网络工程设计与应用PDF电子书下载

第1章 网络工程概述 1

1.1 网络工程基本概念 1

1.1.1 网络工程的定义 1

1.1.2 网络系统集成 2

1.2 网络系统集成体系结构 4

1.2.1 网络系统集成的体系框架 4

1.2.2 网络系统集成模型 5

1.2.3 网络系统集成模型的特点 5

1.2.4 网络需求分析的重要性 6

1.2.5 逻辑网络设计 6

1.2.6 物理网络设计 6

1.2.7 网络安装与调试 7

1.2.8 网络验收与维护 7

1.3 系统集成原则和生命周期 7

1.3.1 网络系统集成遵循的原则 7

1.3.2 网络系统集成的生命周期 8

1.4 网络工程设计中的基本问题 9

1.4.1 网络工程的主要阶段 9

1.4.2 网络工程设计中需要注意的问题 10

1.4.3 网络设计的约束因素 11

1.4.4 网络系统选用的网络操作系统 11

1.4.5 计算机网络中的用户 12

1.5 网络工程的招投标 13

1.5.1 网络工程的招投标概述 13

1.5.2 网络工程招投标步骤 13

1.5.3 用户对投标书的审定内容 15

1.6 网络工程文档及管理 15

1.6.1 技术文档概述 15

1.6.2 网络工程文档的作用 16

1.6.3 网络工程文档的分类 17

1.6.4 网络工程文档的主要内容 19

1.6.5 网络工程文档的管理与维护 20

1.7 网络施工的质量控制与监理 21

1.7.1 网络工程的质量控制 21

1.7.2 网络工程的监理 22

习题 23

第2章 网络工程理论与技术 25

2.1 计算机网络协议层次和位置 25

2.1.1 理论技术基础在网络设计中的作用 25

2.1.2 计算机网络体系结构与协议层次 26

2.1.3 计算机网络协议（PDU）的格式 27

2.1.4 计算机网络协议及协议要素 27

2.2 TCP/IP协议参考模型 27

2.2.1 TCP/IP协议的两个要点 27

2.2.2 TCP/IP协议结构 28

2.2.3 网络协议的捆绑 29

2.3 计算机网络中的地址 30

2.3.1 网络地址概述 30

2.3.2 网络地址的使用 30

2.3.3 网络地址之间的转换 31

2.4 IP地址划分技术 32

2.4.1 IP地址概述 32

2.4.2 有类IP地址 33

2.4.3 特殊IP地址 34

2.4.4 专用IP地址及用途 34

2.4.5 IP层转发分组的过程 35

2.4.6 子网划分技术 35

2.4.7 划分子网的例子 36

2.4.8 无分类编址（CIDR）和变长子网掩码（VLSM） 37

2.4.9 路由汇聚技术 38

2.4.10 最长前缀匹配 39

2.5 网络互联技术 40

2.5.1 网络互联概述 40

2.5.2 网络互连设备 41

2.6 以太网技术 42

2.6.1 以太网技术概述 42

2.6.2 以太网的帧格式 43

2.6.3 快速、千兆和万兆以太网技术 44

2.7 虚拟局域网（VLAN）技术 47

2.7.1 VLAN概述 47

2.7.2 实现VLAN的方式 48

2.7.3 VLAN使用的帧格式 49

2.7.4 VLAN协议与主干连接标准 49

2.8 路由寻址技术 50

2.8.1 路由技术概述 50

2.8.2 路由和路由表 51

2.8.3 路由选择算法 51

2.8.4 路由协议 52

2.8.5 默认路由 53

2.8.6 层次路由 53

2.8.7 因特网中的路由层次 54

2.8.8 因特网中的路由协议 54

2.8.9 NAT技术 55

2.9 网络接入技术 57

2.9.1 广域网接入技术 57

2.9.2 无线广域网接入 58

2.9.3 因特网接入技术概述 59

2.9.4 因特网接入技术的特征 59

习题 61

第3章 计算机网络设备 63

3.1 传输介质和连接器 63

3.1.1 传输介质 63

3.1.2 连接器 66

3.1.3 直通线、交叉线和全反线 68

3.2 网络适配器 68

3.2.1 网络适配器的用途 68

3.2.2 网络适配器的连接 69

3.3 调制解调器 70

3.3.1 调制解调器的作用 70

3.3.2 Modem的标准和分类 70

3.3.3 Modem的基本功能 71

3.4 网桥 72

3.4.1 网桥的功用 72

3.4.2 网桥的工作原理 72

3.5 路由器 73

3.5.1 路由器的作用 73

3.5.2 路由器的结构 74

3.5.3 路由器的工作原理 74

3.6 交换机 74

3.6.1 交换机概述 74

3.6.2 交换机的工作原理 76

3.6.3 交换机的工作方式 77

3.6.4 交换机的分类 77

3.6.5 以太网交换机 78

3.6.6 交换机的级联和堆叠 78

3.6.7 多层交换的概念 79

3.6.8 局域网采用三层交换技术 79

3.6.9 三层交换与传统路由器的比较 81

3.7 网络服务器主机 82

3.7.1 服务器主机基本概念 82

3.7.2 服务器主机和集群技术 83

习题 84

第4章 网络设计需求分析 85

4.1 网络设计需求分析概述 85

4.1.1 网络需求分析的概念 85

4.1.2 分析网络应用目标 86

4.1.3 网络需求分析的内容 87

4.1.4 分析网络项目范围 88

4.1.5 分析网络项目应用需求 88

4.1.6 需求分析中存在的问题 89

4.2 分析网络设计中的约束 90

4.2.1 用户网络业务需求分析 90

4.2.2 网络结构和性能的需求分析 91

4.2.3 网络业务约束对网络设计的影响 91

4.2.4 网络应用目标检查的内容 93

4.2.5 需求分析报告和可行性报告 93

4.3 网络设计需求分析的技术指标 94

4.3.1 网络需求分析涉及的技术指标 94

4.3.2 时延 95

4.3.3 吞吐量 95

4.3.4 丢包率 96

4.3.5 网络延时抖动和路由 97

4.3.6 网络带宽和响应时间 98

4.3.7 利用率和网络效率 99

4.3.8 可用性、可靠性和可恢复性 100

4.3.9 网络分析的其他技术指标 100

4.3.10 网络技术指标汇总报告 101

4.4 网络流量需求分析 101

4.4.1 网络流量分析的方法 101

4.4.2 因特网流量的特征 102

4.4.3 网络流量边界分析 104

4.4.4 网络流量特征分析 105

4.4.5 网络流量分析的例子 106

习题 107

第5章 综合布线系统设计 109

5.1 综合布线系统概述 109

5.1.1 综合布线系统的基本概念 109

5.1.2 综合布线系统具有的特点 110

5.1.3 综合布线系统的标准 111

5.1.4 综合布线系统的组成 112

5.2 综合布线系统的工程设计 117

5.2.1 综合布线设计的内容 117

5.2.2 综合布线系统的部件 117

5.2.3 综合布线系统设计原则 118

5.2.4 综合布线行业惯例 119

5.2.5 综合布线系统的屏蔽问题 119

5.2.6 综合布线系统的测试和验收 120

5.3 网络机房设计 121

5.3.1 机房设计的主要内容 121

5.3.2 机房环境设计 121

5.3.3 机房电源设计 123

5.3.4 机房电源接地设计 124

5.3.5 机房设计的进一步分析 126

习题 127

第6章 计算机网络设计 129

6.1 计算机网络设计概述 129

6.1.1 计算机网络设计的主要内容 129

6.1.2 网络设计的基本原则 130

6.1.3 网络组成结构的基本概念 131

6.2 网络拓扑结构设计 131

6.2.1 网络拓扑结构的一般描述 131

6.2.2 网络拓扑结构的类型 132

6.2.3 点对点拓扑结构 133

6.2.4 环型拓扑结构 134

6.2.5 网状型拓扑 135

6.2.6 总线型拓扑 136

6.2.7 星型拓扑 136

6.2.8 蜂窝型拓扑 137

6.2.9 混合型拓扑 137

6.2.10 平面网络结构 138

6.3 网络分层设计 139

6.3.1 分层设计模型 139

6.3.2 分层设计原则 140

6.3.3 接入层设计 140

6.3.4 汇聚层设计 141

6.3.5 核心层设计 142

6.3.6 网络冗余设计 142

6.3.7 网络负载均衡设计 144

6.3.8 服务子网设计 145

6.4 网络性能设计 147

6.4.1 网络带宽设计 147

6.4.2 网络服务质量设计 149

6.5 企业网（Intranet）设计 150

6.5.1 Intranet设计概述 150

6.5.2 Intranet的WAN设计 151

6.6 IP地址规划设计 152

6.6.1 网络中的寻址技术与方法 152

6.6.2 获得IP地址的方法 153

6.6.3 IP地址规划的原则 154

6.6.4 网络地址规划技术 154

6.6.5 IP地址规划实例分析 155

6.7 选择路由协议 156

6.7.1 网络中的路由层次 156

6.7.2 网络中的路由协议 157

6.7.3 路由协议的比较 158

6.8 选择网络管理协议 158

6.8.1 网络管理的基本功能 158

6.8.2 网络管理机制 159

6.8.3 网络管理协议和平台 159

6.9 网络设计案例分析 160

6.9.1 校园计算机网络设计 160

6.9.2 大型企业主干网设计 163

6.9.3 家庭无线局域网设计 165

习题 167

第7章 网络安全设计 169

7.1 网络安全概述 169

7.1.1 网络安全面临的问题 169

7.1.2 开放的网络安全服务 170

7.1.3 TCP/IP网络安全技术模型和IATF 170

7.2 网络安全设计过程 171

7.2.1 网络安全设计的步骤 171

7.2.2 网络风险评估 172

7.2.3 网络安全方案和策略的开发 173

7.2.4 网络安全防护技术 173

7.3 网络安全机制与技术 174

7.3.1 网络安全模型 174

7.3.2 对称密钥机制与公钥机制 175

7.3.3 数字签名技术 177

7.3.4 报文鉴别技术（报文摘要MD） 177

7.3.5 密钥分配机制 179

7.4 网络安全技术 180

7.4.1 访问控制技术 180

7.4.2 审计和恶意软件的防护 181

7.4.3 防火墙技术 182

7.4.4 入侵检测技术 184

7.4.5 虚拟专用网VPN 186

7.4.6 物理安全性 187

7.4.7 网络隔离技术 188

7.4.8 网络安全保密管理制度 189

7.4.9 提供网络安全性例子 189

7.5 网络数据备份与容错技术 190

7.5.1 网络数据备份 190

7.5.2 容错技术 192

7.5.3 网络存储技术 193

7.5.4 异地容灾和容错电源 196

习题 197

第8章 路由器配置 199

8.1 路由器配置基本概念 199

8.1.1 路由器配置的基本内容 199

8.1.2 路由器系统的组成 200

8.1.3 路由器的接口 201

8.1.4 IOS和进程 202

8.1.5 IOS配置文件 202

8.1.6 Cisco路由器产品系列 203

8.2 路由器的基本配置 203

8.2.1 路由器配置的途径 203

8.2.2 路由器配置环境搭建 204

8.2.3 路由器的一般配置过程 207

8.2.4 IOS的启动与系统配置 207

8.3 路由器配置模式 209

8.3.1 路由器配置权限和配置模式 209

8.3.2 改变配置模式的方法 209

8.3.3 ROM检测模式 210

8.3.4 其他配置模式 210

8.4 IOS命令行接口CLI 211

8.4.1 CLI使用约定和规则 211

8.4.2 命令行的注释和默认设置 212

8.4.3 显示和查看路由器状态 214

8.5 IOS备份、口令管理和路由器测试 214

8.5.1 IOS及配置文件的备份方法 214

8.5.2 路由器口令管理 216

8.5.3 路由器测试命令 216

8.6 路由器常用配置 217

8.6.1 IP路由配置步骤 217

8.6.2 路由协议配置 218

8.6.3 广域网协议配置 223

8.7 网络地址转换NAT及配置 226

8.7.1 网络地址转换NAT概述 226

8.7.2 网络地址转换NAT配置 226

8.8 路由器应用配置 228

8.8.1 路由器应用配置的环境 228

8.8.2 静态路由协议配置 228

8.8.3 RIP路由协议配置 230

8.8.4 OSPF路由协议配置 231

8.9 访问控制列表配置 232

8.9.1 访问控制列表配置 232

8.9.2 标准访问控制列表配置 233

8.9.3 扩展访问控制列表配置 234

8.10 路由器系统软件恢复和维护 235

8.10.1 路由器密码恢复 235

8.10.2 路由器IOS的故障 237

8.10.3 路由器IOS恢复方法 238

8.10.4 FTP站点的创建 238

8.10.5 Rommon模式下的IOS恢复 240

8.10.6 通过FTP或TFTP的IOS恢复 240

习题 242

第9章 交换机配置 244

9.1 交换机配置基础知识 244

9.1.1 交换机在组网中的作用 244

9.1.2 交换机的命名和标识 244

9.1.3 Cisco交换机内部组成和产品分类 245

9.2 交换机的配置 247

9.2.1 配置交换机的过程 247

9.2.2 配置交换机的工作模式 247

9.2.3 交换机端口的默认配置 248

9.2.4 交换机的常规配置 249

9.2.5 清除交换机配置的方法 251

9.3 VLAN的配置技术 251

9.3.1 VLAN的配置技术概述 251

9.3.2 基于端口划分VLAN 252

9.3.3 VLAN的配置步骤 253

9.3.4 在同一个交换机上创建VLAN 253

9.3.5 创建跨越交换机的VLAN 254

9.4 VLAN之间的路由配置 255

9.4.1 单臂路由应用环境 255

9.4.2 对Cisco 3750交换机的配置 256

9.4.3 VLAN的单臂路由配置 256

9.4.4 对Cisco 2950交换机的配置 257

9.4.5 VLAN之间路由配置的测试 257

9.4.6 删除VLAN的方法 258

9.5 用Telnet远程配置交换机 258

9.5.1 为交换机开启登录权限和操作权限 258

9.5.2 使用Telnet对交换机进行远程管理 259

9.6 通过Web界面访问交换机的配置 259

9.6.1 交换机的Web管理 259

9.6.2 交换机Web管理配置过程 260

9.7 三层交换机配置 260

9.7.1 三层交换机配置要点 260

9.7.2 三层交换机配置 261

9.8 交换机的系统维护 262

9.8.1 交换机密码的恢复 262

9.8.2 交换机IOS的恢复 263

习题 264

第10章 网络测试与分析工具 266

10.1 网络测试工具 266

10.1.1 设置和查看网络接口工具ipconfig 266

10.1.2 查看和设置地址解析协议表项工具arp 267

10.1.3 测试网络连通状态工具ping 270

10.1.4 查看协议包经过路径工具tracert 272

10.1.5 查看网络状态工具netstat 273

10.1.6 查看和设置路由表的表项工具route 275

10.1.7 查看域名工具nslookup 275

10.2 应用层协议工具 277

10.2.1 ftp 277

10.2.2 telnet 277

10.2.3 实现系统管理的NET命令程序 279

10.3 网络协议分析工具 280

10.3.1 Ethereal概述 280

10.3.2 Ethereal的过滤器 281

10.3.3 Ethereal应用界面 281

10.3.4 Ethereal捕获网络协议包的方法 282

10.4 各层协议分析 284

10.4.1 以太网Ⅱ帧协议格式 284

10.4.2 IP层协议格式 284

10.4.3 ICMP协议格式 284

10.4.4 ARP协议格式 284

10.4.5 TCP层协议分析 285

10.4.6 应用层协议分析 285

习题 286

第11章 网络工程验收与维护 287

11.1 网络工程测试 287

11.1.1 网络测试与验收概述 287

11.1.2 网络工程测试的方法 287

11.1.3 建立原型网络系统 288

11.1.4 网络测试工具 289

11.1.5 网络测试的主要内容 290

11.2 网络工程验收 291

11.2.1 网络工程验收的主要内容 291

11.2.2 综合布线系统的验收 292

11.2.3 网络系统的验收 293

11.2.4 网络系统的试运行 293

11.2.5 技术文档的验收 294

11.3 网络工程维护和管理 294

11.3.1 网络工程维护 294

11.3.2 网络工程的管理 295

11.3.3 网络管理方式 295

11.3.4 网络管理模型 296

11.3.5 网络性能测试和管理工具 297

11.3.6 网络设备管理系统 297

11.3.7 网络运行管理制度 298

11.4 网络故障处理 298

11.4.1 网络故障处理概述 298

11.4.2 常见的网络故障 299

11.4.3 网络故障定位过程 300

11.4.4 网络故障处理方法 301

11.4.5 常用网络故障测试工具和命令 303

11.4.6 网络各层故障排除的例子 305

习题 307

附录A SDH与网络常用传输速率标准 309

附录B Cisco IOS命令分类索引 311

附录C 网络配置参数 318

附录D 传输介质标识及参数 320

附录E 网络工程用的部分表格 323

参考文献 330