自顶向下网络设计（第3版）

《自顶向下网络设计（第3版）》是一本实用且全面的网络设计指南，它可以指导读者设计出一个安全、可靠且可扩展的企业网络。《自顶向下网络设计（第3版）》使用自顶向下的方法，帮助读者首先聚焦于应用和用户需求，然后再为实施网络来选择设备、布线和其他技术。
《自顶向下网络设计（第3版）》全面审视了企业网络设计以及企业网络中的不同模块。通过使用图示和真实案例，《自顶向下网络设计（第3版）》讲解了园区网络设计、无线网络、远程接入和广域网连通性等知识。读者将学到如何分析商业需求和技术需求，并根据分析结果来选择相应的拓扑和技术。由于网络用户拥有越来越强的移动性，因此《自顶向下网络设计（第3版）》对网络安全性进行了重点讲述。通过《自顶向下网络设计（第3版）》，读者还能够了解影响网络性能的各个因素，并能够设计出随流量负载增加而扩展的可靠网络。
《自顶向下网络设计（第3版）》新增并扩展了无线网络、VPN、网络安全、网络冗余性、模块化网络设计、JPv4和IPv6的动态寻址、以太网可扩展性选项（包括10Gbit／s以太网、城域以太网和长距离以太网），以及承载语音／数据流量的网络等相关内容。除此之外，读者还将学到如何设计出符合CiscoSAFE安全参考架构的网络，使其能够支持实时视频、协同计算和社交网络工具。
Priscilla Oppenheimer自从1980年在密歇根大学获得信息科学硕士学位后。就投身于数据通信和网络系统的开发。在以软件开发人员身份工作数年之后。她成为技术指导讲师和培训开发师，并教授过3000余名来自世界500强企业的网络工程师。她曾先后供职于苹果公司、NetworkGerleraI和思科公司，这些工作经历使她有机会开发一套实用的方法来进行企业网络设计。Priscilla在世界各地讲授网络设计、配置和排错课程。这使得她可以去实践她在网络咨询业务中的观点。

《自顶向下网络设计（第3版）》是围绕自顶向下网络设计步骤编写的，提供给网络设计者一种系统的结构化网络设计方法。《自顶向下网络设计（第3版）》分为4个部分，即客户需求和目标、逻辑网络设计、物理网络设计，以及网络测试、优化和文档编写。4个部分分别对应着网络设计的各个重要阶段，每个阶段都提供给读者详细的设计指导原则，内容涵盖网络设计的方方面面。《自顶向下网络设计（第3版）》从用户商业和技术目标的分析入手，从而制定出相应的网络流量、负载和QoS需求，进而开发网络的逻辑拓扑结构，然后进入地址规划、协议选择、网络安全和网络管理实施策略制定，最后是对网络设备的选型建议以及网络实施、测试和文档编写。《自顶向下网络设计（第3版）》每章以复习题和设计环境作为一章的总结和回顾，理论与实践相结合，从而让读者更好地理解和掌握自顶向下网络设计的思想。
《自顶向下网络设计（第3版）》适合Cisco代理商、网络运营商、其他网络设备商的网络部署人员、售后技术支持人员阅读；网络维护人员，以及网络技术爱好者也可以从本书中获益。

第1部分 辨明客户的需求和目标
第1章 分析商业目标和制约
1.1 采用自顶向下的网络设计方法
1.1.1 使用结构化网络设计方法
1.1.2 系统开发生命周期
1.1.3 规划设计实现操作优化(PDIOO)的网络生命周期
1.2 分析商业目标
1.2.1 与你的客户一同工作
1.2.2 企业网络中的变化
1.2.3 典型网络设计的商业目标
1.2.4 了解网络设计项目的范围
1.2.5 了解客户的网络应用
1.3 分析商业制约
1.3.1 政治和政策
1.3.2 预算与员工制约
1.3.3 项目时间进度表
1.4 商业目标检查表
1.5 小结
1.6 复习题
1.7 设计环境


第2章 分析技术目标与折衷措施
2.1 可扩展性
2.1.1 扩展规划
2.1.2 访问数据扩展
2.1.3 可扩展性制约
2.2 可用性
2.2.1 灾难恢复
2.2.2 指定可用性要求
2.3 网络性能
2.3.1 网络性能的定义
2.3.2 最优网络利用率
2.3.3 吞吐量
2.3.4 精确度
2.3.5 效率
2.3.6 延迟和延迟变量
2.3.7 响应时间
2.4 安全性
2.4.1 网络资产鉴定
2.4.2 安全性威胁分析
2.4.3 制定安全性要求
2.5 可管理性
2.6 可用性
2.7 适应性
2.8 可购买性
2.9 网络设计折衷方案
2.10 技术目标检查表
2.11 小结
2.12 复习题
2.13 设计环境


第3章 现有互连网络的特征分类
3.1 网络基础设施的特征分类
3.1.1 绘制网络结构图
3.1.2 网络编址和命名的特征分类
3.1.3 布线与介质的特征分类
3.1.4 检查建筑结构及环境制约
3.2 检查现有互连网络的健康状况
3.2.1 制定网络性能基线
3.2.2 分析网络可用性
3.2.3 分析网络的利用率
3.2.4 分析网络精确度
3.2.5 分析网络效率
3.2.6 分析延迟和响应时间
3.2.7 检查主要路由器、交换机和防火墙的状态
3.3 网络健康检查表
3.4 小结
3.5 复习题
3.6 动手项目
3.7 设计环境


第4章 网络流量的特征分类
4.1 数据流的特征分类
4.1.1 识别主要数据流的源和存储
4.1.2 记录现有网络的通信流量
4.1.3 新网络应用的流量类型特征分类
4.1.4 记录新的和现有的网络应用通信流量
4.2 流量负载的特征分类
4.2.1 计算理论流量负载
4.2.2 记录应用程序使用模式
4.2.3 精确估计应用程序产生的流量负载
4.2.4 估计由路由协议引起的流量负载
4.3 流量行为的特征分类
4.3.1 广播/组播行为
4.3.2 网络效率
4.4 QoS需求的特征分类
4.4.1 ATM QoS规范
4.4.2 IETF综合服务工作组服务质量规范
4.4.3 IETF区分服务工作组QoS规范
4.4.4 语音应用的服务等级要求
4.4.5 记录服务质量需求
4.5 网络流量检查表
4.6 小结
4.7 复习题
4.8 设计环境
4.9 第1部分总结

第2部分 逻辑网络设计


第5章 设计网络拓扑
5.1 层次化网络设计
5.1.1 为什么使用层次化的网络设计模型
5.1.2 平面与分层拓扑结构
5.1.3 网状与分层网状拓扑结构
5.1.4 经典的三层模型
5.1.5 分层网络设计原则
5.2 冗余的网络设计拓扑结构
5.2.1 备用路径
5.2.2 负载分担
5.3 模块化的网络设计
5.4 设计园区网络拓扑结构
5.4.1 生成树协议
5.4.2 VLAN
5.4.3 WLAN
5.4.4 有线LAN中的冗余和负载分担
5.4.5 服务器冗余
5.4.6 工作站-路由器冗余
5.5 设计企业网络边缘拓扑结构
5.5.1 冗余WAN网段
5.5.2 多宿主Internet连接
5.5.3 虚拟专用网
5.5.4 服务提供商边缘
5.6 保护网络设计拓扑结构的安全
5.6.1 规划物理安全性
5.6.2 使用防火墙拓扑结构满足安全性目标
5.7 小结
5.8 复习题
5.9 设计环境


第6章 寻址和命名的设计模型
6.1 分配网络层地址的原则
6.1.1 使用结构化网络层寻址模型
6.1.2 通过中心权威机构管理地址
6.1.3 寻址的分布授权
6.1.4 为终端系统使用动态寻址
6.1.5 在IP环境中使用私有地址
6.2 使用分层模型分配地址
6.2.1 为什么使用分层模型进行编址和路由
6.2.2 层次化路由
6.2.3 无类域间路由
6.2.4 无类路由与有类路由
6.2.5 路由汇总(汇聚)
6.2.6 不连续子网
6.2.7 移动主机
6.2.8 可变长度子网掩码
6.2.9 IPv6地址的层次
6.3 设计命名模型
6.3.1 命名的分布授权
6.3.2 分配名称的原则
6.3.3 在NetBISO环境中分配名称
6.3.4 在IP环境中分配名称
6.4 小结
6.5 复习题
6.6 设计环境


第7章 选择交换和路由协议
7.1 自顶向下网络设计中的决策过程
7.2 选择交换协议
7.2.1 交换和OSI层
7.2.2 透明桥接
7.2.3 使用生成树协议的增强功能
7.2.4 LoopGuard
7.2.5 传送VLAN信息的协议
7.3 选择路由协议
7.3.1 路由协议的特征分类
7.3.2 IP路由
7.3.3 在互连网络中使用多重路由协议
7.4 路由协议小结
7.5 小结
7.6 复习题
7.7 设计环境


第8章 制定网络安全策略
8.1 网络安全设计
8.1.1 识别网络资产
8.1.2 分析安全风险
8.1.3 分析安全需求与折衷措施
8.1.4 制定安全规划
8.1.5 制定安全策略
8.1.6 制定安全流程
8.1.7 维护安全性
8.2 安全机制
8.2.1 物理安全
8.2.2 认证
8.2.3 授权
8.2.4 统计(审计)
8.2.5 数据加密
8.2.6 数据包过滤器
8.2.7 防火墙
8.2.8 入侵检测和防御系统
8.3 模块化安全设计
8.3.1 保护Internet的连接
8.3.2 保护远程访问和VPN
8.3.3 保护网络服务和网络管理
8.3.4 保护服务器集群
8.3.5 保护用户服务
8.3.6 保护无线网络
8.4 小结
8.5 复习题
8.6 设计环境


第9章 制定网络管理策略
9.1 网络管理设计
9.1.1 主动式网络管理
9.1.2 网络管理流程
9.2 网络管理体系结构
9.2.1 带内监测和带外监测
9.2.2 集中式与分布式监测
9.3 选择网络管理工具和协议
9.3.1 选择网络管理工具
9.3.2 简单网络管理协议
9.3.3 Cisco发现协议
9.3.4 Cisco Netflow记账
9.3.5 评估网络管理引起的流量
9.4 小结
9.5 复习题
9.6 设计环境
9.7 第2部分总结

第3部分 物理网络设计


第10章 选择园区网技术和设备
10.1 局域网布线规划设计
10.1.1 布线技术
10.1.2 电缆类型
10.2 局域网技术
10.2.1 以太网基础
10.2.2 以太网技术选择
10.3 为园区网设计选择网络互连设备
10.3.1 选择园区网互连设备的标准
10.3.2 园区网互连设备的优化特性
10.4 园区网设计案例
10.4.1 园区网设计项目背景信息
10.4.2 商业目标
10.4.3 技术目标
10.4.4 网络应用
10.4.5 用户团体
10.4.6 数据存储(服务器)
10.4.7 WVCC当前网络
10.4.8 WVCC网络重新设计
10.5 小结
10.6 复习题
10.7 设计环境


第11章 选择企业网技术和设备
11.1 远程接入技术
11.1.1 点到点(PPP)协议
11.1.2 电缆调制解调器远程接入
11.1.3 数字用户线路远程接入
11.2 选择企业网设计的远程接入设备
11.2.1 选择远程用户设备
11.2.2 选择中心站点设备
11.3 WAN技术
11.3.1 提供WAN带宽的系统
11.3.2 专线
11.3.3 同步光网络
11.3.4 帧中继
11.3.5 ATM
11.3.6 城域以太网
11.3.7 选择企业WAN设计的路由器
11.3.8 选择WAN服务提供商
11.4 WAN设计案例
11.4.1 WAN设计项目背景信息
11.4.2 商业和技术目标
11.4.3 网络应用
11.4.4 用户团体
11.4.5 数据存储(服务器)
11.4.6 现有网络
11.4.7 现有WAN的流量特征
11.4.8 Klamath公司的WAN设计
11.5 小结
11.6 复习题
11.7 设计环境
11.8 第3部分总结

第4部分 网络测试、优化和文档编写

第12章 测试网络设计
12.1 使用工业测试
12.2 建立和测试原型网络系统
12.2.1 确定原型系统的范围
12.2.2 在生产网中测试原型系统
12.3 为你的网络设计编写并实施测试计划
12.3.1 开发测试目标和验收标准
12.3.2 确定测试的种类
12.3.3 记录网络设备和其他资源
12.3.4 编写测试脚本
12.3.5 确定测试项目的日程安排
12.3.6 执行测试计划
12.4 网络设计测试工具
12.4.1 工具类型
12.4.2 网络设计测试工具的案例
12.5 小结
12.6 复习题
12.7 设计环境


第13章 优化网络设计
13.1 使用组播技术优化网络带宽使用
13.1.1 IP组播编址
13.1.2 Internet组管理协议(IGMP)
13.1.3 组播路由协议
13.2 减少串行化延迟
13.2.1 链路层分片和交织
13.2.2 压缩实时传输协议
13.3 优化网络性能，满足服务质量需求
13.3.1 IP优先级和服务类型
13.3.2 资源预留协议
13.3.3 公共开放策略服务协议
13.3.4 局域网流量分类
13.4 优化网络性能的Cisco IOS特性
13.4.1 交换技术
13.4.2 队列服务
13.4.3 随机早期检测
13.4.4 流量整形
13.4.5 承诺接入速率
13.5 小结
13.6 复习题
13.7 设计环境


第14章 编写网络设计文档
14.1 回应客户的建议请求
14.2 网络设计文档的内容
14.2.1 执行总结
14.2.2 项目目标
14.2.3 项目范围
14.2.4 设计需求
14.2.5 网络现状
14.2.6 逻辑设计
14.2.7 物理设计
14.2.8 网络设计测试结果
14.2.9 实施计划
14.2.10 项目预算
14.2.11 设计文档附录
14.3 小结
14.4 复习题
14.5 设计环境
术语表