計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程第1章

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程Chapter 01計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程概述內(nèi)容提要網(wǎng)絡(luò)工程是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它不僅是一項(xiàng)技術(shù)工程，更是一項(xiàng)管理工程。本章首先對(duì)工程及網(wǎng)絡(luò)工程的概念做了一個(gè)簡單的概述，然后對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的一般過程進(jìn)行了介紹，最后對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程中涉及到的系統(tǒng)集成的含義、優(yōu)點(diǎn)、原則、主要工作及質(zhì)量保證體系進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程的若干概念1.1.1 工程的含義及特點(diǎn)含義：簡單的講，工程就是指按計(jì)劃進(jìn)行的工作。特點(diǎn)：（1）工程要有非常明確的目標(biāo)，目標(biāo)在工程開始之前就必須確定，在工程進(jìn)行中絕對(duì)不能隨意更改。（2）工程要有詳細(xì)的規(guī)劃，規(guī)劃可以分為不同的層次，有的比較概括，如總體規(guī)劃，有的則比較具體，比如

2、實(shí)施方案。（3）工程要有正規(guī)的依據(jù)，比如國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、軍隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)或是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（4）工程要有完備的技術(shù)檔案，例如可行性論證報(bào)告，總體技術(shù)方案、總體設(shè)計(jì)方案、實(shí)施方案以及各子系統(tǒng)的相關(guān)文檔。（5）工程要有法定的或固定的責(zé)任人，并有完善的組織實(shí)施機(jī)構(gòu)，如項(xiàng)目經(jīng)理、承包商或領(lǐng)導(dǎo)小組、指揮部等。（6）工程要有可行的實(shí)施計(jì)劃和方法。（7）工程要有客觀的監(jiān)理和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。1.1.2 計(jì)算機(jī)工程的含義及特點(diǎn) 含義：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程是指為達(dá)到一定的目標(biāo)，根據(jù)相關(guān)的規(guī)范，通過詳細(xì)的計(jì)劃，按照可行的方案，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、系統(tǒng)、管理等高效的集成到一起的工程。特點(diǎn)：（1）工程設(shè)計(jì)人員要全面了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的

3、原理、技術(shù)、系統(tǒng)、協(xié)議、安全、系統(tǒng)布線的基本知識(shí)，發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。（2）總體設(shè)計(jì)人員要熟練掌握網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的步驟、要點(diǎn)、流程、案例、技術(shù)設(shè)備選型以及發(fā)展方向。（3）工程主管人員要懂得網(wǎng)絡(luò)工程的組織實(shí)施過程，能把握住網(wǎng)絡(luò)工程的方案評(píng)審、監(jiān)理、驗(yàn)收等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。（4）工程開發(fā)人員要掌握網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)、網(wǎng)站W(wǎng)eb技術(shù)，信息發(fā)布技術(shù)以及系統(tǒng)安全防御技術(shù)等。（5）工程竣工之后，網(wǎng)絡(luò)管理人員使用網(wǎng)管工具對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施有效的管理維護(hù)，使網(wǎng)絡(luò)工程發(fā)揮應(yīng)有的效益。 1.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過程1.2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過程概述 由于沒有正規(guī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，而直接開工，即使是最簡單的工程設(shè)計(jì)，往往也會(huì)出現(xiàn)以下的問題：不能滿足需

4、要蠕動(dòng)需求延誤工期或超支不能令人滿意。不能使管理層滿意。1.2.2 系統(tǒng)開發(fā)生命周期定義：開發(fā)一個(gè)新的系統(tǒng)或升級(jí)一個(gè)現(xiàn)有系統(tǒng)的過程叫做生命周期。兩種基本的生命周期模型：流程周期和循環(huán)周期。.流程周期流程周期由不同的階段定義。不同的基于流程模型的過程在不同的階段有不同的名字，但它們在一定程度上遵循以下五個(gè)步驟：（1）分析規(guī)劃（2）設(shè)計(jì)（3）施工（4）管理與測試（5）運(yùn)行這種生命周期叫做一個(gè)流程，是因?yàn)楣ぷ鲝囊粋€(gè)階段“流到”下一個(gè)階段。系統(tǒng)投入正式運(yùn)行后，生命周期就會(huì)因?yàn)楦露匦麻_始。 但按照流程模型開發(fā)時(shí)，每個(gè)階段必須在下一個(gè)階段開始之前完成，一般要回到前一個(gè)階段是不允許的。在當(dāng)前開發(fā)周期中做

5、不到的將被安排在下一個(gè)周期。當(dāng)不允許返回前面的階段時(shí)，經(jīng)常會(huì)有一些不良影響。工期會(huì)被拖延，而且常常會(huì)帶來嚴(yán)重的超支。優(yōu)點(diǎn)：所有計(jì)劃在較早的階段完成，系統(tǒng)所有角色都知道具體的情況以及工作進(jìn)展。這樣可以較早知道工期，協(xié)調(diào)起來簡單。缺點(diǎn)：不靈活。.循環(huán)周期循環(huán)周期的指導(dǎo)性原則是變化管理。與流程周期不同，循環(huán)周期可以很快適應(yīng)新的需求。這是通過幾次重復(fù)所有階段來實(shí)現(xiàn)的，每個(gè)輪回產(chǎn)生一個(gè)有限的版本。通過在網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)中的每個(gè)輪回完成最終性能的一個(gè)子集，用戶就有機(jī)會(huì)在項(xiàng)目完成前反饋他們的意見，并在新的一輪中被考慮。在每次輪回中，都會(huì)有新的性能被加入，原先的問題被修正。優(yōu)點(diǎn)：可以有效處理變化的需求。缺點(diǎn)：很難

6、估計(jì)最終的經(jīng)費(fèi)和完成時(shí)間，容易陷入無休止的更新中。1.2.3 網(wǎng)絡(luò)開發(fā)過程 網(wǎng)絡(luò)開發(fā)過程描述了開發(fā)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)必須完成的基本任務(wù)，但每個(gè)項(xiàng)目都有它自身的獨(dú)特需求，需要略作修改以完成不同的任務(wù)。.開發(fā)過程各階段一個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程開發(fā)項(xiàng)目的生命周期可以由以下幾個(gè)階段組成：（1）需求分析（2）現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)分析（3）邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)（又稱概念設(shè)計(jì)）（4）物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)（又稱最終網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)）（5）網(wǎng)絡(luò)安裝與維護(hù) .輸出：一個(gè)項(xiàng)目的輸出，實(shí)際上就是一個(gè)項(xiàng)目的效果。為了達(dá)到建成實(shí)用網(wǎng)絡(luò)的最終目標(biāo)，開發(fā)小組必須整理出一些相關(guān)的材料，比如設(shè)計(jì)文檔、評(píng)估和報(bào)告。每個(gè)階段都有自己的輸出，這些輸出將成為下一個(gè)階段的輸入。所有的輸出，構(gòu)成了

7、強(qiáng)大的體系以支持整個(gè)工程的設(shè)計(jì)。所以，所有記錄設(shè)計(jì)設(shè)想、技術(shù)選擇、用戶信息和上級(jí)許可的文件都應(yīng)該保存好，以方便查詢和將來參考。但并不是每個(gè)項(xiàng)目都需要所有這些階段及其輸出。小項(xiàng)目可以跳過一些階段，或?qū)⑺麄兘Y(jié)合起來。.需求分析（）需求特性 首先，從上層管理者開始收集業(yè)務(wù)信息，然后搜集用戶群體的需求，搜集支持用戶及其應(yīng)用和已安裝設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)需求，最后考慮的是網(wǎng)絡(luò)自身，剛開始搜集需求時(shí)，不要考慮網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 （）需求說明書 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者必須提供一份規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)需求說明書，該文檔詳細(xì)描述了單位或個(gè)人對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求，應(yīng)該清楚和細(xì)致的總結(jié)單位和個(gè)人的需要和愿望，而不應(yīng)該僅僅是建議解決方案或設(shè)計(jì)方案。.分析現(xiàn)有網(wǎng)

8、絡(luò)當(dāng)項(xiàng)目是一個(gè)需要升級(jí)或改善的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須先分析現(xiàn)有體系結(jié)構(gòu)及其性能。必須徹底分析與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和新網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的各種資源。設(shè)計(jì)的效率依賴于現(xiàn)有設(shè)備是否支持新的需求。質(zhì)量和數(shù)量方面的信息都應(yīng)該被收集起來。在該階段，還應(yīng)該寫出一份正式的數(shù)據(jù)流量說明文檔。文檔主要包含內(nèi)容如下：（）現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。（）反映網(wǎng)絡(luò)容量的每個(gè)應(yīng)用、網(wǎng)段及整體所需要的通信容量和模式。（）詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、基本的測量值和所有其他能反映現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)性能的測量值。（）Internet接口和廣域網(wǎng)提供的服務(wù)質(zhì)量報(bào)告。（）限制因素清單。.邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者利用需求分析和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)分析的結(jié)果來設(shè)計(jì)邏輯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)文檔，主要包含以下內(nèi)容：

9、（）邏輯網(wǎng)絡(luò)圖；（）尋址策略；（）安全措施；（）具體的軟件、硬件、廣域網(wǎng)連接設(shè)備和基本的服務(wù)；（） 培訓(xùn)員工的具體說明；（） 對(duì)軟件、硬件、服務(wù)及培訓(xùn)費(fèi)用的初步估計(jì)。.物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)階段體現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。在這個(gè)階段，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者必須確定具體的軟件、硬件、連接設(shè)備、服務(wù)和布線等。物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)文檔必須盡可能詳細(xì)、清晰，一般包括如下內(nèi)容：（） 物理網(wǎng)絡(luò)圖和布線方案；（） 設(shè)備和部件的詳細(xì)清單；（） 軟件、硬件和施工費(fèi)用的估計(jì)；（） 施工日程表；（） 施工后的測試計(jì)劃；（） 用戶培訓(xùn)計(jì)劃。.安裝與維護(hù)本階段的輸出主要是網(wǎng)絡(luò)本身，此外輸出還應(yīng)該包括：（） 最后修改過的更新網(wǎng)絡(luò)圖（邏輯網(wǎng)絡(luò)

10、圖和物理網(wǎng)絡(luò)圖）；（） 做了清晰標(biāo)記的線纜、連接器和設(shè)備；（）所有可以為以后的維護(hù)和糾錯(cuò)帶來方便的記錄和文檔，包括測試結(jié)果和新的數(shù)據(jù)流記錄。所有軟、硬件在安裝開始之前必須到位并進(jìn)行測試。在網(wǎng)絡(luò)最后投入運(yùn)營之前，所有需要的資源都應(yīng)該妥善安排。網(wǎng)絡(luò)工程施工完成以后，就轉(zhuǎn)到了接受用戶反饋意見和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。每當(dāng)有新的需求出現(xiàn)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)生命周期就會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。 1.3 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成 1.3.1系統(tǒng)集成概述集成：即集合、組合、一體化，也就是以有機(jī)的結(jié)合、協(xié)調(diào)工作、提高效率、創(chuàng)造效益為目的，將各個(gè)部分組合成為全新功能的、高效的和統(tǒng)一的有機(jī)整體，各部分協(xié)調(diào)合作。系統(tǒng)集成：是指以系統(tǒng)工程科學(xué)方法為指導(dǎo)，根據(jù)用戶提出的

11、需求，以最優(yōu)的原則選擇各種技術(shù)和產(chǎn)品，整合用戶原有系統(tǒng)，提出系統(tǒng)性的方案，并按照方案對(duì)組成系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行綜合性集成，使之成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)、高效的系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成是指：根據(jù)應(yīng)用的需要，將硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等組成一體，使之成為能夠滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)、具有良好性能價(jià)格比的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全過程。 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的含義可分解為以下要素：（1）目標(biāo)：系統(tǒng)生命周期中與用戶利益始終保持一致的服務(wù)；（2）方法：先進(jìn)的理論+先進(jìn)的手段+先進(jìn)的技術(shù)+先進(jìn)的管理；（3）對(duì)象：計(jì)算機(jī)及通信硬件+計(jì)算機(jī)軟件+計(jì)算機(jī)使用者+管理；（4）內(nèi)容：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集成+信息和數(shù)據(jù)集

12、成+應(yīng)用系統(tǒng)集成。注意：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成不是一套系統(tǒng)，而是一種思想、觀念和管理，是一種系統(tǒng)的規(guī)則、實(shí)施的方法和策略。1.3.2 為什么要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成 技術(shù)集成的需要 產(chǎn)品集成的需要 應(yīng)用集成的需要 1.3.3 系統(tǒng)集成的主要工作 實(shí)施網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的具體內(nèi)容因項(xiàng)目不同而異，一般包括以下內(nèi)容：（1）需求分析。（2）技術(shù)方案設(shè)計(jì)。（3）產(chǎn)品選擇。（4）網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計(jì)：根據(jù)產(chǎn)品的選擇進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)細(xì)化設(shè)計(jì)。（5）設(shè)備結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)設(shè)備、產(chǎn)品的采購及進(jìn)口代理。（6）綜合布線系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)工程具體施工。（7）軟件平臺(tái)構(gòu)架：確定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)方案，以及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)的安裝和配置。（8）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

13、調(diào)試。（9）應(yīng)用軟件開發(fā)：根據(jù)用戶的不同要求來開發(fā)，也可以外購，并在外購軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，這是一個(gè)可選項(xiàng)。（10）用戶培訓(xùn)：包括3類對(duì)象，即管理者、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫管理員和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)用戶。（11）網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行技術(shù)支持。（12）產(chǎn)生各類技術(shù)文檔，協(xié)助用戶驗(yàn)收鑒定。網(wǎng)絡(luò)工程系統(tǒng)集成的實(shí)施步驟如圖1.1所示。圖1.1網(wǎng)絡(luò)工程系統(tǒng)集成的實(shí)施步驟圖需求總匯確定需求業(yè)務(wù)需求用戶需求應(yīng)用需求網(wǎng)絡(luò)需求分析估計(jì)和測量流量和設(shè)備利用邏輯設(shè)計(jì)選擇符合需求的設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)將邏輯設(shè)計(jì)應(yīng)用到物理空間網(wǎng)絡(luò)施工實(shí)現(xiàn)物理設(shè)計(jì)需求規(guī)范分析規(guī)范邏輯設(shè)計(jì)物理設(shè)計(jì)1.3.4 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的具體設(shè)計(jì) 一般包括四個(gè)過程：.需求分析 .初步設(shè)計(jì) .網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) .計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì) 1.3.5 系統(tǒng)集成的優(yōu)點(diǎn) （1）責(zé)任的單一性。（2）用戶需求能得到最大限度的滿足。（3）系統(tǒng)內(nèi)部的一致性能得到最大限度的滿足。（4）系統(tǒng)集成商能保證用戶得到最好的解決方案。 1.3.6 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的原則 （1）整個(gè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有良好的性能價(jià)格比。（2）統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，確定網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。（3）建立統(tǒng)一的建網(wǎng)模式，確定網(wǎng)絡(luò)的總體框架，保證在具體連網(wǎng)時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況靈活處理。（4）設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、