《网络规划设计师教程（第3版）》学习全貌与学习计划

这本书并不是单纯介绍网络协议，而是训练网络规划设计师完成一套完整的网络工程过程：

网络基础 → 网络互连 → 需求分析 → 网络设计 → 资源建设 → 安全保障 → 故障处理 → 案例分析 → 论文表达

学习完成后，应当具备以下能力：

• 分析用户的业务需求和网络现状；
• 确定网络性能、安全性、可靠性和可扩展性要求；
• 选择合适的网络协议、设备、拓扑和传输线路；
• 完成IP地址、路由、VLAN、冗余和安全规划；
• 规划服务器、存储、云计算和备份资源；
• 测试网络功能和性能；
• 根据故障现象定位并解决问题；
• 将网络建设过程整理成案例答案或项目论文。

可以把全书理解为一个完整的网络建设工程：

对应第1章。

本章主要回答：

一个数据比特怎样从发送端到达接收端？

主要内容包括：

• 计算机网络的概念、分类和体系结构；
• 信道、带宽、码元和数据传输速率；
• 数据编码；
• 数字调制；
• PCM（Pulse Code Modulation，脉冲编码调制）；
• 通信方式和交换方式；
• 多路复用技术；
• 扩频技术；
• 差错控制；
• IEEE 802.3以太网；
• VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）；
• 网关冗余；
• 无线局域网和移动通信；
• 网络管理及SNMP。

学习时需要掌握以下因果关系：

• 带宽和信噪比限制信道的最大传输能力；
• 编码方式影响同步能力、抗干扰能力和带宽利用率；
• 差错控制通过增加冗余信息提高传输可靠性；
• VLAN用于划分广播域和实现逻辑隔离；
• 网关冗余用于避免默认网关成为单点故障；
• 无线通信需要综合考虑信道、覆盖、干扰和安全。

对应第2章。

本章主要回答：

数据包怎样跨越多个网络到达目的主机？

主要内容包括：

• 网络互连设备；
• 以太网、无线和光网络接入；
• IP（Internet Protocol，网际协议）；
• ICMP（Internet Control Message Protocol，网际控制报文协议）；
• ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）；
• RIP（Routing Information Protocol，路由信息协议）；
• OSPF（Open Shortest Path First，开放最短路径优先协议）；
• IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统协议）；
• BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）；
• NAT（Network Address Translation，网络地址转换）；
• IP组播；
• 三层交换；
• QoS（Quality of Service，服务质量）；
• SDN（Software-Defined Networking，软件定义网络）；
• TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）；
• UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）；
• QUIC（Quick UDP Internet Connections，快速UDP互联网连接）；
• 应用层协议。

建议围绕一次完整的数据包传输过程学习：

1. 发送主机判断目的地址是否位于本地网段；
2. 如果位于本地网段，通过ARP获取目的主机的MAC地址；
3. 如果不在本地网段，通过ARP获取默认网关的MAC地址；
4. 交换机根据MAC地址表转发数据帧；
5. 路由器根据路由表选择下一跳；
6. 经过NAT设备时可能发生地址和端口转换；
7. 数据包经过多个网络后到达目的主机；
8. 传输层和应用层继续处理数据。

路由协议可以按照以下维度比较：

对应第3章，是全书的核心章节。

本章主要回答：

面对一个真实的单位，应当怎样设计网络？

完整的网络规划过程可以记为：

需求 → 流量 → 逻辑 → 物理 → 测试 → 运维

也可以使用六字口诀：

• 需：分析业务和用户需求；
• 流：分析通信方向、边界和流量；
• 逻：完成逻辑网络设计；
• 物：完成物理网络设计；
• 测：测试功能、性能和可靠性；
• 维：开展运维、监控和故障处理。

需求分析需要确定：

• 建设网络的目标；
• 用户数量和业务应用；
• 带宽、吞吐量和时延要求；
• 网络流量的方向和大小；
• 安全和权限要求；
• 容灾和可靠性要求；
• 网络的可扩展性要求；
• 投资、工期和人员约束；
• 现有设备和线路的利用要求。

需求分析的核心不是收集设备型号，而是回答：

• 谁要使用网络；
• 使用什么业务；
• 从哪里访问哪里；
• 需要多大的通信能力；
• 允许多长时间的中断；
• 哪些资源需要隔离和保护。

通信规范分析主要确定：

• 用户和应用之间的通信关系；
• 网络内部和外部的通信边界；
• 不同业务的流量大小；
• 高峰期和平均流量；
• 对时延、抖动和丢包率的要求；
• 需要优先保障的关键业务。

逻辑网络设计主要包括：

• 网络层次和区域划分；
• 核心层、汇聚层和接入层设计；
• 局域网技术选择；
• 广域网技术选择；
• VLAN和广播域规划；
• IP地址规划；
• 路由协议和路由区域规划；
• 链路和网关冗余设计；
• 网络安全设计；
• 网络管理和监控设计。

物理网络设计主要包括：

• 综合布线系统设计；
• 机房和数据中心设计；
• 网络设备选型；
• 设备端口数量规划；
• 上联链路带宽规划；
• 机柜、电源和散热规划；
• 线路和设备冗余；
• 形成物理网络设计文档。

网络测试可以按照以下顺序组织：

测试目标 → 测试条件 → 测试步骤 → 预期结果 → 实际结果 → 问题整改

测试内容包括：

• 网络设备测试；
• 综合布线测试；
• 局域网功能测试；
• 网络连通性测试；
• 网络性能测试；
• 冗余切换测试；
• 安全策略测试；
• 故障恢复测试。

故障处理可以按照以下流程进行：

确认现象 → 确定范围 → 分层定位 → 提出假设 → 验证假设 → 实施修复 → 验证恢复 → 记录复盘

对应第4章。

本章主要回答：

网络连接起来以后，业务运行在什么资源平台上？

主要内容包括：

• 网络服务器；
• RAID（Redundant Array of Independent Disks，独立磁盘冗余阵列）；
• DAS（Direct Attached Storage，直连式存储）；
• NAS（Network Attached Storage，网络附加存储）；
• SAN（Storage Area Network，存储区域网络）；
• 分布式存储；
• 云计算；
• 虚拟化；
• 数据备份；
• 视频会议系统；
• IP电话系统；
• 负载均衡系统。

存储技术可以按照以下方式比较：

学习资源设备时，应始终回答以下问题：

• 设备解决什么业务问题；
• 性能要求是什么；
• 是否存在单点故障；
• 怎样扩容；
• 怎样备份和恢复；
• 怎样监控运行状态；
• 建设成本和维护复杂度如何。

对应第5章。

本章主要回答：

怎样使网络做到可访问、可控制、可检测、可恢复和可追溯？

网络安全可以按照以下闭环理解：

识别风险 → 访问控制 → 边界防护 → 攻击检测 → 加密传输 → 安全审计 → 应急恢复

主要内容包括：

• 网络安全策略和管理制度；
• 网络威胁、漏洞和风险；
• 恶意软件和计算机病毒；
• 黑客攻击及防御；
• 防火墙；
• 访问控制；
• IDS（Intrusion Detection System，入侵检测系统）；
• IPS（Intrusion Prevention System，入侵防御系统）；
• VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网络）；
• IPSec（Internet Protocol Security，互联网协议安全）；
• GRE（Generic Routing Encapsulation，通用路由封装）；
• MPLS VPN（Multiprotocol Label Switching Virtual Private Network，多协议标签交换虚拟专用网络）；
• SSL VPN（Secure Sockets Layer Virtual Private Network，安全套接层虚拟专用网络）；
• 数据加密；
• 数字签名；
• SSL（Secure Sockets Layer，安全套接层）；
• HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure，超文本传输安全协议）；
• 安全审计。

常见安全概念对比如下：

对应第6章。

本章主要回答：

网络设计除了技术可行，还必须遵守哪些规则？

主要内容包括：

• 标准化的基本概念；
• 信息技术标准化；
• 国内外标准化组织；
• ISO 9000质量管理标准；
• ISO/IEC 15504过程评估标准；
• 网络安全法律体系；
• 主要网络安全法律法规；
• 法律法规之间的位次和逻辑关系。

这一章适合使用表格和记忆卡学习。每项标准或者法规至少记录：

• 制定或者发布主体；
• 适用对象；
• 主要规范内容；
• 网络项目中如何落实；
• 违反要求可能产生的风险。

对应第7章。

主要内容包括：

• 园区网络整体架构；
• 无线网络规划与设计；
• IP地址规划；
• 网络冗余与可靠性设计；
• 数据中心网络规划；
• 网络存储规划。

案例题不能只写技术名称，应当形成完整的证据链：

题目现象 → 技术判断 → 判断依据 → 解决方案 → 验证办法

推荐使用以下答题结构：

• 问题：当前网络存在什么问题；
• 依据：从拓扑、配置、日志或者指标中发现了什么；
• 原因：问题由什么技术机制引起；
• 措施：需要调整或者部署什么；
• 验证：怎样证明问题已经解决；
• 风险：实施过程中需要防止什么副作用。

对应第8章。

主要内容包括：

• 物理层和数据链路层故障；
• 路由协议故障；
• 网络安全设备故障；
• 无线网络故障；
• 存储和数据中心设备故障。

推荐按照OSI分层思想进行排查：

对应第9章。

主要内容包括：

• 网络安全管理规范和标准；
• 网络安全规划；
• 网络攻击行为分析；
• 网络攻击识别；
• 网络攻击防范措施。

安全案例建议从以下方面作答：

• 划分不同的安全区域；
• 确定区域之间的访问关系；
• 在网络边界部署防火墙；
• 对公开服务设置隔离区域；
• 部署入侵检测或者入侵防御系统；
• 对管理访问实施身份认证和权限控制；
• 使用加密技术保护敏感通信；
• 对关键操作和安全事件进行审计；
• 建立备份、恢复和应急响应机制。

对应第10章。

论文主要考查：

能否把网络知识组织成一套有背景、有约束、有设计、有实施、有结果的工程方案。

论文可以使用以下通用结构：

1. 项目背景和建设原因；
2. 本人在项目中的职责；
3. 业务需求和网络现状；
4. 设计目标和约束条件；
5. 总体架构和关键技术选择；
6. 详细设计与实施过程；
7. 项目中遇到的问题；
8. 解决措施和选择理由；
9. 网络测试和项目效果；
10. 项目不足及后续改进。

第3章是论文的方法论骨架，第5章提供安全设计素材，第7～9章提供案例和工程表达素材。

网络规划设计师考试需要形成三种输出能力：

同一个知识点要进行三次加工。

例如学习OSPF时：

• 综合知识：理解OSPF的工作原理、区域、邻接关系和度量值；
• 案例分析：根据邻居状态、接口信息和路由表判断故障；
• 论文写作：说明项目为什么选择OSPF以及如何规划OSPF区域。

可以将这种方法概括为：

一项知识，三种输出。

以下优先级表示学习投入程度，不代表官方考试分值。

• 第2章中的IP、路由协议、TCP、UDP、QUIC、NAT和QoS；
• 第3章中的需求分析、逻辑设计、物理设计、测试和排障；
• 第5章中的安全体系、防火墙、VPN、密码技术和安全审计；
• 第7～9章中的规划、故障和安全案例；
• 第10章中的论文结构和写作方法。

掌握标准：

能够解释、比较、设计、排错和作答。

• 第1章中的通信、编码、局域网、无线和差错控制；
• 第4章中的服务器、存储、云计算、备份和负载均衡。

掌握标准：

能够说明技术特点、适用场景和选型依据。

• 第6章的标准、组织和法规；
• 部分标准编号；
• 常见协议参数；
• 容易混淆的英文缩写。

掌握标准：

看到关键词能够快速识别并完成匹配。

不建议严格按照第1章到第10章从头读到尾。

推荐顺序如下：

1. 快速阅读第3章，先了解网络规划的完整过程；
2. 学习第1章，补充通信和局域网基础；
3. 深入学习第2章，掌握网络互连和协议；
4. 返回第3章，系统学习需求、设计、测试和运维；
5. 学习第4章，掌握服务器、存储、云和备份；
6. 学习第5章，建立完整的网络安全体系；
7. 学习第6章，整理标准和法律法规；
8. 完成第7～9章案例训练；
9. 使用第10章进行论文训练；
10. 开展综合模拟和错题复习。

推荐顺序可以简化为：

先看框架 → 补充原理 → 学会设计 → 完善资源与安全 → 练习案例 → 完成论文

计划按照每周10～12小时设计。

工作日每天学习约1～1.5小时，周末安排3～4小时的集中学习和练习。

每天可以按照90分钟安排：

周末增加一次场景化练习：

• 根据业务需求绘制网络拓扑；
• 规划VLAN和IP地址；
• 选择路由协议；
• 规划网关和链路冗余；
• 设计网络安全边界；
• 分析一个模拟故障；
• 写一段300～500字的方案说明。

假设需要为一家中型企业建设网络。该企业拥有：

• 一个总部办公园区；
• 两个分支机构；
• 一个数据中心；
• 有线和无线终端；
• 互联网出口；
• 服务器和存储系统；
• 远程办公用户；
• 数据备份和容灾要求；
• 网络安全和审计要求。

每学习一项技术，都回答：

• 这项技术部署在哪里；
• 它解决什么问题；
• 为什么选择它；
• 为什么不选择其他技术；
• 它发生故障时有什么表现；
• 怎样验证它是否工作正常。

每项技术都按照以下四个方面记录：

必须进行比较的内容包括：

• 单播、广播和组播；
• TCP、UDP和QUIC；
• RIP、OSPF、IS-IS和BGP；
• 静态路由和动态路由；
• 二层交换和三层交换；
• 不同类型的NAT；
• IDS和IPS；
• IPSec VPN、SSL VPN和MPLS VPN；
• DAS、NAS和SAN；
• RAID不同级别；
• 备份和容灾；
• 生成树网桥和源路由网桥。

每组技术统一从以下方面比较：

原理、范围、优点、缺点、适用场景和风险。

建议在首次学习后的以下时间进行复习：

• 第1天；
• 第3天；
• 第7天；
• 第14天；
• 第30天。

复习时应当先回忆，再查看教材。

能够看懂不等于已经掌握，能够脱离教材讲出来才算掌握。

案例题建议按照以下顺序分析：

1. 明确题目中的业务背景；
2. 标记关键设备、链路和地址；
3. 找出异常现象；
4. 判断故障或者设计问题所在的层次；
5. 根据协议原理解释原因；
6. 给出可执行的解决措施；
7. 给出验证方法；
8. 检查方案是否引入新的单点故障或者安全风险。

通用答题模板如下：

案例题中的措施尽量使用明确的动作，例如：

• 划分VLAN并限制广播域；
• 调整IP地址和子网掩码；
• 增加汇总路由；
• 修改路由协议的度量值；
• 配置链路聚合；
• 部署双设备和双链路；
• 配置网关冗余协议；
• 修改访问控制列表；
• 调整防火墙安全策略；
• 增加日志、监控和告警；
• 执行冗余切换测试。

论文可以按照以下结构组织：

1. 项目背景；
2. 本人承担的职责；
3. 网络现状和业务需求；
4. 设计目标；
5. 项目约束条件；
6. 总体网络架构；
7. 关键技术选择及原因；
8. 详细实施过程；
9. 实施中出现的问题；
10. 解决办法；
11. 网络测试结果；
12. 项目实施效果；
13. 不足和后续改进。

论文中需要体现实际项目决策，例如：

• 为什么采用三层网络架构；
• 为什么划分这些安全区域；
• 为什么选择某种路由协议；
• IP地址如何规划；
• 怎样避免核心设备成为单点故障；
• 如何保障语音、视频等关键业务；
• 如何部署防火墙和访问控制；
• 如何验证网络性能和可靠性；
• 项目中遇到什么问题以及怎样解决。

每学习一项重点技术，都要完成：

• 一段综合知识解释；
• 一道案例题分析；
• 一段论文项目描述。

例如学习OSPF：

• 综合知识：说明OSPF的原理、区域、邻接关系和度量值；
• 案例分析：根据邻居状态和路由表定位故障；
• 论文表达：说明项目为什么选择OSPF以及如何规划区域。

面对一个网络术语，能够说明：

• 它位于网络体系结构的哪一层；
• 它解决什么问题；
• 它与相邻技术有什么区别。

能够脱离教材画出：

• 数据包跨网段传输过程；
• 企业网络分层拓扑；
• VLAN和IP地址规划；
• 路由和链路冗余；
• 数据中心资源结构；
• 网络安全区域和设备位置。

面对以下现象能够确定检查顺序：

• 网络完全不通；
• 部分网段无法访问；
• 网络速度较慢；
• 路由不稳定；
• 无线网络频繁断开；
• 服务器可以访问但应用不可用；
• 安全策略阻断正常业务；
• 冗余链路无法正常切换。

面对案例或者论文题目，能够写出：

• 明确的问题判断；
• 合理的技术依据；
• 可执行的解决措施；
• 测试和验证方法；
• 实施风险及改进措施。

完成本书学习后，建议形成以下资料：

• 一张全书知识地图；
• 一张TCP/IP协议与网络设备关系图；
• 一张完整的企业网络拓扑图；
• 一套VLAN和IP地址规划表；
• 一张路由协议对比表；
• 一张存储与备份技术对比表；
• 一张网络安全体系图；
• 一份分层故障诊断清单；
• 一本标准、法规和英文缩写记忆册；
• 10～15个案例答题模板；
• 3～5个论文提纲；
• 至少2篇完整的网络规划设计论文；
• 一份个人错题和薄弱知识清单。

真正的学习终点不是把教材从头到尾阅读一遍，而是达到下面的能力：

给出一个网络建设场景，能够分析需求、规划地址、设计拓扑、选择协议、部署安全、发现风险、定位故障，并把整个过程清楚地写出来。

全书可以用下面一句话进行记忆：

懂原理、会互连、能规划、保安全、善排障、写得清。