网络系统集成与工程设计chapter4
网络工程设计与系统集成第章
网络工程设计与系统集成第章概述网络工程设计与系统集成是指将计算机网络技术应用于需求定制的网络系统中的过程。
该过程涵盖多个方面，包括网络架构设计、硬件设备选型、网络拓扑设计、软件系统开发等。
在构建大型网络系统时，网络工程设计与系统集成是至关重要的步骤，因为只有系统集成合理、设计有效，才能更好地实现网络系统的稳定性、安全性和性能。
网络工程设计网络工程设计涉及各种网络构建元素的选择和设计。
在网络架构设计中，需要尽可能充分地考虑实现客户的需求。
例如，如果网络是用于维护大量数据文件，那么需要设计一个存储设备网络；如果网络需要处理大量的图片，将需要一个高性能的图形卡；如果需要支持视频会议，那么需要考虑高清晰度显示器等其他因素。
因此，需要尽可能准确地了解客户的业务需求，才能做出有效的设计。
在设计网络拓扑时，需要研究和评估不同拓扑方案的可行性，以便选择最佳的网络拓扑。
在网络拓扑设计中，需要考虑网络设备数量、连接端口数、网络设备品牌等方面。
网络拓扑分为集线型、星型、环型、树型、网状型等多种类型，应按照现有的实际需求进行选择。
在硬件设备选型中，需要根据客户需求，选择并配置合适的计算机硬件。
需要考虑互联网管理方式、安全管理、性能管理菜单中的子菜单，以及选用计算机硬件品牌等因素。
硬件选型应根据客户的需求和预算进行逐一的比较分析，以选择相对最优的方案。
在软件系统开发方面，需要考虑的因素包括系统架构设计、数据结构设计、代码实现等方面。
软件系统开发需要在服务器端和客户端分别进行，而且需要各方面配合，才能达到实际业务需求。
系统集成系统集成是将上述设计元素有机地结合在一起，形成能够直接应用于实际业务的系统。
系统集成需要依赖一定的技术支持，涉及多方面的知识，在实际应用过程中，往往需要对系统进行调整、完善和修改等工作。
系统集成的核心是实现各个系统模块之间的协同工作，使得系统能够为客户提供稳定可用的服务。
在系统集成过程中，需要对软硬件进行整合和测试，确保所构建的系统能够满足实际业务需求，并且具备可操作性、兼容性、安全性等要求。
网络工程设计与系统集成第三版课程设计
网络工程设计与系统集成第三版课程设计一、设计背景网络工程设计与系统集成（Network Engineering and System Integration）已成为当代计算机信息领域的重要课程之一。
由于我国信息化实施的深入推进，信息化建设在国家经济发展中扮演着重要的角色。
网络工程设计与系统集成是培养信息化人才、促进我国信息产业发展和推进产业升级的重要课程。
因此，为了提高学生的网络工程设计与系统集成能力，培养具有创新精神的实用型工程师，本课程作为计算机信息领域必修课程之一，每年都会进行一次课程设计活动。
二、设计目的和任务1. 设计目的全面提高学生的网络工程设计能力，提高课程的实用性和针对性，将能力培养和实际应用相结合。
2. 设计任务（1）需求分析在设计中，请结合实际生产中的需求，阐述项目的目标、背景、功能模块等，并详细设计出项目的流程图。
（2）选题确定确定一项适合当前学生能力的网络工程设计与系统集成主题。
（3）设计方案根据需求分析和选题确定，设计出相应的网络工程设计方案。
（4）系统实现根据设计方案，完成网络工程设计与系统集成的对应实现，并进行功能测试。
（5）撰写设计报告编写网络工程设计与系统集成相关的技术文档，包括设计报告、测试报告等，说明设计的目的、方案、实现过程以及系统测试结果。
三、设计内容和方法1. 设计内容•编程技术：学员要求掌握MVC架构编写，要求达到十年工作经验水平。
•设计要求：完成一个网络工程项目，包括需求分析与设计、系统开发、系统测试和编写项目报告等环节。
•设计规模：参与设项目，拥有良好的英文技术阅读能力。
•设计时间：2018年12月至 2019年5月•设计分工：小组、个人或者异地协作2. 设计方法设计方法主要采用以下几个步骤：•熟悉课程内容及对应的相关技术。
•搜集相关的参考文献，学习相关技术的优缺点，挖掘出设计的可行性。
•根据需求分析和选题确定，设计出相应的网络工程设计方案。
•根据设计方案，完成网络工程设计与系统集成的对应实现，并进行功能测试。
第4章 计算机网络设计与系统集成
工作站
第4章 计算机网络设计与系统集成 4.1.2 改进的以太网设计 1．单间办公室网络的改进模型
如前所述，采用细同轴电缆连接网络不太可靠，
因此可将办公室的计算机连网改用一种新的双绞线网 络模型，这种网络符合10Base-T标准。对于图4-3、图
4-4所示的网络，可以使用一个集线器连接站点和打印
机，这时，网络成了一个在逻辑上是总线拓扑，物理 上是星型配置的以太网，即如图4-10所示的单间办公 室的10Base-T网络。
计算机网络设计与系统集成lan4lan2工作站工作站工作站服务器工作站lan1lan3服务器工作站工作站工作站服务器工作站联大本部师范学院法学院文理学院卫星链路isdnt1通信智能交换机智能交换机智能交换机智能交换机t1通信图430用智能交换机连接远程校园计算机网络设计与系统集成424vlan的网络设计如图431所示我们考虑使用一个支持vlan功能的交换机假设该交换机的vlan功能支持按端口划分vlan让计算机1连接交换机的端口1让计算机2连接交换机的端口3让打印机连接交换机的端口2事实上各设备可以任意连接交换机的任何端口这里为了说明问题做了此规定则可以通过交换机的配置程序将交换机的各端口划分为两个vlan其中vlan1包括交换机的端口1和端口2vlan2包括交换机的端口2和端口3这样计算机1与打印机组成了一个局域网可以直接通信
提供100 Mb/s带宽。当然价格也应在考虑的范围之内。
第4章 计算机网络设计与系统集成 需要注意的是，对两座大楼间的通信介质要进行 一些特殊处理，如防雷击、防潮、防静电和防虫咬等
措施；此外，还应注意不要试图在大楼外面安装网络
结点。图4-15所示是典型的跨楼宇网络设计。
第4章 计算机网络设计与系统集成
1 水 2 晶 3 头 6 主机
网络工程设计与系统集成第4章
字节数：7 前导符 1或0交替 1 6 6 2 长度或类型 46~1500 数据和填充 4 CRC
帧开始界定符 目的物理地址 源物理地址 10101011
最短64字节，最长1500字节
CSMA类型与CSMA/CD工作原理
载波监听策略（三种类型）： 非坚持CSMA：一旦监听到信道忙，就不再监听；延迟一个 随机时间后再次监听。 坚持CSMA：监听到信道忙时，仍继续监听，直到信道空闲 。 1-坚持CSMA：一听到信道空闲就立即发送数据 p-坚持CSMA：听到信道空闲时，以概率p发送数据（以概率 1-p延迟一段时间后再发送）
快速以太网FE
802.3u
802.3ab
千兆以太网GE
802.3z
4.1.2 以太网技术标准及发展
IEEE802体系结构示意图
802.1D Bridge 802.1A 体 系 结 构 802.2 LLC 802.3 802.4 802.5 CSMA Token Token Ring /CD Bus
4.1 以太网技术概述
4.1.1 以太网技术标及发展
1973年， 2.98Mbit/s ，Xerox 1980 年，10Mbit/s， Xerox 、Digital和Intel 1983 年，以太网技术（ 802.3 ）、令牌总线 （802.4）、令牌环（802.5）共同成为局域网 领域的三大标准 1995年，802.3u快速以太网标准 1998年，802.3z千兆以太网标准 2002 年， IEEE 通过了 802.3ae 万兆以太网标 准
4.1.1 以太网技术标准及发展
表4.1 IEEE 802.3 规范和布线介质标
分类 802.3 规范 802.3 传统以太网 802.3a 802.3i 802.3j 通信介质 同轴粗电缆 同轴细电缆 三类双绞线 MMF光缆 五类双绞线 MMF/SMF光纤 超五类双绞线 850nm短波光缆 1310nm长波光缆 850nm短波光缆 万兆以太网TE 802.3ae 1310nm长波光缆 1550nm长波光缆 介质标准 10Base5 10Base2 10BaseT 10BaseF 100BaseT 100BaseF 1000BaseT 1000BaseSX 1000BaseLX/LH 10GBaseS 10GBaseL 10GBaseE
计算机网络系统集成与工程设计案例教程课程设计
计算机网络系统集成与工程设计案例教程课程设计一、选题背景随着信息技术的不断发展，计算机网络已经成为当今社会不可或缺的一部分。
对于企业和组织来说，建立一个高效稳定的计算机网络系统已经变得必不可少。
因此，本课程将从计算机网络系统集成以及工程设计方面入手，为学生提供一些实用的案例教程，帮助他们掌握相关技能和知识。
二、课程目标1.熟悉计算机网络系统集成以及工程设计的相关知识和技能；2.理解计算机网络的基础知识和原理，以及各种传输媒介和协议的特点和应用；3.掌握计算机网络的系统集成设计方法和技巧，能够独立完成网络系统的设计工作；4.学会应用网络监控、安全和优化工具实现网络的稳定和安全运行；5.能够参与大型系统的工程设计、规划、实施和维护等工作。
三、教学内容3.1 计算机网络系统集成1.计算机网络基础概念2.OSI参考模型和TCP/IP协议族3.局域网和广域网的原理和应用4.交换机、路由器等网络设备的选择和配置5.网络拓扑结构设计和实现6.防火墙、VPN等网络安全技术7.网络性能监控和优化工具3.2 工程设计案例教程1.大型系统规划与设计2.系统实施与集成3.性能测试与优化4.典型应用案例分析四、教学方法本课程将采用讲授、演示、实践相结合的教学方法。
1.讲授：通过理论授课的方式，帮助学生掌握计算机网络系统集成和工程设计的相关知识；2.演示：通过示例演示和模拟实验，让学生深入了解如何应用所学知识完成实际的网络系统集成和工程设计；3.实践：通过实际操作和课程作业，让学生独立完成网络系统集成和工程设计任务，提高实际应用能力。
五、教学评价本课程将采用考试和作业相结合的方式进行教学评价。
1.考试：主要通过笔试的形式考察学生所掌握的理论知识和技能；2.作业：通过大量的课程作业，评估学生的实际操作能力和综合素质。
六、参考资料1.《计算机网络系统集成与设计》（第2版），作者：唐柯，出版社：清华大学出版社，2015年；2.《计算机网络原理与应用》（第6版），作者：谢希仁，出版社：高等教育出版社，2016年；3.《计算机网络:自顶向下方法》（第6版），作者：James F. Kurose，Keith W. Ross，出版社：电子工业出版社，2016年；4.《工程设计案例教程》（上册），作者：顾卫民，出版社：高等教育出版社，2009年。
网络工程设计系统集成课程教学大纲
《网络工程设计系统集成》课程教学大纲（第3版）课程名称：网络工程设计与系统集成课程类别：专业课适用专业：计算机科学与技术，网络工程等考核方式：笔试+实验学时： 68 学时，其中实验学时： 32 学时（仅供参考）一、课程教学目的网络工程设计与系统集成是一门面向实践的理论与技术课程。
网络工程设计与系统集成是根据用户组网需求，综合应用计算机科学和管理科学中相关理论、方法和技术，对网络系统结构、功能和应用等进行分析，优选各种技术和产品，整合用户原有资源，提出系统性组合的解决方案；并按照方案对系统性组合的各个部件或子系统进行综合组织，使之成为一个经济、高效和整体化的网络系统。
因此，通过课程学习，使学生在网络设计方法、综合布线设计、数据中心机房设计，高速局域网与系统集成，园区网路由与系统集成，WLAN及有线无线一体化，服务器技术与系统集成，IPv6技术与系统集成，政务云计算技术及应用，网络安全技术及应用，网络测试与维护等内容等方面，有一个整体认识和理解，能够按照用户网络需求和设计方法，撰写中小型网络系统技术解决方案，并按照方案实施设备安装、调试，将网络中的多种软、硬件集成为整体系统。
二、课程教学要求网络工程设计与系统集成课程教学要求是培养学生网络工程设计与系统集成的能力。
具体体现为以下三个方面的能力发展。
1. 知识与技能（1）理解网络工程设计与系统集成的概念与特征，了解现代网络技术发展趋势。
（2）能够依据网络组建需求，综合网络工程与系统集成的理论和方法，对网络系统结构、要素、功能和应用等进行分析，以达到最优规划、最优设计、最优实施和最优管理的目的。
（3）能熟练地操作并应用网络布线技术、数据中心技术、高速局域网技术、IPv4/IPv6路由技术、服务器技术、网络安全技术，云计算技术完成满足用户需求的网络设备集成、技术集成及应用集成工程。
初步形成网络工程设计与系统集成的能力，能适应现代网络技术及系统集成的演进变化。
网络系统集成与工程设计方案
网络系统集成与工程设计方案第一篇：网络系统集成与工程设计方案网络系统集成方案设计网络方案专项设计的主要内容是要求学生按照指定的目录完成一个完整的校园网络方案，其目的是培养学生的网络规划、网络工程核算、网络产品市场跟踪、网络方案文字写作、网络拓扑图形的绘制等多方面能力。
一、基本要求以学院为例设计一功能齐全的高校校园网，包括WORD文档和PPT演示文稿各一份。
二、方案包括两部分：（应用的软件：Word、Excel、Powerpoint、Visio）1．网络设计方案书（DOC格式）2．网络设计方案演示文稿（PPT格式）三、方案设计思路：1．环境平台：综合布线（双绞线和光缆）、机房设计（UPS供电、防雷）2．网络架构：单或双核心；核心、汇聚、接入三层结构3．出口设计：双出口（教育网+电信网）4．信息平台：数据库选择（SQL Server、Oracle…）5．网络应用：Web、FTP、E-mail、DHCP、认证计费、OA系统、教务管理系统、网络教学系统、财务管理系统等。
6．网络安全：防火墙、VPN、IPS、审计服务器、防病毒措施等等7．涉及的设备：交换机（核心、汇聚、接入）、路由器、服务器（机架式）、磁盘阵列（SAN）、线缆（双绞线和光缆）、防雷设备、UPS….四、设计步骤：1．从网络架构、出口设计、网络应用、网络安全等入手，先画出网络拓扑图2．依据网络拓扑图，统计出设备数量、型号（如：核心交换机台数由网络架构决定，汇聚层交换机台数由设定的分中心个数决定，接入层交换机台数由房间数量决定。
）3．将上述内容加上工程进度安排等汇编成方案第二篇：网络系统集成与工程设计网络系统集成与工程设计一．1vps是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成的不间断电源。
2系统集成一般可分为三类：软件集成、硬件集成、网络系统集成。
3对防火墙运行状态的管理：本地管理、远程管理、集中管理。
4网络设计时数据库选择：不要选择经常更换核心技术的数据路系统。
网络工程设计与系统集成(3)第4章
©人民邮电出版社 2014.10“十一五”“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 2016/6/24
第16页
输入命令中的帮助
在输入命令任何部分后都可以输入?来获得剩 余命令的提示 在? 和命令之间需要一个space bar来分隔 例如：
Router# show ? ip flash: 路由器显示当前所有 interfaces 可用的show命令的子 ipx 项 version parser
©人民邮电出版社 2014.10“十一五”“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 2016/6/24
第11页
ROM
包含开机自检程序(POST:Power On Self Test) 一段引导程序 (加载Cisco IOS) 操作系统级 软件
备份IOS 安装新的芯片组时需要升级
©人民邮电出版社 2014.10“十一五”“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 2016/6/24
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 普通高等教育“十一五”国家级规划教材
网络工程设计与系统集成
（第3版） Network Engineering Design and System Integration（3nd Edition）
杨 威
人民邮电出版社
问题思考
你日常上网时，数据流要途经哪些 设备？
Router#show mem Router#show stacks Router#show buffers Router#show startup-config Router#show config 2016/6/24
第19页
©人民邮电出版社 2014.10“十一五”“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
©人民邮电出版社 2014.10“十一五”“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 2016/6/24 第24页
《网络工程设计与系统集成》1大作业
北京城市学院信息学部2011-2012-2学期《网络工程设计与系统集成》课程大作业专业：（四号宋体居中，2倍行距，下同）班级：学生姓名：学号：年月目录第一章综述 (3)1.1网络设计背景分析 (3)1.2网络设计采用的方法和原则 (3)第二章用户需求分析 (4)2.1用户业务需求分析 (4)2.2网络性能需求分析 (4)第三章网络拓扑结构设计 (5)3.1网络拓扑结构 (5)3.2网络硬件结构 (5)3.3网络硬件结构 (5)第四章网络性能设计 (6)第五章网络可靠性设计 (7)第六章网络安全设计 (8)第七章网络物理设计 (9)7.1网络传输介质的选择 (9)7.2网络综合布线设计 (9)第八章课程设计总结与体会 (10)参考文献 (11)第一章综述1.1网络设计背景分析×××××××××（正文部分小4号宋体，20磅行距，每段开头左缩进两字）××××××××××××××××××…………[扼要介绍一下网络规划与设计的必要性，对进行网络设计的单位（例如某某学校或企业等）情况进行简单介绍，以使读者了解网络设计的背景信息]1.2网络设计采用的方法和原则×××××××××（正文部分小4号宋体，20磅行距，每段开头左缩进两字）××××××××××××××××××…………[扼要介绍一下本网络设计方案所采取的方法以及网络设计过程中所遵循的原则，所用知识点可参见教材第1章1.4节]第二章用户需求分析2.1用户业务需求分析×××××××××（正文部分小4号宋体，20磅行距，每段开头左缩进两字）××××××××××××××××××…………[对进行网络设计的用户的需求进行详细阐述，所用知识点可参见教材第2章]2.2网络性能需求分析×××××××××（正文部分小4号宋体，20磅行距，每段开头左缩进两字）××××××××××××××××××…………[将用户对网络性能的需求进行详细阐述，所用知识点可参见教材第2章]第三章网络拓扑结构设计3.1网络拓扑结构×××××××××（正文部分小4号宋体，20磅行距，每段开头左缩进两字）××××××××××××××××××…………[根据用户要求对网络拓扑结果进行描述，最好使用图表形式进行说明。
《网络工程设计与系统集成(第3版)》课程教案
（1）网络通信支持平台。
（2）网络通信平台。
（3）网络资源硬件平台。
（4）网络操作系统。
（5）网络应用系统。
（6）网络系统安全。
（7）网络系统管理。
一般来说，一个网络协议由三个要素构成：语法、语义和时序。
计算机网络层次结构模型及各层协议的集合称为计算机网络体系结构（ComputerNetwork Architecture，CNA）。
教学重点
1.了解系统集成的发展和层面，理解网络工程设计和系统集成的概念，掌握网络系统结构与协议的基本知识，会使用OSI与TCP/IP对比，分析实际网络体系结构。
2.熟悉IPv4地址结构，掌握IPv4子网地址划分与地址分配方法。理解域名解析系统的功能及工作过程。了解网络工程需求分析方法和步骤，以及网络工程设计方法。理解域名系统表示与域名解析方法。
二、新课教学大纲
1.1网络设计与系统集成概述
1.1.1网络工程设计的概念
1.1.2网络系统集成的定义
1.1.3网络系统集成的发展
1.1.4网络系统集成的层面
1.1.5系统集成体系框架
1.2网络体系结构与协议
1.2.1网络协议与结构
1.2.2 OSI参考模型
1.2.3 TCP/IP体系结构
1.2.4网络拓扑结构
网络系统集成是按照网络工程的需求及组织逻辑，采用相关技术和策略，将网络设备（交换机、路由器、服务器）和网络软件（操作系统、应用系统）系统性地组合成整体的过程。
网络系统集成主要朝着互连和高速的方向发展。无处不在、无所不能。
网络系统集成是一门综合学科，涉及系统论、控制论、管理学、计算机技术、网络技术、数据库技术、软件工程等领域。系统集成是按照网络工程最优设计、最优实施、最优管理的思想，将网络设备（交换机、路由器、服务器）和网络软件（操作系统、应用系统）系统性地组合成整体的过程。
网络工程系统集成与设计模板
第一章绪论1、网络系统集成旳概念：网络系统集成是按照网络工程旳需求和组织逻辑，采用有关技术和方略，将网络设备（互换机、路由器、服务器）和网络软件（操作系统、应用系统）系统性地组合成整体旳过程。
2、网络系统集成旳体系框架：网络系统集成包括3个重要层面：网络软硬件产品集成、网络技术集成和网络应用集成。
（OSI：物理层、数据链路层、网络层、传播层、会话层、表达层和应用层。
）3、网络系统集成旳环节：（1）网络工程设计阶段：顾客建网需求分析、系统集成方案设计、方案论证。
（2）网络工程实行阶段：可行旳处理方案、系统集成施工、网络测试、工程排错处理。
（3）网络工程验收：系统工程总结、系统验收、系统维护与服务、项目终止。
4、网络规划与设计（子网规划与划分）：书P11-12第二章网络设计与项目管理基础1、项目经理在需求分析中旳职责：（1）负责组织有关开发人员和顾客一起进行需求分析；（2）组织项目开发技术骨干代表或者所有组员与顾客讨论，编写“网络工程处理方案设计书（草稿）”；（3）组织有关人员（包括专家）对“网络工程处理方案设计书（草稿）”进行反复讨论和修改，确定“网络工程处理方案设计书”正式文档。
（4）顾客有网络工程设计能力，项目经理和项目组员要参与顾客编写和确定“网络设计处理方案书（草稿）”旳过程。
（5）对于较大旳项目，项目经理最佳可以聘任多方面专家（网络、软件、电子、经济等专业）和项目组员和顾客等，一同参与“网络工程处理方案设计书”确实定过程。
2、顾客调查旳内容：（1）网络目前功能和后来也许需要旳功能；（2）顾客对网络性能（如访问速度、吞吐量、平滑升级）旳规定和可靠性旳规定；（3）顾客既有旳网络设施和计算机旳数量，准备增长旳计算机数量；（4）网络中心机房旳位置，机房用电负荷，机房安全接地；（5）综合布线信息点旳数量和安装位置；（6）综合布线设备间、配线间旳数量和安装位置；（7）网络应用系统总体风格和美工效果（必要旳时候顾客可以提供参照系统，或者由网络集成商向顾客提供）。
《系统集成项目管理工程师教材》第3版第四章《信息系统架构》!
《系统集成项目管理工程师教材》第3版第四章《信息系统架构》详细知识点总结一、架构基础1.指导思想1.指导思想是开展信息系统架构设计所必须遵循的总体原则、要求和方针。
它从宏观角度指导架构设计，确保项目多元参与者对关键价值有一致性理解，减少矛盾与冲突。
2.设计原则1.设计原则是信息系统架构设计时需要遵循的基本原则，如模块化、可扩展性、可维护性等。
这些原则有助于构建高效、稳定、易于管理的信息系统。
3.建设目标1.建设目标是信息系统架构设计的目的和期望成果。
它通常与组织的战略目标、业务需求紧密相关，为架构设计提供方向。
4.总体框架1.信息系统架构的总体框架是指导架构设计的一张路线图，通常由战略系统、业务系统、应用系统和信息基础设施四个部分组成。
这些部分相互关联，共同构成信息系统的整体架构。
二、系统架构1.架构定义1.信息系统架构是指体现信息系统相关组件、关系以及系统设计和演化2原则.的基本概念或架构特性分类。
它是对系统 -的抽象信息系统表示架构，通常描述了可分为系统的物理结构架构、和行为和逻辑属性架构。
两种。
物理架构关注硬件系统的空间分布情况，而逻辑架构则关注信息系统各种功能子系统的综合体。
2.一般原理1.信息系统架构的基本原理包括析出相对稳定的组成成分与关系，并在相对稳定部分的支持下对相对变化较多的部分进行重新组织，以满足变化的要求。
这种柔性设计使得信息系统能够适应环境变化。
3.常用架构模型1.常用架构模型包括单机应用模式、客户端/服务器模式、面向服务架构（SOA）模式、组织级数据交换总线等。
这些模型各有特点，适用于不同的应用场景。
4.规划与设计1.信息系统架构的规划与设计需要考虑组织的战略目标、业务需求、技术环境等多方面因素。
设计师需要遵循一定的设计原则和方法论，确保架构的合理性和可行性。
5.价值驱动的体系结构1.价值驱动的体系结构强调从业务需求出发，通过架构设计实现业务价值最大化。
它要求设计师在架构设计过程中充分考虑业务需求的变化和技术的演进趋势，确保架构的灵活性和可扩展性。
路由协议与被路由协议_网络工程设计与系统集成（第3版）_[共2页]
![路由协议与被路由协议_网络工程设计与系统集成（第3版）_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/3e8aff5e680203d8cf2f2441.png)
第4章 园区网路由与系统集成– 91 – 功能。
路由器采用包交换，将它的一个接口上接收的数据包，传递到它的另一个接口上。
路由器采用路径选择，为转发的数据包选择最恰当的接口。
当主机上的一个应用程序需要将数据包送到处于另一个网络的目的地时，数据链路的帧在路由器的一个接口上接收，网络层检查数据包头，决定目的网络地址，然后查询路由表，找到该网络所对应的外出接口。
数据包又被封装到数据链路帧中，送往被选定的接口，按顺序存储并向路径的下一跳传递。
这个过程在路由器之间交换数据包时发生。
在路由器直接和包含目的主机的网络相连时，数据包又被封装到目的网络的数据链路帧的格式中，并被送往目的主机。
图4.2 路由器工作原理示意图路由器的工作原理如图4.2所示。
假设，该图中的X 主机访问Y 主机，X 主机直连路由器A ，Y 主机直连路由器E 。
从该图路由器连接拓扑可知，从A 到E 有5条路径，即A →C →E ，A →D →E ，A →B →D →E ，A →B →D →C →E ，A →D →C →E 。
当X 访问Y 的（请求）数据包到达A 时，A 进行最佳路径（如路经短、时间短）选择和包交换（A 的fe0端口接收数据包，将该数据包转发到s0端口），将该数据包通过选定的路径（如A →C →E ）传输到E ，由E 通过fe0端口直连的网络转发给Y 。
4.1.2 路由协议与被路由协议路由协议（Routing Protocol ）的作用是建立及维护路由表。
路由协议决定数据包在网络上的传输路径，路由表用于为每个IP 数据包选择输出端口或下一跳路由器接口的地址。
路由协议按照路由器互连拓扑可分为静态路由和动态路由。
1．静态路由协议静态路由协议需要手工管理。
路由器工作时，网络管理员将路由表（数据包转发地址）写到路由器的配置中。
当网络拓扑结构改变需要更新时，网络管理员必须手工改变静态的路由条目。
由于静态路由不能自动更新，因此也就不消耗网络带宽。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发前先侦听， 空闲即发送 发前先侦听 ， ， 边发边检测， 冲突时退避 边发边检测 ， 。
1/23/2011 SXTU-INC-YW SXTU-INC第9页
CSMA/CD的流程图 CSMA/CD的流程图
发送帧
Yes
媒体忙？ 媒体忙？ No 发送帧
延迟随机时间 No N≥16? Yes
No 发送完？ 发送完？ Yes 发送成功 No 碰撞？ 碰撞？ Yes 发送Jam 发送Jam
A B C
终端电阻
A
B
C
A
(1)C 发现总线空闲 A B
A
(2)C发送帧，目的地址为A (2)C发送帧，目的地址为A 发送帧 A
A
C
B
C
(3)B 忽略该帧
1/23/2011
(4)A复制该帧 (4)A复制该帧
信号由终端电阻吸收
SXTU-INC-YW SXTU-INC第11页 11页
4.2 以太网络接口卡
1/23/2011
SXTU-INC-YW SXTU-INC-
第19页 19页
LAN交换机如何学习地址 LAN交换机如何学习地址
交换机动态的学习MAC地址并将它存在内容可寻 交换机动态的学习MAC地址并将它存在内容可寻 址内存(CAM—content址内存(CAM—content-addressable memory) 每次交换机接收到一个数据帧后， 每次交换机接收到一个数据帧后，向交换表中存放 一个地址项， 一个地址项，并且在该项上加上时间戳 CAM中已有的相关地址的每个数据帧到达后 中已有的相关地址的每个数据帧到达后， 当CAM中已有的相关地址的每个数据帧到达后， 表中地址相关的项的时间戳将被更新 当地址的时间戳过期后， 当地址的时间戳过期后，该项将从表中删除 上述更新办法将使得交换表维持在一个较小的规模
•以太网卡的功能结构 •以太网卡的接口类型与选型 •以太网卡的安装与调试
1/23/2011
SXTU-INC-YW SXTU-INC-
第12页 12页
以太网卡的功能结构
1/23/2011
SXTU-INC-YW SXTU-INC-
第13页 13页
以太网卡的接口类型与选型
•AUI接口（粗缆接口） AUI接口 粗缆接口） 接口（ •BNC接口（细缆接口） BNC接口 细缆接口） 接口（ •RJ-45接口（五类双绞线） RJ-45接口 五类双绞线） 接口（ •双口网卡（RJ-45和BNC接口） 双口网卡（RJ-45和BNC接口 接口）
CSMA技术不能解决发送中出现的冲突现象。 技术不能解决发送中出现的冲突现象。
1/23/2011 SXTU-INC-YW SXTU-INC第8页
CSMA/CD —带冲突检测的载 波监听多点访问
•工作原理：发送前先监听信道是否空闲，若空闲 工作原理：发送前先监听信道是否空闲， 则立即发送数据。在发送时，边发边继续监听。 则立即发送数据。在发送时，边发边继续监听。若 监听到冲突，则立即停止发送。 监听到冲突，则立即停止发送。等待一段随机时间 称为退避）以后，再重新尝试。 （称为退避）以后，再重新尝试。 •CSMA/CD可归结为四句话： 可归结为四句话： 可归结为四句话
DFEDFE-550FX PCI快速以太网网卡 PCI快速以太网网卡
第14页 14页
以太网卡的安装与调试
IP地址和相关参数设置27.0.0.1（自环地址）或Ping 202.207.160.206 127.0.0.1（自环地址）或Ping
1/23/2011 SXTU-INC-YW SXTU-INC第15页 15页
1/23/2011 SXTU-INC-YW SXTU-INC第18页 18页
交换机的延迟
每个交换机增加21us的延迟 通过采用不同的交换方法会降低延迟 与存储-转发方法不同，交换机使用 直通(cut-through)方式进行数据交换， 即当交换机接收并读取到数据帧的目 的MAC地址就开始转发数据帧
4.1.1 以太网技术发展
IEEE802体系结构示意图 IEEE802体系结构示意图
802.1D Bridge 802.1A 体 系 结 构 802.3 802.4 802.5 802.6 802.8 CSMA Token Token DQDB FDDI /CD Bus Ring
1/23/2011
4.3 交换机原理与分类
交换技术的基本原理 交换数据帧 构造维护交换地址表 存储转发模式 快速转发模式 自由分段模式 快速以太网交换机 10/100Mbps自适应交换机 千兆以太网交换机 万兆以太网交换机
SXTU-INC-YW SXTU-INC第16页 16页
交换机工作模式
交换机的分类
1/23/2011
1/23/2011 SXTU-INC-YW SXTU-INC第7页
CSMA： CSMA：载波监听多点访问
工作原理：发送前监听。每个站点在发送数据之前要监 工作原理：发送前监听。 听信道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送， 听信道上是否有数据在传送。若有，则此站不能发送，需 等待一段时间后重试。 等待一段时间后重试。 载波监听策略： 载波监听策略： 非坚持CSMA：一旦监听到信道忙，就不再监听； 1 非坚持CSMA：一旦监听到信道忙，就不再监听；延 迟一个随机时间后再次监听。 迟一个随机时间后再次监听。 坚持CSMA：监听到信道忙时，仍继续监听， 2 坚持CSMA：监听到信道忙时，仍继续监听，直到信 道空闲。 道空闲。 1-坚持CSMA：一听到信道空闲就立即发送数据 坚持CSMA： p-坚持CSMA：听到信道空闲时，以概率p发送数据 坚持CSMA：听到信道空闲时，以概率p 以概率1 延迟一段时间后再发送） （以概率1-p延迟一段时间后再发送）
802.2 LLC
LLC 数据链路层 MAC
……
PHY
物理层
SXTU-INC-YW SXTU-INC-
第6页
4.1.1 以太网技术发展
以太网的发展的主要原因：
开放标准， 开放标准，获得众多服务提供商的支 持 结构简单，管理方便， 结构简单，管理方便，价格低廉 持续技术改进， 持续技术改进，满足用户不断增长的 需求 网络可平滑升级， 网络可平滑升级，保护用户投资
发送失败 碰撞次数N++ 碰撞次数N++
1/23/2011
SXTU-INC-YW SXTU-INC-
第10页 10页
Ethernet/802.3操作 Ethernet/802.3操作
每个站点都可以接收到所有来自其他站点的数据 为决定那个站点接收，需要寻址机制来标识目的站点 为决定那个站点接收， 目的站点将该帧复制，其他站点则丢弃该帧 目的站点将该帧复制，
交换技术的基本原理
交换数据帧 的规则
（1）如果数据帧的目的MAC地址是广播地址或者组播地址， 如果数据帧的目的MAC地址是广播地址或者组播地址 地址是广播地址或者组播地址， 则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）； 则向交换机所有端口转发（除数据帧来的端口）； 如果数据帧的目的地址是单播地址， （2）如果数据帧的目的地址是单播地址，但这个地址并不 在交换机的地址表中，那么也会向所有的端口转发（ 在交换机的地址表中，那么也会向所有的端口转发（除数据 帧来的端口）； 帧来的端口）； 如果数据帧的目的地址在交换机的地址表中， （3）如果数据帧的目的地址在交换机的地址表中，那么就 根据地址表转发到相应的端口； 根据地址表转发到相应的端口； （4）如果数据帧的目的地址与数据帧的源地址在一个网段 它就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。 上，它就会丢弃这个数据帧，交换也就不会发生。
1/23/2011
SXTU-INC-YW SXTU-INC-
第4页
4.1.1 以太网技术发展
表4.1 IEEE 802.3 规范和布线介质标 布线介质标
分类 802.3 规范 802.3 传统以太网 802.3a 802.3i 802.3j 快速以太网FE 快速以太网FE 802.3u 802.3ab 千兆以太网GE 千兆以太网GE 802.3z 通信介质 同轴粗电缆 同轴细电缆 三类双绞线 MMF光缆 MMF光缆 五类双绞线 MMF/SMF光纤 MMF/SMF光纤 超五类双绞线 850nm短波光缆 850nm短波光缆 1310nm长波光缆 1310nm长波光缆 850nm短波光缆 850nm短波光缆 万兆以太网TE 万兆以太网TE 802.3ae 1310nm长波光缆 1310nm长波光缆 1550nm长波光缆 1550nm长波光缆
网络系统集成与工 程设计
第 4章 山西师范大学网络信息中心 编著： 编著：杨威 王云 刘景宜
杨 威
人 民 邮 电 出 版 社
1/23/2011 SXTU-INC-YW SXTU-INC第1页
yangw@
第4章局域网技术与系统集成
本章知识要点 本章知识要点：
以太网通信原理，802.3规范与介质标准 以太网通信原理，802.3规范与介质标准 以太网卡的功能结构、安装与调试 以太网卡的功能结构、 交换机原理、工作模式与分类 交换机原理、 100Mbps/1Gbps/10Gbps以太网技术 100Mbps/1Gbps/10Gbps以太网技术 VLAN设计，多层交换技术， VLAN间的信息传递 VLAN设计，多层交换技术， VLAN间的信息传递 设计 交换机之间的连接， 交换机之间的连接，交换机的性能与选型 无线局域网技术 交换机安装与调试。 交换机安装与调试。
DFEDFE-530TX 10/100M PCI快 PCI快 速以太网卡 DFEDFE-550TX PCI快速以太网 PCI快速以太网 网卡
1/23/2011 SXTU-INC-YW SXTU-INC-
DGE-550SX PCI千兆位以 太网光纤网卡
DGE-550T PCI千兆位以太网 服务器铜缆网卡