计算机网络设计-第2版

目　录 第1章　网络设计规范与方法　1 1.1　网络工程概述　1 1.1.1　系统集成的组成与特点　1 1.1.2　网络工程的特点与要求　3 1.1.3　网络工程的集成步骤　6 1.1.4　网络工程常用工具软件　7 1.2　网络工程设计规范　8 1.2.1　网络标准的制定　8 1.2.2　ITU-T通信网络标准　9 1.2.3　IEEE计算机网络标准　10 1.2.4　IETF因特网标准　11 1.3　网络体系结构　12 1.3.1　OSI/RM网络体系结构　12 1.3.2　TCP/IP网络体系结构　13 1.3.3　IEEE以太网体系结构　14 1.3.4　物联网体系结构　15 1.4　网络工程设计模型与原则　18 1.4.1　网络工程分层设计模型　18 1.4.2　网络工程设计基本原则　20 1.4.3　网络设计中的矛盾分析　22 习题　24 第2章　网络用户需求分析　25 2.1　用户需求分析的基本方法　25 2.1.1　需求分析的基本内容　25 2.1.2　用户的权利与义务　27 2.1.3　需求获取的方法　28 2.1.4　需求分析中存在的问题　29 2.2　用户基本要求需求分析　30 2.2.1　用户类型的分析　30 2.2.2　用户网络功能需求分析　32 2.2.3　网络基本结构需求分析　33 2.2.4　网络投资约束条件分析　34 2.3　用户高级要求需求分析　35 2.3.1　网络扩展性需求分析　35 2.3.2　网络性能需求分析　36 2.3.3　网络可靠性需求分析　37 2.3.4　网络安全需求分析　38 2.3.5　网络管理需求分析　39 习题　39 第3章　网络拓扑结构设计　40 3.1　点对点类型网络拓扑结构　40 3.1.1　点对点网络的特点　40 3.1.2　链路形拓扑结构　41 3.1.3　环形拓扑结构　42 3.1.4　网状形拓扑结构　44 3.2　广播类型网络拓扑结构　45 3.2.1　广播网络的特点　45 3.2.2　总线形拓扑结构　46 3.2.3　星形拓扑结构　47 3.2.4　蜂窝形拓扑结构　48 3.2.5　混合形拓扑结构　48 3.3　网络分层设计方法　49 3.3.1　接入层设计　49 3.3.2　汇聚层设计　51 3.3.3　核心层设计　52 3.4　服务子网和网络扩展设计　54 3.4.1　服务子网结构设计　54 3.4.2　网络结构扩展设计　55 3.4.3　IPv4网络升级设计　57 3.4.4　网络设计案例分析　58 3.5　VLAN设计　60 3.5.1　VLAN的划分方法　60 3.5.2　VLAN的基本配置　63 3.5.3　VLAN之间的中继　65 3.5.4　VLAN的设计原则　66 3.5.5　网络环路与生成树协议　68 习题　69 第4章　地址规划与路由技术　70 4.1　网络地址规划　70 4.1.1　IP地址类型与规定　70 4.1.2　子网与子网掩码　72 4.1.3　CIDR子网划分技术　73 4.1.4　VLSM子网划分技术　74 4.1.5　网络地址规划原则　75 4.2　静态路由技术　76 4.2.1　路由技术概述　76 4.2.2　静态路由基本配置　78 4.2.3　静态路由配置案例　79 4.2.4　路由表基本结构　81 4.2.5　NAT类型与配置　83 4.3　OSPF路由技术　85 4.3.1　OSPF的工作原理　85 4.3.2　OSPF的重要概念　86 4.3.3　OSPF常用基本配置　87 4.3.4　OSPF多区域路由配置　89 4.3.5　OSPF虚拟链路配置　91 4.4　BGP路由技术　92 4.4.1　互联网的自治系统　92 4.4.2　BGP路由工作原理　93 4.4.3　BGP路由基本配置　94 4.4.4　BGP路由属性配置　96 4.4.5　BGP路由配置案例　98 习题　99 第5章　网络性能设计　101 5.1　网络带宽分析与设计　101 5.1.1　带宽不稳定性分析　101 5.1.2　网络用户业务模型　102 5.1.3　网络带宽设计案例　104 5.1.4　网络集线比设计　105 5.1.5　网络带宽管理技术　106 5.2　网络流量分析与设计　107 5.2.1　网络流量的特性　108 5.2.2　网络流量设计模型　109 5.2.3　电话流量的爱尔兰模型　111 5.2.4　网络链路聚合设计　113 5.2.5　EtherChannel配置案例　114 5.3　服务质量分析与设计　116 5.3.1　QoS主要技术指标　116 5.3.2　IntServ综合业务模型　118 5.3.3　DiffServ区分业务模型　118 5.3.4　QoS流量控制配置　120 5.3.5　QoS队列调度配置　122 5.4　负载均衡技术与设计　123 5.4.1　负载均衡的基本类型　123 5.4.2　负载均衡的设计要求　124 5.4.3　负载均衡的设计技术　125 5.4.4　NAT负载均衡配置　127 5.4.5　广播风暴控制技术　128 习题　130 第6章　网络可靠性设计　131 6.1　可靠性设计概述　131 6.1.1　网络可靠性分析与计算　131 6.1.2　网络可用性分析与计算　132 6.1.3　网络可靠性设计原则　134 6.1.4　可靠性设计案例分析　136 6.2　网络冗余设计　137 6.2.1　冗余设计的基本原则　137 6.2.2　网络结构的冗余设计　139 6.2.3　网络链路的冗余设计　140 6.2.4　网络设备的冗余设计　141 6.2.5　HSRP热备份路由设计　142 6.3　存储网络设计　144 6.3.1　SCSI与SAS接口技术　144 6.3.2　RAID磁盘阵列技术　145 6.3.3　FC光纤通道存储网络设计　148 6.3.4　SAN存储区域网络设计　150 6.3.5　IP存储网络设计　153 6.4　高可用集群系统设计　155 6.4.1　计算机集群系统的类型　155 6.4.2　HA集群软件系统结构　156 6.4.3　HA集群系统硬件设备　158 6.4.4　HA集群网络拓扑结构　159 6.4.5　Heartbeat集群的设计与配置　161 习题　162 第7章　网络安全设计　164 7.1　网络安全体系与技术　164 7.1.1　网络安全故障案例分析　164 7.1.2　IATF网络安全体系结构　165 7.1.3　TCP/IP各层安全技术　166 7.1.4　网络信息加密技术　167 7.2　防火墙与DMZ设计　170 7.2.1　防火墙的类型与功能　170 7.2.2　DMZ的功能与安全策略　171 7.2.3　DMZ的网络结构设计　172 7.2.4　PIX防火墙配置命令　173 7.2.5　PIX防火墙配置案例　175 7.3　网络安全设计技术　177 7.3.1　IDS网络安全设计　177 7.3.2　IPS网络安全设计　179 7.3.3　ACL网络安全技术　180 7.3.4　VPN网络安全设计　183 7.4　网络物理隔离设计　185 7.4.1　网络隔离的技术特点　185 7.4.2　网络物理隔离工作原理　186 7.4.3　安全隔离网闸工作原理　189 7.4.4　物理隔离网络设计案例　190 习题　192 第8章　光纤通信工程设计　193 8.1　光纤与光缆　193 8.1.1　光纤通信系统结构　193 8.1.2　光纤结构和类型　194 8.1.3　光纤的传输特性　196 8.1.4　光缆结构和类型　199 8.1.5　光纤连接器类型　200 8.2　光纤通信设备　202 8.2.1　光端机　202 8.2.2　光纤收发器　205 8.2.3　光模块　207 8.2.4　光纤Modem　208 8.2.5　光纤放大器　209 8.3　光纤通信工程设计　210 8.3.1　通信系统假设参考模型　210 8.3.2　光纤通信工程现场勘查　211 8.3.3　光纤通信工程路由设计　211 8.3.4　光缆中继距离计算方法　214 8.4　光缆线路施工与验收　216 8.4.1　网络工程中光缆的选用　216 8.4.2　光缆线路的连接方法　217 8.4.3　室外光缆线路施工　219 8.4.4　光缆的接续与安装　220 8.4.5　光纤通信工程验收　221 习题　222 第9章　综合布线系统设计　223 9.1　常用网络设备选型　223 9.1.1　交换设备　223 9.1.2　路由设备　227 9.1.3　安全设备　230 9.1.4　服务器设备　231 9.1.5　其他设备　235 9.2　网络设备的互连　236 9.2.1　交换机设备的级联　236 9.2.2　交换机设备的堆叠　237 9.2.3　服务器与KVM的连接　238 9.2.4　传输距离的扩展　239 9.3　综合布线系统设计　242 9.3.1　综合布线系统结构　243 9.3.2　布线系统设计规范　244 9.3.3　综合布线材料预算　245 9.3.4　建筑群子系统设计　248 9.3.5　干线子系统设计　249 9.3.6　配线子系统设计　250 9.3.7　工作区子系统设计　252 9.4　网络中心机房设计　254 9.4.1　数据中心基本设计　254 9.4.2　机房布线系统设计　256 9.4.3　机房电源系统设计　257 9.4.4　机房接地系统设计　259 习题　260 第10章　城域接入网设计　262 10.1　城域接入网结构　262 10.1.1　城域网层次模型　262 10.1.2　接入网基本结构　263 10.1.3　接入网常见类型　264 10.1.4　接入网技术特征　265 10.2　窄带城域接入网技术　266 10.2.1　E1/T1数字化链路　266 10.2.2　PSTN接入网技术　268 10.2.3　X.25接入网技术　268 10.2.4　FR接入网技术　270 10.2.5　DDN接入网技术　270 10.3　宽带城域接入网设计　272 10.3.1　ADSL接入网设计　272 10.3.2　HFC接入网设计　274 10.3.3　Ethernet接入网设计　278 10.3.4　EPON光接入网设计　279 10.4　无线接入网技术　282 10.4.1　WLAN无线局域网设计　282 10.4.2　LMDS固定无线网络设计　285 10.4.3　DBS卫星通信技术　287 10.4.4　接入网存在的问题　288 习题　289 第11章　城域传输网设计　291 11.1　SDH骨干传输网络　291 11.1.1　SDH网络工作原理　291 11.1.2　SDH传输网络接口　293 11.1.3　SDH传输网络的同步　294 11.1.4　SDH传输网设计技术　295 11.2　DWDM骨干传输网络　298 11.2.1　DWDM网络工作原理　298 11.2.2　DWDM网络基本结构　300 11.2.3　DWDM网络常用器件　303 11.2.4　DWDM传输网络设计　306 11.2.5　CWDM在城域网中的应用　309 11.2.6　光传送网络结构与性能　310 11.3　电信级城域以太网设计　313 11.3.1　城域以太网技术特征　313 11.3.2　城域以太网体系结构　315 11.3.3　城域以太网设计技术　317 11.3.4　RPR城域以太网设计　319 习题　321 第12章　国内外主要互联网　322 12.1　中国互联网基本情况　322 12.2　国内主要互联网　323 12.3　ChinaNet骨干网结构　325 12.4　CERNet2骨干网结构　327 12.5　中美俄环球科教网——GLORIAD　329 12.6　美国国家互联网——Internet 2　331 习题　332 附录　常用网络图标注释　333 参考文献　334