网络工程设计与应用第1章节课件7302267553课件

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1、网络工程设计与应用,清华大学出版社 ISBN 978-7-302-26755-3,第1章 网络工程概述,1.1网络工程基本概念,1.1.1网络工程的定义 1.1.2网络系统集成,1.1.1 网络工程的定义,网络工程的定义是： 根据网络用户的需求和投资规模，进行网络需求分析、网络设计、优化选择各种网络软硬件设备、网络组网实施、网络性能测试、网络验收和维护，通过网络系统集成的方法，建设成性价比合理、满足用户需要的计算机网络的过程。 简而言之就是以工程的方式建设一个计算机网络。,对网络设计人员、工程师的基本要求,了解网络工程设计的一般步骤和方法 掌握设计小、中、大型局域网/企业网的基本技术和方法 具

2、有设计和实现局域网/企业网的能力 具有一定的网络工程质量管理的能力 积累网络工程建设经验,关注网络系统的总体功能和特性,强调的是理论加实践 需要进行设计性实验 以知识验证、知识综合、创新设计为原则 选用多种适用的网络设备和部件来构造满足网络应用需求 仅需要关注各种网络设备或部件的外部特性即接口 可以忽略这些网络设备或部件的内部技术细节,网络工程建设时需回答和解决的问题,1、用户对网络系统的需求是什么； 2、如何构建一个满足用户需求的网络系统； 3、需要的建设投入； 4、最适合用户的网络系统结构是什么； 5、网络系统可以提供的功能； 6、网络系统可以达到的性能； 7、网络的安全性支持； 8、网络

3、系统的扩充性要求； 9、网络设备的选择； 10、怎样保障网络安全； 11、采用什么管理机制； 12、怎样实现最优性价比。,网络工程的核心价值,使用系统集成的方法，依据网络设计原则、根据建设目标，将网络工程涉及到的各种技术、实现方法集成在一起，构建基础网络平台、传输平台和网络应用服务。 网络工程的基础是计算机网络技术。计算机网络的建设涉及到网络需求分析、网络设计、工程施工、测试验收、维护和管理等方面。 网络设计是网络建设的关键环节。,1.1.2 网络系统集成,集成是把各个独立部分组合成具有全新功能的、高效和统一的整体的过程。 系统集成是指在系统工程学指导下，提出系统的解决方案，将部件或子系统综合

4、集成，形成一个满足设计要求的自治整体的过程。 系统集成是一种实现复杂系统的工程方法。 系统集成最好的示例是航天飞机和现代汽车工业 。,系统集成的任务及3个术语,系统集成的任务包括： 应用功能的集成；支撑系统的集成；技术集成；产品集成。 计算机网络系统集成涉及到三个术语：网络；系统；集成。 这里的网络指的是计算机网络，例如校园网络、企业网络或是其他计算机网络。 系统是指为实现某一目标所用到的一组元素（系统组件）的集合。 而系统本身又可以作为一个元素，例如作为一个子系统，参与更大系统的组合，这种组合过程称为系统集成。,网络系统集成,采用系统集成的方法，建设高效、高性价比的计算机网络。 建设一个计算

5、机网络必须采用系统集成的工程方法。 系统集成具有高效、经济、可靠等特点，是一种重要的工程建设思想 也是解决复杂系统构建的一种有效途径 由一个厂商完全自主开发一个计算机网络系统，从可用性、技术性、经济性、可靠性、时间性等考虑，是不可行的,网络系统集成的特点,可以获得较高的质量水准； 可以选择可靠的系统集成商； 采用成熟和稳妥的方案； 系统建设速度快； 网络设备接口规范、可实现标准化配置； 关注系统整体性能，按系统整体性能设计； 重视工程规范和质量管理； 系统建设周期短； 树立用户第一的思想，支持交钥匙解决方案； 可建立良好的用户关系。,系统集成的复杂性,体现在四个方面：技术、成员、环境和约束。

6、技术方面的复杂性涉及到网络技术、硬件技术、软件技术和施工技术。 成员方面的复杂性涉及到系统用户、系统集成商、第三方人员和社会评价人员，需要照顾到各方的意见和利益。 环境方面的复杂性涉及到应用环境的不确定性，环境条件的改变，场地改变，系统升级需求，网络面临的攻击和危险。 约束方面的复杂性涉及投资额度、施工时间、政策和管理。,1.2 网络系统集成体系结构,1.2.1 网络系统集成的体系框架 1.2.2 网络系统集成模型 1.2.3 系统集成模型的特点 1.2.4 网络需求分析的重要性 1.2.5 逻辑网络设计 1.2.6 物理网络设计 1.2.7 网络安装与调试 1.2.8 网络验收与维护,1.2

7、.1 网络系统集成的体系框架,网络系统集成的体系框架用层次结构描述了网络系统集成涉及的内容，目的是给出清晰的系统功能界面，反映复杂网络系统中各组成部分的联系。,1.2.2网络系统集成模型,用来指出设计和实现网络系统的阶段划分和各阶段之间的联系，体现了系统化的工程方法。,1.2.3网络系统集成模型的特点,网络工程系统集成的主要部分按流水线布局 可以加快网络系统建设速度 分工明确，职责清晰，提供交钥匙解决方案 实现标准化配置，所选取的设备，以及建设方法具有开放性,1.2.4 网络需求分析的重要性,网络需求分析用来确定该网络系统要支持的业务、要完成的网络功能、要达到的性能等。 需求分析的内容涉及到三

8、个方面： 网络的应用目标；网络的应用约束；网络的通信特征。 需要全面细致地勘察整个网络环境。 网络需求包括： 网络应用需求；用户需求；计算机环境需求；网络技术需求。,1.2.5 逻辑网络设计,什么是逻辑设计？ 可以用生活中做一双布鞋为例，给出类似的比喻 逻辑设计有主要的四个步骤： 确定逻辑设计目标、网络服务评价、技术选项评价、进行技术决策。 逻辑网络设计需要确定的内容有： 网络拓扑结构是采用平面结构还是采用三层结构；如何规划IP地址；采用何种路由协议；采用何种网络管理方案。以及在网络管理和网络安全方面的考虑。,1.2.6物理网络设计,物理网络设计用生活中例子比喻就是根据“鞋样”去做鞋子 物理网

9、络设计涉及到： 网络环境的设计；结构化布线系统设计；网络机房系统设计；供电系统的设计。 以及具体采用哪种网络技术，网络设备的选型，选用哪个厂商生产的哪个型号设备。,物理网络设计应给出的技术文档内容,物理网络结构图和布线方案； 网络设备和部件的清单； 所需软、硬件清单； 网络实施、安装、调试所需的费用； 网络工程实施进程表。 物理网络设计应考虑到网络安全,1.2.7 网络安装与调试,依据逻辑设计和物理设计和所设计的网络环境，按照设备连接图和施工阶段图组网 在组网施工过程中进行阶段测试。整理各种技术文档资料 在施工安装、调试及维护阶段做好记录，尤其要记录下每次出现和发现的问题是什么，问题的原因是什

10、么，问题涉及到哪些方面，解决问题所采用的措施和方法，以后如何避免类似的问题发生,1.2.8 网络验收与维护,主要工作内容是： 给网络端节点设备加电，并通过网络连接到服务器 运行网络应用程序 对网络是否满足需求进行测试和检查 系统测试的目的主要是检查网络系统是否达到了预定的设计目标 网络系统验收是用户方正式认可系统集成商完成的网络工程的手续 网络维护一直伴随着网络运行,1.3系统集成原则和生命周期,1.3.1 网络系统集成遵循的原则 1.3.2 网络系统集成的生命周期,1.3.1 网络系统集成遵循的原则,1、开放性和标准化，所采用的技术、设计标准、系统组件、用户接口等应规范，可以互连互通，实现完

11、全开放。 2、实用性和先进性，网络系统的设计目标应实用有效，网络结构设计、网络设备选型应保证先进性、实用性，要保护已有的投资。 3、可靠性和安全性，网络系统应能够有序、可靠、安全的运行，对重要部位采用容错设计，支持故障诊断测试和恢复，安全措施有效可信。 4、灵活性和可扩展性，网络设计和设备选型应支持在规模和性能两个方面的扩展，充分考虑今后一段时间技术发展和用户需求的变化。,网络工程设计遵循的原则,1、需求决定方案 2、基本结构不变 3、简单实用，不应把简单的事情复杂化,1.3.2 网络系统集成的生命周期,是指一个网络系统从构思、需求分析开始，到分析和设计，运行和维护，直到最后停止使用这一过程的

12、持续时间 是一个循环迭代的过程，每次循环过程都存在需求分析、规划设计、调试、运行和维护各个阶段。 一般说来，网络规模越大、投资越多，所要经历的循环周期也就越多。 目前采用的网络系统生命周期构成方式有：4阶段、5阶段、6阶段。 较常用的生命期构成方式为6阶段。,1.4网络工程设计中的基本问题,1.4.1网络工程的主要阶段 1.4.2 网络工程设计中需要注意的问题 1.4.3网络设计的约束因素 1.4.4 网络系统选用的网络操作系统 1.4.5计算机网络中的用户,1.4.1网络工程的主要阶段,网络系统集成的内容包括： 需求分析；技术方案设计；产品选型；网络工程经费预算；网络系统调试和测试；网络系统

13、集成验收；网络技术后期维护服务；培训服务。 网络系统集成的步骤包括： 网络系统规划；网络系统设计；网络系统实施；网络系统验收。,1.4.2 网络工程设计中需要注意的问题,网络工程设计需要注意的3个方面是： 1、网络建设应有非常明确的目标 2、网络工程应有详细的规划 3、网络工程设计和施工都要实现开放性 应注意避免： 为树立企业形象而建造网络、盲目追求网络设备的超前性 网络建设中应遵从的理念是“简单者生存” 也称为“网络达尔文定律”，提倡在多种可用的技术中采用最为简单的技术,1.4.3网络设计的约束因素,网络设计的约束因素主要来自: 预算，预算一般分为一次性投资预算和周期性投资预算 时间和应用目

14、标，涉及到网络建设的进度安排要求 有时也需要考虑到政策约束，主要包括：法律法规；行业标准；技术规范等,1.4.4网络系统选用的网络操作系统,网络操作系统(NOS)具有单机操作系统的特征： 并发性；资源共享；虚拟化；异步性 在此之上，需要支持网络通信协议，支撑网络运行环境 并具有NOS自己的特征： 开放性；一致性；透明性。 网络操作系统的安全性主要体现在： 用户账号安全性；时间限制；站点限制；存储空间使用限制；传输介质安全性；加密；审计,1.4.5计算机网络中的用户,网络用户包括： 本地用户 域用户 用户组 远程用户,1.5网络工程的招投标,1.5.1 网络工程的招投标概述 1.5.2 网络工程

15、招投标步骤 1.5.3 用户对投标书的审定内容,1.5.1网络工程的招投标概述,用户方寻找集成商要通过招标方式 而集成商寻找用户方要通过投标方式 招投标过程可为两步： 第一步为用户方招总包单位； 第二步总包单位单独或与用户方联合招分包单位。 招投标的过程表面上看是一个商务过程，其实是一个工程技术实施的全方位选择过程,投标书的内容主要有,工程概况； 投标方概况； 网络系统技术方案； 应用系统设计方案； 项目实施进度计划； 培训维修维护计划； 设备清单及报价。,1.5.2网络工程招投标步骤,1、网络用户提出招标方案 2、由用户部门组织进行对招标方案的论证 3、用户公布招标公告 4、网络设备提供商和

16、网络系统集成商给出投标书 5、用户与中标的系统集成商进行商务洽谈,投标书封面格式范本,投标书的格式范本,1.5.3 用户对投标书的审定内容,1、投标方的基本情况 2、投标方案内容是否符合用户招标要求 3、标书的内容和格式是否符合国家或行业的标准 4、网络系统技术方案 5、应用系统设计方案 6、项目实施进度计划 7培训、维护内容 8、设备清单和报价,1.6网络工程文档及管理,1.6.1 技术文档概述 1.6.2 网络工程文档的作用 1.6.3 网络工程文档的分类 1.6.4 网络工程文档的主要内容 1.6.5 网络工程文档的管理与维护,1.6.1 技术文档概述,技术文档指某种数据管理概要和其中所记录的数据，技术文档是网络工程建设的纲领性文件 文档属于网络系统的一部分 网络工程文档的阅读对象是： 网络用户；网络设计者；系统集成商；施工人员；验收测试人员；第三方人员。 技术文档是网络工程的航标,1.6.2 网络工程文档的作用,文档具有永久性、可保存、历史性、可调阅等特征 系统文档在系统设计过程中起着重要的作用： 1、给出网络工程实施过程指导、纲领和依据 2、管理人员可把这些技术文档作为检查