网络系统集成与网络维护

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1、第7章 网络系统集成与网络维护,本章重点学习计算机网络系统集成的一般步骤、设计原则和网络布线规则。结合局域网、校园网和企业网的系统设计实例，学习掌握网络系统集成的设计思路和方法。了解网络的常见故障，学习网络管理与维护方法。,7.1 局域网的系统集成,系统集成又称为网络规划，就是根据用户的具体应用要求，遵照最佳性能价格比的原则，在众多新产品中为用户做出正确的选择，并将其集成为最佳的计算机网络系统。 网络设计不仅指建立网络，而且包括补充新节点、扩充新网段以及对现存网络进行定期优化。一个大型网络的设计过程是一个包括分析、模块化及集成等步骤的复杂过程，一般由专门的技术人员采用系统工程的方法来进行。,7

2、-1-1 网络系统设计,1分析用户需求，确立建网原则 网络系统设计中首先要进行用户的需求分析，确立建网要求和目标。在建立一个网络时，必须要从自身的实际情况出发，在选择网络结构形式和所用硬件设备时，首先要考虑的是要建立一个适合自己、安全可靠、并且横向、纵向均有扩展潜力的网络。如果建网前不做通盘考虑、详细规划，那么日后会造成诸多不便和浪费。用户需求分析是整个系统设计的基础，其中占有举足轻重的地位。,7-1-1 网络系统设计,用户需求分析主要包括以下几项： 分析单位情况：主要需要分析设备和人员的现状、计划投入资金状况、网络中的站点数目、数据的流量和流向、以及当前通信线路情况等。 确定网络的功能目标和

3、性能要求：明确网络建成后，所要达到的近期及远期目标和各项功能。 分析成本与效益：对建立网络系统的人力、财力、物力的投入与可能产生的经济、社会效益进行分析，从而论证工程项目的可行性。 确立建网原则：根据上述对实际情况的分析，确立网络系统设计的主导思想和原则。 需求书写分析报告。,7-1-1 网络系统设计,2网络系统的方案设计 在用户需求分析的基础上，进行网络系统的方案设计。这一步是系统集成的核心。 主要包括以下几方面： 确定网络的规模和应用范围：确定网络覆盖范围，定义网络应用的边界。 统一建网模式：确定网络的总体框架，是集中式还是分布式，采用客户机/服务器方式还是其它方式等。 确定网络节点的设置

4、和拓扑结构：根据信息的流量和流向，选择网络的拓扑结构，确定出网络的主要节点设备的大小和应该具备的功能。,7-1-1 网络系统设计, 广域网网络环境的选择：分散的局域网间的互联以及与Internet互连所需要采用的广域网类型。 确定网络互连方案：各局域网间的互连方式。 确定网络操作系统：主要为用户端系统的局域网确定最合适的网络操作系统。 选定网络设备和通信介质：根据具体要求，选择网络设备的型号。 确定网络安全措施：从硬件的可靠性、备份要求、访问权限、防病毒措施、容错方案、以及防火墙的设置等多方面保证网络的安全可靠。 结构化布线设计：对网络传输电缆进行规范的结构化布线。 确定详细方案：确定网络总体

5、及各部分的详细设计方案，并形成正式文档。,7-1-1 网络系统设计,3计算机系统及应用系统设计 应用系统设计：确定应用系统的框架和对网络系统的要求。 计算机系统设计：对整个系统的服务器、工作站、终端以及打印机等到外设进行配置和设计。 硬件设备的选型和配置：根据网络系统和计算机系统的方案，选择性能价格比最好的硬件设备。 系统软件的选择：为计算机系统选择应该采用的数据库系统、管理系统及开发平台。 机房环境设计：确定用户端系统的服务器所在机房及一般工作站机房环境，包括温度、湿度等要求。 确定系统集成详细方案：将整个系统涉及的各个部分加以集成，并最终形成系统集成的正式文档。,7-1-1 网络系统设计,

6、4网络系统设计遵循原则 在它的设计过程中应该遵循以下设计原则。 （1）整个网络应具有良好的性能价格比。一方面，要保护现有的硬件资源，对某些应用状况良好的应用软件。另一方面，由于网络设备更新换代的周期比较短，应用需求变化也比较频繁，因此在网络设计时应尽可能防止网络设备的迅速淘汰。 （2）兼顾实用性和先进性：设计计算机网络时，首先应该注重实用和成效为原则，紧密结合具体应用的实际需要。技术上应具有世界先进水平，选用的设备应该是技术成熟和实用效果好、市场占有率高、通用性好的设备。,7-1-1 网络系统设计,（3）注重开放性和可扩充性：网络系统应该具备良好的开放性和可扩充性，以保证网络节点的增加、网络延

7、伸距离的扩大及多媒体应用。 （4）保证可靠性和稳定性：在网络设计时，不论是网络节点、通信线路，还是网络拓扑的设计，都应该对可靠性加以考虑。 （5）注意系统的安全性：所建立的计算机网络系统应能保证各种数据的完整性、安全性的要求，以及对整个计算机网络的安全性要求。 （6）良好的可维护性：整个网络应具有良好的可维护性，不仅要保证整个网络系统设计的合理性，还应该配置相关的检测设备和网络管理设施。,7-1-1 网络系统设计,5 用户端局域网的设计 用户端局域网可分为小型部门级子网和用于连接多个小型子网的主干网。 小型子网通常包含节点数不多，地理位置分布较为集中，所需处理的信息种类也比较单一。 用户端的局

8、域网系统主要有以下几种： （1）以太网 （2）令牌环网 (3) 100 Base-T快速以太网 (4) 交换式以太网 （5）ATM技术,7-1-2 局域网设计与连接,1局域网硬件结构设计时应考虑的两个因素 （1）网络节点的布局(即网络拓扑结构)。 （2）传输介质。 选择局域网的硬件结构是组建局域网需要考虑的首要问题，它与网络的拓扑结构、传输介质和访问控制方式等密切相关。此外，网络拓扑结构和传输介质的选择，还对网络的工作和传输性能的好坏有着重大的影响。因此，不同拓扑结构和传输介质的选择都将直接影响着成本、网络性能和管理性等问题。,7-1-2 局域网设计与连接,2设计网络拓扑应考虑的具体因素 （1

9、）分段能力：设计合理的网络拓扑应具有分裂成较小网段的能力这样可以改善网络的支持能力和可靠性。 （2）诊断和故障检测能力：设计成功的网络拓扑应具有诊断软件和硬件，这样可以提高网络故障的分析、查找和处理的能力。 （3）带宽：带宽直接关系到网络传输介质的通信质量。好的传输设计，可以使网络数据流在传输介质中通行顺利，畅通无阻，没有数据的瓶颈问题和数据的碰撞、阻塞等现象。,7-1-2 局域网设计与连接,（4）可管理性：网络拓扑应具有较强的管理控制能力，以确保用户及其应用程序的可靠存取、安全保密和管理的可控性。 （5）桥接能力：成功的网络拓扑在设计时，还应考虑到未来网络的发展，允许附加新的局域网、小型机和

10、大型机接入网络。 （6）扩展和维护能力：好的网络拓扑设计应方便加入或移出节点，这样将方便扩充和维护网络。,7-1-3 局域网与结构化布线技术,（1）办公自动化系统(OA)：它包括各类计算机、终端、传真机等办公设备。 （2）通信自动化系统(CA)：它包括以电话交换机为核心的电话、传真通信网络以及语音、视频、图像、数据通信设备等各种通信设施。 （3）楼宇自动化系统(BA)：它包括传感器以及计算机对建筑内的电力、空调、电梯安全监控等系统。 （4）计算机网络系统(CN)：是在结构化布线基础上所实现的上述各系统的集成系统。,7-1-3 局域网与结构化布线技术,1结构化综合布线系统 结构化综合布线系统(P

11、DS-Premises Distribution System)是局域网络工程施工中不可缺少的部分，也是当前最热门的技术之一。 （1）综合布线：所谓“综合”就是指把电话、计算机、多媒体数据、安全保卫信息以及监控信息等统一考虑和统一布置。因此系统包含通信系统、网络系统、监控系统、电源系统和照明系统等多个子系统。 （2）结构化方式：是指采用层次星形结构，根据模块化的思想，采用各种配线设备，按统一的、标准的和简单的方式，实现各种传输介质的连接。这种方式使得整个布线系统扩充容易、管理和维护方便。,7-1-3 局域网与结构化布线技术,2结构化综合布线系统的优点 （1）结构清晰，标准统一，便于维护。综合布

12、线系统(PDS)采用了标准化的统一材料、统一设计、统一布线、统一安装施工，做到了结构清楚、整齐，因此，便于集中管理与维护。 （2）材料统一、适应今后发展的需要。由于PDS采用了先进的材料，例如：5类UTP，传输速率在100Mbs以上，因此，能够满足510年的发展需要。,7-1-3 局域网与结构化布线技术,（3）灵活性强，可以适应各种不同的需求。PDS使用起来十分灵活，一个标准的插座，即可以接入电话，又可以用来连接计算机，因此，可以适用于各种不同网络拓扑结构局域网。 （4）节约费用，便于扩充，提高系统的可靠性。PDS系统统一布线、统一安排线路的布局、统一施工，这样可以减少工程施工费用，也减少了楼

13、宇空间的使用。因此，节约了费用，又美观大方，同时也便于系统的发展与扩充。,7-2 广域网连接技术与设计方案,随着网络的迅速普及，愈来愈多的局域网之间需要互联，并与Internet连接。因此现代广域网技术的核心就是Internet技术。而接入技术一般特指接入Internet时，所使用的各种技术，它是当前通信技术和网络技术研究的热点。,7-2-1 网络连接技术,1网络连接技术的定义 网络连接技术是指一个局域网与Internet相互连接的技术，或者是两个及两个以上的远程局域网之间的相互连接技术。这里所指的“连接”，是指用户利用电话线或数据专线等方式，将个人或单位的计算机系统与Internet连接，进

14、而使用其中的资源；或者是使用电话线或数据专线连接两个或多个局域网，实现远程访问或通信。网络连接通常专指“宽带接入”技术。,7-2-1 网络连接技术,2选择网络连接技术时需要考虑的主要因素 （1）带宽或速率的要求，可以指定上行和下行方向不同速率的带宽或速率。 （2）即连即用，需要上网时即可连入Internet。 （3）投资和运行费用合理、适宜。 （4）可靠性较高，必要时设计双重接入通道 (低带宽)等。,7-2-1 网络连接技术,3连接技术的分类 目前主要的广域网连接技术有： （1）公共电话交换网连接（PSTN） 这是分布最广、使用最为普遍的通信连接方法。现在我国大部分地区的长途中继线都已经实现了

15、光纤化、数字化，线路质量完全能够满足计算机通信的需要。 （2）X.25网连接 X.25又称为分组交换网，是远程联网最常用的一个广域网了连接技术。,7-2-1 网络连接技术,（3）DDN网连接 DDN又称为数字数据网。它以光纤作为传输介质，向用户提供专线电路、帧中继、语音/传真及虚拟专用网等业务。 （4）帧中继（FR）连接 帧中继网在好的网络平台的基础上，可以提供比X.25网高的传输效率。 （5）光纤专线连接 （6）微波专线连接 适用于通信线路较难架设的情况。但不太适合在大城市，也容易受天气情况的影响。,7-2-2 校园网的设计,1校园网的需求分析和建网原则 校园网工程是一项高科技的综合性建设项

16、目，它不仅涉及了多方面的技术，同时也涉及到学校的各个部门。校园网建设的总体目标是建成一个主干网，其上连接多个子网，使全校的教学、科研、管理等项工作都能在网上进行，充分利用这个速度高、功能强的信息传输和处理媒介，共享网上的软、硬件资源。,7-2-2 校园网的设计,校园网建设是一项长期的工程，除建设和实施工程外，还有运行管理、维护和发展的任务。因此，校园网的建设应本着“实用、先进、升级方便、扩充性好、开放性好”的原则进行。这就要求所建的校园是即建即能用，且好用实用。技术上采用当前先进的软、硬件技术，且具有良好的升级、扩展功能，以满足今后大容量、超高速、多媒体数据传输的需要，提供全时的服务，此外，网络还应具有良好的兼容性，以保证有好的互连性。,7-2-2 校园网的设计,综上所述要建设好校园网，可归纳以下几点： （1） 统一规划，分步实施，制定明确的远近目标。 （2） 在通信网络、资源和运行管理上采用分层设计思想，尽量使用先进成熟的技术，坚持标准化、先进性、扩展性、开放性和实用性。