本書自2010年首次出版,經歷多次印刷,廣受讀者認可。第3版在第2版內容基礎之上,遵循網絡系統(tǒng)集成思路,按照技術專題的方式迎合教學內容,以適應當前人才培養(yǎng)教學的需要和網絡發(fā)展。 本書從真實案例和實踐出發(fā),以核心技術和應用為中心,比較全面地介紹了局域網技術與組網工程的主要內容。全書共10章,具體內容包括:局域網概述、有線局域網集成技術、無線局域網集成技術、廣域網集成技術、軟件定義網絡集成技術、數(shù)據(jù)中心集成技術、軟硬件組網工程、局域網規(guī)劃與設計、局域網解決方案案例、網絡故障排除。本書具有突出局域網新技術,融合當前法律法規(guī)要求,側重工程建設性和實用性等特點,同時書中圖文并茂、內容翔實,各章均設有習題和實踐題,配備習題答案和課件。 本書可作為高等院校網絡工程、數(shù)據(jù)通信、信息安全、電子信息及相關專業(yè)大學本科生、?粕滩氖褂,對從事相關專業(yè)的教學、科研、工程人員及初學者也有參考價值。
教材特色鮮明突出,滿足網絡相關專業(yè)教學要求。教材參編人員均為局域網技術與組網工程及網絡系統(tǒng)集成相關課程的任課教師,有扎實的專業(yè)
知識,其中有負責專業(yè)建設的教研室主任,有從事校園網管理和維護的工程師,有從事實際網絡工程項目以及相關培訓的教師,對課程的理解、教學需求以及網絡工程市場有較深刻的體會,教材能突出新技術、新產品和解決方案,授課案例豐富,特色突出,能較好滿足網絡相關專業(yè)教學要求。
數(shù)字經濟時代,隨著網絡技術的快速發(fā)展,新一代信息技術如云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網、數(shù)據(jù)中心、軟件定義網絡等技術逐步融合進網絡規(guī)劃與建設中,網絡空間安全法律法規(guī)如網絡安全法、數(shù)據(jù)安全法、關鍵信息技術設施安全保護條例等逐步健全,局域網技術和組網工程引發(fā)了新需求,相應的課程培養(yǎng)體系也需要進行調整。為適應局域網技術的發(fā)展需求、真實網絡設計需求和教學內容的需求,本書在第1版、第2版的基礎上編寫,通過專題的方式聚焦局域網集成所需要的技術。
第1章局域網概述,主要包括局域網基礎、局域網組成、局域網分類、虛擬化技術、軟件定義網絡SDN、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網、物聯(lián)網和5G。第2章有線局域網集成技術,主要包括高速以太網、可靠性技術、虛擬局域網、虛擬專用網、局域網接入技術、有線局域網安全技術等內容。第3章無線局域網集成技術,主要包括WiFi、ZigBee、5G、窄帶物聯(lián)網以及無線安全技術等內容。第4章廣域網集成技術,主要包括廣域網分組交換技術、路由選擇技術以及廣域網典型技術。第5章軟件定義網絡集成技術,主要包括SDN概述、OpenFlow規(guī)范、控制器等內容。第6章數(shù)據(jù)中心集成技術,主要包括結構化布線系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心存儲技術、數(shù)據(jù)中心虛擬化技術、基于網絡安全等級保護的數(shù)據(jù)中心建設方案等。第7章軟硬件組網工程,主要包括局域網硬件系統(tǒng)、局域網軟件系統(tǒng)、局域網典型網絡功能配置等。第8章局域網規(guī)劃與設計,主要包括局域網設計原則、局域網需求分析、局域網邏輯設計、局域網物理設計、局域網工程監(jiān)理、局域網設計方案編寫等內容。第9章局域網解決方案案例,主要包括校園網解決案例、企業(yè)網解決案例、基于網絡安全等級保護2.0的解決方案、無線局域網解決方案、云數(shù)據(jù)中心解決方案。第10章網絡故障排除,主要包括網絡故障排除模型、網絡故障排除工具、交換以太網故障排除、光纖網絡故障排除、虛擬機故障排除、網絡安全故障排除等內容。
第3版在編寫時,集成前兩版的內容,突出了以下幾個特點。
(1) 突出網絡系統(tǒng)集成,融合新技術。以校園網、企業(yè)網、無線網絡、數(shù)據(jù)中心為案例,使讀者對局域網組網的主流技術、主流產品、設計方法及解決方案有所掌握。
(2) 突出網絡規(guī)劃設計核心地位。以網絡工程的生命周期引領局域網的需求分析、規(guī)劃設計過程以及相關網絡文檔的編寫。
(3) 突出網絡安全。以網絡安全法、數(shù)據(jù)安全法為合規(guī)要求,在基于網絡安全等級保護基礎之上,給出局域網安全解決方案。
(4) 突出工程建設性和實用性。在數(shù)據(jù)中心建設、無線網絡建設、網絡安全建設、網絡故障建設方面為讀者提供工程參考。
(5) 突出理論教學和實踐能力。各章配有習題和實踐題,對讀者的理論知識和實踐能力有所檢驗。
本書由中原工學院網絡工程系課程組、現(xiàn)代教育技術中心部分工程師共同完成。苗鳳君主編統(tǒng)稿并參與第1章編寫; 夏冰統(tǒng)籌教學內容體系,參與第8章、第9章編寫; 申寶敏參與編寫第1章及第5章; 董智勇參與編寫第2章、第4章及第7章; 董躍鈞參與編寫第2章、第3章及第4章; 潘磊參與編寫第3章及第9章; 盛劍會參與編寫第5章及第7章; 許峰參與編寫第6章; 張茜參與編寫第7章; 楊俊鵬參與編寫第9章及第10章; 王楨參與編寫第10章。
目錄
局域網技術與組網工程(第3版)
由于編者水平所限,書中疏漏或不妥之處在所難免,懇請廣大讀者批評指正。
編者
2022年3月
第2版前言
隨著網絡技術的快速發(fā)展,云計算、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)中心、軟件定義網絡等新型網絡規(guī)劃設計所需技術伴隨而生,局域網技術和組網工程發(fā)生了新變化和新需求。為適應局域網技術的發(fā)展需求、真實網絡設計需求和教學內容的需求,本書在第1版的基礎上編寫而成。為使教材保持原有風格,編者對增加的技術內容進行篩選。
第1章局域網概述,增加了數(shù)據(jù)通信基礎知識,增加了局域網新技術的概念,主要包括虛擬化技術、軟件定義網絡SDN、數(shù)據(jù)中心、ICT、物聯(lián)網和大數(shù)據(jù)。
第2章局域網的硬件系統(tǒng),增加了調制解調器、VPN、磁盤陣列RAID、網絡安全設備、SDN設備、數(shù)據(jù)中心內容。刪除了交換機和路由器的基本配置的內容。
第3章局域網的軟件系統(tǒng),增加了非結構化數(shù)據(jù)庫、虛擬化軟件、網站集群管理系統(tǒng)、SDN、數(shù)據(jù)存儲等。
第4章局域網技術,增加了網絡可靠性技術、VXLAN技術,刪除原4.3節(jié)三層交換機,將STP內容調整到網絡可靠性技術一節(jié)中。
第5章局域網環(huán)境設計,將綜合布線系統(tǒng)更改為局域網環(huán)境設計。大幅度壓縮綜合布線系統(tǒng)知識,增加數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境建設和環(huán)境建設案例。
第6章局域網服務器組網,將Windows Server 2003組網技術更改為局域網服務器組網。在服務器組網方面,從Windows和Linux兩大通用平臺介紹服務組網步驟,增加Workstation和HyperV常見的虛擬化軟件的安裝和使用,刪除活動目錄相關知識。
第7章局域網安全與管理,增加上網行為管理技術、網絡新技術安全、網絡安全法。
第8章局域網規(guī)劃與設計,增加存儲規(guī)劃設計、數(shù)據(jù)備份設計、網絡可靠性設計、數(shù)據(jù)中心設計和虛擬化設計相關知識。
第9章局域網解決方案案例,增加基于等級保護方案、無線網絡方案和云數(shù)據(jù)中心方案。
第10章網絡故障排除,增加了光纖網絡故障排除、虛擬機故障排除和網絡安全故障排除知識。
第2版在編寫時,保持第1版的風格,突出以下幾個特點。
(1) 突出新技術、產品和解決方案。以校園網、企業(yè)網、無線網絡、數(shù)據(jù)中心為案例,使讀者對局域網組網的主流技術、主流產品、設計方法及解決方案有所掌握。
(2) 突出網絡規(guī)劃設計核心地位。以網絡工程的生命周期引領局域網的需求分析、規(guī)劃設計過程以及相關網絡文檔的編寫。
(3) 突出局域網安全。及時跟進新技術安全,以基于等級保護的建設為例,給出局域網安全解決方案。
(4) 突出工程建設性和實用性。在云數(shù)據(jù)中心、無線網絡建設、基于等級保護的網絡安全建設方面為讀者提供工程參考。
(5) 突出理論教學和實踐能力。各章配有習題和實踐題,對讀者的理論知識和實踐能力有所檢驗。
目錄
局域網技術與組網工程(第3版)
本書由中原工學院網絡工程系課程組完成,改版得到河南省網絡工程專業(yè)教學團隊的項目資助。苗鳳君主編統(tǒng)稿并參與第1章、第7章編寫; 夏冰統(tǒng)籌教學內容體系,參與第8章、第9章編寫,其中,第9章中的數(shù)據(jù)中心案例由董躍鈞編寫,無線網絡案例由張俊寶編寫; 董智勇參與編寫第2章; 張茜參與編寫第3章及第6章的部分內容; 許峰參與編寫第5章及第1章的部分內容; 盛劍會參與第6章編寫; 董躍鈞參與第4章編寫; 張俊寶參與編寫第10章。鄭秋生教授、潘磊副教授、裴斐高級實驗師和楊華博士為本書的編寫提供了基礎性、建設性的意見,網絡中心王楨高級工程師對其中的無線網絡技術細節(jié)給予了技術支持和幫助,在此表示感謝。
由于編者水平所限,書中疏漏或不妥之處在所難免,懇請廣大讀者批評指正。
編者
2017年8月
第1版前言
局域網作為行政機關、企事業(yè)單位等的信息平臺,在人們的日常工作、學習、娛樂以及生活中發(fā)揮著很大的作用。隨著網絡新技術發(fā)展和企事業(yè)新的應用需求,社會急需大量的局域網工程技術人才,尤其是具有比較豐富的設計經驗和管理維護經驗的高級網絡工程師。為了幫助眾多高校師生和社會自學人員能比較全面地掌握局域網相關的技術以及網絡設計、網絡故障排除等工程技術,我們在總結教學和工程經驗的基礎之上,編寫了此書。
局域網技術與組網工程是一門理論性和實踐性都很強的課程。全書共分為10章。第1章介紹局域網的基本概念,第2章介紹局域網的硬件系統(tǒng),第3章介紹局域網的軟件系統(tǒng),第4章介紹局域網常用的技術專題,第5章介紹綜合布線系統(tǒng),第6章介紹Windows Server 2003組網技術,第7章介紹局域網安全與管理,第8章介紹局域網規(guī)劃與設計,第9章介紹局域網解決方案案例,第10章介紹局域網常見故障排除。
本書的編寫考慮以下幾個特點。
(1) 突出技術、產品和解決方案。以校園網和企業(yè)網為起點,使得讀者對局域網的主流技術、主流產品以及完整的解決方案有所掌握。
(2) 突出網絡規(guī)劃設計核心地位。以網絡工程的生命周期引領局域網的需求分析、規(guī)劃設計過程以及相關網絡文檔的編寫。
(3) 突出局域網安全。從局域網常見的技術、軟硬件產品開始,到完整的局域網安全解決方案。
(4) 突出理論教學和實踐能力。各章配有習題和實踐題,對讀者的理論知識和實踐能力有所檢驗。
本書由苗鳳君主編、統(tǒng)稿、定編并參與第1章、第7章編寫; 潘磊參與第2章、第5章編寫; 裴斐參與第3章、第6章編寫; 楊華參與第4章編寫; 夏冰參與第8章、第9章編寫; 苗鳳君和楊華共同完成第10章的編寫。參與本書修改方案討論和部分內容編寫的還有王文奇、董智勇、張書欽等副教授,研究生陳帥、李金武也參與部分校對工作。鄭秋生教授為本書的編寫提供了大量有建設性的意見,王楨工程師對其中的技術細節(jié)給予了技術支持和幫助,在此表示感謝。
由于編者水平所限,書中疏漏或不妥之處在所難免,懇請廣大讀者批評指正。
編者
2009年10月
第1章局域網概述
1.1局域網基礎
1.1.1局域網的定義
1.1.2局域網的功能
1.2局域網的組成
1.3局域網的分類
1.3.1按局域網的規(guī)模分類
1.3.2按傳輸介質分類
1.3.3按拓撲結構分類
1.3.4按管理模式分類
1.3.5按數(shù)據(jù)傳輸方式分類
1.4局域網基礎知識
1.4.1數(shù)據(jù)通信基本概念
1.4.2IEEE 802參考模型及網絡協(xié)議
1.5局域網新技術
1.5.1虛擬化技術
1.5.2SDN
1.5.3數(shù)據(jù)中心
1.5.4工業(yè)互聯(lián)網
1.5.5物聯(lián)網
1.5.65G
小結
習題與實踐
第2章有線局域網集成技術
2.1高速以太網
2.1.1千兆以太網
2.1.2萬兆以太網
2.2可靠性技術
2.2.1冗余設備及鏈路
2.2.2二層冗余及生成樹協(xié)議
2.2.3三層冗余技術
2.3虛擬局域網
2.3.1VLAN的定義和優(yōu)點
2.3.2VLAN的實現(xiàn)方法
2.3.3VTP
2.3.4VXLAN
2.3.5VLAN配置實例
目錄
局域網技術與組網工程(第3版)
2.4虛擬專用網
2.4.1VPN的解決方案
2.4.2VPN安全技術
2.4.3SSL VPN應用案例
2.5接入技術
2.5.1常見的接入方式
2.5.2接入方式比較
2.6有線局域網安全技術
2.6.1訪問控制技術
2.6.2入侵檢測技術
2.6.3數(shù)據(jù)安全技術
2.6.4網絡病毒防治技術
2.6.5態(tài)勢感知技術
2.6.6網絡安全設備
小結
習題與實踐
第3章無線局域網集成技術
3.1概述
3.2WiFi技術
3.2.1WiFi概述
3.2.2無線局域網的接入方式
3.2.3WiFi關鍵技術
3.2.4WiFi6
3.3ZigBee技術
3.3.1ZigBee標準概述
3.3.2ZigBee技術特點
3.3.3ZigBee協(xié)議框架
3.3.4ZigBee各層規(guī)范
3.45G技術
3.4.15G概述
3.4.25G新空口
3.4.3大規(guī)模MIMO技術
3.4.4毫米波無線通信技術
3.4.5同時同頻全雙工技術
3.5窄帶物聯(lián)網技術
3.5.1NBIoT
3.5.2LoRa
3.6無線移動局域網安全技術
3.6.1加密技術
3.6.2認證技術
3.6.3密鑰交換技術
3.6.4安全體系
3.6.5典型安全協(xié)議
小結
習題與實踐
第4章廣域網集成技術
4.1簡介
4.2分組交換技術
4.2.1廣域網的建立
4.2.2分組交換
4.2.3廣域網中的尋址
4.3路由選擇技術
4.3.1距離矢量路由選擇
4.3.2鏈路狀態(tài)路由選擇
4.4廣域網典型技術
4.4.1ISDN
4.4.2X.25
4.4.3DDN
4.4.4幀中繼
4.4.5ATM
4.4.6SDH
4.4.7OTN
小結
習題與實踐
第5章軟件定義網絡集成技術
5.1SDN概述
5.1.1SDN介紹
5.1.2SDN歷史
5.1.3SDN產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)
5.2OpenFlow規(guī)范
5.2.1OpenFlow概述
5.2.2OpenFlow通信協(xié)議
5.3控制器與OpenDaylight
5.3.1控制器概述
5.3.2OpenDaylight控制器
5.4SDN應用案例
小結
習題與實踐
第6章數(shù)據(jù)中心集成技術
6.1結構化布線系統(tǒng)概述
6.1.1結構化布線系統(tǒng)的概念和特點
6.1.2結構化布線系統(tǒng)標準
6.1.3結構化布線系統(tǒng)的設計等級
6.1.4結構化布線系統(tǒng)的設計原則
6.1.5結構化布線系統(tǒng)的設計范圍與步驟
6.1.6結構化布線系統(tǒng)的組成
6.1.7結構化布線系統(tǒng)的施工
6.1.8結構化布線系統(tǒng)的測試與驗收
6.1.9結構化布線系統(tǒng)計算機輔助設計
6.2數(shù)據(jù)存儲技術
6.2.1磁盤陣列和數(shù)據(jù)存儲
6.2.2數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)安全
6.3數(shù)據(jù)中心虛擬化
6.3.1容器
6.3.2虛擬機
6.3.3容器和虛擬機的區(qū)別
6.4基于等級保護的數(shù)據(jù)中心機房建設
6.4.1建設范圍和原則
6.4.2安全保護
6.4.3三度要求
6.4.4電磁干擾防護
6.4.5接地保護與靜電保護
6.4.6空氣調節(jié)
6.4.7電源系統(tǒng)
6.4.8人流、物流及出入口
6.4.9建設施工
6.4.10工程施工的注意事項
6.5數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境建設案例
6.5.1數(shù)據(jù)中心設計原則
6.5.2數(shù)據(jù)中心設計內容
小結
習題與實踐
第7章軟硬件組網工程
7.1局域網硬件系統(tǒng)
7.1.1集線器
7.1.2調制解調器
7.1.3交換機
7.1.4路由器
7.1.5網卡
7.1.6服務器
7.1.7VPN設備
7.2局域網的軟件系統(tǒng)
7.2.1服務器端操作系統(tǒng)
7.2.2客戶端操作系統(tǒng)
7.2.3數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)
7.2.4網管軟件系統(tǒng)
7.2.5應用軟件系統(tǒng)
7.2.6安全軟件系統(tǒng)
7.2.7虛擬化軟件
7.2.8網站集群管理
7.3網絡功能配置
7.3.1DHCP服務器的配置
7.3.2DNS服務器的配置
7.3.3Web服務器的配置
7.3.4FTP服務器的配置
小結
習題與實踐
第8章局域網規(guī)劃與設計
8.1局域網設計與系統(tǒng)集成
8.1.1系統(tǒng)集成概念
8.1.2網絡工程的系統(tǒng)集成步驟
8.2局域網設計的原則與模型
8.2.1局域網設計原則
8.2.2局域網設計模型
8.3需求分析
8.3.1需求分析的類型
8.3.2如何獲得需求
8.3.3網絡商業(yè)目標分析和約束
8.3.4網絡技術目標分析
8.3.5網絡性能分析
8.3.6網絡通信流量分析
8.4現(xiàn)有網絡分析
8.4.1現(xiàn)有互聯(lián)網絡的拓撲
8.4.2地址和命名特征
8.4.3建筑物之間的距離和環(huán)境因素
8.4.4現(xiàn)有網絡采用的布線和介質
8.4.5現(xiàn)有網絡的性能參數(shù)
8.4.6網絡應用流量的特征
8.4.7當前網絡管理和安全設計
8.5網絡邏輯設計
8.5.1網絡拓撲結構設計
8.5.2IP地址和命名方案設計
8.5.3VLAN設計
8.5.4交換和路由協(xié)議選擇
8.5.5互聯(lián)網接入方案設計
8.5.6安全方案設計
8.5.7管理方案設計
8.5.8無線網絡設計
8.5.9存儲規(guī)劃設計
8.5.10數(shù)據(jù)備份設計
8.5.11網絡可靠性設計
8.5.12數(shù)據(jù)中心設計
8.5.13虛擬化設計
8.6網絡物理設計
8.6.1結構化布線系統(tǒng)設計
8.6.2網絡設備選擇
8.6.3網絡機房設計
8.6.4供電系統(tǒng)設計
8.7網絡工程監(jiān)理
8.7.1網絡工程監(jiān)理的主要內容
8.7.2網絡工程監(jiān)理實施步驟
8.7.3網絡工程監(jiān)理依據(jù)
8.7.4網絡工程監(jiān)理組織結構
8.8局域網設計方案的撰寫
8.8.1網絡實驗室方案的撰寫
8.8.2可靠、安全網絡實驗室方案的撰寫
8.8.3校園網方案的撰寫
小結
習題與實踐
第9章局域網解決方案案例
9.1校園網解決方案案例
9.1.1校園網背景
9.1.2需求分析
9.1.3現(xiàn)有網絡特征
9.1.4網絡邏輯設計
9.1.5網絡實施
9.2企業(yè)網解決方案案例
9.2.1企業(yè)網背景
9.2.2需求分析
9.2.3設計原則與技術目標分析
9.2.4網絡設計
9.2.5網絡實施
9.3基于網絡安全等級保護的解決方案
9.3.1設計原則
9.3.2安全現(xiàn)狀與需求分析
9.3.3方案總體設計
9.3.4網絡安全等級保護安全建設標準
9.4無線局域網解決方案
9.4.1無線局域網絡背景
9.4.2需求分析
9.4.3技術目標分析
9.4.4網絡設計
9.4.5網絡實施
9.5云數(shù)據(jù)中心解決方案
9.5.1需求分析
9.5.2云數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計方案
9.5.3云數(shù)據(jù)中心資源池設計
9.5.4云數(shù)據(jù)中心備份系統(tǒng)設計
9.5.5云管平臺設計
9.5.6云安全設計
小結
習題與實踐
第10章網絡故障排除
10.1網絡故障排除模型及方法
10.1.1網絡故障排除7步法
10.1.2網絡文檔和記錄
10.1.3網絡性能基線
10.1.4網絡故障排除方法
10.2故障排除工具
10.2.1常用網絡命令
10.2.2常用故障排除工具
10.2.3利用協(xié)議分析儀排除故障示例
10.3交換以太網故障排除
10.3.1物理層故障排除
10.3.2交換機故障的排除
10.3.3路由協(xié)議故障的排除
10.3.4無線局域網故障的排除
10.4光纖網絡故障排除
10.5虛擬機故障排除
10.6網絡安全故障排除
小結
習題與實踐
參考文獻