第01章网络工程基础2

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1、网 络 工 程,马永红 myh_ 13721840844(0377)62076344 http:/202.102.240.89/myh815/wlgc,课 程 说 明,课程学时安排总学时： 52 理论学时：52 实验学时：0,成绩比例考试： 70 平时成绩：30,教 材,第1章 网络设计规范与方法,工程的概念,一般而言，工程是指按计划进行的工作。它是一个宽泛的概念。在现代社会中，工程定义为“以某组设想的目标为依据，应用有关的科学知识和技术手段，通过一群人的有组织活动将某个（或某些）现有实体（自然的或人造的）转化为具有预期使用价值的人造产品过程”。,1.1 网络工程概述,计算机网络工程是工程的一

2、个子概念，它是在信息系统工程方法和完善的组织机构指导下，根据网络应用的需求，按照计算机网络系统的标准、规范和技术，详细规划设计可行方案，将计算机网络硬件设备、软件和技术系统性地集成在一起，成为满足用户需求、高效性价比的计算机网络系统的组建工作。 通俗的讲，计算机网络工程是根据用户单位的需求及具体情况，结合现代网络技术的发展水平及产品化的程度，经过充分的需求分析和市场调研，从而确定网络建设方案，依据方案的步骤、有计划实施的网络建设活动。,网络工程分为：硬件工程 和 布线工程 硬件工程：是指计算机网络所使用的设备（交换机、路由器、防火墙、服务器等），工程包括网络的需求分析、网络设备的选择、网络拓扑

3、结构的设计、施工技术要求等； 布线工程：也称综合布线，它的目的是为了保持正常通讯而使用光缆、铜缆将网络设备进行连接。工程包括线缆路由的选择、桥架设计、线缆及接插件的选型等；,网络工程的内容包括四个方面： 1、网络规划与设计。 2、网络硬件系统建设。 3、网络软件系统建设。 4、网络安全管理建设。,网络工程建设的主要内容与目标,网络工程的组织机构及其职责,工程甲方是网络工程中的用户，即网络工程的提出者和投资方。甲方的职责： （1）可行性论证 （2）编制标书、招投标 （3）工程监督,工程甲方,工程乙方,工程乙方是计算机网络工程的承建者。乙方在承建计算机网络工程时多采用项目经理制。项目经理制的人员结

4、构如图所示。,（1）编制投标书。 （2）签订工程合同。 （3）进行用户需求调查。 （4）进行规划设计。 （5）制订实施计划。 （6）产品选型。 （7）系统集成。 （8）合同规定的其他工作。,乙方的职责,网络工程监理，是指为了帮助用户建设一个性能价格比最优的网络系统，在网络工程建设过程中，给用户提供前期咨询、网络方案论证、确定系统集成商、网络质量控制等服务。工程监理方的职责： （1）帮助用户做好需求分析。 （2）帮助用户选择好的系统集成商。 （3）帮助用户控制工程进度。 （4）帮助用户控制工程质量。 （5）帮助用户作好各项测试工作。,工程监理方,网络工程建设的各阶段,规划阶段,设计阶段,实施阶段

5、,运行与维护阶段,网络工程建设的过程,左图给出了工程建设的大致过程，图中的实线表示组织方必须参与其过程，虚线表示组织方可以参与也可不参与其过程。,1.5 网络常见设备,1网卡 2中继器 3调制解调器 4. 集线器,1.5.1 网卡,网卡，英文名称为Network Interface Card，简写为NIC，也叫网络适配器，它是计算机接入网络（局域网、广域网）的接口，也是局域网中最基本的部件之一。,网卡的功能,将计算机的数据封装为帧（数据包），并通过网线将数据发送到网络上去；接收网络上传输过来的帧，并将帧重新组合成数据，送给计算机处理。,网卡的地址,每块网卡都有一个唯一的网络节点地址，它是生产厂

6、家在生产该网卡时直接烧入网卡ROM中的，也称之为MAC地址（Media Access Control，物理地址）。网卡的MAC地址全球唯一，绝不会重复，一般用于在网络中标识网卡所插入的计算机的身份。,网卡的分类,1、按端口类型分类： RJ-45端口网卡（使用双绞线连接） BNC端口网卡（使用细同轴电缆连接） AUI端口网卡（使用粗同轴电缆连接） FDDI接口网卡（使用光纤连接） ATM接口网卡,网卡的分类,2、按总线类型分类 ISA总线网卡 PCI总线网卡 PCI-x总线网卡 PCI-Express总线网卡 PCMCIA网卡 USB接口网卡,网卡的分类,3、按带宽分类： 10Mbps网卡 10

7、0Mbps网卡 10/100Mbps自适应网卡 1000Mbps网卡,网卡的分类,4、按网卡应用领域来分 应用于工作站的网卡 应用于服务器的网卡,网卡的选购,网卡质量的好坏会影响到计算机与网络的连接速率、通讯质量和网络的稳定性。选购一款性价比高的网卡在当今这个时代显得尤为重要。用户可以从以下几个方面考虑。 1、端口类型：不同的传输介质，需要不同类型端口的网卡。 2、传输速率：网卡的传输速率直接影响计算机与网络的连接速率，建议选购10/100Mbps自适应网卡。 3、总线接口：建议选购32位的PCI接口的网卡，它的带宽理论值为132Mbps，可以满足100Mbps网络的需求。PCI网卡速度快而且

8、占用CPU资源少。 4、是否支持全双工：半双工的意思是指网卡在同一时间内只能发送或接收信息，而全双工网卡在同一时间内却可以既发送信息又接收信息。 5、是否支持远程唤醒：远程唤醒技术（WOL，Wake-On-LAN）是指由网卡配合其他软硬件，可以通过局域网实现远程开机的一种技术。无论被访问的计算机在什么位置，只要处于同一局域网内，就可以实现远程唤醒。,中继器工作在物理层，是最简单的网络互连设备。 中继器不关心数据的格式和含义，它只负责复制和增强通过物理介质传输的表示“1”和“0”的信号。 中继器的主要功能是扩展工作站与网络中其它部分的距离。,1.5.2 中继器（转发器）,中继器的特点,中继器可以

9、将局域网的一个网段和另一个网段相连，而且可以连接不同类型的介质，如10Base2与10Base5。 由于中继器只是一种信号放大设备，它不能连接两种不同的介质访问类型，如令牌环网和以太网。 中继器只是一种物理层设备，它不能识别数据桢的格式和内容，也不能将一种数据链路报头类型转换成另外一种形式。,中继器的适用场合,中继器适用于较小地理范围内的相对较小的局域网（少于100个节点），如一栋办公楼。 由于中继器不能隔断局域网网段间的通信，所有的数据都能双向通过中继器（不能过滤任何数据），所以不能用它连接负载沉重的局域网。,延伸距离,中继器1,延伸距离,中继器2,中继器3,中继器4,最多五个网段 最多串接

10、四个中继器 其中三个网段可用来连接节点 有二个网段不能用来连接节点，只能用于延伸距离 如上，构成了一个以太网,以太网中继器的5/4/3/2/1规则,1.5.3 调制解调器,调制解调器，英文名是Modem（Modulator调制器与Demodulator解调器的简写），俗称“猫”，它是不同计算机之间借助电话线实现互相通信（比如接入互联网）的必备装置。调制解调器的功能： 调制：在发送端，调制解调器把计算机内的数字信号转换为相应的模拟信号后送给电话线传输，此过程称之为调制。 解调：在接收端，调制解调器把电话线传输过来的模拟信号转换为数字信号后送给计算机处理，此过程称之为解调。,1.5.4 集线器,集

11、线器（HUB）属于数据通信系统中的基础设备，它和双绞线等传输介质一样，是一种不需任何软件支持或只需很少管理软件管理的硬件设备，它被广泛应用到各种场合。,集线器的特点,集线器工作在物理层，他仅仅是通过将一个端口接收的信号再生放大以后重复地分发给其他端口，扩展了网络的物理连接距离，连接到集线器上的所有工作站都可以“看”到本网络中的所有通信流量。在这方面，集线器所起的作用相当于多端口的中继器。 Hub连接的设备共享一个冲突域，同时Hub连接的设备也共享一个广播域。集线器只能在半双工下工作。,集线器的特性,端口速率（10Mbps、100Mbps、10/100Mbps） 端口类型（普通口与级联口，一般都

12、是RJ45口，用于连接双绞线，其中级联口一般标记为 up-link，用于扩展网络规模） 端口数量（8口、12口、16口、24口）,集线器的连接,级联(Stack) 堆叠(Uplink)堆叠和级联是多台交换机或集线器连接在一起的两种方式。它们的主要目的是增加端口密度。但它们的实现方法是不同的。 所谓堆叠，是指使用专门的模块和线缆，将若干交换机或集线器堆叠在一起，将它们作为一个交换机或集线器使用和治理，实现高速连接。所谓级联，是指使用普通的线缆将交换机或集线器连接在一起，实现相互之间的通讯。,堆叠,级联,集线器级联方式,1.适用环境计算机的数量超过单一集线器所能提供的端口数计算机位置比较分散 2.

13、集线器级联方式利用集线器的级联端口与另一台集线器的普通端口级联（需要直通UTP电缆）利用两个集线器上的普通端口级联（需要交叉UTP电缆） 3.10Mb/s集线器和100Mb/s集线器不能相互级联,10Mb/s集线器级联规则,10Mb/s网卡（或10Mbps/100Mbps自适应网卡） 3类以上UTP电缆 每段UTP电缆的最大长度100m 遵循5-4-3规则 整个网络的最大覆盖范围为500m 网络中不能出现环路,5-4-3规则,10M集线器在连网扩展中要遵循5-4-3规则，即： 一个网段最多只能分5个子网段； 一个网段最多只能有4个集线器； 一个网段最多只能有三个子网段含有PC。 如下图：子网段2和子网段4是用来延长距离的。,100Mb/s集线器级联规则,100Mb/s网卡（或10bps/100Mbps自适应网卡） 5类以上UTP电缆 每段UTP电缆的最大长度100m 任意两个节点之间最多可以经过2个集线器 集线器之间的电缆长度不能超过5m 整个网络的最大覆盖范围为205m 网络中不能出现环路,第 1 章 结 束,