網絡工程設計與系統集成(第3版)(“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材　普通高等教育“十一五”國家級規劃教材)

楊陟卓，北京理工大學計算機應用技術學科博士畢業，山西大學計算機與信息技術學院講師。主要研究領域包括中文信息處理、大數據挖掘與智能計算等。參與國家重點基礎研究發展計劃（973計劃1項）和國家自然科學基金項目（3項）研究。在軟件學報、計算研究與發展、COLING等國內外期刊和會議上發表論文8篇，其中EI收錄5篇。參編普通高等教育教材4部，其中“十一五”規劃教材1部。 　　楊威，山西師範大學教授，碩士生導師。中共山西省委聯系的專家，全國首屆教育碩士指導教師，電子工業出版社作者。主持完成省部級科研項目6個，大中型校園網、企業網、政府網方案設計與系統集成項目10余個。在計算機類中文核心期刊發表學術論文30余篇。主編普通高等教育教材14部，其中“十一五”規劃教材2部。2003年獲全國**佳高校校園網解決方案一等獎，2004年獲山西省科技進步二等獎，2004年獲教育部“中國教育信息化建設與發展論壇”論文二等獎，2006年獲山西省教學成果三等獎，2007年獲山西省首屆教育科學研究成果二等獎。2008年獲山西省教學成果一等獎，2012年獲山西省第七次社會科學研究成果二等獎。2014年獲山西省2012年度碩士學位論文指導教師。 　　

目　錄 第 1章　緒論　1 1.1　網絡設計與系統集成概述　1 1.1.1　網絡工程設計的概念　1 1.1.2　網絡系統集成的定義　2 1.1.3　網絡系統集成的發展　2 1.1.4　網絡系統集成的層面　3 1.1.5　系統集成體系框架　4 1.2　網絡體系結構與協議　5 1.2.1　網絡協議與結構　5 1.2.2　OSI參考模型　6 1.2.3　TCP/IP體系結構　7 1.2.4　網絡拓撲結構　10 1.2.5　IP相關知識　11 1.3　網絡工程需求分析　14 1.3.1　需求分析思想　14 1.3.2　項目經理職責　15 1.3.3　需求調查文檔記錄　15 1.3.4　用戶調查　15 1.3.5　市場調研　16 1.3.6　網絡工程設計書　17 1.4　網絡工程設計基礎　18 1.4.1　網絡物理拓撲結構　18 1.4.2　網絡層次結構　19 1.4.3　有線網與無線網的融合　20 1.4.4　雲計算數據中心　21 1.4.5　網絡安全管理措施　22 1.4.6　網絡工程實施步驟　22 習題與思考　24 網絡實訓　24 第 2章　綜合布線與機房工程　26 2.1　綜合布線系統標準　26 2.1.1　EIA/TIA-568A標準　26 2.1.2　ISO/IEC IS 11801標準　30 2.1.3　GB50311-2007標準　32 2.2　綜合布線設計與安裝　33 2.2.1　設計原則　33 2.2.2　設計範圍與步驟　33 2.2.3　工作區子系統　34 2.2.4　水平子系統　35 2.2.5　垂直子系統　35 2.2.6　設備間子系統　36 2.2.7　管理子系統　36 2.2.8　建築群子系統　37 2.2.9　非屏蔽雙絞線安裝　37 2.2.10　屏蔽雙絞線安裝　38 2.3　綜合布線系統的保護　39 2.3.1　過壓與過流的保護　39 2.3.2　幹擾和輻射的屏蔽　39 2.3.3　綜合布線系統的接地　40 2.4　綜合布線系統的測試　41 2.4.1　雙絞線測試內容與標準　41 2.4.2　光纜系統測試與標準　43 2.4.3　UTP 5類線測試不合格的原因　44 2.4.4　工程文檔報告　45 2.5　數據中心機房設計　45 2.5.1　TIA-942標準　46 2.5.2　設計指導思想　46 2.5.3　機房布線設計　47 2.5.4　機房供配電設計　48 2.5.5　機房節能設計　50 2.5.6　機房接地保護　52 習題與思考　53 網絡實訓　54 第3章　高速局域網與系統集成　56 3.1　以太網技術概述　56 3.1.1　以太網技術標準及發展　56 3.1.2　以太網介質訪問控制技術　57 3.1.3　快速以太網技術　59 3.1.4　吉比特以太網技術　61 3.1.5　10吉比特以太網技術　64 3.1.6　以太無源光網絡技術　66 3.2　低層設備的性能及使用　67 3.2.1　集線器的性能及使用　67 3.2.2　收發器的性能及使用　67 3.2.3　以太網卡的功能及使用　68 3.3　交換機基本技術與配置　69 3.3.1　交換機組成技術　69 3.3.2　交換機基本配置與級連　70 3.3.3　交換機的網橋技術　71 3.3.4　交換機的交換技術　73 3.4　VLAN技術與路由配置　74 3.4.1　虛擬局域網技術　74 3.4.2　基於VLAN的多層交換　76 3.4.3　VLAN間路由配置　77 3.4.4　交換機性能與連接技術　80 3.4.5　局域網交換機選型　81 3.5　大學校園網系統集成　83 3.5.1　校園網需求分析　83 3.5.2　校園主幹網設計　83 3.5.3　校園網系統集成　84 習題與思考　87 網絡實訓　87 第4章　園區網路由與系統集成　89 4.1　網絡路由技術概述　89 4.1.1　路由設備組成與功能　89 4.1.2　路由協議與被路由協議　91 4.1.3　園區網路由設備選型　93 4.2　路由器基本配置與應用　94 4.2.1　路由器安裝與配置準備　94 4.2.2　配置路由器的網絡接口　96 4.2.3　配置WAN鏈路與路由協議　97 4.3　OSPF路由應用與配置　97 4.3.1　OSPF協議相關知識　98 4.3.2　OSPF網絡的配置　99 4.3.3　OSPF網絡的默認路由　100 4.4　路由冗余與負載均衡　101 4.4.1　多生成樹協議與多生成樹域　101 4.4.2　虛擬路由冗余協議及應用　102 4.4.3　園區網VRRP+MSTP的配置　103 4.5　策略路由配置與應用　106 4.5.1　策略路由與策略路由映射圖　106 4.5.2　基於源IP地址的策略路由　106 4.5.3　在VLAN接口應用策略路由　108 習題與思考　109 網絡實訓　110 第5章　無線局域網及有線無線一體化　111 5.1　無線局域網標準與技術　111 5.1.1　無線局域網標準　111 5.1.2　基於擴頻的調制技術　113 5.1.3　基於PBCC的調制技術　114 5.1.4　基於OFDM的調制技術　115 5.1.5　MIMO與寬信道帶寬技術　116 5.2　無線局域網組成與通信　116 5.2.1　無線局域網設備　116 5.2.2　無線局域網結構　119 5.2.3　CSMA/CA通信機制　120 5.2.4　無線局域網覆蓋域與通信　121 5.3　無線局域網性能改善　122 5.3.1　基於移動IP的漫遊通信　122 5.3.2　基於802.11e的MAC層優化　124 5.3.3　基於雙頻多模的物理層優化　125 5.3.4　智能無線局域網技術　125 5.4　校園有線網無線網一體化案例　127 5.4.1　校園無線網需求分析　127 5.4.2　無線局域網產品選型　128 5.4.3　有線網無線網一體化部署與安裝　129 5.4.4　校園無線網運維管理　130 習題與思考　131 網絡實訓　131 第6章　服務器技術與系統集成　133 6.1　服務器基本知識　133 6.1.1　服務器的功能與分類　133 6.1.2　服務器的CPU結構　134 6.1.3　對稱多路處理技術　136 6.1.4　內存技術　136 6.1.5　磁盤存儲接口技術　138 6.1.6　網絡與虛擬存儲技術　140 6.1.7　控制與管理技術　140 6.2　服務器配置與選型　141 6.2.1　服務器的性能與配置　141 6.2.2　服務器產品選型　145 6.2.3　網絡操作系統選型　146 6.2.4　網絡數據庫選型　147 6.3　操作系統安裝與配置　147 6.3.1　Windows Server 2008的功能概述　147 6.3.2　安裝Windows Server 2008中文版　148 6.3.3　配置Windows Server 2008服務器　149 6.4　安裝與配置DNS服務器　150 6.4.1　DNS服務器安裝與配置　150 6.4.2　客戶機DNS設置與測試　152 6.5　安裝與配置Web服務器　153 6.5.1　安裝IIS 7.0　153 6.5.2　Web服務器的設置　154 6.5.3　多域名與IP地址指派　156 6.6　服務器集群與負載平衡　156 6.6.1　服務器集群與容錯技術　157 6.6.2　雙機集群工作模式與原理　158 6.6.3　Web網站雙機負載平衡設計　159 6.6.4　Web網站負載平衡配置　161 6.7　服務器集群與虛擬化應用　166 6.7.1　服務器虛擬化部署　166 6.7.2　服務器選型與配置　166 6.7.3　多服務器整體架構　167 習題與思考　168 網絡實訓　168 第7章　IPv6技術與系統集成　170 7.1　IPv6技術概述　170 7.1.1　IPv6地址表示　170 7.1.2　IPv6地址配置　171 7.1.3　IPv6服務質量　172 7.1.4　IPv6域名解析　173 7.1.5　IPv6安全特性　175 7.1.6　IPv4向IPv6的過渡　176 7.2　局域網IPv6路由配置　178 7.2.1　Windows的IPv6配置命令　178 7.2.2　IPv6的靜態路由　179 7.2.3　IPv6的動態路由RIPng　180 7.2.4　IPv6的動態路由OSPF v3　182 7.3　IPv4/IPv6校園網系統集成　183 7.3.1　IPv4/IPv6校園網設計　183 7.3.2　純IPv6實驗網集成　184 7.3.3　雙棧校園網系統集成　187 習題與思考　189 網絡實訓　189 第8章　網絡安全技術與應用　191 8.1　網絡安全概述　191 8.1.1　網絡安全威脅　191 8.1.2　網絡安全技術措施　192 8.1.3　建立安全事件響應小組　193 8.2　網絡準入與準出控制　194 8.2.1　基於802.1x的準入與認證　194 8.2.2　RADIUS認證組成與機制　195 8.2.3　網絡準入與準出認證比較　196 8.2.4　防止IP地址盜用　198 8.3　操作系統安全設置　199 8.3.1　系統服務包和安全補丁　199 8.3.2　系統賬戶安全配置　199 8.3.3　文件系統安全設置　202 8.3.4　安全模板創建與使用　203 8.3.5　使用安全配置和分析　204 8.3.6　使用安全配置向導　205 8.4　Web網站安全設置　212 8.4.1　IIS的安全機制　212 8.4.2　設置IP地址限制　212 8.4.3　設置用戶身份驗證　213 8.4.4　設置授權規則　214 8.4.5　設置SSL證書驗證　215 8.4.6　設置文件的NTFS權限　215 8.4.7　審核IIS日誌記錄　216 8.5　保護網絡邊界安全　218 8.5.1　防火墻和路由器　218 8.5.2　使用網絡DMZ　219 8.5.3　ACL的作用與分類　219 8.5.4　ACL的配置方法　220 8.5.5　ACL執行及設置的位置　221 8.5.6　擴展ACL應用案例　222 8.5.7　NAT協議應用案例　224 習題與思考　225 網絡實訓　226 第9章　政務雲計算技術與應用　228 9.1　電子政務雲概述　228 9.1.1　政務雲平臺分類與結構　228 9.1.2　政務混合雲功能與技術　230 9.1.3　電子政務PKI組成與功能　231 9.2　電子政務混合雲平臺　233 9.2.1　市級政務混合雲網絡　233 9.2.2　政務公共服務信息系統　234 9.2.3　政務雲平臺資源虛擬化　236 9.2.4　政務混合雲資源估算　237 9.2.5　混合雲數據中心整體架構　238 9.2.6　政務混合雲的安全與管控　239 9.2.7　政務混合雲的業務互訪　240 9.2.8　網絡行為監管與審計　241 9.3　安全可信的政務網站　243 9.3.1　網站安全通信協議　243 9.3.2　基於SSL的Web服務器　244 9.3.3　申請和安裝服務器證書　244 9.3.4　設置Web服務器的安全通信　248 9.3.5　創建網站證書　249 9.3.6　訪問證書網站　249 習題與思考　251 網絡實訓　251 課程設計　252 第 10章　園區網運維管理　253 10.1　網絡性能測試　253 10.1.1　網絡性能及指標概述　253 10.1.2　性能測試類型與方法　255 10.1.3　網絡可靠性測試　257 10.1.4　網絡吞吐率測試　257 10.2　網絡性能改善　258 10.2.1　網絡性能改善技術措施　258 10.2.2　服務器資源優化方法　261 10.2.3　建立與完善網絡配置文檔　262 10.3　網絡故障檢測與排除　263 10.3.1　網絡故障管理方法　263 10.3.2　建立故障管理系統　264 10.3.3　連通性故障檢測與排除　264 10.3.4　接口故障檢測與排除　265 10.3.5　網絡整體狀態統計　266 10.3.6　本機路由表檢查及更改　266 10.3.7　路由故障檢測與排除　267 10.3.8　使用Sniffer Pro診斷網絡　268 10.3.9　設備除塵與防止靜電　269 10.4　網絡性能與安全評估　270 10.4.1　網絡性能評估　270 10.4.2　網絡安全性評估　271 習題與思考　273 網絡實訓　273 參考文獻　275