网络工程规划与设计案例教程

项目1 网络工程项目认知

学习目标

项目导读

项目实施

任务1—1 认识网络工程项目生命周期

子任务一 用户调查与需求分析

子任务二 网络系统设计

子任务三 网络工程组织与实施

子任务四 系统测试与验收

子任务五 网络安全、管理与系统维护

任务1—2 认识工程招标与投标

任务1—3 认识网络工程规划与设计

子任务一 网络需求调查与分析

子任务二 网络拓扑结构设计

子任务三 网络技术选型

子任务四 IP地址规划与设备命名

子任务五 网络安全管理方案设计

子任务六 网络设各与服务器选型

子任务七 物理网络设计

项目总结

项目评估

项目习题

项目2 欧宇公司办公网规划与设计

学习目标

项目导读

项目实施

任务2—1 欧字公司办公网需求调查与分析

子任务一 欧宇公司办公网需求调查

技能训练2—1

子任务二 欧宇公司网络需求分析

技能训练2—2

任务2—2 欧宇公司办公网设计

子任务一 网络拓扑结构设计

技能训练2—3

子任务二 网络设备选型

子任务三 办公网IP地址规划与设备命名

技能训练2—4

子任务四 办公网安全与管理方案设计

技能训练2—5

子任务五 办公网综合布线系统设计

技能训练2—6

任务2—3 编写欧宇公司办公网网络建设方案书

技能训练2—7

任务2—4 编写欧字公司办公网招投标文件

子任务一 编写欧宇公司办公网招标文件

技能训练2—8

子任务二 编写欧宇公司办公网投标文件

技能训练2—9

项目总结

项目评估

项目习题

……

项目3 麓山学院校园网规划与设计

项目4 电子政务内网规划与设计

项目5 电子政务外网规划与设计

如今，计算机网络已经成为人们工作、学习和生活不可或缺的重要组成部分，无论是学习培训、商务办公、信息搜索，还是网上娱乐、游戏休闲、聊天交流、旅游出行、购物消费，都越来越离不开网络环境。计算机网络技术的发展和更新也是日新月异，网络带宽、服务质量、应用领域都在不断提升和拓展。企业（单位）、政府也非常重视网络平台建设，而网络平台建设是一个资金投入大、涉及面广、使用周期长的工程。然而，如何做好网络平台的规划与设计工作，做到技术上先进、资金上节省、业务上满足、兼容性好、安全性高、管理与扩展容易却不是一件容易的事。编者希望用工程化的技术和方法对计算机网络系统进行设计和管理，使读者通过学习不同层次的网络工程项目的规划与设计，能够独立完成中小企业网络工程项目的规划与设计工作。

编者团队从2012年开始参加了网络技术专业教学资源库建设项目，负责网络技术专业教学资源库建设课程之一“网络工程规划与设计”的资源开发工作。在团队成员的共同努力下，开发了丰富的课程资源，可供教师、学生、企业人员和社会学习者使用，同时也开发了本课程的配套教材。 2100433B

国家职业教育专业教学资源库建设项目是教育部、财政部为深化高职院校教育教学改革，加强专业与课程建设，推动优质教学资源共建共享，提高人才培养质量而启动的国家建设项目。网络技术专业于2012年8月被教育部、财政部确定为高等职业教育专业教学资源库立项（项目编号：2012.2.5）建设专业。本套教材是高等职业教育专业教学资源库建设项目规划教材，是按照高职高专网络技术专业人才培养方案的要求，总结近几年国家示范性高职院校网络技术专业教学改革经验编写而成的。

该书为高等职业教育网络技术专业教学资源库建设项目课程建设配套教材，同时为“十二五”职业教育国家规划教材修订版。

该书参照全国计算机技术与软件专业技术（水平）考试网络规划设计师相关要求编写，考虑读者的个性化需求，遵循“能力递进”的设计理念，设计了网络工程项目认知、欧宇公司办公网规划与设计、麓山学院校园网规划与设计、电子政务内网规划与设计、电子政务外网规划与设计五个学习项目。网络工程项目认知项目主要介绍了网络工程项目流程、规范和标准；其他四个项目分别介绍了企业办公网、园区网、电子政务内网与电子政务外网的规划与设计过程，涵盖网络工程项目的需求分析、逻辑设计、IP地址规划与设备命名、网络管理与安全方案设计、网络中心规划设计、网络设备选型、物理网络设计、招投标书编写等内容。同时，在“网络工程规划与设计”课程教学资源库中提供了大量的真实项目案例，供读者参考。

《网络工程规划与设计案例教程（第2版）》适合作为高等院校相关专业“网络工程规划与设计”等相关课程的教材，同时也可作为培训教材或自学教材。

与该书配套的数字课程已在“智慧职教”网站上线，读者可登录网站学习，详见“智慧职教服务指南”。

随着网络的不断普及，人们对信息的需求越来越多。为了给用户提供一个高速可靠的信息传输通道，就需要在建筑物内或建筑物之间建立一个方便的、灵活的、稳定的结构化布线系统，综合布线技术虽然在我国起步较晚，但由于其具有结构化的设计思想、方便灵活的设备配置等优势，已成为一项方兴未艾的、可持续发展的信息基础产业。

本书内容翔实、语言简练、思路清晰、图文并茂、深入浅出、理论与实践相结合，比较全面地介绍了网络布线的相关内容。

本书可作为网络工程、通信工程、信息技术、智能建筑和系统集成等专业的教材，也可作为相关领域工程技术人员、IT管理人员的技术参考书以及相关培训班的教材。

第1章 计算机网络概论 1

1.1 计算机网络的定义 2

1.2 计算机网络的发展 2

1.3 计算机网络的组成和功能 4

1.3.1 计算机网络的组成 4

1.3.2 计算机网络的功能 6

1.4 计算机网络拓扑类型 6

1.5 计算机网络体系与协议 9

1.5.1 计算机网络体系结构 9

1.5.2 OSI与TCP/IP结构

模式的比较 11

1.5.3 计算机网络协议 12

1.5.4 计算机网络层次结构 12

1.6 计算机网络的发展趋势 13

1.6.1 三网合一 13

1.6.2 光通信技术 13

1.6.3 IPv6协议 13

1.6.4 宽带接入技术 14

1.6.5 移动通信系统技术 14

1.7 本章小结 15

1.8 课后习题 15

第2章 网络传输介质和设备 17

2.1 线路线序类型及制作 18

2.1.1 同轴电缆 18

2.1.2 双绞线 19

2.1.3 双绞线的连接方法与制作 20

2.1.4 光纤 22

2.2 网卡 22

2.2.1 网卡的物理结构 22

2.2.2 网卡的种类 23

2.2.3 网卡的选择 25

2.2.4 网卡的安装 26

2.3 交换路由 26

2.3.1 接入交换机 26

2.3.2 家庭SOHO路由 27

2.3.3 核心交换机 29

2.4 网络防护 31

2.4.1 防火墙 31

2.4.2 IPX 33

2.4.3 IDS 34

2.5 网络操作系统 35

2.5.1 网络操作系统概述 35

2.5.2 主流网络操作系统简介 36

2.6 本章小结 38

2.7 课后习题 38

第3章 局域网、城域网和

广域网概论 41

3.1 局域网概述 42

3.1.1 局域网的定义及特点 42

3.1.2 局域网的组成 43

3.1.3 局域网的分类 44

3.1.4 局域网参考模型 45

3.2 局域网介质访问控制方式 45

3.2.1 载波监听多路

访问/冲突检测法 46

3.2.2 令牌总线访问控制 47

3.2.3 令牌总线网络的工作原理 48

3.2.4　载波监听多路访问/冲突

检测法与令牌总线访问控制、

令牌环访问控制的比较 49

3.3 局域网体系结构 50

3.3.1 局域网体系结构概述 50

3.3.2 局域网体系结构划分依据 51

3.3.3 局域网体系结构层次简介 51

3.3.4 IEEE 802局域网标准 52

3.4 共享介质局域网和交换局域网 53

3.4.1 共享式网络的缺点 53

3.4.2 交换局域网的特点 54

3.4.3 交换局域网的工作原理 54

3.4.4 交换局域网的基本结构 55

3.5 典型局域网组网技术 56

3.5.1 10Mbps以太网 56

3.5.2 100Mbps以太网 58

3.5.3 1000Mbps以太网 60

3.5.4 10Gbps以太网 61

3.6 虚拟局域网 62

3.6.1 虚拟局域网的概念 62

3.6.2 虚拟局域网的组网方法 62

3.6.3 虚拟网络的优点 64

3.7 无线局域网 64

3.7.1 无线局域网的相关标准 65

3.7.2 无线局域网接入设备 66

3.7.3 无线局域网的主要类型 67

3.7.4 无线局域网的应用 67

3.7.5 无线局域网的发展趋势 68

3.8 局域网应用实例 69

3.9 本章小结 70

3.10 课后习题 71

第4章 局域网规划与设计 73

4.1 IP地址介绍 74

4.1.1 IP地址的概念 74

4.1.2 IP地址分类 74

4.1.3 特殊IP地址 76

4.1.4 私有地址 76

4.2 子网掩码 76

4.2.1 子网 77

4.2.2 子网掩码 77

4.2.3 变长子网掩码 77

4.3 构建对等网络 78

4.3.1 双机互联组网的步骤 78

4.3.2 网络故障检测 83

4.3.3 组建对等网 84

4.4 组建C/S结构网络 85

4.4.1 组建非对称快速以太网 86

4.4.2 组建1Gbps快速以太网 86

4.5 三层结构大型网络系统的组建 86

4.6 子网划分 88

4.7 IPv6 88

4.7.1 IPv6简介 88

4.7.2 IPv6的特点 89

4.7.3 IPv6的优势 89

4.7.4 IPv6的表示方法 90

4.8 本章小结 90

4.9 课后习题 90

第5章 网络操作系统 93

5.1 客户端操作系统介绍 94

5.1.1 Windows XP 94

5.1.2 Windows 7 97

5.2 服务器操作系统 98

5.2.1 服务器操作系统介绍 98

5.2.2 组和工作组 99

5.2.3 域和活动 101

5.3 Windows Server 2008的安装 103

5.3.1 安装前的准备 103

5.3.2 安装Windows Server 2008 103

5.3.3 激活Windows Server 2008 106

5.4 Linux的安装 108

5.4.1 安装Linux 108

5.4.2 使用Setup Agent 114

5.4.3 使用yum工具 114

5.5 本章小结 117

5.6 课后习题 117

第6章 路由交换技术 119

6.1 交换机技术 120

6.1.1 交换机基础 120

6.1.2 交换机的工作原理 120

6.1.3 交换机的交换方式 121

6.1.4 交换机的分类 122

6.2 交换机的配置 125

6.3 交换机的实验 131

6.3.1 端口聚合配置实验 131

6.3.2 虚拟局域网VLAN的

配置实验 134

6.4 路由器技术 140

6.4.1 路由器基础 140

6.4.2 路由器的工作原理 141

6.4.3 路由器的分类 142

6.4.4 路由协议介绍 142

6.5 路由器的配置 146

6.6 路由器的实验 150

6.6.1 路由器单臂路由配置实验 150

6.6.2 路由器RIP动态路由

配置实验 153

6.6.3 路由器OSPF动态路由

配置实验 157

6.7 本章小结 161

6.8 课后习题 161

第7章 Internet基础 163

7.1 Internet概述 164

7.2 Internet的发展 165

7.2.1 Internet的产生及发展 165

7.2.2 Internet的现状 166

7.2.3 Internet的未来 167

7.3 Internet的工作原理 169

7.4 Internet服务介绍 171

7.4.1 WWW服务 171

7.4.2 FTP文件传输服务 174

7.4.3 电子邮件E-mail 177

7.5 Internet接入技术 179

7.5.1 拨号接入技术 179

7.5.2 专线接入技术 180

7.5.3 数字用户线接入技术 182

7.5.4 综合业务数字网接入技术 185

7.5.5 无线接入技术 186

7.5.6 局域网接入技术 187

7.6 本章小结 188

7.7 课后习题 189

第8章 网络设计与综合布线 191

8.1 网络设计概述 192

8.1.1 网络设计的目标 192

8.1.2 网络设计的原则 192

8.1.3 网络设计需求分析 194

8.2 网络系统结构设计 196

8.2.1 网络拓扑结构设计 196

8.2.2 网络设备选择 199

8.2.3 网络软件系统选择 202

8.3 综合布线系统 204

8.3.1 综合布线概述 204

8.3.2 综合布线的组成 206

8.3.3 综合布线设计与安装 207

8.4 常见网络实例 209

8.4.1 小型办公网 209

8.4.2 中小型网吧网络 211

8.5 网络测试 214

8.6 本章小结 216

8.7 课后习题 217

第9章 网络管理 219

9.1 网络管理概述 220

9.1.1 网络管理的定义和目标 220

9.1.2 网络管理的基本功能 222

9.1.3 网络管理模型 225

9.2 网络管理协议 228

9.2.1 简单网络管理协议 228

9.2.2 公共管理信息协议 234

9.2.3 局域网个人管理协议 237

9.3 网络管理技术 238

9.3.1 基于Web的网络管理 238

9.3.2 基于Web的网络管理

实现方式 238

9.3.3 RMON技术 239

9.4 局域网管理及校园网管理 241

9.4.1 局域网维护 241

9.4.2 校园网管理方案 244

9.4.3 某大学校园网网络管理

方案 246

9.5 本章小结 248

9.6 课后习题 249

第10章 网络安全 251

10.1 网络安全概述 252

10.1.1 网络安全重要性 252

10.1.2 计算机网络安全面临的

主要威胁 253

10.1.3 网络安全的技术特征 254

10.2 密码技术 255

10.2.1 密码基础知识 255

10.2.2 对称加密和非对称加密 256

10.2.3 网络加密的实现方法 258

10.3 网络身份认证 261

10.3.1 网络身份认证定义 261

10.3.2 网络身份验证分类和

组成元件 261

10.3.3 口令机制、数字证书、

USB KEY 262

10.3.4 智能卡、动态令牌 263

10.3.5 生物特征的身份认证 265

10.4 防火墙技术 266

10.4.1 防火墙概述 266

10.4.2 防火墙的分类 268

10.4.3 防火墙的功能 269

10.4.4 防火墙主要技术 272

10.4.5 防火墙的结构 273

10.5 计算机病毒与反病毒 275

10.5.1 计算机病毒概述 275

10.5.2 计算机病毒的特征及其

发展趋势 276

10.5.3 计算机病毒的分类 279

10.5.4 反病毒、杀毒软件原理 282

10.5.5 云杀毒 284

10.6 入侵检测与防御技术 284

10.6.1 入侵检测概述 284

10.6.2 入侵检测系统模型 285

10.6.3 漏洞扫描 286

10.6.4 入侵检测系统主流产品 287

10.7 本章小结 289

10.8 课后习题 290

第11章 无线网络 291

11.1 无线局域网概述和特点 292

11.1.1 无线局域网的基本概念 293

11.1.2 无线局域网络的优点 294

11.2 无线解决方案适用范围 295

11.3 无线网络IEEE 802.1协议 296

11.3.1 802.11工作方式 297

11.3.2 802.11物理层 297

11.3.3 802.11b的增强物理层 298

11.3.4 802.11数字链路层 299

11.3.5 联合结构、蜂窝结构和

漫游 300

11.3.6 多媒体数据的支持 301

11.3.7 电源管理 301

11.3.8 数据安全 302

11.4 无线网络硬件 302

11.4.1 无线中心接入点 302

11.4.2 终端信号接收点 303

11.4.3 无线天线 304

11.5 无线网络接入方式 305

11.5.1 IEEE 802.11协议族 305

11.5.2 Ad-Hoc(对等模式) 306

11.5.3 INFRASTRUCTURE

(接入模式) 306

11.5.4 桥接模式 306

11.5.5 蓝牙技术(Bluetooth) 307

11.5.6 红外传输IrDA 308

11.5.7 HomeRF 309

11.5.8 宽带无线标准

IEEE 802.16 309

11.6 组建无线局域网 310

11.6.1 校园无线局域网的组建 310

11.6.2 无线网络建设方案 311

11.6.3 网络设备的选型 312

11.6.4 组网应用 313

11.6.5 大范围室外无线覆盖 313

11.6.6 无线分布式系统应用 314

11.7 无线网络安全 314

11.8 本章小结 316

11.9 课后习题 317

附录 各章习题参考答案 3182100433B

本书将知识和技能相结合，详细讲述了网络工程规划与设计的全流程。第1章对网络工程进行简要概述，让读者了解网络工程设计的内涵和构成；第2章介绍网络工程设计的一般过程和方法；第3章从逻辑层面介绍网络工程的设计，主要从拓扑结构、IP地址、域名等方面展开网络的逻辑设计；第4章简要介绍如何根据网络的逻辑设计方案来设计实施网络布线系统，选择网络设备和传输介质完成网络的物理布线工程，并且掌握网络机房的规划设计；第5章介绍网络工程中的网络组网技术和网络设备的选择，由此完成物理网络的设计；第6章介绍如何对网络系统进行网络管理和安全机制的设计，实现网络系统安全平稳地运行；第7章介绍网络系统容易出现的故障及排查方法，以及网络优化的相关知识，让读者对网络系统良好运行有一定的了解；第8章介绍网络应用系统的相关知识，让读者了解如何发挥物理网络的功能，了解网络系统环境和网络应用系统的相关知识；第9章介绍计算机网络新技术的发展及其应用。

本书适合作为应用型本科院校或者高职院校计算机专业及其相关专业的教材，也可以作为从事计算机网络工程技术人员和负责校园网建设项目的学校管理人员或相关爱好者的参考书目。