局域网设计分析

1、局域网设计分析时恩早（淮安信息职业技术学院）摘 要：局域网设计分析对于后期的建设工作有着至关重要的作用，尤其是整体设计和流程分析对于网络开发有着深远的影响，前期的设计分析工作完成得不好，甚至有可能导致后面的工作开展不了，另外对于设计者来说，还必须明白网络设计的各种约束因素。本文介绍了网络规范、网络生命周期的几种类型及常用的五阶段网络开发过程。关键词：网络规范、网络生命周期、网络开发过程、约束因素1网络规范当设计人员依据用户的特定网络需求进行分析和设计时，必须遵循一定的处理规范。在网络规划过程中，优秀的、正规的设计过程将避免设计者工作过程中产生的失误和错误，同时产生合理有效的设计方案，并保证最终

2、根据网络设计形成满足用户的网络应用满意度降低。（1） 实施结果偏离网络需求 网络设计规范是大量工作经验的积累成果，覆盖了网络分析与设计过程中的方方面面，不采用设计规范，包括文档格式、调查手段等，就会使得网络需求产生缺失，同时如果没有及时与用户进行交流和取得一致意见，设计者将不会清楚实际需求，最后，也不可能得到一个满足需求的网络。（2）需求变更在网络的分析、设计以及实施过程中，用户的需求产生变更是正常的，因此在整个过程中，必须有一套较为完整的需求变更控制机制，设计人员必须依据变更控制规范，不断修正合理的需求变化，对不合理的用户需求进行劝导和说服。（3）延误工期或超支进度控制和成本控制是网络分析和

3、设计工作的重点，依据网络规范进行分析和设计工作，可以避免工期设计的不合理，也可以严格控制网络建设的成本，同时通过积累的大量文档模板，可以避免由于缺失网络建设工作中的环节和事项，而导致的工期延误和超支。（4）网络实施和设计不一致网络建设工作中，主要是购置相应的产品，进行网络的构建，所有的设计工作都必须依据特定的网络产品，这些网络产品必须是可以购置到的，并且相互之间可以实现互连。如果不遵循网络规范，很容易形成设计与实施不一致，常见的不一致体现在以下方面。无法购置到满足设计要求的产品购置的网络产品由于其产品的特性，无法依据设计的连接方式实现互连 由于设计中采用了非主流设计方法，使得线路运营商无法提供

4、满足设计要求的互 _连线路在实施过程中，发现现有设计方案缺乏扩展性，而不得不重新设计2 网络生命周期一个网络系统从构思开始，到最后被淘汰的过程被称为网络的生命周期；一般来说网络的生命周期至少包括网络系统的构思计划、分析设计、实时运行和维护的过程；对于大多数网络系统来说，由于应用的不断发展，这些网络系统需要不断重复设计、实施、 维护的过程。因此，网络系统的生命周期和软件工程中的软件生命周期非常类似，首先是一个循环迭代的过程，每次循环迭代的动力都来自于网络应用需求的变更；其次每次循环过程中都存在需求分析、规划设计、实施调试和运营维护等阶段。2.1网络生命周期的迭代模型网络生命周期的迭代模型的核心思

5、想是网络应用驱动理论和成本评价机制，当网络系统无法满足用户的需求时，就必须进入到下一个迭代周期，经过迭代周期后，网络系统将能够满足用户的网络需求成本评价机制决定是否结束网络系统的生命周期，当对己有投资的再利用成本小于新建系统的成本时，网络系统可以进入下一次迭代周期，而再利用成本大于新建成本时，就必须舍弃迭代，终结当前网络系统，新建网络系统。网络生命周期的迭代模型如图1所示。图1网络生命周期的迭代模型2.2迭代周期的构成每一个迭代周期，都是一个网络重构的过程，不同的网络设计方法中，对迭代周期的划分方式是不同的；这些划分方式侧重点不同，拥有不同的网络文档模板，但是实施后的效果都是满足了用户的网络需

6、求；目前没有哪个迭代周期可以完美描述所有项目的开发构成，但是常见的构成方式主要有三种。（1）四阶段周期四阶段周期的特点是能够快速适应新的需求，强调网络建设周期中的宏观管理，灵活性较强。如图2所示，4个阶段分别为构思与规划阶段、分析与设计阶段、实施与构建阶、运行与维护阶段，这4个阶段之间有一定的重叠，保证了两个阶段之间的交接工作，也赋予了网络工程设计的灵活性。分析与设计阶段构思与规划阶段实施与构建阶段运行与维护阶段时间轴图2 四阶段周期四阶段周期的长处在于工作成本较低、灵活性高、适用于规模较小、需求较为明确、网络结构简单的网络工程。（2）五阶段周期五阶段周期是较为常见的迭代周期划分方式，将一次迭

7、代划分为5个阶段，如图3所示。图3 五阶段周期在5个阶段中，由于每个阶段都是一个工作环节，每个环节完毕后才能进入到下一个环节，类似于软件工程中的“瀑布模型”。五阶段周期的主要优势在于所有的计划在较早的阶段完成，该系统的负责人对系统的具体情况以及工作进行都非常清楚，更容易协调工作。监测及性能优化需求分析逻辑设计实施及测试设计优化物理设计五阶段周期的缺点是比较死板，不灵活。因为往往在项目完成之前，用户的需求经常会发生变化，这使得已开发的部分需要经常修改，从而影响工作的进程，所以基于这种流程完成网络设计时，用户的需求确认工作非常重要。（3）六阶段周期六阶段周期是对五阶段周期的补充，是对其缺乏灵活性的

8、改进，通过在实施阶段前后增加相应的测试和优化过程，提高网络建设工程中对需求变更的适应性。6个阶段分别由需求分析、逻辑设计、物理设计、设计优化、实施及测试、监测及性能优化组成，如图4所示。 图4六阶段周期需求分析阶段，网络分析人员通过与用户和技术人员进行交流来获取用户对新的或升级系统的商业和技术目标，然后归纳出当前网络的特征，分析出当前和将来的网络通信量、网络性能，包括流量、负载、协议行为和服务质量要求。逻辑设计阶段，主要完成网络的逻辑拓扑结构、网络编址、设备命名、交换及路由协议选择、安全规划、网络管理等设计工作，并且根据这些设计产生对设备厂商、服务提供商的选择策略。物理设计阶段，根据逻辑设计的

9、成果，选择具体的技术和产品，使得逻辑设计成果符合工程设计规范。设计优化阶段，该阶段完成在实施阶段前的方案优化，通过召开专家研讨会、搭建试验平台、网络仿真等多种形式，找出设计方案中的缺陷，并进行方案优化。实施及测试阶段，该阶段根据优化后的方案进行设备的购置、安装、调试与测试，通过测试和试用，发现网络环境与设计方案的偏离，纠正实施过程中的错误，甚至可能导致修改网络设计方案。I监测及性能优化阶段，该阶段是网络的运营和维护阶段，通过网络管理、安全管理等技术手段，对网络是否正常运行进行实时监控，一旦发现问题，通过优化网络设备配置参数，达到优化网络性能的目的；一旦发现网络性能已经无法满足用户需求，则进入下

10、一次迭代周期。六阶段周期偏重于网络的测试和优化，侧重于网络需求的不断变更，由于其严格的逻辑设计和物理设计规范，使得该种模式适合于大型网络的建设工作。3 网络开发过程网络开发过程描述的是在开发一个网络时必须完成的基本任务，而网络生命周期迭代模型为描绘网络项目的开发提供了特定的理论模型，因此网络开发过程主要是指一次迭代过程。由于一个网络项目从构思到最终退出应用，一般会遵循迭代模型，经历多个迭代周期，而每个周期的各种工作可根据新网络的规模采用不同的迭代周期。例如在网络建设初期建设的是试点网络，由于网络规模比较小，因此第一次迭代周期的开发工作釆用四阶段方式；而随着应用的发展，需要基于试点网络的建设，进

11、行全面网络建设和互联，则扩展后的网络规模较大，则可以在第二次迭代周期中采用五阶段或六阶段方式。由于网络工程中，中等规模的网络较多，并且应用范围较广，因此主要介绍五阶段迭代周期方式，该方式也适用于部分应用要求、覆盖要求比较单纯的大型网络。在较为复杂的大型、超大型网络中，采用六阶段周期时，也必须完成五阶段周期中要求的各项工作，只是增加了灵活性和必需的验证机制。这5个阶段分别是：需求分析；现有的网络体系分析，即通信规范分析；确定网络逻辑结构，即逻辑网络设计；确定网络物理结构，即物理网络设计；安装和维护。（1）需求分析 需求分析是开发过程中最关键的阶段，所有的工程设计人员都清楚，如果在需求分析阶段没有

12、明确需求，则会导致以后各阶段的工作严重偏移。需求阶段需要直接面对的就是需求收集的困难，很多时候甚至用户自己也不清楚具体需求是什么，或者需求渐渐增加而且经常发生变化，需求调研人员必须采用多种方式与用户交流，才能挖掘出网络工程的全面需求。（2）现有的网络体系分析如果说当前网络开发过程不是第一次迭代周期，也就是说已经存在一个网络，当前周期是对现有网络的升级和改造时，就必须添加现有网络体系分析工作。现有网络体系分析工作的目的是描述资源分布，以便于升级时尽量保护已有投资，通过该工作，可以使网络设计者掌握网络现在所处的状态和情况。（3）确定网络逻辑结构网络逻辑结构设计是体现网络设计核心思想的关键阶段，在这

13、一阶段根据需求规范和通信规范，选择一种比较适宜的网络逻辑结构，并基于该逻辑结构，实施后续的资源分配规划、安全规划等内容。网络的逻辑结构设计，来处于用户需求中描述的网络行为、性能等要求，逻辑设计要根据网络用户的分类、分布，形成特定的网络结构，该网络结构大致描述了设备的互联及分布，但是不对具体的物理位置和运行环境进行确定。此阶段最后应该得到一份逻辑网络设计文档，输出的内容包括以下几点。l 逻辑网络设计图l IP地址方案l 安全方案l 具体的软硬件、广域网连接设备和基本的服务l 招聘和培训网络员工的具体说明l 对软硬件、服务、员工和培训的费用的初步估计（4）确定网络物理结构物理网络设计是对逻辑网络设

14、计的物理实现，通过对设备的具体物理分布、运行环境等的确定，确保网络的物理连接符合逻辑连接的要求。在这一阶段，网络设计者需要确定具体的软硬件、连接设备、布线和服务。如何选择和安装设备，由网络物理结构这一阶段的输出作出依据，所以网络物理结构设计文档必须尽可能详细、清晰，输出的内容如下：l 网络物理结构图和布线方案l 设备和部件的详细列表清单l 软硬安装和安装费用的估算l 安装日程表，详细说明服务的时间以及期限l 安装后的测试计划l 用户的培训计划（5）安装和维护安装：根据前面各个阶段的工程成果，实施环境准备、设备安装调试的过程。维护：网络安装成功后，接受用户的反馈意见和监控是网络管理员的任务。4

15、网络设计的约束因素网络设计的约束因素不同于网络设计目标，是网络设计工作必须遵循的一些附加条件网络设计，即使可以达到设计的目标，但是由于不满足约束条件，将导致该网络设计无法实施。在一个网络工程中，满足用户需求的网络设计是一个集合，设计因素就是过滤条件，而过滤后的设计集合，就是可以实施的设计集合。（1）政策约束了解政策约束的目标是发现隐藏在项目背后的可能导致项目失败的事务安排、持续的争论、偏见、利益关系或历史等因素。政策约束的来源包括法律、法规、行业规定、业务规范、技术规范等，政策约束的直接体现是法律法规条文、发表的暂行规定、国际国家行业标准、行政通知与发文等。在网络开发中，设计人员需要与客户就协

16、议、标准、供应商等方面的政策进行讨论，弄清楚客户在传输、路由选择、桌面或其他协议方面是否已经制定了标准，是否有关于开发和专有解决方案的规定，是否有认可供应商或平台方面的相关规定，是否允许不同厂商之间的竞争。在明确了这些政策约束后，才能开展后期的设计工作，以免出现设计或重复设计的现象。（2）预算约束预算是决定网络设计的关键因素，很多满足用户需求的优良设计，就是因为突破了用户的基本预算而不能实施。需要注意的是，对于预算不能满足用户网络需求的情况，放弃网络设计工作并不是一种积极的态度，正确的做法是在统筹规划的基础上，将网络建设工作划分为多个迭代周期，同时将网络建设目标分解为多个阶段性目标，通过阶段性目标的实现，到达最终满足用户全部需求的目的。（3）时间约束网络设计的进度安排是需要考虑的另一个问题。项目进度表限定了项目最后的期限和重要的阶段。通常，项目