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组网技术课程（网络工程原理与实践教程）网络授课1,河南电大 向春枝,主要内容,一、课程导学1、学习要求培训2、学习技能培训二、第一章、第二章重点内容串讲,一、课程导学,1、学习要求培训,期末考试成绩,网上听课,网上学习资源,网上做作业,平时成绩,+,=,总成绩,20%,80%,但没有平时成绩，则期末考试成绩无效,一、课程导学,1、学习要求培训注意：大家一定要让学生登陆形考平台做作业,一、课程导学,1、学习要求培训本学期授课安排如下，网上做作业题两套(本次课后作业为找到课程网址和学会发帖),一、课程导学,2、学习技能培训 找到河南电大首页下方图标“开放教育计算机专业网上教学改革”页面可以看到计算机专业网上授课课程表，点击每一门课网上听课。也可进入电大在线课程找到“网上教学活动栏目”。,网上听课？,点击课程进入听课,也可点击“教学活动”参加听课,一、课程导学2、学习技能培训,怎样学习网上资源？,河南电大主页登陆河南电大在线（学号、生日），进入在线后找到所学课程，如果第一次登陆，可有你本学期要学的课程，就需要“选课”，然后点击资源学习、讨论。,网上学习资源？,一、课程导学2、学习技能培训,怎样学习网上资源？,登陆电大在线时如果有问题，请您致电河南电大远程接待中心，电话：0371-65937171：,网上学习资源？,“学号”登录的方法是：在“学号”栏输入9或14位学号，首次登录时的密码为6或8位生日数字（您在注册学籍时用的是老身份证，就是6位生日，用的是新身份证，就是8位生日），登录后可自行修改密码。如果您是2007年入学的学生，发给您的学号是15位，那么把学号前2位数字“20”去掉，改成13位学号，便可登录。,一、课程导学2、学习技能培训,怎样网上做作业？,河南电大首页找到“网上作业与考核平台”进入,网上做作业？,一、课程导学2、学习技能培训,一、课程导学2、学习技能培训,网上做作业？,怎样网上做作业？,登陆后第一步，修改资料时一定要输入手机号，否则收不到老师短信,必须输入,一、课程导学2、学习技能培训,网上做作业？,怎样网上做作业？,第1章 网络工程基础知识,网络工程是研究网络系统的规划、设计与管理的工程科学，是网络建设过程中科学方法与规律的总结。,二、授课辅导,本章重点,重要概念和术语计算机网络工程组织网络互连设备网络应用模型网络工程技术的新发展,111计算机网络工程的含义,网络工程是研究网络系统的规划、设计与管理的工程科学，要求工程技术人员根据既定的目标，严格依照行业规范，制定网络建设的方案，协助工程招投标、设计、实施、管理与维护等活动。网络工程除了具备一般工程共有的内涵和特点以外，还包含以下要素：,重要概念和术语,P1,111计算机网络工程的含义,（1）工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。,重要概念和术语,P2,111计算机网络工程的含义,（1）工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。,重要概念和术语,P2,111计算机网络工程的含义,（1）工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。,重要概念和术语,P2,111计算机网络工程的含义,（1）工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。,重要概念和术语,P2,111计算机网络工程的含义,（1）工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。,重要概念和术语,P2,112 网络工程建设的各阶段,规划阶段,重要概念和术语,设计阶段,实施阶段,运行与维护阶段,P2,通过了解用户建设网络应用的目的，从网络工程建设的可行性、可靠性、可管理性和扩展性等方面给出需求分析计划书,逻辑设计：拓扑结构图、流量评估分析、地址分配、路由算法等。物理设计：物理设备、传输介质、综合布线等。,制定施工计划、施工、测试验收,不断优化升级,113系统集成（System Integration）,美国信息技术协会（ITAA）对系统集成的定义是这样的：根据一个复杂的信息系统或子系统的要求把多种产品和技术验明并连接入一个完整的解决方案的过程。系统集成可以分解为软件集成、硬件集成和网络系统集成。网络工程设计贯穿于网络系统集成工作的全过程。1软件集成 2硬件集成 3网络系统集成,重要概念和术语,P2,1131计算机信息系统集成资质等级评定条件（试行）,教材（P34）上为信息产业部2000-9-5发布的计算机信息系统集成资质等级评定条件（试行），现国家使用的为2010-01-22 发布的信部规2003440号计算机信息系统集成资质等级评定条件（修定版）一、一级资质二、二级资质三、三级资质四、四级资质,重要概念和术语,121组织方式与组织机构,1组织方式网络工程的组织方式大体有两种：（1）政府机关统一实施的工程，一般指定主管领导，具体负责人，并成立相应的工程管理机构，自上而下开展实施。（2）公司承建的具体工程，一般采用项目经理制，由项目经理招聘人员，制定方案，系统集成，从头至尾负责工程的组织实施。,计算机网络工程组织,P5,121组织方式与组织机构,2组织机构政府行为的网络工程，其组织机构是比较严密的，一般包括以下三层机构：（1）领导小组：指导系统总体组开展工作，审批总体组的各类报告，协调各部门的工作，协助拟制业务需求，项目鉴定验收。（2）总体组（总承组）：制定系统需求分析、项目总体方案、系统工程实施报告；指定系统的使用、管理等各类标准，设计系统安全性和可靠性方案，对项目的实施进行宏观管理和控制，并进行严格的质量管理。（3）技术开发小组：根据系统总体组制定的软件建设任务，开发软件系统，开发工程中撰写各种软件工程规范所需的文档。,计算机网络工程组织,122工程监理,所谓网络工程监理，是指在网络建设过程中，给用户提供建设前期咨询、网络方案论证、系统集成商的确定、网络质量控制等一系列的服务，帮助用户建设一个性价比最优的网络系统。网络工程监理的主要内容包括：1帮助用户做好需求分析 2帮助用户选择系统集成商（条件）3帮助用户控制工程进度 4严把工程质量关 5帮助用户做好各项测试工作,计算机网络工程组织,P5,例如，网络工程监理招标公告项 目 编 号：(选自中国招标网)CG(J)2006-0412项 目 名 称：网络工程监理集中采购机构：沈阳市政府采购中心1、沈阳市政府采购中心受沈阳市财政局的委托，就网络工程监理项目进行竞争性谈判采购。(来自中国招标网)监理内容：网络工程所需硬件的真伪，所需软件关键性指标的满足以及布线工程的监理等。本项目的建设地点在沈阳市人民政府院内主楼，面积约400平方米。2、诚邀具备承揽以上项目资质的公司就上述采购项目提交密封投标文件。3、接收投标文件的截止时间为2006年9月12日0930 时整。4、接收投标文件地点：沈阳市政府采购中心102室5、竞争性谈判时间：2006年9月12日0930 时整。竞争性谈判地点：沈阳市政府采购中心。,13网络互连设备,网络互连设备用来将网络的各个部件连接在一起，从连接性质的不同可以认为有物理上的互连能力和协议上的互连能力。（1）物理上的互连能力指所支持的物理接口，能连接的物理介质类型。（2）协议上的互连能力指工作在不同协议类型的网络之间，实现不同协议数据包的转换。通常对设备互连能力考虑得较多的都是协议上的互连能力 网络工程中使用得较多的几种互连设备是中继器、集线器、网桥/交换机、路由器和网关等(本章主要介绍功能，第六章主要介绍选型),网络互连设备,P6,常见网络互连设备的互连能力,网络互连设备,P6,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层,中继器、集线器、网关,网桥、交换机、网关,路由器、第三层交换机、网关,网关,DTE,DTE,互连设备,物理传输介质,131中继器,中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以延伸网络的传输距离，提供物理层的互联。中继器的功能细分为以下几条：（1）过滤MEI和RFI引起的信号干扰或噪音；（2）放大和修整进入的信号，使重新传输更精确；（3）对信号重定时；（4）在所有网段上复制信号。,网络互连设备,P6,132集线器,集线器（HUB）是双绞线以太网对网络进行集中管理的最小单元。集线器是一个共享设备，其实质是一个多端口的中继器。基于星形拓扑的接线点。集线器的基本功能是信息分发。集线器在OSI体系结构模型中处于物理层，是LAN的接入层设备。HUB主要用于共享式以太网络的组建，是解决从服务器直接到桌面的最佳，最经济的方案 集线器每端口速率：100/10=10M 交换机每端口速率：100M,网络互连设备,P7,100M10口集线器,100M10口交换机,PC机,PC机,1321集线器类型,依据总线带宽的不同。HUB分为10M、100M和10/100M自适应3种；若按照配置形式的不同可分为独立型，模块型和可堆叠型集线器；根据管理方式可分为智能型（带有CPU，支持简单网络管理协议）和非智能型HUB（不支持网络管理，容易形成数据堵塞）两种；按照安装时的场合，又可以分为机架式和桌面式的HUB。目前使用的基本上是以上4种分类的组合。HUB根据端口数目的不同，主要有8口，16口和24口之分。,网络互连设备,P7,1324级联（Uplink）和堆叠（Stack）,堆叠就是为了扩展端口数目，而级联是为了分配端口和扩展传输距离。级联：可利用直通跳线的双绞线将Uplink端口连接至其他集线器上除“Uplink端口”外的任意端口。可使用反转线（交叉线）通过集线器的普通端口进行级联,网络互连设备,P7,不能无限制级联，超过一定数量的交换机进行级联，最终会引起广播风暴，网络性能严重下降,1324级联（Uplink）和堆叠（Stack）,10Base-T HUB虽然可以借助层层级联的方式来扩充网络，但是缺点是每级联一层，带宽会相对降低。比如，第一层hub带宽10Mbps（2端口），则第二层5Mbps（2端口），第三层2.5Mbps。为了解决这个问题，网络厂商设计了“堆叠式”的HUB，用连接电缆将HUB背部的堆叠模块连通，这样的做法使各台HUB均处在同一管理层次（即他们的带宽均一致）。堆叠式集线器的好处除了更适合网络的扩充之外，也相对降低了端口成本，另外，它放置的位置集中非常方便管理。,菊花链式堆叠和星型堆叠,网络互连设备,P8,菊花链堆叠方式,星型堆叠方式,133网桥,网桥也叫桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，工作在OSI的数据链路层。网桥可以截获所有的网络信息，并读取每个帧的目标地址（MAC地址），以确定帧是否应该转发到某一个网段。网桥最主要的优点是它可以限制传输到某些网段的通信量，这一优点被用在10Base5以太网中，用来给工作节点数目较多的网络分段。,网络互连设备,P8,133网桥,网桥有下列两种基本类型：1本地网桥 本地网桥直接连接两个距离很近的LAN，将网络分段，提高网络通信效率。本地网桥也可分为内桥和外桥。2远程桥 远程网桥用于连接 距离较远的网络。远程桥通常还需要 使用调制解调器完 成远程连接功能。,网络互连设备,P8,134交换机,交换机是局域网里面最风靡的设备.交换机在转发数据时，根据事先存储的MAC地址表选择目标主机转发数据，所以交换机各端口的带宽是独立的。交换机这一产品本身也有很多类型，从低端的交换式集线器到高端的可网管的多层交换机等各种系列，采用的交换技术包括直通交换、存储转发、无碎片直通方式等各种类型。,网络互连设备,P8,1、直通交换方式,网络互连设备,P8,Port1,Port2,Portn,Port3,data,Error!,2、存储转发方式,网络互连设备,P8,Port1,Port2,Portn,Port3,交换处理模块,3、无碎片直通方式,网络互连设备,Port1,Port2,Portn,Port3,交换处理模块,64Byte=Frame,该交换方式结合了直通方式和存储转发方式的优点，既有一定的错误检错能力又能以较高的速率转发帧。其方法是先保存帧的前64个字节，如果是不健全的帧或有冲突的帧，就立即舍弃，因为从帧的头64个字节就可以判断出包的好坏，所以在交换的等待延迟和错误校验之间达到最好的折衷选择。如果是坏包，大部分能在帧的头64个字节中检测出来，所以能取得交换延迟和错误校验之间的最佳平衡,1342冲突域和广播域,1冲突域 由于采用CSMA/CD访问控制技术，共享以太网上的一台主机发送数据时，将导致与同时也向共享总线或共享设备上发送数据的主机争用线路而发生冲突，潜在共享线路的所有主机范围构成一个冲突域。例如连接在同轴电缆上的所有主机，连接在共享集线器上的主机等都构成一个冲突域。,网络互连设备,P9,网络分段（物理）,在一个冲突域中的主机数目过多时，通常要进行分段（图1-3），分段的方法是使用网桥、交换机、路由器等存储转发设备隔离冲突域。,网络互连设备,P10,1342冲突域和广播域,2广播域 广播域指的是能接收到广播数据包的主机范围。广播数据包通常采用广播地址发送，即主机位全为1的地址。很多原因都会导致网络中产生大量的广播数据包，如视频点播服务、有故障的网卡、路由更新等。由于IP广播发生在网络层，所以工作于第二层的交换机对广播数据包无能为力。大量的无用广播数据包即广播风暴会消耗大量的带宽，使网络效率急剧降低直至瘫痪。,网络互连设备,P10,网络分段（逻辑）,因此必须对广播域加以隔离，通常一个广播域内的主机数在100台到150台之间，降低了广播风暴的影响范围。能隔离广播域的设备是工作在网络层的路由器，它能够将收集到的广播数据包丢弃，而不影响到其它网络（图1-4）。,网络互连设备,P10,3各种网络设备隔离冲突域和广播域的能力,网络互连设备,P11,冲突域：,广播域：,图1-5 集线器、网桥、交换机、路由器四种设备对冲突域和广播域的划分,1 1 1 4,1 4 4 4,135路由器,所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从当前节点转发到目标节点的活动。但是，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点，也会出现若干条可选的路径，选择效率最高的可用路径就是路由器的基本任务。它还能提供包括包过滤、组播（Multi-Broadcasting）、服务质量（QoS）、数据加密和包过滤（Packet Filtering）等高级网络数据控制功能；此外，路由器还肩负着流量控制、拥塞控制、计费等网络管理中非常重要的职能。,网络互连设备,P11,135路由器,路由器主要由下面五个部分组成：路由引擎，转发引擎，路由表，网络适配器和路由器端口等。,网络互连设备,P11,135路由器,路由表通常由五项构成：（1）网络地址：可以到达的目标网络地址，不管经过多少跳数，这个网络地址肯定是可达的，一旦该目的网络不可达，路由表都会更新。（2）子网掩码：对应于第一项目标网络的子网掩码。（3）网关：将数据转发到目标网络的出口。（4）跳数：到目的网络要经过的路由器的数目。（5）连接方式：只有两种，与路由器端口直接相连的网络称为直连（Direct Link），不与该路由器直接相连的网络都称为远程连接（Remote Link）。,网络互连设备,P12,路由表,网络互连设备,P12,图1-7中，路由器1的路由表可描述为：,路由表,网络互连设备,P12,图1-7中，路由器2的路由表可描述为：,静态路由和动态路由,静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息。当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。静态路由一般适用于比较简单的网络环境静态路由的好处在于可以减少路由器之间的数据传输量，这对于带宽较紧张，线路冗余度低的网络尤其适合。网络管理员通常会给路由器配置动态路由协议。常用的动态路由协议包括RIP、OSPF、BGP等，它们分别具有不同的性能和应用范围。配置了动态路由协议的路由器能够自动地建立起自己的路由表，并且能够根据情况的变化适时地进行调整。,网络互连设备,P13,14网络应用模型,网络模型（Network Model）是指网络上计算机处理信息的方式。根据信息处理过程中各主机之间的协作方式，我们可以得到四种主要的网络模型：对等网模式（P2P）、文件服务器模式（FS）、客户机/服务器模式（C/S）、浏览器/服务器模式（B/S）。,网络应用模型,P13,142对等网模式（Peer-to-Peer）,在对等网络模型中，通常使用的拓扑结构是总线型或星型，网络中不需要专门的服务器，也不需要网络操作系统，每台计算机都可以提供服务，每台计算机都可以获取服务，只要这些计算机之间支持相同的网络协议即可。,网络应用模型,P14,4新型的P2P技术,新型的P2P技术的定义是：通过在系统之间的直接交换实现计算资源和服务的共享。目前，Internet上的BT下载就是这种模型被应用的实例。,网络应用模型,P14,索引服务器,成员1,成员n,成员x,发布索引,搜索,下载索引,搜索,下载索引,文件操作,文件操作,文件操作,143文件服务器模式,文件服务器模式又称为“专用服务器模式”在这种网络中一般都至少有一台比其他工作站功能强大许多的计算机，它上面安装有网络操作系统，因此，称它为专用的文件服务器，所有的其他工作站的管理工作都以此服务器为中心。,网络应用模型,P15,144 C/S模式,20世纪90年代以来流行的客户机/服务器（又称Client/Server，C/S）网络模型是一种集中管理与开放式、协作式处理并存的网络工作模式。这里的C/S结构是指将应用划分为前端，即客户机部分，通常客户机程序运行在微机或工作站上；以及后端，即服务器部分。,网络应用模型,P16,客户机/服务器系统结构的优缺点,2缺点：（1）管理较为困难。客户机/服务器结构仍属于分散式处理信息的方法，所以比集中式方法更为复杂。尤其对分布式资源的管理比较困难。（2）客户端的资源浪费 由于系统升级和功能的增加，越来越多的模块被添加到客户端程序中，而单个用户可能只使用这些功能中很小的一个部分，但不得不安装整个客户端软件，降低了客户端系统的效率。（3）系统兼容性较差。尽管C/S结构可以跨平台运行，但能够重用的部分仅限于服务器端，客户端程序在每一种系统下都要重新开发，重复工作量较大。,网络应用模型,P17,客户机/服务器系统结构的优缺点,1优点（1）集中式管理。（2）性价比高。（2）系统可扩充性好。（3）抗灾难性能好，可靠性高。（4）安全性好。（5）用户界面良好。,网络应用模型,P17,145 B/S模式,B/S模式的全名为浏览器/服务器网络结构，B/S结构是客户机/服务器发展的最新模式。B/S结构的客户端采用了人们普遍使用的浏览器，因此，它是一个简单的，低廉的，以Web技术为基础的“瘦”型系统。其服务器端除了原有的服务器外，另外增添了高效的Web服务器。,网络应用模型,P18,中间件（Middleware）,IDC对中间件的定义是：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。它的功能流程为：在客户端提出数据请求时，中间件系统接收到数据，并与数据库连接，查找相应的数据源再利用自身的处理逻辑程序处理数据，处理结果传回客户端。,网络应用模型,P18,145 B/S模式,使用B/S结构的三层应用模式，与C/S结构的二层应用模式相比，除了具有它的全部优点外，还具有下列优点：（1）成本低（2）易于更新和改动（3）使用方便，培训工作简化（4）开发工作简化（5）真正的平台无关性,网络应用模型,P18,15网络工程技术的新发展,人们在津津乐道于当前网络发展带来的巨大成就时，也在不断地开拓创新。人们正在将技术的触角不断向前延伸，建设万兆带宽的城域网，分享IPv6的海量地址，享受无线网络无处不在的便利。所有这一切，都给未来的网络带来无穷遐想。,网络工程技术的新发展,P19,151 万兆以太网,10G以太网标准于2002年7月在IEEE通过。10G以太网包括10GBASE-X、10GBASE-R和10GBASE-W。（1）10G串行物理媒体层（2）PMD（物理介质相关）子层（3）PMA（物理介质接入）子层（4）WIS（广域网接口）子层（5）PCS（物理编码）子层（6）RS（协调子层）和XGMII（10Gbit/s介质无关接口）,网络工程技术的新发展,P19,2万兆以太网技术展望,万兆以太网在设计之初就考虑城域骨干网需求。采用万兆以太网作为城域网骨干可以省略骨干网设备的POS或者ATM链路。10G以太网可以应用在校园网、城域网、企业网等。但是由于当前宽带业务并未广泛开展，人们对单端口10G骨干网的带宽没有迫切需求，所以10G以太网技术相对其他替代的链路层技术（例如2.5G POS、捆绑的千兆以太网）并没有明显优势。,网络工程技术的新发展,P21,152 IPv6,IPv6是因特网协议第六版本的简写，它代表全新的互联网技术规范。IPv6最显著的特征是通过采用128位的地址空间替代IPv4的32位地址空间来提高下一代因特网的地址容量。除此之外，IPv6在安全性、服务质量（QoS）、移动性等方面具有比IPv4更好的特性，采用IPv6的下一代网络比现有网络更具扩展性、更安全、且更容易为用户提供高质量的服务。换而言之，以IPv6为基础的下一代网络既可以更好地支持和保障传统业务应用，更可以支持丰富多彩的新业务应用。,网络工程技术的新发展,P21,1522 IPv6的新特点,1巨大的地址空间 IPv6的128位地址长度形成了一个巨大的地址空间。128位地址空间包含的准确地址数是340，282，366，920，938，463，463，374，607，431，768，211，456个。这个数目足够为地球上每一粒沙子提供一个独立的IP地址。所拥有的地址容量是IPv4的约81028倍，达到2128（算上全零的）个。2高效的层次寻址及路由结构 3移动性4内置的安全特性5服务质量6即插即用的配置,网络工程技术的新发展,P22,1523 IPv6的报头格式,IPv6数据报文有一个40字节的基本首部（Base Header）。其后可允许有零个或多个扩展首部（Extension Header），再后面是数据,网络工程技术的新发展,P24,1523 IPv6的报头格式,下图是IPv6基本首部的格式。每个IPv6数据报文都从基本首部开始。IPv6基本首部的不少字段可以和IPv4首部中的字段直接对应。,网络工程技术的新发展,P24,1523 IPv6的报头格式,版本（Version）：版本字段的长度为4位，它指明了协议版本号，对IPv6该字段总是6。优先级（Priority）：这个8位字段可以为包赋予不同的类型或优先级。流标（Flow Label）：流标字段是IPv6的新增字段。净负荷长度（Payload Length）：这个16位字段表明了有效载荷长度。下一个首部（Next Header）：在IPv6中，扩展首部插在IP报头和传输层报头当中。这类扩展首部包括验证、加密和分片功能。,网络工程技术的新发展,P24,1523 IPv6的报头格式,版本（Version）：版本字段的长度为4位，它指明了协议版本号，对IPv6该字段总是6。优先级（Priority）：这个8位字段可以为包赋予不同的类型或优先级。流标（Flow Label）：流标字段是IPv6的新增字段。净负荷长度（Payload Length）：这个16位字段表明了有效载荷长度。下一个首部（Next Header）：在IPv6中，扩展首部插在IP报头和传输层报头当中。这类扩展首部包括验证、加密和分片功能。,网络工程技术的新发展,P25,1523 IPv6的报头格式,跳数限制（Hop Limit）：此字段用来防止数据报文在网络中无限期地存在。源站IP地址（Source Address）：该字段指明了始发主机的起始地址，其长度为128位。目的站IP地址（Destination Address）：该字段指明了传输信号的目标地址，其长度为128位。,网络工程技术的新发展,P25,1524 部署IPv6的总体设计原则,1IPv6网络建设的原则 IPv6网络需要全面支持IPv6协议，并具有支持IPv6和IPv4协议的接入能力。IPv6网络的设计应该本着以下几个原则进行：（1）经济性：节省成本，充分利用现有的IPv4网络和设备；（2）实用性；网络可以提供各种类型用户的IPv6接入；（3）可用性：网络不能是一个空网，需要支持一定的基本业务；（4）先进性：开通和试验一些具有IPv6特点的业务。,网络工程技术的新发展,P25,1524 部署IPv6的总体设计原则,2IPv6路由协议的选择（1）外部网关协议IPv6网关协议只能使用BGP4+，由RFC2858、RFC2545定义。（2）内部网关协议RIPng（RFC2080），同RIPv2特性基本相同，一般在较小的网络中应用IS-ISv6（单拓扑结构和多拓扑结构）单拓扑结构的IS-IS只支持单个SPF算法，多拓扑结构的IS-IS可以支持多个SPF算法OSPFv3（RFC2740），专为IPv6协议设计德路由协议，不能交换IPv4路由信息。,网络工程技术的新发展,P25,1524 部署IPv6的总体设计原则,3IPv6路由器的选择（1）稳定性和可靠性 现行的IPv4路由器都可以通过在线升级相关的软硬件，使之从只支持IPv4过渡到支持双协议栈。（2）性能路由器IPv6软件转发：软件转发具有低成本的优点，但对不同大小的包性能差异较大，只适合于转发1.5k左右的包。路由器IPv6硬件转发：高性能的IPv6都采用了新型的ASIC芯片技术，支持线速转发能力。对于核心路由器来说，如果路由器只支持IPv6转发，网络的性能将会受到影响，应采用能够支持硬件IPv6转发的路由器。（3）功能支持双协议栈，支持手工隧道，支持多种的自动隧道方式；边缘路由器应具有支持NAT-PT和Mobile IPv6的能力。,网络工程技术的新发展,P25,1525 IPv6过渡技术的选择,1双协议栈 双协议栈是指在单个节点同时支持IPv4和IPv6两种协议2隧道 通过把IPv6数据报文封装入IPv4数据报文中，让现有IPv4网络成为载体以建立IPv6的通信，隧道两端的节点间数据报文的传送通过IPv4机制进行，隧道被看成一个直接连接的通道。3网络地址转换/协议转换技术（NAT-PT）网络地址转换/协议转换技术NAT-PT结合了SIIT协议转换、传统的IPv4下的动态地址翻译（NAT）以及适当的应用层网关（ALG）,网络工程技术的新发展,P26,153 无线局域网技术,无线局域网（Wireless LocalArea Network，WLAN）就是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里，网络却能够随着你的需要移动或变化。无线局域网技术具有传统局域网无法比拟的灵活性。此外，无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。,网络工程技术的新发展,P27,1无线局域网的技术分析,（1）红外（IR）系统（2）无线电波（RF）,网络工程技术的新发展,P28,2无线局域网的主要协议标准,无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一，不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有80211标准、新贵蓝牙（Bluetooth）标准以及HomeRF（家庭网络）标准。（1）80211标准（2）蓝牙（3）家庭网络的HomeRF,网络工程技术的新发展,P29,第2章 网络规划与需求分析,需求分析从字面上的意思来理解就是找出“需”和“求”的关系，从当前业务中找出最需要重视的方面，从已经运行的网络中找出最需要改进的地方，满足客户提出的各种合理要求，依据客户要求修改已经成形的方案。,本章重点,21需求分析的类型22如何获得需求23可行性论证24工程招标与投标,211应用背景分析,应用背景需求分析概括了当前网络应用的技术背景，介绍了行业应用的方向和技术趋势，说明本企业网络信息化的必然性。应用背景需求分析要回答一些为什么要实施网络集成的问题。（1）国外同行业的信息化程度以及取得哪些成效？（2）国内同行业的信息化趋势如何？（3）本企业信息化的目的是什么？（4）本企业拟采用的信息化步骤如何？,需求分析的类型,P33,211应用背景分析,实例分析：1、大型校园网设计方案2、江苏XX市人口管理学院校园网设计方案3、清华大学紫荆学生公寓区局域网总体设计方案,需求分析的类型,P33,212业务需求,业务需求分析的目标是明确企业的业务类型，应用系统软件种类，以及它们对网络功能指标（如带宽、服务质量QoS）的要求。业务需求是企业建网中首要的环节，是进行网络规划与设计的基本依据。,需求分析的类型,P33,212业务需求,通过业务需求分析要为以下方面提供决策依据（1）需实现或改进的企业网络功能有那些（2）需要集成的企业应用有哪些？（3）需要电子邮件服务吗？（4）需要Web服务吗？（5）需要上网吗？带宽是多少？（6）需要视频服务吗？（7）需要什么样的数据共享模式？（8）需要多大的带宽范围？（9）计划投入的资金规模是多少？,需求分析的类型,P33,213管理需求,网络的管理是企业建网不可或缺的方面，网络是否按照设计目标提供稳定的服务主要依靠有效的网络管理。高效的管理策略能提高网络的运营效率，建网之初就应该重视这些策略。网络管理的需求分析要回答以下类似的问题：是否需要对网络进行远程管理，远程管理可以帮助网络管理员利用远程控制软件管理网络设备，使网管工作更方便，更高效。谁来负责网络管理；需要哪些管理功能，如需不需要计费，是否要为网络建立域，选择什么样的域模式等；,需求分析的类型,P34,213管理需求,选择哪个供应商的网管软件，是否有详细的评估；选择哪个供应商的网络设备，其可管理性如何；需不需要跟踪和分析处理网络运行信息；将网管控制台配置在何处？是否采用了易于管理的设备和布线方式,需求分析的类型,P34,214安全性需求,企业安全性需求分析要明确以下几点：企业的敏感性数据的安全级别及其分布情况；网络用户的安全级别及其权限；可能存在的安全漏洞，这些漏洞对本系统的影响程度如何；网络设备的安全功能要求；网络系统软件的安全评估；应用系统安全要求；采用什么样的杀毒软件；采用什么样的防火墙技术方案；安全软件系统的评估；网络遵循的安全规范和达到的安全级别。,需求分析的类型,P34,215通信量需求,通信量需求是从网络应用出发，对当前技术条件下可以提供的网络带宽做出评估。,需求分析的类型,P35,表2-1 列举常见应用对通信量的需求,215通信量需求,未来有没有对高带宽服务的要求；需不需要宽带接入方式，本地能够提供的宽带接入方式有哪些；哪些用户经常对网络访问有特殊的要求？如行政人员经常要访问OA服务器，销售人员经常要访问ERP数据库等。哪些用户需要经常访问Internet？如客户服务人员经常要收发E_mail。哪些服务器有较大的连接数？哪些网络设备能提供合适的带宽且性价比较高。需要使用什么样的传输介质。服务器和网络应用能够支持负载均衡吗？,需求分析的类型,P35,216网络扩展性需求分析,网络的扩展性有两层含义，其一是指新的部门能够简单地接入现有网络；其二是指新的应用能够无缝地在现有网络上运行。扩展性分析要明确以下指标：（1）企业需求的新增长点有哪些；（2）已有的网络设备和计算机资源有哪些？（3）哪些设备需要淘汰，哪些设备还可以保留？（4）网络节点和布线的预留比率是多少？（5）哪些设备便于网络扩展？（6）主机设备的升级性能？（7）操作系统平台的升级性能？,需求分析的类型,P35,217网络环境需求,网络环境需求是对企业的地理环境和人文布局进行实地勘察以确定网络规模、地理分划，以便在拓扑结构设计和结构化综合布线设计中做出决策。网络环境需求分析需要明确下列指标：（1）园区内的建筑群位置；（2）建筑物内的弱电井位置、配电房位置等；（3）各部分办公区的分布情况；（4）各工作区内的信息点数目和布线规模；,需求分析的类型,P36,2.2 如何获得需求221获得需求信息的方法,1实地考察实地考察是工程设计人员获得第一手资料采用的最直接的方法，也是必需的步骤；,如何获得需求,P36,231获得需求信息的方法,2用户访谈用户访谈要求工程设计人员与招标单位的负责人通过面谈、电话交谈、电子邮件等通讯方式以一问一答的形式获得需求信,如何获得需求,P36,231获得需求信息的方法,3问卷调查问卷调查通常对数量较多的最终用户提出，询问其对将要建设的网络应用的要求。,如何获得需求,P36,问卷调查的方式可以分为无记名问卷调查和记名问卷调查,231获得需求信息的方法,4向同行咨询将你获得的需求分析中不涉及到商业机密的部分发布到专门讨论网络相关技术的论坛或新闻组中，请同行给你参考你制定的设计说明书，这时候，你会发现热心于你的方案的人们通常会给出许多中肯的建议,如何获得需求,P36,222归纳整理需求信息,通过各种途径获取的需求信息通常是零散的，无序的，而且并非所有需求信息都是必要的或当前可以实现的，只有对当前系统总体设计有帮助的需求信息才应该保留下来，其他的仅作为参考或以后升级使用。1将需求信息用规范的语言表述出来 2对需求信息列表（例用户信息点数）,如何获得需求,P38,222归纳整理需求信息,需求信息也可以用图表来表示。图表带有一定的分析功能，常用的有柱图、直方图、折线图和饼图。,如何获得需求,P39,24 可行性论证,需求分析所取得的资料经过整理后得到需求分析文档，但这种需