网络规划和设计
网络规划与设计
计 算 机 网 络 工 程
第7章 网络工程规划与设计
基本内容
网络规划与设计基础 网络建设需求分析 网络系统逻辑设计 网络工程综合布线系统设计 网络中心机房设计 网络安全系统设计 网络服务与应用设计 网络管理设计 网络设备选型（物理设计）
第7章 网络工程规划与设计
用户单位的建筑物布局图 每一栋建筑的结构平面图 一般可以直接从用户处得到详细的图纸，若没有，章 网络工程规划与设计
3、网络系统需求
网络系统需求分析主要是对新建或改造网络系统的 目标、规模、与外网的互连等进行需求分析。 （1）网络目标 （2）网络规模 （3）与外部网络互连的方式 （4）网络设备 （5）网络扩展性
第7章 网络工程规划与设计
三、网络规划与设计的标准与规范
《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB11232-92） 《低压配电设计规范》（GB50054-95） 《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB 50243） 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94) 《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》（GBJ） 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300） 《建设工程文件归档整理规范》（GB/T 50328）
需求分析应该由用户方和设计人员共同完成，二者 缺一不可。
第7章 网络工程规划与设计
二、需求分析的内容
1、用户的基本情况 2、建筑物的布局与结构 3、网络系统需求 4、综合布线需求 5、网络中心机房需求 6、网络安全需求 7、网络服务与应用需求 8、网络管理需求 9、工程成本预算与效益分析
第7章 网络工程规划与设计
第7章 网络工程规划与设计
网络规划与设计应解决的主要问题
为什么要建设计算机网络——建设计算机 网络的目的。
网络工程师如何进行网络规划和设计
网络工程师如何进行网络规划和设计网络工程师是负责设计、构建和维护网络系统的专业人员。
他们需要具备广泛的技术知识和实践经验，以便能够进行网络规划和设计。
网络规划和设计是确保网络系统高效运行和满足业务需求的关键步骤。
本文将介绍网络工程师进行网络规划和设计的一般步骤。
1.需求分析在进行网络规划和设计之前，网络工程师需要与客户或业务团队进行充分的沟通，并了解业务需求和目标。
他们需要收集关于网络规模、用户数量、数据流量、安全需求等方面的信息，以便为网络系统提供合适的解决方案。
2.设计网络拓扑结构网络拓扑结构是网络工程师设计网络系统的基础。
根据需求分析的结果，网络工程师需要确定网络的层次结构、设备位置和连接方式。
他们需要考虑网络的可扩展性、容错性和性能优化，以确保网络系统能够适应未来的发展和变化。
3.选择网络设备和技术根据网络拓扑结构的设计，网络工程师需要选择适合的网络设备和技术。
他们需要考虑因特网协议（如TCP/IP）、网络交换机、路由器、防火墙等设备，并根据业务需求选择合适的厂商和型号。
此外，他们还需要选择合适的网络技术，如无线网络、虚拟专用网络（VPN）等。
4.IP地址规划网络工程师需要进行IP地址规划，以便为网络中的设备分配唯一的IP地址。
他们需要划分子网，并为每个子网确定合适的IP地址范围。
此外，他们还需要考虑网络地址转换（NAT）和动态主机配置协议（DHCP）等技术，以简化IP地址的管理和分配过程。
5.网络安全设计网络安全是网络规划和设计的重要考虑因素之一。
网络工程师需要分析网络的安全需求，并设计相应的安全措施。
他们需要考虑防火墙的配置、入侵检测和防范系统（IDS/IPS）、虚拟专用网络（VPN）等技术，以保护网络系统免受未经授权的访问和攻击。
6.性能优化和容错设计网络工程师需要优化网络系统的性能和容错能力。
他们需要选择合适的网络设备和传输介质，以提供高速和可靠的网络连接。
此外，他们还需要进行带宽规划和流量控制，以确保网络系统在高负载和故障情况下仍能够正常运行。
网络规划与设计
网络规划与设计简介网络规划与设计是指对计算机网络系统进行全面规划和设计的过程，包括网络拓扑结构的确定、硬件设备的选型、网络地址的规划、安全策略的制定等。
一个良好的网络规划与设计能够提高网络的性能、可靠性和安全性，满足用户的需求，并且能够更好地适应未来的发展。
1. 网络规划的步骤1.1需求分析在进行网络规划之前，首先需要进行需求分析，了解用户的需求和业务特点。
这包括网络的大小和范围、用户数量和位置、对带宽和吞吐量的需求、对网络安全和可靠性的要求等。
通过需求分析，可以为后续的网络设计提供基础和方向。
1.2网络拓扑结构设计根据需求分析的结果，设计出合适的网络拓扑结构。
常见的网络拓扑结构包括星型、总线型、环型、树型和网状型等。
根据用户的需求和业务特点，选择适合的网络拓扑结构，并确定主干链路、分支链路和终端设备的布局。
1.3网络硬件设备选型根据网络规划的要求，选购适合的网络硬件设备。
这包括路由器、交换机、防火墙、服务器等。
在选型时，需要考虑硬件设备的性能、可靠性、适用性和价格等因素，以满足网络的需求，并尽量避免过度或不足的选购。
1.4网络地址规划网络地址规划是指确定网络IP地址的分配方案。
通过合理规划IP地址，可以提高网络的管理效率和安全性。
在进行网络地址规划时，需要考虑网络的划分、子网的设计、IP地址的分配等因素，以满足网络的需求，并充分利用IP地址资源。
1.5网络安全策略制定网络安全是网络规划和设计的重要方面。
在进行网络规划与设计时，需要制定合理的安全策略，以保护网络免受各种网络攻击和威胁。
安全策略包括访问控制、防火墙配置、数据加密等，同时需要定期评估和更新安全策略，以适应日益复杂和多样化的网络安全环境。
1.6网络测试与调整在网络规划与设计完成后，需要进行网络测试与调整，以验证网络的性能、可靠性和安全性，并解决可能存在的问题。
网络测试与调整可以通过模拟实际使用场景、进行负载测试等方式进行，同时还可以根据用户的反馈和需求进行进一步的调整和优化。
如何进行网络规划与设计
如何进行网络规划与设计网络规划与设计是在建立一个新的网络环境或对现有网络进行升级改造时必不可少的环节。
通过合理的规划与设计，可以确保网络的性能、可靠性和可扩展性，进而提高用户体验和网络管理的效率。
本文将探讨如何进行网络规划与设计，以帮助读者更好地理解这一过程。
一、需求分析进行网络规划与设计的第一步是进行需求分析。
需求分析主要包括以下几个方面：1.1 覆盖范围：确定网络需要覆盖的范围，包括办公室、会议室、公共区域等。
1.2 用户数量：统计网络需要支持的用户数量，包括员工、客户等。
1.3 带宽需求：根据用户需求和应用需求，确定网络带宽的需求大小。
1.4 安全性要求：确定网络的安全性要求，包括数据加密、访问控制等。
1.5 设备要求：确定所需的网络设备类型和数量，包括路由器、交换机、防火墙等。
通过对以上需求进行详细分析，可以为后续的网络规划与设计提供必要的基础。
二、网络拓扑设计在进行网络规划与设计之前，需要确定网络的拓扑结构。
拓扑结构是指网络中各个设备之间的连接方式。
常见的拓扑结构包括星型、总线型、环型、网状型等。
2.1 星型拓扑星型拓扑是指将所有的网络设备都连接到一个中央设备（如交换机）上。
这种拓扑结构具有易于扩展、管理和维护的特点，适用于中小型网络。
2.2 总线型拓扑总线型拓扑是指将所有的网络设备都连接到一个共享的传输介质上。
这种拓扑结构具有简单、廉价的特点，适用于小型网络。
2.3 环型拓扑环型拓扑是指将网络设备之间形成一个环状连接。
这种拓扑结构具有高可靠性和冗余性的特点，适用于大型网络。
2.4 网状型拓扑网状型拓扑是指所有的网络设备之间都直接连接的一种拓扑结构。
这种拓扑结构具有高可靠性和灵活性的特点，适用于复杂的网络环境。
根据实际需求和网络规模，选择合适的拓扑结构进行网络设计。
三、IP地址规划IP地址规划是网络规划与设计中的重要环节。
IP地址是互联网通信的基础，合理的IP地址规划可以提高网络的可管理性和可扩展性。
网络规划与设计
网络规划与程序设计第1章网络规划与设计概述1.1网络规划与设计概念1.1.1 网络规划与设计的定义广义的规划设计：根据一个复杂系统创建要求，在综合分析和验明多种资源、技术的基础上，给出恰当解决方案的过程。
网络系统的规划与设计明确用户对计算机网络平台支持应用的需求，充分分析网络建设现状、环境和投资能力等资源，运用科学的方法，选择和整合各种网络技术和网络设备，给出创建/升级具有良好性价比网络系统方案的系统工程。
1.1.2网络规划与设计的原则和任务1. 网络规划与设计的原则总体原则：有约束(有限资源下有重点地阶段性）的满足用户对网络现在和将来的功能和性能需要。
典型原则种类：业务目标驱动原则、可用性(能用、经用、易用）原则、可扩展性（适应性）原则、开放性（标准化）原则、经济性/可购买性原则、安全性原则、可管理性原则原则的权重：分析各种原则对用户的重要性和约束性，给出一个恰当的原则重要性配值，比如n%，作为后续规划设计的决策依据。
2. 网络规划与设计的任务（1）需求调研和分析调研分析用户业务目标（战略/战术）及其制约性调研分析用户对网络现在/未来的功能、性能需求调研分析现有网络（2）网络的概要设计综合需求和约束（包括：现状、预算等），技术/商务基本方案论证、比较和选择。
（3）网络的详细设计逻辑网络设计：明确网络规模、网络结构、功能部署、运管策略等物理网络设计：明确设备选型、部署和连接（4）测试、优化和编写网络设计文档制定测试计划、创建原形或试验系统实施测试计划、优化设计、制定文档1.1.3网络规划与设计的能力要求1.熟悉网络技术2.知晓设计方法3.具备沟通能力4.熟悉网络产品5.拥有系统架构经验6.掌握文档编写资源（工具、模板、标准和规范等）1.网络技术范围局域网技术、广域网技术、无线网络技术、互联网技术、网络安全技术、网络管理技术、存储网络技术2.多方沟通范围3.网络产品范围交换设备、路由设备、安全设备、服务器、语音设备、视频设备、终端设备4.系统架构种类基础网络系统架构、应用/服务系统架构、网络安全系统架构、管理系统架构、多媒体系统架构、存储网络系统架构基础网络系统架构——环境平台1．网络机房环境：设备间、配线式、消防区、监管区等区域环境2．电源与接地环境：供电功率、UPS、稳压、备用供电。
《网络规划与设计》课件
IP地址的分类与分配
B类地址
最高两位为10，用 于中等规模的网络 。
D类地址
最高位为1110，用 于组播。
A类地址
最高位为0，用于大 型网络和机构。
C类地址
最高三位为110，用 于小型网络和主机 。
E类地址
最高位为11110， 用于实验和研究。
子网划分与CIDR表示法
子网划分
通过将IP地址的主机部分划分为更小 的网络段，实现更精细的网络控制和 管理。
防火墙配置
配置防火墙的访问控制列表、安全策略等参数，实现网络安全防护和流量过滤。
06
网络性能优化
QoS技术及应用
QoS技术
QoS，即服务质量，是一种网络服务性能的综合评价指标。它涉及到数据传输的可靠性、速度以及数 据包丢失率等多个方面。
应用场景
在实时音视频传输、大型多人在线游戏、金融交易等对网络服务质量要求较高的场景中，QoS技术显 得尤为重要。
网络规划的基本原则
01
02
03
04
需求导向
根据实际需求进行规划，确保 网络能够满足用户和企业的发
展需要。
先进性
采用先进的技术和设备，确保 网络具有较高的性能和可靠性
。
经济性
合理控制成本，实现经济效益 最大化。
可扩展性
考虑未来的扩展需求，确保网 络具有良好的扩展性和灵活性
。
网络规划的步骤
网络拓扑设计
性能优化规划
根据网络流量特点，优化网络 设备参数，提高网络性能和响 应速度。
02
网络需求分析
用户需求分析
01
02
03
用户数量
分析目标网络的用户数量 ，包括员工、客户和合作 伙伴等。
网络规划与设计
网络规划与设计在当今数字化的时代，网络已经成为了人们生活和工作中不可或缺的一部分。
从日常的社交娱乐到关键的商业运营，网络的高效稳定运行至关重要。
而网络规划与设计，就是为了构建一个满足各种需求、可靠且易于管理的网络环境。
网络规划与设计可不是一项简单的任务，它需要综合考虑诸多因素。
首先，得明确网络的用途和预期的用户数量。
比如，一个小型办公室的网络需求和一所大型高校的网络需求就有天壤之别。
小型办公室可能只需要满足几台电脑的文件共享和互联网访问，而高校则要支持成千上万学生和教职工的在线学习、科研、管理等多种复杂的应用。
在确定了网络的用途和用户规模后，就得考虑网络的性能要求了。
这包括带宽、延迟、丢包率等指标。
带宽就好比是网络的“马路宽度”，决定了数据能够流通的量。
如果是进行高清视频会议或者大量数据传输的业务，那就需要较宽的带宽来保证流畅性。
延迟则是数据从发送端到接收端所花费的时间，对于在线游戏或者实时控制系统，低延迟是至关重要的。
丢包率反映了数据在传输过程中丢失的比例，过高的丢包率会导致数据错误或者应用中断。
接下来是网络拓扑结构的选择。
常见的拓扑结构有星型、总线型、环型和网状型等。
星型结构就像一颗星星，所有节点都连接到一个中心节点，易于管理和维护，但中心节点一旦出现故障，整个网络可能会瘫痪。
总线型结构则是所有节点都连接在一条总线上，成本较低，但扩展性和可靠性较差。
环型结构中节点依次连接形成一个环，数据在环中单向传输，比较适合对实时性要求高的应用。
网状型结构是节点之间都有直接的连接，具有很高的可靠性和容错性，但成本也较高，通常用于核心网络或者对可靠性要求极高的场景。
网络设备的选型也是关键的一环。
路由器、交换机、防火墙等设备的性能和功能直接影响网络的运行效果。
路由器负责不同网络之间的连接和数据转发，要根据网络规模和流量来选择合适的处理能力和接口数量。
交换机用于连接同一网络中的设备，有二层交换机和三层交换机之分，二层交换机主要基于 MAC 地址进行数据转发，三层交换机则可以实现基于 IP 地址的路由功能。
网络规划与设计方案
网络规划与设计方案网络规划与设计方案引言网络规划和设计是建立和配置网络基础设施的过程，以满足组织内外信息传输和通信需求。
网络规划和设计方案的成功实施对于组织的高效运营至关重要。
本文将介绍一个综合性的网络规划和设计方案，包括网络拓扑结构、网络设备的选择和配置、网络安全策略等方面。
该方案将确保网络的可靠性、高性能和灵活性，以满足组织的业务需求。
网络拓扑结构设计网络拓扑结构是网络中设备之间连接关系的布局方式。
根据组织的规模和需求，本方案将采用星型拓扑结构。
这种结构以核心交换机为中心，通过光纤或高速以太网连接到其他设备。
这种结构具有高度可靠性和可扩展性，易于管理和维护。
网络设备的选择和配置在网络设备的选择和配置方面，以下几个方面需要考虑：核心交换机核心交换机是网络的中心设备，承担着整个网络的数据交换和路由功能。
为了保证可靠性和性能，我们将选择高性能的企业级交换机，支持硬件冗余和高带宽连接。
边缘设备边缘设备是连接终端设备和核心交换机的设备，如路由器和交换机。
在选择边缘设备时，需要考虑网络规模和终端设备的数量。
我们将选择支持多个端口和高速连接的设备，以确保网络的稳定和性能。
无线接入点考虑到组织内部员工的移动性和灵活性需求，我们还将部署一些无线接入点，为员工提供无线接入服务。
在选择无线接入点时，需要考虑覆盖范围、速度和安全性。
我们将选择支持加密和身份验证的企业级无线接入点，以确保数据安全。
网络安全策略网络安全是组织网络规划和设计中不可忽视的重要方面。
以下是一些常见的网络安全策略：防火墙我们将在网络入口处部署防火墙设备，用于监控和控制网络流量。
防火墙将配置访问控制列表，限制对网络的未经授权访问，并检测和阻止恶意流量。
VPN为了保护远程访问和数据传输的安全性，我们将为外部用户和远程员工提供VPN（虚拟私人网络）服务。
VPN将使用加密隧道来确保数据的机密性和完整性。
IDS/IPS入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）将被配置在网络中，用于检测和阻止潜在的安全威胁。
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网络安全系统架构
用户认证系统， 防火墙系统， 入侵检测系统， 防病毒系统， VPN系统， 流量管理系统。
信 息 科 学 与 工 程 学 院
山 东 科 技 大 学
应用服务系统架构
1.网络操作系统
信 息 科 学 与 工 程 学 院
山 东 科 技 大 学
2.网络数据库系统 3.Internet／Intranet基础服务器 4.网络应用系统 如：OA、一卡通、ERP等。
（3）网络的详细设计
山 东 科 技 大 学 逻辑网络设计 明确网络规模、网络结构、功能部署、运管策略等 物理网络设计 明确设备选型、部署和连接
（4）测试、优化和编写网络设计文档
制定测试计划 创建原形或试验系统实施测试计划 优化设计 制定文档
1.1.3网络规划与设计的能力要求
山 东 科 技 大 学
网络安全技术
网络管理技术 存储网络技术
3.多方沟通范围
具有与多方沟通的商务、合同法律、技术规范 等方面的知识
商 用户 务 、 集成商 工程 管 理 产品厂 软件 施工 监理 公司 、 商 开发 队 技 商 术 网络系统设计关联人员
信 息 科 学 与 工 程 学 院
1.1网络规划与设计概念
1.1.1 网络规划与设计的定义
广义的规划设计：
根据一个复杂系统创建要求，在综合分析和验 明多种资源、技术的基础上，给出恰当解决方
案的过程。
信 息 科 学 与 工 程 学 院
山 东 科 技 大 学
网络系统的规划与设计
明确用户对计算机网络平台支持应用的需求，充分分 析网络建设现状、环境和投资能力等资源，运用科学 的方法，选择和整合各种网络技术和网络设备，给 出创建/升级具有良好性价比网络系统方案的系统工程。
6.网络设计相关文档
需求分析报告
信 息 科 学 与 工 程 学 院
山 东 科 技 大 学
用户和设计人员已达共识 网络现状分析报告 概要设计书 包括可选方案和最终方案及其论证 详细设计书 试验或原形测试报告 实施方案和计划 其他
网络设计与实施规范书纲要
教学提示
课程次序:1 课程时间:2课时 教学内容:课程简介、网络规划与设计的任务和方法 教学目标: 1.领会网络规划与设计的任务 2.领会网络设计的原则 3.掌握网络设计主要步骤及其目标 教学方式:课堂授课 要点:网络规划与设计的主要步骤及其目标 难点:理解自顶向下、结构化规划设计方法
信 息 科 学 与 工 程 学 院
1.网络信道
室内布线系统、建筑群布线系统、城域网主干 光缆系统、广域网线路系统、微波传输和卫星 传输系统等。
信 息 科 学 与 工 程 学 院
2.网络通信设备
山 东 科 技 大 学
网卡、集线器、交换机、路由器、远程访问服 务器 (RAS) 、中继器、收发器、网桥和防火墙 等。
3.网络协议
多种网络体系结构下的协议标准
2. 网络规划与设计的任务
（1）需求调研和分析
调研分析用户业务目标（战略/战术）及其制约性 调研分析用户对网络现在/未来的功能、性能需求 调研分析现有网络
（2）网络的概要设计
综合需求和约束（包括：现状、预算等），技术/商务基本方案论证、 比较和选择。
信 息 科 学 与 工 程 学 院
网络管理系统架构
管理支撑组织及制度建设
管理网建设 管理装备（工具）建设
信 息 科 学 与 工 程 学 院
山 东 科 技 大 学
网络分析器 网元管理器 管理平台 计费系统
多媒体通信架构
VoIP
视频会议系统 视频监控系统等
信 息 科 学 与 工 程 学 院
山 东 科 技 大 学
1.1.2网络规划与设计的原则和任务
1. 网络规划与设计的原则
总体原则：有约束(有限资源下有重点地阶段性）的满足用户对网
信 息 科 学 与 工 程 学 院
山 东 科 技 大 学
络现在和将来的功能和性能需要。 典型原则种类 业务目标驱动原则 可用性(能用、经用、易用）原则 可扩展性（适应性）原则 开放性（标准化）原则 经济性/可购买性原则 பைடு நூலகம்全性原则 可管理性原则 原则的权重 分析各种原则对用户的重要性和约束性，给出一个恰当的原则 重要性配值，比如 n%，作为后续规划设计的决策依据。
山 东 科 技 大 学
第1章网络规划与设计概述
1.1网络规划与设计概念
1.1.1网络规划与设计的定义 1.1.2网络规划与设计的原则和任务 1.1.3网络规划与设计的能力要求
山 东 科 技 大 学
信 息 科 学 与 工 程 学 院
1.2网络规划与设计基本方法
1.2.1网络生命周期PDIOO 1.2.2自顶向下的设计方法 1.2.3网络的结构化设计方法
信 息 科 学 与 工 程 学 院
山 东 科 技 大 学
执行综述（总结） 项目目标 项目范围 设计需求 网络现状 逻辑设计 物理设计 实施计划 项目预算 附录
1.2网络规划与设计基本方法
1.2.1网络生命周期PDIOO
1.2.2自顶向下的设计方法 1.2.3网络的结构化设计方法
山 东 科 技 大 学
多媒体系统架构
存储网络系统架构
基础网络系统架构--环境平台
1．网络机房环境
设备间、配线式、消防区、监管区等区
域环境
信 息 科 学 与 工 程 学 院
2．电源与接地环境
山 东 科 技 大 学
供电功率、UPS、稳压、备用供电。
接地。
基础网络系统架构--网络通信平台
1.熟悉网络技术 2.知晓设计方法 3.具备沟通能力 4.熟悉网络产品 5.拥有系统架构经验 6.掌握文档编写资源（工具、模板、标准 和规范等）
信 息 科 学 与 工 程 学 院
山 东 科 技 大 学
1.网络技术范围
局域网技术 广域网技术
无线网络技术
信 息 科 学 与 工 程 学 院
互联网技术
山 东 科 技 大 学
4.网络产品范围
交换设备
路由设备 安全设备
信 息 科 学 与 工 程 学 院
服务器
山 东 科 技 大 学
语音设备
视频设备
终端设备
5.系统架构种类
基础网络系统架构
应用/服务系统架构 网络安全系统架构
信 息 科 学 与 工 程 学 院
管理系统架构