计算机网络规划与设计第二章之需求分析

1、第二章 需求分析,引入,教学内容:学习需求分析的要素和过程。 教学目标: 1.掌握基于用户目标分析需求的步骤和内容 2.掌握收集和分析现有网络信息的内容和方法 3.能编写简单的需求文档,网络设计生命周期,PDIOO,P计划：输出需求报告 D设计：输出设计规范书 I实现：输出验收测试报告 O运营：输出运营测试报告 O优化：输出优化方案 R退役：输出退役原因报告,第2章 需求分析,2.1 需求分析的内容及相关文档 2.2 描述现有网络及构建相关文档 2.3 需求分析案例,2.1 需求分析的内容,收集需求的步骤和产生的相关文档,1.企业组织结构的分析,确定并描述：组织类型、组织结构、组织业务过程及信

2、息流、组织的策略、策略的制定者。 了解公司的组织结构将有助于对主要用户群和通信量进行描述和定位，也有助于了解其管理层次。 例：一个中等销售企业 X公司的组织结构。,示例图表,表1 网络用户需求调查表示例,表2 用户应用需求调查表示例,2.商业目标分析,请客户对建设网络的商业目标作简明扼要、商业性的陈述。 这有助于对网络中使用的产品和技术的定位。 例： X公司的组织业务目标,3.商业约束分析,确定并描述可能影响网络设计的商业约束条件。 例：典型的约束事项及X公司的组织约束,4. 确定企业的网络应用,确定并描述所需应用/服务种类。 例：X公司的所需应用/服务种类及其组织网络结构。,网络组织结构应该

3、是一个横向、开放的、合作的环境，克服了组织关系和地理位置的障碍，将所有参与实体综合到一个组织生态系统中。 网络是此生存系统的基础设施，网络组织将网络看成能够提高利润、降低成本、增进客户/供应商关系的一个应用，是非常重要的。,应用名称：使用客户指定名称 应用类型：可以任意描述，也可归类为以下标准网络应用之一：电子邮件、文件传输、web浏览、网络游戏、视频会议、电子商务等。 关键性：可分级填写，如非常关键（1）、有点关键（2）、不关键（3）。,5.技术目标分析,评价一个网络的技术目标包括可扩展性、可用性、网络性能、安全性、可管理性、适应性、可购买性。 可扩展性：如广播流量、路由交换协议、局域网技术

4、等对可扩展性的影响。 可用性：用户可以利用网络的时间。一般以每年、每月内正常工作的时间占该时期总时间的百分率来表示。 可用性与可靠性紧密相连，但包含更广。 可用性与冗余有关。冗余是高可用性的解决方案。 可用性与可恢复性有关。“弹性”好的网络，可用性也比较好。,网络性能：影响网络性能的因素很多，评价一个网络的性能，可以通过一系列性能参数来测量和描述。 技术目标中的各个方面在实际中可能发生冲突，而且项目费用的削减也会影响技术目标的实现。 技术目标的实现都需要进行折中和妥协。可以请用户为技术目标排列优先次序。,例： X公司的技术指标,2.2 现有网络描述,层次化描述现有网络拓扑结构 模块化描述现有网

5、络结构 调查、测量现有网络性能 汇总并审计现有网络信息,一、层次化描述现有网络拓扑结构,调查应用、服务、网段、链路、媒体、设备等的相关信息包括： 位置信息 主要服务器/群组的位置 异地地区及其之间的广域网连接点 本地园区、楼宇、楼层及其之间的连接点 大型主机的位置 主要网络管理站的位置 路由器和交换机的位置 VLAN的位置和范围 工作站所处的位置 命名标准、方法及其信息 技术参数（可参考各对象的参数指标） 绘制一张或一组（按自顶向下/层次化方式）网络结构图,1.网络应用图,调查应用的类型、名称、使用的协议和部署位置、范围,网络应用调查表,2.网络服务图,调查服务的类型、名称、使用的协议和部署位

6、置、范围,TACACS，TACACS+ ，RADIUS,TACACS ,TACACS+ ：（Terminal Access Controller Access Control System）终端访问控制器访问控制系统。 通过一个或多个中心服务器为路由器、网络访问控制器以及其它网络处理设备提供了访问控制服务。支持独立的认证（Authentication）、授权（Authorization）和计费（Accounting）功能。 RADIUS （Remote Authentication Dial In User Service），远程用户拨号认证系统,网络服务调查表,3.网络层拓扑结构,192.1

7、68.2.0,192.168.1.0,192.168.3.0,192.168.4.0,192.168.5.0,202.194.128.0,192.168.100.0,50用户,70用户,80用户,调查路由设备位置、接口、路由协议的名称，IP网段/网络号、VLANID及范围,网络层信息调查表,路由设备及连接信息表,路由设备配置信息,4.链路层拓扑结构,1000Mbps,100Mbps,100Mbps,100Mbps,100Mbps,100Mbps,100Mbps,100Mbps,56Kbps DLCI=5,56Kbps DLCI=20,56Kbps DLCI=20,调查WAN链路技术、设备及位置

8、、ISP名称、 WAN链路ID、带宽 ；LAN链路技术、交换机位置、端口、带宽、配置信息、VLAN位置与范围,链路层信息调查表,交换设备及连接信息表,交换设备配置信息,5.物理结构,楼宇布线图,调查与电信服务商间、园区楼宇间、各楼宇内垂直/水平布线物理连接线缆类型、长度、连接点位置,建筑物布线信息调查表,J13垂直布线,J13水平布线,建筑物间布线,光纤铺设路线图,物理拓扑图,622M ATM,155M ATM,100M FE,10M Ether,5500 SW,2820 SW,1924 SW,学生活动中心,复旦二附中,复旦附中,HUB,二、模块化描述现有网络结构,将各种网络组件按功能/作用进

9、行模块化/区域化划分，并给出它们之间的连接边界,三.调查、测量现有网络性能,调查、测量的目的、范围和时机 调查、测量的项目 可用性 利用率 准确度 效 率 延时/响应时间,调查、测量目的,为实现新网络的技术目标提供性能提升设计需求依据 为新旧网络融合提供客观的(被证实的)网络组件属性 设备、接口等的组件硬配置属性(例:CPU、内存等） 设备、接口等的组件软配置属性(例:协议、定时等） 为新网络性能的测量提供基线数据 据此提高了性能？ 据此满足了网络覆盖范围的扩展需求但性能未降低？,调查、测量范围,可能范围： 网段、局域网、建筑物内网、园区网、远程访 问、企业网的 重点范围： 反映有问题的网段

10、。例：网速慢/时断时连的区域。 与新网络互操作多的区域。例：骨干网区。,C-2,C-1,C-3,校区骨干,AC-2,AC-2,校园骨干,调查、测量时机,测量时机： 选择具有可统计/可表现问题的时机 正常负载期间性能测量 异常/峰值负载期间性能测量 选择恰当检测持续时间和间隔,调查、测量现有网络性能-可用性,调查技术和工程人员获得可用性数据，判断对网络应用的适应性,企业网 网段1 网段2 网段n,MTBF,MTTR,最后一次严重停机的日期和持续时间,最后一次严重停机的原因,调查、测量现有网络性能-利用率,设定不同平均时间窗口检测带宽利用率（n%） 时间窗口:15分钟,适合于发现因短时端因广播风暴

11、或快速重传等问题引发的流量峰值和性能分析，确定性能基线数据,例：3分钟间隔的利用率测量,例：60分钟间隔的利用率测量,时间窗口:10分钟,适合较长时段（天、周、月）的负载检测和性能分析,分析协议的带宽使用率,相对带宽使用率=协议i流量/网段上总流量 绝对带宽使用率=协议i流量/网段带宽 组播流量比率=协议i组播流量/协议i总流量,适合分析网络应用流量分布和协议异常流量。,调查、测量现有网络性能-准确度,误码率 适用于分析信道质量（线缆、接口、干扰）和工程质量。 丢包率 适用于分析设备负载状况 被接口忽略的输入数据报量 路由器接口输出队列（满）丢包量 路由器接口输入队列（满）丢包量 缓存（满）丢

12、包量 冲突率 适用于分析网段状况 负载（用户数、带宽） 链路配置（速度兼容、双工兼容性）问题 接口故障,调查、测量现有网络性能-效率,测量不同长度分组分布,可用于选择合适的MTU值,提高网络效率;发现故障（以太网碎片等）;发现配置问题（禁止IP报文分段）。,调查、测量现有网络性能-延时,测量重要设备上或设备间的延时： 可以逐层(物理层-应用层)测试分析延时的发生量和位置 传输+传播延时 物理层 存储+处理延时 链路层 *网络层 传输层 *应用层,主要网络性能参数阀值,可用性： MTBF（4000h）、MTTR（1h） 利用率（阀值）： 共享以太网段的饱和度（链路利用率/10分钟70%) WAN

13、链路饱和度（链路利用率/10分钟70%) 组播 WAN、LAN、VLAN列表：命名规则，名称,位置，规格等信息 网络设备列表：命名规则，名称，位置，型号，规格/配置，软件版本等信息； 网络设备闲置资源列表：闲置端口，模块，插槽等信息； 网络设备的配置文档：IOS配置文档信息； 布线和跳线列表：位置，类型，数量，距离，铺设路线，编码标记等信息。 工作站分布列表：数量，位置，用途等信息。,分析适应性,应用系统适用？升级？替换？增加？ 网络服务够用？完善？添加？ 网络范围已及？扩展？ 网络结构合理？调整？修改？重架？ 设备/模块够用？添加？升级？替换？ IP地址、VLAN设计合理？调整？重新规划？ 路由策略、协议合适？修改？ 线缆/配线设施能用？够用？添加？替换？ 系统配置、标识合理？完整？修改？重建？,2.汇总并分析网络性能,确定并描述：设备、链路、协议等网络组件及其结构的性能和功能的不足/不适应性。,小结,网络规划和设计需要方法指导，也