第1章计算机网络工程设计概述

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1、第1章计算机网络工程设计概述本章的目的是对用系统集成方法进行计算机网络工程设计所涉及的一些基本概念进行定义和讨论。首先，我们在l.l节中将探讨一下计算机网络工程的概念，因为网络工程设计是网络工程中一个非常重要的部分，是用系统化的、规范的、可度量的方法设计计算机网络的过程；在l.2节中，我们将简要地讨论网络工程过程模型。由于本书强调的是用“系统集成”的方法设计计算机网络，因此我们在1.3节中将较为详细地讨论系统集成的概念。为了保证网络设计质量，我们必须有质量管理的概念，为此我们将在1.4节中对ISO9000国际标准的基本概念进行介绍，并在1.5

2、节和1.6节中将分别介绍网络设计中的文档管理和利用MicrosoftProject98管理网络工程设计项目的方法。最后，在1.7节中，我们讨论了当前在我国进行网络工程设计时应注意的几个问题。1.l网络工程概念网络是一个非常大的概念，本书中的网络主要是指计算机网络。以分组交换技术为核心的计算机网络自20世纪70年代以来得到了飞速发展。采用TCP／IP体系结构的Internet得到广泛使用。为了使得网络能够适应基于网络的多种多样服务在带宽、可扩缩性和可靠性等方面不断增长的需求，网络工程必须应付这些挑战，解决好网络的设计、实施和维护等一系列技术问题

3、。作为一门学科，网络工程必须总结并研究与网络设计、实施和维护有关的概念和客观规律。从而使无论是刚刚涉足该领域的新手，还是久经沙场的老将，都能够根据这些概念和规律来设计和建造满足客户需求同时跟得上Internet发展步伐的计算机网络来。本书对网络工程的定义：（l）将系统化的、规范的、可度量的方法应用于网络系统的设计、建造和维护的过程，即将工程化应用于网络系统中。（2）对（l）中所述方法的研究。任何工程方法必须以有组织的质量保证为基础。全面的质量管理和类似的理念刺激了过程的不断改进，正是这种改进导致了更加成熟的网络工程方法的不断出现。网络工程的核

4、心就是对于质量的关注。网络工程是一种层次化的技术（参见图l.1）它的基础是过程层。网络工程过程是将技术层结合在一起的凝聚力，它使得计算机网络能够被合理地和及时地设计完成。过程定义了一组过程区域的框架，这对于网络工程技术的有效应用是必需的。关键过程区域构成了网络项目的管理控制的基础，确立了上下各区域之间的关系，并且规定了技术方法的采用、工程产品的产生、质量的保证及变化的适当管理。网络工程的方法层定义了建造网络在技术上需要“如何做”。方法包括了一系列任务：需求分析、设计、编程、测试和维护。网络工程方法依赖于一组基本原则，这些原则控制了每一个技术领

5、域，且包含建模活动和其他描述技术。20网络工程的工具层对过程和方法提供了自动或半自动的支持。当这些工具被集成起来使得一个工具产生的信息能够被另外一个工具使用时，就建立了一个支持网络开发的系统。1.2网络工程过程模型工程是对技术实体的分析、设计、建造、验证和管理。本书关注的技术实体是基于TCP/IP的计算机网络系统。1.2.1基本概念从一般性考虑，与网络工程有关的工作可分为三个阶段：问题定义、技术开发和方案综述。定义阶段集中于“做什么”。即在定义过程中，网络系统的设计者试图弄清楚网络系统要支持的业务，它要完成什么样的功能和性能，希望有什么样的系

6、统行为，有什么样的约束，以及确认一个系统成功的标志是什么。虽然在定义阶段采用的方法取决于使用的网络工程过程模型（或组合），但在某种程度上均有三个主要任务：分析网络应用目标（2.1节），分析网络应用约束（2.2节），分析网络通信特征（2.4节）。设计阶段集中于“如何做”。即在设计过程中，网络设计者首先建立一个逻辑模型。系统的逻辑模型允许用户、设计者和实现者看到整个系统是如何工作的，为大家提供参照物。设计的方法可以有所不同，但一般具有三个共同的任务：确定网络拓扑形式（5.1节），规划网络地址（5.2节），选择适当的选路协议（5.3节）。以及包括网

7、络管理（第6章）和网络安全（第7章）的设计。接下来，是为所设计的逻辑网络选择技术和设备。其中包括结构化布线系统（8.1节）、机房和电源（8.2节）的考虑，为局域网或园区网选择技术和设备（8.3节），为企业网选择技术和设备（8.4节）。注意到在我们所述的网络设计方法中，网络设计所用的基本构件（第3章）是基于通用的市售网络设备，而不是自行研发的，即采用系统集成的工程方法来实现系统。测试阶段集中于“做得如何”。此时要编写并实现测试计划，建立原型系统或实验系统，验证网络设计，并编写网络设计文档。如果测试结果表明存在性能问题，那么则要进一步更新设计。更

8、新设计由上述过程构成了逐步求精的循环过程。为了解决网络工程中的实际问题，一个或一组网络设计师必须综合出一个开发策略，该策略能够覆盖上述过程、方法和工具三个层次。这个