局域网技术与组网工程（第2版）

（1） 突出技术、产品和解决方案。以校园网和企业网为起点，使读者对局域网的主流技术、主流产品以及完整的解决方案有所掌握。

 

本书自2010年首次出版以来，已经十多次印刷。第2版在原有结构和内容的基础之上，根据局域网技术的发展、真实网络设计和教学内容的需求，做了增补、调整和修改，以适应当前教学的需要和网络发展。
本书从真实案例出发，以核心技术和应用为中心，比较全面地介绍了局域网技术与组网工程的主要内容。全书共10章，具体内容包括局域网概述、局域网的硬件系统、局域网的软件系统、局域网技术、局域网环境设计、局域网服务器组网、局域网安全与管理、局域网规划与设计、局域网解决方案案例、网络故障排除。本书具有突出局域网新技术、侧重工程建设性和实用性等特点，且图文并茂、内容翔实，各章均配有习题和实践题。
本书可供高等院校网络工程、数据通信、信息安全、电子信息及相关专业本科生、专科生使用，对从事相关专业的教学、科研、工程人员及初学者也有参考价值。

目录

第1章局域网概述

1.1局域网基础

1.1.1局域网的定义

1.1.2局域网的功能

1.2局域网的组成

1.3局域网的分类

1.3.1按局域网的规模分类

1.3.2按传输介质分类

1.3.3按拓扑结构分类

1.3.4按管理模式分类

1.3.5按数据传输方式分类

1.4局域网基础知识

1.4.1数据通信基本概念

1.4.2IEEE 802参考模型及网络协议

1.5局域网新技术

1.5.1虚拟化技术

1.5.2SDN

1.5.3数据中心

1.5.4ICT

1.5.5物联网

1.5.6大数据

小结

习题与实践

第2章局域网的硬件系统

2.1集线器

2.1.1集线器的分类

2.1.2集线器的连接

2.2调制解调器

2.3交换机

2.3.1交换机的原理

2.3.2交换机的分类

2.3.3交换机间的连接

2.3.4交换机的选择

2.4路由器

2.4.1路由器的功能

2.4.2路由器的分类

2.4.3路由器的选购

2.5网卡

2.5.1网卡的组成

2.5.2网卡的分类

2.6服务器

2.6.1服务器的特性

2.6.2服务器的分类

2.6.3服务器的硬件

2.6.4服务器的主要技术

2.6.5服务器的选择

2.7VPN设备

2.7.1VPN分类

2.7.2VPN实现方式

2.8磁盘阵列RAID

2.8.1RAID工作原理

2.8.2RAID分类

2.8.3标准RAID级别

2.9网络安全设备

2.9.1防火墙

2.9.2漏洞扫描设备

2.9.3安全隔离网闸

2.9.4流量监控设备

2.9.5防病毒网关

2.9.6安全审计系统

2.9.7入侵检测系统

2.9.8入侵防御系统

2.10SDN设备

2.10.1工作原理

2.10.2SDN产业生态系统

2.11数据中心设备

小结

习题与实践

第3章局域网的软件系统

3.1网络操作系统

3.1.1UNIX操作系统

3.1.2Linux操作系统

3.1.3NetWare操作系统

3.1.4Windows Server 2008操作系统

3.1.5Windows Server 2012操作系统

3.1.6Windows Server 2016操作系统

3.2客户端操作系统

3.2.1Windows XP

3.2.2Windows 7

3.2.3Linux桌面版

3.2.4Mac OS

3.2.5Android

3.2.6iOS

3.3数据库软件系统

3.3.1数据库系统的发展

3.3.2主流关系数据库软件介绍

3.3.3非结构化数据库软件介绍

3.4网管软件系统

3.4.1网管系统主流技术及其应用

3.4.2网络管理软件的分类及相应功能

3.4.3常见网管软件简介

3.5应用软件系统

3.5.1OA系统

3.5.2视频会议系统

3.5.3行业软件

3.6安全软件系统

3.6.1常见防病毒软件简介

3.6.2常见防火墙软件简介

3.6.3其他类型的安全软件系统

3.7虚拟化软件

3.7.1VMware Workstation

3.7.2Microsoft System Center

3.7.3Citrix XenCenter/Essential

3.7.4Microsoft HyperV

3.8网站集群管理

3.9SDN

3.9.1ONF架构

3.9.2OpenDaylight架构

3.9.3ESTI NFV架构

 

3.10网络存储技术

3.10.1DAS

3.10.2NAS

3.10.3SAN

小结

习题与实践

第4章局域网技术

4.1高速以太网

4.1.1千兆以太网

4.1.2万兆以太网

4.2可靠性技术

4.2.1冗余设备及链路

4.2.2二层冗余及生成树协议

4.2.3三层冗余技术

4.3虚拟局域网

4.3.1VLAN的定义和优点

4.3.2VLAN的实现方法

4.3.3VTP

4.3.4VXLAN

4.3.5VLAN配置实例

4.4虚拟专用网

4.4.1VPN的解决方案

4.4.2VPN安全技术

4.4.3SSL VPN应用案例

4.5无线局域网

4.5.1无线局域网概述

4.5.2无线局域网安全技术

4.5.3无线局域网的接入方式

4.6接入技术

4.6.1常见的接入方式

4.6.2接入方式比较

小结

习题与实践

第5章局域网环境设计

5.1结构化布线系统概述

5.1.1结构化布线系统的概念和特点

5.1.2结构化布线系统标准

5.1.3结构化布线系统的设计等级

5.1.4结构化布线系统的设计原则

5.1.5结构化布线系统的设计范围与步骤

5.1.6结构化布线系统的组成

5.1.7结构化布线系统的施工

5.1.8结构化布线系统的测试与验收

5.1.9结构化布线系统计算机辅助设计

5.2数据中心机房环境建设

5.2.1建设范围和原则

5.2.2安全保护

5.2.3“三度”要求

5.2.4电磁干扰防护

5.2.5接地保护与静电保护

5.2.6电源系统

5.2.7建设施工

5.2.8工程施工的注意事项

5.3数据中心机房环境建设案例

5.3.1数据中心设计原则

5.3.2数据中心设计内容

小结

习题与实践

第6章局域网服务器组网

6.1虚拟化软件

6.1.1VMware Workstation的安装和使用

6.1.2HyperV的安装和使用

6.2DHCP服务器的配置

6.2.1DHCP服务器的基本概念

6.2.2DHCP客户端如何获得配置

6.2.3Windows平台下DHCP的配置和管理

6.2.4Linux平台下配置DHCP服务器

6.3DNS服务器的配置

6.3.1DNS概述

6.3.2Windows平台下DNS服务器的安装

6.3.3Windows平台下DNS服务器的设置

6.3.4Linux平台下DNS服务器的设置

6.4Web服务器的配置

6.4.1Windows平台下Web服务器的安装和配置

6.4.2Windows平台下Web站点的管理

6.4.3使用Apache配置Web服务器

6.5FTP服务器的配置

6.5.1FTP的基本概念

6.5.2Windows平台下FTP服务器的安装和配置

6.5.3FTP站点的管理

6.5.4RHEL 6.0中FTP服务器的配置

小结

习题与实践

第7章局域网安全与管理

7.1网络安全概述

7.1.1网络安全概念

7.1.2网络安全技术特征

7.1.3网络安全防范体系

7.1.4安全技术评估标准

7.2网络系统安全技术和网络安全产品

7.2.1密码与加密技术

7.2.2防火墙技术

7.2.3身份认证与访问控制

7.2.4漏洞扫描技术

7.2.5入侵检测技术

7.2.6网络病毒防治技术

7.2.7上网行为管理技术

7.2.8网络新技术安全

7.3安全管理

7.3.1安全管理的概念

7.3.2安全管理原则

7.3.3安全管理的模型

7.3.4网络安全管理解决方案

7.3.5网络安全法

7.4局域网安全解决方案

7.4.1局域网安全方案框架

7.4.2局域网安全案例

小结

习题与实践

第8章局域网规划与设计

8.1局域网设计与系统集成

8.1.1系统集成概念

8.1.2网络工程的系统集成步骤

8.2局域网设计的原则与模型

8.2.1局域网设计原则

8.2.2局域网设计模型

8.3需求分析

8.3.1需求分析的类型

8.3.2如何获得需求

8.3.3网络商业目标分析和约束

8.3.4网络技术目标分析

8.3.5网络性能分析

8.3.6网络通信流量分析

8.4现有网络分析

8.4.1现有互联网络的拓扑

8.4.2地址和命名特征

8.4.3建筑物之间的距离和环境因素

8.4.4现有网络采用的布线和介质

8.4.5现有网络的性能参数

8.4.6网络应用流量的特征

8.4.7当前网络管理和安全设计

8.5网络逻辑设计

8.5.1网络拓扑结构设计

8.5.2IP地址和命名方案设计

8.5.3VLAN设计

8.5.4交换和路由协议选择

8.5.5互联网接入方案设计

8.5.6安全方案设计

8.5.7管理方案设计

8.5.8无线网络设计

8.5.9存储规划设计

8.5.10数据备份设计

8.5.11网络可靠性设计

8.5.12数据中心设计

8.5.13虚拟化设计

8.6网络物理设计

8.6.1结构化布线系统设计

8.6.2网络设备选择

8.6.3网络机房设计

8.6.4供电系统设计

8.7网络工程监理

8.7.1网络工程监理的主要内容

8.7.2网络工程监理实施步骤

8.7.3网络工程监理依据

8.7.4网络工程监理组织结构

8.8局域网设计方案的撰写

8.8.1网络实验室方案的撰写

8.8.2可靠、安全网络实验室方案的撰写

8.8.3校园网方案的撰写

小结

习题与实践

第9章局域网解决方案案例

9.1校园网解决方案案例

9.1.1校园网背景

9.1.2需求分析

9.1.3现有网络特征

9.1.4网络逻辑设计

9.1.5网络实施

9.2企业网解决方案案例

9.2.1企业网背景

9.2.2需求分析

9.2.3设计原则与技术目标分析

9.2.4网络设计

9.2.5网络实施

9.3基于等级保护的网络安全解决方案

9.3.1设计原则

9.3.2安全现状与需求分析

9.3.3方案总体设计

9.3.4基于标准的安全建设

9.4无线局域网解决方案

9.4.1无线局域网络背景

9.4.2需求分析

9.4.3技术目标分析

9.4.4网络设计

9.4.5网络实施

9.5云数据中心解决方案

9.5.1需求分析

9.5.2云数据中心规划设计方案

9.5.3云数据中心资源池设计

9.5.4云数据中心备份系统设计

9.5.5云管平台设计

9.5.6云安全设计

小结

习题与实践

第10章网络故障排除

10.1网络故障排除模型及方法

10.1.1Cisco网络故障排除7步法

10.1.2网络文档和记录

10.1.3网络性能基线

10.1.4网络故障排除方法

10.2故障排除工具

10.2.1常用网络命令

10.2.2常用故障排除工具

10.2.3利用协议分析仪排除故障示例

10.3交换以太网故障排除

10.3.1物理层故障排除

10.3.2交换机故障的排除

10.3.3路由协议故障的排除

10.3.4无线局域网故障的排除

10.4光纤网络故障排除

10.5虚拟机故障排除

10.6网络安全故障排除

小结

习题与实践

参考文献

 

 前言

随着网络技术的快速发展，云计算、数据存储、数据中心、软件定义网络等新型网络规划设计所需技术伴随而生，局域网技术和组网工程发生了新变化和新需求。为适应局域网技术的发展、真实网络设计和教学内容的需求，本书在第1版的基础上编写而成。为使教材保持原有风格，编者对增加的技术内容进行了筛选。

第1章局域网概述，增加了数据通信基础知识和局域网新技术的概念，主要包括虚拟化技术、软件定义网络SDN、数据中心、ICT、物联网和大数据。

第2章局域网的硬件系统，增加了调制解调器、VPN、磁盘阵列RAID、网络安全设备、SDN设备、数据中心设备，删除了交换机和路由器的基本配置的内容。

第3章局域网的软件系统，增加了非结构化数据库、虚拟化软件、网站集群管理系统、SDN、数据存储等。

第4章局域网技术，增加了网络可靠性技术、VXLAN技术，删除原4.3节第三层交换机，将STP内容调整到4.2节中。

第5章局域网环境设计，将综合布线系统更改为局域网环境设计，大幅度压缩综合布线系统知识，增加数据中心机房环境建设和环境建设案例。

第6章局域网服务器组网，将Windows Server 2003组网技术更改为局域网服务器组网。在服务器组网方面，通过Windows和Linux两大通用平台介绍服务组网步骤，增加Workstation和HyperV常见的虚拟化软件的安装和使用，删除活动目录相关知识。

第7章局域网安全与管理，增加上网行为管理技术、网络新技术安全、网络安全法。

第8章局域网规划与设计，增加存储规划设计、数据备份设计、网络可靠性设计、数据中心设计和虚拟化设计相关知识。

第9章局域网解决方案案例，增加基于等级保护方案、无线网络方案和云数据中心方案。

第10章网络故障排除，增加了光纤网络故障排除、虚拟机故障排除和网络安全故障排除知识。

编写第2版时保持了第1版的风格，并突出以下几个特点。

（1）
突出新技术、产品和解决方案。以校园网、企业网、无线网络、数据中心为案例，使读者对局域网组网的主流技术、主流产品、设计方法及解决方案有所掌握。

（2）
突出网络规划设计核心地位。以网络工程的生命周期引领局域网的需求分析、规划设计过程以及相关网络文档的编写。

（3）
突出局域网安全。及时跟进新技术安全，以基于等级保护的建设为例，给出局域网安全解决方案。

（4）
突出工程建设性和实用性。在云数据中心、无线网络建设、基于等级保护的网络安全建设方面为读者提供工程参考。

（5）
突出理论教学和实践能力。各章配有习题和实践题，对读者的理论知识和实践能力有所检验。

本书由中原工学院网络工程系课程组完成，改版得到河南省“网络工程专业教学团队”的项目资助。苗凤君统稿并参与第1章、第7章的编写；
夏冰统筹教学内容体系，参与第8章、第9章的编写，其中，第9章中的数据中心案例由董跃钧编写，无线网络案例由张俊宝编写；
董智勇参与编写第2章；
张茜参与编写第3章及第6章的部分内容；
许峰参与编写第1章及第5章的部分内容；
盛剑会参与第6章的编写；
董跃钧参与第4章的编写；
张俊宝参与编写第10章。郑秋生教授、潘磊副教授、裴斐高级实验师和杨华博士为本书的编写提供了基础性、建设性的意见，网络中心王桢高级工程师对其中的无线网络技术细节给予了技术支持和帮助，在此表示感谢。

由于编者水平所限，书中疏漏或不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

编者

2018年1月

 

 

 

第5章局域网环境设计
本章学习目标 了解结构化布线系统的概念和特点；  掌握结构化布线系统的结构；  掌握结构化布线系统的标准与设计等级；  掌握结构化布线系统的设计；  熟悉结构化布线系统的施工与验收；  掌握数据中心机房建设范围和原则；  掌握数据中心机房环境建设技术的设计；  了解数据中心机房的建设施工。建立局域网的环境平台是为网络工程奠定物理基础。环境平台的设计包括结构化布线系统设计、数据中心机房系统的设计等内容。随着信息系统的广泛铺开，大数据、云计算等技术的深入实施，各个行业及部门均开始建设大规模的数据中心机房，对数据的处理和存储进行集中管理，以提高稳定性并有效降低运行及维护成本。本章从系统设计者以及系统集成方法的角度介绍局域网环境设计的相关知识。5.1结构化布线系统概述结构化布线系统的对象是建筑物或楼宇内的传输网络，它包含建筑物内部和外部线路(网络线路、电话局线路)间的民用电缆及相关的设备连接措施。结构化布线系统是由许多部件组成的，主要有传输介质、线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、传输电子线路、电气保护设施等，并由这些部件来构造各种子系统。