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網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)
第1章網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成概述本章主要內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成概述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的產(chǎn)生與發(fā)展網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的體系框架網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成所使用的主要技術(shù)1234561.1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成概述定義系統(tǒng)是指由各種相互聯(lián)系、相互作用的部分通過(guò)特定的方式結(jié)合而成的有機(jī)整體。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是指以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為中心和載體,把相關(guān)硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)有機(jī)地整合到一起而形成的系統(tǒng)。集成(Integration)有集中、集合、一體化的含意,也就是以有機(jī)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、高效和統(tǒng)一的有機(jī)整體。系統(tǒng)集成(SI,SystemIntegration):在系統(tǒng)工程科學(xué)方法的指導(dǎo)下,根據(jù)用戶需求,優(yōu)選各種技術(shù)和產(chǎn)品,提出系統(tǒng)性的應(yīng)用方案,并按照方案對(duì)組成系統(tǒng)的各個(gè)部件或子系統(tǒng)進(jìn)行綜合集成,使之彼此協(xié)調(diào)工作,成為一個(gè)完整、可靠、經(jīng)濟(jì)和有效的系統(tǒng),達(dá)到整體優(yōu)化的目的。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成(NSI,NetworksSystemIntegration),根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的需要,將硬件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、系統(tǒng)軟件、工具軟件以及相應(yīng)的應(yīng)用軟件集成為具有優(yōu)良性能價(jià)格比的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)的全過(guò)程。對(duì)“網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成”定義的
進(jìn)一步理解網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成為用戶提供從方案設(shè)計(jì)、產(chǎn)品優(yōu)選、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、軟硬件平臺(tái)配置、應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)、直至技術(shù)咨詢與培訓(xùn)、售后服務(wù)等的總體服務(wù),使用戶得到一體化的解決方案。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成實(shí)際上是適當(dāng)選擇各種軟硬件產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)相關(guān)人員的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、管理等大量的技術(shù)性工作,按低耗、高效、高可靠性的系統(tǒng)組織原則完成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟硬配置及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的安裝、開(kāi)發(fā)實(shí)施全過(guò)程。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成絕不是各種硬件和軟件的堆積,而是綜合應(yīng)用各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù),包含了設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、管理等大量的技術(shù)性工作,是一種在系統(tǒng)整合、系統(tǒng)再生產(chǎn)過(guò)程中為滿足客戶需求的增值服務(wù)業(yè)務(wù),是一種價(jià)值再創(chuàng)造過(guò)程。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成要以滿足用戶的需求為根本出發(fā)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成不是選擇最好的產(chǎn)品的簡(jiǎn)單行為,而是要選擇最適合用戶的需求和投資規(guī)模的產(chǎn)品和技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成不是簡(jiǎn)單的設(shè)備供貨,它體現(xiàn)更多的是設(shè)計(jì)、調(diào)試與開(kāi)發(fā),其本質(zhì)是一種技術(shù)行為。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成包含技術(shù)、管理和商務(wù)等方面,是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程。技術(shù)是系統(tǒng)集成工作的核心,管理和商務(wù)活動(dòng)是系統(tǒng)集成項(xiàng)目成功實(shí)施的可靠保障。性能價(jià)格比的高低是評(píng)價(jià)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目設(shè)計(jì)是否合理和實(shí)施成功的重要參考因素。1.2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的產(chǎn)生與發(fā)展產(chǎn)生計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異地向前發(fā)展,給產(chǎn)品選型帶來(lái)了困難。網(wǎng)絡(luò)工程的規(guī)模越來(lái)越大、內(nèi)部環(huán)節(jié)越來(lái)越多、功能要求越來(lái)越復(fù)雜。用戶自己的IT專業(yè)技術(shù)人員由于缺乏對(duì)新技術(shù)和新產(chǎn)品的了解和實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),制約了他們自己進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施。硬件和軟件成本的下降,而技術(shù)的發(fā)展速度和用戶事務(wù)的復(fù)雜化使得內(nèi)部數(shù)據(jù)處理人員的成本飛速增長(zhǎng),人們開(kāi)始發(fā)現(xiàn),對(duì)于大型的信息技術(shù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)施,外部承包是花費(fèi)較少的選擇。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成就是在這樣背景下被提了出來(lái)。發(fā)展在中國(guó)市場(chǎng),網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成市場(chǎng)持續(xù)保持增長(zhǎng)。據(jù)賽迪顧問(wèn)統(tǒng)計(jì),2002年中國(guó)系統(tǒng)集成市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到91.5億元,同比增長(zhǎng)18.8%,繼續(xù)保持了增長(zhǎng)的勢(shì)頭。如圖1-1所示。1.3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成基礎(chǔ)1.3.1系統(tǒng)集成的角色劃分用戶是指出資進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的機(jī)構(gòu)或企業(yè),是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成服務(wù)的對(duì)象。系統(tǒng)集成商是指為用戶的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供咨詢、設(shè)計(jì)、供貨、實(shí)施及售后維護(hù)等一系列服務(wù)的公司實(shí)體,是系統(tǒng)集成活動(dòng)的主要執(zhí)行者。產(chǎn)品廠商是指設(shè)計(jì)、生產(chǎn)系統(tǒng)集成項(xiàng)目中所選用產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家。供貨商是指為系統(tǒng)集成商直接提供集成項(xiàng)目相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè),如某種產(chǎn)品的代理商、經(jīng)銷商等。應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)商是指從事用戶應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的專業(yè)公司,有些系統(tǒng)集成商也有自己的軟件開(kāi)發(fā)部門,兼具應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)商的角色。施工隊(duì)是指專門從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線相關(guān)業(yè)務(wù)的施工隊(duì)伍。工程監(jiān)理是指在系統(tǒng)集成項(xiàng)目中專門對(duì)設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等活動(dòng)進(jìn)行質(zhì)量檢查和控制的機(jī)構(gòu)或公司,常見(jiàn)于一些大中型項(xiàng)目。1.3.2系統(tǒng)集成模式局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成模式有以下三類:群組模式:在大樓或園區(qū)范圍內(nèi),由組、室、科或處等專業(yè)環(huán)境中計(jì)算機(jī)組網(wǎng)的模式,該模式的特點(diǎn)是少量計(jì)算機(jī)組成一個(gè)小型局域網(wǎng),有可能通過(guò)PSTN連接若干個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)。部門模式:在大樓或園區(qū)范圍內(nèi),即在本部門范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)組網(wǎng)。在企業(yè)模式中存在多個(gè)局域網(wǎng)。各個(gè)專業(yè)群組分別通過(guò)各自的局域網(wǎng)連接自己的站點(diǎn),然后各局域網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)以達(dá)到共享網(wǎng)上資源和通信。企業(yè)模式:一個(gè)中大型企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)部門模式的網(wǎng)絡(luò)組成。這些部門網(wǎng)絡(luò)通過(guò)公網(wǎng)或Internet進(jìn)行互聯(lián)以達(dá)到各個(gè)站點(diǎn)共享網(wǎng)上資源和通信。在部門網(wǎng)絡(luò)中必須配置連接公網(wǎng)或Internet的網(wǎng)間互聯(lián)設(shè)備(例如路由器等)。1.3.3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的目標(biāo)、方法和內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成包括了目標(biāo)、方法和內(nèi)容三大部分。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成目標(biāo)應(yīng)該分為兩部分,即用戶目標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成目標(biāo)。用戶目標(biāo)是用戶在投入人力、物力和財(cái)力建立網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后,能夠達(dá)到用戶需求的一種明確的要求。——側(cè)重于要求網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成目標(biāo)是以先進(jìn)的技術(shù)、適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品、精湛的技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的服務(wù),為用戶設(shè)計(jì)并實(shí)施滿足業(yè)務(wù)和管理需要的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),是依據(jù)用戶目標(biāo)提出的一種保證?!獋?cè)重于要求是否實(shí)現(xiàn)的保證在系統(tǒng)集成過(guò)程中,首先要確定的就是用戶目標(biāo)和系統(tǒng)集成目標(biāo),當(dāng)意見(jiàn)不一致時(shí),要進(jìn)行反復(fù)的協(xié)調(diào),即用戶提出的目標(biāo),一定是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成能夠完成的目標(biāo)。用戶要注意最終系統(tǒng)驗(yàn)收時(shí),依據(jù)的是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的目標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目目標(biāo)的特性多目標(biāo)性目標(biāo)基本可以表現(xiàn)在三方面,即時(shí)間、成本、技術(shù)性能(或質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))。優(yōu)先性不同目標(biāo)可能在項(xiàng)目管理不同階段根據(jù)不同需要,其重要性也不一樣。當(dāng)三個(gè)基本目標(biāo)之間發(fā)生沖突的時(shí)候,成功的項(xiàng)目管理者會(huì)采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)進(jìn)行權(quán)衡,進(jìn)行優(yōu)選。層次性目標(biāo)的描述需要有一個(gè)從抽象的到具體的層次結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的多目標(biāo)性這三個(gè)基本目標(biāo)之間往往存在著一定的沖突。通常是時(shí)間的縮短,要以成本的提高為代價(jià),而時(shí)間及成本投入的不足又會(huì)影響技術(shù)性能的實(shí)現(xiàn),因此三者之間往往需要進(jìn)行一定的平衡。圖1-3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的三個(gè)基本目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的特點(diǎn)臨時(shí)性(一次性)指每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目都有一個(gè)明確的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。當(dāng)目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),或由于目標(biāo)明顯無(wú)法實(shí)現(xiàn)或者需求已經(jīng)不復(fù)存在而終止網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目時(shí),就意味著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的結(jié)束。獨(dú)特性“沒(méi)有完全一樣的項(xiàng)目”。獨(dú)特性在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成領(lǐng)域表現(xiàn)得非常突出,廠商不僅向客戶提供產(chǎn)品,更重要是根據(jù)其要求提供不同的解決方案。即使有現(xiàn)成的解決方案,也需要根據(jù)客戶的特殊要求進(jìn)行一定的客戶化工作,因此可以說(shuō)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目都有區(qū)別。漸進(jìn)性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的產(chǎn)品或服務(wù)事先不可見(jiàn),在項(xiàng)目前期只能粗略進(jìn)行定義,隨著項(xiàng)目的進(jìn)行才能逐漸完善和精確。這意味著在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目逐漸明細(xì)的過(guò)程中一定會(huì)進(jìn)行很多修改,產(chǎn)生很多變更。因此,在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中要注意對(duì)變更的控制,特別是要確保在細(xì)化過(guò)程中盡量不要改變工作范圍,否則會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的進(jìn)度、成本造成重大的影響。漸進(jìn)性說(shuō)明了很多網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目可能不會(huì)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、按規(guī)定的預(yù)算由規(guī)定的人員完成。因此,在項(xiàng)目管理中要注意制定的計(jì)劃應(yīng)切實(shí)可行,遇到具體問(wèn)題應(yīng)具體分析。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的方法單位自己獨(dú)立進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成聯(lián)合進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成商進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的內(nèi)容需求分析網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃產(chǎn)品選型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)集成的實(shí)施應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)及調(diào)試系統(tǒng)的測(cè)試用戶培訓(xùn)竣工文檔編制項(xiàng)目驗(yàn)收售后技術(shù)支持系統(tǒng)維護(hù)與質(zhì)保1.3.4網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的生命周期和實(shí)施步驟網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的生命周期啟動(dòng)階段——概念階段(Conceive)計(jì)劃階段——開(kāi)發(fā)階段(Develop)實(shí)施階段——執(zhí)行階段(Execute)收尾階段——結(jié)束階段(Finish)分為四個(gè)大的階段,根據(jù)其英文含義,目前多簡(jiǎn)稱為C.D.E.F四階段。典型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的生命周期網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的實(shí)施步驟1.3.5網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的工作分解工作分解結(jié)構(gòu)(WorkBreakdownStructure,WBS)模板是由項(xiàng)目各結(jié)構(gòu)部分組成的、面向成果的樹(shù)型結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)定義了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的全部范圍。工作分解結(jié)構(gòu)表示形式分級(jí)的樹(shù)型結(jié)構(gòu)WBS編碼設(shè)計(jì)某網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的工作分解分級(jí)的樹(shù)型結(jié)構(gòu)示意圖WBS編碼設(shè)計(jì)(1)
——軟件開(kāi)發(fā)及實(shí)施項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)表WBS編碼設(shè)計(jì)(2)
——某軟件開(kāi)發(fā)及實(shí)施項(xiàng)目的WBS編碼設(shè)計(jì)項(xiàng)目工作結(jié)構(gòu)分解步驟示意圖工作結(jié)構(gòu)分解應(yīng)把握的原則在各層次上保持項(xiàng)目的完整性,避免遺漏必要的組成部分;一個(gè)工作單元只能從屬于某個(gè)上層單元,避免交叉從屬;相同層次的工作單元應(yīng)用相同性質(zhì);工作單元應(yīng)能分開(kāi)不同的責(zé)任者和不同工作內(nèi)容;便于項(xiàng)目計(jì)劃、控制的管理需要;最低層工作應(yīng)該具有可比性,是可管理的,可定量檢查的;應(yīng)包括項(xiàng)目管理活動(dòng)(因?yàn)槭琼?xiàng)目具體工作的一部分),包括分包出去的工作。工作分解結(jié)構(gòu)模板和分解的關(guān)系項(xiàng)目工作結(jié)構(gòu)分解,強(qiáng)調(diào)的是結(jié)構(gòu)性和層次性,即按照相關(guān)系統(tǒng)規(guī)則將一個(gè)項(xiàng)目分解開(kāi)來(lái),得到不同層次的項(xiàng)目單元,然后對(duì)項(xiàng)目單元在再作進(jìn)一步的分解,得到各個(gè)層次的活動(dòng)單元,清晰反應(yīng)項(xiàng)目實(shí)施所涉及的具體工作內(nèi)容,并對(duì)應(yīng)相應(yīng)的技術(shù)實(shí)施計(jì)劃、項(xiàng)目計(jì)劃和組織資源的安排等,最終形成的工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)圖,其有些類似與項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)圖,項(xiàng)目干系人可以通過(guò)它看到整個(gè)項(xiàng)目的工作結(jié)構(gòu)以及每一個(gè)主要的組成部分。工作分解結(jié)構(gòu)模板更像是一個(gè)現(xiàn)成的工具,同時(shí)又可以作為分解技術(shù)的結(jié)果或一個(gè)組成部分。其實(shí),二者是相輔相成的,一個(gè)強(qiáng)調(diào)的是結(jié)果的使用,一個(gè)強(qiáng)調(diào)的是具體的過(guò)程,但又可以融為一體來(lái)談。1.4網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理的主要內(nèi)容包括項(xiàng)目整體管理、項(xiàng)目范圍管理、項(xiàng)目時(shí)間管理、項(xiàng)目成本管理、項(xiàng)目質(zhì)量管理、項(xiàng)目人力資源管理、項(xiàng)目溝通管理、項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理、項(xiàng)目采購(gòu)管理、項(xiàng)目合同管理等方面。項(xiàng)目管理的目標(biāo)是將完成項(xiàng)目所需的資源在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候按適當(dāng)?shù)牧窟M(jìn)行合理分配,并且力求這些資源的最優(yōu)利用。本節(jié)只對(duì)項(xiàng)目管理作一簡(jiǎn)單介紹,具體的管理內(nèi)容和管理方法請(qǐng)參考有關(guān)的文獻(xiàn)。1.4.1IPMA、IPMP和PMI簡(jiǎn)介國(guó)際項(xiàng)目管理協(xié)會(huì)(InternationalPublicManagementAssociation,IPMA)創(chuàng)建于1965年,是一個(gè)非贏利性的專業(yè)性國(guó)際學(xué)術(shù)組織,其職能是促進(jìn)國(guó)際項(xiàng)目管理的專業(yè)化發(fā)展。國(guó)際項(xiàng)目管理專業(yè)資質(zhì)認(rèn)證(InternationalProjectManagementProfessional,IPMP)是IPMA在全球推行的四級(jí)項(xiàng)目管理專業(yè)資質(zhì)認(rèn)證體系的總稱。IPMP是一種對(duì)項(xiàng)目管理人員知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和能力水平的綜合評(píng)估證明,根據(jù)IPMP認(rèn)證等級(jí)劃分獲得IPMP各級(jí)項(xiàng)目管理認(rèn)證的人員,將分別具有負(fù)責(zé)大型國(guó)際項(xiàng)目、大型復(fù)雜項(xiàng)目、一般復(fù)雜項(xiàng)目或具有從事項(xiàng)目管理專業(yè)工作的能力。IPMA依據(jù)國(guó)際項(xiàng)目管理專業(yè)資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),針對(duì)項(xiàng)目管理人員專業(yè)水平的不同將項(xiàng)目管理專業(yè)人員資質(zhì)認(rèn)證劃分為四個(gè)等級(jí),即A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)、D級(jí),每個(gè)等級(jí)分別授予不同級(jí)別的證書:
A級(jí)(LevelA)證書A級(jí)(LevelA)證書是認(rèn)證的高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理。獲得這一級(jí)認(rèn)證的項(xiàng)目管理專業(yè)人員有能力指導(dǎo)一個(gè)公司(或一個(gè)分支機(jī)構(gòu))的包括有諸多項(xiàng)目的復(fù)雜規(guī)劃,有能力管理該組織的所有項(xiàng)目,或者管理一項(xiàng)國(guó)際合作的復(fù)雜項(xiàng)目。這類等級(jí)稱為認(rèn)證的高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理(CertificatedProjectsDirector,CPD)
B級(jí)(LevelB)證書B(niǎo)級(jí)(LevelB)證書是認(rèn)證的項(xiàng)目經(jīng)理。獲得這一級(jí)認(rèn)證的項(xiàng)目管理專業(yè)人員可以管理一般復(fù)雜項(xiàng)目。這類等級(jí)稱為認(rèn)證的項(xiàng)目經(jīng)理(CertificatedProjectManager,CPM)C級(jí)(LevelC)證書C級(jí)(LevelC)證書是認(rèn)證的項(xiàng)目管理專家。獲得這一級(jí)認(rèn)證的項(xiàng)目管理專業(yè)人員能夠管理一般非復(fù)雜項(xiàng)目,也可以在所有項(xiàng)目中輔助項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行管理。這類等級(jí)稱為認(rèn)證的項(xiàng)目管理專家(CertificatedProjectManagementProfessional,PMP)D級(jí)(LevelD)證書D級(jí)(LevelD)證書是認(rèn)證的項(xiàng)目管理專業(yè)人員。獲得這一級(jí)認(rèn)證的項(xiàng)目管理人員具有項(xiàng)目管理從業(yè)的基本知識(shí),并可以將他們應(yīng)用于某些領(lǐng)域。這類等級(jí)稱為認(rèn)證的項(xiàng)目管理專業(yè)人員(CertificatedProjectManagementPractitioner,PMF)1.4.2信息產(chǎn)業(yè)部對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理的要求為提高計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理水平、保證信息工程建設(shè)質(zhì)量、規(guī)范行業(yè)發(fā)展,信息產(chǎn)業(yè)部決定在計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成行業(yè)推行項(xiàng)目經(jīng)理制度。信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布了《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理資質(zhì)管理辦法(試行)》,自2002年10月1日起試行。該文件包括系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理的資質(zhì)等級(jí)及評(píng)定條件、系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理的職責(zé)及執(zhí)業(yè)范圍、系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理資質(zhì)的申請(qǐng)及審批、系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理的監(jiān)督管理等內(nèi)容。系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理的資質(zhì)等級(jí)及評(píng)定條件系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理分為項(xiàng)目經(jīng)理、高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理和資深項(xiàng)目經(jīng)理三個(gè)級(jí)別。對(duì)各級(jí)別的系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理,文件規(guī)定了其分別應(yīng)當(dāng)符合的條件,如參加信息產(chǎn)業(yè)部指定培訓(xùn)機(jī)構(gòu)組織的項(xiàng)目經(jīng)理培訓(xùn),并取得項(xiàng)目經(jīng)理培訓(xùn)合格證;學(xué)歷、職稱、工作經(jīng)驗(yàn)方面的要求;項(xiàng)目管理工作方面的要求等。這些要求,是保證系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理能夠完成項(xiàng)目管理工作的基本要求,也是項(xiàng)目經(jīng)理的基本素質(zhì)要求。系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理的權(quán)利和義務(wù)權(quán)力包括:組織項(xiàng)目實(shí)施隊(duì)伍;組織制訂系統(tǒng)集成項(xiàng)目的實(shí)施方案;協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)集成項(xiàng)目實(shí)施相關(guān)的人力、設(shè)備等資源;協(xié)調(diào)系統(tǒng)集成項(xiàng)目?jī)?nèi)外部關(guān)系;受委托簽署有關(guān)合同、協(xié)議或其它文件;系統(tǒng)集成企、事業(yè)單位賦予的其他權(quán)利。義務(wù)包括:貫徹執(zhí)行國(guó)家和項(xiàng)目所在地的有關(guān)法律、法規(guī)和政策;執(zhí)行所在單位的各項(xiàng)管理制度和有關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);對(duì)系統(tǒng)集成項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)行有效控制,確保項(xiàng)目質(zhì)量和工期,努力提高經(jīng)濟(jì)效益;嚴(yán)格執(zhí)行財(cái)務(wù)制度,加強(qiáng)財(cái)務(wù)管理,嚴(yán)格控制項(xiàng)目成本;執(zhí)行系統(tǒng)集成企、事業(yè)單位規(guī)定的應(yīng)由系統(tǒng)集成項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)履行的各項(xiàng)條款。1.4.3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理過(guò)程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的管理過(guò)程的好壞在很大程度上決定了一個(gè)項(xiàng)目是否成功。其主要特點(diǎn)就是一次性,但項(xiàng)目管理過(guò)程并不是一次性事件,而是一種整體、綜合性的工作,不但要強(qiáng)調(diào)其整體性,還要明確局部管理工作的重要性,局部管理工作一般體現(xiàn)在項(xiàng)目生命周期的每個(gè)階段當(dāng)中,某一過(guò)程(或環(huán)節(jié))管理的成敗,通常會(huì)影響到其它過(guò)程和階段,甚至是項(xiàng)目整體管理。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目的管理過(guò)程,也是項(xiàng)目各個(gè)階段或是各管理領(lǐng)域,相互聯(lián)系、相互作用、相互影響的過(guò)程,如何使整個(gè)管理過(guò)程最優(yōu)化,不但要強(qiáng)調(diào)點(diǎn)(各階段、過(guò)程),還要強(qiáng)調(diào)面(整體化),更要強(qiáng)調(diào)點(diǎn)與點(diǎn)之間,點(diǎn)與面之間結(jié)合的有效性,最終在相互作用和影響中取得績(jī)效平衡,取得項(xiàng)目管理的成功。項(xiàng)目管理的五個(gè)過(guò)程組(1)啟動(dòng)過(guò)程——確定一個(gè)項(xiàng)目或某階段可以開(kāi)始,并要求著手實(shí)行。計(jì)劃階段——進(jìn)行(或改進(jìn))計(jì)劃,并且保持(或選擇)一份有效的、可控的計(jì)劃安排,確保實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的既定目標(biāo)。執(zhí)行過(guò)程——協(xié)調(diào)人力和其它資源,并執(zhí)行計(jì)劃??刂七^(guò)程——通過(guò)監(jiān)督和檢測(cè)過(guò)程確保項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),必要時(shí)采取一些糾正措施。收尾階段——取得項(xiàng)目或階段的正式認(rèn)可,并且有序地結(jié)束該項(xiàng)目或階段。項(xiàng)目管理的五個(gè)過(guò)程組(2)項(xiàng)目管理的五個(gè)過(guò)程組是依靠其結(jié)果相互聯(lián)系,一個(gè)過(guò)程組的結(jié)果或輸出是另一個(gè)過(guò)程組的輸入。特別是在核心過(guò)程組之間,過(guò)程組間的相互聯(lián)系是循環(huán)反復(fù)的,計(jì)劃制定是為了更好的執(zhí)行,提供了一份項(xiàng)目計(jì)劃參考,執(zhí)行中由于控制的因素,會(huì)隨時(shí)修正計(jì)劃的不合理性和不完整性,會(huì)給項(xiàng)目計(jì)劃提供一份更新的書面文件,以示項(xiàng)目的當(dāng)前狀況和進(jìn)展。項(xiàng)目管理的五個(gè)過(guò)程組(3)項(xiàng)目生命周期一個(gè)階段過(guò)程間的關(guān)系項(xiàng)目管理的五個(gè)過(guò)程組(4)項(xiàng)目的管理過(guò)程不是相互分立的、一次性的事件,在整個(gè)項(xiàng)目的每一個(gè)階段它們都會(huì)不同程度的相互交迭,下圖表示了各過(guò)程組是如何交迭的,在一個(gè)階段(項(xiàng)目)內(nèi)這種交迭會(huì)怎樣變化。
1.5網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的體系框架網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的初步體系框架包括六個(gè)平臺(tái):環(huán)境支持平臺(tái);計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái);應(yīng)用基礎(chǔ)平臺(tái);信息系統(tǒng)平臺(tái);網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái);網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成初步體系框架圖1.5.1環(huán)境支持平臺(tái)(1)環(huán)境支持平臺(tái)指為了保障網(wǎng)絡(luò)安全、可靠、正常運(yùn)行所必須采取的環(huán)境保障措施。機(jī)房電源地線防雷系統(tǒng)環(huán)境支持平臺(tái)(2)
——機(jī)房機(jī)房的位置和結(jié)構(gòu)要求機(jī)房的三度要求機(jī)房溫度一般應(yīng)控制在18~22度,即(20±2)℃。機(jī)房?jī)?nèi)的相對(duì)濕度一般控制在40~60%為好,即(50±10)%。清潔度要求機(jī)房塵埃顆粒直徑小于0.5μm,平均每升空氣含塵量小于1萬(wàn)顆。機(jī)房的防靜電措施機(jī)房?jī)?nèi)一般應(yīng)采用乙烯材料裝修,避免使用掛毯、地毯等吸塵和容易產(chǎn)生靜電的材料。防靜電的措施一般為安裝防靜電地板、設(shè)備接地良好等。為避免靜電的影響,最基本的措施是接地,將物體積聚的靜電迅速排泄到大地。為此,機(jī)房應(yīng)安裝防靜電地板,地板基體應(yīng)為金屬材料并接大地,使人或設(shè)備在其上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的靜電隨時(shí)可泄放出去。機(jī)房?jī)?nèi)的專用工作臺(tái)或重要的操作臺(tái)應(yīng)有接地平板。此外,工作人員的服裝和鞋最好用低阻值的材料制作,機(jī)房?jī)?nèi)避免濕度過(guò)低,在北方干燥季節(jié)應(yīng)適當(dāng)加濕,以免產(chǎn)生靜電。環(huán)境支持平臺(tái)(3)
——電源電源是保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常工作的重要因素。供電設(shè)備容量應(yīng)有一定的儲(chǔ)備,所提供的功率應(yīng)是全部設(shè)備負(fù)載的125%。計(jì)算機(jī)房設(shè)備最好是采取專線供電,應(yīng)與其它電感設(shè)備(如馬達(dá))隔離,與空調(diào)、照明、動(dòng)力等分開(kāi);至少應(yīng)為變壓器輸出的單獨(dú)一路而不與其它負(fù)載共享一路。為保證設(shè)備用電質(zhì)量和用電安全,電源應(yīng)至少有兩路供電,應(yīng)有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),當(dāng)一路供電有問(wèn)題時(shí),可迅速切換到備用線路供電。應(yīng)有備用電源,如長(zhǎng)時(shí)間不間斷電源(UPS),停電后可供電8小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間。關(guān)鍵的設(shè)備應(yīng)有備用發(fā)電機(jī)組和應(yīng)急電源。為防止和限制瞬態(tài)過(guò)壓和系統(tǒng)引導(dǎo)浪涌電流,應(yīng)配備電涌保護(hù)器(過(guò)壓保護(hù)器)。為防止保護(hù)器的老化、壽命終止或雷擊時(shí)造成的短路,在電涌保護(hù)器的前端還應(yīng)有諸如熔斷器等過(guò)電流保護(hù)裝置。環(huán)境支持平臺(tái)(4)
——地線地線種類有:保護(hù)地,直流地(邏輯地),屏蔽地,靜電地,雷擊地。接地系統(tǒng)包括:各自獨(dú)立的接地系統(tǒng),交、直流分開(kāi)的接地系統(tǒng),共地接地系統(tǒng),直流地、保護(hù)地共用地線系統(tǒng),建筑物內(nèi)共地系統(tǒng)接地體接地體的埋設(shè)是接地系統(tǒng)好壞的關(guān)鍵。通常采用的接地體有地樁、水平柵網(wǎng)、金屬板、建筑物基礎(chǔ)鋼筋等。環(huán)境支持平臺(tái)(5)
——防雷系統(tǒng)防雷系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)依據(jù)整體防雷技術(shù)電源系統(tǒng)的防雷在電源系統(tǒng)的保護(hù)中,一般分為四級(jí)保護(hù)區(qū)域或更多。IEC統(tǒng)計(jì)的首次雷擊98%以上強(qiáng)度可達(dá)200KA(10/350us),由于電磁的空間損耗和衰減,有50%的能量有可能耦合到線路上,因此對(duì)于架空引入的低壓電力線路,其第一級(jí)的避雷器的保護(hù)能力(放電流)必須達(dá)到100KA(10/350us)。根據(jù)規(guī)范IEC-1312的要求,同時(shí)對(duì)應(yīng)于IEC-1024中所給出的防雷保護(hù)區(qū)概念,電源系統(tǒng)的避雷及過(guò)壓保護(hù)分為三級(jí),保護(hù)器分為B、C、D三類。1.5.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)傳輸基礎(chǔ)設(shè)施:指以網(wǎng)絡(luò)連通為目的鋪設(shè)的信息通道,根據(jù)距離、帶寬、電磁環(huán)境和地理形態(tài)的要求,可以是室內(nèi)綜合布線系統(tǒng)、建筑群綜合布線系統(tǒng)、城域網(wǎng)主干光纜系統(tǒng)、廣域網(wǎng)傳輸線路系統(tǒng)、微波傳輸和衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)等。網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備:指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各類設(shè)備,通稱網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,包括網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)、集線器(HUB)、交換機(jī)、三層交換機(jī)、路由器、遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)器(RAS)、Modem設(shè)備、中繼器、收發(fā)器、網(wǎng)橋和網(wǎng)關(guān)等。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器硬件和操作系統(tǒng):服務(wù)器是組織網(wǎng)絡(luò)共享核心資源的宿主設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)則是網(wǎng)絡(luò)資源的管理者和調(diào)度員。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議:網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)不同的層次都有很多種協(xié)議,如數(shù)據(jù)鏈路層有著名的CSMA/CD協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)層有著名的IP協(xié)議集以及IPX/SPX協(xié)議等。外部信息基礎(chǔ)設(shè)施的互連和互通:今天,互連互通已成為建網(wǎng)的出發(fā)點(diǎn)之一,幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目都能遇到內(nèi)聯(lián)(Intranet)和外聯(lián)(Extranet)問(wèn)題。1.5.3應(yīng)用基礎(chǔ)平臺(tái)
Internet/Intranet服務(wù):是指建立在TCP/IP協(xié)議和Internet/Intranet體系基礎(chǔ)之上,以信息溝通、信息發(fā)布、數(shù)據(jù)交換和信息服務(wù)為目的的一組服務(wù)程序,包括E-mail、Web、FTP、DNS等服務(wù)。每當(dāng)這組服務(wù)程序投入正常運(yùn)行,就基本標(biāo)志著網(wǎng)絡(luò)工程的結(jié)束。數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái):由三部分組成:RDBMS、SQL服務(wù)程序和數(shù)據(jù)庫(kù)工具。群件:群件與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)相似,也是一個(gè)配置在服務(wù)器中網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)上的集成模塊,如IBM/Notes,Microsoft/Exchange等,這些產(chǎn)品一般包括相應(yīng)的專用開(kāi)發(fā)工具。開(kāi)發(fā)工具:是指為建造具體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)所采用的軟件通用開(kāi)發(fā)工具,主要有以下三類:數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)工具:根據(jù)具體應(yīng)用層次又分為通用數(shù)據(jù)定義工具、數(shù)據(jù)管理工具和表單定義工具,如PowerBuilder和JetForm等。Web平臺(tái)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具:包括HTML/XML標(biāo)準(zhǔn)文檔開(kāi)發(fā)工具(如FrontPage2000)、Java工具(Javashop)和ASP開(kāi)發(fā)工具(如MicrosoftInterDev)等。標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)工具:如Delphi、VisualBasic、VisualC++等。1.5.4信息系統(tǒng)平臺(tái)是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)的基礎(chǔ)之上,系統(tǒng)集成商為用戶開(kāi)發(fā)、用戶自行開(kāi)發(fā)或購(gòu)買的通用或?qū)S玫男畔⑾到y(tǒng)(應(yīng)用系統(tǒng)),如常規(guī)的信息系統(tǒng)包括有管理信息系統(tǒng)MIS、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)OA、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等。在網(wǎng)絡(luò)中,基礎(chǔ)服務(wù)程序和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)程序一般都處于服務(wù)器端,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶操作界面一般有以下三種情況:客戶/服務(wù)器(C/S)平臺(tái)界面Web平臺(tái)界面圖形用戶界面(GUI)1.5.5網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中,為了了解、維護(hù)和管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行,網(wǎng)絡(luò)管理是不可缺少的,要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理必須配置相應(yīng)的軟硬件。網(wǎng)絡(luò)管理的功能主要有故障管理、效能管理、配置管理、安全管理、計(jì)賬管理等五個(gè)方面。網(wǎng)絡(luò)管理的對(duì)象主要在于OSI七層的下三層的軟硬件設(shè)備,常用的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議有SNMP(簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)和RMON(遠(yuǎn)程監(jiān)控);RMONⅡ則可以管理第三層到第七層。網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)根據(jù)所采用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的品牌和型號(hào)的不同而不同,但大多數(shù)都支持SNMP協(xié)議,建立在HPOpenView網(wǎng)管平臺(tái)基礎(chǔ)上。為了網(wǎng)管平臺(tái)的統(tǒng)一管理,習(xí)慣上,在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中盡量使用同一家網(wǎng)絡(luò)廠商的產(chǎn)品。l.5.6網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)安全貫通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成體系框架的各個(gè)層次。網(wǎng)絡(luò)安全的主要內(nèi)容是防信息泄漏和防黑客入侵,主要措施如下:在應(yīng)用層,通過(guò)用戶身份認(rèn)證來(lái)授予用戶對(duì)資源的訪問(wèn)權(quán),其手段是在網(wǎng)絡(luò)中開(kāi)通證書服務(wù)器,或使用微軟的證書服務(wù)。安全級(jí)別最低。在網(wǎng)絡(luò)層,使用防火墻技術(shù)來(lái)分割內(nèi)外網(wǎng),使用包過(guò)濾技術(shù)跟蹤和隔離有不良企圖者。安全級(jí)別中等。在數(shù)據(jù)鏈路層,使用信道或數(shù)據(jù)加密傳輸技術(shù)來(lái)傳送主要信息,但密鑰可能被破譯。安全級(jí)別較高。在物理層,實(shí)施內(nèi)外網(wǎng)物理隔離。安全級(jí)別最高,但如果真正這樣,那誰(shuí)也別想上Internet了。常用于軍方的網(wǎng)絡(luò)。1.6網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成所使用的主要技術(shù)系統(tǒng)集成是多項(xiàng)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的綜合使用與完善結(jié)合,一般項(xiàng)目中使用的技術(shù)主要有:機(jī)房設(shè)計(jì)綜合布線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用支撐平臺(tái)應(yīng)用軟件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的三個(gè)層面(1)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成實(shí)際上可以歸納為三個(gè)層面上的集成:網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成網(wǎng)絡(luò)(軟硬件)產(chǎn)品集成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的三個(gè)層面(2)本章復(fù)習(xí)重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的概念和特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的目標(biāo)、方法和內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的生命周期和步驟網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的工作分解網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成項(xiàng)目管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成的體系框架2.1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義:國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義為:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一組互聯(lián)在一起的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。而多數(shù)文獻(xiàn)則認(rèn)為:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是利用通信線路和通信設(shè)備,將分散在不同地點(diǎn)、具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互相連接,按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常都具備以下三個(gè)要素:至少有兩臺(tái)具有獨(dú)立操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī),且相互間有共享資源的要求。兩臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間要有通信手段將其互聯(lián)。兩臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間要有相互通信的規(guī)則。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成軟件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng);工作站操作系統(tǒng);網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件;設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序;設(shè)備設(shè)置程序;網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)軟件;瀏覽器等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)庫(kù);電子郵件服務(wù)器軟件;辦公自動(dòng)化系統(tǒng);MIS系統(tǒng);VOD視頻點(diǎn)播系統(tǒng);殺病毒軟件系統(tǒng);防火墻;各類開(kāi)發(fā)工具軟件等硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基本硬件系統(tǒng)服務(wù)器;工作站等網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備網(wǎng)卡;中繼器;集線器;交換機(jī);網(wǎng)橋;路由器;網(wǎng)關(guān);Modem等網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)雙絞線;同軸電纜;光纜;無(wú)線等網(wǎng)絡(luò)外部設(shè)備打印機(jī);大容量磁盤陣列、繪圖儀、掃描儀和數(shù)碼相機(jī)等網(wǎng)絡(luò)的功能主要有三大方面的功能:數(shù)據(jù)通信和信息服務(wù)資源共享其它功能提供系統(tǒng)的高可靠性;實(shí)現(xiàn)協(xié)同計(jì)算;實(shí)現(xiàn)分布式處理。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)(1)帶寬:信息傳輸通道的寬度。它的單位是頻率,一般為“Hz”、“KHz”、“MHz”或“GHz”增加帶寬的方法:是采用信道復(fù)用技術(shù),即在同一信道上“同時(shí)”傳輸多路信號(hào)的技術(shù)。一般通信中有四種:時(shí)分復(fù)用(TDM,TimeDivisionMultiplexing)波分復(fù)用(WDM,WavelengthDivisionMultiplexing)頻分復(fù)用(FDM,F(xiàn)requencyDivisionMultiplexing)碼分復(fù)用(CDM,CodeDivisionMultiplexing)目前應(yīng)用最為廣泛的是頻分復(fù)用技術(shù)和時(shí)分復(fù)用技術(shù)(也叫分時(shí)復(fù)用技術(shù))。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)(2)傳輸速率:是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信息位數(shù),它的單位為“bit/s”(bps)、“Kbit/s”(Kbps)、“Mbit/s”(Mbps)或是“Gbit/s”(Gbps)。速率和帶寬的區(qū)別:通常高帶寬意味著高速率,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)不再擁擠;但高速率并不一定就是高帶寬,因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸速率與計(jì)算機(jī)硬盤的訪問(wèn)速率、操作系統(tǒng)的效率、網(wǎng)絡(luò)上的通信傳輸協(xié)議、基帶或頻帶的傳輸方式(如調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相、單工、全雙工等)等很多因素有關(guān),而對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用只是其中的一個(gè)環(huán)節(jié)而已。提高數(shù)據(jù)傳輸速率的方法是選擇更加快速的通信協(xié)議(或者編碼方式)和通信設(shè)備、用NetBIOS/NetBEUI來(lái)提高效率、用交換技術(shù)來(lái)代替共享技術(shù)等。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)(3)數(shù)據(jù)通信方式單工通信方式:是單方向傳輸數(shù)據(jù),不能反向傳輸。半雙工通信方式:既可單方向傳輸數(shù)據(jù),也可以反方向傳輸,但不能同時(shí)進(jìn)行。全雙工通信方式:可以在兩個(gè)不同的方向同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)(4)數(shù)據(jù)傳輸方式:數(shù)據(jù)在信道上按時(shí)間傳送的方式稱為傳輸方式。當(dāng)按時(shí)間順序一位接著一位地在信道上傳輸時(shí),稱為串行傳輸方式,一般數(shù)據(jù)通信都采用這種方式。串行傳輸方式只需要一條通道,在遠(yuǎn)距離通信時(shí)其優(yōu)點(diǎn)尤為突出。另一種傳輸方式是將一組數(shù)組一并由通信同時(shí)送到對(duì)方,這時(shí)就需要多個(gè)通路,故稱為并行傳輸方式。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)是串行方式傳輸?shù)?。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)(5)基帶傳輸:所謂基帶傳輸是指信道上傳輸?shù)氖菦](méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)制的數(shù)字信號(hào)?;鶐鬏斢兴姆N方式:?jiǎn)螛O性脈沖方式:是指用脈沖的有無(wú)來(lái)表示信息的有無(wú)。電傳打字機(jī)就是采用這種方式。雙極性脈沖方式:是指兩個(gè)狀態(tài)相反、幅度相同的脈沖來(lái)表示信息的兩種狀態(tài)。在隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)中,0、1出現(xiàn)的概率是相同的,因此在其脈沖序列中,可視直流分量為零。單極性歸零脈沖方式:是指在發(fā)送“1”時(shí)發(fā)送寬度小于碼元持續(xù)時(shí)間的歸零脈沖序列,而在傳輸“0”信息時(shí),不發(fā)送脈沖。多電平脈沖方式:是相對(duì)上面三種脈沖信號(hào)而言的。脈沖信號(hào)的電平只有兩個(gè)取值,故只能表示二進(jìn)制信號(hào)。如果采用多電平脈沖則可表示多進(jìn)制信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)(6)在某些信道中(如無(wú)線信道、光纖信道)由于不能直接傳輸基帶信號(hào),故要利用調(diào)制和解調(diào)技術(shù),即利用基帶信號(hào)對(duì)載波波形的某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)控,從而得到易于在信道中傳輸?shù)谋徽{(diào)波形。其載波通常采用正弦波,而正弦波有三個(gè)能攜帶信息的參數(shù),即幅度、頻率和相位,控制這三個(gè)參數(shù)之一就可使基帶信號(hào)沿著信道順利傳輸。當(dāng)然,在到達(dá)接收端時(shí)均需作相應(yīng)的反變換,以便還原成發(fā)送端的基帶信號(hào)。這就是所謂的寬帶傳輸。在局域網(wǎng)內(nèi)寬帶傳輸一般采用同軸電纜作為傳輸介質(zhì)。在寬帶傳輸中,可分為頻分多路復(fù)用(FDM)技術(shù)(它可將電纜的頻譜分成若干信道或頻段,而后在各個(gè)分隔的頻段上分別傳輸數(shù)據(jù)、電視信號(hào))和時(shí)分多路復(fù)用(TDM)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)(7)基帶傳輸和寬帶傳輸?shù)谋容^基帶傳輸寬帶傳輸傳輸數(shù)字信號(hào)傳輸模擬信號(hào)(需用調(diào)制解調(diào)器)占用整個(gè)頻段可采用頻分復(fù)用(FDM)雙向傳輸單向傳輸總線型結(jié)構(gòu)總線型、樹(shù)型、星型結(jié)構(gòu)幾千米范圍幾十千米范圍2.1.4網(wǎng)絡(luò)的分類(1)根據(jù)人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)研究角度和應(yīng)用范圍的不同,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的分類有不同的方法,最常用的分類方法是按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和范圍分類,根據(jù)這種分類方法,一般可以將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)等幾類,這是由聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)之間的距離以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小來(lái)形成的。2.1.4網(wǎng)絡(luò)的分類(2)局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN):局域網(wǎng)可以覆蓋幾米到幾公里的范圍,一般在十公里以內(nèi),屬于一個(gè)部門或一個(gè)單位組建的專用網(wǎng)絡(luò)。主要用于一個(gè)單位內(nèi)部的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)單位或部門內(nèi)部的多種資源共享。它是進(jìn)一步構(gòu)成城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)、乃至Internet的基礎(chǔ)。城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork,MAN):城域網(wǎng)基本上是一種大型的局域網(wǎng),通常運(yùn)用光纖通信技術(shù),采用與局域網(wǎng)相似的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。它一般覆蓋一座城市,并且有可能涉及到當(dāng)?shù)氐挠芯€電視網(wǎng),傳輸速率通常在10Mbps以上,其有效距離約為5-50km。城域網(wǎng)一般由政府或大型集團(tuán)組建,可能是專用的也可能是公用的。廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork,WAN):廣域網(wǎng)的覆蓋范圍很大,可以包括幾個(gè)城市或整個(gè)國(guó)家,甚至全球都屬于廣域網(wǎng)的范圍。廣域網(wǎng)通常通過(guò)公用電話網(wǎng)或公共事業(yè)部門提供的線路將跨越城市、地區(qū)甚至國(guó)家的若干計(jì)算機(jī)連接起來(lái),其作用范圍可以達(dá)到數(shù)千公里。一般可以認(rèn)為廣域網(wǎng)就是局域網(wǎng)的互聯(lián)。Internet網(wǎng):Internet不是一種具體的物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它是將不同的物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)統(tǒng)一起來(lái)的一種高層技術(shù),是一種以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,連接世界各地的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的集合。Internet是全球最大的、開(kāi)放式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),也是全球最大的國(guó)際性計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)。目前已成為人們獲取信息的一種方便、快捷、有效的手段,已成為信息社會(huì)的重要支柱。2.1.4網(wǎng)絡(luò)的分類(3)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的分類,實(shí)際上還有許多其它的方法:按采用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型,一般可分為以太網(wǎng)絡(luò)(Ethernet)、令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)(TokenRing)、FDDI網(wǎng)絡(luò)、X.25分組交換網(wǎng)絡(luò)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、異步傳輸模式網(wǎng)絡(luò)(ATM)等;按網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)分類,可將網(wǎng)絡(luò)分為星型、環(huán)型、總線型、樹(shù)型、網(wǎng)狀型和混合型網(wǎng)絡(luò);按使用的傳輸介質(zhì)分類,可將網(wǎng)絡(luò)分為同軸電纜網(wǎng)絡(luò)、雙絞線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、多傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)等。按照網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),可以分為廣播網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò);按數(shù)據(jù)組織方式分類,網(wǎng)絡(luò)可分為分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和分布集中式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);按所使用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)類型,一般可將網(wǎng)絡(luò)分為NetWare網(wǎng)絡(luò)、WindowsNT網(wǎng)絡(luò)、VINES網(wǎng)絡(luò)(使用Banyan公司的操作系統(tǒng))、UNIX網(wǎng)絡(luò)等;按傳輸介質(zhì)上所傳輸信號(hào)方式的不同,局域網(wǎng)可以分為基帶網(wǎng)和寬帶網(wǎng)(基帶網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)時(shí),信號(hào)占用了整個(gè)帶寬,基帶網(wǎng)多為總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),覆蓋范圍比較小。寬帶網(wǎng)傳輸模擬信號(hào),覆蓋范圍比較大,可以達(dá)到幾十公里。目前絕大多數(shù)局域網(wǎng)采用基帶傳輸方式)。2.1.5通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)(1)從結(jié)構(gòu)和功能上看,一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分成兩個(gè)部分:一個(gè)是面向數(shù)據(jù)通信的通信子網(wǎng),一個(gè)是面向數(shù)據(jù)處理的資源子網(wǎng)。2.1.5通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)(2)圖中虛線框內(nèi)為通信子網(wǎng),其中常用設(shè)備包括:網(wǎng)絡(luò)通信傳輸介質(zhì)和通信設(shè)備,包括網(wǎng)控中心(NCC)、網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)、通信線路、集線器(HUB)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器、網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)、轉(zhuǎn)發(fā)器、遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)器(RAS)和Modem等等。通信子網(wǎng)的任務(wù)是負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)接、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、交換與傳輸,并管理網(wǎng)間互連和用戶的入網(wǎng)業(yè)務(wù)。虛線框外為資源子網(wǎng),其主體為網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)備,包括服務(wù)器、用戶計(jì)算機(jī)(也稱工作站)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、獨(dú)立運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)終端以及機(jī)頂盒設(shè)備等。此外,還包括網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的各種軟件資源和數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫(kù))資源。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理和向網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)資源及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。把網(wǎng)絡(luò)中純通信部分的子網(wǎng)和以計(jì)算機(jī)為主體的資源子網(wǎng)分離開(kāi),這是網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)思想的重要體現(xiàn),使得對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分析和設(shè)計(jì)大為簡(jiǎn)化。但是這種劃分方法過(guò)于學(xué)術(shù)化、理想化,沒(méi)有把網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與協(xié)議層次結(jié)合起來(lái)。比如說(shuō),控制著通信的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是以軟件形式運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)上,而且除了個(gè)別帶CPU的網(wǎng)卡外,一般在網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中網(wǎng)卡要占據(jù)一定的主機(jī)CPU資源。所以,事實(shí)上無(wú)法嚴(yán)格地區(qū)分哪些屬于資源子網(wǎng),哪些屬于通信子網(wǎng)。2.1.6當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)向高速、寬帶的方向發(fā)展:由于數(shù)據(jù)量的劇增、網(wǎng)絡(luò)工作站及用戶數(shù)的擴(kuò)大和多媒體的應(yīng)用導(dǎo)致了對(duì)網(wǎng)絡(luò)高帶寬的需求。網(wǎng)絡(luò)正向高速、寬帶的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的以主機(jī)為核心、面向終端的集中處理模式正向高速分布式數(shù)據(jù)處理模式轉(zhuǎn)變。高速局域網(wǎng)的發(fā)展以及局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)等需求,促使網(wǎng)絡(luò)傳輸速率比10年前提高了100~1000倍。局域網(wǎng)的傳輸速度從最初的1Mbit/s、10Mbit/s,發(fā)展到當(dāng)前廣為使用的100Mbit/s、1000Mbit/s,甚至更高。目前,一些公司正在發(fā)展10Gbit/s、40Gbit/s的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)迅猛發(fā)展:由于交換技術(shù)的引入,網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)注入了新的內(nèi)容。在基于路由器的網(wǎng)絡(luò)中,主要的焦點(diǎn)在于路由的處理活動(dòng)。而利用交換技術(shù),則可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部及網(wǎng)間互聯(lián)的性能大大提高,不同類型的交換能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)段間的無(wú)縫連接。目前,網(wǎng)絡(luò)用戶正向交換式網(wǎng)絡(luò)遷移。廣域網(wǎng)技術(shù)同局域網(wǎng)技術(shù)相互滲透與融合骨干網(wǎng)協(xié)議得到統(tǒng)一:開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)OSI協(xié)議和TCP/IP協(xié)議是兩套骨干網(wǎng)協(xié)議,現(xiàn)在已得到統(tǒng)一。綜合智能化的網(wǎng)絡(luò)管理Internet應(yīng)用得到快速普及2.2網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模式和服務(wù)類型網(wǎng)絡(luò)的三種計(jì)算模式:終端-主機(jī)、客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S)、瀏覽器/服務(wù)器(B/S)模式。終端-主機(jī)C/SB/S典型公司代表,結(jié)構(gòu)IBM,集中式、無(wú)層次Microsoft,分散、多層次Microsoft,分布、網(wǎng)狀用戶訪問(wèn)菜單驅(qū)動(dòng)事件驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)交互、合作主流語(yǔ)言COBOL、Fortran4GL,專用工具Java、HTML類客戶機(jī)/界面啞終端/字符型胖客戶機(jī)/GUI胖、瘦客戶機(jī)/NUI客戶機(jī)訪問(wèn)資源1:11:MN:M數(shù)據(jù)流可預(yù)測(cè)突發(fā)性不可預(yù)測(cè)平臺(tái)相關(guān)性是是否開(kāi)發(fā)點(diǎn)主機(jī)客戶機(jī)服務(wù)器成熟期70年代末90年代中90年代末網(wǎng)絡(luò)的二種服務(wù)類型(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是指通信子網(wǎng)對(duì)主機(jī)間數(shù)據(jù)傳輸所需的效率和可靠性所提供的保證機(jī)制。通信子網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)高層提供的服務(wù)分為兩大類:面向連接服務(wù)(Connect-orientedService)和無(wú)連接服務(wù)(Connect-lessService)。面向連接的服務(wù):是電話系統(tǒng)服務(wù)模式的抽象。每一次完整的數(shù)據(jù)傳輸都必須經(jīng)過(guò)建立連接、使用連接、中止連接三個(gè)過(guò)程。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,各分組不攜帶目的地址,而使用連接號(hào)(ConnectID)。本質(zhì)上,服務(wù)類型中的連接類似一個(gè)管道,發(fā)送者在一端放入數(shù)據(jù),接收者從另一端取出數(shù)據(jù)。面向連接的特點(diǎn)是:收發(fā)數(shù)據(jù)不但順序一致,而且內(nèi)容相同,所以其可靠性好,但效率不高。無(wú)連接服務(wù):是郵政系統(tǒng)服務(wù)的抽象。在無(wú)連接服務(wù)中,每個(gè)分組都攜帶完整的目的地址,各分組在系統(tǒng)中獨(dú)立傳送。由于先后發(fā)送的分組可能經(jīng)歷不同路徑去往目的地,所以先發(fā)的不一定先到,所以無(wú)連接服務(wù)的特點(diǎn)是不能保證分組的先后順序。另外,無(wú)連接服務(wù)也不能保證丟失分組的恢復(fù)或重傳,換言之,分組不能保證一定被收到或一定能正確接收。所以,無(wú)連接服務(wù)的可靠性不好,但因其省去了許多保證機(jī)制,使其獲得了較高的效率。網(wǎng)絡(luò)的二種服務(wù)類型(2)兩類服務(wù)比較服務(wù)類型服務(wù)舉例面向連接可靠的報(bào)文流文件傳輸(FTP)可靠的字節(jié)流遠(yuǎn)程登陸(Telnet)不可靠的連接數(shù)字話音無(wú)連接不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)文電子郵件(E-mail)有確認(rèn)的數(shù)據(jù)報(bào)文電子郵件中的掛號(hào)信請(qǐng)求-應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢2.3開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI/RM)OSI/RM各層的主要功能(1)物理層(PhysicalLayer):是整個(gè)OSI七層協(xié)議的底層,一般通過(guò)機(jī)械和電氣的互聯(lián)方式把實(shí)體連接起來(lái),讓數(shù)據(jù)流通過(guò)。物理層對(duì)連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備描述其各種機(jī)械的、電氣的和功能的規(guī)定,如連接器的類型、尺寸、插腳的數(shù)目與功能、在網(wǎng)絡(luò)上信號(hào)可接受的電氣范圍以及所用的電纜的類型、還有網(wǎng)絡(luò)的速率和編碼方法等都是網(wǎng)絡(luò)的物理規(guī)范中規(guī)定的主要項(xiàng)目。物理層負(fù)責(zé)傳送高層使用的信號(hào),提供了建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需的電氣連接和信號(hào)系統(tǒng),其它各層都必須通過(guò)物理層進(jìn)行通信。物理層規(guī)范的例子有:10BASE-5、10BASE-2和10BASE-T,它們是用于不同類型的局域網(wǎng)的規(guī)范。OSI/RM各層的主要功能(2)數(shù)據(jù)鏈路層(DataLinLayer):在物理層之上,負(fù)責(zé)幀的傳輸、差錯(cuò)檢測(cè)與恢復(fù)以及流量控制。在局域網(wǎng)中,大多數(shù)組織將它分為兩個(gè)子層,即介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議(MAC)和邏輯鏈路控制協(xié)議(LLC)。數(shù)據(jù)鏈路層的最典型例子是高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程(HDLC)。OSI/RM各層的主要功能(3)網(wǎng)絡(luò)層(NetworkLayer):網(wǎng)絡(luò)層控制分組傳送,提供路由選擇、擁擠控制、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能;根據(jù)傳輸層的要求,選擇服務(wù)技術(shù);向傳輸層報(bào)告未恢復(fù)的差錯(cuò)。OSI/RM各層的主要功能(4)傳輸層(TransportLayer):提供建立、維護(hù)和拆除傳送連接的功能,在系統(tǒng)之間提供可靠的、透明的數(shù)據(jù)傳送,并提供端到端的錯(cuò)誤恢復(fù)和流控制。也就是說(shuō),傳輸層屏蔽了上一層,使它看不見(jiàn)數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)。所以,傳輸層是計(jì)算機(jī)通信體系結(jié)構(gòu)中最關(guān)鍵的一層。在傳輸出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),傳輸層軟件尋找可以替代的路由,或者將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)保存起來(lái),一直等到網(wǎng)絡(luò)連接正常時(shí)為止。OSI/RM各層的主要功能(5)會(huì)話層(SessionLayer):提供兩個(gè)進(jìn)程之間建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接的功能和交互會(huì)話的管理功能。表示層(PresentationLayer):完成數(shù)據(jù)表示和字符編碼的轉(zhuǎn)換,并完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、格式化和文本壓縮。應(yīng)用層(ApplicationLayer):提供網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和用戶服務(wù),如文件共享、打印、電子郵件等。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議(Protocol)是指網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備共同遵守的通信約定(通信規(guī)則的集合)。協(xié)議規(guī)定了交流什么、怎樣交流以及何時(shí)交流等問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議一般包括三個(gè)關(guān)鍵組成部分:語(yǔ)法(Syntax):定義了數(shù)據(jù)格式、編碼及信號(hào)電平等。給出了通信雙方在發(fā)出請(qǐng)求、執(zhí)行和應(yīng)答等操作時(shí)必須遵守的“語(yǔ)言”邏輯規(guī)則。語(yǔ)義(Semantics):定義了用于協(xié)調(diào)同步和差錯(cuò)處理等控制信息。實(shí)際上,它是對(duì)發(fā)生的請(qǐng)求、執(zhí)行的動(dòng)作和對(duì)方的應(yīng)答等操作進(jìn)行解釋和響應(yīng)。定時(shí)(Timing):規(guī)定了通信雙方誰(shuí)先講、講什么、講多快等問(wèn)題。在通信協(xié)議的約束下,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)該完成:正常的數(shù)據(jù)傳輸。包括數(shù)據(jù)鏈路的建立和拆除、路由選擇、數(shù)據(jù)分組的拆裝等。差錯(cuò)處理硬件故障;網(wǎng)絡(luò)阻塞;報(bào)文分組延遲或丟失;數(shù)據(jù)混亂;數(shù)據(jù)重復(fù)或順序出錯(cuò)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)單靠某一單個(gè)協(xié)議是完成不了的,需要一組相互配合的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn),這樣的幾個(gè)協(xié)議稱為協(xié)議族,如我們常說(shuō)的TCP/IP就包括了IP、TCP、UDP、ARP/RARP等子協(xié)議。OSI/RM參考模型的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程OSI/RM參考模型的每一層都允許數(shù)據(jù)穿過(guò)。這些層使用協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)彼此進(jìn)行通信,PDU的作用是控制加入到用戶數(shù)據(jù)中的信息。因?yàn)镻DU在上下層間傳輸時(shí)包含不同信息,因此根據(jù)它負(fù)載的信息給出不同的名字。例如:TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中,當(dāng)上層數(shù)據(jù)通過(guò)傳輸層后,TCP頭被加載到上層數(shù)據(jù)中,這個(gè)單元稱為報(bào)文段;報(bào)文段向下傳到網(wǎng)絡(luò)層,一個(gè)IP頭被加上,它變成一個(gè)數(shù)據(jù)包;數(shù)據(jù)包被封裝進(jìn)LLC頭,變成數(shù)據(jù)幀;最后,幀數(shù)據(jù)封裝上MAC頭變成一位一位的二進(jìn)制數(shù)字信息,電子信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)物理傳輸介質(zhì)傳送出去。假設(shè)主機(jī)A要發(fā)送一組數(shù)據(jù)到主機(jī)B,其過(guò)程是:在應(yīng)用層生成應(yīng)用數(shù)據(jù)。在傳輸層生成數(shù)據(jù)報(bào)文。在網(wǎng)絡(luò)層,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)包尺寸的大小,將數(shù)據(jù)重組為數(shù)據(jù)包,在報(bào)頭中加入目的地址和源地址,以便于路由轉(zhuǎn)發(fā)。在數(shù)據(jù)鏈路層把數(shù)據(jù)包封裝到幀中。在物理層以比特流形態(tài)傳輸。數(shù)據(jù)從主機(jī)A開(kāi)始由上層向下層傳輸并加入頭和尾,變?yōu)閿?shù)據(jù)幀的過(guò)程稱為封裝。主機(jī)B接收時(shí)除去附加的頭和尾信息,并使用頭部中的信息,決定數(shù)據(jù)從下層上行到合適的層,這顯然是封裝的一個(gè)逆過(guò)程,就稱作解包。OSI參考模型與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(1)
——OSI模型與NovellNetWare的對(duì)應(yīng)關(guān)系NetWare結(jié)構(gòu)體系很好地對(duì)應(yīng)了OSI模型。在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,NetWare支持以太網(wǎng)、IEEE802.2和IEEE802.5網(wǎng)絡(luò)、ARCnet等。網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層功能由Internet分組包交換(IPX)和隊(duì)列包交換(SPX)管理。會(huì)話層支持網(wǎng)絡(luò)基本輸入輸出系統(tǒng)NetBIOS,表示層提供NetWare內(nèi)核服務(wù),應(yīng)用層提供NetWare外殼服務(wù)(文件、打印、DOS外殼和Windows外殼等)。OSI參考模型與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(2)
——OSI模型與WindowsNT/2000的對(duì)應(yīng)關(guān)系在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,NT支持多種傳輸介質(zhì)和網(wǎng)卡,以及以太網(wǎng)、令牌環(huán)等協(xié)議族。網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)以NDIS形式提供,并包括與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的接口。NT/2000的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括NetBEUI規(guī)范(NBF)、數(shù)據(jù)鏈路控制(DLC)、IP和IPX,在傳輸層支持TCP和SPX。NT/2000最優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用支持當(dāng)屬表示層的客戶/服務(wù)器(C/S)服務(wù)。它通過(guò)優(yōu)先多任務(wù)、共享和內(nèi)存保護(hù)來(lái)為C/S應(yīng)用提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)程的支持。這就是NT能夠在企業(yè)級(jí)服務(wù)器領(lǐng)域占有一席之地的秘密。OSI參考模型與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系(3)
——OSI模型與UNIX的對(duì)應(yīng)關(guān)系UNIX是最經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。它建立在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上,其內(nèi)核中就包括TCP/IP,所以,UNIX的層次結(jié)構(gòu)與下節(jié)的TCP/IP層次模型更接近些。UNIX操作系統(tǒng)支持很多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,包括TCP/IP、SNA、XNS和NetBIOS。它的網(wǎng)絡(luò)操作是通過(guò)應(yīng)用程序和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧之間的內(nèi)部通信進(jìn)程完成的。2.4TCP/IP模型TCP/IP的全稱是傳輸控制協(xié)議(TransmissionControlProtocol,TCP)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol,IP),它包含了100多個(gè)協(xié)議,是一個(gè)協(xié)議系列。所以其正確的名稱應(yīng)該是Internet協(xié)議系列,而TCP/IP只是其中的兩個(gè)最基本、最重要的協(xié)議。TCP/IP已經(jīng)成為目前最重要的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,以TCP/IP為基礎(chǔ)的Internet廣為人知。因此通常用TCP/IP來(lái)代替Internet協(xié)議系列。2.4.1TCP/IP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)TCP/IP協(xié)議是一個(gè)四層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議組,這四層協(xié)議分別是:物理網(wǎng)絡(luò)接口層協(xié)議、網(wǎng)際層協(xié)議、傳輸層協(xié)議和應(yīng)用層協(xié)議。TCP/IP模型及所包含的協(xié)議、基于TCP/IP協(xié)議的Internet與OSI參考模型的體系結(jié)構(gòu)對(duì)比如圖所示。TCP/IP的層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接口層:定義了Internet與各種物理網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)接口。該協(xié)議層接收上層(IP層)的數(shù)據(jù)并把它封裝成對(duì)應(yīng)的、特定的幀,或者從下層物理網(wǎng)接收數(shù)據(jù)幀并從幀中提取數(shù)據(jù)報(bào)文,然后提交給IP層。網(wǎng)際層:是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層,負(fù)責(zé)相鄰計(jì)算機(jī)之間的通信,提供端到端的分組傳送、數(shù)據(jù)分段與組裝、路由選擇等功能。該層使用的協(xié)議有IP、ICMP等。其功能包括三個(gè)方面:處理來(lái)自傳輸層的分組發(fā)送請(qǐng)求。處理輸入數(shù)據(jù)報(bào)文。處理ICMP報(bào)文、路由、流控、阻塞等問(wèn)題。傳輸層:為應(yīng)用層的應(yīng)用進(jìn)程或應(yīng)用程序提供端到端的有效、可靠的連接以及通信和事務(wù)處理,該層使用的協(xié)議有TCP與UDP。傳輸層的功能包括:格式化信息流;提供可靠傳輸。傳輸層協(xié)議規(guī)定接收端必須發(fā)回確認(rèn),假如分組丟失,必須重新發(fā)送;解決不同應(yīng)用程序的識(shí)別問(wèn)題。因?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)常常同時(shí)被多個(gè)應(yīng)用程序訪問(wèn),為區(qū)別它們,傳輸層在每一分組中增加識(shí)別的信息。應(yīng)用層:位于TCP/IP協(xié)議的最上層,向用戶提供一組應(yīng)用程序和各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù),比如文件傳輸、電子郵件等。該層使用的協(xié)議很多,主要包括:Telnet、FTP、SMTP、DNS、SNMP(實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理的協(xié)議)等。TCP/IP的重要協(xié)議TCP/IP是一個(gè)協(xié)議族,由多個(gè)子協(xié)議分層組成,下面介紹幾個(gè)常用的協(xié)議。差錯(cuò)與控制報(bào)文協(xié)議(ICMP):在IP數(shù)據(jù)報(bào)文傳輸系統(tǒng)中,IP網(wǎng)關(guān)(IP子網(wǎng)之間的互聯(lián)設(shè)備)完成路由和報(bào)文傳輸工作,無(wú)需發(fā)送報(bào)文的計(jì)算機(jī)參與。系統(tǒng)一旦發(fā)生傳輸錯(cuò)誤,IP協(xié)議本身并沒(méi)有一種內(nèi)在的機(jī)制獲取差錯(cuò)信息并進(jìn)行相應(yīng)控制,為此,TCP/IP專門設(shè)計(jì)了差錯(cuò)與控制報(bào)文協(xié)議ICMP(InternetControlMessageProtocol)協(xié)議。當(dāng)中間網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤時(shí),立即向發(fā)送報(bào)文的計(jì)算機(jī)發(fā)送ICMP報(bào)文,報(bào)告出錯(cuò)情況,以便其采取相應(yīng)糾正措施。地址解析協(xié)議(ARP)/逆向地址解析協(xié)議(RARP):ARP負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)際地址(如IP地址)到物理地址(如以太網(wǎng)網(wǎng)卡MAC地址)的映射,而RARP實(shí)現(xiàn)從物理地址到網(wǎng)際地址的映射。用戶數(shù)據(jù)報(bào)文協(xié)議(UDP):UDP(UserDatagramProtocol)是與TCP協(xié)議并列于傳輸層的協(xié)議。一般情況下,UDP與TCP共存在一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)中,TCP提供高可靠性服務(wù),UDP提供高效率服務(wù)。UDP直接建立在IP協(xié)議之上,比TCP相對(duì)簡(jiǎn)單些,其特點(diǎn)是效率高。當(dāng)通信子網(wǎng)相當(dāng)可靠時(shí),UDP將提供高可靠性、低成本的服務(wù)。2.4.2OSI模型與TCP/IP模型的主要區(qū)別OSI參考模型和TCP/IP參考模型有很多相似之處,尤其是層次的功能大體相同。兩者的主要區(qū)別包括:OSI是先制訂了模型,模型再為協(xié)議的制訂提供參考;而TCP/IP模型先出現(xiàn)的是協(xié)議,模型實(shí)際上是對(duì)已有協(xié)議的描述。OSI適用范圍廣,絕大多數(shù)協(xié)議都與OSI是一致的;而TCP/IP模型只適用TCP/IP協(xié)議,不適合任何其他協(xié)議。OSI模型在網(wǎng)絡(luò)層支持無(wú)連接和面向連接的通信,但在傳輸層僅有面向連接的通信;TCP/IP模型在網(wǎng)際層僅支持無(wú)連接通信,但在傳輸層支持無(wú)連接和面向連接兩種模式。2.5網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)本節(jié)主要講述交換轉(zhuǎn)發(fā)方式、VLAN、生成樹(shù)協(xié)議、鏈路聚合、第三、四層交換等重要的交換技術(shù)。這些交換技術(shù)的敘述是一個(gè)項(xiàng)目技術(shù)方案的重要組成部分,因此對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)有特殊重要的意義。經(jīng)典的數(shù)據(jù)交換方式主要有電路交換、報(bào)文交換和分組交換。隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,又相繼出現(xiàn)了幀中繼(FrameRelsy)、異步傳輸模式(ATM)等新的數(shù)據(jù)交換方式。2.5.1數(shù)據(jù)交換方式交換方式主要有三種類型,分別為:電路交換存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換信元交換電路交換與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)兩類交換方式的關(guān)鍵區(qū)別在于:電路交換沒(méi)有存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)功能,需要靜態(tài)分配線路;存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的交換設(shè)備的輸入線和輸出線之間不必要事先就建立物理連接,需要?jiǎng)討B(tài)分配線路。電路交換(CircuitSwitching)電路交換的內(nèi)部機(jī)制是:當(dāng)交換機(jī)從一條輸入線接到呼叫請(qǐng)求時(shí),它首先根據(jù)被呼叫者的號(hào)碼尋找一條合適的空閑輸出線,然后通過(guò)硬件開(kāi)關(guān)(比如電磁繼電器)將二者連通。假如一次電話呼叫要經(jīng)過(guò)若干交換機(jī),則所有交換機(jī)都要完成同樣的工作。電路交換的外部特征是通信兩端一旦接通,便擁有了一條實(shí)際的物理線路,雙方在通信過(guò)程中獨(dú)占此線路直至通信結(jié)束。電路交換的實(shí)質(zhì)是:在交換設(shè)備內(nèi)部,硬件開(kāi)關(guān)將輸入線與輸出線直接連通。電路交換技術(shù)有兩大優(yōu)點(diǎn):傳輸延遲小,唯一的延遲是電磁信號(hào)的傳播時(shí)間,因?yàn)橐坏┻B接建立,便不再需要交換開(kāi)銷;線路接通時(shí),信道內(nèi)不會(huì)發(fā)生沖突,因?yàn)槭仟?dú)占物理線路。電路交換有兩大缺點(diǎn):是建立電路連接所需時(shí)間長(zhǎng)。在數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始之前,呼叫信號(hào)必需經(jīng)過(guò)若干中間交換機(jī),得到各交換機(jī)的逐一認(rèn)可,才能傳到最終被呼叫方。這個(gè)過(guò)程常常需要10秒甚至更長(zhǎng)時(shí)間;由于獨(dú)占電路會(huì)造成信道浪費(fèi),因?yàn)樾诺肋B接一旦建立,即便空閑,它也不能被其他用戶所用。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換(storeandforward)
存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)就是數(shù)據(jù)報(bào)文或數(shù)據(jù)分組在經(jīng)由中間交換設(shè)備時(shí),首先被交換設(shè)備存儲(chǔ)起來(lái),然后在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)發(fā)送出去。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換中最主要的應(yīng)用是數(shù)據(jù)報(bào)文交換和虛電路交換兩種。虛電路虛電路的含義有兩種。其一,虛電路是交換網(wǎng)內(nèi)點(diǎn)到點(diǎn)之間的邏輯連接;其二,虛電路是交換網(wǎng)內(nèi)端到端之間的邏輯連接。虛電路的建立類似于電路交換中通信線路的連接:首先由發(fā)送方發(fā)出虛呼叫信號(hào)(Virtual-Call),經(jīng)響應(yīng)的中間互聯(lián)設(shè)備傳遞,直至被呼叫方,被呼叫方的應(yīng)答經(jīng)原路返回至發(fā)送方。在上述過(guò)程中,子網(wǎng)內(nèi)在物理上并沒(méi)有建立起一條電路,而只是預(yù)約了建立電路所需的中間交換設(shè)備,這就是虛電路稱謂的由來(lái)。一對(duì)計(jì)算機(jī)之間一旦建立了虛電路,分組即可按“虛電路號(hào)”進(jìn)行傳輸(實(shí)際子網(wǎng)中可能有幾條虛電路,用編號(hào)加以區(qū)別),所有分組數(shù)據(jù)遵循既定的虛電路路徑約定,在傳輸過(guò)程中各分組不再單獨(dú)路由。數(shù)據(jù)報(bào)文數(shù)據(jù)報(bào)文子網(wǎng)內(nèi)沒(méi)有建立連接的過(guò)程,各數(shù)據(jù)報(bào)文均要攜帶目的地址,傳輸時(shí)子網(wǎng)對(duì)各數(shù)據(jù)報(bào)文單獨(dú)路由,即互聯(lián)設(shè)備根據(jù)當(dāng)時(shí)子網(wǎng)內(nèi)的資源情況,將要轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報(bào)文沿一條合適的路徑發(fā)送出去。數(shù)據(jù)報(bào)文和虛電路的區(qū)別見(jiàn)表:項(xiàng)目虛電路數(shù)據(jù)報(bào)文目的地址僅在建立期間需要每個(gè)報(bào)文都需要差錯(cuò)處理對(duì)主機(jī)透明(在子網(wǎng)內(nèi)完成)由主機(jī)完成端-端流量控制由子網(wǎng)提供不由子網(wǎng)提供包順序報(bào)文總是按發(fā)送順序交給主機(jī)報(bào)文按到達(dá)順序交給主機(jī)初始連接需要不可能2.5.2三種交換技術(shù)端口交換:最早出現(xiàn)在插槽式的集線器中,這類集線器的背板通常劃分有多條以太網(wǎng)段(網(wǎng)段即是多個(gè)站點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)共享媒體的集合,一般是一個(gè)共享型集線器互聯(lián)著干個(gè)站點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)網(wǎng)段,每條網(wǎng)段為一個(gè)廣播域),不用網(wǎng)橋或路由互聯(lián),網(wǎng)絡(luò)之間是互不相通的。根據(jù)支持的程度,端口交換還可細(xì)分為:模塊交換、端口組交換、端口級(jí)交換。幀交換:是目前應(yīng)用最廣的局域網(wǎng)交換技術(shù),它通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)傳輸媒介進(jìn)行微分段,提供并行傳送的機(jī)制,以減小沖突域,獲得高的帶寬。對(duì)網(wǎng)絡(luò)幀的處理方式有:存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、穿通和改進(jìn)型穿通交換方式。信元交換:ATM采用固定長(zhǎng)度53個(gè)字節(jié)的信元交換,由于長(zhǎng)度固定,因而便于用硬件實(shí)現(xiàn)。ATM采用專用的非差別互聯(lián),并行運(yùn)行,還容許在源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)建立多個(gè)虛擬鏈接,以保障足夠的帶寬和容錯(cuò)能力。ATM采用了統(tǒng)計(jì)時(shí)分電路并進(jìn)行復(fù)用,因而能大大提高通道的利用率。ATM的帶寬可以達(dá)到25M、155M、622M甚至數(shù)GB的傳輸能力。交換與共享的區(qū)別交換式以太網(wǎng)不像共享網(wǎng)絡(luò)那樣把幀廣播到每個(gè)節(jié)點(diǎn),而是為終端用戶提供獨(dú)占的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。幀在節(jié)點(diǎn)間沿著指定的路徑傳輸,并且交換機(jī)的多對(duì)不同源端口和目的端口之間可同時(shí)進(jìn)行通信而不發(fā)生沖突,從而把提供“一次一用戶服務(wù)”共享式網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成一個(gè)并行系統(tǒng),大大地提高了網(wǎng)絡(luò)的可利用帶寬。在帶寬利用上,常規(guī)的共享式網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)爭(zhēng)用一個(gè)共享信道的帶寬,因此隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加,平均每個(gè)節(jié)點(diǎn)的可利用帶寬將減少。而在交換式網(wǎng)絡(luò)中,不僅交換機(jī)的每個(gè)端口節(jié)點(diǎn)占用的帶寬不會(huì)因端口節(jié)點(diǎn)的增加而減少,相反整個(gè)交換機(jī)的總帶寬隨著端口節(jié)點(diǎn)的增加而擴(kuò)張,設(shè)每個(gè)端口的帶寬為R,端口節(jié)點(diǎn)數(shù)為N,則交換機(jī)的最大總帶寬為RN/2第二層交換技術(shù)第二層(Layer2)交換機(jī)運(yùn)行在數(shù)據(jù)鏈路層,能構(gòu)造自己的轉(zhuǎn)發(fā)表,并且可以訪問(wèn)MAC地址,并將幀轉(zhuǎn)發(fā)至該MAC地址。第二層交換技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種橋接技術(shù)。第三層交換技術(shù)第三層交換(Layer3Switching),是針對(duì)交換機(jī)提出的概念,這里的第三層是指ISO的OSI七層參考模型里的第三層,即網(wǎng)絡(luò)層,第三層交換功能實(shí)際上是指網(wǎng)絡(luò)層的路由功能。標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)是二層設(shè)備,即支持物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能,而沒(méi)有路由功能。第三層交換技術(shù)把路由處理器以獨(dú)立模塊、子卡(稱為特性卡)或功能芯片的方式引入交換機(jī)中,使交換機(jī)具有了路由能力,并且支持各種主流路由協(xié)議,如RIP、OSPF、BGP4等,成為VLAN之間訪問(wèn)橋梁、因此也可以稱為VLAN間路由。第三層交換的優(yōu)點(diǎn)是與交換機(jī)高度集成或一體化,具有以線速(介質(zhì)速率)路由包的能力,價(jià)格也比以性能相近的路由器實(shí)現(xiàn)VLAN間路由更為低廉。第三層交換是Intranet應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。第三層交換是一個(gè)模型,它將第二層交換機(jī)和第三層路由器兩者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合成一個(gè)靈活的解決方案,通過(guò)第三層交換/路由將IP地址信息用于網(wǎng)絡(luò)路徑選擇,可在各個(gè)層次提供線速性能。由此可以看出:第三層交換不過(guò)是一種線速路由器,即用交換機(jī)取代路由器,簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層,以降低處理數(shù)據(jù)包的開(kāi)銷并顯著地提高事務(wù)處理速度,而且還提供流量?jī)?yōu)化處理、安全以及多種其他的靈活功能,如虛擬網(wǎng)等。它的主要優(yōu)點(diǎn)是:便于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);減少路由器的中繼段和瓶頸。第四層交換技術(shù)OSI模型的第四層是傳輸層。傳輸層負(fù)責(zé)端對(duì)端通信,即在網(wǎng)絡(luò)源和目標(biāo)系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)通信。在Internet協(xié)議體系中,這是TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)所在的協(xié)議層。在第四層中,TCP和UDP標(biāo)題包含端口號(hào),它們可以區(qū)分每個(gè)數(shù)據(jù)包包含哪些應(yīng)用協(xié)議如HTTP、SMTP、FTP等等。端口號(hào)和設(shè)備IP地址的組合通常稱作“套接字(Socket)。它指示了正在傳輸?shù)氖鞘裁搭愋偷木W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),并把它交給合適的高層軟件處理。第四層交換的一個(gè)簡(jiǎn)單定義是:它是一種功能,它決定傳輸不僅僅依據(jù)MAC地址(第2層網(wǎng)橋)或源/目標(biāo)IP地址(第3層路由),而且依據(jù)TCP/UDP(第四層)應(yīng)用端口號(hào)。特別是將五個(gè)(包過(guò)濾/安全控制、服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)器負(fù)載均衡、主機(jī)備用互聯(lián)、統(tǒng)計(jì)等)基于第四層交換的服務(wù)可以加到交換機(jī)上。所以,第四層交換技術(shù)是用傳輸層包頭的信息去幫助交換和傳輸處理的一種技術(shù)??偟恼f(shuō)來(lái),第四層交換是對(duì)數(shù)據(jù)包的傳輸層進(jìn)行查詢,獲取信息,然后利用此信息,這是一種比第二層、第三層傳輸更聰明的決策。2.5.4生成樹(shù)協(xié)議生成樹(shù)協(xié)議(STP,SpanningTreeProtocol)是研究交換式以太網(wǎng)時(shí)的重要概念和技術(shù),其IEEE標(biāo)準(zhǔn)為IEEE802.1d,利用它實(shí)現(xiàn)交換機(jī)之間的冗余連接,可以防止網(wǎng)上產(chǎn)生回路,因?yàn)榛芈窌?huì)使網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障。生成樹(shù)有兩個(gè)主要功能:在任何兩個(gè)局域網(wǎng)之間僅有一條邏輯路徑。在兩個(gè)以上的網(wǎng)橋之間用不重復(fù)路徑把所有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)到單一的擴(kuò)展局域網(wǎng)上。2.5.5鏈路聚合技術(shù)所謂鏈路聚合,是指交換機(jī)上支持的一種技術(shù),這種技術(shù)可以把兩個(gè)交換機(jī)之間兩條以上同時(shí)相連的鏈路虛擬成為一條鏈路來(lái)傳輸信息。兩個(gè)交換機(jī)之間如果存在兩條以上的通道,如果沒(méi)有STP時(shí),會(huì)出現(xiàn)環(huán)路;如果啟用STP,在一個(gè)時(shí)刻只能有一條處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的通道。鏈路聚合技術(shù)突破了這一限制,使兩條以上的通道作為一條鏈路來(lái)使用,交換機(jī)之間互連的帶寬成倍增加,比如兩條100Mbit/s的線路設(shè)置成為鏈路聚合后,設(shè)備之間傳輸帶寬為全雙工400Mbit/s,這樣便使困擾網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)施的瓶頸問(wèn)題得到一定程度上的解決。對(duì)于鏈路聚合,不同的廠商有不同的叫法,如Intel稱為鏈路聚合,Cisco稱為快速以太網(wǎng)通道(FEC,F(xiàn)astEthernetChannel)或千兆以太網(wǎng)通道(GEC,GigabitEthernetChannel),而NortelNetworks則稱為主干(PortTrunking),其實(shí)現(xiàn)的功能是相同的,但具體實(shí)現(xiàn)的方法差別很大,因而不同品牌交換機(jī)之間的鏈路聚合在設(shè)計(jì)時(shí)是應(yīng)該避免的。鏈路聚合技術(shù)在實(shí)現(xiàn)交換設(shè)備高帶寬互連的同時(shí)還提供了冗余連接。應(yīng)特別注意的是,鏈路聚合技術(shù)只能在100Mbit/s以上的鏈路上實(shí)現(xiàn),10Mbit/s的以太網(wǎng)不支持此項(xiàng)功能。2.6局域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范局域網(wǎng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEEE是(美國(guó))電器電子工程師學(xué)會(huì)的簡(jiǎn)稱。IEEE802委員會(huì)是局域網(wǎng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的主要由制定者,對(duì)局域網(wǎng)技術(shù),尤其是以太網(wǎng)技術(shù)做出了巨大貢獻(xiàn)。IEEE802是一個(gè)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)系列。IEEE802局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)規(guī)范IEEE802標(biāo)準(zhǔn)定義了ISO/OSI的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。物理層包括:物理介質(zhì)、物理介質(zhì)連接設(shè)備(PMA)、連接單元接口(AUI)和物理信號(hào)。物理層的主要功能是提供編碼、解碼、時(shí)鐘提取與同步、發(fā)送、接收和載波檢測(cè)等,為數(shù)據(jù)鏈路層提供服務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層包括:LLC子層:提供面向連接的虛電路服務(wù)和無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù),其主要功能是控制對(duì)傳輸介質(zhì)的訪問(wèn)、數(shù)據(jù)幀的封裝和分解,并為網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)提供邏輯接口。目前,LLC常用的介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議有:CSMA/CD、Token-Bus、Token-Ring和FDDI等。MAC子層:主要功能是提供連接服務(wù)類型和控制對(duì)傳輸介質(zhì)的訪問(wèn),其中,面向連接的服務(wù)能提供可靠的通信。2.7廣域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范廣域網(wǎng)是一種跨地區(qū)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),使用電信運(yùn)營(yíng)商提供的設(shè)備作為信息傳輸平臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)絡(luò)通信,許多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和企業(yè)推出了相關(guān)的廣域網(wǎng)協(xié)議。對(duì)照OSI參考模型,廣域網(wǎng)協(xié)議一般只涉及ISO/OSI的低三層協(xié)議,即:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層。從某種角度來(lái)說(shuō),廣域網(wǎng)技術(shù)更偏向于底層的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),至少?gòu)膮f(xié)議層次上可以這樣理解。廣域網(wǎng)協(xié)議層次物理層協(xié)議廣域網(wǎng)常用的物理層協(xié)議有:EIA定義的串性通信接口標(biāo)準(zhǔn):RS-232C、RS-422A、RS-423、RS-449和RS-485;CCITT推薦的DCE-DTE接口標(biāo)準(zhǔn):X.20、X.21、X.21bis等,分組交換網(wǎng)的接口標(biāo)準(zhǔn):X.3、X.28、X.29等。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議廣域網(wǎng)常用的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議主要有:IBM公司推出的BISYNC字符控制協(xié)議和同步數(shù)據(jù)鏈路控制(SDLC)協(xié)議;DEC公司推出的DDCMP字符計(jì)數(shù)協(xié)議;國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議廣域網(wǎng)中,國(guó)際上廣泛采用CCITT的X.25和TCP/IP協(xié)議中的IP協(xié)議。本章復(fù)習(xí)重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的組成、功能、分類通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的概念網(wǎng)絡(luò)的三種計(jì)算模式和二種服務(wù)類型OSI/RM參考模型及其數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程、與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系、與TCP/IP模型的比較常用的幾種網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范3.1幾種典型的局域網(wǎng)技術(shù)局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的重要組成部分,但至今人們還很難給局域網(wǎng)一個(gè)嚴(yán)格的定義。大多數(shù)人認(rèn)為,局域網(wǎng)(LAN,LocalAreaNetwork)是指在較小的地理范圍或局部范圍內(nèi),將有限的通信設(shè)備互聯(lián)起來(lái)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),簡(jiǎn)稱LAN。它只是一種通信網(wǎng),僅有OSI參考模型的下三層,其覆蓋的地域在10m-10km或更大些,計(jì)算機(jī)數(shù)量由幾臺(tái)到幾百臺(tái)不等。以太網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介以太(Ethernet)網(wǎng)絡(luò)是由Xerox、Digital與Intel三家公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的,是目前世界上使用最普遍、最廣泛的局域網(wǎng)。以太網(wǎng)遵守IEEE802.3協(xié)議。以太網(wǎng)從誕生至今,僅僅經(jīng)過(guò)不到20多年的發(fā)展時(shí)間,其運(yùn)行速度卻提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí),目前以太網(wǎng)技術(shù)已發(fā)展成為一個(gè)系列,包括標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)(Ethernet)
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