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网络综合布线教学实验大纲

《网络综合布线》课程教学大纲

课程名称:

网络综合布线课程类别:

专业课

适用专业:

计算机科学与技术,网络工程等考核方式:

笔试+实验

学时:

64学时,其中实验学时:

32学时(仅供参考)

一、课程教学目的

网络综合布线是一门面向实践的理论与技术课程。

网络综合布线是根据用户组网需求,综合应用计算机科学和管理科学中相关理论、方法和技术,对网络系统结构、功能和应用等进行分析,优选各种技术和产品,整合用户原有资源,提出系统性组合的解决方案;并按照方案对系统性组合的各个部件或子系统进行综合组织,使之成为一个经济、高效和整体化的网络系统。

因此,通过课程学习,使学生在网络设计方法、综合布线设计、数据中心机房设计,高速局域网与系统集成,园区网路由与系统集成,WLAN及有线无线一体化,服务器技术与系统集成,IPv6技术与系统集成,政务云计算技术及应用,网络安全技术及应用,网络测试与维护等内容等方面,有一个整体认识和理解,能够按照用户网络需求和设计方法,撰写中小型网络系统技术解决方案,并按照方案实施设备安装、调试,将网络中的多种软、硬件集成为整体系统。

二、课程教学要求

网络综合布线课程教学要求是培养学生网络综合布线的能力。

具体体现为以下三个方面的能力发展。

1.知识与技能

(1)理解网络综合布线的概念与特征,了解现代网络技术发展趋势。

(2)能够依据网络组建需求,综合网络工程与系统集成的理论和方法,对网络系统结构、要素、功能和应用等进行分析,以达到最优规划、最优设计、最优实施和最优管理的目的。

(3)能熟练地操作并应用网络布线技术、数据中心技术、高速局域网技术、IPv4/IPv6路由技术、服务器技术、网络安全技术,云计算技术完成满足用户需求的网络设备集成、技术集成及应用集成工程。

初步形成网络综合布线的能力,能适应现代网络技术及系统集成的演进变化。

2.过程与方法

(1)能从日常网络生活与学习中,发现利用网络技术解决问题的可行性,能通过问题分析确定网络技术需求。

(2)能根据任务的要求,确定所需网络技术的类型和解决问题的方法,能评价网络技术解决方案的科学性、合理性,实用性、好用性与够用性。

(3)能根据用户需求,选择合适的方法与技术,整合原有的网络资源,进行有效的网络技术升级和完善系统。

(4)能初步运用网络管理与维护技术,通过有计划的、规范的网络管理与维护,解决网络运维中的常见问题。

(5)能采用适当的工具和方式呈现技术方案、发表观点、交流思想、开展合作。

能对网络设计、组建、管理及维护的过程和结果进行评价,归纳合理的建议和意见,形成解决问题的方法及技术路线。

3.情感态度与价值观

(1)体验现代网络技术蕴含的文化内涵,形成和保持对现代网络技术的求知欲,养成积极主动地学习和使用现代网络技术、参与网络设计、组建、管理及维护的态度。

(2)能辩证地认识现代网络技术对社会发展、科技进步和日常生活学习的影响。

能理解并遵守与网络活动相关的伦理道德与法律法规,负责任地、安全地、健康地使用现代网络技术。

三、先修课程

本课程是一门网络工程实践课程,需要有一定的计算机网络基础和电工技术基础。

其前导课程主要有:

电子技术(电工、模拟、数字),计算机原理、计算机网络基础等课程。

四、课程教学重点和难点

1.课程教学重点

综合布线设计,数据中心机房设计。

交换机VLAN与路由、校园网系统集成部署。

静态路由与OSFP动态路由协议配置与应用,虚拟路由冗余协议配置与应用,VRRP+MSTP的配置与应用,策略路由配置及应用。

WLAN组建及有线无线一体化部署。

WindowsServer2008的集群设置。

IPv6路由配置,IPv4/IPv6校园网系统集成部署。

网络准入准出控制,Web服务器安全设置,基于ACL与NAT的网络安全设置。

政务混合云计算解决方案,服务器与存储虚拟化,计算池、存储池及网络池部署。

网络性能改善措施,网络故障检测与排除,以及网络运行维护管理等。

2.课程教学难点

数据中心机房节能设计,校园网系统集成部署,静态路由与OSFP协议应用,虚拟路由冗余协议应用,VRRP+MSTP的应用,策略路由配置及应用,WindowsServer2008的集群设置,网络准入准出控制,,基于ACL与NAT的网络安全设置,混合云中的服务器与存储虚拟化,计算池、存储池及网络池部署等。

五、课程教学方法与教学手段

·采用“课堂+网络”的混合式教学方法。

讲课采用PPT讲稿,课后辅导学习,采用该课程的教学资源网(精品课程网站)。

·网址:

http:

//202.207.160.42/jpkc/jpk_yangw/index.htm

六、课程教学内容

第1章绪论

1.教学内容

本章简单介绍网络工程设计的概念,系统集成的定义、发展和层面。

按照系统集成基本知识要求,重点介绍OSI模型、TCP/IP协议栈,网络拓扑结构,IP相关知识,网络工程需求分析方法和网络工程设计方法。

通过本章学习,达到以下目标。

(1)了解系统集成的发展和层面,理解网络工程设计和系统集成的概念。

掌握网络系统结构与协议的基本知识,会使用OSI与TCP/IP对比,分析实际网络体系结构。

(2)熟悉IPv4地址结构,掌握IPv4子网地址划分与地址分配方法。

理解域名解析系统的功能及工作过程。

了解网络工程需求分析方法和步骤,以及网络工程设计方法。

(3)识别网络物理结构与逻辑结构。

亲历网络需求分析的过程,获得网络工程设计的感性认识。

能按照用户网络需求和网络设计方法,撰写简单的网络工程需求任务书。

2.重、难点提示

(1)网络工程设计和系统集成概念(重点)。

网络系统结构与协议的基本知识,会使用OSI与TCP/IP对比,分析实际网络体系结构(重点)。

(2)IPv4子网地址划分与地址分配方法(重点、难点),域名系统表示与域名解析方法(重点)。

系统集成体系结构和系统集成步骤(重点)。

(3)网络需求调查文档的编写内容,网络工程方案设计内容(重点)。

局域网拓扑结构设计、网络层次划分(重点),网络安全部署要点(重点)。

第2章综合布线与机房工程

1.教学内容

本章简单介绍综合布线技术标准。

重点介绍综合布线系统设计与安装,综合布线的保护技术与布线测试标准及方法。

通过案例,说明数据中心机房设计标准、机房布线、机房供配电、机房节能及接地保护方法。

通过本章学习,达到以下学习目标。

(1)了解EIA/TIA-568A商业建筑物通信布线标准,ISO/IEC11801标准,我国综合布线系统工程设计规范GB50311—2007。

基本掌握主干电缆和光缆、水平线缆和工作区线缆敷设技术要求,会制作UTP直通线、交叉线。

(2)了解综合布线系统的基本构成。

理解工作区子系统,水平子系统,垂直子系统,设备间子系统,管理子系统,建筑群子系统,机房布线,非屏蔽、屏蔽双绞线安装及技术要求。

能够按照用户需求,设计中小型综合布线系统技术方案。

(3)了解双绞线测试内容与标准,光缆系统的测试与标准,UTP五类线测试不合格的原因,以及工程测试文档报告。

基本掌握UTP五类线测试方法。

(4)了解机房TIA-942标准。

熟悉机房布线、供配电、节能及接地保护方法,能够按照用户需求,设计中小型数据中心机房解决方案。

2.重、难点提示

(1)网络需求调查文档的编写内容,网络工程方案设计内容(重点)。

局域网拓扑结构设计、网络层次划分、服务器部署策略(重点),网络安全部署要点(重、难点)。

(1)EIA/TIA-568A/568B标准,ISO/IEC11801标准,我国综合布线系统工程设计规范GB50311-2007(重点)。

主干电缆和光缆、水平线缆和工作区线缆敷设技术要求,会制作UTP直通线、交叉线(重点)。

(2)综合布线系统的基本构成,综合布线设施安装技术要求(重点)。

能够按照用户需求,设计中小型综合布线系统技术方案(重、难点)。

(3)双绞线测试内容与标准,光缆系统的测试与标准,UTP五类线测试方法,UTP五类线测试不合格的原因(重点)。

(4)机房TIA-942标准,机房布线、供配电、节能(难点)及接地保护方法(重点),能够按照用户需求,设计中小型数据中心机房解决方案(重、难点)。

第3章高速局域网与系统集成

1.教学内容

本章简要介绍以太网的发展过程,以太网的通信原理,集线器、收发器及网卡的功能与使用。

重点介绍了1Gbit/s,10Gbit/s高速以太网技术,交换机的基本配置与使用,交换机的VLAN配置与路由,以及交换机的性能与连接技术。

通过校园网案例,说明了需求分析、网络整体架构与主要设备的安装调试过程。

通过本章学习,应达到以下目标。

(1)了解以太网的发展过程,理解以太网的通信原理、交换机的原理。

了解10Gbit/s以太网技术、理解多层交换技术、VLAN间的信息传递,以及交换机的性能与连接技术。

(2)基本掌握IEEE802.3规范与介质标准、以太网卡的功能结构、100Mbit/s/,1Gbit/s技术、VLAN虚拟局域网的设计。

掌握以太网卡的安装与调试、交换机的安装与调试。

(3)基本掌握交换机的连接技术、基于802.1q协议的多层网络交换技术。

掌握交换机配置VLAN,不同VALN之间的路由配置技术。

(4)熟悉高速局域网技术与主流产品,能够依据用户组网需求,设计整体解决方案。

2.重、难点提示

(1)以太网的通信原理、交换机的原理(重点)。

多层交换技术、VLAN间的信息传递,交换机的性能与连接技术(重点)。

(2)IEEE802.3规范与介质标准、以太网卡的功能结构、100Mbit/s/,1Gbit/s技术(重点)。

VLAN虚拟局域网的设计,交换机的安装与调试(重点)。

(3)交换机的连接技术、基于802.1q协议的多层网络交换技术(重点)。

交换机配置VLAN,不同VALN之间的路由配置技术(重、难点)。

(4)熟悉高速局域网技术与主流产品,能够依据用户组网需求,设计整体解决方案(重、难点)。

第4章园区网路由与系统集成

1.教学内容

本章简要介绍了路由器的组成、路由协议、路由器的安装与配置准备等基本知识。

重点介绍了静态路由协议的配置与应用,OSFP动态路由协议的配置与应用,多生成树协议与多生成树域,虚拟路由冗余协议与应用,园区网VRRP+MSTP的配置,策略路由配置及在校园网双出口中的应用。

通过本章学习,达到以下目标。

(1)了解边界路由器和路由交换机的作用。

理解路由器的组成、路由协议、路由器的安装与配置准备等基本知识。

(2)掌握静态路由协议配置,OSFP动态路由协议的配置与应用。

能够在大中型局域网互连中,熟练使用路由器和路由交换机组网。

(3)熟悉多生成树协议、多生成树域和虚拟路由冗余协议,以及策略路由应用。

基本掌握园区网VRRP+MSTP的配置,源IP地址策略路由配置,会在VLAN接口应用策略路由。

2.重、难点提示

(1)路由器的组成、路由协议、路由器的安装与配置准备等基本知识(重点)。

(2)静态路由协议配置(重点),OSFP动态路由协议的配置(重点、难点)。

能够在大中型局域网互连中,熟练使用路由器和路由交换机组网(重点、难点)。

(3)多生成树协议、多生成树域,虚拟路由冗余协议,策略路由(难点)。

园区网VRRP+MSTP的配置,源IP地址策略路由配置,会在VLAN接口应用策略路由(难点)。

第5章无线局域网及有线无线一体化

1.教学内容

本章简要介绍了无线局域网标准与技术发展,重点介绍了无线局域网组成与通信技术。

从无线漫游、MAC层优化、双频多模物理层优化,以及智能无线技术等方面讨论了无线局域网性能改善的方法与技术。

提供了一个有线无线一体化校园网设计案例。

通过本章学习,达到以下目标。

(1)了解无线局域网发展过程,理解无线局域网标准。

基本熟悉无线局域网组建与通信技术,会设计简单的无线局域网技术方案。

(2)理解无线局域网性能改善的方法与技术,包括基于IP移动的无线漫游、MAC层优化、双频多模物理层优化,以及智能无线技术。

(3)理解5.4节案例内容,能够按照用户组建无线局域网的需求,采用先进技术(如智能无线技术)设计无线局域网解决方案。

2.重、难点提示

(1)无线局域网标准(重点),无线局域网组建与通信技术(重点),会设计简单的无线局域网技术方案(重点)。

(2)基于IP移动的无线漫游(重点)、MAC层优化、双频多模物理层优化(难点),智能无线技术(难点)。

能够按照用户组建无线局域网的需求,采用先进技术设计无线局域网解决方案(重点、难点)。

第6章服务器技术与系统集成

1.教学内容

本章简要介绍服务器功能与分类,服务器结构与技术。

按照服务器基本配置与管理的技术要求,重点叙述WindowsServer2008的安装、基本配置与管理,DNS配置和Web服务器配置,服务器集群与数据保护技术方案。

通过本章学习,达到以下目标。

(1)了解服务器的概念、功能与分类。

理解基于CISC和RISC处理器的服务器,对称多路处理器技术,ECC内存技术,SCSI宽带高性能存储技术。

(2)掌握WindowsServer2008安装与配置,DNS服务器安装与配置,Web站点安装与配置。

能够按照用户信息资源系统需求,选择与配置PC服务器及操作系统。

(3)了解服务器集群知识,理解集群工作模式与原理,基本掌握WindowsServer2008的集群设置与数据保护。

能够按照用户集群需求,设计服务器集群技术方案。

2.重、难点提示

(1)服务器的功能与分类(重点)。

CISC和RISC处理器(难点),对称多路处理器技术,ECC内存技术,SCSI宽带高性能存储技术(重点)。

(2)WindowsServer2008安装与配置,DNS服务器安装与配置,Web站点安装与配置(重点)。

能够按照用户信息资源系统需求,选择与配置PC服务器及操作系统(重点)。

(3)服务器集群、集群工作模式与原理(重点)。

WindowsServer2008的集群设置与数据保护(难点)。

能够按照用户集群需求,设计服务器集群技术方案(重、难点)。

第7章IPv6技术与系统集成

1.教学内容

本章简要IPv6地址表示、配置、域名解析和安全特性。

通过案例,重点介绍Windows的IPv6地址设置,IPv6局域网路由配置,以及IPv4/IPv6校园网系统集成技术路线。

通过本章学习,达到以下目标。

(1)了解IPv6地址表示、地址配置、服务质量、域名解析及安全特性。

(2)熟悉Windows的IPv6地址设置,熟悉使用路由设备组成IPv6实验网的过程,基本掌握IPv6静态路由配置和动态路由OSPFv3配置。

(3)了解IPv4/IPv6双栈校园网技术路线,基本掌握双栈网络路由配置方法。

2.重、难点提示

(1)IPv6地址表示、地址配置、域名解析及安全特性(重点)。

(2)Windows的IPv6地址设置,使用路由设备组成IPv6实验网(重点),IPv6静态路由配置和动态路由OSPFv3配置(难点)。

(3)IPv4/IPv6双栈校园网技术路线,双栈网络路由配置方法(重、难点)。

第8章网络安全技术与应用

1.教学内容

本章简要介绍了网络安全威胁与安全技术措施。

重点介绍了网络准入与准出控制技术及应用,WindowsServer2008的安全配置,以及Web服务器的安全配置。

通过案例,讨论了网络边界安全技术、路由器的标准/扩展访问列表设置,以及路由器作为防火墙的应用。

通过本章学习,达到以下目标。

(1)了解网络安全面临的问题,解决问题的技术与方法。

识别802.1x+Radius及其他的网络准入/准出控制技术的差异,熟悉防止IP地址盗用方法。

能够按照网络准入/准出控制需求,设计网络准入/准出控制技术方案。

(2)熟悉WindowsServer2008的安全功能,会安装与配置WindowsServer2008操作系统的安全机制(知识与技能重点)。

理解IIS的安全机制,熟悉Web服务器安全设置方法,能够充分运用WindowsServer2008的安全机制,设置Web服务器的安全。

(3)识别防火墙、路由器在网络边界安全中的作用,理解建立网络DMZ的方法。

会使用路由器的标准、扩展访问控制列表,建立网络边界安全规则及保护内网服务器的安全。

能够根据中小型网络安全的需求,设计中小型网络安全技术方案。

2.重、难点提示

(1)网络安全威胁,安全技术措施(重点)。

802.1x协议及工作机制,会使用防IP盗用技术保护IP地址安全(重点)。

(2)安装与配置WindowsServer2008操作系统(重点)。

IIS的安全机制(重点),Web服务器安全设置方法(重点),运用WindowsServer2008的安全机制设置Web服务器的安全(重点)。

(3)网络边界安全技术,路由器+防火墙保护网络边界的方法(重点)。

会使用访问控制列表建立防火墙,会使用NAT协议保护内网的安全(重、难点)。

(4)能够按照用户网络安全需求,设计网络基本安全技术方案(重、难点)。

第9章政务云计算技术与应用

1.教学内容

本章概要介绍了电子政务云基础知识。

以某市电子政务为例,重点介绍了政务混合云网络、资源虚拟化方法与估算、混合云数据中心整体架构及安全管控、政务混合云业务互访机制,以及建立安全可信电子政务网站的技术路线。

通过本章学习,达到以下目标。

(1)了解电子政务云类别与总体架构,理解政务混合云功能、技术及PKI知识。

基本掌握电子政务混合云方案设计内容,以及电子政务信息系统设计内容。

(2)了解政务混合云虚拟化技术(VMware,IRF2)原理,理解MPLSVPN原理及业务逻辑隔离方法。

会使用VMware与IRF2技术,按照电子政务混合云建设需求,设计中小型电子政务混合云计算解决方案。

(3)熟悉网络安全通信协议,会使用WindowsServer2008建构安全可信Web网站。

2.重、难点提示

(1)电子政务云类别与总体架构,以及混合云功能(重点)。

电子政务混合云方案设计内容(重点、难点)。

(2)混合云虚拟化技术(VMware,IRF2)原理(重点),MPLSVPN原理及业务逻辑隔离方法(重点、难点)。

使用VMware与IRF2技术,按照电子政务混合云建设需求,设计中小型电子政务混合云计算解决方案(重点、难点)。

(3)使用WindowsServer2008建构安全可信Web网站(重点、难点)。

第10章园区网运维管理

1.教学内容

本章从网络运维视角,分析了网络性能及指标,提出了性能改善措施。

按照故障管理要求,叙述了常见网络故障检测技术与排除方法。

简要说明了网络性能和安全性评估方法。

通过本章学习,达到以下目标。

(1)了解网络性能概念、标准,测试目的、类型以及与测试相关配置;了解网络性能改进技术。

理解性能测试方法;理解调整和优化服务器内存,操作系统组件优化方法。

基本掌握网络吞吐率测试和可靠性测试方法。

(2)了解网络故障管理内容与途径,掌握网络连通性故障、接口故障、路由故障检测与排除方法,以及网络整体状态统计方法。

能够使用SnifferPro诊断网络,利用网络日志排除故障。

(3)了解网络评估的作用,能够按照网络评估原则、内容和流程,对网络性能和安全性评估,提出整改技术措施。

2.重、难点提示

(1)网络性能概念、标准,测试目的、类型以及与测试相关配置,网络性能改进技术,性能测试方法(重点)。

网络吞吐率测试和可靠性测试方法(重、难点)。

(2)网络故障管理内容与途径,网络连通性故障、接口故障、路由故障检测与排除方法,网络整体状态统计方法(重点)。

能够使用SnifferPro诊断网络,利用网络日志排除故障(重、难点)。

(3)能够按照网络评估原则、内容和流程,对网络性能和安全性评估,提出整改技术措施(重、难点)。

七、实验教学内容

实验项目

(一):

UTPRJ-45头的制作(2学时)

(1)项目类别:

必做■选做□

(2)项目性质:

演示性□验证性■设计性□综合性□

(3)项目主要目的要求

·实验目的。

了解T568A/568B标准,会制作平行跳线、交叉跳线。

·实验内容。

按照EIA/TIA-568A商业建筑物通信布线标准,参考图3.3和表3.5制作568A/B标准的平行跳线1条、交叉跳线1条。

利用UTP通断测试仪,测量制作好的条线。

·实验步骤.①制作平行跳线、交叉跳线,利用UTP通断测试仪跳线。

②写出实验报告。

(4)主要仪器

按小组配备UTPRJ-45头的制作工具若干把,2mUTP五类双绞线若干条,RJ-45头若干个,UTP通断测试仪若干个。

实验项目

(二):

集线器和交换机的性能测试(2学时)

(1)项目类别:

必做■选做□

(2)项目性质:

演示性□验证性■设计性□综合性□

(3)项目主要目的要求

·实训目的。

了解交换机的工作原理与工作模式,会运用交换机组建交换式网络。

·实训内容。

安装与配置PC(WindowsXP/7)网卡,将PC分别与集线器和交换机端口连接;利用网络邻居,在两台PC之间传输大量的文件,观测集线器和交换机的工作(冲突)指示灯的变化状态。

·实训步骤。

①按照实训内容,进行网络组建实训;②写出实训报告。

(4)主要仪器

安装与配置好的PC(WindowsXP/7)2~4台;制作好的UTP网络连接线(双端均有RJ-45头)若干条,交换机1~2台(RG-S2328G),普通集线器1~2台。

实验项目(三):

VLAN设计与局域网组建(2学时)

(1)项目类别:

必做■选做□

(2)项目性质:

演示性□验证性□设计性□综合性■

(3)项目主要目的要求

·实训目的。

了解基于VLAN的局域网组建的技术和方法,会运用交换机(二层、三层交换机)组建多层交换网络。

·实训内容。

安装与配置WindowsXP网卡,将PC与二层交换机端口连接;安装与配置二层交换机的VLAN,将二层交换机连接PC的端口设置VLANID;安装与配置三层交换机的VLAN,将三层交换机与二层交换机连接,分别在相连交换机的端口设置VTP干道协议802.1q,并将端口设置为Trunk模式。

在PC用ping命令测试VLAN间的连通性。

·实训步骤。

参考第3章中的图3.27、图3.28、图3.31、图3.32命令操作示例,进行网络组建实训,写出实训报告。

步骤如下:

①按照拓扑图,用UTP线缆连接交换机;将PC机的串口(如COM1)和交换机Console口采用反转线(两端RJ-45接头线序相反)连接。

②交换机基本配置,包括主机名、密码、以太网接口、管理地址及保存配置。

③安装与配置三层交换机的VLAN,三层交换机VLAN间路由的配置。

④安装与配置二层交换机的VLAN,将二层交换机连接PC机的端口设置VLANID。

⑤三层交换机与二层交换机连接,分别在相连交换机的端口设置VTP干道协议802.1Q,并将端口设置为trunk模式。

⑥在PC用ping命令测试VLAN间的连通性。

(4)主要仪器

安装与配置好的PC(WindowsXP)2~4台,制作好的UTP网络连接线(双端均有RJ-45头)若干条,Cisco或锐捷二层交换机2~4台(RG-S2328G),Cisco或锐捷三层交换机1台(RG-S3760E-24)。

可按照图3.25所示网络拓扑组网。

实验项目(四):

IPv4静态与缺省路由配置与应用(4学时)

(1)项目类别:

必做■选做□

(2)项目性质:

演示性□验证性■设计性□综合性□

(3)项目主要目的要求

·实训目的。

熟悉IPv4静态路由协议的作用及使用范围,会

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