网络工程设计的原则

网络工程设计的原则

1．网络建设的核心原则——实用

1) 网络的基本功能 ● 文件共享。● 文件传输。● 共享应用程序。● 共享打印机。● 使用电子邮件。

2) 网络的特定功能 为了满足不同用户的需求，网络还需要完成一些特殊功能，校园网就是一个比较典型的例子。

2．组网的其他原则

(1) 平衡先进技术与简易实用的原则。

(2) 可扩展性原则。可扩展性是指网络规模和带宽的扩展能力。

(3) 高可靠性和高安全性原则。

(4) 产品功能与实际需求匹配原则。

(5) 选择成熟的标准化产品的原则。

网络工程的一般步骤

1．网络需求分析

步骤：

(1) 通过估算该部门有多少兆字节信息量，来确定用户需要一个多大容量的服务器。

(2) 确定网络操作系统。

(3) 确定网络服务软件。

上述三点只是了解了该用户的业务范围和选择的机型、服务器和网络应用软件，而网络工程真正关心的工作是从下面开始的。

1) 了解地理布局

对于地理位置布局，工程设计和施工人员必须要到现场察看，其中要注意的要点有：

● 用户数量及其位置； ● 任何两个用户之间的最大距离； ● 在同一楼内，用户之间的从属关系；● 楼与楼之间布线走向，楼层内布线走向； ● 有什么特殊要求或限制； ● HUB 供电问题与解决方式； ● 对工程施工的材料有什么要求。

2) 了解用户设备类型

任务：确定用户有多少，目前个人计算机有多少台，将来最终配置会有多少台个人计算机，还需要配些什么设备以及数量等问题。

3) 了解网络服务范围

网络服务范围包括： ● 数据库，应用程序共享程度；● 文件的传送存取；● 用户设备之间的逻辑连接；● 网络互联情况；● 电子邮件；● 多媒体服务要求程度及是否有电子商务的需求等。

4) 了解网络的通信类型：● 数字信号；● 视频信号；● 语音信号(电话信号)。

2．网络工程的分析与设计

一般应注意以下几点。

1) 选用成熟的产品

优点：● 减少开发时间；● 用户能够得到长期的支持；● 价格便宜；● 有完备的技术资料。

2) 制定网络总体设计方案及工作清单

工作清单主要包括：

● 微机、服务器、 UPS 清单；● 网络设备材料清单；● 施工工程材料费用清单；● 网络工程施工费用清单；● 网络工程施工进度表。

3．网络工程的招标、施工和验收

选择厂家时主要注意：

● 它的技术力量如何。它有什么背景(技术支持状况)。

● 做过什么工程。一般应进行实地考察。

● 服务质量如何(包括维护服务) 。

● 价格问题。价格问题主要取决于该公司所做工程的性价比，高素质的厂家当然要比名声小的厂家要价高。

● 厂家在理论研究和应用方面具有什么样的特色。

4．网络的使用和教育培训

网络系统建立后，首要任务是使用。一个网络系统建设成功与否，主要看用户的使用情况。使用前首先要进行教育培训，培训一般分为4种情况： ● 管理阶层的培训(领导层)；● 管理人员的培训；● 网络软件开发人员的培训；● 一般用户的培训。

局域网建设方案的确定

设计局域网时，一般会从以下几个方面考虑网络的建设：

(1) 实用性，也就是应从功能的角度考虑。

(2) 根据用户的数量和网络的数据传输量确定网络的规模。

(3) 根据网络各个节点的位置和网络的复杂程度选择网络的连接模式。

选择网络的规模

1．小型局域网 作用：主要用来实现网内用户全部信息资源共享。

2．中型局域网

中型局域网的规模较小型局域网略大一些，需要连接的计算机节点一般在60台以上，并且各个节点的距离也较远，一般超过100m甚至更远，利用双绞线作为传输介质已经远远不够。

3．大型局域网

由于大型的企业局域网的覆盖范围极广，因此，必须采用性能优良、功能强大的设备才能保证整个系统稳定、安全、可靠地运行。

选择局域网的连接方式

在确定了局域网的规模后，就要按照局域网中各个节点的位置、系统的复杂程度以及网络实现的功能来确定网络的拓扑结构和连接方式。

1．网络拓扑结构 星型拓扑结构、环型拓扑结构和总线型拓扑结构。

2．网络结构 目前常见的网络结构主要是以太网、令牌环网、 FDDI 、 ATM 和光纤通道。

1) 以太网 以太网采用物理总线和物理星型拓扑结构，是目前应用最广泛，技术最

为成熟的网络类型。

(1) 传统以太网。

最早的以太网结构，具有10Mb/s的带宽，但网上站点增加时其带宽会很快被耗尽。

(2) 交换式以太网。

它是在传统以太网的基础上采用了交换技术，交换技术的核心是用以太网交换机取代了原来的共享集线器。

(3) 快速以太网。

采用了与传统以太网相同的帧格式，遵循CSMA/CD协议，且传输速率可以达到100Mb/s ，目前技术已非常成熟。

(4) 千兆以太网。

千兆以太网是目前速度最快的网络，它以简单以太网为基础，能够为网络主干提供1Gb/s的带宽，并向下兼容所有的 10 Mb/s、100 Mb/s的以太网。

2) 令牌环网 (Token Ring)

逻辑拓扑为环型。在令牌环网上，传送信息之前要取得空闲的令牌。一旦取得了空闲的令牌，信息包就可以沿着环传送了。

令牌网一般以4Mb/s和16Mb/s速率运行。标准机构正在规划提高传送速率的标准。令牌环系统在ISO/IEC8802-5和 IEEE 802.5标准中都有所说明。

3) 光纤分布式数据接口 (FDDI)

FDDI 是第一个使用光纤的高速局域网，它以光纤为传输媒质，传输速率可以达到100Mb/s，适用于高速网络主干，可以满足高频宽带信息(语音、影像)的传输需求。

4) 异步传输模式(ATM)

作为构造远程电信骨干网的协议，ATM 正被更多的高性能企业网所采用。

传输原理：将传输数据切割为固定长度的细胞，在高频通道中建立虚拟通道与虚拟路径，并且利用高速交换机执行非同步的细胞交换。

优点：第一，ATM网络用户可独享全部频宽，即使网络中增加用户计算机也不会降低传输速率，与以太网中交换式网络非常类似；第二，由于 ATM 数据被切割成固定长度的“细胞”后，执行更先进的细胞交换，因此能够比传统的数据包交换更容易达到较高的数据传输率；第三，ATM 具有“线路交换”与“数据包交换”两项技术，能够同时满足数据及语音、影像等多媒体数据的传输要求，达到数据集成的目的；第四，由于ATM具有特殊的细胞结构，可同时应用于局域网和广域网，并且无需路由，因此可以大大提高网络特别是广域网的传输速率。

5) 光纤信道 (Fiber Channel)

光纤信道协议在ANSI X3T11中有所规定。如ANSI所定义的光纤信道是一个开放标

准，它可在铜缆和光缆网上运行，距离可达到10km 。

网络规划设计方案书

4.3.1 封面

内容：包括用户名称、网络方案名称、网络工程施工公司名称、日期和公司标志等内容，封面后应有方案书目录列表。

4.3.2 实施摘要

在实施摘要中，要写明所遇问题及这些问题的解决方案，这个部分作为整个方案的一个概括和提要。

4.3.3 综述

综述，讲述公司简介和这个方案的主要内容及用户所遇到的问题等。写方案时一定要认真仔细，因为这个方案可能会被许多人阅读。

4.3.4 解决方案

1．列举一般性解决方案

这是建议中十分微妙的部分，并且在一些情况下最好略去。

2．描述自己的解决方案

在这一部分中，要详细讲述自己的解决方案。

1) 这是最好的解决方案的原因 在这个问题上不要做一般性的陈述，要针对客户的需求，详细地告诉他们为什么这个方案适合他们独特的网络。

2) 现有网络的结构图 尽可能详细地提供关于现有网络状态的细节。

3) 推荐网络的结构图 这一部分讲述推荐网络的结构图，要确定它是精确的。

4) 培训 添加一些关于培训方面的内容是必不可少的，没有人希望工程在没有支持环境的情况下运作。

5) 技术规范

技术规范这一部分应当包含许多内容。在这里应当向客户保证，已经考虑了项目所需要的所有技术细节。下面列出了一些在设计建议方案中应当包含的内容。

● 拓扑结构：解释网络的拓扑结构。

● 技术：在网络中将采用什么技术，包括 WAN 和 LAN 技术，以及如何将这些技术应用在设计中。

● 路由选择协议：使用哪种路由选择协议，如果正在调整整个网络，则讲清楚为什么决定使用这种路由选择协议。

● 路由网络协议：讨论在设计中使用的路由网络协议。

● 硬件：这一部分要详细介绍所推荐的网络硬件设备，包括这些设备的选型、生产厂商、型号、规格、性能、优点及技术服务等内容，并详细说明在客户的网络设计选择这些产品的必要性。

● 软件：完成的网络设计需要什么样的应用软件，如果需要额外的软件包，就要详细阐述它们，并讨论它们的优点。

● 地址编码：这一部分将说明新的网络设计方案将如何进行地址编码和命名，它能否符合当前网络的地址编码结构。

● 安全：这一部分讨论在新的网络设计方案中，需要融入什么样的安全功能，如果网络设计与国际互联网的接入有关，任何与数据安全有关的内容都要在此阐述。

● 维护和管理：这一部分讨论维护新网络需要什么，是否需要额外的员工或当前的员工能否胜任。

4.3.5 成本

建议书中的这一部分会被决策制定者再三阅读。要确保方案中的成本数据相当正确，不占用财务人员太多时间来计算和检查方案的数据，应当清晰无误地说明花费。当详细描述客户在工程之外的花费时，应当算上软件费用。

1．现有的花费

在此处写明当前网络运行的一些费用。

(1) 软费用。目前网络中的软费用应包括用来隔离故障问题的全部耗时、网络停工期的费用、公司形象的费用和其他软费用。

(2) 硬费用。这些费用包括收入亏损、设备运行和支持网络或应用的额外员工费用。

2．项目的费用

管理人员和决策人员将着重注意设计方案的这一部分。根据网络的设计，可以依照所提供的选项划分费用的范围，在这一部分中至少要包括人工、硬件和软件三个方面的费用。

(1) 人工。这部分包括在网络施工布线过程中的人工费用、线路测试费用、网络设备安装调试费用和网络系统软件安装调试费用等。

(2) 硬件。硬件费用包括集线器、交换机、路由器、服务器、接入设备和其他互联网设备的投资，它们是完成网络工程所必需的。

(3) 软件。软件费用包括网络操作系统、网络管理软件、数据库服务器系统、 WWW 服务器系统和电子邮件系统软件的投资费用，也包括软件升级费用、应用程序开发费用、许可证费用和其他相关的软件费用。

4.3.6 收益

1．项目的直接效益

项目的直接效益应当与方案建议书中向客户详细阐述费用的那一部分相互联系。它包括减少隔离故障和解决问题的时间，增加网络的可用性和由于提高了服务级别而改善客户

形象等方面。

2．项目的长期效益

长期效益包含一些关于网络设计将如何能为客户的公司带来财政利益的信息。

4.3.7 总结

没有必要在建议书的最后一页写上全部的总结。但是，如果认为总结可以为方案带来较好的结束语，那就用一页的篇幅概括建议书中的每一部分。

4.3.8 方案的印刷与装订