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第一部分 分析客户的需求和目标2

第一章 辨别商业目标与约束2

1．1 使用自顶向下的网络设计方法2

1．2 分析商业目标4

1．2．1 与你的客户一起工作4

1．2．2 企业网络的变化6

1．2．3 典型网络设计商业目标7

1．2．4 辨别网络设计项目的范围8

1．2．5 辨别客户的网络应用10

1．3 分析商业约束12

1．3．1 策略政策12

1．3．2 预算与工作人员约束13

1．4 商业目标检查表14

1．3．3 时间进度表14

1．5 小结15

第二章 分析技术目标与约束17

2．1 可伸缩性17

2．1．1 扩展规划17

2．1．2 将数据扩展给用户18

2．1．3 可伸缩性约束19

2．2 可用性20

2．2．1 说明可用性要求21

2．2．1．1 停机成本22

2．2．1．2平均无故障时间及平均修复时间22

2．3 网络性能23

2．3．1 网络性能定义24

2．3．2 最优网络利用率25

2．3．3．1 网络互连设备的吞吐量27

2．3．3 吞吐量27

2．3．3．2 应用层吞吐量29

2．3．4 精确度30

2．3．6 效率32

2．3．6 延迟与延迟变化量34

2．3．6．1 引起延迟的原因35

2．3．6．2 延迟变化量37

2．3．7 响应时间38

2．4 安全性38

2．4．1 安全性威胁39

2．4．2 安全性要求40

2．5 可管理性41

2．7 适应性42

2．6 易用性42

2．8 可购买性43

2．8．1 网络设计折衷方案44

2．9 技术目标检查表46

2．10 小结47

第三章 刻划现有互连网络的特征49

3．1 网络基础结构特征49

3．1．1 绘制网络结构图50

3．1．1．1 绘制网络结构图的工具50

3．1．1．2 网络结构图应包括什么51

3．1．2 网络寻址和命名的特征52

3．1．3 布线与介质特征54

3．1．4 检查建筑物及环境结束58

3．2 现有互连网络的状况检查58

3．2．1 开发网络性能基线的难题59

3．2．2 分析网络可用性60

3．2．3 分析网络的利用率61

3．2．3．1 协议的带宽利用率63

3．2．4 分析网络精确度64

3．2．4．1 分析ATM错误66

3．2．5 分析网络效率66

3．2．6 分析延迟和响应时间69

3．2．7 检查互连网络上主要路由器的状况71

3．3 刻划现有网络特征的工具72

3．3．1 协议分析仪72

3．3．2 远程监控工具73

3．3．3 刻划现有互连网络特征的Cisco工具73

3．3．3．1 Cisco发现协议73

3．3．3．4 CiscoWorks74

3．3．3．2 Enterprise Accounting for NetFlow74

3．3．3．3 Netsys Service-Level Management Suite74

3．3．4 刻划现有互连网络特征的其他工具75

3．4 网络健康检查表76

3．5 小结77

第四章 刻划网络通信的特征78

4．1 刻划通信流量特征78

4．1．1 辨别主要通信源和存储78

4．1．2 记录现有网络的通信流量80

4．1．3 刻划新网络应用程序通信流量类型的特征81

4．1．3．1 终端/主机通信流量82

4．1．3．2 客户/服务器通信流量83

4．1．3．3 对等通信流量84

4．1．3．5 分布式计算通信流量85

4．1．3．4 服务器/服务器通信流量85

4．1．4 记录网络应用的通信流量86

4．2 刻划负载特征87

4．2．1 计算理论通信负载87

4．2．2 记录应用程序的使用模式89

4．2．3 精确估计应用的通信负载90

4．2．3．1 估计不同协议的通信开销91

4．2．3．2 估计工作站和会话初始化通信负载92

4．2．4 估计路由选择协议通信负载92

4．3 刻划通信行为特征93

4．3．1 广播/组播行为93

4．3．2 网络效率95

4．3．2．1 帧尺寸95

4．3．2．2 协议交互作用97

4．3．2．3 窗口和流量控制99

4．3．2．4 差错恢复机制101

4．4 刻划服务质量需求特征101

4．4．1 ATM服务质量规范102

4．4．1．1 恒定位速率服务类别103

4．4．1．2 实时可变位速率服务类别103

4．4．1．3 非实时可变位速率服务类别104

4．4．1．4 未指定位速率服务类别104

4．4．1．5 可用位速率服务类别104

4．4．2 综合服务工作组服务质量规范105

4．4．2．1 受控负载服务106

4．4．2．2 保证服务107

4．4．3 记录服务质量需求108

4．6 小结109

4．7 第一部分总结109

4．5 网络通信检查表109

第二部分 逻辑网络设计112

第五章 设计网络拓扑结构112

5．1 层次型网络设计112

5．1．1 为什么使用层次型网络设计模型114

5．1．1．1 平面与层次拓扑结构115

1．平面广域网拓扑结构115

2．平面LAN拓扑结构117

5．1．1．2 网状与分层网状拓扑结构118

5．1．2 经典的三层层次模型120

5．1．2．1 核心层121

5．1．2．2 分布层121

5．1．3 层次型网络设计原则122

5．1．2．3 访问层122

5．2 冗余网络设计结构124

5．2．1 备用路径125

5．2．2 负载平衡126

5．3 设计园区网络设计拓扑结构127

5．3．1 虚拟局域网128

5．3．2 冗余LAN网段129

5．3．3 服务器冗余130

5．3．4 工作站-路由器冗余133

5．3．4．1 AppleTalk工作站-路由器通信133

5．3．4．2 Novell NetWare工作站-路由器通信134

5．3．4．3 IP工作站-路由器通信134

1．热备份路由器协议136

5．4．1 冗余WAN网段138

5．4．1．1 电路相异138

5．4 设计企业网络设计拓扑结构138

5．4．2 多主Internet连接139

5．4．3 虚拟专用网142

5．5 保护网络设计拓扑结构的安全144

5．5．1 规划物理安全性144

5．5．2 使用防火墙拓扑结构满足安全性目标144

5．6 小结146

第六章 设计寻址和命名模型148

6．1 分配网络层地址的原则149

6．1．1 使用结构化网络层寻址模型149

6．1．2 使用有意义的网络编号150

6．1．3 通过中心授权管理地址152

6．1．4 寻址的分布授权152

6．1．5．1 AppleTalk动态寻址153

6．1．5 为端系统使用动态寻址153

6．1．5．2 Novell NetWare动态寻址154

6．1．5．3 IP动态寻址154

1．动态主机配置协议155

6．1．6 在IP环境中使用私用地址157

6．1．6．1 私用寻址的缺点159

6．1．6．2 网络地址翻译159

6．2 使用层次模型分配地址160

6．2．1 为什么使用层次模型寻址和路由选择161

6．2．2 分层路由选择161

6．2．3 无级域间路由选择162

6．2．4 无级路由选择与分级路由选择163

6．2．5 路由汇总（聚集）164

6．2．5．1 路由汇总举例165

6．2．5．2 路由汇总建议166

6．2．6 不相邻子网167

6．2．6．1 移动主机168

6．2．7 变长子网屏蔽码169

6．3 设计命名模型170

6．3．1 命名的分布授权171

6．3．2 分配名字的原则172

6．3．3 在Appletalk环境中分配名字173

6．3．4 在Novell NetWare环境中分配名字175

6．3．5 在NetBIOS环境中分配名字175

6．3．5．1 桥接或交换环境中的NetBIOS（NetBEUI）175

6．3．5．2 Novell NetWare环境中的NetBIOS（Nwlink）176

6．3．5．3 TCP/IP环境中的NetBIOS（NetBT）176

1．利用广播注册和解析名字177

2．利用Lmhosts文件注册和解析名字177

3．利用WINS服务器注册和解析名字177

6．3．6 在IP环境中分配名字178

4．集成WINS和DNS178

6．3．6．1 域名系统179

1．动态DNS名字180

6．4 小结181

第七章 选择桥接、交换机和路由选择协议182

7．1 自顶向下网络设计中的决策过程183

7．2 选择网桥与交换机的方法184

7．2．1 桥接和交换方法的特征185

7．2．2 透明网桥186

7．2．3 源路由网桥188

7．2．4 源路由交换189

7．2．5 混合介质网桥190

7．2．6 传送VLAN信息的交换协议192

7．2．6．2 交换机链路（ISL）协议193

7．2．6．1 IEEE802.10193

7．2．6．3 VLAN主干协议（VTP）194

7．3 选择路由选择协议195

7．3．1 路由选择协议的特征195

7．3．1．1 距离向量与链路状态路由选择协议195

1．距离-向量路由选择协议的水平分割、抑制和毒性逆转特性197

2．链路状态路由选择协议198

7．3．1．2 路由选择协议度量199

7．3．1．3 分层与不分层路由选择协议199

7．3．1．4 内部与外部路由选择协议200

7．3．1．5 分级与无级路由选择协议200

7．3．1．6 动态与静态和默认路由选择200

7．3．1．7 路由选择协议的可伸缩性限制201

1．路由选择协议汇聚201

7．3．2 IP路由选择202

7．3．2．1 路由信息协议203

7．3．2．2 内部网关路由选择协议204

7．3．2．3 增强型内部网关路由选择协议205

7．3．2．4 开放最短路径优先协议207

7．3．2．5 边界网关协议210

7．3．3 AppleTalk路由选择211

7．3．3．1 路由选择表维护协议211

7．3．3．2 AppleTalk基于更新的路由选择协议213

7．3．3．3 AppleTalk增强型IGRP213

7．3．3．4 将AppleTalk网络迁移到IP路由选择214

7．3．4 Novell NetWare路由选择215

7．3．4．1 互连网络分组交换路由选择信息协议215

7．3．4．3 IPX增强型IGRP216

7．3．4．2 NetWare链路服务协议216

7．3．5 IBM系统网络体系结构的路由选择217

7．3．4．4 将NetWare网络迁移到IP路由217

7．3．5．1 传统SNA218

7．3．5．2 高级对等联网218

7．3．5．3 在TCP/IP网络上传输SNA通信219

1．远程源路由桥接219

2．数据链路交换220

3．在多协议互连网络上运行SNA时防止超时221

7．4 在互连网络中使用多路由选择和桥接协议221

7．4．1 路由选择协议之间的重新发布222

7．4．2 集成路由选择和桥接223

7．5 IP、AppleTalk和IPX路由选择协议小结226

7．6 小结226

8．1 网络安全性设计227

第八章 开发网络安全与网络管理策略227

8．1．1 确定网络资产和威胁228

8．1．2 分析安全折衷方案229

8．1．3 开发安全方案229

8．1．4 开发安全策略230

8．1．4．1 安全策略的构成231

8．1．5 开发安全过程231

8．2 安全性机制232

8．2．1 认证232

8．2．2 授权232

8．2．3 记帐（审计）233

8．2．4 数据加密233

8．2．4．1 公共/私有密钥加密235

8．2．5 分组过滤236

8．2．6 防火墙237

8．2．7 物理安全性238

8．3 选择安全性解决方案238

8．3．1 Internet连接安全性238

8．3．1．1 Internet域名系统服务安全239

8．3．1．2 逻辑网络设计与Intenet连接240

8．3．1．3 IP安全协议240

8．3．2 拨号访问安全性241

8．3．3 网络服务安全性242

8．3．4 用户服务安全性243

8．4 网络管理设计244

8．4．1 主动网络管理245

8．4．2．1 性能管理246

8．4．2 网络管理功能246

8．4．2．2 故障管理248

8．4．2．3 配置管理249

8．4．2．4 安全管理249

8．4．2．5 记帐管理250

8．4．3 网络管理结构250

8．4．3．1 带内与带外监控251

8．4．3．2 集中监控与分布监控252

8．4．4 选择网络管理工具和协议253

8．4．4．1 简单网络管理协议253

8．4．4．2 远程监控254

8．4．4．3 估计由网络管理引起的网络通信256

8．4．4．4 CiscoWork网络管理软件257

8．4．4．5 Cisco的StrataSphere网络管理软件257

8．6 第二部分小结258

8．5 小结258

第三部分 物理网络设计262

第九章 为园区网络选择技术和设备262

9．1 LAN布线设计263

9．1．1 布线拓扑结构263

9．1．1．1 建筑物布线拓扑结构264

9．1．1．2 园区布线拓扑结构264

9．1．2 电缆类型267

9．2 LAN技术268

9．2．1 以太网270

9．2．1．1 以太网和IEEE802.3270

9．2．1．2 以太网技术选择271

2．10-Mbps以太网272

1．半双工和全双工以太网272

3．100-Mbps以太网275

4．千兆位以太网277

5．Cisco的快速以太信道279

9．2．2 令牌环280

9．2．3 光纤分布式数据接口281

9．2．4 园区ATM网络283

9．2．4．1 LAN仿真284

9．2．4．2在ATM上的多协议286

9．3 为园区网设计选择网络互联设备287

9．4 一个园区网络设计的实例290

9．4．1 校园网设计的背景信息290

9．4．2 应用和技术目标291

9．4．3 网络应用292

9．4．4 WVCC目前的网络293

9．4．5 用户团体295

9．4．6 数据存储（服务器）296

9．4．7 网络应用的通信特性297

9．4．7．1 新的和扩展的应用程序通信特性298

9．4．7．2 通信特性和通信流量的小结299

9．4．8 WVCC的网络设计303

9．5 小结307

第十章 为企业网选择技术和设备308

10．1 远程访问技术309

10．1．1 点对点协议310

10．1．1．1 多链路PPP和多基多链路PPP311

10．1．1．2 口令认证协议和请求握手验证协议311

10．1．2 综合业务数据网313

10．1．2．1 ISDN的部件315

10．1．3 电缆调制解调器远程访问316

10．1．3．1 电缆调制解调器系统的问题317

10．1．4 数字用户线路远程访问318

10．1．4．1 非对称用户数字线路319

10．1．4．2 高比特速率数字用户线路319

10．2 为企业网设计选择远程访问设备320

10．2．1 为远程用户选择设备320

10．2．2 为中心站点选择设备321

10．3 广域网技术322

10．3．1 提供广域网带宽的系统323

10．3．2 租用线324

10．3．3 同步光纤网络325

10．3．4 交换多兆位数据服务（SMDS）327

10．3．5 帧中继328

10．3．5．1 帧中继中心-辐射拓扑结构和子接口328

10．3．5．2 帧中继拥挤控制机制330

10．3．5．3 帧中继带宽分配331

10．3．5．4 帧中继/异步传输方式（ATM）的协调工作333

10．3．6 ATM广域网333

10．4 为企业广域网设计选择设备和服务提供商334

10．4．1 为企业广域网设计选择路由器334

10．4．2 为企业广域网设计选择广域网交换机335

10．4．3 选择广域网服务提供商336

10．5 广域网设计实例338

10．5．1 广域网设计的背景338

10．5．2 商业和技术目标339

10．5．3 网络应用339

10．5．4 用户团体340

10．5．6 现行网络341

10．5．5 数据存储（服务器）341

10．5．6．1 现有广域网的通信特性342

10．5．7 克拉曼斯纸业公司的广域网设计344

10．6 小结347

10．7 第三部分小结347

第四部分 网络设计的测试、优化和文档编写350

第十一章 测试网络设计350

11．1 利用行业测试351

11．2 建立和测试原型网络系统352

11．2．1 确定原型系统的范围353

11．2．2 为原型系统编写测试计划354

11．2．1．1 确定测试目标和验收标准355

11．2．1．2 确定测试种类356

11．2．1．3 编写网络设备和其他资源文档357

11．2．1．4 编写测试脚本358

11．2．1．5 确定测试项目的日程安排359

11．2．2 执行测试计划360

11．3 网络设计测试工具360

11．3．1 网络设计测试的专用工具362

11．3．1．1 CiscoWorks Blue Internetwork Perfomance Monitor363

11．3．1．2 Cisco公司的Netsys工具集363

11．3．1．3 Cisco公司的建模和优化工具—StrataSphere364

11．3．1．4 WANDL公司的Network Planning and Analysis Tools(NPAT)364

11．3．1．5 CACI Products364

11．3．1．6 Make System公司的 NetMaker XA365

11．3．1．7 NetPredict公司的NetPredictor工具366

11．4 一个有关网络测试场景的例子366

11．4．3 网络应用软件367

11．4．2 项目的设计和测试目标367

11．4．1 Umqua Systems公司网络设计和测试项目的背景材料367

11．4．4 现有网络368

11．4．5 采用的测试方法369

11．4．6 测试数据373

11．4．6．1 FDDI主干网上的负载373

11．4．6．2 DS-1线路上的负载375

11．4．7 对新定单输入系统的分析376

11．4．7．1 新定单输入系统的时延特征377

11．4．8 结论378

11．5 小结379

第十二章 优化网络设计381

12．1 用IP组播技术优化带宽的使用381

12．1．1 IP组播寻址382

12．1．2 Internet组管理协议383

12．1．3 组播路由选择协议384

12．1．3．1 组播开放式最短路径优先385

12．1．3．2 协议无关组播385

1．密集模式组播独立协议386

2．稀疏模式协议无关组播387

12．2 优化网络性能，满足服务质量要求387

12．2．1 IP优先级和服务类型388

12．2．1．1 IP优先级字段389

12．2．1．2 IP服务类型字段390

12．2．2 资源预约协议391

12．2．3 公共开放策略服务协议393

12．2．4 IEEE802.1p规范394

12．2．5 IP版本6395

12．2．6 实时协议396

12．3 Cisco互联网络操作系统的优化网络性能功能398

12．3．1 代理服务399

12．3．2 交换技术400

12．3．2．1 第3层分组交换的古典方法401

12．3．2．2 网络数据流交换402

12．3．2．3 Cisco快速转发403

12．3．2．4 标记交换403

12．3．3 排队服务406

12．3．3．1 先进先出排队406

12．3．3．2 优先级排队407

12．3．3．3 定制排队407

12．3．3．4 加权公平排队（WFQ）408

12．3．4 随机先期检测410

12．3．5 通信量整形411

12．3．4．1 加权随机先期检测411

12．3．6 提交访问速率412

12．4 Cisco广域网交换优化技术412

12．4．1 语音活动检测412

12．4．2 广域网交换机的优先级和通信管理413

12．5 小结414

第十三章 编写网络设计文档416

13．1 回应客户的建议请求417

13．2 网络设计文档的内容419

13．2．1 完成总结419

13．2．2 项目目标419

13．2．3 项目范围420

13．2．4 设计需求420

13．2．4．2 技术目标421

13．2．4．1 商务目标421

13．2．4．3 用户团体和数据仓库422

13．2．4．4 网络应用软件422

13．2．5 网络的当前状态423

13．2．6 逻辑设计424

13．2．7 物理设计424

13．2．8 网络设计测试结果425

13．2．9 实现计划425

13．2．9．1 项目进度表426

13．2．10 项目预算427

13．2．10．1 投资回报427

13．2．11 网络设计文档的附录428

13．3 小结429

附录A431

词汇表439