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网络工程设计与系统集成第三版课程设计一、项目概述网络工程设计与系统集成是计算机网络与通信专业的核心课程之一，旨在让学生了解和掌握网络架构设计和系统集成的基础理论和方法。
本次课程设计围绕网络工程设计与系统集成的核心内容，实现一个具有一定规模和复杂度的网络系统，包括网络基础设施搭建、系统集成、安全优化等方面的内容。
二、项目需求1. 系统架构•设计和实现一个具有一定规模和复杂度的网络系统；•确定系统整体结构和组成模块，包括硬件、网络架构和系统配置等；•搭建基础设施，包括传输网络、数据中心和存储系统等；•确定系统的性能和容量需求，保证系统能够承受高负荷的同时，满足用户需求。
2. 系统集成•完成系统架构之后，进行系统集成工作；•集成各个模块，确保系统的正常运行；•完成系统运行环境的配置和管理。
3. 安全优化•对系统进行全面的安全评估，确定系统存在的安全隐患；•提供相应的安全措施，保证系统的安全性；•通过加密、认证和授权等手段，确保系统的完整性、保密性和可用性。
三、项目实现本次课程设计将采用以下技术和工具：•网络设备：路由器、交换机、防火墙等；•虚拟化技术：VMware虚拟机、KVM虚拟机等；•操作系统：Ubuntu、CentOS等；•系统集成工具：Ansible、Puppet等。
下面是项目具体实现步骤：1. 系统架构设计•根据系统需求，设计系统整体结构和组成模块；•搭建基础设施，包括传输网络、数据中心和存储系统等；•确认系统的性能和容量需求，保证系统能够承受高负荷的同时，满足用户需求。
2. 系统集成•完成系统架构之后，进行系统集成工作；•集成各个模块，确保系统的正常运行；•完成系统运行环境的配置和管理。
3. 安全评估和措施•对系统进行全面的安全评估，确定系统存在的安全隐患；•收集有效的安全措施，保证系统的安全性；•通过加密、认证和授权等手段，确保系统的完整性、保密性和可用性。
四、项目收益本次课程设计的收益包括：•让学生了解和掌握网络工程设计和系统集成的方法和技能；•提高学生的系统设计和系统集成能力；•提高学生的网络架构设计和安全优化能力。
《网络工程设计教程》第一章网络工程设计概述1.网络工程的定义是什么？答：定义1：将系统化的、规范的、可度量的方法应用于网络系统的设计、建造和维护的过程，即将工程化思想应用于计算机网络系统中。
定义2：对定义1中所述方法的研究。
2.与网络工程有关的工作可以分为哪些阶段？每个阶段的主要任务是什么？答：1、选择系统集成商或设备供货商网络系统的需求分析逻辑网络设计物理网络设计系统安装与调试系统测试与验收用户培训和系统维护4. 详细描述网络工程的系统集成模型。
为何将该模型称为网络设计的系统集成模型？该模型具有哪些优点？为何要在实际工作中大量使用该模型？答：下图给出了网络工程的系统集成模型，该模型提出了设计和实现网络系统的系统化工程方法。
虽然该模型支持带有反馈的循环，但若将该模型视为严格线性关系可能更易于处理。
该模型从系统级开始，接着是用户需求分析、逻辑网络设计、物理网络设计和测试。
由于在物理网络设计阶段，网络设计者通常是采用系统集成方法来设计实现网络的，因此将该模型称为网络工程的系统集成模型。
5.简述系统集成的定义。
试讨论系统集成主要有哪些好处？答：抽象地讲，系统是指为实现某一目标而应用的一组元素的有机结合，而系统本身又可作为一个元素单位（或称子系统或组件）参与多次组合，这种组合过程可概括为系统集成。
系统集成的好处：-质量水准较高：选择一流网络设备厂商的设备和系统，选择高水平的具有资质的系统集成商通常能够保证系统的质量水平，建造系统的风险较小。
-系统建设速度快：由多年从事系统集成工作的专家和配套的项目组进行集成，辅以畅通的国际厂商设备的进货渠道，及处理用户关系的丰富经验，能加快系统建设速度。
-交钥匙解决方案：系统集成商全权负责处理所有的工程事宜，而用户能够将注意力放在系统的应用要求上。
-标准化配置：由于系统集成商承担的系统存在共性，因此系统集成商会总结出它认为成熟和稳妥的方案，使得系统维护及时且成本较低。
6.简述网络工程系统集成的步骤及其主要工作。
第1章网络及其系统设计本章要点：1.1 网络的基本概念1.2 局域网、城域网与广域网1.3 宽带城域网的设计与管理1.4 接入网技术1.1 网络的基本概念1.1.1 网络的定义计算机网络是指将地理位置不同的功能相对独立的多个计算机系统通过通信线路相互连在一起、由专门的网络操作系统进行管理，以实现资源共享的系统。
重点：组建计算机网络的根本目的是为了实现资源共享。
这里既包括计算机网络中的硬件资源，如磁盘空间、打印机、绘图仪等，也包括软件资源，如程序、数据等。
1.1.2 网络的发展过程1．终端-通信线路-计算机阶段人们通过通信线将计算机与终端（terminal）相连，通过终端进行数据的发送与接收。
2．计算机-计算机网络阶段以通信子网为中心，多主机多终端。
1969年在美国建成的ARPAnet是这一阶段的代表。
在ARPAnet上首先实现了以资源共享为目的的不同计算机互连的网络，它是今天因特网的前身。
3．计算机网络成熟阶段国际标准化组织于1984年颁布了“开放系统互连基本参考模型”问题的研究，即为OSI参考模型。
4．高速的计算机网络阶段光纤在各国的信息基础建设中被逐渐广泛使用，这为建立高速的网络辅垫了基础。
千兆乃至万兆传输速率的Ethernet已经被越来越多地用于局域网和城域网中，而基于光纤的广域网链路的主干带宽也已达到10G 数量级。
1.1.3 计算机网络的分类1．以通信所使用的介质分类有线网络和无线网络2．以使用网络的对象分类公众网络和专用网络3．以网络传输技术分类广播式网络和点到点式网络4．以网络传输速度的高低分类低速网络和高速网络5．按互连规模与通信方式分类局域网、城域网与广域网重点：最常用的两种计算机分类方法为：（1）按传输技术将其分为广播式网络与点-点式网络；（2）按覆盖范围与规模将其分为局域网、城域网与广域网。
1.1.4 计算机网络的应用1．办公自动化计算机网络能过将一个企业或机关的办公电脑及其外部设备联成网络，可以实现在信息共享和公文流传。
第一章绪论1、网络系统集成的概念：网络系统集成是按照网络工程的需求及组织逻辑，采用相关技术和策略，将网络设备（交换机、路由器、服务器）和网络软件（操作系统、应用系统）系统性地组合成整体的过程。
2、网络系统集成的体系框架：网络系统集成包括3个主要层面：网络软硬件产品集成、网络技术集成和网络应用集成。
（OSI：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
）3、网络系统集成的步骤：（1）网络工程设计阶段：用户建网需求分析、系统集成方案设计、方案论证。
（2）网络工程实施阶段：可行的解决方案、系统集成施工、网络测试、工程排错处理。
（3）网络工程验收：系统工程总结、系统验收、系统维护与服务、项目终结。
4、网络规划与设计（子网规划与划分）：书P11-12第二章网络设计与项目管理基础1、项目经理在需求分析中的职责：（1）负责组织相关开发人员和用户一起进行需求分析；（2）组织项目开发技术骨干代表或者全部成员与用户讨论，编写“网络工程解决方案设计书（初稿）”；（3）组织相关人员（包括专家）对“网络工程解决方案设计书（初稿）”进行反复讨论和修改，确定“网络工程解决方案设计书”正式文档。
（4）用户有网络工程设计能力，项目经理和项目成员要参与用户编写和确定“网络设计解决方案书（初稿）”的过程。
（5）对于较大的项目，项目经理最好能够聘请多方面专家（网络、软件、电子、经济等专业）和项目成员及用户等，一同参与“网络工程解决方案设计书”的确定过程。
2、用户调查的内容：（1）网络当前功能及日后可能需要的功能；（2）用户对网络性能（如访问速度、吞吐量、平滑升级）的要求和可靠性的要求；（3）用户现有的网络设施和计算机的数量，准备增加的计算机数量；（4）网络中心机房的位置，机房用电负荷，机房安全接地；（5）综合布线信息点的数量和安装位置；（6）综合布线设备间、配线间的数量和安装位置；（7）网络应用系统总体风格及美工效果（必要的时候用户可以提供参考系统，或者由网络集成商向用户提供）。
《计算机网络工程》课程教学大纲Computer Network Engineering学时：40+24 学分：4课程性质：院系必选课选课对象：计算机应用专业先修课程：计算机网络基础内容概要：《计算机网络工程》是计算机应用专业一门重要的技术基础课。
主要介绍网络工程的前期准备，包括网络工程知识的积累，网络工程建设资质的获取以及工程立项后的招、投标等内容；网络工程施工流程，包括理论知识、规划设计方法、项目管理、工程施工技术、网络集成等内容；网络工程后期的工作，包括网络测试验收和文档的建设等见容，并通过具体实例，详述贯穿应用这些知识和方法。
选用教材：《计算机网络工程》张恒杰、蒋高飞曹隽编著大连理工出版社主要参考书：《综合布线系统设计与施工》张云鹏主编，中国铁道出版社《计算机网络工程》课程教学大纲教学大纲说明一、课程教学目的与任务21 世纪是信息化社会，计算机网络已经影响生产、工作、生活的各个领域，是社会和经济领域不可缺少的组成部分，机关团体、企事业单位纷纷建设自己的网络，校园网、企业网等各种网络成为学校、企业生存和发展的信息化基础设施。
如何科学地规划、设计和实施一个高效的网络系统？如何控制保证或监理网络系统的工程建设进度和质量？如何使网络系统既能满足当前各种不同的应用和技术需求，又能适应不断增长的带宽、可伸缩性和可靠性需求，使其符合使用者的业务需要？本课程从探讨网络系统的基本概念和建设网络系统的基本方法出发，讲授计算机网络工程的设计步骤、方法、规律及其涉及的相关内容和技术。
网络工程是一门综合学科，涉及系统论、控制论、管理学、计算机技术、网络技术、数据库技术和软件工程等各个领域，通过本课程的学习，让学生熟悉网络工程的基本概念，了解网络工程的总体结构，能以工程化的思想深入了解用户的业务需求和管理模式，来规划、设计网络，制定切实可行的系统方案，并能在此基础上进行实施和维护。
二、课程的基本要求通过本课程的学习，应能达到知识和技能两方面的目标。
网络工程设计方案网络工程设计方案是建立一个高效、可靠、安全、可扩展的网络系统的必要步骤。
本文将详细介绍网络工程设计方案所包含的内容、设计思路、技术方案等方面。
一、设计方案的内容设计方案的内容可以概括为以下四个方面：1.网络基础设施：网络基础设施包括网络拓扑结构、网络硬件设备及其配置、网络协议和服务、网络管理系统等，是网络体系结构的重要组成部分。
2.网络安全：网络安全是网络实施过程中不可忽视的问题，包括入侵检测、远程安全，安全策略及实施方案等。
3.网络应用服务：网络应用服务包括网络存储、邮件服务、VPN服务、海量数据处理等。
4.网络性能优化：网络性能优化是网络设计的重点，网络性能包括网络带宽、网络时延、网络负载等等。
二、设计思路在网络工程设计方案的制定过程中应该明确以下几点：1.明确网络实施目标；2.科学合理的网络拓扑结构的选择；3.合理的设备选择与位置布局；4.具体的安全防护措施；5.恰当的性能优化策略。
三、技术方案制定网络工程设计方案时需考虑到技术方案，网络技术方案包括以下方面：1.路由技术：路由是网络通讯的基础技术，网络路由技术包括IP路由、MPLS路由等，需要针对不同网络设备进行具体选择。
2.网络协议：网络协议是网络通讯所必需要遵从的规则，如TCP/IP协议，路由协议等。
3.安全技术：网络安全技术主要包括认证技术、加密技术、身份识别技术、防火墙技术等，可以保障网络系统在安全性上得到保障。
4.网络应用：网络应用服务是网络工程中不可或缺的一环，包括邮件服务、DNS服务、FTP服务、数据库服务等。
四、网络工程设计方案的实施过程网络工程设计方案的实施过程应遵循以下几个步骤：1.确定网络实施目标；2.进行网络拓扑规划和选型；3.进行网络建设和配置；4.进行网络安全部署和测试；5.进行网络性能优化。
五、网络工程实施后的维护网络工程实施后的维护也是非常重要的，包括以下几个方面：1.日常巡检：对网络设备、服务等进行定期巡检，保证网络系统正常运行；2.保障网络安全：对网络系统进行安全检查，防范网络安全风险；3.更新升级：网络系统同样需要不断更新和升级，提升网络系统的性能和安全性；4.备份和恢复：对网络数据进行备份，当网络出现故障时，可以进行快速恢复。
