计算机网络设计和支持教案

计算机网络设计和支持教案2011～2012学年第四学期主讲教师任松教师单位电信工程系电信教研室课程性质必修课计划学时及学分72学时4学分主教材计算机网络设计和支持授课班级09级网络1班

学期授课计划一、课程开设的目的通过教与学使学生了解如何收集客户需求、据此确定所需的设备和协议以及创建能够满足客户需求的网络拓朴二、课程培养目标使学生掌握计算机网络设计的相关技术三、课程授课计划表周别/学时授课内容（章/节/目）教学目标重点难点授课方式授课场所第1周（共4学时）第一章/1-4节使学生掌握网络设计、层次型网络设计的优点、网络设计方案重点：层次型网络设计PPT讲解多媒体教室第2周（共4学时）第二章/1-7节使学生掌握CISCO生命周期、网络需求分析、方案征求函和报价寻求函重点：需求分析PPT讲解多媒体教室第3周（共4学时）第三章/1-6节使学生掌握现有网络的优点和弱点、根据客户需求选择合适的硬件和软件、创建网络设计需求文档重点：网络设计需求文档PPT讲解多媒体教室第4周（共4学时）第四章/1-5节使学生掌握如何确定项目成功的标准、各种应用程序对网络设计的影响、如何确定网络设计的带宽需求重点：确定网络设计的需求PPT讲解多媒体教室第5周（共4学时）第五章/1-5节使学生掌握分析业务目标和技术需求、如何设计园区网的接入层、分布层和核心层、如何设计WAN连接模块以支持远程工作人员重点：核心层、分布层和接入层的设计PPT讲解多媒体教室第6周（共4学时）第六章/1-6节使学生掌握如何做物理和逻辑网络需求分析、选择合适的IP编址方案、选择路由选择协议和制定路由策略、如何实现IPV6重点：IP编址方案PPT讲解多媒体教室第7周（共4学时）第七章/1-4节使学生掌握：如何制定测试计划、对网络升级进行模拟或原型测试、找出设计方案中的风险和弱点重点：测试计划方案PPT讲解多媒体教室第8周（共4学时）第八章/1-4节使学生掌握：建立WAN连接的组件和技术、帧中继连接的组件和配置、检验WAN和远程工作人员连接的测试重点：WAN连接技术PPT讲解多媒体教室第9周（共4学时）第九章/1-4节使学生掌握：制作物料单、规划实施时间表、网络合同和演示网络升级方案重点：网络合同和网络升级方案PPT讲解多媒体教室第10周（共4学时）第十章/1-4节使学生掌握：有帮助的工作资料、网络书籍、网络网站等学习资源、学习后的简历、面试和入职前的准备重点：自主学习方法和资源PPT讲解多媒体教室第11周（共4学时）实验一需求分析使学生掌握掌握网络需求分析重点：需求分析上机计算机实验室第12周（共5学时）实验二建设任务分析使学生掌握建设任务分析重点：建设任务分析上机计算机实验室第13周（共5学时）实验三网络拓朴图使学生掌握VISIO制图软件重点：网络拓朴图绘制上机计算机实验室第14周（共5学时）实验四地址规划使学生掌握地址规划方法重点：地址规划表上机计算机实验室第15/16周（共5学时）实验五设备选型使学生掌握层次型设备选型重点：设备选型上机计算机实验室第17周（共4学时）考前串讲全书十章理论知识点重点：全书十章重难点理论讲解多媒体教室第18周（共4学时）闭卷考试单元教学方案课次序号：1一、课题：网络设计概念简介二、课型：理论课三、目的要求：=1\*GB1⒈掌握…………网络设计=2\*GB1⒉熟悉…………层次型网络设计的优点=3\*GB1⒊了解…………网络设计方案四、重点、难点：重点：层次型网络设计五、教学方法及手段：多媒体授课和上机六、教学进程教学内容：=1\*GB1⒈…………网络设计基础知识设计优秀网络的步骤：确认业务目标和技术需求确定满足第上一步的需求所需的功能评估网络就绪程度制定解决方案和现场验收测试计划制定项目计划基本的设计目标：可扩展性、可用性、安全性、易于管理网络设计方法：确定网络需求描述现有网络设计网络拓朴和解决方案=2\*GB1⒉…………核心层设计的考虑因素核心层的目标：提供100%的正常运行时间最大限度地提高吞吐量支持网络增长核心层技术：融路由选择和交换功能于一身的路由器或多层交换机冗余和负载均衡高速和聚合链路扩展性良好且会聚速度快的路由选择协议防止故障：双电源和双风扇基于机箱的模块化设计额外的管理模块=3\*GB1⒊…………分布层的设计考虑因素分布层的路由选择：过滤和管理数据流实施访问控制策略向核心层通告路由前对路由进行汇总防止接入层故障或中断影响核心层在接入层VLAN间进行路由选择在分布层组建冗余网络4.…………接入层设计的考虑因素接入层物理考虑因素、配线间、接入层融合网络的影响、接入层的可用性需求方便管理的设计考虑因素：命名结构VLAN架构数据流模式优先级策略保护接入层网络设备：设置强密码使用SSH来管理设备禁用未用的端口5.…………服务器群和安全保护服务器群使其免受攻击：防火墙LAN交换机安全功能基于主机和基于网络的入侵检测和防范系统负载均衡器网络分析和管理设备高可用性：实现冗余、虚拟化6.…………无线网络设计的考虑因素物理网络设计逻辑网络设计WLAN接入的独特考虑因素：开放的访客访问安全的员工访问有关无线访问的其他最佳实践7.…………支持WAN和远程办公人员企业边缘的设计考虑因素：带宽成本、QOS、安全性、远程接入教学环节：多媒体教室时间分配：４节七、作业：1-2，1-3八、参考资料：CCNA实验指南手册九、课后分析：教学后记单元教学方案课次序号：2一、课题：收集网络需求二、课型：理论课三、目的要求：=1\*GB1⒈掌握…………CISCO生命周期=2\*GB1⒉熟悉…………网络需求分析=3\*GB1⒊了解…………方案征求函和报价寻求函四、重点、难点：重点：需求分析五、教学方法及手段：多媒体授课和上机六、教学进程教学内容：=1\*GB1⒈…………CISCO生命周期服务简介准备阶段、规划阶段、设计阶段、实施阶段、运营阶段、优化阶段=2\*GB1⒉…………销售过程方案征求函、报价寻求函、参加投标前会议客户经理的职责：实现指定的销售和收入目标将有关新产品或技术的信息传达给客户和潜在客户领导当地销售、服务和支持团队对销售和支持项目做出规划和预算根据客户的请求，提供提案、演示、报价和信息商谈和维护销售、服务合同售前系统工程师的职责：评估客户现有的网络判断网络升级或扩容能否满足技术需求确保提议的改进能集成到现有的客户网络中测试并评估提议的解决方案网络设计人员的职责：分析客户的目标和约束条件、从而确定新设计的技术需求评估目前安装的网络选择能够满足网络需求的技术和设备绘制示意图，指出各种网络设备和服务的位置以及互联情况设计并监管概念验证测试协助客户经理制作演示文稿售后现场工程师的职责：协助安装和验收测试支持和组织组件和系统的故障排除解决客户遇到的技术问题为客户提供培训，并协助管理和配置设备3.…………设计前的准备工作同客户全作、明确客户4.…………确定技术需求和约束条件技术需求：改善网络的可扩展性提高网络的可用性和性能增强网络的安全性简化网络管理和支持确定约束条件：预算公司政策时间安排人员5.…………确定易管理性方面的设计考虑因素网络管理架构组成：网络管理系统网络管理协议受管设备管理代理管理信息教学环节：多媒体教室时间分配：4节七、作业：2-1，2-3、2-3八、参考资料：CCNA实验指南手册九、课后分析：教学后记单元教学方案课次序号：3一、课题：确定现有网络的特征二、课型：理论课三、目的要求：=1\*GB1⒈掌握…………现有网络的优点和弱点=2\*GB1⒉熟悉…………根据客户需求选择合适的硬件和软件=3\*GB1⒊了解…………创建网络设计需求文档四、重点、难点：重点：网络设计需求文档五、教学方法及手段：多媒体授课和上机六、教学进程教学内容：=1\*GB1⒈…………编写有关现有网络的文档绘制网络示意图：确定设计目标是否现实和可行确定现有网络能否满足可扩展性、可用性、安全性和易于管理性需求确定新设备、基础设施和新服务的集成位置确保新旧网络设备、介质和功能可以协同工作绘制网络示意图绘制逻辑架构示意图绘制模块示意图=2\*GB1⒉…………更新现有CISCOIOS研究当前安装的CISCOIOS软件：设备的型号和类型安装的内存接口和插槽可选的模块当前的IOS软件版本和文件名选择合适的CISCOIOS映像下载并安装CISCOIOS软件3.…………升级现有硬件研究硬件功能、研究选配硬件、安装选配硬件4.…………实施无线现场勘察前往客户现场、物理网络的考虑因素、规划无线现场勘察、实施无线现场勘察5.…………编写网络设计需求文档包含的几部分：项目的总体目标项目范围网络需求网络的相关状态教学环节：多媒体教室时间分配：4节七、作业：3-1，3-2、3-33-4八、参考资料：CCNA实验指南手册九、课后分析：教学后记单元教学方案课次序号：4一、课题：确定应用程序对网络设计的影响二、课型：理论课三、目的要求：=1\*GB1⒈掌握…………如何确定项目成功的标准=2\*GB1⒉熟悉…………各种应用程序对网络设计的影响=3\*GB1⒊了解…………如何确定网络设计的带宽需求四、重点、难点：重点：确定网络设计的需求五、教学方法及手段：多媒体授课和上机六、教学进程教学内容：=1\*GB1⒈…………确定网络应用程序的特征最终用户基于两点评价应用程序的性能：可用性、响应速度各种应用程序的特征：应用程序在网络中的工作方式应用程序的技术需求应用程序如何彼此交互收集信息：组织提供的信息、网络审计、数据流分析、CISCOIOS软件嵌入工具、CISCOIOSNETFLOW应用程序特征对网络设计的影响=2\*GB1⒉…………常见的网络应用程序（1）事务处理应用程序（2）实时流式应用程序（3）文件传输和电子邮件应用程序（4）HTTP和WEB应用程序（5）MICROSOFT域服务3.…………服务质量简介用户根据两个标准来评价服务质量：网络响应其请求的速度应用程序的可用性数据流队列：QOS机制硬件和软件队列使用数据流队列实施QOS优先级和数据流管理：高优先级分组中优先级分组普通优先级分组低优先级分组可在哪些地方实现QOS：第二层设备第三层设备分类和标记4.…………语音和视频方案融合网络的考虑因素：实时数据流事务性数据流流式数据流批量数据流WEB内容IP电话解决方案的需求：电源和容量规划确定相互争用资源的数据流为IP电话解决方案选择组件IP电话解决方案组件：IP电话网关多点控制单元呼叫代理应用程序服务器视频端点软件电话远程工作人员站点WAN连接方式：异步拨号ISDNBRI电缆调制解调器DSL无线和卫星VPN5.…………编写应用程序和流文档流量控制、应用程序流绘制内部流示意图、绘制进出远程站点的流示意图、绘制外部流示意图、绘制外联网流示意图教学环节：多媒体教室时间分配：4节七、作业：4-54-6八、参考资料：CCNA实验指南手册九、课后分析：教学后记单元教学方案课次序号：5一、课题：制定网络设计方案二、课型：理论课三、目的要求：=1\*GB1⒈掌握…………分析业务目标和技术需求=2\*GB1⒉熟悉…………如何设计园区网的接入层、分布层和核心层=3\*GB1⒊了解…………如何设计WAN连接模块以支持远程工作人员四、重点、难点：重点：核心层、分布层和接入层的设计五、教学方法及手段：多媒体授课和上机六、教学进程教学内容：=1\*GB1⒈…………分析需求分析业务目标和技术需求：列出新设计必须实现的业务目标确定为实现业务目标需要进行的改进或扩容确定实现每项改进所需的技术确定如何在设计中满足每项技术需求确定最终的设计方案中必须包含哪些设计要素=2\*GB1⒉…………网络设计折中考虑因素：网络成本实现难度将来的支持需求3.…………选择合适的LAN拓朴设计接入层拓朴、设计分布层拓朴、设计核心层拓朴、制定LAN逻辑网络设计方案4.…………设计WAN及支持远程办公人员确定远程站点的连接：向远程站点提供服务新增WAN连接帧中继连接类型定义数据流模式和应用程序支持：访问电子商务和数据库服务IP电话视频监视5.…………设计无线网络统一无线网络架构组成：LAP无线LAN控制器无线控制系统安全服务语音服务定位服务访客接入可扩展性可用性安全性易于管理性6.…………加入安全性基础设施保护、安全连接、检测和防范缓解威胁、实现安全服务、使用集成服务教学环节：多媒体教室时间分配：4节七、作业：5-15-35-45-5八、参考资料：CCNA实验指南手册九、课后分析：教学后记单元教学方案课次序号：6一、课题：在网络设计中使用IP编址方案二、课型：理论课三、目的要求：=1\*GB1⒈掌握…………如何做物理和逻辑网络需求分析=2\*GB1⒉熟悉…………选择合适的IP编址方案、选择路由选择协议和制定路由策略=3\*GB1⒊了解…………如何实现IPV6四、重点、难点：重点：IP编址方案五、教学方法及手段：多媒体授课和上机六、教学进程教学内容：=1\*GB1⒈…………设计合适的IP编址方案IP编址方案要实现的目标：防止地址重复提供和控制访问监视安全和性能支持模块化设计支持使用路由汇总的可扩展解决方案IP编址方案的特征：路由选择稳定性服务可用性网络可扩展性网络模块化设计IP编址方案使用：变长子网掩码无类域间路由选择=2\*GB1⒉…………制定IP地址和命名方案（1）在分配地址前规划编址方案（2）为大扩容预留空间（3）从核心网络的汇总地址开始，向边缘逐步推进（4）确定需要静态地分配地址的计算机和设备（5）确定实现动态编址的位置和方法3.…………IPV4和IPV6IPV6的改进：移动性和安全性报头更简单地址格式从IPV4过渡到IPV6：双协议栈隧道代理和转换教学环节：多媒体教室时间分配：4节七、作业：6-16-36-46-5八、参考资料：CCNA实验指南手册九、课后分析：教学后记单元教学方案课次序号：7一、课题：建立园区网原型二、课型：理论课三、目的要求：=1\*GB1⒈掌握…………如何制定测试计划=2\*GB1⒉熟悉…………对网络升级进行模拟或原型测试=3\*GB1⒊了解…………找出设计方案中的风险和弱点四、重点、难点：重点：测试计划方案五、教学方法及手段：多媒体授课和上机六、教学进程教学内容：=1\*GB1⒈…………建立原型以验证设计两种方法测试网络设计组建原型网络：原型网络只包含测试特定功能所需的网络部分，原型网络和现有网络是隔离的安装试点网络：试点是指使用现有网络的一部分测试新功能制定测试计划：简介设备设计和拓朴图测试描述测试过程预期结果和成功标准实际结果和结论附录找出设计中的风险和弱点：单点故障大型故障域潜在的瓶颈可扩展性有限现有人员的能力=2\*GB1⒉…………建立LAN原型确定LAN设计满足的目标和需求制定测试计划：要确定运行的测试类型要确定为执行测试而必须组建的网络规模要确定如何判断测试的成败找出风险和弱点：网络的接入层没有冗余只通过一家ISP连接INTERNET到WAN和INTERNET的带宽有限配线间的光纤连接有限3.…………建立服务器群原型确定服务器群的目标和需求制定测试计划验证选择的设备和拓朴验证安全计划找出风险和弱点 教学环节：多媒体教室时间分配：4节七、作业：7-17-2八、参考资料：CCNA实验指南手册九、课后分析：教学后记单元教学方案课次序号：8一、课题：建立WAN原型二、课型：理论课三、目的要求：=1\*GB1⒈掌握…………建立WAN连接的组件和技术=2\*GB1⒉熟悉…………帧中继连接的组件和配置=3\*GB1⒊了解…………检验WAN和远程工作人员连接的测试四、重点、难点：重点：WAN连接技术五、教学方法及手段：多媒体授课和上机六、教学进程教学内容：=1\*GB1⒈…………建立远程连接原型用3种方法测试远程连接设计：模拟软件使用模拟链路的原型测试实际环境中的试点测试=2\*GB1⒉…………建立WAN连接原型3.…………建立远程工作人员支持原型教学环节：多媒体教室时间分配：4节七、作业：8-3八、参考资料：CCNA实验指南手册九、课后分析：教学后记单元教学方案课次序号：9一、课题：演示和实施网络设计二、课型：上机三、目的要求：=1\*GB1⒈掌握…………制作物料单=2\*GB1⒉熟悉…………规划实施时间表=3\*GB1⒊了解…………网络合同和演示网络升级方案四、重点、难点：重点：网络合同和网络升级方案五、教学方法及手段：多媒体授课和上机六、教学进程教学内容：=1\*GB1⒈…………汇集现有的提案信息组织现有信息：执行摘要网络需求当前的网络环境物理设计提案逻辑设计提案实施计划成本估算=2\*GB1⒉…………制定实施计划确定最佳的安装方法：全新安装分阶段安装全面更换3.…………规划安装4.…………制作并演示提案教学环节：多媒体教室时间分配：4节七、作业：9-4八、参考资料：CCNA实验指南手册九、课后分析：教学后记单元教学方案课次序号：10一、课题：综合应用二、课型：上机三、目的要求：=1\*GB1⒈掌握…………有帮助的工作资料=2\*GB1⒉熟悉…………网络书籍、网络网站等学习资源=3\*GB1⒊了解…………学习后的简历、面试和入职前的准备四、重点、难点：重点：自主学习方法和资源五、教学方法及手段：多媒体授课和上机六、教学进程教学内容：=1\*GB1⒈…………寻找合适的网络职位评估自已的技能和优点调查有哪些与自已的优点相符的职位编写简历向潜在雇主发送简历，并通过在线求职网站发