网络工程规划与设计案例教程-项目一-任务3-1-网络流量需求分析课件

网络需求分析网络需求分析1.网络需求分析概述

需求分析的任务就是要确定客户有效完成工作所需的网络服务和性能水平。

需求分析是网络设计过程的基础。无论从工作量，还是从重要性来看，它都占到了网络系统工程约60%的份额。对网络系统的设计和经费预算有直接的影响。

正确的需求分析方法要使分析数据与网络可户的需求一致，从而是网络的设计结果与用户需求保持一致。

需求分析的关键是与网络客户的交流。问题定义分析网络应用目标分析网络应用约束分析网络通信特征11.网络需求分析概述需求分析的任务就是要确定客户有效2.分析网络应用目标2.1工作步骤2.1.1从用户高层管理着开始收集商业需求（1）行业特征、公司结构、信息流程、网络功能需求等。2.1.2收集客户群体需求（2）网络内部用户、外部用户等。2.1.3收集支持客户与客户应用的网络需求（3）用户培训、系统的维护、网络管理、网络服务、网络安全等。2.2明确网络设计目标2.2.1明确网络设计项目范围网络的规模及网络与Internet的连接。2.2.2明确客户的网络应用22.分析网络应用目标2.1工作步骤22.分析网络应用目标2.2分析网络约束2.2.1政策约束2.2.2预算约束2.2.3时间约束2.2.4应用目标检索32.分析网络应用目标2.2分析网络约束33.网络分析的技术指标3.1影响网络性能的主要因素3.1.1距离传输延时（拥塞，路由等）、DCE的数量、成本。3.1.2时段网络用户数量——拥塞3.1.3拥塞MAC访问控制方式、子网/网段的划分3.1.4服务类型速度、安全、差错等3.1.5可靠性数据处理（电子商务、军事等）与娱乐（视频VCD等）43.网络分析的技术指标3.1影响网络性能的主要因素43.网络分析的技术指标3.1影响网络性能的主要因素3.1.6信息冗余股票信息、邮箱炸弹等3.1.7网络瓶颈modem、无线上网、网关等3.2网络性能参数3.2.1时延（Delay/Latency）3.2.2时延=传播时延+传输时延+排队时延3.2.3传播时延=距离/光在介质中的传播速度3.2.4传输时延=信息量/带宽3.2.5往返时延——RTT（Round-triptime）3.2.6单向时延——OWL（One-wayLatency）RTT=2xOWL不一定成立哦！53.网络分析的技术指标3.1影响网络性能的主要因素RTT=3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.7吞吐量（Throughput）在单位时间没传输无差错数据的能力。（1）容量（Capability）①数据通信设备发挥预定功能的能力，通常用来描述通信信道或连接的能力。②吞吐量<=容量（2）网络负载（Offeredload）①单位时间内总共发送的平均数据帧数。 ②吞吐量=网络负载*发送成功率=G*P ③吞吐量是网络总体性能的体现PPSCPSTPS6有效吞吐量—传送有效信息的吞吐量3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数6有效吞吐量—传送3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.8丢包率（packetlossrote）（1）拥塞（2）丢弃新包&随机早期检测3.2.9差错率（1）出现在帧的前8个字节：忽略（2）出现在帧的前64个字节：正常冲突——短帧（3）出现在帧的64个字节之后：滞后冲突3.2.10时延抖动（jitter）（1）定义（2）IPDV——瞬时分组时延波动：TI+1-TI73.网络分析的技术指标3.2网络性能参数73.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.11路由（route）（1）对于选路表（N，R）①N——Addressoftargetnet②R——Addressofnextrouter（2）路由算法的特点3.2.12带宽（bandwidth）（1）单位：bit/s&Hz（2）网络带宽参数表83.网络分析的技术指标3.2网络性能参数83.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.13响应时间（respondtime）（1）影响响应时间的因素（2）常见响应时延轮询、连接、等待、CPU、网卡、物理连接3.2.14利用率（utilization）（1）CPU利用率（2）链路利用率3.2.15效率（efficiency）（1）系统开销包括哪些因素？（2）帧长与网络效率的关系93.网络分析的技术指标3.2网络性能参数93.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.16可用性（Availability）（1）网络或网络设备可用于执行预期任务的时间的总量。（2）网络管理的目标3.2.17平均故障间隔时间（MTBF）3.2.18平均修复时间（MTTR）3.2.19可扩缩性（scalability）要从发展的角度去考虑网络的设计，即要考虑今后的5年内，网络中的节点增减情况和网络数据流量的变化。10可用性通过规定时间段的平均运行时间来表示3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数10可用性通过规定3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.20安全性（security）（1）影响网络安全的因素系统的稳定性、系统安全漏洞、网络病毒与黑客攻击（2）安全对象网络信息，系统及用户数据（3）安全分类11硬件故障软件故障被动攻击：偷听、监听主动攻击：伪装、重放、篡改、拒绝、病毒网络系统的故障网络攻击3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数11硬件故障软件故3.网络分析的技术指标3.3安全设计的目标根据用户的行业特征和网络性质，侧重与一个或者多个目标。3.3.1可管理性（manageability）（1）故障管理（FaultManagement）（2）配置管理（ConfigurationManagement）（3）记费管理（AccountingManagement）（4）性能管理（PerformanceManagement）（5）安全管理（SecurityManagement）3.3.2适应性（Adaptability）（1）网络对客户需求的应变（2）对环境的适应（3）对技术和质量标准等的支持等3.3.4可购买性（Purchasability）（1）考虑网络系统的投资成本（2）依据工程建设成本和经济可行性用户投资规模123.网络分析的技术指标3.3安全设计的目标124.分析网络通信特征分析网络通信就是通过基线网络确定通信的数量和容量，并对网络流量进行估算，以及预测网络通信量的增长量。4.1分析网络通信的步骤：4.1.1绘制网络结构图，进行子网（或网段）的划分。4.1.2选择，确定网络设备。4.1.3分析网络通信流量特征，确定流量基线。

4.2Internet的流量特征

4.2.1流量变化、流量是多分型、局部性、非均匀分布

4.2.2分组具有：长度双峰分布、到达目的地具有突发性

4.2.3会话到达过程是泊松分布、多数会话是简短、不对称的双向通信、流量的主体是TCP而非UDP。4.分析网络通信特征分析网络通信就是通过基线网络确定通信的数4.分析网络通信特征4.3基线任一SCI（例如，设计师说明书），一旦形成文档并复审通过，即形成一个基线，它标志开发过程中一个阶段的结束。对于已成为基线的SCI，虽然可以修改，但必须按照一个特殊的、正式的过程进行评估，确认每一处修改。相反，对于未成为基线的SCI，可以进行非正式修改。4.4绘制网络结构图4.4.1拓扑结构及网络描述4.4.2地理环境信息4.4.3网络设备相关标注4.4.4网段划分4.4.5VPN的位置及范围4.4.6供电系统……144.分析网络通信特征4.3基线144.分析网络通信特征154.5确定流量边界4.5.1网络逻辑边界4.5.2网络物理边界4.6分析网络通信流量特征4.6.1辨别网络通信的源点和宿点4.6.2信息传输的方向和对称性4.7影响网络测量的因素4.7.1测量和分析的方法：主动&被动4.7.2测量指标：丢包率、时延单向特性&双响特性4.7.3测量精度4.7.4可扩展性：精度、稳定性的影响4.7.5安全性4.分析网络通信特征154.5确定流量边界4.分析网络通信特征164.8通信流量的分类4.8.1C/S方式：请求帧<=64B响应帧>=64B4.8.2B/S方式：局域网高速缓存、本机缓存4.8.3对等通信方式4.8.4S/S方式4.8.5分布式计算方式4.8.6终端/主机方式4.9估计应用的通信负载4.9.1应用程序发送数据对象尺寸4.9.2通信协议开销4.9.3应用程序初始化引起的附加负载4.10估计主干或广域网的通信负载4.分析网络通信特征164.8通信流量的分类网络需求分析网络需求分析1.网络需求分析概述

需求分析的任务就是要确定客户有效完成工作所需的网络服务和性能水平。

需求分析是网络设计过程的基础。无论从工作量，还是从重要性来看，它都占到了网络系统工程约60%的份额。对网络系统的设计和经费预算有直接的影响。

正确的需求分析方法要使分析数据与网络可户的需求一致，从而是网络的设计结果与用户需求保持一致。

需求分析的关键是与网络客户的交流。问题定义分析网络应用目标分析网络应用约束分析网络通信特征11.网络需求分析概述需求分析的任务就是要确定客户有效2.分析网络应用目标2.1工作步骤2.1.1从用户高层管理着开始收集商业需求（1）行业特征、公司结构、信息流程、网络功能需求等。2.1.2收集客户群体需求（2）网络内部用户、外部用户等。2.1.3收集支持客户与客户应用的网络需求（3）用户培训、系统的维护、网络管理、网络服务、网络安全等。2.2明确网络设计目标2.2.1明确网络设计项目范围网络的规模及网络与Internet的连接。2.2.2明确客户的网络应用22.分析网络应用目标2.1工作步骤22.分析网络应用目标2.2分析网络约束2.2.1政策约束2.2.2预算约束2.2.3时间约束2.2.4应用目标检索32.分析网络应用目标2.2分析网络约束33.网络分析的技术指标3.1影响网络性能的主要因素3.1.1距离传输延时（拥塞，路由等）、DCE的数量、成本。3.1.2时段网络用户数量——拥塞3.1.3拥塞MAC访问控制方式、子网/网段的划分3.1.4服务类型速度、安全、差错等3.1.5可靠性数据处理（电子商务、军事等）与娱乐（视频VCD等）43.网络分析的技术指标3.1影响网络性能的主要因素43.网络分析的技术指标3.1影响网络性能的主要因素3.1.6信息冗余股票信息、邮箱炸弹等3.1.7网络瓶颈modem、无线上网、网关等3.2网络性能参数3.2.1时延（Delay/Latency）3.2.2时延=传播时延+传输时延+排队时延3.2.3传播时延=距离/光在介质中的传播速度3.2.4传输时延=信息量/带宽3.2.5往返时延——RTT（Round-triptime）3.2.6单向时延——OWL（One-wayLatency）RTT=2xOWL不一定成立哦！53.网络分析的技术指标3.1影响网络性能的主要因素RTT=3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.7吞吐量（Throughput）在单位时间没传输无差错数据的能力。（1）容量（Capability）①数据通信设备发挥预定功能的能力，通常用来描述通信信道或连接的能力。②吞吐量<=容量（2）网络负载（Offeredload）①单位时间内总共发送的平均数据帧数。 ②吞吐量=网络负载*发送成功率=G*P ③吞吐量是网络总体性能的体现PPSCPSTPS6有效吞吐量—传送有效信息的吞吐量3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数6有效吞吐量—传送3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.8丢包率（packetlossrote）（1）拥塞（2）丢弃新包&随机早期检测3.2.9差错率（1）出现在帧的前8个字节：忽略（2）出现在帧的前64个字节：正常冲突——短帧（3）出现在帧的64个字节之后：滞后冲突3.2.10时延抖动（jitter）（1）定义（2）IPDV——瞬时分组时延波动：TI+1-TI73.网络分析的技术指标3.2网络性能参数73.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.11路由（route）（1）对于选路表（N，R）①N——Addressoftargetnet②R——Addressofnextrouter（2）路由算法的特点3.2.12带宽（bandwidth）（1）单位：bit/s&Hz（2）网络带宽参数表83.网络分析的技术指标3.2网络性能参数83.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.13响应时间（respondtime）（1）影响响应时间的因素（2）常见响应时延轮询、连接、等待、CPU、网卡、物理连接3.2.14利用率（utilization）（1）CPU利用率（2）链路利用率3.2.15效率（efficiency）（1）系统开销包括哪些因素？（2）帧长与网络效率的关系93.网络分析的技术指标3.2网络性能参数93.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.16可用性（Availability）（1）网络或网络设备可用于执行预期任务的时间的总量。（2）网络管理的目标3.2.17平均故障间隔时间（MTBF）3.2.18平均修复时间（MTTR）3.2.19可扩缩性（scalability）要从发展的角度去考虑网络的设计，即要考虑今后的5年内，网络中的节点增减情况和网络数据流量的变化。10可用性通过规定时间段的平均运行时间来表示3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数10可用性通过规定3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数3.2.20安全性（security）（1）影响网络安全的因素系统的稳定性、系统安全漏洞、网络病毒与黑客攻击（2）安全对象网络信息，系统及用户数据（3）安全分类11硬件故障软件故障被动攻击：偷听、监听主动攻击：伪装、重放、篡改、拒绝、病毒网络系统的故障网络攻击3.网络分析的技术指标3.2网络性能参数11硬件故障软件故3.网络分析的技术指标3.3安全设计的目标根据用户的行业特征和网络性质，侧重与一个或者多个目标。3.3.1可管理性（manageability）（1）故障管理（FaultManagement）（2）配置管理（ConfigurationManagement）（3）记费管理（AccountingManagement）（4）性能管理（PerformanceManagement）（5）安全管理（SecurityManagement）3.3.2适应性（Adaptability）（1）网络对客户需求的应变（2）对环境的适应（3）对技术和质量标准等的支持等3.3.4可购买性（Purchasability）（1）考虑网络系统的投资成本（2）依据工程建设成本和经济可行性用户投资规模123.网络分析的技术指标3.3安全设计的目标124.分析网络通信特征分析网络通信就是通过基线网络确定通信的数量和容量，并对网络流量进行估算，以及预测网络通信量的增长量。4.1分析网络通信的步骤：4.1.1绘制网络结构图，进行子网（或网段）的划分。4.1.2选择，确定网络设备。4.1.3分析网络通信流量特征，确定流量基线。

4.2Internet的流量特征

4.2.1流量变化、流量是多分型、局部性、非均匀分布

4.2.2分组具有：长度双峰分布、到达目的地具有突发性

4.2.3会话到达过程是泊松分布、多数会话是简短、不对称