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第1章　网络设计概论 1

1.1　计算机网络概论 1

1.1.1 计算机网络定义 1

1.1.2　计算机网络分类 2

1.2　计算机网络系统集成 2

1.2.1 系统集成的特点 2

1.2.2　网络工程的特点与要求 4

1.2.3 网络系统集成的步骤 7

1.3 网络设计标准与规范 8

1.3.1　标准的制定 8

1.3.2 ITU-T关于通信网络的标准 9

1.3.3 IEEE 802系列计算机网络标准 9

1.3.4 RFC文档 10

1.4　网络体系结构 11

1.4.1 OSI/RM网络体系结构 12

1.4.2TCP/IP网络体系结构 12

1.4.3 网格体系结构 13

1.5　网络设计方法 16

1.5.1 网络逻辑设计 16

1.5.2　网络物理设计 17

1.5.3 网络文档整理 18

1.5.4　网络设计中的矛盾分析 18

1.5.5 网络设计的基本原则 20

习题 21

讨论 22

第2章　用户需求分析 23

2.1　需求分析概论 23

2.1.1 需求的定义 23

2.1.2　需求的开发和管理 24

2.1.3 需求分析的工作内容 25

2.1.4　需求分析中存在的问题 26

2.2　网络用户需求获取 28

2.2.1 用户的权利与义务 28

2.2.2　需求获取的方法 29

2.2.3 需求获取中的沟通 30

2.2.4 冲突处理 30

2.2.5　归纳整理需求信息 31

2.3 用户业务需求分析 32

2.3.1 用户业务类型需求分析 32

2.3.2 网络功能需求分析 34

2.4　网络性能需求分析 35

2.4.1 网络结构需求分析 35

2.4.2 网络扩展性需求分析 36

2.4.3 网络性能需求分析 37

2.4.4 网络安全需求分析 38

2.4.5 网络可靠性需求分析 39

2.4.6　网络管理需求分析 40

2.4.7 网络投资约束条件分析 40

2.5　网络工程文档编制 41

2.5.1 文档的类型与要求 41

2.5.2　文档的主要内容 43

习题 44

讨论 45

第3章 网络拓扑结构设计 46

3.1 网络结构的基本概念 46

3.1.1　基本概念 46

3.1.2　冲突域与广播域 47

3.2　网络基本拓扑结构 49

3.2.1 网络拓扑结构的类型 49

3.2.2　点对点型拓扑结构 51

3.2.3　环型拓扑结构 52

3.2.4 网状型拓扑结构 54

3.2.5　总线型拓扑结构 54

3.2.6　星型拓扑结构 55

3.2.7　蜂窝型拓扑结构 56

3.2.8 混合型拓扑结构 57

3.3　网络分层设计 58

3.3.1　分层设计模型 58

3.3.2　接入层设计 59

3.3.3　汇聚层设计 62

3.3.4　核心层设计 64

3.4　网络结构设计 66

3.4.1 服务子网设计 66

3.4.2 网络结构扩展设计 67

3.4.3 网络设计案例分析 69

3.5 网络冗余设计 71

3.5.1 冗余设计的基本原则 71

3.5.2　冗余设计的基本方法 72

3.5.3 LAN冗余链路设计 74

3.5.4 WAN冗余链路设计 75

3.6 VLAN设计 77

3.6.1 VLAN划分 77

3.6.2 VLAN的配置方法 80

3.6.3 VLAN之间的中继 82

3.6.4 VLAN路由设计 84

3.6.5 VLAN设计的基本原则 85

3.6.6 PVLAN技术 88

3.6.7 SVLAN技术 89

3.6.8 网络环路控制与生成树协议 89

习题 90

讨论 91

第4章　网络性能设计 92

4.1 网络带宽设计 92

4.1.1 网络带宽的不稳定因素 92

4.1.2 网络用户业务模型 94

4.1.3　网络带宽设计 96

4.1.4 网络服务集线比设计 98

4.1.5 网络带宽管理方法 99

4.2　网络流量分析与设计 101

4.2.1 网络流量的特性 101

4.2.2 以太网的有效利用率 103

4.2.3　网络流量设计模型 103

4.2.4 电话流量的爱尔兰模型 105

4.2.5 网络链路的聚合设计 107

4.3　服务质量设计 109

4.3.1 QoS的主要技术指标 110

4.3.2 QoS主要实现机制 111

4.3.3 IntServ综合业务模型 112

4.3.4 DiffServ区分业务模型 112

4.3.5 MPLS与流量工程 115

4.3.6 QoS存在问题分析 116

4.3.7 网络QoS设计 117

4.3.8　银行网络QoS需求分析与设计 118

4.4　网络拥塞及控制 120

4.4.1 网络拥塞的形成 120

4.4.2　死锁 122

4.4.3　网络拥塞的处理 123

4.5　负载均衡设计 123

4.5.1 负载均衡原理与技术 124

4.5.2　负载均衡设计要求 125

4.5.3 负载均衡设计案例 126

习题 129

讨论 129

第5章　网络安全设计 130

5.1 网络安全体系结构 130

5.1.1 TCP/IP的安全模型 130

5.1.2 IATF网络安全体系结构 131

5.1.3　网络安全防护技术 134

5.2　网络防火墙技术 136

5.2.1 防火墙的功能 136

5.2.2　防火墙的类型 138

5.2.3 PIX防火墙配置案例 140

5.3 DMZ网络安全设计 143

5.3.1 DMZ的功能与安全策略 143

5.3.2 DMZ的网络拓扑结构 145

5.3.3 网络安全区域设计 147

5.4 IDS和IPS网络安全设计 148

5.4.1 IDS入侵检测技术 148

5.4.2 IDS网络安全设计 149

5.4.3 IDS存在的问题 150

5.4.4 IPS侵防御技术 151

5.4.5 IPS网络安全设计 152

5.4.6 IPS存在的问题 153

5.5　网络隔离设计 154

5.5.1 网络隔离的技术特点 155

5.5.2　网络物理隔离卡工作原理 156

5.5.3　安全隔离网闸工作原理 158

5.5.4　安全隔离网络设计 161

5.6 VPN网络安全设计 163

5.6.1 VPN技术特点 163

5.6.2 VPN网络设计 165

5.6.3 VPN网络设计案例 167

5.6.4 VPN穿透NAT的问题 169

习题 170

讨论 170

第6章　网络物理设计 172

6.1　常用网络设备 172

6.1.1 交换机 172

6.1.2　路由器 177

6.1.3　服务器 181

6.1.4　防火墙 187

6.2　传输介质 189

6.2.1　双绞线传输介质 189

6.2.2　光纤传输介质 192

6.3　综合布线系统设计 196

6.3.1 综合布线系统设计 196

6.3.2　建筑群子系统设计 198

6.3.3 作区子系统设计 199

6.3.4　水平子系统设计 200

6.3.5　垂直干线子系统设计 201

6.3.6　管理子系统设计 202

6.3.7　设备间子系统设计 202

6.3.8　综合布线设计中应当注意的问题 203

6.4　网络互连 204

6.4.1 网络互连的内容 204

6.4.2　网络线路互连 204

6.4.3　交换机设备互连 206

6.4.4 网络传输距离的扩展 209

习题 210

讨论 210

第7章　应用网络设计 211

7.1　存储网络设计 211

7.1.1　磁盘阵列技术 211

7.1.2　光纤通道存储网络设计 214

7.1.3 iSCSI存储网络设计 216

7.1.4　存储区域网络设计 218

7.1.5　容错集群技术 221

7.1.6　双机热备系统设计 222

7.2　工业以太网设计 224

7.2.1 工业以太网技术 224

7.2.2 EtherNet/IP工业以太网 226

7.2.3 工业以太网结构与设计 229

7.2.4　工业以太网存在的问题与解决方法 233

7.3VoIP网络设计 235

7.3.1　信令系统 235

7.3.2 VoIP基本技术 237

7.3.3 H.323体系下的VoIP技术 239

7.3.4 SIP体系下的VoIP技术 241

7.3.5　媒体网关控制协议（MGCP） 243

7.3.6 VoIP网络基本设计原则 245

7.3.7 VoIP网络设计案例 248

习题 250

讨论 250

第8章　无线网络设计 252

8.1 无线网络技术 252

8.1.1　无线网络类型 252

8.1.2　无线通信频率划分 254

8.1.3　无线电信号的传播 255

8.1.4 固定无线网系统结构 257

8.2 WLAN无线局域网设计 259

8.2.1 WLAN的标准与模型 259

8.2.2 WLAN工作原理 261

8.2.3 移动IP无线局域网 264

8.2.4 WLAN的安全 265

8.2.5 WLAN的拓扑结构 267

8.2.6 WLAN网络设计 268

8.3　LMDS固定无线网络设计 270

8.3.1 LMDS系统概述 270

8.3.2 LMDS技术的发展 272

8.3.3 LMDS系统结构 273

8.3.4 LMDS设计参数选择 274

8.3.5 LMDS网络设计 277

8.4 DBS数字卫星通信网技术 279

8.4.1 卫星通信系统的组成 280

8.4.2 DBS系统组成 282

8.4.3 DBS系统工作原理 284

8.4.4 DBS系统技术性能的改进 285

习题 287

讨论 287

第9章　城域接入网设计 288

9.1　城域网结构 288

9.1.1　城域网层次结构 288

9.1.2 ITU-T对接入网的定义 289

9.1.3　接入网的类型 292

9.1.4　宽带接入网存在的问题 293

9.2　窄带接入技术 294

9.2.1 E1/T1数字化链路 294

9.2.2 PSTN接入网技术 296

9.2.3　ISDN接入网技术 297

9.2.4 X.25接入网技术 297

9.2.5 FR接入网技术 299

9.2.6DDN接入网技术 299

9.3 Ethernet城域接入网设计 301

9.3.1Ethernet接入网的优点 301

9.3.2Ethernet接入网需要解决的技术问题 302

9.3.3Ethernet接入网设计技术 304

9.3.4 电信级以太城域网设计技术 305

9.4 ADSL城域接入网设计 307

9.4.1 ADSL技术的发展 307

9.4.2 ADSL工作原理 309

9.4.3 DSLAM设计技术 311

9.4.4 DSLAM城域接入网设计 313

9.5 HFC城域接入网设计 314

9.5.1 HFC工作频段 315

9.5.2DOCSIS技术标准 316

9.5.3　HFC城域接入网设计 317

9.5.4 HFC设计中应当注意的问题 321

9.5.5 HFC的优点与缺点 322

习题 323

讨论 323

第10章　传输网与广域网技术 324

10.1 SDH同步数字系列 324

10.1.1 SDH系统的特点 324

10.1.2 SDH系统的基本结构 326

10.1.3 SDH网络的同步 327

10.1.4 SDH系统网络设计 328

10.2 DWDM密集波分复用系统 329

10.2.1 DWDM系统的特点 329

10.2.2 DWDM系统的组成 331

10.2.3 DWDM网络的环路保护 333

10.2.4 DWDM传输网设计 335

10.3 RPR弹性分组环城域网设计 339

10.3.1 RPR弹性分组环技术 339

10.3.2 RPR弹性分组环网络设计 340

10.4 中国主要互联网 343

10.5 ChinaNet中国公用计算机互联网 346

10.5.1 ChinaNet骨干网结构 346

10.5.2 ChinaNet与窄带广域网 348

10.6　中国下一代互联网CERNet2 349

10.7 GLORIAD中美俄环球科教网 351

习题 353

讨论 353

附录1 常用网络图标注释 354

附录2　常用网络通信协议结构图 355

附录3　常用路由协议 356

附录4　广域网常用速率标准 357

附录5　常用网络互连设备 358

附录6　网络拓扑结构案例 360

附录7　课程综合作业 364

参考资料 365