第一章網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計實用教程

網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計實用教程編著：劉昭斌、曹鈞堯、譚方勇教學(xué)提示：本章概要介紹網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計的基本知識和網(wǎng)絡(luò)工程體系結(jié)構(gòu)。要求了解網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計基本知識，初步掌握網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計要求、網(wǎng)絡(luò)工程的體系框架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)工程方案設(shè)計與實施的步驟以及成為合格的網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計與系統(tǒng)集成商的基本要求。包括計算機網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計中所涉及到的基本概念、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的概念、方法和內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程與設(shè)計的步驟和原則、網(wǎng)絡(luò)工程體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計過程模型與網(wǎng)絡(luò)工程的組織。教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生掌握了解網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的內(nèi)容，掌握網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的方法和步驟。能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶的需求，確定客戶有效完成工作所需的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)服務(wù)和性能水平，明確網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計的目標(biāo)、項目范圍和網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計要求。重點知識：能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)用戶的需求，確定客戶有效完成工作所需的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)服務(wù)和性能水平，網(wǎng)絡(luò)工程集成的體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計規(guī)模與實施的步驟。1.1計算機網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計基礎(chǔ)1.2網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計基本知識1.3計算機網(wǎng)絡(luò)工程集成的體系結(jié)構(gòu)1.4計算機網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計過程模型1.5網(wǎng)絡(luò)工程的組織1.6實踐項目1.1計算機網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計基礎(chǔ)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成商和系統(tǒng)集成工程師作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成工程的實施者和設(shè)計者，成為網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)實踐中的生力軍，正不斷與用戶合作完成各種類型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項目。而計算機網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成工程師基礎(chǔ)知識之一。1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義與分類

1、計算機網(wǎng)絡(luò)定義一般認(rèn)為，把地理位置不同、功能獨立自治的計算機系統(tǒng)及數(shù)據(jù)設(shè)備，通過通信設(shè)備和線路連接起來，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件運行支持下，以實現(xiàn)信息交換和資源共享為目標(biāo)的系統(tǒng)。從以上定義可以看出，計算機網(wǎng)絡(luò)具有3個要素。（l）資源服務(wù)（2）通信（3）協(xié)議1.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)定義與分類2、計算機網(wǎng)絡(luò)分類按網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)分類。按傳輸介質(zhì)分類。按通信傳輸方式和使用的鏈路協(xié)議分類。按通信信道分類?？煞譃辄c對點傳輸網(wǎng)絡(luò)和廣播式傳輸網(wǎng)絡(luò)。按網(wǎng)絡(luò)所擔(dān)負的職責(zé)。按服務(wù)方式分類。按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和所跨越的地理位置劃分。1.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展概況1、計算機網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展經(jīng)歷了4個歷史階段：（1）計算機技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，形成了初期的計算機網(wǎng)絡(luò)模型。（2）在計算機通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，完成了網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議完整的計算機網(wǎng)絡(luò)。（3）計算機解決了計算機聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化的問題，提出了符合計算機網(wǎng)絡(luò)國際標(biāo)準(zhǔn)的“開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSIRM）”，從而極大地促進了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。（4）計算機網(wǎng)絡(luò)向互聯(lián)、高速、智能和全球化發(fā)展，并且迅速得到普及，實現(xiàn)了全球化的廣泛應(yīng)用。2、計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢

1.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)組成和基本要素1、作為一個計算機網(wǎng)絡(luò)必須具備下列三個要素：至少有兩臺以上具有獨立操作系統(tǒng)的計算機，且相互間有共享資源的需求。兩臺（或多臺）計算機之間要有通信手段將其互連。兩臺（或多臺）計算機之間要有相互通信的規(guī)則。2、計算機網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的基本術(shù)語1.2網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計基本知識1.2.1網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計概念

網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計是確保工程項目的順利進行和工程實施的第一個環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計不是一件簡單的事，事實上，設(shè)計師必須具備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的基本知識，掌握網(wǎng)絡(luò)工程方案設(shè)計與實施的步驟。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成即網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)的集合、組合、一體化。1.2.2網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計要求1、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成的要求2、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品集成的要求3、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用集成的要求4、網(wǎng)絡(luò)工程投標(biāo)書編寫的要求

1.3計算機網(wǎng)絡(luò)工程集成的體系結(jié)構(gòu)1.3.1基本概念

系統(tǒng)集成絕不是對各種硬件和軟件的堆積，系統(tǒng)集成是一種在系統(tǒng)整合、系統(tǒng)再生產(chǎn)過程中為滿足客戶需求的增值服務(wù)業(yè)務(wù)，是一種價值再創(chuàng)造的過程。不僅涉及各個局部的技術(shù)服務(wù)，一個優(yōu)秀的系統(tǒng)集成商更是注重整體系統(tǒng)的、全方位的無縫整合與規(guī)劃。1.3.2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持平臺

環(huán)境支持平臺是指為了保障網(wǎng)絡(luò)安全、可靠、正常運行所必須采取的環(huán)境保障措施。主要內(nèi)容包括機房和電源。1.3.3網(wǎng)絡(luò)通信與服務(wù)硬件支持平臺1、網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)設(shè)施2、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備3、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器硬件和操作系統(tǒng)4、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議5、外部信息基礎(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)和互通1.3.4網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺

1、數(shù)據(jù)庫平臺

2、Internet/Intranet基礎(chǔ)服務(wù)3、網(wǎng)絡(luò)管理平臺4、開發(fā)工具5、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)1.3.5網(wǎng)絡(luò)安全平臺網(wǎng)絡(luò)安全的主要內(nèi)容是防信息泄漏和防黑客入侵。主要措施如下：（1）在應(yīng)用層，通過用戶身份認(rèn)證來授予他對資源的訪問權(quán)，其手段是在網(wǎng)絡(luò)中開通證書服務(wù)器，或使用微軟的證書服務(wù)。安全級別最低。（2）在網(wǎng)絡(luò)層，使用防火墻技術(shù)，分割內(nèi)外網(wǎng)，使用包過濾技術(shù)，跟蹤和隔離有不良企圖者。安全級別中等。（3）在數(shù)據(jù)鏈路層，使用信道或數(shù)據(jù)加密傳輸技術(shù)來傳送主要信息。但密鑰可能被破譯。安全級別較高。（4）在物理層，實施內(nèi)外網(wǎng)物理隔離。安全級別最高，但誰也別想上Internet!常用于軍方的網(wǎng)絡(luò)。1.3.6用戶界面1、客戶/服務(wù)器（C/S）平臺界面2、Web平臺界面3、圖形用戶界面（GUI）1.3.7選擇平臺與系統(tǒng)集成應(yīng)考慮的因素對于系統(tǒng)集成，平臺是支柱。平臺的選型是一項專業(yè)跨度大，技術(shù)難度高的工作，關(guān)系到整個系統(tǒng)的成敗。概括說來，正確進行平臺選擇的重要性表現(xiàn)在以下幾點：有利于把握整個系統(tǒng)的投資方向有利于把握整個系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展方向有利于應(yīng)用開發(fā)人員有效地積累技術(shù)優(yōu)勢。有利于引進先進的平臺體系結(jié)構(gòu)。有利于采用先進實用的開發(fā)工具。有利于平臺與應(yīng)用之間的整體集成。有利于進行廣泛的技術(shù)交流和推廣用戶開發(fā)成果，提高投資效益及技術(shù)轉(zhuǎn)化效益。1.3.7選擇平臺與系統(tǒng)集成應(yīng)考慮的因素選擇平臺與系統(tǒng)集成時要考慮的因素有：作為平臺的軟硬件產(chǎn)品的功能與性能。用戶單位的實際應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用需求。國內(nèi)、國際MIS平臺發(fā)展的主流。MIS系統(tǒng)總體設(shè)計人員采用的技術(shù)策略和實現(xiàn)手段。性能/價格比，技術(shù)支持，后援保證。用戶的投資能力和技術(shù)水平。1.4計算機網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計過程模型

應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程的多個不同開發(fā)級別上。它可以用于考慮整個系統(tǒng)的宏觀階段，設(shè)計系統(tǒng)的中級階段，甚至是某個設(shè)備的測試階段。因此，可以先定義一個模式，然后在連續(xù)的更小規(guī)模上遞歸地應(yīng)用它，來提供關(guān)于過程的理想化視圖。。對于一個網(wǎng)絡(luò)工程項目，不管使用了什么樣的過程模型，所有的階段----狀態(tài)描述、問題定義、技術(shù)開發(fā)和方案綜述，

1.4.1網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程的系統(tǒng)集成模型網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的系統(tǒng)集成模型

：該模型從系統(tǒng)級開始，接著是用戶需求分析、邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和測試。由于在其中的物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計階段，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者通常是采用系統(tǒng)集成方法來設(shè)計實現(xiàn)物理網(wǎng)絡(luò)的，因此將該模型稱為網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的系統(tǒng)集成模型。

1.4.2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的層次

從系統(tǒng)集成的觀點看，確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的工作包括設(shè)計實現(xiàn)合適的環(huán)境平臺、設(shè)計實現(xiàn)合適的網(wǎng)絡(luò)平臺，設(shè)計實現(xiàn)合適的信息平臺，設(shè)計、確定開發(fā)或選用合適的應(yīng)用系統(tǒng)并加以實施的過程。（1）環(huán)境平臺層（2）網(wǎng)絡(luò)平臺層（3）信息平臺層1.4.3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的原則和方法1、實用性原則2、先進性原則3、可擴充、可維護性原則系統(tǒng)部分功能考慮采用參數(shù)定制及生成方式以保證其具備普遍適應(yīng)性。部分功能采用多種處理選擇模塊以適應(yīng)管理模塊的變更。系統(tǒng)提供通用報表及模塊管理組裝工具，以支持新的應(yīng)用。1.4.3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的原則和方法4、可擴充可靠性原則提高系統(tǒng)可靠性有很多途徑和專門技術(shù)，如下方法可供參考對數(shù)據(jù)進行完善備份，如進行日備份、周備份；注意數(shù)據(jù)異地備份，以防止火災(zāi)和其他自然災(zāi)害或人為破壞。對設(shè)備進行備份，發(fā)現(xiàn)損壞設(shè)備能有備件及時進行更換。對關(guān)鍵設(shè)備如重要的服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)有具有容錯功能，選用雙機備份或雙機熱備份（對不能中斷的服務(wù)）技術(shù)、群集（Cluster）技術(shù)等。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)嚴(yán)格監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)的運行和操作。5、安全性原則6、經(jīng)濟性原則7、一把手負責(zé)原則8、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的方法1.4.4網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工程集成的工作內(nèi)容和實施步驟網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成實施的具體內(nèi)容按照每個項目的不同而不同。一般包括：（