网络工程拓扑图的绘制.docx
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网络工程拓扑图的绘制
第二单元设计与构建办公网络
某公司要搬迁了，新的公司场所是一个600多平米的一个大型开放式办公区域，在该区域内，有近百名员工要一起办公。
该公司决定委托我们在新的办公区域组建一个能够满足他们工作需要和未来发展的办公网络。
在本单元中，我们将从客户需求分析入手，着重学习绘制网络的拓扑图和施工图，一步步地来设计和构建这个办公网络。
任务一分析客户需求
任务描述
作为网络工程的设计和施工人员常抱怨用户需求不明确，需求常处于变更状态。
新的需求往往在施工阶段才被用户提出。
造成工程的完成日期不断的迟后。
一般的网络公司，往往只口头上注重用户需求。
但由于没有科学的管理方法，实际上他们描述的用户需求是杂乱无章的，只言片语的。
不能有效地和系统设计、施工保持同步，最后完成出来的网络和实际有很大的差异，导致客户不满。
有证据表明，在需求阶段修正错误的工作量，是在工程设计阶段修正错误的1/50；是在施工阶段修正错误的1/500。
当然这是对大型工程而言，对于不同的系统，随工程的复杂程度这个比率会有所不同。
用户的需求的增加具有渐进的、增量的特点。
随着需求分析人员和用户逐渐深入的交流，用户在不断地整理、规范自己的需求。
需求分析人员须牢记的是用户不可能一下子给出一个完整、清晰、规范的用户需求。
需求分析人员需从与用户的交流中，不断地挖掘，并加以整理，才能得到想要的需求。
自己动手
步骤一详细了解客户对网络功能的各种要求
在步骤一中，分析人员要详细询问客户公司对网络的需求，要了解公司需要多少台计算机、需要何种服务器、需要哪些网络服务等等。
让用户将所有的想法尽可能的阐述清楚，并把所有的要求罗列出来，不要遗漏。
这时候不应该害怕"勾引"起客户的潜在需求而增加设计开发的工作量，从而被今后客户无止境的变更拖入泥潭，直接明白地跟客户把问题和要求一条条地列出来，把条理、归纳、分析先都扔到一边去，将用户最原始、最完整的要求准确地记录下来就完成了第一步的工作。
通过交谈询问，得知客户的公司有近百名员工，其中基层员工86人，中级管理人员4名左右，高级管理人员1名。
公司的每一个人都配备一台计算机，其中，基层员工配备台式机，共享2台打印机，管理人员配备笔记本电脑，而管理人员都使用独立的复印打印设备。
公司内部之间能够互相访问。
步骤二详细分析客户需求，并帮助用户透过现象扩展需求
很多情况下客户并非专业人士，在他们滔滔不绝的描述中不能指望他们帮助我们整理出重点和技术难关，这需要我们去为客户进行分析、归纳和整理，尤其是客户谈的不多却又是技术上实现难度和强度很高的地方特别值得注意。
客户往往对需求的概念是非常模糊的，大多时候给出的需求都是笼统而且尺度难以控制的，这就要求业务人员在倾听了客户的详细说明以后，帮助客户进行整理和分析，同时预测客户在开发过程中变更及今后应用中可能进行修改升级的潜在需求。
根据客户的要求，分析人员得出如下结论：
整个网络系统采用星型拓扑结构，客户公司有基层员工有80多人，需要共享2台打印机。
将基层员工的计算机平分成两部分，每个部分约43余台用1台48口百兆交换机作为中心节点，打印机共享服务也需要两台打印服务器，打印服务器连接到两台48口百兆交换机上。
48口百兆交换机都连接到一台16口百兆交换机上，同时，公司管理人员的计算机也连接到这台16口百兆交换机上。
通过进一步对用户公司的了解，发现用户经常需要共享内部文件供员工们使用，多采用移动存储器或少部分计算机共享文件的方式。
此时需要建议用户采用架设文件服务器的方法来实现文件资源共享，以提高工作效率。
步骤三利用示意图或图表将用户的需求表现出来，总结网络工程所需设备和连接方法
需求分析无论文字上怎么样表述都还是抽象的，对客户而言理解毕竟是困难的，将基本确定的需求制作出示意图是最直观有效的。
制作示意图可以有很多种方式，用PowerPoint或Visio制作流程示意，用Html文档制作界面示意都是可行的，最简单利用画图和Word表格方式也完全可以，关键是利用示意图将客户的需求和即将开始设计的系统体现起来，在进行系统分析和程序开发之前，双方对今后要完成的产品就能够有直观的认识，换言之，就是在产品还没有真正进入开发阶段的时候，双方就对工作的结果达成统一的意见，这将大大地减轻需求变更所带来的困扰，同时客户更容易地参与到项目的开发过程，保证项目往正确的方向进行。
通过初步分析用户公司的基本情况和对网络的基本需求，总结出一个用户网络所需网络设备表
计算机（台）
91
文件服务器（台）
1
48口百兆交换机（台）
2
打印服务器（台）
2
16口百兆交换机（台）
1
表2-1
在网络工程中使用到的传输介质采用超五类双绞线。
这些网络互联设备的型号和价格随市场行情和产品技术变化较大，所以我们这里们不涉及具体的设备型号和价格。
步骤四和用户作最后的沟通，说明选择网络设备和连接方法的理由
在业务员与客户进行沟通和调查时撰写的需求分析，尽可能用自然的语言进行描述，虽然客户的水平和资历有所不同，但是最自然的描述能够使项目开发的各个成员都能清楚地理解需求含义，不至于在理解上产生偏差。
对客户而言，这样的模型描述最接近真实，容易参与修订，并能以此为测试和验收的依据。
例如，在有些工程分析中，用户往往只考虑工程造价，不能理解一个合格的网络要具有兼容性和扩展性。
例如，在本案中，整个公司不到100台计算机，采用的交换机的接口共有112个。
在用户提出疑问之前，我们一定要向用户说明，网络互联设备交换机的接口数的规律，多出的接口是为了出现接口损坏作备用，也是为了以后网络中增加计算机方便。
最后的沟通要保证用户对我们的分析无疑义、无异议。
步骤五建立需求变更日志，制作新版本的需求分析报告
尽管我们费了许多功夫在需求分析进行了最大可能的努力，但几乎可以肯定的是，这份需求分析在开发过程中一定会发生变化，也许是出自客户的遗漏，也可能是在开发过程中被激发出来的，这种变更有时是如此的频繁和琐碎，以至于往往不能将变更及时反馈到项目的各个角色中，那么做好需求变更日志就显得非常重要。
在需求分析后面附上变更日志，并将修改后的需求分析制作成新版本，保留每次更改过的版本，而不是覆盖，这样就比较容易地跟踪到需求变更过程中所带来的工作调整。
在新版本的需求分析中，将变更多部分用特殊方式表明出来，并在日志中记录变更多重的明细。
举一反三
某学校要组建学生机房，请同学们试着对学校即将建设的学生机房进行需求分析。
任务二绘制拓扑图
任务描述
在网络工程的建设中，在进行系统分析后应绘制拓扑图，用图示的方法来表示网络中各个设备的作用和之间的关系，如图2-1，清楚地表明网络中网络设备的种类和连接关系，为后面绘制施工图打下了很好的基础。
在这个任务中，我们将应用MicrosoftOfficeVisio2003软件绘制出该项网络工程方案的拓扑图。
图2-1网络工程拓扑图
小知识
MicrosoftOfficeVisio2003是微软公司一款商用和科技图表制作程序，使用具有专业外观的OfficeVisio2003图表，可以促进对系统和流程的了解，深入了解复杂信息并利用这些知识做出更好的业务决策。
使用OfficeVisio2003，可以通过多种图表，包括业务流程图、网络图、工作流图表、数据库模型和软件图表等直观地记录、设计和完全了解业务流程和系统的状态。
通过使用OfficeVisio2003将图表链接至基础数据，以提供更完整的画面，从而使图表更智能、更有用。
自己动手
步骤一启动OfficeVisio2003
单击开始——〉程序——〉Office2003——〉MicrosoftOfficeVisio2003，启动程序，如图2-2。
单击“基本网络图”
图2-2Visio2003启动界面
试一试
Visio2003的界面和Office2003其他常用软件相比，风格基本上是一样的，很多功能菜单的位置和使用方法与Word没什么不同。
只要你使用过Word，那么Visio2003的操作对你来说就是很容易的。
打开Visio2003，试一试吧！
步骤二选择“基本网络图”
选择“绘图类型”中的“网络”，会弹出相应的5个模版，绘制局域网拓扑图一般用到“基本网络图”模版就可以了。
单击“基本网络图”，打开窗口如图2-3。
图2-3基本网络图界面
在基本网络图界面布局中，最上面从上到下依次是标题栏、菜单栏、常用工具栏、格式工具栏、动作工具栏和绘图工具栏。
界面的左边是形状窗口，中间是绘图区，绘图区的四周是标尺。
步骤三添加并编辑网络元素
从布局左边的形状窗口中，根据系统分析的结果依次添加相应的网络元素。
先添加“计算机和显示器”模块中的“PC”形状，单击展开形状窗口中的“计算机和显示器”模块，单击选中“PC”形状并拖拽到绘图区，如图2-4
拖拽“PC”形状
图2-4
这时，当我们选中这个形状时，在他的周围会出现6个绿色的方块，如图2-5我们可以通过拖拽这些方块来调整形状的大小。
用相同的方法在刚才添加的“PC”形状下添加第二个“PC”形状。
然后单击展开“网络和外设”模块，添加“交换机”形状到这两个“PC”形状的右边。
通过拖拽这些控制柄来调整形状大小
图2-5
然后，单击“绘图”工具栏中的矩形工具，绘制矩形框住这三个形状，如图2-6。
这时的矩形把形状覆盖在下面，我们需要在矩形上单击右键弹出得快捷菜单中，选择“形状”，再选择“置于底层”，如图2-7，得到效果如图2-8。
矩形覆盖在pc和交换机的上面
图2-6
图2-7
图2-8添加形状图示
我们用这样的图形来表示43台计算机和连接他们的交换机，拓扑图不是施工图，不需要绘制上系统中所有的计算机和网络设备。
继续添加“网络和外设”模块中的服务器和打印机形状到绘图区中，如图2-9
图2-9
用相同的方法添加另外43台计算机的示意形状、连接的48口百兆交换机和共享的打印服务器。
如图2-10
图2-10
管理人员共配备5台笔记本电脑，他们都连接到一台16口百兆交换机上，同时架设的文件服务器也连接到这台交换机上，用刚才添加形状的方法来添加以上设备。
效果如图2-11。
图2-11
步骤四输入标识
在绘图区中添加完形状后，可以给每个形状输入标示文字以相互区别说明。
双击图形，可以将绘图区的显示比例变为100%，就可以输入文字了，如图2-12，
双击后，输入文字
图2-12
输入完后，在绘图区其他位置单击一下鼠标左键，就恢复到原来的显示比例了。
所有设备输入完后，如图2-13
图2-13
步骤四连接网络元素
根据系统分析的结果用绘图框中的直线连接绘图区中的网络元素，原则上，连线之间不要交叉，不要重叠，使元素之间的连线关系一目了然。
所有网络元素中心位置都有一个“X”，当用直线连接设备时，鼠标移到他上面后，就会变为活动红色，这是连接点，用直线将网络设备的连接点连接起来，如图2-14。
图2-14连线图
如果元素之间的连接关系明确并且在全局拓扑图中无法显示时，也可不用直线联结，只需将有联系的元素放在矩形框中即可。
如图2-15中，我们无法将40台计算机全部标示在拓扑图中，只用两台计算机和一台交换机框放在矩形框中来表示他们即可。
图2-15
连接好的效果如图2-16。
图2-16
步骤五对拓扑图进行美化
1．调整网络元素大小：
最后调整一下各个元素的位置，按住Ctrl+A，全部选中网络元素后，会出现绿色矩形框，调整大小。
2．组合多个图形：
按住Ctrl依次选中图形，然后单击形状下拉菜单——〉组合——〉组合，如图2-17。
组合后就可以整体移动了。
图2-17
2．添加标题和背景：
在形状窗口中，选择合适的背景和标题通过拖拽的方式添加到绘图区，双击注标题输入拓扑图标题，如图2-18
图2-18
图2-19
最后效果如图2-19完整的拓扑图
步骤六存盘
将文件另存为JPG格式就可以了，如图2-2-10。
OfficeVisio2003还可以把绘图另存为多种格式，也包括AutoCAD绘图dwg格式。
这样就为我们以后绘制施工图带来很大方便，具体内容我们以后再讲。
图2-10
提个醒
图1-2-9是网络拓扑图，只表明网络中各个设备间的关系，并不是设备摆放的实际位置。
举一反三
某公司要组建局域网，该公司在一层楼内，8个办公室，64台计算机，要求有Web、FTP、DNS、Email服务器，请利用OfficeVisio2003绘制出其拓扑图。
任务三绘制施工图
任务描述
拓扑图只是描述网络中各网络设备之间的连接关系，并不是设备实际摆放的位置。
在施工前，我们还要绘制出施工图，如图2-11。
施工图是按照一定比例真实描述网络中电气电信线路的敷设和设备的基本位置。
在这个任务中，我们依然应用OfficeVisio2003来绘制施工图。
图2-11
自己动手
步骤一测量场地
设计人员在绘制施工图前，必须测量场地的长、宽，包括门窗内墙的位置、长度。
测量工具一般使用总长度为50m的皮卷尺，测量精度精确到mm。
最后汇总成表格。
这是一个长方形的办公区域，经过测量，得到表格2-2，如下：
实测表
名称
长（mm）
宽（mm）
区域
20000
32400
墙A
20000
墙B
5800
墙B到南墙距离
3500
北墙到墙A开口的距离
8300
墙A开口距离
2700
墙C
4100
墙D
3000
表2-2
根据场地手绘一张草图，如图2-12，在草图中标明表格中名称中的内容。
图2-12
步骤二启动OfficeVisio2003
单击开始——〉程序——〉Office2003——〉MicrosoftOfficeVisio2003，启动程序，如图2-13。
我们绘制拓扑图时，在选择绘图类型时选择的是网络，而在绘制施工图时选择建筑设计图，再在模板中选择电气和电信规划,打开窗口如图2-14。
单击“视图”菜单——〉缩放——〉50%，将视图缩放从默认的20%变为50%，这样有利于防止绘制形状时发生重叠。
选择“电气和电信规划”
图2-13
图2-14
步骤三添加形状模块
我们进行绘制时，形状窗口中列出的内容往往不够，例如我们在绘制图时需要添加“隔间”和“网络和外设”形状模块。
单击菜单栏中的文件——〉形状——〉建筑设计图——〉隔间，如图2-15，这样就添加“隔间”形状模块到形状窗口了，同样方式添加“网络和外设”形状模块，如图2-16。
“隔间”形状模块
图2-15
“网络外设”形状模块
图2-16
添加后如图2-17。
步骤四绘制房间
在这一步中，我们根据步骤一中测量的数据和绘制的草图，在OfficeVisio2003中，绘制墙体、门窗。
单击“墙壁、外壳和结构”模块，如图图2-18。
在模块中，我们可以通过在“任务一”中学到的方法来添加“房间”形状。
“房间”形状
“隔间”和“网络外设”形状模块
图2-17
图2-18
在这个步骤中，把“房间”形状添加到视图中心位置，我们通过设置房间的属性来设置大小。
单击右键，在快捷菜单中，选择“属性”，如图2-19。
打开属性窗口，如图2-20，在这个窗口中，可以输入房间的长度和宽度的属性值，单位可以是米/m，也可以是毫米/mm。
调整位置，使它处在整个视图的中央。
图2-20
图2-19
调整后，如图2-21，当用户单击形状时，在状态栏就会出现相关的属性值。
单击形状后，状态栏出现相应的属性值
图2-21
步骤五绘制墙
绘制好房间之后，我们继续绘制房间的墙。
根据草图中墙的位置，按从东到西的顺序来绘制。
先绘制墙B，从“墙壁、外壳和结构”模块中，添加“墙”形状到视图中“房间”形状的中央。
当我们单击选中“墙”形状时，上面会出现形状长度标示，如图。
设置“墙”长度的方法有两种：
一、按住“墙”的一端拖拽，长度标示会随之变化；二、右击打开快捷菜单，单击属性，打开属性窗口，输入长度值，如图2-22。
图2-22
设置好墙的长度后，需要放置到正确的位置，这里我们需要应用“绘图工具形状”模块中的测量工具。
在这个模块中共有“水平测量”、“垂直测量”和“测量工具”，他们功能相同，分别用于测量水平距离、垂直距离和直线距离。
如图2-23
拖拽模块中的“垂直测量”形状到视图区，使形状下端和南墙内侧接触并出现红色控制柄，然后设置长度。
设置方法和设置“墙”长度的方法一样，通过直接拖拽一端或设置属性值。
打开属性窗口的方法是：
单击右键——〉形状——〉自定义属性。
如图2-24，输入实测表中“墙B到南墙距离”3500mm。
最后移动墙B到“垂直测量”形状上端，墙B的右端和东墙相连，得到效果如图2-25。
这样就绘制好墙了。
用同样的方法按照设计草图绘制其他的墙。
最终效果如图2-26
图2-23
测量工具用于测量直线距离。
图2-24
图2-25
图2-26
步骤六绘制门、开口
设置好所有的墙后，应该添加门和墙上的开口，如图2-27。
添加“墙壁、外壳和结构”形状模块中的“双门”和“门”到绘图区中，将其移动到草图中所标示的位置，如图2-28。
添加“门”形状
“开口”形状
图2-27
添加“双门”形状
图2-28
大家可能会发现，在草图中，我们的两个门都是向里/向右开，而直接添加的门恰恰相反，都是向外/向左。
这时我们需要对门进行调整。
单击选中门后，右键打开快捷菜单，如图2-29。
在菜单中，有“向左打开/向右打开”和“向里打开/向外打开”两个命令，现在需要将两个门设置为向里/向外，门A单击“向左打开/向右打开”和“向里打开/向外打开”两个命令，门B只单击“向里打开/向外打开”命令，如图2-30
图2-29
图2-30
接着绘制墙的开口，开口形状如图2-27，根据草图实测从北墙到A墙开口距离是8300mm。
先添加一个垂直测量，长度为8300mm,竖直移动到A墙边，一端接触北墙。
添加“开口”形状，设置长度为2700mm，竖直移动到垂直测量的下端的A墙，如图2-31
开口
图2-31
在设计好房间建筑布局后，为了防止在后面的操作中对建筑布局误操作，可以锁定我们设计好的图层。
在绘图区任意单击右键，选择视图，选择图层属性，如图2-32，打开窗口，如图2-33。
图2-32
图2-33
将“锁定”列中“敞开组件”“尺寸”“门”“墙”四项选中，这样，在绘图区中这四项就不会被误操作了。
步骤7绘制隔间
下面我们来绘制隔间，隔间是在施工图中计算机和网络设备真实的摆放位置。
展开“隔间”模块，“隔间”模块中所有的形状都是由多个小形状组合而成的，像桌子、椅子、计算机，甚至隔板都可以单独选中。
拖拽8个“平直工作台”形状到绘图区中，排成2列，如图2-34。
图2-34
选中其中一列，按住旋转180°，与另一列相对，移动到北墙边上，如图2-35
图2-35
调整视图显示比例为30%，这样可以缩小视图，便于整体绘制。
将这8个“隔间”形状全选，复制粘贴4次，让他们全部贴住北墙，调整他们的距离。
在添加3个“平直工具台”到A墙边，如图2-36
图2-36
复制所有绘制好的“平直工具台”形状到另一半，贴住南墙，如图2-37
图2-37
继续添加隔间形状“L工作台”到右边区域，首先调整视图显示比例为50%，添加4个“L工作台”形状，中间两个俩俩相对，最上面和最下面的形状和中间的形状间隔1.2M，最上面的“L工作台”距离北墙1.8M，排列贴在西墙，如图2-38
图2-38
这4个“L工具台”隔间是4名中级管理人员的办公区域。
下面我们要绘制高级管理人员的办公区，调整视图显示比例为100%，拖拽“立方工作台”形状到右下角的房间，如图2-39
图2-39
在前面我们讲过，一个形状是有很多小的形状组成的。
现在我们对这个“立方工作台”形状进行修改，先单击“立方工作台”形状，这时整个形状都被选中，再单击形状中的小形状，例如，左边的小工作台，如图2-40
图2-40
然后按Delete键删除，效果如图2-41
图2-41
用同样的方法依次单击并删除桌子上的两个小书架、左右两个隔板和小椅子，效果如图2-42
图2-42
调整形状位置和大小，向下移动稍许距离，单击选中大椅子，复制粘贴两次，调整他们到桌子前面，如图2-43
图2-43
整体显示效果如图2-44。
图2-44
步骤8绘制网络设备和办公设备
接下来，我们要添加网络设备和办公设备。
根据任务一绘制的拓扑图，每43台计算机需要连接一台48口百兆交换机，同时，还有一台打印服务器也连接到48口百兆交换机上。
我们单击展开“网络和外设”模块，依次添加交换机、服务器和打印机形状到指定位置，用直线将他们相连，将直线颜色设置为红色，如图2-45
图2-45
用同样的方法在下面也添加48口百兆交换机、打印服务器。
最右边的小房间是设备间，网络系统中的文件服务器、16口百兆交换机、机柜以及复印机都放置在设备间里。
依次添加网络设备和办公设备到设备间，并用直线相联，颜色设为红色，如图2-46
图2-46
步骤9绘制电气线路
在施工图中，网络线路和电气线路基本上路由方向是一样的。
这一步要求线路走向和线路长度在施工图中都标示出来，我们这里用的“电气和电信”模块“电线连接线”来绘制线路，单击展开“电气和电信”模块，拖拽“电线连接线”到绘图区空白处，单击右键，单击“直角连接线”，这样“电线连接线”在任何弯曲的地方就会自动变为直角，再次单击右键，选择属性，如图2-47。
在属性窗口中，电线类型下拉列表选择双线，如图2-48，单击确定。
同时将线条颜色设置为红色，效果如图2-49。
图2-47
图2-48
图2-49
如果一个形状经过设置后经常要用到，例如我们这里的“电线连接线”，变化后的形状和默认的形状有很大不同，而且后边要多次用到这个形状，如果我们每次都添加默认的形状，然后更改设置，会很费时费力。
我们可以将设置好的“电线连接线”形状设为自定义的形状。
单击“文件”菜单，选择“形状”，选择“新建模具”，如图2-50
图2-50
在形状窗口中，会出现一个新的模块“模具1”，然后从绘图区中将设置好的“电线连接线”形状拖拽到“模具1”模块下，会弹出一个对话框，如图2-51
图2-51
单击“是”，就把“电线连接线”形状添加到“模块1”下了，名称默认为“自控形状.0”如图2-52
图2-52
将绘图区中的“电线连接线”形状移动到图示位置，按照实地测量的数据，进行布线，如图2-53
图2-53
后面需要添加的“电线连接线”形状，可以从“模具1”模块中拖拽“自控形状.0”形状到绘图区，布线完成后，效果如图2-54
图2-54
图中红色的电线连接线标示房间电气和电信线路。
其中，每个“平直工作台”形状长度为2m，每个工作台都有一个电气插座和网络信息插座。
步骤10测量线路长度
布线完成后，我们需要用“绘图工具形状”模块中的测量工具来标示电气和电信线路。
以A墙和北墙、A墙和南墙、西墙和南墙的交点为测量起始点，分别测量交点到每组工作台的距离，用测量工具标示出来，如图2-55
图2-55
标示完成后，效果如图2-56
图2-56
根
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