網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)1-規(guī)范及方法

1、姜秀柱2014-2015 第二學(xué)期網(wǎng)絡(luò)工程12級(jí)教材與參考書1. .計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 易建勛易建勛 人民郵電出版社人民郵電出版社2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì) 吳學(xué)毅 機(jī)械工業(yè)出版社3.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì) 師雪霖 趙英 馬曉艷 清華大學(xué)出版社4.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)教程 楊雅輝 高等教育出版社5.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師教程 黃傳河 清華大學(xué)出版社6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì) 段水福 段煉 張?jiān)?浙江大學(xué)出版社計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)易建勛易建勛第第1 1章網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)范與方法章網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)范與方法 第第2 2章網(wǎng)絡(luò)用戶需求分析章網(wǎng)絡(luò)用戶需求分析 第第3 3章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)章網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第第4 4章地

2、址規(guī)劃與路由技術(shù)章地址規(guī)劃與路由技術(shù) 第第5 5章網(wǎng)絡(luò)性能設(shè)計(jì)章網(wǎng)絡(luò)性能設(shè)計(jì) 第第6 6章網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)章網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì) 第第7 7章網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)章網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì) 第第8 8章光纖通信工程設(shè)計(jì)章光纖通信工程設(shè)計(jì) 第第9 9章綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)章綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第10章城域接入網(wǎng)設(shè)計(jì) 第11章城域傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)第第1212章國(guó)內(nèi)外主要互聯(lián)網(wǎng)章國(guó)內(nèi)外主要互聯(lián)網(wǎng) 1.1網(wǎng)絡(luò)工程概述1.21.2網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范1.3網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.41.4網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則1.1網(wǎng)絡(luò)工程概述.1系統(tǒng)集成的組成與特點(diǎn)系統(tǒng)集成的組成與特點(diǎn).2網(wǎng)絡(luò)工程的特

3、點(diǎn)與要求網(wǎng)絡(luò)工程的特點(diǎn)與要求.3網(wǎng)絡(luò)工程的集成步驟網(wǎng)絡(luò)工程的集成步驟1.1.4網(wǎng)絡(luò)工程常用工具軟件什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是利用通信設(shè)備，通信線路和通信協(xié)議，將分布在不同地點(diǎn)，的多臺(tái)計(jì)算機(jī)起來(lái)，通過功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)+ +通信技術(shù)通信技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一種數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型IEEEIEEE標(biāo)準(zhǔn)按地理范圍將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分標(biāo)準(zhǔn)按地理范圍將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分為：為：局域網(wǎng)（LAN）城域網(wǎng)（MAN）廣域網(wǎng)（WAN） 案例案例 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類型按地理

4、范圍分類按地理范圍分類局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類點(diǎn)對(duì)點(diǎn)形、總線形、星形、樹形、環(huán)形、網(wǎng)狀形、蜂窩形等點(diǎn)對(duì)點(diǎn)形、總線形、星形、樹形、環(huán)形、網(wǎng)狀形、蜂窩形等按業(yè)務(wù)類型分類按業(yè)務(wù)類型分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)、電視網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)絡(luò)、電視網(wǎng)絡(luò)按傳輸方式分類按傳輸方式分類廣播式網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)廣播式網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分類按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分類以太網(wǎng)以太網(wǎng)、SDHSDH、DWDMDWDM、令牌環(huán)、令牌環(huán)、Apple TalkApple Talk、Novell NetwareNovell Netware、FDDIFDDI、ATMATM按交換技術(shù)分類按交換技

5、術(shù)分類電路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)電路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)按信號(hào)復(fù)用分類按信號(hào)復(fù)用分類時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用、波分復(fù)用、碼分復(fù)用等時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用、波分復(fù)用、碼分復(fù)用等按接入技術(shù)分類按接入技術(shù)分類有線：有線： EthernetEthernet、ADSLADSL、PSTNPSTN、ISDNISDN、X.25X.25、FRFR、DDNDDN、HFCHFC等等無(wú)線：無(wú)線：LMDSLMDS、MMDSMMDS、WLANWLAN、GPRSGPRS、VSATVSAT、3G3G等等按通信技術(shù)分類按通信技術(shù)分類用戶駐地網(wǎng)（用戶駐地網(wǎng)（CPNCPN）、接入網(wǎng)（）、接入網(wǎng)（ANAN）、交換網(wǎng)（）、交換網(wǎng)（IPIP）、傳輸網(wǎng)（

6、）、傳輸網(wǎng)（SDHSDH、DWDMDWDM）按通信性質(zhì)分類按通信性質(zhì)分類業(yè)務(wù)網(wǎng)：如電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)、多媒體網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)、智能網(wǎng)等業(yè)務(wù)網(wǎng)：如電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)、多媒體網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)、智能網(wǎng)等支撐網(wǎng)：如信令網(wǎng)、同步網(wǎng)、管理網(wǎng)等支撐網(wǎng)：如信令網(wǎng)、同步網(wǎng)、管理網(wǎng)等1.1.1 系統(tǒng)集成美國(guó)信息技術(shù)協(xié)會(huì)對(duì)系統(tǒng)集成的定義：美國(guó)信息技術(shù)協(xié)會(huì)對(duì)系統(tǒng)集成的定義： 根據(jù)一個(gè)復(fù)雜的信息系統(tǒng)或子系統(tǒng)地要求，并建立一個(gè)完整的的過程。系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)+ +硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)+ +軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)P2圖圖1-1 系統(tǒng)集成的組成系統(tǒng)集成的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成( (參考參考)- )-

7、 案例案例 系統(tǒng)集成案例系統(tǒng)集成案例 案例案例 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成系統(tǒng)集成的復(fù)雜性系統(tǒng)集成的復(fù)雜性體現(xiàn)在：四個(gè)方面，它們之間互為依存關(guān)系。多種技術(shù)和產(chǎn)品的集成系統(tǒng)集成不是選擇最好的產(chǎn)品和技術(shù)的系統(tǒng)集成不是選擇最好的產(chǎn)品和技術(shù)的簡(jiǎn)單行為，而是要選擇最適合簡(jiǎn)單行為，而是要選擇最適合和和的產(chǎn)品和技術(shù)。的產(chǎn)品和技術(shù)。 系統(tǒng)集成需要解決的技術(shù)問題：系統(tǒng)集成需要解決的技術(shù)問題：硬件設(shè)備：不同產(chǎn)品的兼容性。軟件產(chǎn)品：不同軟件之間的轉(zhuǎn)換。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：不同系統(tǒng)之間和路由。系統(tǒng)集成體現(xiàn)了設(shè)計(jì)、調(diào)試與實(shí)施等行系統(tǒng)集成體現(xiàn)了設(shè)計(jì)、調(diào)試與實(shí)施等行為。為。討論：系統(tǒng)集成與建筑裝修有相同之處嗎？網(wǎng)絡(luò)工程的特

8、點(diǎn)明確的設(shè)計(jì)目標(biāo)詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案權(quán)威的設(shè)計(jì)依據(jù)（如標(biāo)準(zhǔn)）完備的技術(shù)文檔完善的實(shí)施機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)工程的專業(yè)定位網(wǎng)絡(luò)工程師的職業(yè)技術(shù)要求網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理解通信原理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、操作系統(tǒng)、通信設(shè)備、設(shè)計(jì)規(guī)范等知識(shí)。硬件技術(shù)掌握常用設(shè)備的功能、性能、調(diào)試方法。軟件技術(shù)掌握常用工程軟件的功能和使用方法。 設(shè)計(jì)技術(shù)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，預(yù)測(cè)技術(shù)發(fā)展方向設(shè)計(jì)文檔。簡(jiǎn)單的文檔只能說明網(wǎng)絡(luò)工程師能力不足，并不能表明設(shè)計(jì)方案的簡(jiǎn)單性。 熟練掌握數(shù)個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程管理能力組織和實(shí)施工程的能力；與不同用戶進(jìn)行溝通的能力獨(dú)立解決問題的能力很強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。 1.1 網(wǎng)絡(luò)工程概述1.1.3 網(wǎng)絡(luò)工程的集成步驟1 1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)2 2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

9、系統(tǒng)3 3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)4 4網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目中技術(shù)人員的主要工作網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目中技術(shù)人員的主要工作軟件名稱網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件說明Windows Server微軟公司網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)紅帽子公司網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)FreeBSD美國(guó)伯克利分校UNIX操作系統(tǒng)思科公司網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)FreeBSDFreeBSD( (參考參考) )案例案例 FreeBSD版本發(fā)展版本發(fā)展案例案例 Cisco IOS基本組成基本組成案例案例 Cisco IOS字符工作界面：字符工作界面：顯示顯示IP路由進(jìn)程狀態(tài)路由進(jìn)程狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器軟件網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器軟件軟件名稱服務(wù)器軟件說明應(yīng)用最多的Web服務(wù)器開源軟件IIS 微軟公

10、司W(wǎng)eb、FTP服務(wù)器 ISA Server 微軟公司防火墻 Exchang Server 微軟公司群件服務(wù)器 Heartbeat Linux下高可靠集群和負(fù)載均衡軟件WebWeb服務(wù)器市場(chǎng)調(diào)查服務(wù)器市場(chǎng)調(diào)查( (參考參考) )案例案例 Web服務(wù)器市場(chǎng)調(diào)查服務(wù)器市場(chǎng)調(diào)查ApacheIIS網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件軟件名稱網(wǎng)絡(luò)管理軟件說明HP OpenView 拓?fù)鋱D、性能分析、故障分析等 Ciscoworks 思科公司網(wǎng)絡(luò)管理軟件 MG-SOFT MIB Browser瀏覽設(shè)備MIB庫(kù)，管理SNMP設(shè)備網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控軟件 Backup Exec 服務(wù)器綜合備份軟件NetIQ Chariot 網(wǎng)絡(luò)

11、設(shè)備性能測(cè)試軟件Sniffer Pro 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析器，數(shù)據(jù)包檢測(cè)分析 CiscoworksCiscoworks網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件( (參考參考) )案例案例 Ciscoworks網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)工具軟件網(wǎng)絡(luò)工具軟件軟件名稱設(shè)計(jì)和工程管理軟件說明網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)和布線設(shè)計(jì)Packet Tracer 思科網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)軟件 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備模擬實(shí)驗(yàn)軟件NS2開源網(wǎng)絡(luò)仿真模擬器Dreamweaver 網(wǎng)站設(shè)計(jì)工具 Opnet Opnet 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)商業(yè)仿真軟件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)商業(yè)仿真軟件CiscoworksCiscoworks網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件( (參考參考) )案例案例 Office Vi

12、sio軟件軟件主講：易建勛第33頁(yè) 共99頁(yè)網(wǎng)絡(luò)工具軟件網(wǎng)絡(luò)工具軟件( (參考參考) )案例案例 網(wǎng)絡(luò)工程虛擬實(shí)驗(yàn)軟件網(wǎng)絡(luò)工程虛擬實(shí)驗(yàn)軟件案例案例 NS2仿真軟件仿真軟件1.2網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范1.2.1網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的制定1.2.2ITU-T通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)1.2.3IEEE計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)1.2.4IETF因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定的目的保障硬件設(shè)備之間的，保證應(yīng)用軟件之間的數(shù)據(jù)交換；保障不同產(chǎn)品、服務(wù)達(dá)到公認(rèn)的；保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制定者的；降低系統(tǒng)集成商和用戶的。1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要有：網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要有：（國(guó)際電信聯(lián)盟）（國(guó)際電信聯(lián)盟）（國(guó)際電子電氣工程師協(xié)會(huì)）（國(guó)際電子電

13、氣工程師協(xié)會(huì)）（國(guó)際因特網(wǎng)工程組）（國(guó)際因特網(wǎng)工程組）三大標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)：三大標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)：ITU-T標(biāo)準(zhǔn)接近于城域網(wǎng)物理層的定義；IEEE標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注局域網(wǎng)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層；IETF標(biāo)準(zhǔn)注重?cái)?shù)據(jù)鏈路層以上的規(guī)范。1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定中的利益群體標(biāo)準(zhǔn)的制定往往源于利益集團(tuán)的需求。標(biāo)準(zhǔn)的制定往往源于利益集團(tuán)的需求。ITU為聯(lián)合國(guó)官方組織，它制定的標(biāo)準(zhǔn)更多的反映了各國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商的利益。IEEE是世界上最大的民間工程師組織，它制定的標(biāo)準(zhǔn)反映了各個(gè)設(shè)備制造廠商和用戶的利益。IETF是一個(gè)開放性組織，它的利益訴求是建立一個(gè)互聯(lián)的因特網(wǎng)。 1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的分布應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用

14、層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議TCPUDPIPIEEE 802ITU-T802.3802.1802.11有線有線AN無(wú)線無(wú)線ANIEEEITUIETF局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)廣域網(wǎng)城域網(wǎng)城域網(wǎng)接口層接口層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層傳輸層應(yīng)用層應(yīng)用層1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范ITUITU標(biāo)準(zhǔn)化部門制定了許多通信和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化部門制定了許多通信和網(wǎng)絡(luò)方面的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)稱為方面的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)稱為“”，這些標(biāo)準(zhǔn)系列往往以英文字母這些標(biāo)準(zhǔn)系列往往以英文字母A AZ Z開頭開頭作為分類。作為分類。1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范通信網(wǎng)絡(luò)常用通信網(wǎng)絡(luò)常用ITU-TITU-T系列標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn)E E系列建議系列建議網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)、電話業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。如

15、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)、電話業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)。如E.750E.750個(gè)人通信個(gè)人通信F F系列建議系列建議有關(guān)電報(bào)、數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程通信業(yè)務(wù)。如有關(guān)電報(bào)、數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程通信業(yè)務(wù)。如F.742F.742：遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)：遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)G系列建議傳輸系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如傳輸系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如G.703G.703定義的定義的E1E1接口標(biāo)準(zhǔn)接口標(biāo)準(zhǔn)H系列建議視頻、音頻和多媒體系統(tǒng)。如視頻、音頻和多媒體系統(tǒng)。如H.323 H.323 定義的定義的IPIP電話標(biāo)準(zhǔn)電話標(biāo)準(zhǔn)I I系列建議系列建議ISDNISDN（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）系列標(biāo)準(zhǔn)（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）系列標(biāo)準(zhǔn)J J系列建議系列建議廣播或組播方式的業(yè)務(wù)。如廣

16、播或組播方式的業(yè)務(wù)。如J.83J.83關(guān)于電視多節(jié)目系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于電視多節(jié)目系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)M M系列建議系列建議電信管理網(wǎng)絡(luò)。如電信管理網(wǎng)絡(luò)。如M.3 010M.3 010電信管理網(wǎng)的原則電信管理網(wǎng)的原則T T系列建議系列建議多媒體通信規(guī)范。如多媒體通信規(guī)范。如T.120T.120多媒體數(shù)據(jù)會(huì)議系統(tǒng)多媒體數(shù)據(jù)會(huì)議系統(tǒng)V V系列建議系列建議電話通信、調(diào)制解調(diào)器、模擬數(shù)據(jù)通信等。如電話通信、調(diào)制解調(diào)器、模擬數(shù)據(jù)通信等。如V.92 ModemV.92 Modem通信標(biāo)通信標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)X X系列建議系列建議通過公網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。如通過公網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。如X.25X.25分組交換網(wǎng)，分組交換網(wǎng)，X.61X.61定

17、義的定義的7 7號(hào)信號(hào)信令標(biāo)準(zhǔn)令標(biāo)準(zhǔn)Y系列建議IPIP網(wǎng)絡(luò)規(guī)范。如網(wǎng)絡(luò)規(guī)范。如Y.1231Y.1231定義的定義的IPIP接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范IEEEIEEE是世界上最大的專業(yè)性學(xué)會(huì)是世界上最大的專業(yè)性學(xué)會(huì)IEEEIEEE在在2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代開始制定以太網(wǎng)標(biāo)年代開始制定以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)以太網(wǎng)特點(diǎn)：以太網(wǎng)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；成本低廉；易于擴(kuò)展；兼容性好等。1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范P10P10表表1-4 1-4 網(wǎng)絡(luò)工程常用網(wǎng)絡(luò)工程常用IEEE802IEEE802系列標(biāo)準(zhǔn)系列標(biāo)準(zhǔn)態(tài)態(tài)IEEE 802.1局域網(wǎng)總體介紹和體系結(jié)構(gòu)正常正常IEEE 802.3以太網(wǎng)系列規(guī)范正

18、常正常IEEE 802.11WLAN無(wú)線局域網(wǎng)規(guī)范正常正常IEEE 802.15IEEE 802.15無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)規(guī)范（藍(lán)牙技術(shù)）無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)規(guī)范（藍(lán)牙技術(shù)）正常正常IEEE 802.16IEEE 802.16寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)范（如寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)范（如LMDSLMDS等）等）正常正常IEEE 802.17IEEE 802.17RPRRPR彈性分組環(huán)規(guī)范彈性分組環(huán)規(guī)范正常正常IEEE 802.18IEEE 802.18無(wú)線管制技術(shù)專家顧問組無(wú)線管制技術(shù)專家顧問組正常正常IEEE 802.22IEEE 802.22固定無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)規(guī)范（固定無(wú)線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)規(guī)范（WRANWRAN）正常正常IEEE

19、 1902IEEE 1902長(zhǎng)波長(zhǎng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（物聯(lián)網(wǎng)）長(zhǎng)波長(zhǎng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（物聯(lián)網(wǎng)） 正常正常1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范 案例案例 各種業(yè)務(wù)融入到以太網(wǎng)中各種業(yè)務(wù)融入到以太網(wǎng)中主講：易建勛第45頁(yè) 共99頁(yè)1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范從從19691969年年4 4月月7 7日至今，日至今，IETFIETF組織一共發(fā)組織一共發(fā)布了布了50005000多篇多篇RFCRFC文檔。文檔。RFCRFC文檔包含了因特網(wǎng)的所有重要標(biāo)準(zhǔn)。文檔包含了因特網(wǎng)的所有重要標(biāo)準(zhǔn)。1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范網(wǎng)絡(luò)工程常用網(wǎng)絡(luò)工程常用RFCRFC文檔文檔基礎(chǔ)類基礎(chǔ)類RFC791RFC791IPIP規(guī)范（規(guī)范（19811981）RFC

20、793RFC793TCPTCP傳輸控制協(xié)議（傳輸控制協(xié)議（19811981）RFC1081RFC1081POP3POP3郵件接收協(xié)議（郵件接收協(xié)議（19881988）RFC1945RFC1945HTTP 1.0HTTP 1.0超文本傳輸協(xié)議（超文本傳輸協(xié)議（19961996）地址類地址類RFC932RFC932子網(wǎng)地址分配方案（子網(wǎng)地址分配方案（19851985）RFC2373RFC2373IPv6IPv6尋址體系結(jié)構(gòu)（尋址體系結(jié)構(gòu)（19981998）路由類路由類RFC1131RFC1131OSPFOSPF規(guī)范（規(guī)范（19891989）RFC1661RFC1661PPPPPP點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)

21、協(xié)議（19941994）QoSQoS類類RFC1633RFC1633IntServIntServ（集成業(yè)務(wù)）模型（集成業(yè)務(wù)）模型（19941994）RFC2475RFC2475DiffServDiffServ（區(qū)分業(yè)務(wù)）模型（區(qū)分業(yè)務(wù)）模型（19981998）安全類安全類RFC2401RFC2401因特網(wǎng)協(xié)議的安全體系結(jié)構(gòu)（因特網(wǎng)協(xié)議的安全體系結(jié)構(gòu)（19981998）RFC3093RFC3093防火墻增強(qiáng)協(xié)議（防火墻增強(qiáng)協(xié)議（FEPFEP）（）（20012001）管理類管理類RFC1157RFC1157SNMPSNMP簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（19901990）RFC2906RFC2

22、906AAAAAA授權(quán)要求（授權(quán)要求（20002000）1.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范 案例案例 早期早期RFCRFC文檔文檔1.3網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.3.1OSI/RM網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.3.2TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1.3.3IEEE以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)1.3.4物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 案例案例 ARPA( ARPA(阿帕網(wǎng)阿帕網(wǎng)) )設(shè)計(jì)草圖設(shè)計(jì)草圖1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)定義：網(wǎng)絡(luò)的定義：網(wǎng)絡(luò)的與各層通信與各層通信的集合稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。的集合稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。主要網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：主要網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：OSI/RM（開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型）TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）OSI/RMOSI/RM

23、網(wǎng)絡(luò)模型有濃厚的通信背景和特網(wǎng)絡(luò)模型有濃厚的通信背景和特色。色。由于由于OSI/RMOSI/RM比較復(fù)雜，許多設(shè)計(jì)過于理比較復(fù)雜，許多設(shè)計(jì)過于理想，因而沒有一個(gè)實(shí)現(xiàn)想，因而沒有一個(gè)實(shí)現(xiàn)OSI/RMOSI/RM的實(shí)際網(wǎng)的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。絡(luò)系統(tǒng)。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 案例案例 OSI/RM OSI/RM網(wǎng)絡(luò)模型網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用層物理層 數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會(huì)話層表示層7654321二進(jìn)制位流傳輸：二進(jìn)制位流傳輸：激活和維持系統(tǒng)間的物理鏈路介質(zhì)訪問控制：介質(zhì)訪問控制：提供介質(zhì)傳輸控制，如差錯(cuò)控制 尋址和路由：尋址和路由：確定數(shù)據(jù)從一處傳輸?shù)搅硪惶幍淖罴崖窂蕉说蕉诉B接：端到端連接：數(shù)據(jù)流分段和重組，提供可

24、靠的端到端傳輸主機(jī)間通信：主機(jī)間通信：建立、維持和管理應(yīng)用系統(tǒng)之間的會(huì)話 數(shù)據(jù)表示：數(shù)據(jù)表示：提供數(shù)據(jù)表示、代碼格式和語(yǔ)法協(xié)商處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：為應(yīng)用系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)TCP/IPTCP/IP適用于連接多種不同網(wǎng)絡(luò)。適用于連接多種不同網(wǎng)絡(luò)。TCP/IPTCP/IP已成為目前事實(shí)上的國(guó)際工業(yè)標(biāo)已成為目前事實(shí)上的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)。TCP/IPTCP/IP協(xié)議分層：協(xié)議分層：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、網(wǎng)絡(luò)接口層。TCP/IPTCP/IP存在的問題：存在的問題：地址空間不足、QoSQoS、安全等。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)TCP/IPTCP/IP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能1.3

25、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)TCP/IPTCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。TCP/IP沒有嚴(yán)格定義網(wǎng)絡(luò)接口層的詳細(xì)規(guī)范，而是選擇Ethernet作為默認(rèn)通信標(biāo)準(zhǔn)，這種看似不嚴(yán)格的方法，為TCP/IP適用其他網(wǎng)絡(luò)形式提供了良好的基礎(chǔ)。軟件與設(shè)備。應(yīng)用層一般采用軟件實(shí)現(xiàn)，這樣具有功能的多樣性，實(shí)現(xiàn)的靈活性；其他層由硬件實(shí)現(xiàn)則提高了網(wǎng)絡(luò)處理性能。網(wǎng)絡(luò)尋址。應(yīng)用層采用進(jìn)程尋址；傳輸層采用端口號(hào)尋址；網(wǎng)絡(luò)層采用IP地址；網(wǎng)絡(luò)接口層采用MAC地址尋址。 1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。各層數(shù)據(jù)包的格式不同，名稱容易混淆。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE主要定義了局域網(wǎng)的接口層規(guī)范；ITU-T主要定義了廣域

26、網(wǎng)的接口層規(guī)范；IETF定義了其他各層的網(wǎng)絡(luò)規(guī)范。 應(yīng)用。應(yīng)用層面對(duì)用戶和網(wǎng)絡(luò)管理人員，其他層主要用于數(shù)據(jù)傳輸。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1. 早期以太網(wǎng)參考模型局域網(wǎng)模型與廣域網(wǎng)模型有很大的區(qū)別。局域網(wǎng)模型與廣域網(wǎng)模型有很大的區(qū)別。以太網(wǎng)早期沒有考慮路由選擇等問題，以太網(wǎng)早期沒有考慮路由選擇等問題，因此它沒有網(wǎng)絡(luò)層，只有物理層和數(shù)據(jù)因此它沒有網(wǎng)絡(luò)層，只有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩個(gè)層次。鏈路層兩個(gè)層次。早期局域網(wǎng)種類繁多，傳輸介質(zhì)接入方法也各不相同。為了使數(shù)據(jù)鏈路層不致過于復(fù)雜，早期以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為兩個(gè)子層：MAC（媒體訪問控制）子層和LLC（邏輯鏈路控制）子層。目前LLC子層極少使用了。1.3

27、 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2IEEE 802.3-2002以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)從從100M100M以太網(wǎng)開始，以太網(wǎng)開始，IEEE 802.3IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)針標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)不同的傳輸介質(zhì)和以太網(wǎng)形式，制定對(duì)不同的傳輸介質(zhì)和以太網(wǎng)形式，制定了不同的了不同的（介質(zhì)無(wú)關(guān)接口）（介質(zhì)無(wú)關(guān)接口）標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。在在IEEE 802.3-2002IEEE 802.3-2002標(biāo)準(zhǔn)中，標(biāo)準(zhǔn)中，。為了保持以太網(wǎng)的兼容性，為了保持以太網(wǎng)的兼容性，LLCLLC層沒有層沒有取消。取消。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)802.3-2002802.3-2002以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)參考模型以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)參考模型1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 案例案例 1000BAS

28、E-TX 1000BASE-TX以太網(wǎng)以太網(wǎng)MACMAC子層結(jié)構(gòu)子層結(jié)構(gòu)1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3以太網(wǎng)物理層（PHY）功能PMDPMD（物理介質(zhì)相關(guān)子層）（物理介質(zhì)相關(guān)子層）功能：功能：PMD是最低子層，負(fù)責(zé)從介質(zhì)上發(fā)送和接收信號(hào)。將PMA子層的電信號(hào)，轉(zhuǎn)換成適合在特定傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)男问?。PMAPMA（物理介質(zhì)接入子層）（物理介質(zhì)接入子層）功能：功能：將PCS子層的編碼向物理介質(zhì)傳送；完成并/串和串/并行轉(zhuǎn)換；從接收的串行比特流中，分離出定界符和時(shí)鐘信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)送到PCS子層。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)PCSPCS（物理編碼子層）（物理編碼子層）功能：功能：完成8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)的編碼；編碼

29、技術(shù)有：4B/5B、8B/10B、64B/66B、LDPC等多級(jí)電平編碼；負(fù)責(zé)載波監(jiān)聽/沖突檢測(cè)；管理網(wǎng)絡(luò)通信速度，全雙工還是半雙工通信。MIIMII（介質(zhì)無(wú)關(guān)接口）（介質(zhì)無(wú)關(guān)接口）功能：功能：連接MAC層與物理層（PHY）。MII主要用于100M以太網(wǎng)；1000M以太網(wǎng)的MII接口為GMII10G以太網(wǎng)的MII為XGMII。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)RSRS（協(xié)調(diào)子層）（協(xié)調(diào)子層）功能：功能：將MAC子層的命令映射成為適合物理層接收的信號(hào)。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，以上子層的操作細(xì)節(jié)全在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，以上子層的操作細(xì)節(jié)全部由物理層處理芯片實(shí)現(xiàn)部由物理層處理芯片實(shí)現(xiàn)。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 案例案例 100BASE

30、-100BASE-TXTX以太網(wǎng)以太網(wǎng)TMDTMD子層結(jié)構(gòu)子層結(jié)構(gòu)1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 案例案例 1000BASE-1000BASE-S SX X以太網(wǎng)以太網(wǎng)8B/10B8B/10B編碼編碼多級(jí)多級(jí)電平電平8路路1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 案例案例 以太網(wǎng)以太網(wǎng)載波監(jiān)聽載波監(jiān)聽/ /沖突檢測(cè)工作原理沖突檢測(cè)工作原理1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)4以太網(wǎng)MAC層功能將上一層傳送下來(lái)的數(shù)據(jù)封裝成幀的形式；接收時(shí)將幀拆卸還原；解決與傳輸介質(zhì)有關(guān)的問題；實(shí)現(xiàn)和維護(hù)MAC協(xié)議（CSMA/CD）；比特差錯(cuò)檢測(cè)；MAC尋址等。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)1. 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展20052005年，年，ITUITU正式提出了正式提出了的概

31、念。的概念。ITUITU指出：無(wú)所不在的指出：無(wú)所不在的“物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代時(shí)代即將來(lái)臨，世界上所有物體，都可以通即將來(lái)臨，世界上所有物體，都可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交換。過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交換。（射頻識(shí)別）（射頻識(shí)別）技術(shù)、技術(shù)、技術(shù)、技術(shù)、技術(shù)、智能技術(shù)、智能技術(shù)，將得到更加廣技術(shù)，將得到更加廣泛的應(yīng)用。泛的應(yīng)用。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)2. 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景IBMIBM公司認(rèn)為：公司認(rèn)為：IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中。具體地說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成物聯(lián)網(wǎng)。目前物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)有成

32、功的應(yīng)用案例，只目前物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)有成功的應(yīng)用案例，只是沒有形成大規(guī)模應(yīng)用。是沒有形成大規(guī)模應(yīng)用。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)3. 物聯(lián)網(wǎng)的定義目前國(guó)內(nèi)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定目前國(guó)內(nèi)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，早期（義，早期（19991999年）物聯(lián)網(wǎng)的定義是：年）物聯(lián)網(wǎng)的定義是：物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)基本特征：物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)基本特征：特征，聯(lián)網(wǎng)的物品能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通。特征， “物體”具備自動(dòng)識(shí)別與物物通信功能。特征，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有自動(dòng)化，自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。智能化1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)中的“物”要滿足以下條件：有相應(yīng)信息的接收器；有數(shù)據(jù)傳輸通路；有一定的存儲(chǔ)功能；有專門的應(yīng)用程序；有數(shù)據(jù)發(fā)送器；遵循物

33、聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；在網(wǎng)絡(luò)中有被識(shí)別的唯一編碼等。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)4. 物聯(lián)網(wǎng)總體結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)可以分為物聯(lián)網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)可以分為3 3個(gè)層次：個(gè)層次：。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)4. 物聯(lián)網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)感知層：感知層：包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，以及數(shù)據(jù)接入到網(wǎng)關(guān)之前的傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳送層：傳送層：感知數(shù)據(jù)的管理與處理是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。處理技術(shù)包括：數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，查詢，分析，挖掘，理解，以及應(yīng)用等技術(shù)。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用層：利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù)，為用戶提供豐富的特定服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可分為：監(jiān)控型（物流監(jiān)控、污染監(jiān)控等）應(yīng)用；查詢型（智能檢索、遠(yuǎn)程抄表等）應(yīng)用

34、；控制型（智能交通、智能家居等）應(yīng)用；掃描型（手機(jī)錢包、不停車收費(fèi)等）應(yīng)用。應(yīng)用層的發(fā)展，將會(huì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的普及，也將給整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)利潤(rùn)。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)5. 物聯(lián)網(wǎng)存在的問題安全問題安全問題傳感器植入在芯片中，可能被任何人感知。如何做到信息為用戶所用，不被別人所用，這需要建立一套強(qiáng)大的安全體系。隱私問題隱私問題在日常生活物品中，物品的擁有者不一定覺察該物品已預(yù)先嵌入了電子標(biāo)簽，這可能會(huì)導(dǎo)致人們自身不受控制地被掃描，定位和追蹤。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)網(wǎng)的成功是因全球都采用了標(biāo)準(zhǔn)化的TCP/IP協(xié)議，使每一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接到互聯(lián)網(wǎng)中。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，傳感、傳輸、應(yīng)用各個(gè)層

35、面會(huì)有大量的技術(shù)出現(xiàn)，可能會(huì)采用不同的技術(shù)方案。如果企業(yè)各行其是，相互無(wú)法互連，就不能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，不能形成整合的商業(yè)模式。1.3 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 案例案例 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用1.4網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則1.4.1網(wǎng)絡(luò)工程分層設(shè)計(jì)模型1.4.2網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)基本原則1.4.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的矛盾分析1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則1.4.1 網(wǎng)絡(luò)工程分層設(shè)計(jì)模型1網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)模型的基本結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生了以下問題：網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生了以下問題：園區(qū)局域網(wǎng)主機(jī)數(shù)達(dá)到了數(shù)千臺(tái)；有限帶寬和無(wú)限需求的矛盾越來(lái)越突出；網(wǎng)絡(luò)之間的互連變得更加復(fù)雜；網(wǎng)絡(luò)安全問題變得嚴(yán)重；局域網(wǎng)技術(shù)正逐步應(yīng)用到城

36、域網(wǎng)中。1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則CiscoCisco等公司提出了等公司提出了的概念。的概念。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)分為：網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)分為：和和三三個(gè)層次。個(gè)層次。1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則 案例案例 層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則 案例案例 層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)案例1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則網(wǎng)絡(luò)層次化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)層次化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：可以將網(wǎng)絡(luò)分解成許多小的單元，降低了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。更容易處理廣播風(fēng)暴、信號(hào)循環(huán)等問題。網(wǎng)絡(luò)容易升級(jí)到最新的技術(shù)，升級(jí)任意層次的網(wǎng)絡(luò)不會(huì)對(duì)其他層次造成影響。層次結(jié)構(gòu)降低了設(shè)備配置的復(fù)雜性，網(wǎng)絡(luò)故障也易于定位，使網(wǎng)絡(luò)更容

37、易管理。1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則網(wǎng)絡(luò)層次化設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)層次化設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)：不適用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小型局域網(wǎng)。核心層某個(gè)設(shè)備或某個(gè)鏈路失效時(shí)，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)遭到嚴(yán)重破壞。分層設(shè)計(jì)中往往采用設(shè)備冗余、路由冗余等設(shè)計(jì)方法，這會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的增加。1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則1.4.2 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)基本原則ACM/IEEE CC2001ACM/IEEE CC2001提出了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中提出了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中1212個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的重要慨念和基本原則。個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的重要慨念和基本原則。1. 關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的關(guān)聯(lián)性；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性；操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件之間的關(guān)聯(lián)性；網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)施中的關(guān)聯(lián)性；網(wǎng)絡(luò)工程各

38、種約束條件之間的關(guān)聯(lián)性；企業(yè)組織結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性等。1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越大，涉及的約束條件越多，所耗費(fèi)的資源也會(huì)越多。問題的大小與復(fù)雜性直接相關(guān)。例如，對(duì)以太局域網(wǎng)來(lái)說，100個(gè)用戶的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是一個(gè)小問題，而10萬(wàn)個(gè)用戶的城域以太網(wǎng)設(shè)計(jì)則是一個(gè)大問題。笛卡爾方法論：。有些問題需要采用“系統(tǒng)論”的方法來(lái)解決。1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則3. 慨念和形式的模型80-20模型企業(yè)設(shè)計(jì)部門或辦公部門，保證一個(gè)子網(wǎng)數(shù)據(jù)流企業(yè)設(shè)計(jì)部門或辦公部門，保證一個(gè)子網(wǎng)數(shù)據(jù)流量的量的80%80%是在該子網(wǎng)內(nèi)的本地通信，只有是在該子網(wǎng)內(nèi)的本地通信，只有20%20%的數(shù)的數(shù)據(jù)流量發(fā)往其他子網(wǎng)；

39、對(duì)市場(chǎng)部或公共機(jī)房，則據(jù)流量發(fā)往其他子網(wǎng)；對(duì)市場(chǎng)部或公共機(jī)房，則80%80%的網(wǎng)絡(luò)流量會(huì)發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)流的網(wǎng)絡(luò)流量會(huì)發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)流量只有量只有20%20%左右。左右。核心簡(jiǎn)單邊緣復(fù)雜原則核心層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但性能要求高；核心層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但性能要求高；接入層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但性能要求低于核心層。接入層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但性能要求低于核心層。1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則4. 一致性和完備性冗余原則網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備應(yīng)當(dāng)考慮部件的冗余，當(dāng)某一部件出現(xiàn)故障時(shí)，可作為容錯(cuò)備份。熱插拔，自動(dòng)備份，快速恢復(fù)等功能，都是非常重要的技術(shù)指標(biāo)。2用2備原則主干光纖布線非常麻煩，在主干光纖布線時(shí)，應(yīng)考慮2根光纖正常

40、使用，另外預(yù)留2根光纖用于鏈路備份，方便系統(tǒng)今后的擴(kuò)展。1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則5. 效率是一個(gè)雙刃劍，美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家奧肯在平等與效率中斷言：“”。例如，多臺(tái)交換機(jī)采用“級(jí)聯(lián)”方式互連時(shí)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利用率高，但是對(duì)最底層交換機(jī)用戶不平等；采用“堆疊”方式互連時(shí)，所有交換機(jī)用戶都平等共享網(wǎng)絡(luò)帶寬，但是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資較大，資金利用效率不高。1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則技術(shù)簡(jiǎn)單性原則在滿足網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求的前提下，盡可能選擇簡(jiǎn)在滿足網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求的前提下，盡可能選擇簡(jiǎn)單實(shí)用的技術(shù)和設(shè)備。否則，今后的運(yùn)行管理、單實(shí)用的技術(shù)和設(shè)備。否則，今后的運(yùn)行管理、故障維護(hù)都需要專業(yè)人員，管理開銷過大。故障維護(hù)都需要專

41、業(yè)人員，管理開銷過大。奧卡姆剃刀原則。復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)。復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)提高系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本，并且使網(wǎng)絡(luò)難于管理。只提高系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本，并且使網(wǎng)絡(luò)難于管理。只有在有特殊要求的情況下，或者能夠帶來(lái)很好有在有特殊要求的情況下，或者能夠帶來(lái)很好性價(jià)比的情況下，增加網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性才是合理的。性價(jià)比的情況下，增加網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性才是合理的。弱路由原則路由器容易成為網(wǎng)絡(luò)中的性能瓶頸。一般在連路由器容易成為網(wǎng)絡(luò)中的性能瓶頸。一般在連接外網(wǎng)時(shí)使用路由器，而內(nèi)網(wǎng)中盡量使用接外網(wǎng)時(shí)使用路由器，而內(nèi)網(wǎng)中盡量使用3 3層層交換機(jī)。交換機(jī)。1.4 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)模型與原則6. 重用標(biāo)準(zhǔn)化原則網(wǎng)絡(luò)設(shè)備盡量遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。只有基于標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才可能與其他廠商的產(chǎn)品很好的互連互通?；窘Y(jié)構(gòu)不變?cè)瓌t設(shè)計(jì)方案可以具有某種程度的靈活性。但是基本設(shè)計(jì)方案不能隨意改變。影響最