《网络工程规划与设计》第一章.ppt

第1章网络工程设计基础 【本章要点】 本章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、基本过程进行定义和讨论；应深刻理解网络工程的系统，网络工程设计的各个过程；应了解网络工程系统集成的步骤，理解网络工程的一般过程；应重视网络系统的层次模型对网络工程的指导作用；同时要了解网络工程文档及其招投标工作的重要性；最后应能够对网络工程项目进行规划和设计。 1.1网络工程设计概述 1.1.1网络工程设计概念 计算机网络工程描述性定义：计算机网络工程是指为了达到一定应用的目标，根据相关的标准和规范，通过详细的分析、规划和设计，按照可行性的设计方案，将计算机网络技术、系统、管理，高效地集成到一起的工程。 也可简单地描述为：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之中。 1.1.2网络工程设计目标 1．有效性和可靠性 2．灵活性和扩展性 3．开放性和先进性 4．可管理性和可维护性 1.1.3网络工程标准 计算机网络的体系结构和国际标准化组织（ISO）提出的开放的系统互联参考模型（OSI）已得到广泛认同，并提供了一个便于理解、易于开发和加强标准化的统一的计算机网络体系结构。 IEEE 802.3标准是一种永久载波传感多路访问局域网。其基本思想是：当有一个站希望发送时就监听电缆。如果此时电缆忙，该站就等待，直到电缆空闲后再发送；如果在一根空闲电缆上有两个或多个站同时开始传送，便会产生冲突。所发生冲突的站都结束发送，等待时机，然后再重复上述整个过程。 1.2 网络结构与协议 1.2.1 OSI参考模型 1．OSI参考模型的提出 1974年，ISO发布了著名的ISO/IEC 7498标准，它定义了网络互连的7层框架，也就是开放系统互连（OSI,Open System InternetWork)参考模型。在OSI框架下，进一步详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互连性（interconnection)，互操作性（interoperation)与应用的可移植性（portability).CCITT的建议书X.400也定义了一些相似的内容。 2．OSI参考模型的概念 3.在OSI标准中,采用的是三级抽象： 体系结构（architecture)； 服务定义（service definition)； 协议规格说明（protocol specification)； 4. OSI参考模型的结构 OSI是分层体系结构的一个实例，每一层是一个模块，用于执行某种主要功能，并具有自己的一套通信指令格式（称为协议)。用于相同层的两个功能间通信的协议成为对等协议。根据分而治之的原则，ISO将整个通信功能划分为7个层次。 5.划分层次的主要原则是： （1) 网中各结点都具有相同的层次。 （2) 不同结点的同等层具有相同的功能。 （3) 同一结点内相邻层之间通过接口通信。 （4) 每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。 （5) 不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。 6. OSI参考模型各层的功能 （1) 物理层 在OSI参考模型，物理层（physical layer)是参考模型的最低层。该层是网络通信的数据传输介质，由连接不同结点的电缆与设备共同构成。物理层的主要功能是：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，负责处理数据传输率并监控数据出错率，以便能够实现数据流的透明传输。 （2) 数据链路层 在OSI参考模型，数据链路层（data link layer)是参考模型的第2层。数据链路层的主要功能是：在物理层提供的服务基础上，数据链路层在通信的实体间建立数据链路连接，传输以帧为单位的数据包，并采用差错控制与流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。 6. OSI参考模型各层的功能 （3) 网络层 在OSI参考模型，网络层（network layer)是参考模型的第3层。网络层的主要功能是：为数据在结点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组通过通信子网选择最适当的路径，以及实现拥塞控制，网络互连等功能。 （4) 传输层 在OSI参考模型，传输层（transport layer)是参考模型的第4层。传输层的主要功能是：向用户提供可靠的端到端（end-to-end)服务，处理数据包错误，数据包次序，以及其他一些关键传输问题。传输层向高层屏蔽了下层数据通信的细节，因此，它是计算机通信体系结构中关键的一层。 （5)