第1章网络工程基础知识课件.ppt

1、2022-6-2网络工程技术1网络工程是研究网络系统的规划、设计与管理的工程科网络工程是研究网络系统的规划、设计与管理的工程科学，是网络建设过程中科学方法与规律的总结。学，是网络建设过程中科学方法与规律的总结。 . .2022-6-2网络工程技术2本章重点 重要概念和术语重要概念和术语 计算机网络工程组织计算机网络工程组织 网络互连设备网络互连设备 网络应用模型网络应用模型 网络工程技术的新发展网络工程技术的新发展. .2022-6-2网络工程技术3111计算机网络工程的含义 网络工程是研究网络系统的规划、网络工程是研究网络系统的规划、设计与管理的工程科学，要求工程技术设计与管理的工程科学，要

2、求工程技术人员根据既定的目标，严格依照行业规人员根据既定的目标，严格依照行业规范，制定网络建设的方案，协助工程招范，制定网络建设的方案，协助工程招投标、设计、实施、管理与维护等活动投标、设计、实施、管理与维护等活动。 网络工程除了具备一般工程共有的网络工程除了具备一般工程共有的内涵和特点以外，还包含以下要素：内涵和特点以外，还包含以下要素：重要概念重要概念和术语和术语P1. .2022-6-2网络工程技术4111计算机网络工程的含义（1）工程设计人员工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发术、系统、协议、安全、系统布线

3、的基本知识，发展现状，发展趋势。展现状，发展趋势。（2）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤）总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之

4、后，网络管理人员使用网管工具对网）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。益。重要概念重要概念和术语和术语P2. .2022-6-2网络工程技术5111计算机网络工程的含义（1）工程设计人员工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。展现状，发展趋势。（2）总体设计人员总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选

5、型以及发展方向、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，）工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。益。

6、重要概念重要概念和术语和术语P2. .2022-6-2网络工程技术6111计算机网络工程的含义（1）工程设计人员工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。展现状，发展趋势。（2）总体设计人员总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、

7、监理、验收等环节。能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设）工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设计和计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。益。重要概念重要概念和术语和术语P2. .2022-6-2网络工程技术7111计算机网络工程的含义（1）工程设计人员工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技要全面了解计算机网络

8、的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。展现状，发展趋势。（2）总体设计人员总体设计人员要熟练掌握网络规划与设计的步骤要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设要掌握网络应用开发技术、网站设计和计和Web制作技术、

9、信息发布技术、安全防御技术制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网）工程竣工之后，网络管理人员使用网管工具对网络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。益。重要概念重要概念和术语和术语P2. .2022-6-2网络工程技术8111计算机网络工程的含义（1）工程设计人员工程设计人员要全面了解计算机网络的原理、技要全面了解计算机网络的原理、技术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发术、系统、协议、安全、系统布线的基本知识，发展现状，发展趋势。展现状，发展趋势。（2）总体设计人员总体设计人员要熟练掌握网

10、络规划与设计的步骤要熟练掌握网络规划与设计的步骤、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向、要点、流程、案例、技术设备选型以及发展方向（3）工程主管人员工程主管人员要懂得网络工程的组织实施过程，要懂得网络工程的组织实施过程，能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。能把握住网络工程的评审、监理、验收等环节。（4）工程开发人员工程开发人员要掌握网络应用开发技术、网站设要掌握网络应用开发技术、网站设计和计和Web制作技术、信息发布技术、安全防御技术制作技术、信息发布技术、安全防御技术（5）工程竣工之后，）工程竣工之后，网络管理人员网络管理人员使用网管工具对网使用网管工具对网络实施有效的管理维护，

11、使网络工程发挥应有的效络实施有效的管理维护，使网络工程发挥应有的效益。益。重要概念重要概念和术语和术语P2. .2022-6-2网络工程技术9112 网络工程建设的各阶段规划阶段规划阶段重要概念重要概念和术语和术语设计阶段设计阶段实施阶段实施阶段运行与维护阶段运行与维护阶段P2. .2022-6-2网络工程技术10113系统集成（System Integration） 美国信息技术协会（美国信息技术协会（ITAA）对系统集成的定义）对系统集成的定义是这样的：根据一个复杂的信息系统或子系统的要是这样的：根据一个复杂的信息系统或子系统的要求把多种产品和技术验明并连接入一个完整的解决求把多种产品和技

12、术验明并连接入一个完整的解决方案的过程。方案的过程。 系统集成可以分解为系统集成可以分解为软件集成软件集成、硬件集成硬件集成和和网网络系统集成络系统集成。网络工程设计贯穿于网络系统集成工。网络工程设计贯穿于网络系统集成工作的全过程。作的全过程。 1软件集成软件集成 2硬件集成硬件集成 3网络系统集成网络系统集成重要概念重要概念和术语和术语P2. .2022-6-2网络工程技术111131计算机信息系统集成资质等级评定条件（试行）参看教材（参看教材（P34）一、一级资质一、一级资质二、二级资质二、二级资质三、三级资质三、三级资质四、四级资质四、四级资质重要概念重要概念和术语和术语. .2022-

13、6-2网络工程技术12121组织方式与组织机构1组织方式组织方式网络工程的组织方式大体有两种：网络工程的组织方式大体有两种：（1）政府机关统一实施的工程，一般指定主管领导，）政府机关统一实施的工程，一般指定主管领导，具体负责人，并成立相应的工程管理机构，自上而具体负责人，并成立相应的工程管理机构，自上而下开展实施。下开展实施。（2）公司承建的具体工程，一般采用项目经理制，由）公司承建的具体工程，一般采用项目经理制，由项目经理招聘人员，制定方案，系统集成，从头至项目经理招聘人员，制定方案，系统集成，从头至尾负责工程的组织实施。尾负责工程的组织实施。计算机网计算机网络工程组络工程组织织P5. .2

14、022-6-2网络工程技术13121组织方式与组织机构2组织机构组织机构政府行为的网络工程，其组织机构是比较严密的，一政府行为的网络工程，其组织机构是比较严密的，一般包括以下三层机构：般包括以下三层机构：（1）领导小组：指导系统总体组开展工作，审批总体）领导小组：指导系统总体组开展工作，审批总体组的各类报告，协调各部门的工作，协助拟制业务组的各类报告，协调各部门的工作，协助拟制业务需求，项目鉴定验收。需求，项目鉴定验收。（2）总体组（总承组）：制定系统需求分析、项目总）总体组（总承组）：制定系统需求分析、项目总体方案、系统工程实施报告；指定系统的使用、管体方案、系统工程实施报告；指定系统的使用

15、、管理等各类标准，设计系统安全性和可靠性方案，对理等各类标准，设计系统安全性和可靠性方案，对项目的实施进行宏观管理和控制，并进行严格的质项目的实施进行宏观管理和控制，并进行严格的质量管理。量管理。（3）技术开发小组：根据系统总体组制定的软件建设）技术开发小组：根据系统总体组制定的软件建设任务，开发软件系统，开发工程中撰写各种软件工任务，开发软件系统，开发工程中撰写各种软件工程规范所需的文档。程规范所需的文档。计算机网计算机网络工程组络工程组织织. .2022-6-2网络工程技术14122工程监理 所谓网络工程监理，是指在网络建设过程中，所谓网络工程监理，是指在网络建设过程中，给用户提供建设前期

16、咨询、网络方案论证、系统集给用户提供建设前期咨询、网络方案论证、系统集成商的确定、网络质量控制等一系列的服务，帮助成商的确定、网络质量控制等一系列的服务，帮助用户建设一个性价比最优的网络系统。网络工程监用户建设一个性价比最优的网络系统。网络工程监理的主要内容包括：理的主要内容包括： 1帮助用户做好需求分析帮助用户做好需求分析 2帮助用户选择系统集成商帮助用户选择系统集成商 3帮助用户控制工程进度帮助用户控制工程进度 4严把工程质量关严把工程质量关 5帮助用户做好各项测试工作帮助用户做好各项测试工作计算机网计算机网络工程组络工程组织织P5. .2022-6-2网络工程技术1513网络互连设备 网

17、络互连设备用来将网络的各个部件连接在一网络互连设备用来将网络的各个部件连接在一起，从连接性质的不同可以认为有物理上的互连能起，从连接性质的不同可以认为有物理上的互连能力和协议上的互连能力。力和协议上的互连能力。 （1）物理上的互连能力指所支持的物理接口，）物理上的互连能力指所支持的物理接口，能连接的物理介质类型。能连接的物理介质类型。 （2）协议上的互连能力指工作在不同协议类型）协议上的互连能力指工作在不同协议类型的网络之间，实现不同协议数据包的转换。通常对的网络之间，实现不同协议数据包的转换。通常对设备互连能力考虑得较多的都是协议上的互连能力设备互连能力考虑得较多的都是协议上的互连能力。 网

18、络工程中使用得较多的几种互连设备是网络工程中使用得较多的几种互连设备是中中继器、集线器、网桥继器、集线器、网桥/交换机、路由器和网关交换机、路由器和网关等等网络互连网络互连设备设备P6. .2022-6-2网络工程技术16常见网络互连设备的互连能力网络互连网络互连设备设备P6应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层中继器、集线器、网中继器、集线器、网关关网桥、交换机、网关网桥、交换机、网关路由器、第三层交换机、路由器、第三层交换机、网关网关网关网关DT

19、EDTE互连设备互连设备物理传输介质物理传输介质. .2022-6-2网络工程技术17131中继器 中继器的主要功能是对接收到的信中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以延伸网络的传输距号进行再生放大，以延伸网络的传输距离，提供物理层的互联。中继器的功能离，提供物理层的互联。中继器的功能细分为以下几条：细分为以下几条：（1）过滤过滤MEI和和RFI引起的信号干扰引起的信号干扰或噪音；或噪音；（2）放大和修整进入的信号，使重放大和修整进入的信号，使重新传输更精确；新传输更精确；（3）对信号重定时；对信号重定时；（4）在所有网段上复制信号。在所有网段上复制信号。网络互连网络互连设备设备P6

20、. .2022-6-2网络工程技术18132集线器 集线器（集线器（HUB）是双绞线以太网）是双绞线以太网对网络进行集中管理的最小单元。集对网络进行集中管理的最小单元。集线器是一个共享设备，其实质是一个线器是一个共享设备，其实质是一个多端口的中继器。多端口的中继器。 集线器在集线器在OSI体系结构模型中处于体系结构模型中处于物理层，是物理层，是LAN的接入层设备。的接入层设备。 HUB主要用于共享式以太网络的主要用于共享式以太网络的组建，是解决从服务器直接到桌面的组建，是解决从服务器直接到桌面的最佳，最经济的方案。最佳，最经济的方案。网络互连网络互连设备设备P7. .2022-6-2网络工程技

21、术191321集线器类型 依据总线带宽的不同。依据总线带宽的不同。HUB分为分为10M、100M和和10/100M自适应自适应3种；种； 若按照配置形式的不同可分为独立型，模块若按照配置形式的不同可分为独立型，模块型和可堆叠型集线器；型和可堆叠型集线器； 根据管理方式可分为智能型（带有根据管理方式可分为智能型（带有CPU，支，支持简单网络管理协议）和非智能型持简单网络管理协议）和非智能型HUB（不（不支持网络管理，容易形成数据堵塞）两种；支持网络管理，容易形成数据堵塞）两种； 按照安装时的场合，又可以分为机架式和桌按照安装时的场合，又可以分为机架式和桌面式的面式的HUB。目前使用的基本上是以上

22、。目前使用的基本上是以上4种分种分类的组合。类的组合。 HUB根据端口数目的不同，主要有根据端口数目的不同，主要有8口，口，16口和口和24口之分。口之分。网络互连网络互连设备设备P7. .2022-6-2网络工程技术201324级联（Uplink）和堆叠（Stack） 10Base-T HUB虽然可以借助层层级联的方虽然可以借助层层级联的方式来扩充网络，但是缺点是每级联一层，带式来扩充网络，但是缺点是每级联一层，带宽会相对降低。宽会相对降低。 为了解决这个问题，网络厂商设计了为了解决这个问题，网络厂商设计了“堆叠堆叠式式”的的HUB，用，用SCSI电缆将电缆将HUB背部的堆叠背部的堆叠模块连

23、通，这样的做法使各台模块连通，这样的做法使各台HUB均处在同均处在同一管理层次（即他们的带宽均一致）。一管理层次（即他们的带宽均一致）。 堆叠式集线器的好处除了更适合网络的扩充堆叠式集线器的好处除了更适合网络的扩充之外，也相对之外，也相对降低了端口成本降低了端口成本，另外，它放，另外，它放置的置的位置集中非常方便管理位置集中非常方便管理。网络互连网络互连设备设备P7. .2022-6-2网络工程技术21菊花链式堆叠和星型堆叠网络互连网络互连设备设备P8菊花链堆叠方式菊花链堆叠方式星型堆叠方式星型堆叠方式. .2022-6-2网络工程技术22133网桥 网桥也叫桥接器，是连接两个局域网的网桥也叫

24、桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，工作在存储转发设备，工作在OSI的数据链路的数据链路层。层。 网桥可以截获所有的网络信息，并读取网桥可以截获所有的网络信息，并读取每个帧的目标地址（每个帧的目标地址（MAC地址），以确地址），以确定帧是否应该转发到某一个网段。定帧是否应该转发到某一个网段。 网桥最主要的优点是它可以限制传输到网桥最主要的优点是它可以限制传输到某些网段的通信量，这一优点被用在某些网段的通信量，这一优点被用在10Base5以太网中，用来给工作节点数以太网中，用来给工作节点数目较多的网络分段。目较多的网络分段。网络互连网络互连设备设备P8. .2022-6-2网络工程技术231

25、33网桥网桥有下列两种基本类型：网桥有下列两种基本类型：1本地网桥本地网桥 本地网桥直接连接两个距离很近的本地网桥直接连接两个距离很近的LAN，将网络分段，提高网络通信效率。本，将网络分段，提高网络通信效率。本地网桥也可分为内桥和外桥。地网桥也可分为内桥和外桥。2远程桥远程桥 远程网桥用于连接距离较远的网络。远远程网桥用于连接距离较远的网络。远程桥通常还需要使用调制解调器完成远程桥通常还需要使用调制解调器完成远程连接功能。程连接功能。网络互连网络互连设备设备P8. .2022-6-2网络工程技术24134交换机 交换机是局域网里面最风靡的设备交换机是局域网里面最风靡的设备. 交换机在转发数据时

26、，根据事先存储的交换机在转发数据时，根据事先存储的MAC地址表选择目标主机转发数据，所地址表选择目标主机转发数据，所以交换机各端口的带宽是独立的。以交换机各端口的带宽是独立的。 交换机这一产品本身也有很多类型，从交换机这一产品本身也有很多类型，从低端的交换式集线器到高端的可网管的低端的交换式集线器到高端的可网管的多层交换机等各种系列，采用的交换技多层交换机等各种系列，采用的交换技术包括直通交换、存储转发、无碎片直术包括直通交换、存储转发、无碎片直通方式等各种类型。通方式等各种类型。网络互连网络互连设备设备P8. .2022-6-2网络工程技术251341交换技术简介1直通方式（直通方式（Cut

27、 Through）2存储转发方式（存储转发方式（Store and Forward）3无碎片直通方式（无碎片直通方式（Fragment Free Cut Through） 该交换方式结合了直通方式和存储转发方式的该交换方式结合了直通方式和存储转发方式的优点，既有一定的错误检错能力又能以较高的速率优点，既有一定的错误检错能力又能以较高的速率转发帧。其方法是先保存帧的前转发帧。其方法是先保存帧的前64个字节，如果是个字节，如果是不健全的帧或有冲突的帧，就立即舍弃，因为从帧不健全的帧或有冲突的帧，就立即舍弃，因为从帧的头的头64个字节就可以判断出包的好坏，所以在交换个字节就可以判断出包的好坏，所以在

28、交换的等待延迟和错误校验之间达到最好的折衷选择。的等待延迟和错误校验之间达到最好的折衷选择。如果是坏包，大部分能在帧的头如果是坏包，大部分能在帧的头64个字节中检测出个字节中检测出来，所以能取得交换延迟和错误校验之间的最佳平来，所以能取得交换延迟和错误校验之间的最佳平网络互连网络互连设备设备P9. .2022-6-2网络工程技术26直通交换方式网络互连网络互连设备设备P8Port1Port2Portn Port3datadatadataError!. .2022-6-2网络工程技术27存储转发方式网络互连网络互连设备设备P8Port1Port2Portn Port3data交换处理模块交换处理

29、模块datadata. .2022-6-2网络工程技术28无碎片直通方式网络互连网络互连设备设备P8Port1Port2Portn Port3data交换处理模块交换处理模块datadata64Byte=Frame. .2022-6-2网络工程技术291342冲突域和广播域1冲突域冲突域 由于采用由于采用CSMA/CD访问控制技术，访问控制技术，共享以太网上的一台主机发送数据时，共享以太网上的一台主机发送数据时，将导致与同时也向共享总线或共享设备将导致与同时也向共享总线或共享设备上发送数据的主机争用线路而发生冲突上发送数据的主机争用线路而发生冲突，潜在共享线路的所有主机范围构成一，潜在共享线路

30、的所有主机范围构成一个冲突域。例如连接在同轴电缆上的所个冲突域。例如连接在同轴电缆上的所有主机，连接在共享集线器上的主机等有主机，连接在共享集线器上的主机等都构成一个冲突域。都构成一个冲突域。网络互连网络互连设备设备P9. .2022-6-2网络工程技术30网络分段（物理） 在一个冲突域中的主机数目过多时，在一个冲突域中的主机数目过多时，通常要进行分段（图通常要进行分段（图1-3），分段的方法），分段的方法是使用网桥、交换机、路由器等存储转是使用网桥、交换机、路由器等存储转发设备隔离冲突域。发设备隔离冲突域。网络互连网络互连设备设备P10. .2022-6-2网络工程技术311342冲突域和广

31、播域2广播域广播域 广播域指的是能接收到广播数据包的主广播域指的是能接收到广播数据包的主机范围。广播数据包通常采用广播地址发送机范围。广播数据包通常采用广播地址发送，即主机位全为，即主机位全为1的地址。很多原因都会导致的地址。很多原因都会导致网络中产生大量的广播数据包，如视频点播网络中产生大量的广播数据包，如视频点播服务、有故障的网卡、路由更新等。由于服务、有故障的网卡、路由更新等。由于IP广播发生在网络层，所以工作于第二层的交广播发生在网络层，所以工作于第二层的交换机对广播数据包无能为力。大量的无用广换机对广播数据包无能为力。大量的无用广播数据包即广播风暴会消耗大量的带宽，使播数据包即广播风

32、暴会消耗大量的带宽，使网络效率急剧降低直至瘫痪。网络效率急剧降低直至瘫痪。网络互连网络互连设备设备P10. .2022-6-2网络工程技术32网络分段（逻辑） 因此必须对广播域加以隔离，通常一个广因此必须对广播域加以隔离，通常一个广播域内的主机数在播域内的主机数在100台到台到150台之间，降低台之间，降低了广播风暴的影响范围。能隔离广播域的设了广播风暴的影响范围。能隔离广播域的设备是工作在网络层的路由器，它能够将收集备是工作在网络层的路由器，它能够将收集到的广播数据包丢弃，而不影响到其它网络到的广播数据包丢弃，而不影响到其它网络（图（图1-4）。）。网络互连网络互连设备设备P10. .202

33、2-6-2网络工程技术333各种网络设备隔离冲突域和广播域的能力网络互连网络互连设备设备P11冲突域：冲突域：广播域：广播域：图图1-5 集线器、网桥、交换机、路由器四种设备对冲突域和广播域的划分集线器、网桥、交换机、路由器四种设备对冲突域和广播域的划分 . .2022-6-2网络工程技术343各种网络设备隔离冲突域和广播域的能力网络互连网络互连设备设备P11冲突域：冲突域：广播域：广播域：图图1-5 集线器、网桥、交换机、路由器四种设备对冲突域和广播域的划分集线器、网桥、交换机、路由器四种设备对冲突域和广播域的划分 1 1 1 4 1 4 4 4 . .2022-6-2网络工程技术35135

34、路由器 所谓路由就是指通过相互连接的网络把所谓路由就是指通过相互连接的网络把信息从当前节点转发到目标节点的活动。但信息从当前节点转发到目标节点的活动。但是，在路由过程中，信息至少会经过一个或是，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点，也会出现若干条可选的路径多个中间节点，也会出现若干条可选的路径，选择效率最高的可用路径就是路由器的基，选择效率最高的可用路径就是路由器的基本任务。本任务。 它还能提供包括包过滤、组播（它还能提供包括包过滤、组播（Multi-Broadcasting）、服务质量（）、服务质量（QoS）、数据）、数据加密和包过滤（加密和包过滤（Packet Filtering

35、）等高级网）等高级网络数据控制功能；此外，路由器还肩负着流络数据控制功能；此外，路由器还肩负着流量控制、拥塞控制、计费等网络管理中非常量控制、拥塞控制、计费等网络管理中非常重要的职能。重要的职能。网络互连网络互连设备设备P11. .2022-6-2网络工程技术36135路由器 路由器主要由下面五个部分组成：路由路由器主要由下面五个部分组成：路由引擎，转发引擎，路由表，网络适配器和路引擎，转发引擎，路由表，网络适配器和路由器端口等。由器端口等。网络互连网络互连设备设备P11路由引擎路由引擎路由表路由表转发引擎转发引擎网络适配器网络适配器网络适配器网络适配器路由器端口路由器端口路由器端口路由器端口

36、路由通路路由通路控制通路控制通路. .2022-6-2网络工程技术37135路由器路由表通常由五项构成：路由表通常由五项构成：（1）网络地址：可以到达的目标网络地址，不管经过）网络地址：可以到达的目标网络地址，不管经过多少跳数，这个网络地址肯定是可达的，一旦该目多少跳数，这个网络地址肯定是可达的，一旦该目的网络不可达，路由表都会更新。的网络不可达，路由表都会更新。（2）子网掩码：对应于第一项目标网络的子网掩码。）子网掩码：对应于第一项目标网络的子网掩码。（3）网关：将数据转发到目标网络的出口。）网关：将数据转发到目标网络的出口。（4）跳数：到目的网络要经过的路由器的数目。）跳数：到目的网络要经

37、过的路由器的数目。（5）连接方式：只有两种，与路由器端口直接相连的）连接方式：只有两种，与路由器端口直接相连的网络称为直连（网络称为直连（Direct Link），不与该路由器直接），不与该路由器直接相连的网络都称为远程连接（相连的网络都称为远程连接（Remote Link）。）。网络互连网络互连设备设备P12. .2022-6-2网络工程技术38路由表网络互连网络互连设备设备P12图图1-71-7中，路由器中，路由器1 1的路由表可描述为：的路由表可描述为：网络地址网络地址子网掩码子网掩码网关网关跳数跳数连接方式连接方式17216102552552550S10Direct1721620255

38、2552550S20Direct17216302552552550S21Remote. .2022-6-2网络工程技术39路由表网络互连网络互连设备设备P12图图1-71-7中，路由器中，路由器2 2的路由表可描述为：的路由表可描述为：网络地址网络地址子网掩码子网掩码网关网关跳数跳数连接方式连接方式17216102552552550S11Remote 17216202552552550S10Direct17216302552552550S20Direct. .2022-6-2网络工程技术40静态路由和动态路由静态路由静态路由是指由网络管理员手工配置的路由信息。当是指由网络管理员手工配置的路由信

39、息。当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时，网络管理网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。静态路由一般适用于比较简单的网络环境静态路由一般适用于比较简单的网络环境静态路由的好处在于可以减少路由器之间的数据传输静态路由的好处在于可以减少路由器之间的数据传输量，这对于带宽较紧张，线路冗余度低的网络尤其适量，这对于带宽较紧张，线路冗余度低的网络尤其适合。合。网络管理员通常会给路由器配置网络管理员通常会给路由器配置动态路由协议动态路由协议。常用。常用的动态路由协议包括的动态路由协议包括RIP、OSPF、BG

40、P等，它们分等，它们分别具有不同的性能和应用范围。别具有不同的性能和应用范围。配置了动态路由协议的路由器能够自动地建立起自己配置了动态路由协议的路由器能够自动地建立起自己的路由表，并且能够根据情况的变化适时地进行调整的路由表，并且能够根据情况的变化适时地进行调整。网络互连网络互连设备设备P13. .2022-6-2网络工程技术411 4网络应用模型 网络模型（网络模型（Network Model）是指网络）是指网络上计算机处理信息的方式。上计算机处理信息的方式。 根据信息处理过程中各主机之间的协作方根据信息处理过程中各主机之间的协作方式，我们可以得到四种主要的网络模型：式，我们可以得到四种主要

41、的网络模型：对等网模式（对等网模式（P2P）、文件服务器模式（）、文件服务器模式（FS）、客户机）、客户机/服务器模式（服务器模式（C/S）、浏）、浏览器览器/服务器模式（服务器模式（B/S）。）。网络应用网络应用模型模型P13. .2022-6-2网络工程技术42142对等网模式（Peer-to-Peer）在对等网络模型中，通常使用的拓扑结构是总线型在对等网络模型中，通常使用的拓扑结构是总线型或星型，网络中不需要专门的服务器，也不需要网或星型，网络中不需要专门的服务器，也不需要网络操作系统，每台计算机都可以提供服务，每台计络操作系统，每台计算机都可以提供服务，每台计算机都可以获取服务，只要这

42、些计算机之间支持相算机都可以获取服务，只要这些计算机之间支持相同的网络协议即可。同的网络协议即可。网络应用网络应用模型模型P14. .2022-6-2网络工程技术434新型的P2P技术新型的新型的P2P技术的定义是：通过在系统之间的直接技术的定义是：通过在系统之间的直接交换实现计算资源和服务的共享。交换实现计算资源和服务的共享。目前，目前，Internet上流行的上流行的BT下载就是这种模型被应下载就是这种模型被应用的实例。用的实例。网络应用网络应用模型模型P14索引服务器索引服务器成员成员1成员成员n成员成员x发布索引发布索引搜索搜索下载索引下载索引搜索搜索下载索引下载索引文件操作文件操作文

43、件操作文件操作文件操作文件操作. .2022-6-2网络工程技术44143文件服务器模式文件服务器模式又称为文件服务器模式又称为“专用服务器模式专用服务器模式”在这种网络中一般都至少有一台比其他工作站功能在这种网络中一般都至少有一台比其他工作站功能强大许多的计算机，它上面安装有网络操作系统，强大许多的计算机，它上面安装有网络操作系统，因此，称它为专用的文件服务器，所有的其他工作因此，称它为专用的文件服务器，所有的其他工作站的管理工作都以此服务器为中心。站的管理工作都以此服务器为中心。网络应用网络应用模型模型P15. .2022-6-2网络工程技术45144 C/S模式20世纪世纪90年代以来流

44、行的客户机年代以来流行的客户机/服务器（又称服务器（又称Client/Server，C/S）网络模型是一种集中管理与）网络模型是一种集中管理与开放式、协作式处理并存的网络工作模式。开放式、协作式处理并存的网络工作模式。这里的这里的C/S结构是指将应用划分为前端，即客户机结构是指将应用划分为前端，即客户机部分，通常客户机程序运行在微机或工作站上；以部分，通常客户机程序运行在微机或工作站上；以及后端，即服务器部分。及后端，即服务器部分。网络应用网络应用模型模型P16. .2022-6-2网络工程技术46客户机/服务器系统结构的优缺点2缺点：缺点：（1）管理较为困难。）管理较为困难。 客户机客户机/

45、服务器结构仍属于分散式处理信息的方法，所服务器结构仍属于分散式处理信息的方法，所以比集中式方法更为复杂。尤其对分布式资源的管理比较困以比集中式方法更为复杂。尤其对分布式资源的管理比较困难。难。（2）客户端的资源浪费）客户端的资源浪费 由于系统升级和功能的增加，越来越多的模块被添加到由于系统升级和功能的增加，越来越多的模块被添加到客户端程序中，而单个用户可能只使用这些功能中很小的一客户端程序中，而单个用户可能只使用这些功能中很小的一个部分，但不得不安装整个客户端软件，降低了客户端系统个部分，但不得不安装整个客户端软件，降低了客户端系统的效率。的效率。（3）系统兼容性较差。）系统兼容性较差。 尽管

46、尽管C/S结构可以跨平台运行，但能够重用的部分仅限结构可以跨平台运行，但能够重用的部分仅限于服务器端，客户端程序在每一种系统下都要重新开发，重于服务器端，客户端程序在每一种系统下都要重新开发，重复工作量较大。复工作量较大。网络应用网络应用模型模型P17. .2022-6-2网络工程技术47客户机/服务器系统结构的优缺点1优点优点（1）集中式管理。）集中式管理。（2）性价比高。）性价比高。（2）系统可扩充性好。）系统可扩充性好。（3）抗灾难性能好，可靠性高。）抗灾难性能好，可靠性高。（4）安全性好。）安全性好。（5）用户界面良好。）用户界面良好。网络应用网络应用模型模型P17. .2022-6-

47、2网络工程技术48145 B/S模式B/S模式的全名为浏览器模式的全名为浏览器/服务器网络结构，服务器网络结构，B/S结结构是客户机构是客户机/服务器发展的最新模式。服务器发展的最新模式。B/S结构的客户端采用了人们普遍使用的浏览器，结构的客户端采用了人们普遍使用的浏览器，因此，它是一个简单的，低廉的，以因此，它是一个简单的，低廉的，以Web技术为基技术为基础的础的“瘦瘦”型系统。型系统。其服务器端除了原有的服务器外，另外增添了高效其服务器端除了原有的服务器外，另外增添了高效的的Web服务器。服务器。网络应用网络应用模型模型P18. .2022-6-2网络工程技术49中间件（Middlewar

48、e） IDC对中间件的定义是：对中间件的定义是：中间件中间件是一种独立是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。助这种软件在不同的技术之间共享资源。 中间件位于客户机服务器的操作系统之上，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。管理计算资源和网络通信。 它的功能流程为：在客户端提出数据请求时它的功能流程为：在客户端提出数据请求时，中间件系统接收到数据，并与数据库连接，中间件系统接收到数据，并与数据库连接，查找相应的数据源再利用自身的处理逻辑，查找相应的数据源再利用自身的处理逻辑程序处理数据，处

49、理结果传回客户端。程序处理数据，处理结果传回客户端。网络应用网络应用模型模型P18. .2022-6-2网络工程技术50145 B/S模式 使用使用B/S结构的三层应用模式，与结构的三层应用模式，与C/S结结构的二层应用模式相比，除了具有它的全部构的二层应用模式相比，除了具有它的全部优点外，还具有下列优点：优点外，还具有下列优点： （1）成本低）成本低 （2）易于更新和改动）易于更新和改动 （3）使用方便，培训工作简化）使用方便，培训工作简化 （4）开发工作简化）开发工作简化 （5）真正的平台无关性）真正的平台无关性网络应用网络应用模型模型P18. .2022-6-2网络工程技术5115网络工

50、程技术的新发展 人们在津津乐道于当前网络发展带来的人们在津津乐道于当前网络发展带来的巨大成就时，也在不断地开拓创新。人们正巨大成就时，也在不断地开拓创新。人们正在将技术的触角不断向前延伸，建设万兆带在将技术的触角不断向前延伸，建设万兆带宽的城域网，分享宽的城域网，分享IPv6的海量地址，享受无的海量地址，享受无线网络无处不在的便利。所有这一切，都给线网络无处不在的便利。所有这一切，都给未来的网络带来无穷遐想。未来的网络带来无穷遐想。网络工程网络工程技术的新技术的新发展发展P19. .2022-6-2网络工程技术52151 万兆以太网 10G以太网标准于以太网标准于2002年年7月在月在IEEE