高职高专网络专业、计算机专业和相关1T专业

根据网络课程的设置情况选用.本书介绍了一种从系统集成角度设计计算机网络的方法。作者从多年从事计算机

网络教学和设计大、中、小型网络实践经验出发，注重本书的系统性和实用性，合理蛆纨有关各种网络工程设计

的内容.作者不仅介绍了许多网络设计方面的知识与技巧，而且力求从原理上提炼出适合网络工程设计规律性的

受西，使读登易于接受竺象的受念史深奥的知竺，能够满足目前读者对网络工程里计教材呼虽称需全本书分为

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同一作者更多作尻%•，用络工程设计教程:系统集成方法

【陈鸣】

作者：陈呜编著

更多〉〉出版社：北京希望电子出版社出版日期：20Q2-9-1

ISBN：790010151字数：528000

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内容提要：

本书是“新世纪网络技术系列教材”之一，该系列教材由网络技术主干课程教材娟成，分别

是《网络原理与技术教程》、《网络工程设计教程》、《网络程序设计教程》、《网络管理技术

教程》、《网络安全技术教程》、《网络分布式计算》和《网络协议工程》,本系列教材可供本

科、高职高专网络专业、计算机专业和相关IT专业根据网络课程的设置情况选用。本书介绍了

一种从系统集成角度设计计算机网络的方法.作者从多年从事计算机网络教学和设计大、中、小

型网路卖钱经垃出发，注重本书的系统性和实用性，合理组织有去各种网络工程设计的内容.作

.Internet

教材的出发点

•根据结构、规模和用途的不同，网络系统差

异可能很大。这就是一个网络系统的解决方

案可能并不适用其他场合的原因

•网络工程作为一门科学，是有规律可循的，

总有一些经验教训可供利用

•从探讨网络系统的基本概念和建设网络信息

系统的基本方法出发，力图从工程实践的经

验教训中总结出一些反映网络设计领域的客

观规律

8陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

“系统集成”是本课程的出发点

•根据系统的应用需求，关注系统的总体功能

和特性，再选用各种合适的部件来构造或定

制所需要的网络信息系统

•根据系统对网络设备或部件的要求，选用具

［有最为合适的工作机制的设备；同时仅需要

［关注各种设备或部件的外部特性即接口，而

忽略这些设备或部件的内部技术细节

陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

该书的目标

・着重讲解用系统集成方法进行网络工程设计

的原理和基本方法

•网络工程设计方法以TCP/IP网络为蓝本

•提供一本运用系统集成的方法来分析、设计

和维护网络系统的教科书

•读者是企业或机构的信息技术主管或网络系

统设计师或这样角色的候选者

10陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

学习前提

・本课程内容综合性强，涉及领域广，

I学习难度大

•需要修过本科《计算机网络》课程或

类似课程

・希望大家加强讨论和实践，掌握设计

思路、基本方法，理解重要案例

11陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

解放军理工大学

挥自动化学院教授

陈鸣博士

本讲要点

行1.概念

2.过程模型

3.系统集成

4.质量标准的概念

5.文档管理

6,用Project管理项目

7,应注意的问题

13陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

本讲目的

•定义用系统集成方法进行计算机网

络工程设计所涉及的一些基本概念

和方法。

14陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

网络工程定义

⑴将系统化的、规范的、可度量的方法应用于

网络系统的设计、建造和维护的过程，即将

工程化应用于网络系统中。

⑵对(1)中所述方法的研究。

•任何工程方法必须以有组织的质量保证为基础

•全面的质量管理和类似的理念刺激了过程的不断改

进，正是这种改进导致了更加成熟的网络工程方法

的不断出现

•网络工程的核心就是对于网络质量的关注

15陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

网络工程层次

•网络工程是一种层次化的技术，它的基

础是过程层

工具

方法

过程

质量焦点

16陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

本讲要点

1.概念

2.过程模型

3.系统集成

4.质量标准的概念

5.文档管理

6.用Project管理项目

7,应注意的问题

17陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

网络工程过程模型

•工程是对技术实体的分析、设计、建造、验证和

■管理

•本书关注的技术实体是基于TCP/IP的计算机网络

系统

18陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

基本概念

•1与网络工程有关的工作可分为三个阶段：问题定义、

技术设计、测试验证

-定义阶段——“做什么”

-设计阶段—“如何做”

I-测试阶段——“做的如何”

19陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

定义阶段

•网络系统设计者要

I-弄清网络系统要支持的业务

I-要完成什么样的功能和性能

-有什么样的系统行为

-有什么样的约束

-确认一个系统成功的标志是什么

•定义过程的三个主要任务

-分析网络应用目标（2.1节）

1-分析网络应用约束（2.2节）

-分析网络通信特征（2.4节）

20陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

设计阶段

■-建立逻辑模型，为用户提供参照物（逻辑设计）

I•确定网络拓扑形式（5.1节）

•规划网络地址（5.2节）

•选择适当的选路协议（5.3节）

•网络管理（第6章）和网络安全（第7章）设计

I.选择技术和设备，采用系统集成的工程方法来实

现系统（物理设计）

I♦结构化布线系统（8.1节）

・机房和电源（8.2节）

•为局域网或园区网选择技术和设备（8.3节）

•为企业网选择技术和设备（8.4节）

21陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

测试阶段

•在测试过程中，要

I-编写并实现测试计划

I-建立原型系统或实验系统

I-验证网络设计

I-编写网络设计文档

［如测试结果表明有性能问题，就要更新设计

I-更新设计构成了逐步求精的循环过程

陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

网络循环解决过程

•所有网络工程可看成一个问题的循环解决过

［程，包括四个阶段：

I-状态描述：事务的当前状态

I-问题定义：要解决的特定任务

-技术开发：通过应用某些技术来解决问题

I-方案综述：提交结果（如文档、方案、新系统）

陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

网络设计的系统集成模型

•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

循环一线性化

•该模型支持带有反馈的循环，但将该模型视

为严格线性关系可能更易于处理

•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

•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

26陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

术语：企业网

•企业网是为企业提供信息传递和资源共享的

［计算机网络，它通常包括若干局域网(LAN)

•IEEE定义

-“企业网是一个连接企业通信、处理和存储资源

的企业范围的网络，它使得这些资源对于分布于

企业范围内的用户可用力。

•本书中与企业网相联系的“企业”一词为泛

指

27陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

本讲要点

11.概念

2.过程模型

招3.系统集成

4.质量标准的概念

5.文档管理

6.用Project管理项目

7,应注意的问题

28陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

系统集成

•系统

I-为实现某一目标而形成的一组元素的有机结合

•系统集成

H—系统本身有可作为一个元素参与多次组合

•系统集成是一种目前常用的实现较复杂工程的方法

-现代汽车工业

.-航天飞机

・“系统集成”既是一种重要的工程建设思想，也是

一种解决问题的思想方法论

29陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

系统集成的好处

•较高的质量水准

I-选择有一流技术水平和质量鉴别体系资质的系统集成商

•系统建设速度快

I-由多年从事系统集成的专家和配套的项目组进行集成，

有畅通的设备进货渠道，富有处理用户关系的经验，能

加快系统建设速度

•爻钥匙解决方案

-全权负责处理所有的工程事宜，使用户能够圈注意力放

在系统的应用要求上

・标准化配置

-采用它成熟和稳妥的方案，由于系统集成商承担的系统

存在的共性，使得系统维护及时和成本较低

I陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

网络信息系统集成的层次

环境平台层

•在设计和实施网络平台前，需要考虑计算机

I网络到达的楼宇的结构化布线系统和机房、

[电源等的环境问题

•环境平台设计问题

]—包括结构化布线系统、网络机房系统的设计和供

电系统的设计等内容

32陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

网络平台层

•网络平台目前一般应采用TCP/IP技术

I-在信息高度集中的场所建立局域网

-局域网之间形成专用Intranet

H-该Intranet与Internet相连或通过Internet形成Extranet的问题

•采用子网互连结构的网络拓扑形式

I-可使网络具有更可靠、更安全、扩展性及交互性更强的

I特点，它的成本也非常经济

I-应选用成熟的网络操作系统

选用适当的服务器、网络通信设备

33陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

信息平台层

•信息平台层主要采用数据库技术、Web技术、

电子邮件技术、群件技术、网管技术和分布

式处理等技术

I-直接为用户提供多种Internet/Intranet的通用服务

—为应用程序的开发提供了支撑平台，使用户专用

系统的开发工作更为快捷、可靠

-Internet/Intranet软件都能屏蔽各种系统内部的差

异而使系统接口符合标准

34陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

应用程序层

•应用系统体现了网络信息系统的存在价值

•应根据用户应用需求尽可能选用成熟的商品

•如不能找到满足需求的应用程序，则应考虑

由自己或委托他人进行精心设计和实现

35陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

系统集成模型的指导作用

•系统集成四层模型是总结大量的网络信息系统工程

［经验后，经过分析提升提出来的，较全面地覆盖了

完成设计和管理实施网络信息系统的全过程

•该模型与实际工作的主要过程一致，简明、易操作

•按照此系统集成四层模型来规划和设计网络信息系

统，便于划分子系统和确定接口参数，便于管理和

控制网络信息系统的质量，使网络信息系统成为有

机的整体，更有效地实现网络信息系统的应用目标

36陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

系统集成的特点

•充分关注接口规范

I-系统集成的技术关键不是具体产品设备的研究开发，而

是解决产品、设备之间的接口问题

•协调与优化系统

I-系统整体协调和优化VS.局部性能

•重视工程规范和质量管理

I-以科学化、系统化、规范化的管理手段实现系统工程

•建立良好的客户关系

I-成败主要取决于三个因素：技术、管理和客户关系

37陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

系统集成的原则

•实用性原则

•先进性原则

•可扩充、可维护性原则

•可靠性原则

•安全性原则

•经济性原则

•一把手负责原则

38陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

本讲要点

1.概念

2.过程模型

3.系统集成

.4.质量标准的概念

5.文档管理

6.用Project管理项目

7,应注意的问题

39陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

ISO9000国际标准

①术语标准

ISO8402

④标准选用与实施指南②质量保证标准③质量管理

标准

ISO9000ISO9001设计、开发、生产、安ISO9004

-1指南

-1选择与使用装和服务-2服务指南

-2实施ISO9002生产、安装和服务-3流程性材料

-3计算机软件ISO9003最终检验和试验-4质量改进

-4可信件大纲

⑤支持性技术标准

ISO10005质量计ISOISO10012ISO10013质

审

划10011-1-1测量设备量管理

ISO10007技术状-2审核员

态一3审核管理-2测量过程

质量管理分为3类

•质量检验型管理

-是一种粗放型的初级质量管理。挑出不合格品，对其进

行报废和修理处理，对产品质量形成过程中产生的瑕疵

或缺陷处于失控状态

•全面质量管理

I-把质量管理延伸至市场调研、研究发展、质量设计、原

材料管理、质量保证以及售后服务等领域。从全过程控

制和企业全员努力两方面来保证产品质量，其本质是生

产者主导型的质量管理

•质量鉴别

I-在全面质量管理基础上形成的质量管理手段，这是立足

于用户需求，买方主导型质量管理，它具有国际通用性

41陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

本讲要点

L概念

2.过程模型

3.系统集成

4,质量标准的概念

b5.文档管理

6,用Project管理项目

7,应注意的问题

陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

网络设计的文档管理

•文档指某种数据管理概要和其中所记录的数据

•文档是系统的一部分

•系统文档的编制在网络工程工作中占有突出的

地位和一定的工作量

•高质量、高效率地开发、分发、管理和维护文

档对于充分发挥系统效率有着重要的作用

•文档编制：自然语言、（半）形式化语言、各类

图形和表格

•文档由人或计算机书写（生成）或阅读（识别）

43陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

文档的作用

•提高系统设计过程中的能见度。把设计过程中发

生碣时间以某种可阅读的形式记录在文档中。管

理人员可将有关记载作为检察系统设计进度和设

计质量的似癌

•提高设计效率。开发人员基于文档，能对各阶段

工作进行周密思考、全盘权衡，从而减少返工。

可在开发早期发现错误和不一致，便于加工纠正

•作为设计人员在一定阶段的工作成果和结束标志

•记录设计过程中的有关信息，便于协调以后的系

统设计、使用和维护

•提供对系统的运行、维护和培训的有关信息

•便于潜在用户了解系统的性能、性能等各项指标

44陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

文档的分类（续）

•基于系统生存期方法，将系统从形成概念开

始，经过开发、使用和不断增补修订，直到

最后被淘汰的整个过程应提交的文档可归于

以下13种

可行性研究报告—操作手册

项目开发计划—测试计划

系统需求说明书—测试分析报告

数据要求说明书—设计进度月报

概要设计说明书一项目设计总结报告

详细设计说明书—维护修改建议

用户手册

45陈鸣：网络工程与设计解放军理工大学指挥自动化学院

-

-软件

^阶段可行性研究与计划

硬件安系统集

需求分

系统设

舟发运行

装调试

析

维护

计

成与测

文档

可行性研究报告文

项目开发计划档

与

系统需求说明书系

数据要求说明书统

►

测试计划生

•存

概要设计说明书

-------------►期

详细设计说明书关

------------