第二章 局域网规划与设计
无线局域网规划与设计
无线局域网规划与设计在当今数字化的时代，无线局域网（WLAN）已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是在家庭、办公室、商场还是校园，无线局域网都为我们提供了便捷的网络连接。
然而，要实现一个高效、稳定、安全的无线局域网，需要进行精心的规划与设计。
接下来，让我们深入探讨一下无线局域网规划与设计的各个方面。
一、需求分析在规划和设计无线局域网之前，首先要明确用户的需求。
这包括确定覆盖的区域范围，例如是单个房间、整个建筑物还是一个园区；预估连接的用户数量以及他们的网络使用习惯，比如是主要用于浏览网页、观看视频还是进行文件传输等；对网络带宽和速度的要求也是关键因素，不同的应用需要不同的带宽支持；同时，还需要考虑是否有特殊的安全需求，如限制访问特定网站、防止数据泄露等。
对于家庭用户来说，可能只需要覆盖几个房间，满足家庭成员同时上网、观看在线视频和玩游戏的需求。
而对于企业用户，可能需要覆盖整个办公楼，支持众多员工同时进行工作相关的网络操作，对网络的稳定性和安全性要求更高。
二、现场勘查在明确需求后，进行现场勘查是必不可少的步骤。
这包括对覆盖区域的地形、建筑物结构、障碍物分布等进行详细的了解。
建筑物的材质对无线信号的衰减影响很大。
例如，钢筋混凝土墙壁会显著削弱信号，而木质或石膏板墙壁对信号的阻挡相对较小。
另外，房间的布局、门窗的位置以及是否存在电梯、管道等设施，都会影响无线信号的传播。
勘查时还需要注意潜在的干扰源，如微波炉、蓝牙设备、其他无线网络等。
这些干扰源可能会导致无线信号的不稳定或降低网络速度。
三、设备选型根据需求分析和现场勘查的结果，选择合适的无线设备至关重要。
无线接入点（AP）是无线局域网的核心设备之一。
在选择 AP 时，需要考虑其工作频段（24GHz 或 5GHz）、传输速率、覆盖范围、并发连接数等参数。
24GHz 频段的信号传播距离较远，但容易受到干扰；5GHz 频段的干扰相对较少，传输速率较高，但信号穿透能力较弱。
局域网规划与设计
2.3 逻辑网络设计
❖ 估算网络中的通信量
2.上行链路和下行链路 上行链路：从工作站流向核心网络设
（1）选择光纤作为传输介质，最大可以提供1000Mb/s的带 宽。
（2）廉价的选择是以全双工工作的6类UTP双绞线。 （3）核心层交换机的背板容量至少在2.3Gb/s以上才不会造
成网络瓶颈。
2.3 逻辑网络设计
❖ 分层设计方法
逻辑网络设计采用 分层设计的思想，其 目的是将一个复杂的 网络设计问题分解为 多个层次上更小、更 容易管理的问题。
2.4 物理网络设计
❖ 物理设计的任务
选择符合逻辑性能要求的传输介质、设备、部件 或模块等，并将它们搭建成一个可以正常运行的网络。
2.4 物理网络设计
❖ 物理设计的原则
1．所选择的物理设备至少应该满足逻辑设计的基本性能 要求，同时还需要考虑设备的可扩展性和冗余性等因素。 2．从网络设备的可用性、可靠性和冗余性的角度去考虑 时，价格有时候又是应该放在第二位的。 3．在决定选择何种设备时要选择支持同种协议的设备， 尽量避免产品出自多个厂家。
2.2 招投标和合同的签署
❖ 工程招标流程简介
1.招标方聘请监理部门工作人员，根据需求分析阶段提交的网络系统集成方案，编制网络工程标底； 2.做好招标工作的前期准备，编制招标文件； 3.发布招标通告或邀请函，负责对有关网络工程问题进行咨询； 4.接受投标单位递送的标书； 5.对投标单位资格、企业资质等进行审查。审查内容包括：企业注册资金、网络系统集成工程案例、
局域网的设计与规划
局域网的设计与规划在当今数字化的时代，局域网（Local Area Network，简称 LAN）已经成为企业、学校、家庭等各种场所不可或缺的一部分。
它不仅能够实现设备之间的高效通信和资源共享，还能提高工作效率和生活便利性。
那么，如何进行一个合理、高效的局域网设计与规划呢？首先，我们需要明确局域网的需求和目标。
这包括确定需要连接的设备数量、设备类型（如电脑、打印机、服务器等）、使用场景（如办公、教学、娱乐等）以及对网络性能（如带宽、延迟、稳定性等）的要求。
例如，在一个企业环境中，如果有大量的数据处理和文件传输需求，那么就需要较高的带宽和稳定的网络连接；而在一个家庭环境中，如果主要用于上网浏览和视频播放，对带宽的要求可能相对较低，但对网络覆盖范围和稳定性也有一定的要求。
接下来，选择合适的网络拓扑结构是至关重要的。
常见的拓扑结构有星型、总线型、环型和树型等。
星型拓扑结构是目前最常用的一种，其特点是通过一个中心节点（如交换机）连接所有的设备，易于管理和扩展，故障诊断也相对简单。
总线型拓扑结构则是所有设备连接在一条总线上，成本较低，但如果总线出现故障，整个网络可能会瘫痪。
环型拓扑结构中设备依次连接形成一个环形，数据在环中单向传输，可靠性较高，但同样存在单点故障的问题。
树型拓扑结构则是一种层次化的结构，适用于较大规模的网络。
在确定了拓扑结构后，我们要选择合适的网络设备。
核心设备包括交换机、路由器、服务器等。
交换机用于连接网络中的设备，根据端口数量、传输速率和功能的不同，有多种选择。
路由器则用于连接不同的网络（如局域网与互联网），实现网络地址转换和路由选择。
服务器则根据具体的应用需求，可以是文件服务器、打印服务器、数据库服务器等。
此外，还需要考虑网络线缆的选择，常见的有双绞线、同轴电缆和光纤。
双绞线价格低廉，适用于短距离传输；光纤则具有传输速度快、抗干扰能力强的优点，但成本较高，适用于对带宽要求高的场合。
网络地址规划也是局域网设计中的重要环节。
第2章局域网组网规划
《局域网技术与组建》教案
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RJ45
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《局域网技术与组建》教案
半双工和全双工
在串行通信中，数据通常是在两个站（如终 端和微机）之间进行传送，按照数据流的方向可 分成三种基本的传送方式：全双工、半双工、和 单工。但单工目前已很少采用，下面仅介绍前两 种方式。 所谓半双工与全双工，是指通信双方信息交 换的方式。
《局域网技术与组建》教案
全双工方式（full duplex）
《局域网技术与组建》教案
双绞线的连接头
双绞线是通过RJ-45接头与网卡或Hub相连接的。
双绞线的脚位定义
在双绞线中共有4对芯线，每根芯线都有不同的作用。
双绞线的排列顺序应与RJ-45接头相对应。 在这8个脚位中，只有4个脚位使用。
《局域网技术与组建》教案
脚位 1 2 3
功能 传输数据正极（Transmit Data+） 传输数据负极（Transmit Data-） 接收数据正极（Receive Data+）
10BASE5名称的含义是：运行于10Mbps的速率（10）， 采用基带传输方式（BASE），每个网段的最大长度为500米 （5）。
《局域网技术与组建》教案
细缆
细同轴电缆简称细缆，它主要用于构建总线型10 Base 2网络。10BASE-2以太网采用0.2英寸50Ω的同 轴电缆作为传输介质，传输速率为10Mbps。一个网段 的最大长度近似为200米（实际为185米），最多可支 持30个节点，节点间距不能小于0.5米。 10BASE-2使 用网卡自带的内部收发器(MAU)和BNC接口，采用T形 接头就可将两端的工作站通过细缆连接起来，组网开 销低，连接方便。
第2章 局域网规划与建设
2.1 局域网规划与设计 2.2 局域网建设基本流程 2.3 案例──校园网建设方案
2.1 局域网规划与设计
2.1.1 局域网设计分析 2.1.2 局域网设计规划
2.1.1 局域网设计分析
网络规划人员应从以下3个方面进行用户 需求分析。
网络的应用目标 网络的应用约束 网络的通信特征
1．项目经费分析
局域网的建设包括硬件、软件、维护、 管理等多个方面，其费用也分为一次性投入 和持续性投入。
表2-1 网络建设和应用的基本费用
投资项目
一次性投入
持续性投入
综合布线
√
网络设备 网络服务器 数据存储设备
√
√
√
√
√
√
网络软件
√
Internet线路费用
√
√
网络维护
√
人员培训
√
√
2．性能需求分析
（2）传输介质的选择
要求主干布线系统必须满足吉比特以太网 的要求。 建筑物间的布线通常采用多模光纤或单模 光纤。
（3）服务器和工作站的选择
主服务器。 应用服务器。 工作站。
（4）网络中心机房配套设施的建设
机房应保持恒温恒湿，通风良好，室内 无尘，具有完善的温度、烟雾报警装置。 供电电源对网络的可靠运行有着重要的 影响。 机房应有充分的安全接地保护以及防电 磁辐射保护。 机房应配置可靠的防火、防盗设施。
硬件设备费用，包括购买服务器和 交换机的费用等。
软件费用，包括购买软件和开发费 用。
人员培训费用。 网络维护升级的费用。
2.2 局域网建设基本流程
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5
立项与投标 方案的细化与确认 工程的实施 网络的测试和验收 培训和售后服务
局域网规划与设计2
相关知识___局域网的服务器连接设计
图1
图2
服务器端口聚合方式：对于某些需要保证网络连接稳定
的服务器（如DHCP服务器、DNS服务器等），可以借助端口 聚合方式，实现服务器与交换机之间的冗余连接。如下图2所 示为服务器端口聚合拓扑结构。
相关知识___域网的服务器连接设计
服务器简单连接方式：如果服务器数量较少，也可以直 接接入核心交换机，如果核心交换机的端口数量比较充裕， 也可以借助端口聚合的方式，如下图所示为服务器简单连接 方式。
相关知识___局域网的汇聚层设计
如果接入层计算机对网络连接的稳定性要求较高，应 当采用冗余连接的方式，即每台接入层交换机都有2条链路 连接至汇聚层交换机，如下图所示。当其中一条链路发生故 障后，另外一条链路将迅速被激活，从而保证了网络链路的 稳定。
相关知识___局域网的汇聚层设计
如果接入层计算机数量较少，且对网络链路稳定性有 较高的要求，也可以采用简单链路方式，只有一条链路连 接接入层交换机和汇聚层交换机，以节约设备购置费用。
相关知识___局域网的服务器连接设计
内部服务器安全连接：对于一些存储有敏感数据，对网 络安全性要求非常严格的服务器（如数据库服务器、计费服 务器等），应当将其置于内部的网络防火墙的保护之后。如 下图所示为内部服务器安全连接。
相关知识___局域网的服务器连接设计
对外发布的服务器的连接：对于一些对安全性要求不高， 并且需要对外发布的服务器（如Web服务器、FTP服务器等）， 可以直接放置在网络防火墙的DMZ区域，以保证外部网络能够 获得对该服务器群组的高速访问。如下图示为对外发布的服务 器的连接。
注意：通常只有固定的光纤端口和双绞线端口才能实现 端口聚合。
核心层设计的焦点是核心交换机，目前主要采用拥有较 高性能的模块化三层交换机。
局域网组成实践——局域网的规划与设计
局域网组成实践——局域网的规划与设计局域网组成实践——局域网的规划与设计1.介绍1.1 背景引言局域网是一种计算机网络，用于连接位于同一地理区域内的多台计算机和设备。
它提供了高效的资源共享和通信能力，是现代办公环境中不可或缺的网络基础设施。
在本文档中，我们将讨论局域网的规划与设计。
1.2 目的本文档的目的是为了指导局域网规划与设计的实践过程。
我们将介绍局域网组成的基本原理和方法，并提供详细的步骤和指南，帮助读者规划和设计一个可靠、安全且高效的局域网。
2.网络规划2.1 目标设定在开始局域网的规划与设计之前，首先需要明确网络的目标和需求。
这包括确定网络的规模、带宽需求、安全要求、服务质量要求等。
目标设定将为后续的规划和设计提供指导。
2.2 IP地质规划IP地质是局域网中每个设备的唯一标识符。
在进行网络规划时，需要确定IP地质的分配方案，包括子网划分、主机位分配、公有IP地质的使用等。
合理的IP地质规划可以提高网络的性能和管理效率。
2.3 子网划分子网划分是将局域网划分为若干个较小的子网，以便更好地管理和控制网络流量。
在进行子网划分时，需要考虑网络的拓扑结构、设备数量、通信需求等因素，以确定合适的子网规模和位置划分。
2.4 路由器和交换机选择路由器和交换机是局域网中两个重要的网络设备。
在进行网络规划时，需要选择适合网络需求的路由器和交换机，包括带宽容量、安全性能、管理功能等方面的考虑。
3.网络设计3.1 网络拓扑设计网络拓扑设计涉及到局域网中各个设备之间的连接方式。
常见的网络拓扑包括星型拓扑、总线拓扑、环形拓扑等。
在进行网络设计时，需要根据实际需求选择合适的拓扑结构，并考虑设备之间的物理布局和连线方式。
3.2 网络安全设计网络安全设计是保护局域网免受未经授权访问、信息泄露、攻击等威胁的重要措施。
在进行网络安全设计时，需要考虑防火墙、入侵检测系统、访问控制等措施，并制定相应的安全策略和政策。
4.网络部署与维护4.1 网络设备部署网络设备部署是将选购的网络设备安装到实际的地理位置上，并进行配置和测试的过程。
网络管理课件第2章规划设计交换式局域网
QoS
探索QoS的概述、目的以及不同技术分类，学习如何实现和配置QoS，提升网 络性能。
总结
回顾局域网规划和设计的要点，介绍交换式局域网的建设与管理技术，如拓扑和设备选择、IP地址规划、VLAN、STP 和QoS。
选择适合的局域网拓扑结构，并配置和管理设备，实现高效的网络互连方案。
IP地址规划
学习如何进行IP地址分配与子网划分，并了解常用的IP地址规划工具和步骤。
VLAN
深入掌握VLAN的定义和分类，了解不同实现方式，并学习如何配置和管理VLAN。
STP
了解STP的概念、作用、基本过程和算法，以及如何进行STP的配置和管理。
网络管理课件第2章规划 设计交换式局域网
本章将详细介绍规划设计交换式局域网的要点和技术应用。掌握这些知识将 帮助你构建高效可靠的网域网的特点与优势。
网络规划
掌握网络规划的流程、目标和实施步骤，为构建稳定可靠的局域网打下基础。
网络拓扑和设备选择
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第二章 局域网规划与设计
计算机系网络教研室 段松
黄冈科技职业学院
内容简介
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11
用户需求分析 招投标和合同的签署 逻辑网络设计 物理网络设计
分包商的管理及布线工程
投标方案论证、介绍。
投标报价（明细和汇总）。 项目班子。 培训和售后服务承诺。 资格文件等。
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2.2 招投标和合同的签署
工程投标
2.工程标书目录
（1）参评方案一览表 （2）参评方案价格表 （3）系统集成方案 （4）设备配置及参数一览表
（5）公司有关计算机设备及备件报价一览表
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2.4 物理网络设计
网络设备选型
目前常用的网络互连设备：网卡、集线器、交换机、路由器和服务器 3.交换机 （3）交换机的选用注意事项 ①尽可能选择相同品牌的交换机 ②交换系统与布线系统在结构上应相互匹配 ③交换系统应具有扩展性 ④交换机与服务器之间的连接方式
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2.4 物理网络设计
网络设备选型
目前常用的网络互连设备：网卡、集线器、交换机、路由器和服务器 4.路由器 （4）路由器与交换机的区别
项目 工作层次 工作方式 智能程度 寻址方式 路由器（Router） 网络层 软件协议 高 IP地址 交换机（Switch） 数据链路层 硬件交换 低 MAC地址
招标应该按照招标法。能够采用公开招标的项目，必须招标，发布招标公告。
说明招标人的名称和地址，招标项目的性质、数量、实施地点和时间，以及获取 招标文件的办法等事项。
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2.2 招投标和合同的签署
工程投标
1. 编制投标文件
网络工程投标书主要包括以下内容： 投标公司的自我介绍。
2.4 物理网络设计
网络设备选型
目前常用的网络互连设备：网卡、集线器、交换机、路由器和服务器 4.路由器 （3）路由器的选择 路由器的选择主要从实际需求：包括路由器的类型、路由器的配置（路由器的 接口种类、用户可用槽数、CPU、内存、端口密度、支持协议等）、用户成本、 路由器性能指标、可扩展性、服务支持以及品牌因素等这几个方面考虑。
（1）递交投标文件 （2）评标
（3）中标
（4）签订合同
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2.3 逻辑网络设计
逻辑网络设计由网络设计师完成，包括网络总体设计（分析 现有的网络体系结构，确定网络逻辑结构，确定网络物理结构）、 分层设计（核心层、汇聚层、接入层的设计，以及Internet接入设 计和广域网设计）、IP地址规划和设计、选路和路由、选择技术
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2.4 物理网络设计
网络设备选型
目前常用的网络互连设备：网卡、集线器、交换机、路由器和服务器 3.交换机 (2)交换机的性能指标 ①端口类型 ②MAC地址表 ③包转发速率 ④背板带宽 ⑤VLAN表项 ⑥生成树协议 ⑦流量控制方式 ⑧端口聚合功能
⑨堆叠能力
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2.2 招投标和合同的签署
工程招标
1.编制招标文件
招标文件中应该确定以下几项内容： 工程建设的目的、目标和原则。 网路类型和网络拓结构 确定设备选型和Internet接入方式的选择原则 确定系统集成商的资质等级、工程期限和付款方式。
2.招标
构，选择传输介质、网络设备、服务器和防火墙等。
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2.1 用户需求分析
实地考察是工程设计 人员获得第一手资料 采用的最直接的方法， 也是必需的步骤。
A
实地考察
B
用户访谈
用户访谈要求工程设计 人员与招标单位的负责 人通过面谈、电话交谈、 电子邮件等通讯方式以 一问一答的形式获得需 求信。
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2.4 物理网络设计
网络设备选型
目前常用的网络互连设备：网卡、集线器、交换机、路由器和服务器 1.网卡
（1）网卡性能指标
①接口 ②总线类型
③即插即用
④BootRoM插座 ⑤指示灯
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2.4 物理网络设计
网络设备选型
广播域
不可分割
分割冲突域，可配置的广播域
集线器与交换机的区别
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2.4 物理网络设计
网络设备选型
目前常用的网络互连设备：网卡、集线器、交换机、路由器和服务器 4.路由器 （1）路由器的分类 ①内部路由器：工作在园区网内部，主要实现子网路由与包过滤。 ②边界路由器：提供园区网到广域网或Internet的连接
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2.4 物理网络设计
传输介质选型
在进行网路传输介质选型时，主要考虑以下特性。 1.物理特性：说明传输介质的特性。 2.传输特性：包括是使用模拟信号还是数字信号发送、调制技术、传输容量及频率 范围等。 3.连通性 ：采用点到点连接还是多点连接。 4.地理范围 ：在不用中间设备并将失真限制在允许范围内的情况下，整个网络所 允许的最大距离。在实际中，衰减越高传输的距离就越短，衰减越低传输的距离就 越长。 5.抗干扰性 ：防止射频干扰、电磁干扰对数据影响的能力。这是传输介质的一个 重要特性。 6.相对价格 ：包括元件、安装和维护价格。这是决定传输介质的另一个最重要的 因素。 7.安装的难易程度：这也是决定使用某种传输介质的一个主要因素。例如，光纤的 高额安装费用和需要高技能的安装人员。
和设备以及其他功能设计（聚合设计，冗余设计，安全设计）等
等。
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2.3 逻辑网络设计
网络设计目标
1.最大效益下最低的运作成本
2.不断增强的整体性能 3.易于操作和使用 4.增强安全性 5.适应性
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2.3 逻辑网络设计
估算网络中的通信量
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2.4 物理网络设计
网络设备选型
目前常用的网络互连设备：网卡、集线器、交换机、路由器和服务器 4.路由器 （2）路由器的性能指标 ① 全双工线速转发能力 ② 设备吞吐量 ③ 端口吞吐量 ④ 背靠背帧数 ⑤ 路由表能力
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估算网络中的通信量
2.上行链路和下行链路
上行链路和下行链路
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2.3 逻辑网络设计
分层设计方法
逻辑网络设计采用 分层设计的思想，其 目的是将一个复杂的 网络设计问题分解为 多个层次上更小、更
容易管理的问题。
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2.3 逻辑网络设计
分层设计方法
1． 分层结构的设计目标
2． 拓扑设计的原则
3． 分层结构的特点 4． 核心层设计方法
5． 汇聚层设计方法
6． 接入层设计方法 7． 绘制网络拓扑图
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2.4 物理网络设计
物理设计的原则
1．所选择的物理设备至少应该满足逻辑设计的基本性能要求，同时还需要考虑设 备的可扩展性和冗余性等因素。 2．从网络设备的可用性、可靠性和冗余性的角度去考虑时，价格有时候又是应该 放在第二位的。 3．在决定选择何种设备时要选择支持同种协议的设备，尽量避免产品出自多个厂 家。 4．在进行结构化综合布线设计时，要考虑到未来20年内的增长需求。因为一旦大 楼布线竣工，再想改动原有的方案将会非常困难，所以只有能稳定运行20年以上 的布线方案才是合理的。 5．结构化综合布线方案需要受到一些地理环境的制约，如楼层之间的距离，设备 间的安全性，干扰源的位置等，情况不明朗时一定要进行充分的实地考察。
（6）从业人员及其技术资格一览表 （7）公司情况一览表、 （8）公司经营业绩一览表 （9）中标后服务计划 （10）资格证明文件，及参评方案方认为需要加以说明的其他内容 （11）文档资料清单 （12）参评方案保证金
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2.2 招投标和合同的签署
工程投标
3.投标
③模块式集线器
④堆叠式集线器
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2.4 物理网络设计
网络设备选型
目前常用的网络互连设备：网卡、集线器、交换机、路由器和服务器 2.集线器
（2）集线器产品选型
选择集线器时应该注意以下原则： ①带宽 ②端口数 ③LED指示灯 ④是否可以堆叠 ⑤外形尺寸 ⑥端口类型 ⑦综合考虑品牌和性价比因素
例、技术人员配置、各种网络代理资格属实情况、各种网络资质证书的属实情况。
6.邀请计算机专家、网络专家组成评标委员会； 7.开标，公开招标各方资料，准备评标； 8.评标，邀请具有评标资质的专家参与评标，对参评方各项条件公平打分，选择得分最高的系统
集成商；
9.中标，公告中标方，并与中标方签订正式工程合同。
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2.4 物理网络设计
网络设备选型
目前常用的网络互连设备：网卡、集线器、交换机、路由器和服务器 3.交换机 （4）交换机与集线器的区别
项目 工作层次 工作方式 工作模式 拓扑结构 集线器（Reapter） 物理层 广播 半双工 总线型 交换机（Switch） 数据链路层 主要单播 全双工 星型