网络工程方案设计与实施（第3版）全套教学课件.pptx网络工程方案设计与实施（第3版）全套教学课件.pptx网络工程方案设计与实施（第3版）全套教学课件.pptx网络工程方案设计与实施（第3版）全套教学课件.pptx
第1章 计算机网络工程概述 第2章 网络需求分析与规划 第3章 网络工程系统设计(1) 第3章 网络工程系统设计(2) 第4章 网络设备选型（1） 第4章 网络设备选型（2） 第5章 综合布线章 综合布线章 综合布线章 网络工程组织与施工 第8章 网络工程测试与验收 第一章 计算机网络工程概述 目录： 任务1:计算机网络工程的设计 任务2:网络系统集成 任务1：了解计算机网络 工程的设计 重点内容： 1.计算机网络工程设计原则 2.计算机网络工程设计的一般流程 3.计算机网络工程的概要设计和详细设计 难点内容： 1.计算机网络工程的设计 提出任务 解析任务 检测任务 提出任务 解析任务 检测任务 1.2.1 计算机网络工程的设计原则 （1）先进性原则----设计的网络要技术先进、成熟。 （2） 可靠性原则----采用国际标准。 （3）安全性原则-----具有较强的容错和故障恢复能力。 （4）可升级和扩展原则----良好的开放性和可扩展性。 （5）经济和实用原则----满足用户需求，实现高性价比。 1.2 计算机网络工程的设计的一般流程 提出任务 解析任务 检测任务 1. 确定网络系统的主要任务 2. 调查有网络节点个数和分布 3.了解同类单位采用方案 4. 确定采用主干网络及其配置 提出任务 解析任务 检测任务 1.2计算机网络工程的设计 1.2.1 计算机网络工程的设计原则 5. 确定网络操作系统。 6. 确定是否使用网络安全认证。 7. 确定网络的拓扑结构。 8. 选择网络设备和传输介质。 提出任务 解析任务 检测任务 1.2.2 计算机网络工程的概要设计 概要设计就是要点设计。概要设计是在工程分析的基础上，根据建设目标作出的粗略设计 概要设计的内容:包括网络工程的建设目标、设计遵从的标准、依据的原则、网络功能、网络性能、应用系统、系统安全、网络拓扑结构图等。 提出任务 解析任务 检测任务 1.2.3 计算机网络工程的详细设计 详细设计就是具体实施的图纸和方案，包括网络协议体系结构、节点规模、网络操作系统、通信介质、网络设备的选型和配置、结构化布线，涉及的内容相当多、相当复杂。 1.网络工程设计原则 2.网络工程设计流程 3.网络工程的概要设计 4.网络工程的详细设计 课后作业： 1.计算机网络工程设计原则是什么？ 2.计算机网络工程设计的一般流程是什么？ 提出任务 解析任务 检测任务 任务2：了解计算机网络 工程的系统集成 重点内容： 1.网络系统集成概念 2.网络系统集成的主要任务 3.网络系统集成的具体内容 4.网络系统集成的实施步骤 难点内容： 1.网络系统集成的主要内容 提出任务 解析任务 检测任务 提出任务 解析任务 检测任务 1.3 计算机网络系统集成 1.3.1网络系统集成 网络系统集成一般包括：网络系统总体方案设计、综合布线系统设计与施工、网络设备架设、各种网络服务系统架设、网络后期维护等。 提出任务 解析任务 检测任务 1.3 计算机网络系统集成 1.3.2网络系统集成的主要任务 (1)技术集成 技术集成是网络系统集成的核心。需要根据用户需求的特点，结合网络技术发展的变化，合理选择所采用的各项技术，为用户提供解决方案和网络系统设计方案。 提出任务 解析任务 检测任务 1.3 计算机网络系统集成 (2)软硬件产品集成 把不同类型、不同厂商和能实现不同应用目的的计算机设备与软件有机地组合在一起。 (3)应用集成 将用户的实际需求和不同应用功能在同一系统中实现，为用户提供一体化的解决方案，并付诸实施。 提出任务 解析任务 检测任务 1.3 计算机网络系统集成 1.3.3 网络系统集成的具体内容和实施步骤 1. 网络系统集成的具体内容 (1)需求分析：了解用户建设网络系统的目的和具体需求 (2)技术方案设计：确定网络主干和分支所采用的网络技术 (3)产品选型：根据技术方案进行设备选型 提出任务 解析任务 检测任务 1.3 计算机网络系统集成 (4)综合布线系统设计与网络施工： 综合布线系统设计、综合布线系统施工、网络设备安装与调试。 (5)软件平台搭建： 网络操作系统、数据库系统、网络基础平台等。 (6)应用软件开发： 用户需求购买或开发各种应用软件。 提出任务 解析任务 检测任务 1.3 计算机网络系统集成 (7)网络系统测试与验收： 综合布线系统测试、网络设备测试、网络基础服务平台测试等。 (8)用户培训： 对网络系统管理员、网络业务用户进行培训。 (9)网络运行技术支持： 对技术问题和系统故障进行维护和技术咨询。 提出任务 解析任务 检测任务 1.3 计算机网络系统集成 2. 网络系统集成的实施步骤 1.网络系统集成的主要任务 2.网络系统集成的具体内容 3.网络系统集成的实施步骤 课后作业： 1.计算机网络系统集成的概念？ 2.网络系统集成的实施步骤是什么？ 提出任务 解析任务 检测任务 thank you 谢 谢！ 河北科技工程职业技术大学 第2章 网络工程的需求分析与规划 目录： 任务1:了解网络需求分析 任务2:了解网络工程的规划 任务1：了解网络需求分析 重点内容： 1.网络需求分析的主要任务 2.获得需求信息的基本方法 3.网络需求分析报告 难点内容： 1.网络需求分析的主要任务 提出任务 解析任务 检测任务 2.1 网络需求分析 提出任务 解析任务 检测任务 网络需求分析是网络设计过程中用来获取和确定网络系统总体需求的方法。 2.1.1 网络需求分析的主要任务 （1）了解现有的环境和应用系统 （2）了解哪些应用系统具有保密性 （3）规划网络划分 （4）了解用户对网络带宽的要求 提出任务 解析任务 检测任务 2.1 网络需求分析 2.1.2 网络需求分析的主要内容 1. 环境分析----网络环境分析需要明确下列指标： 网络系统建设涉及的物理范围的大小； 园区内的建筑群位置及它们相互间的距离； 每栋建筑物的物理结构； 提出任务 解析任务 检测任务 2.1 网络需求分析 园区内各办公区的分布情况； 各工作区内的信息点和布线规模； 现有计算机和网络设备的数量配置和分布情况； 目前信息化设备的使用情况及存在问题； 技术人员掌握专业知识和工程经验情况； 提出任务 解析任务 检测任务 2.1 网络需求分析 2. 业务需求分析 业务需求分析的目标是明确企业的业务类型、应用系统软件种类以及对网络功能指标(如带宽、服务质量QOS)的要求。 为了设计出符合用户业务需求的网络，必须找出用户需要的重要服务或功能。 提出任务 解析任务 检测任务 2.1 网络需求分析 3. 管理需求分析包括两个方面 （1）人为制定的管理规定和策略，用于规范人员操作网络的行为。 （2）是指网络管理员利用网络设备和网管软件提供的功能对网络进行的操作。 提出任务 解析任务 检测任务 2.1 网络需求分析 4. 安全性需求分析 网络安全要达到的目标包括网络访问的控制、信息访问的控制、信息传输的保护、攻击的检测和反应、偶然事故的防备、事故恢复计划的制定、物理安全的保护、灾难防备计划等。 提出任务 解析任务 检测任务 5. 网络规模分析----明确网络建设的范围 6. 网络拓扑结构分析----网络拓扑结构的规划 7. 与外部联网分析----网络互联成为企业建网的必须 8. 扩展性分析----方便接入现有网络 9. 通信量需求分析----对网络带宽做出评估 2.1 网络需求分析 提出任务 解析任务 检测任务 2.1 网络需求分析 2.1.3 获得需求信息的基本方法 (1) 实地考察----获得第一手资料采用的最直接的方法。 (2) 用户访谈----以一问一答的形式获得需求信息。 (3) 问卷调查----运用问卷了解情况或征询意见的调查方法。 (4) 同行咨询----请同行在网上给你提供参考和帮助。 提出任务 解析任务 检测任务 2.1.4 网络需求分析报告 编制需求说明书的基本步骤包括： (1) 数据准备 需求收集阶段产生的各种资料，都应该编辑目录并归档。 (2) 需求说明书的编写 需求说明书尽量简明且信息充分，以节省管理人员的时间。 (3) 需求说明书的修改 在说明书中附加一部分内容，解释管理层的决定。 2.1 网络需求分析 1.网络工程设计原则 2.网络工程设计流程 3.网络工程的概要设计 4.网络工程的详细设计 课后作业： 1.计算机网络工程设计原则是什么？ 2.计算机网络工程设计的一般流程是什么？ 提出任务 解析任务 检测任务 任务2：了解网络工程的规划 重点内容： 1.网络规划的定义 2.网络规划的基本原则 3.网络工程规划的一般方法 4.影响网络工程规划的主要因素 难点内容： 1.网络规划的目标与基本原则 提出任务 解析任务 检测任务 提出任务 解析任务 检测任务 2.1 网络规划的定义 网络规划是在用户需求分析的基础上确定网络的总体方案和网络体系结构的过程。网络规划直接影响到网络的性能和分布情况，决定着一项网络工程能不能既经济实用，又兼顾长远发展，它是网络系统建设的重要一环。 提出任务 解析任务 检测任务 2.2 网络工程的规划的原则 (1)可靠性原则----有容错功能，管理、维护方便。 (2)可扩展性原则----留有合理的扩充余地。 (3)可运营性原则----对关键业务的QoS保证。 (4)可管理原则----实现对系统中各种类型设备的统一管理。 提出任务 解析任务 检测任务 2.2.3 网络工程规划的一般方法 网络总体规划时，把网络系统分为通信子网和资源子网两部分。 1．通信子网规划 按照分层拓扑结构，划分成核心层、汇聚层、接入层等三层。 2．资源子网规划 资源子网规划主要是完成各种网络服务器的部署以及服务器的连接。 提出任务 解析任务 检测任务 2.2 网络工程的规划的原则 一、资源子网服务器的部署 企业网络系统通常部署的服务器包括本地服务器、远程 服务器和全局服务器。 （1）本地服务器：服务器的服务范围局限于一个特定区域。 （2）远程服务器：需要网络层设备提供远程服务访问。 （3）全局服务器：提供网络中所有用户的公共服务。 提出任务 解析任务 检测任务 2.2 网络工程的规划的原则 二、服务器的连接方式 服务器与交换机的连接方式通常有如下两种：直接连接和汇聚连接两种，如下图所示： 提出任务 解析任务 检测任务 2.2 网络工程的规划 提出任务 解析任务 检测任务 2.2 网络工程的规划 2.2.4 影响网络工程规划的主要因素 (1)距离 -----通信双方间的距离越大，它们间的通信费用就越高，通信速率就越慢。 (2)时段----不同的时段，都会使通信流量有高低的不同分布。 (3)拥塞----拥塞能够造成网络性能严重下降。 提出任务 解析任务 检测任务 2.2 网络工程的规划 (4)服务类型----不同的数据类型对于网络要求差异较大。 (5)可靠性----网络不断增长的需求,是建立在网络可靠性 的基础上。 (6)信息冗余----网络中传输着大量的冗余数据，消耗了 大量的带宽。 提出任务 解析任务 检测任务 2.2 网络工程的规划 2.2.5 系统可行性分析 可行性分析是结合用户的具体情况，论证网络建设目标的科学性和正确性。它主要包括网络系统建设的必要性、网络系统建设的可行性、网络系统建设的初步方案、设备配置与估算、工程组织与售后服务、结论和建议等几项内容。 提出任务 解析任务 检测任务 2.2 网络工程的规划 2.2.6 企业网需求分析与规划 在企业网建设过程中，应该本着“实用性强、扩充性好、开放性好、较先进、安全可靠、升级和使用方便”等原则进行。 同时，还要注重网络的应用和服务功能、应用软件的可靠性与兼容性问题，以及整个网络系统的有效管理问题。 1.网络规划的基本原则 2.网络工程规划的一般方法 3.影响网络工程规划的主要因素 提出任务 一、思考题 1. 在通信子网规划过程中，需要解决哪几个基本问题？ 2. 企业网络系统通常部署的服务器有哪几类？它们有何区别？ 3. 服务器与交换机的连接方式通常有哪两种？各适合于什么情况？ 解析任务 检测任务 提出任务 解析任务 检测任务 二、实训题 1. 深入企业调研企业网络系统建设需求，撰写需求调 研报告。 2. 根据需求调研报告和企业实际可能提供的网络建设资金情况撰写可行性论证报告。 thank you 谢谢！ 河北科技工程职业技术大学 网络工程方案设计与实施 目录： 任务1:网络工程设计目的、原则及方案设计 任务2:了解网络拓扑结构设计 任务3:地址分配与聚合设计设计 任务4:网络系统的冗余设计 任务5:网络存储设计 任务1：网络工程设计目的、原则及网络技术方案设计 主要内容： 了解网络工程目标； 掌握网络工程设计原则； 了解网络技术方案设计； 难点内容： 1.网络技术方案设计； 提出任务 解析任务 检测任务 3.网络工程系统设计 提出任务 解析任务 检测任务 确定： 采用的网络技术 工程标准 网络规模 网络系统功能结构 网络应用目的和范围。 1.网络工程目标 提出任务 解析任务 检测任务 (1) 实用、好用与够用性原则 (2) 开放性原则 (3) 可靠性原则 (4) 安全性原则 (5) 先进性原则 (6) 易用性原则 (7) 可扩展性原则 3.网络工程系统设计 2.网络工程设计原则 提出任务 解析任务 检测任务 1） 主流网络技术 快速以太网 千兆以太网技术 万兆以太网技术 ATM（异步传输模式）网络技术 3.网络工程系统设计 3. 网络技术方案设计—关键问题：网络选型 提出任务 解析任务 检测任务 ATM(异步传输模式)网络是为满足宽带综合业务数据网(BISDN)通信需要而发展起来的一门技术，据传输率可达155Mbps～622Mbps，若采用SONET(同步光纤网络)则可达51.8Mbps～9.95Gbps。 3.网络工程系统设计 2） ATM(异步传输模式)网络技术 ATM网络能对网上用户数据进行实时监控，把网络拥塞发生的可能性降到最小，因此，ATM网络技术是构建城域网骨干和广域网的有效选择。 提出任务 解析任务 检测任务 根据应用选择网络 考虑已有网络设施的利用 选用主流产品，综合考虑性价比 网络选型与技术人员水平层次 充分考虑网络第三层交换能力 网络安全 3.网络工程系统设计 3）网络技术选型策略 网络工程目标； 网络工程设计原则； 网络技术方案设计； 提出任务 解析任务 检测任务 讨论如果新建校园网，则网络工程目标和设计原则是什么？ 3.网络工程系统设计 课下作业： 任务2:了解网络拓扑结构设计 重点内容： 1.掌握网络拓扑结构设计的方法； 2.掌握网络拓扑结构设计的优点； 3.掌握拓扑结构设计要点； 难点内容： 1.分层拓扑结构设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.3 网络拓扑结构设计 提出任务 解析任务 检测任务 在进行网络拓扑结构设计时，要充分考虑网段和互联点、网络规模、网络的体系结构、所采用的网络协议，以及组建网络所需要的硬件设备(如交换机、路由器、服务器等)的类型和数量等各方面的因素。 提出任务 解析任务 检测任务 3.3 网络拓扑结构设计 3.3.1 网络的层次化设计方法 网络拓扑结构的规划与设计往往与地理环境分布、传输介质与距离、网络传输可靠性以及网络系统的建设规模等因素紧密相关，一个大规模的网络系统往往被分为几个较小的部分。 提出任务 解析任务 检测任务 3.3 网络拓扑结构设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.3 网络拓扑结构设计 1.层次化设计方法的优点 (1)结构简单。 (2)升级灵活。 (3)有助于分配和开云体育 开云平台规划带宽。 (4)有利于信息流量的局部化。 (5)易于管理。 提出任务 解析任务 检测任务 3.3 网络拓扑结构设计 2. 层次化设计方法应遵守以下两条基本原则： (1)网络中因拓扑结构改变而受影响的区域， 应被限制到最小程度； (2)路由器(及其它网络设备)应传输尽量少的信息。 提出任务 解析任务 检测任务 3.3 网络拓扑结构设计 3.3.2分层拓扑结构设计要点 1. 核心层的设计 核心层的主要目的在于通过高速的数据包交换，提供可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应具有更高的可靠性，更快速的链路连接技术，并且能快速适应网络的变化。 提出任务 解析任务 检测任务 3.3 网络拓扑结构设计 在进行核心层设计时应该特别注意如下几点： (1)不要在核心层执行网络策略。 (2)核心层的所有设备应具有充分的可到达性。 (3)核心层的交换机不使用默认的路径到达内部的目的地。 (4)聚合路径能够用来减少核心层路由表大小。 (5)冗于性设计能够保障核心网络的可靠性。 1.网络拓扑结构设计的方法 ; 2.网络拓扑结构设计的优点； 3.网络工程的拓扑结构设计要点; 课后作业： 1.网络的层次化设计方法是什么？ 2.分层拓扑结构设计要点有哪些？ 提出任务 解析任务 检测任务 任务3：地址分配与聚合设计设计 主要内容： 掌握IP地址分配原则； 掌握IP地址在企业局域网中分配方式； 掌握路由聚合设计； 难点内容： 1.路由聚合设计； 提出任务 解析任务 检测任务 提出任务 解析任务 检测任务 （1）网络中的所有计算机必须被分配IP地址。 地址分配与聚合设计 1. IP地址的分配原则 （2）要分配的IP地址中的“网络号”不能以“127”开头、“主机号”不能全部是“255”、开云 开云体育官网 “主机号”不能全部是“0” （3）为每个子网分配的“网络号”必须是唯一的、 “主机号”在此IP地址所处的网段中必须唯一。 （4）分配IP地址时应本着“合理规划、预留扩展、顺序分配、便于管理”的原则。 提出任务 解析任务 检测任务 地址分配与聚合设计 2. IP地址在企业局域网中的分配方式 1） 可全局路由(公网)的IP地址分配方式 (1)静态分配IP地址 IP地址数量大于网络中的计算机数量； 网络中存在特殊的计算机 (2)动态分配IP地址 (3)NAT(Network Address Translation，网络地址转换)方式 (4)代理服务器分配（适合于大型网络） 提出任务 解析任务 检测任务 (1) 手工分配 (2) DHCP分配 (3) 自动专用IP寻址（APIPA） 地址分配与聚合设计 2) 专用(私有)IP地址的分配方式 提出任务 解析任务 检测任务 (3)自动专用IP寻址 使用APIPA时，Windows将在--54的范围内自动获得一个IP地址，子网掩码为，并以此配置建立网络连接，直到找到DHCP服务器为止。 APIPA分配的IP地址只适用于一个子网的网络。 地址分配与聚合设计 提出任务 解析任务 检测任务 子网划分应注意的问题 ①考虑未来的扩展性需求； ②为每一个子网选择一个有意义的数字； ③地址分配后要便于路由聚合； ④考虑IP资源短缺可以申请一个较小的地址段，然后结合使用NAT(网络地址转换)技术与私有地址分配技术。 地址分配与聚合设计 3）子网划分 提出任务 解析任务 检测任务 ①子网通常是在物理范围内划分的，而VLAN通常是在逻辑上划分的。 地址分配与聚合设计 4 ）IP子网与VLAN的区别 ②划分VLAN的机器通常不在同一个地理位置。 ③IP子网是以IP地址的方法划分多个网络，各个子网通讯要借助于路由器； ④VLAN通常是以网络的方式，借助交换机将一个端口集、一个MAC地址集、一个IP地址集的若干台计算机分配到同一个VLAN，一个VLAN就是一个广播域的边界。 提出任务 解析任务 检测任务 (1) 按申请顺序 在一个大的地址池(Address pool)中申请取出需要的地址。 地址分配与聚合设计 3. 路由聚合设计 提出任务 解析任务 检测任务 (2)按行政划分 使每一个部门都有一组供其使用的地址。网络管理员为每个行政部门分配一个地址池，网络如图3.17所示。 地址分配与聚合设计 3. 路由聚合设计 提出任务 解析任务 检测任务 (3)按地域划分 使部门内每个办公室都有一组供其使用的地址，如图3.18所示。 地址分配与聚合设计 3. 路由聚合设计 提出任务 解析任务 检测任务 (4)按拓扑方式 该方式是基于网络的链接点的一种IP地址分配方式(在某些网络中可能与按地址划分相似)。 地址分配与聚合设计 3. 路由聚合设计 1．Ip的分配原则 2. 在企业局域网中的分配方式 3. 路由聚合设计 课后作业： 1. 梳理你所在网络环境Ip地址的分配方式。 提出任务 解析任务 检测任务 任务4: 网络系统的冗余设计 重点内容： 1.掌握冗余设计概述； 2.掌握核心层的冗余设计； 3.掌握汇聚层冗余设计； 难点内容： 1.网络链路冗余设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.5 网络系统的冗余设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.5.1 冗余设计概述 冗余设计是保证网络整体可靠性能的重要手段，贯穿整个网络结构，每个冗余设计都要有针对性，可以选择其中一部分或几部分应用到网络中。 3.5 网络系统的冗余设计 提出任务 解析任务 检测任务 网络冗余设计需要从网络设备、网络链路和服务器三方面设计。 1. 网络设备的冗余设计 采用冗余配置的单机或多台设备互为热备份。 2. 网络链路的冗余设计----是最易实现和接受的冗余方式 3. 服务器的冗余设计 常用到的冗余技术有：数据冗余、网卡冗余、电源冗余、风扇冗余、服务器冗余。 3.5 网络系统的冗余设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.5.2网络链路冗余设计要点 一. 核心层冗余规划设计要综合考虑下面三个目标： ①减少跳(hop)数。 ②减少可用的路径数量。 ③增加核心层可承受的故障数量。 3.5 网络系统的冗余设计 提出任务 解析任务 检测任务 常见的核心层冗余规划设计主要有以下两种： (1)完全网状核心层规划 在完全网状规划中，每个核心层交换机都与其它任何一台核心层交换机相连接，提供了最大的冗余可能性，如图3.20所示。 3.5 网络系统的冗余设计 提出任务 解析任务 检测任务 （2)部分网状结构的核心层规划 部分网状结构的核心层规划方案是折衷了跳数、冗余和网络中路径数量的好方案，如右图所示。 3.5 网络系统的冗余设计 提出任务 解析任务 检测任务 二.汇聚层冗余设计 在汇聚层提供冗余的两种最普通的方法是“双归接入核心层”和“到其它汇聚层交换机的备份链接”。 (1)双归接入核心层 如图3.22所示，汇聚层交换机通过双归链路分别与2个核心层交换机A和C相连接。 3.5 网络系统的冗余设计 提出任务 解析任务 检测任务 (2)到其它汇聚层设备的冗余链接 在汇聚层交换机之间安装链接来提供冗余，主要缺点： ①路由表的大小增加了一倍； ②汇聚层交换机D和E可能“升级”到核心层； ③冗余路径可能替代正常核心层路径； ④汇聚层分支之间容易出现路由信息泄漏。 3.5 网络系统的冗余设计 提出任务 解析任务 检测任务 3. 接入层冗余设计 常见的接入层冗余方法也是双归。接入层冗余设计一般仅适于与特别重要的场合，大量的接入层冗余设计会增加整个网络的复杂性。 1.冗余设计概述 2.核心层的冗余设计 3.汇聚层冗余设计 4.网络链路冗余设计 课后作业： 1. 普通网络冗余设计可以从那三个方面着手？ 2. 核心层冗余规划设计要综合考虑哪几个目标？ 3.常见的核心层冗余规划设计主要有哪两种方法？ 提出任务 解析任务 检测任务 任务5：网络存储设计 主要内容： 磁盘阵列设计； NAS网络附加存储设计； 难点内容： 1.磁盘阵列设计； 提出任务 解析任务 检测任务 网络存储设计 提出任务 解析任务 检测任务 1. 磁盘阵列 磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定的要求组成一个整体，并且由阵列控制器统一管理整个磁盘阵列的系统。 提出任务 解析任务 检测任务 网络存储设计 磁盘阵列 SCSI磁盘阵列 SATA磁盘阵列 TB至几十TB 多用户并发访问 更便宜的价格 视频点播服务、数据查询服务之类的网络应用 数据备份或数据存储 小型计算机系统接口 串口硬盘 提出任务 解析任务 检测任务 磁盘阵列与服务器之间是借助SCSI接口或SATA接口进行连接的，并由服务器实现对磁盘阵列中数据的读取和存储。如图3.25所示为磁盘阵列与服务器连接的拓扑结构。 网络存储设计 提出任务 解析任务 检测任务 2. NAS NAS(Network Attached Storage，网络附加存储)是通过网络连接的冗余磁盘阵列，具备了磁盘阵列的所有主要特征. NAS:一种专用文件服务器，有着更高的存取效率和更低的存储成本。 NAS适合用于实现简单的文件共享和数据存储。如图3.26所示为HP NAS产品。 网络存储设计 提出任务 解析任务 检测任务 将NAS直接通过网络接口连接到网络上，配置IP地址、可被网络上的用户所共享。 NAS将所有的软件全部固化在其引擎内，因此安装和使用均非常简单。 能够支持多种协议和各种操作系统。 采用Web浏览器、FTP客户端或者网上邻居等方式实现对共享资源的访问和存储。NAS网络连接方式如图3.27所示。 网络存储设计 提出任务 解析任务 检测任务 NAS产品的优点： (1) 即插即用，支持多计算机平台，支持使多用户进入相同的文档。 (2) 允许在网络上存取数据，减少服务器负荷，改善网络性能。 (3) NAS独立于应用服务器。 (4) 服务器本身不会崩溃。 (5) 采用面向用户设计的、专门用于数据存储的简化操作系统。 网络存储设计 1．磁盘阵列设计 2. NAS网络附加存储设计 课后作业： 1. 对比磁盘阵列设计和网络附加存储设计优缺点。根据所处校园网的情况，设计校园网的存储设计。 提出任务 解析任务 检测任务 thank you 谢谢！ 河北科技工程职业技术大学 网络工程方案设计与实施 目录： 任务1:认识网络安全防范体系及网络安全设计原则 任务2:认识网络安全防范措施及网络安全设计实施步骤 任务3:网络工程方案设计 任务4:企业网的规划与设计 任务5:校园网的规划与设计-1 任务6:校园网的规划与设计-2 任务1:认识网络安全防范体系 及网络安全设计原则 主要内容： 网络安全防范体系层次； 网络安全设计的基本原则； 难点内容： 1.网络安全防范体系层次； 提出任务 解析任务 检测任务 3.7 网络安全设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.7.1网络安全防范体系层次 安全防范体系的层次划分为： 物理层安全； 系统层安全； 网络层安全； 应用层安全； 安全管理。 3.7 网络安全设计 提出任务 解析任务 检测任务 （1）物理环境的安全性（物理层安全） 该层次的安全包括通信线路的安全、物理设备的安全、机房的安全等。 （2）操作系统的安全性（系统层安全） 该层次的安全问题来自网络内使用的操作系统的安全，主要表现在三方面: 操作系统本身的缺陷带来的不安全因素; 对操作系统的安全配置问题; 病毒对操作系统的威胁。 3.7 网络安全设计 提出任务 解析任务 检测任务 (3)网络的安全性(网络层安全) 该层次的安全问题主要体现在网络方面的安全性。 (4)应用的安全性(应用层安全) 该层次的安全问题主要由提供服务所采用的应用软件和数据的安全性产生。此外，还包括病毒对系统的威胁。 (5)管理的安全性(安全管理) 安全管理包括安全技术和设备的管理、安全管理制度、部门与人员的组织规则等。 3.7 网络安全设计原则 提出任务 解析任务 检测任务 （1）网络信息安全的木桶原则：是指对信息均衡、全面的进行保护。 （2）网络信息安全的整体性原则：强调的是网络系统的安全防护、监测和应急恢复。 （3）安全性评价与平衡原则： 对任何网络，绝对安全难以达到，而且也不一定是必要的，所以需要建立合理的实用安全性与用户需求评价和平衡体系。 3.7 网络安全设计原则 提出任务 解析任务 检测任务 （4）标准化与一致性原则：安全体系的设计必须遵循一系列的标准。 （5）技术与管理相结合原则：将各种安全技术与运行管理机制、人员思想教育与技术培训、安全规章制度建设等相结合。 （6）统筹规划，分步实施原则：安全防护不可能一步到位，可在一个比较全面的安全规划下，根据网络的实际需要，先建立基本的安全体系，保证基本的、必须的安全性。 3.7 网络安全设计原则 提出任务 解析任务 检测任务 （7）等级性原则：是指安全层次和安全级别。 （8）动态发展原则： 要根据网络安全的变化不断调整安全措施，适应新的网络环境，满足新的网络安全需求。 （9）易操作性原则 首先，安全措施需要人为去完成，如果措施过于复杂，对人的要求过高，本身就降低了安全性。其次，措施的采用不能影响系统的正常运行。 网络安全防范体系层次； 网络安全设计的基本原则 课后作业： 1. 梳理网络安全设计基本原则。 提出任务 解析任务 检测任务 任务2:认识网络安全防范及 网络安全设计实施步骤 主要内容： 1. 网络安全防范措施； 2. 网络安全设计实施步骤 难点内容： 1. 网络安全设计实施步骤； 提出任务 解析任务 检测任务 3.7 网络安全设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.7.3网络安全防范措施 (1)安全管理。安全管理包括法律制度的健全以及管理制度和道德规范的约束。 (2)防火墙技术。 (3)数据加密技术。 (4)访问控制技术。 (5)子网划分技术。 (6)更换口令。 3.7 网络安全设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.7.4 网络安全设计的实施步骤 1. 确定面临的各种攻击和风险 (1)自然因素。包括自然灾害和自然环境。 (2)意外事故。如停电、火灾等不可预见的意外事故。 (3)人为的物理破坏。包括非故意和故意。 (4)计算机病毒 (5)网络协议分析软件 (6)黑客攻击 提出任务 解析任务 检测任务 2. 确定安全策略 ① 系统整体安全性。由应用环境和用户方需求决定，包括各个安全机制的子系统的安全目标和性能指标。 ② 对原系统的运行造成的负荷和影响(如网络通信时延、数据扩展等)。 ③ 便于网络管理人员进行控制、管理和配置。 ④ 可扩展的编程接口，便于更新和升级。 ⑤ 用户界面的友好性和使用的方便性。 ⑥ 总额和工程时间等。 3.7.4 网络安全设计的实施步骤 提出任务 解析任务 检测任务 3. 建立安全模型 ① 安全体制：包括安全算法库、安全信息库和用户接口界面。 ② 网络安全连接：包括安全协议和网络通信接口模块。 ③ 网络安全传输：包括网络安全管理系统、网络安全支撑系统和网络安全传输系统。 3.7.4 网络安全设计的实施步骤 提出任务 解析任务 检测任务 4. 选择并实现安全服务 ① 物理层的安全：主要防止物理通路的损坏、物理通路的窃听和对物理通路的攻击(干扰等)。 ② 链路层的安全：保证通过网络链路传送的数据不被窃听。 ③ 网络层的安全：保证网络只给授权的客户使用授权的服务，保证网络传输正确，避免被拦截或监听。 3.7.4 网络安全设计的实施步骤 提出任务 解析任务 检测任务 ④操作系统的安全：操作系统安全要求保证客户资料、操作系统访问控制的安全，同时能够对该操作系统上的应用进行审计。 ⑤ 应用平台的安全：应用平台指建立在网络系统之上的应用软件服务，如数据库服务器、电子邮件服务器、Web服务器等。 ⑥ 应用系统的安全：应用系统是为用户提供的各种网络服务，应用系统使用应用平台提供的安全服务来保证其基本安全。 3.7.4 网络安全设计的实施步骤 4. 选择并实现安全服务 提出任务 解析任务 检测任务 5. 安全产品的选型 网络安全产品主要包括防火墙、用户身份认证、网络防病系统等。 安全产品的选型工作要严格按照企业(学校)信息与网络系统安全产品的功能规范要求，利用综合的技术手段，对产品功能、性能与可用性等方面进行测试，为企业、学校选出符合功能要求的安全产品。 3.7.4 网络安全设计的实施步骤 1. 网络安全防范措施 2. 网络安全设计实施步骤 课后作业： 1. 梳理网络安全设计实施步骤。 提出任务 解析任务 检测任务 任务3: 网络工程方案设计 提出任务 解析任务 检测任务 重点内容： 1.网络工程设计方案的基本内容； 2.方案书写的一般原则； 3.掌握方案的修改； 4.方案的印刷与装订； 难点内容： 1.分层拓扑结构设计 3.8 网络工程方案设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.8.1 网络工程设计方案的基本内容 一个完整的设计方案，应包括以下基本内容： 1．设计总说明---对网络工程起动的背景进行简要的说明。 主要包括： (1)技术的普及与应用； (2)业主发展的需要(对网络需求分析报告进行概括)。 3.8 网络工程方案设计 提出任务 解析任务 检测任务 2．设计总则 在这一部分阐述整个系统设计的总体原则。主要包括： (1)系统设计思想； (2)总体目标； (3)所遵循的标准。 3.8 网络工程方案设计 提出任务 解析任务 检测任务 3．技术方案设计主要包括： (1)整体设计概要； (2)设计思想与设计原则； (3)综合布线)网络应用系统平台设计； (6)服务器系统安全策略。 3.8 网络工程方案设计 提出任务 解析任务 检测任务 4．预算 对整个系统项目进行预算。主要内容包括：整个系统的设备、材料用量表，系统建设费用，对建设成本进行分析。最后，以综合单价法给出整个系统的预算表。 3.8 网络工程方案设计 提出任务 解析任务 检测任务 5．项目实施管理 对整个项目的实施进行管理与控制。主要包括：项目实施组织构架及管理、奖惩体系、施工方案、技术措施方案、)项目进度计划、对业主配合的要求。 6．供货计划、方式 主要描述项目的材料、设备到达现场的计划以及供货方式。 3.8 网络工程方案设计 提出任务 解析任务 检测任务 7．培训工作计划、方式 在此项目实施过程中，对业主方相关人员进行的所有培训计划。主要包括： (1)培训的内容； (2)培训的方式； (3)培训的时间安排； (4)培训教师资历等。 3.8 网络工程方案设计 提出任务 解析任务 检测任务 8．技术支持及售后服务工作计划、方式主要内容包括： (1)技术支持方式、内容。 (2)售后现场服务的内容、时限规定、质量保证措施； (3)公司的其他相关规定。 9 ．公司近几年的主要业绩 10 ．公司的资质 3.8 网络工程方案设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.8.2 方案写书的一般原则 1．用词与语法 2．图形符号 3．文档格式 4．能准确表达设计工程师的意图 5．尽量避免枯燥乏味的专业词汇罗列 3.8 网络工程方案设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.8.3 方案的修改 技术支持与服务承诺的变更，要经过公司分管副经理或经理的批准。 3.8.4 方案的印刷与装订----定稿后的设计方案应遵循以下原则： 1．保密原则 2．高质量印刷 3．专业化装订 1.网络工程设计方案的基本内容 2.网络方案书写的一般原则 3.网络工程方案的修改、印刷与装订 课后作业： 1. 网络安全设计应遵循哪些基本原则？ 2. 网络安全防范措施主要有哪些？ 3. 网络安全设计的实施步骤包括哪些？ 提出任务 解析任务 检测任务 任务4：企业网的规划与设计 重点内容： 1. 了解企业网系统建设目标; 2. 了解企业网需求分析； 3. 掌握企业网拓扑结构设计。 难点内容： 1.企业网拓扑结构设计； 提出任务 解析任务 检测任务 提出任务 解析任务 检测任务 1．系统建设目标 建设一个千兆骨干、百兆到桌面的企业网络系统； 采用多模光纤连接企业中的主要工厂建筑物； 对外与Internet互联。 3.9.2 企业网的规划与设计 提出任务 解析任务 检测任务 ① 采用主干—子网—用户的三级结构。 ② 主干网采用具有第三层交换功能的千兆以太网技术和GEC技术。 ③ 采用TCP/IP协议为主，兼顾其他标准的网络体系结构。 ④ 可同时传输数据、语音、图形、图像及视频信息。 ⑤ 提供广泛的资源共享和综合的网络服务。 ⑥ 开发符合企业实际需要、具有企业特色的网络应用系统。 2．具体目标 提出任务 解析任务 检测任务 ①建立全方位的信息管理系统。 ②和Internet互联。 ③建立数据、语音、视频三网合一的一体化网络。 ④主干网采用光纤布线．需求分析 提出任务 解析任务 检测任务 4．企业网的拓扑结构设计 倒挂树状分层拓扑结构，共分为三级。 ① 第一级是企业网的千兆主干网络，属核心层。 ② 第二级是设置在企业内主要建筑物中各部门、厂房的汇聚层交换机 ③ 第三级交换机直接连接用户的计算机，属接入层。 提出任务 解析任务 检测任务 网络核心层是网络的中心枢纽，其功能是实现高性能的交换和传输。因此核心层设备应该是高性能的交换机，企业网络主干采用两台华为S7706交换机（如右图所示）作为核心交换机来连接各级交换机。 （1）网络核心层设计 提出任务 解析任务 检测任务 汇聚层交换机即各部门、厂房子网内的主交换机。各汇聚层通过1 000 Mbit/s光纤与千兆以太网主干连接，形成网络的高速骨干。如下图所示。 （2）汇聚层设计 华为S5735S交换机 提出任务 解析任务 检测任务 每一个部门、厂房内部按照各自不同的端口需求量和信息速度需求量配置一定数量的华为（HUAWEI）24口百兆以太接入交换机S2700-26TP-EI-AC交换机,（如下图所示），背板带宽： 32Gbps。 （3）接入层交换机的设计 华为交换机S2700交换机 提出任务 解析任务 检测任务 企业网服务器全部选用SUN公司的ENTERPRISE SEVER450、ULTRA10，运行UNIX网络操作系统。 5．服务器群架构 6．网络安全防护方案 TACACS＋认证 ARP控制 数字签名、密钥分配管理、加密解密 提出任务 解析任务 检测任务 网络系统集成是一项整体性、综合性的工作，不但要强调其整体性，还要明确局部管理工作的重要性，局部管理工作一般体现在项目生命周期的每一个阶段当中，某一过程（或环节）管理的成败，通常会影响到其他过程和阶段，甚至是项目整体管理。 7．总结分析及技术点评 1. 企业网系统建设目标; 2. 企业网需求分析； 3. 企业网拓扑结构设计。 课后作业： 1. 梳理总结企业网规划设计的步骤。 提出任务 解析任务 检测任务 任务5：校园网的规划与设计 主要内容： 校园网的特点及基本需求； 校园网总体设计； 校园网网络汇聚层设计； 难点内容： 1.校园网网络汇聚层设计； 提出任务 解析任务 检测任务 提出任务 解析任务 检测任务 1.校园点 (1)校园网的覆盖范围不断扩大。 (2)校园网信息结构的多样化。 (3)校园网需要高速的局域网连接。 (4)校园网的安全可靠程度不断提高。 (5)操作方便，易于管理。 (6)认证计费。 3.9.1校园网的规划与设计 提出任务 解析任务 检测任务 2. 校园网基本需求 准确描述学校的信息化环境； 确定学校Internet服务类型； 确定网络拓扑结构和功能； 确定技术涉及的原则要求； 规划和设计校园网建设的实施步骤。 3.9.1校园网的规划与设计 提出任务 解析任务 检测任务 3. 大学校园网总体设计 1）多校区的大学校园网 核心交换机与汇聚层交换机、堆叠交换机之间:2条高速链路连接，实现骨干链路的冗余备份。汇聚层交换机与接入层交换机:采用1000 Mbps连接。 校园网借助2条链路分别接入CERNET和中国联通（或中国电信），置于网络防火墙的保护之下。网络拓扑结构如图3-28所示。 提出任务 解析任务 检测任务 4. 单校区校园网核心设计 (1) 核心冗余方案 校园网设置2台核心交换机，借助2条高速链路进行汇聚连接。所有的汇聚层交换机和堆叠交换机以1000 Mbps链路分别连接至2台核心交换机，以实现链路冗余。拓扑结构如图3-29所示。 3.9 网络系统设计实例-校园网设计 提出任务 解析任务 检测任务 4. 单校区校园网核心设计 (2) 链路冗余方案 当校园网只设置1台核心交换机时，所有的汇聚层交换机和堆叠交换机均以2条1000 Mbps链路连接至核心交换机的不同业务插板，实现骨干链路的冗余备份。拓扑结构如图3-30所示。 3.9 网络系统设计实例-校园网设计 提出任务 解析任务 检测任务 (3) 简单链路方案 校园网只设置1台核心交换机，所有的汇聚层交换机和堆叠交换机以1条1000 Mbps链路，连接至核心交换机，实现骨干链路的高速连接。当某台汇聚层交换机或某条骨干链路发生故障时，不会影响其他子网络的正常运行。拓扑结构如图3-31所示。 3.9 网络系统设计实例-校园网设计 3.9 网络系统设计实例-校园网设计 提出任务 解析任务 检测任务 5. 网络汇聚层设计 (1) 网络汇聚层拓扑设计 链路汇聚（2条或4条1000 Mbps链路）的方式：既可以成倍提高接入层交换机与汇聚层交换机之间的网络带宽，同时还提供了链路冗余，从而提供稳定、高速的网络连接。其拓扑结构如图3-32所示。 提出任务 解析任务 检测任务 冗余连接的方式：即每台接入层交换机都有2条1000 Mbps链路连接至汇聚层交换机；当其中一条链路发生故障后，另外一条链路将迅速被激活，从而保证了网络链路的稳定。其拓扑结构如图3-33所示。 3.9 网络系统设计实例-校园网设计 提出任务 解析任务 检测任务 (2) 汇聚层设备选择 对于较大规模的子网（如图书馆、计算机系、学生公寓、办公大楼等）而言，应当选择拥有较高性能的模块化三层交换机； 对于较小规模的子网（如实验楼、阶梯教室楼等），则可以选择固定端口三层交换机; 汇聚层交换机都应具备较强的多业务提供能力，可支持包括智能的CCL、MPLS、组播在内的各种业务，为用户提供丰富、高性价比的组网选择。 3.9 网络系统设计实例-校园网设计 1.校园网的特点及基本需求； 2.校园网总体设计； 3.校园网网络汇聚层设计。 课后作业： 1. 梳理校园网规划与设计需求。 提出任务 解析任务 检测任务 任务6：校园网的规划与设计-2 主要内容： 1.校园网接入层设计 2.校园网服务器部署 3.校园网出口设计 难点内容： 1.校园网接入层设计 提出任务 解析任务 检测任务 3.9 网络系统设计实例 提出任务 解析任务 检测任务 6. 接入层设计 (1) 接入层堆叠设计 (2) 接入层链路汇聚设计 (3) 接入层级联设计 3.9 网络系统设计实例 提出任务 解析任务 检测任务 7. 服务器的部署与连接 (1) 服务器的部署 3.9 网络系统设计实例 提出任务 解析任务 检测任务 (2) 服务器的连接 (3) 交换机选择 3.9 网络系统设计实例 提出任务 解析任务 检测任务 8. 校园网出口设计 校园网出口设计主要有双路由出口设计和单路由出口设计两种方式。 3.9 网络系统设计实例 提出任务 解析任务 检测任务 8. 校园网出口设计—双路由设计 两台核心交换机分别连接至网络防火墙和路由器，并且在核心交换机设置策略路由，实现Internet访问的分流。同时，实现Internet连接冗余，确保Internet连接的稳定和可靠。拓扑结构如图3-36所示。 3.9 网络系统设计实例 提出任务 解析任务 检测任务 8. 校园网出口设计-单路由设计 如果校园网对Internet连接要求不是很高，同时投入的资金也非常有限，可以采用单路由方案，并在路由器上设置路由策略，以实现对CERNET和Internet的访问。拓扑结构如图3-37所示。 3.9 网络系统设计实例 提出任务 解析任务 检测任务 8. 校园网出口设计-路由器选择 （1）校园网接入CERNET的用途大多用于图书馆或报刊数据库资料检索，可选低端的集成多业务路由器。 （2）采用NAT方式实现IP地址转换。需要选择性能较高的路由器 3.9 网络系统设计实例 提出任务 解析任务 检测任务 8. 校园网出口设计-网络防火墙部署 学校采用两条Internet链路，一条接入CERNET，一条接入城域网。因此，通常也就需要两台网络防火墙，分别置于CERNET路由器的后端和城域网光电收发器的后端。鉴于校园网数据流量较大的情况，建议购置高性能的硬件防火墙。 1.校园网接入层设计 2.校园网服务器部署 3.校园网出口设计 课后作业： 1.梳理单园区校园网核心层冗余规划设计方案。 提出任务 解析任务 检测任务 thank you 谢谢！ 河北科技工程职业技术大学 第4章网络设备选型 目录： 任务1:交换机及其选型 任务2:路由器的分类 任务3:服务器选型 任务4:防火墙选型 任务5:网卡选型 任务6:网络操作系统选型 任务1：交换机及其选型 重点内容： 1.交换机简介 2.交换机的分类 3.二、三、四层交换机应用 难点内容： 1. .交换机的分类 提出任务 解析任务 检测任务 4.1.1 交换机简介 提出任务 解析任务 检测任务 交换机（switch）是集线器的换代产品，其作用也是将传输介质的线缆汇聚在一起，以实现计算机的连接。 交换机在网络中的作用主要表现在以下几个方面： （1）提供网络接口 （2）扩充网络接口 （3）扩展网络范围 4.1.2 交换机的分类 提出任务 解析任务 检测任务 一、开云 开云体育官网以交换机是否可管理，可以将交换机划分为可网管交换机和傻瓜交换机两种类型。 （1）可网管交换机-----也称智能交换机，它拥有独立的操作系统，且可以进行配置与管理。 （2）傻瓜交换机-----不能进行配置与管理的交换机。 4.1.2 交换机的分类 提出任务 解析任务 检测任务 二、以交换机的结构为标准，交换机可分为固定端换机和模块化交换机两种不同的结构。 （1）固定端换机-----只能提供有限数量的端口和固定类型的接口，一般是8端口、16端口、24端口、48端口等。 （2）模块化交换机-----也称机箱交换机，拥有更大的灵活性和可扩充性。 4.1.2 交换机的分类 提出任务 解析任务 检测任务 三、以交换机的应用规模为标准，交换机被划分为接入层交换机、汇聚层交换机和核心层交换机。 （1）接入层交换机-----是指部署在接入层的交换机，图4-4所示为华为S2700系列交换机。 图4-4 华为交换机S2700系列交换机 4.1.2 交换机的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （2）汇聚层交换机 主要部署在汇聚层，也称骨干交换机、部门交换机，是面向楼宇或部门接入的交换机。与接入层交换机相比，拥有网络管理的功能。如图4-5 华为S5735S交换机。 图4-5 华为S5735S交换机 4.1.2 交换机的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （3）核心层交换机 主要部署在核心层，也称中心交换机。图4-6所示为华为S7706交换机。 图4-6 华为S7706交换机 4.1.2 交换机的分类 提出任务 解析任务 检测任务 四、根据交换机工作在OSI七层网络模型的协议层不同，交换机 又可以分为第二层交换机、第三层交换机、第四层交换机等。 （1）第二层交换机-----主要依赖于数据链路层的信息（如MAC地址）完成不同端口间数据的交换，接入层交换机通常全部采用第二层交换机。 4.1.2 交换机的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （2）第三层交换机----具有第二层交换机的交换功能和第三层路由器的路由功能，可将IP地址信息用于网络路径选择，并实现不同网段间数据的快速交换。 （3）第四层交换机----主要用在传输层，具有带宽分配、故障诊断和对TCP/IP应用程序数据流进行访问控制等功能。 4.1.2 交换机的分类 提出任务 解析任务 检测任务 五、依据所提供的传输速率为标准，将交换机划分为以下三类： (1）快速以太网交换机-----是指交换机所提供的端口或插槽全部为100 Mbit/s，通常用于接入层。 （2）千兆以太网交换机-----是指交换机提供的端口或插槽全部为1000 Mbit/s，通常用于汇聚层或核心层。 （3）万兆以太网交换机-----是指交换机拥有10 Gbit/s以太网端口或插槽，通常用于大型网络的核心层。 4.1.2 交换机的分类 提出任务 解析任务 检测任务 六、依据交换机端口速率的一致性标准，可将交换机分为对称交换机或非对称交换机两类。 （1）对称交换机-----在对称交换机中，所有端口的传输速率均相同，全部为100 Mbit/s或者全部为1 Gbit/s。 （2）非对称交换机-----非对称交换机是指拥有不同速率端口的交换机。 1.交换机在网络中的作用 2.交换机的分类 3.二、三、四层交换机应用 课后作业： 1.交换机在网络中的作用主要表现在以下几方面？ 2.以交换机的应用规模为标准，交换机被划分为 哪几类？ 提出任务 解析任务 检测任务 任务2:路由器的分类和性能指标 重点内容： 1.路由器的分类 2.路由器的性能指标 难点内容： 1.路由器的性能指标 提出任务 解析任务 检测任务 4.2.2 路由器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 1．按性能档次划分-----可分高、中和低三档路由器。 2．按结构划分------路由器可分为模块化和非模块化两种结构。 3．按功能划分-----将路由器分为核心层（骨干级）路由器、分发层（企业级）路由器和访问层（接入级）路由器。 4.2.2 路由器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （1）骨干级路由器----是实现企业级网络互连的关键设备，其数据吞吐量较大，对骨干级路由器的基本性能要求是高速度和高可靠性。 （2）企业级路由器----连接许多终端系统，连接对象较多，但系统相对简单，且数据流量较小。 （3）接入级路由器----主要应用于连接家庭或ISP内的小型企业客户群体。 4.2.2路由器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 4．按所处网络位置划分 按路由器所处的网络位置划分，可以将路由器划分为“边界路由器”和“中间结点路由器”两类。 5．按性能划分 按性能分，路由器可分为线速路由器及非线 路由器的性能指标 提出任务 解析任务 检测任务 路由器的性能指标如下： （1）吞吐量；吞吐量包括整机吞吐量和端口吞吐量两个方面，是核心路由器的数据包转发能力。 （2）路由表能力；路由表能力是指路由表内所容纳路由表项数量的极限。 （3）背板能力 ；背板指的是输入与输出端口间的物理通路，背板能力通常是指路由器背板容量或者总线 路由器的性能指标 提出任务 解析任务 检测任务 （4）丢包率----指核心路由器在稳定的持续负荷下，由于资源缺少而不能转发的数据包占应该转发的数据包的比例。 （5）时延----指数据包第一个比特进入路由器到最后一个比特从核心路由器输出的时间间隔。 （6）时延抖动 ----是指时延变化，当网络上需要传输语音、视频等数据量较大的业务时，该指标才有测试的必要性。 4.2.3 路由器的性能指标 提出任务 解析任务 检测任务 （7）背靠背帧数 ----该指标用于测试核心路由器的缓存能力。 （8）服务质量能力----包括队列管理控制机制和端口硬件队列数两项指标。 (9) 网络管理能力----是指网络管理员通过网络管理程序对网络上资源进行集中化管理的操作，设备所支持的网管程度体现在设备的可管理性与可维护性。 4.2.3 路由器的性能指标 提出任务 解析任务 检测任务 10．可靠性和可用性 路由器的可靠性和可用性，主要是通过路由器本身的设备冗余程度、组件热插拔、无故障工作时间以及内部时钟精度等四项指标来提供保证的。 4.2.3 路由器的性能指标 提出任务 解析任务 检测任务 ① 设备冗余程度：可以包括接口冗余、插卡冗余、电源冗余、系统板冗余、时钟板冗余等。 ② 组件热插拔：是路由器24小时不间断工作的保障。 ③ 无故障工作时间：即路由器不间断可靠工作的时间长短。 ④ 内部时钟精度：在使用内部时钟时，其精度会影响误码率。 1.路由器的分类 2.路由器的性能指标 课后作业： 1.按功能划分，可将路由器分为哪几层路由器？ 2.路由器的性能指标有哪些？ 提出任务 解析任务 检测任务 任务3：了解服务器选型 重点内容： 1.服务器简介 2.服务器的分类 难点内容： 1.服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 4.5 .1 服务器简介 提出任务 解析任务 检测任务 服务器英文名称为“Server”，是网络环境下为客户提供各种服务的专用计算机，在网络环境中，服务器承担着数据的存储、转发、发布等关键任务。 同时由于服务器在网络中是连续不断地工作的，且网络数据流又可能在这里形成一个瓶颈，所以服务器的数据处理速度和系统可靠性要比普通的计算机高得多。 4.5 .1 服务器选型 提出任务 解析任务 检测任务 与普通PC机相比，服务器应该具有如下特殊要求： 1．较高的稳定性。服务器用来承担企业应用中的关键任务，需要长时间的无故障稳定运行，这是普通PC无法达到的。 2 ．服务器对于性能的要求很高。 为了实现提供服务所需的高处理能力，服务器的硬件采用与PC不同的专门设计。 4.5 .1 服务器选型 提出任务 解析任务 检测任务 3．较高的扩展性能 服务器在成本上远高于PC，并且承担企业关键任务，一旦更新换代需要投入很大的资金和维护成本，所以相对来说服务器更新换代比较慢。企业信息化的要求也不是一成不变，所以服务器要留有一定的扩展空间。相对于PC来说，服务器上一般提供了更多的扩展插槽。 4.5.2 服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 一、服务器按其应用层次划分可分为入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器和企业级服务器四类。 （1）入门级服务器 入门级服务器通常只使用一块CPU，并根据需要配置相应的内存和大容量IDE硬盘，可以满足办公室型的中小型网络用户的文件共享、打印服务、数据处理、Internet接入及简单数据库应用的需求。 4.5.2 服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （2）工作组级服务器 工作组级服务器可支持大容量的ECC内存，功能全面、可管理性强，且易于维护，具备了小型服务器所必备的各种特性，适用于为中小企业提供Web、Mail等服务，也能够用于学校等教育部门的数字校园网、多媒体教室的建设等。 4.5.2 服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （3）部门级服务器 部门级服务器通常可以支持2至4个处理器，具有较高的可靠性、可用性、可扩展性和可管理性。首先，集成了大量的监测及管理电路，具有全面的服务器管理能力，可监测如温度、电压、风扇、机箱等状态参数。 4.5.2 服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （4）企业级服务器 企业级服务器属于高档服务器，拥有独立的双PCI通道和内存扩展板，具有高内存带宽，大容量热插拔硬盘和热插拔电源，具有超强的数据处理能力。具有高度的容错能力、优异的扩展性能和系统性能，还具有极长的系统连续运行时间，可作为大型企业级网络的数据库服务器。 4.5.2 服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 二、服务器按其处理器的架构划分可以分为CISC架构服务器、RISC架构服务器和VLIW架构服务器三种。 （1）CISC架构服务器。如果企业的应用都是基于Windows或Linux平台的应用，那么服务器定位于CISC架构的服务器。 （2）RISC架构服务器。它的指令系统相对简单，目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU。 4.5.2 服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （3）VLIW架构服务器 VLIW架构采用了先进的EPIC设计，指令运行速度非常快，最大优点是简化了处理器的结构，删除了处理器内部许多复杂的控制电路。从而，使VLIW的结构变得简单，芯片制造成本降低，价格低廉，能耗少，性能显著提高。 4.5.2 服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 三、服务器按其用途不同可分为通用型服务器和专用型服务器两类。 （1）通用型服务器。通用型服务器是可以提供各种服务功能的服务器，当前大多数服务器均是通用型服务器。 （2）专用型服务器。专用型服务器是专门为某一种或某几种功能专门设计的服务器，需要配备大容量、高速的硬盘以及光盘镜像软件。 4.5.2 服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 4．按服务器的结构划分----可分为塔式服务器、机架式服务器和刀片服务器三种结构。 （1）塔式服务器 塔式服务器是目前应用最为广泛、最为常见的一种服务器。 塔式服务器从外观上看就像一台体积比较大的PC，机箱做工一般比较扎实，非常沉重。 4.5.2 服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （2）机架式服务器 机架式服务器相对塔式服务器大大节省了空间占用，节省了机房的托管费用，并且随着技术的不断发展，机架式服务器有着不逊色于塔式服务器的性能，机架式服务器是一种平衡了性能和空间占用的解决方案。 4.5.2 服务器的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （3）刀片服务器 刀片式结构是一种比机架式更为紧凑整合的服务器结构，它是专门为特殊行业和高密度计算环境所设计的。刀片服务器在外形上比机架服务器更小，只有机架服务器的1/3～1/2，这样就可以使服务器密度更加集中，更大的节省了空间。 1.服务器简介 2.服务器的分类 3.塔式服务器、机架式服务器和刀片服务器的应用 课后作业： 1.与普通PC机相比，服务器应该具有如下特殊要求？ 2.服务器按其结构不同可分为哪三类？ 提出任务 解析任务 检测任务 任务4：防火墙选型 重点内容： 1.防火墙简介 2.防火墙的分类 难点内容： 1.防火墙的分类 提出任务 解析任务 检测任务 4.3 .1 防火墙简介 提出任务 解析任务 检测任务 防火墙是一种设置在不同网络或网络安全域之间的的组合。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口，能根据企业的安全策略控制（允许、拒绝、监测）出入网络的信息流，且本身具有较强的抗攻击能力。 4.5.1 防火墙选型 提出任务 解析任务 检测任务 防火墙的具体功能主要表现在如下几个方面： 1．防火墙是网络安全的屏障 2．防火墙可以强化网络安全策略 3．对网络存取和访问进行监控审计 4．防止内部信息的外泄 5．VPN支持 4.5.1 防火墙的分类 提出任务 解析任务 检测任务 一、按防火墙的物理特性分三类 （1）硬件防火墙 硬件防火墙一般是通过网线连接于外部网络接口与内部服务器或企业网络之间的设备。 （2）软件防火墙 软件防火墙是一种安装在负责内外网络转换的网关服务器或者独立的个人计算机上的特殊程序。 （3）芯片级防火墙 芯片级防火墙基于专门的硬件平台，设有操作系统。 4.5 .1 防火墙选型 提出任务 解析任务 检测任务 二、按防火墙所采用的技术进行分类 （1）包过滤技术防火墙 包过滤技术防火墙工作在OSI网络参考模型的网络层和传输层，它根据数据报文开云体育 开云平台中的源地址、目的地址、端口号和协议类型等标志确定是否允许通过。 4.5 .1 防火墙选型 提出任务 解析任务 检测任务 （2）应用代理技术防火墙 应用代理型防火墙是工作在OSI的最高层，即应用层。其特点是完全“阻隔”了网络通信流，通过对每种应用服务编制专门的代理程序，实现监视和控制应用层通信流的作用。 4.5 .1 防火墙选型 提出任务 解析任务 检测任务 2，按防火墙所采用的技术进行分类 （3）状态监视技术防火墙 这种防火墙技术通过一种被称为“状态监视”的模块，在不影响网络安全正常工作的前提下采用抽取相关数据的方法对网络通信的各个层次实行监测，并根据各种过滤规则作出安全决策。 4.5 .1 防火墙选型 提出任务 解析任务 检测任务 三、按防火墙的结构进行分类 防火墙按其结构进行分类可分为单一主机防火墙、路由器集成式防火墙和分布式防火墙。 （1）单一主机防火墙 单一主机防火墙是最为传统的防火墙，独立于其他网络设备，它位于网络边界。 4.5 .1 防火墙选型 提出任务 解析任务 检测任务 2，按防火墙所结构进行分类 （2）路由器集成式防火墙 原来作为单一主机的防火墙现在已发生了许多变化。最明显的变化就是在许多中、高档的路由器中已集成了防火墙的功能。 （3）分布式防火墙 分布式防火墙不仅位于网络边界，而且还渗透于网络的每一台主机，对整个内部网络的主机实施保护。 1.防火墙简介 2.防火墙的分类 3.塔式服务器、机架式服务器和刀片服务器的应用 课后作业： 1.防火墙的具体功能主要表现在哪几个方面？ 2.按防火墙所采用的技术进行分类，防火墙可以分为哪三类？ 提出任务 解析任务 检测任务 任务5：网卡选型 重点内容： 1.网卡简介 2.网卡的分类 难点内容： 1.网卡的分类 提出任务 解析任务 检测任务 4.4 .1 网卡简介 提出任务 解析任务 检测任务 网卡也叫“网络适配器”简称NIC，网卡是局域网中最基本的部件之一，它是连接计算机与网络的硬件设备。网卡上面装有处理器和存储器（包括RAM和ROM）。 网卡和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的，而网卡和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行。 4.4 .1 网卡简介 提出任务 解析任务 检测任务 网卡的主要功能有以下三个： ① 数据的封装与解封。发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部，封装成以太网的帧，并通过网线将数据发送到网络上。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部，然后送交上一层。 ② 链路管理。主要是CSMA/CD协议的实现。 ③ 编码与译码。即曼彻斯特编码与译码。 4.4.2 网卡的分类 提出任务 解析任务 检测任务 一、按总线接口类型划分如下六类： （1）ISA接口网卡----ISA是早期网卡使用的一种总线接口，ISA网卡采用程序请求I/O方式与CPU进行通信，特点：网络传输速率低，CPU资源占用大，其多 为10 Mbit/s网卡，如图4-12所示。 图4-12 ISA接口网卡 4.4.2 网卡的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （2）PCI接口网卡 PCI总线插槽仍是目前主板上最基本的接口。其基于32位数据总线.4.2 网卡的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （3）PCI-X接口网卡 PCI-X是PCI总线的一种扩展架构，在相同的频率下，PCI-X将能提供比PCI高30%左右的性能。目前服务器网卡采用此类接口的网卡，如图4-14所示。 图4-14 PCI-X接口网卡 4.4.2 网卡的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （4）PCI Express接口网卡 PCI Express接口已成为目前主流主板的必备接口。PCI Express接口采用点对点的串行连接方式，采用PCI-E接口的网卡多为千兆网卡，如图4-15所示。 图4-15 PCI Express接口网卡 4.4.2 网卡的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （5）PCMCIA接口网卡 PCMCIA接口的网卡是笔记本电脑的专用网卡，这种网卡具有易于安装、小巧玲珑、支持热插拔等特点，如图4-16所示。 图4-16 PCMCIA接口网卡 4.4.2 网卡的分类 提出任务 解析任务 检测任务 （6）USB接口网卡 作为一种新型的总线技术USB，不仅在一些外置 设备中得到广泛的应用，如Modem、打印机、数码 相机等，在网卡中也不例外。如图4-17 为D-Link USB接口网卡。 图4-17 USB接口网卡 4.4.2 网卡的分类 提出任务 解析任务 检测任务 二、按网络接口划分 按网卡的网络接口类型来划分，接口主要有RJ-45接口、SC型光纤接口、细同轴电缆的BNC接口和粗同轴电缆AUI接口、FDDI接口和ATM接口等。 目前最为常用的网卡主要是RJ-45接口的以太网卡和光纤接口的以太网卡。 4.4.2 网卡的分类 提出任务 解析任务 检测任务 三、按带宽划分： 随着网络技术的发展，网络带宽也在不断提高，出现了适用于不同网络带宽环境下的网卡产品，常见的网卡主要有10 Mbit/s网卡、100 Mbit/s网卡、10 Mbit/s/100 Mbit/s自适应网卡、1000 Mbit/s网卡四种。 千兆网卡的网络接口有两种主要类型，一种是普通的双绞线接口，另一种是多模SC型标准光纤接口。 4.4.2 网卡的分类 提出任务 解析任务 检测任务 四、按网卡应用领域划分 可以将网卡分为应用于工作站的网卡和应用于服务器的网卡。在大型网络中，服务器通常采用专门的网卡，服务器网卡相对于工作站网卡来说，不论是在带宽、接口数量、稳定性、纠错等方面都有比较明显的提高。此外，服务器网卡通常都支持冗余备份、热插拔等功能。 1.网卡简介 2.网卡的主要功能 3.网卡的分类 课后作业： 1.网卡的主要功能有哪些？ 2.网卡按总线接口类型划分为哪六类？ 提出任务 解析任务 检测任务 任务6：网络操作系统选型 重点内容： 1.网络操作系统选型 2.典型网络操作系统 难点内容： 1.典型网络操作系统 提出任务 解析任务 检测任务 4.6 网络操作系统选型 提出任务 解析任务 检测任务 4.6.1 网络操作系统简介 网络操作系统(NOS)，是网络的心脏和灵魂，是向网络计算机提供网络通信和网络资源共享功能的操作系统。它是负责管理整个网络资源和网络用户的软件的集合。由于网络操作系统是运行在服务器之上的，所以有时称之为服务器操作系统。 4.6 网络操作系统选型 提出任务 解析任务 检测任务 4.6.2 典型网络操作系统 （1）Windows操作系统 Windows操作系统配置在整个局域网中是最常见的，微软的网络操作系统一般只是用在中低档服务器中，高端服务器通常采用UNIX、Linux或Solairs等非Windows操作系统。 4.6 网络操作系统选型 提出任务 解析任务 检测任务 （2）NetWare操作系统 NetWare操作系统曾经是20世纪80年代末到90年代初风靡一时的网络操作系统。 但因该操作系统最初的版本没有采用TCP/IP协议，故目前使用较少。 （3）UNIX操作系统 UNIX网络操作系统本身就是为多任务和多用户工作环境而开发的，它在用户访问权限、计算机及网络管理方面有着严格的规定，使得UNIX有很高的安全性。 4.6 网络操作系统选型 提出任务 解析任务 检测任务 （4）Linux操作系统。 Linux网络操作系统具有开放的源代码、可运行在多种硬件平台之上、支持多种网络协议、支持多种文件系统等一系列特点，在国内外得到了广泛应用。 4.6 网络操作系统选型 提出任务 解析任务 检测任务 4.6.3 网络操作系统的选择 不同的网络操作系统所面向的服务领域不同，用户可以结合网络系统的需求适当选择。 1. 成本问题 包括购买成本和运行、维护、升级成本等。一般来说，Windows 网络操作系统比较简单易用，适合于技术维护力量较薄弱的网络环境中。 4.6 网络操作系统选型 提出任务 解析任务 检测任务 2. 安全性问题 操作系统安全是计算机网络系统安全的基础，网络操作系统本身的安全性问题。从网络安全性来看，NetWare网络操作系统的安全保护机制较为完善和科学；Linux、UNIX网络操作系统提供了用户账号、文件系统权限和系统日志文件。 4.6 网络操作系统选型 提出任务 解析任务 检测任务 3. 可集成性与可扩展性问题 集成性就是对硬件及软件的容纳能力，现在一般构建网络都有多种不同应用的要求，因而具有不同的硬件及软件环境，而网络操作系统作为这些不同环境集成的管理者，应该有较强的管理各种软硬件资源的能力。 4.6 网络操作系统选型 提出任务 解析任务 检测任务 4. 兼容性问题 网络系统应当是开放的系统，只有开放才能兼容并蓄，才能真正实现网络的功能。当用户应用的需求增大时，网络处理能力也要随之增加、扩展，这样可以保证用户在早期的不至于浪费，也为今后的发展打好基础。 4.6 网络操作系统选型 提出任务 解析任务 检测任务 5.可维护性问题 在购买网络操作系统时，还要考虑维护的难易程度。从用户界面和易用性来看，Windows网络操作系统明显优于其他的网络操作系统。 1.熟悉网络操作系统选型 2.掌握典型网络操作系统 课后作业： 1. 网络操作系统有哪些？ 2.网络操作系统如何选择？ 提出任务 解析任务 检测任务 thank you 谢 谢！ 河北科技工程职业技术大学 第4章 网络设备选型 目录： 任务1:网络数据库管理系统 任务2:网络数据库的选型 任务3:宽带路由器选型 任务4: UPS选型 任务5:网络存储设
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