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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CERNet2349

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