第三章-网络规划PPT课件

1、14.07.2020,1,第3章：网络规划与设计 相关工具,14.07.2020,2,内容提要,测试和接口检测工具 协议分析仪 网络监测工具 网络管理工具及平台 网络仿真工具 网络设计辅助工具,14.07.2020,3,测试和接口检测工具,定义及分类： 测试工具和接口检测器用来测试传输媒体和在媒体上传送的与通用接口约定一致的物理信号。 模拟测试装置：用来检测在模拟传输过程中信号的状态。 数字测试装置：是检测数字传输通路和设备接口。 网络设计中的作用？ 辅助已有网络的性能分析 网络物理层面的验证,14.07.2020,4,14.07.2020,5,协议分析仪,定义：是检验网络协议执行过程的实体，

2、目的就是详细的了解网络中通信过程。 使用步骤： 首先，协议分析仪对网络中传输的比特 流进行译码； 然后，协议分析仪根据协议的结构化格 式来显示这些比特。 网络设计中的作用： 协议的确定 互连技术的选择,14.07.2020,6,协议分析仪的功能模型,14.07.2020,7,协议分析仪的功能,在局域网领域协议分析 应对以太网、快速以太网、令牌环和FEDI接口提供支持 在广域网的接口方面 应对V.24，X.21，V.35，V.36，RS449，RS530，ElTl，ISDN和ATM，E3，DSl，DS3或OC-3C提供支持。 也有支持x.25、帧中继、SDMS、IP和其他标准的协议分析仪， 存在

3、支持无线传输的协议分析仪 越复杂的协议或者越高的传输速率，对专用设备的依赖性就越高。,14.07.2020,8,协议分析仪其它功能,协议分析仪可用于网络的故障和性能分析 分析依据，滤波器通常至少描述了下述变量： 所有的分组 所有存在缺陷的分组 所有预定义类型错误的分组 发送者、目的地或者源到目的地对 或者某种类型的分组（如广播） 分析内容 所有不同类型的错误（例如，CRC错误、错误地址、分组长度错误、未被认可的分组类型和冲突） 计数器（发送、已接收和延迟分组） 统计（吞吐量、网络负载、峰值时的网络工作量、均值或者统计分布）等,14.07.2020,9,协议分析仪的实现方式,纯软件的协议分析系统

4、 基于笔记本加数据采集箱的便携式协议分析仪 手持式综合协议分析仪 分布式协议分析仪,14.07.2020,10,纯软件的协议分析系统,协议分析软件加PC网卡的工作方式 在局域网环境中得到广泛应用，例如，Fluke的OptiView-PE 基于此简单的协议分析系统可以开发实现功能强大网络监视功能 例如Windows2000基于协议分析的网络监视系统 可以捕获从局域网上接收的帧 检测和解决在本地计算机上可能遇到的网络问题 主要特点是： 简单廉价的软件或自由软件； 小巧实用； 功能较弱；,14.07.2020,11,笔记本加数据采集箱的便携式协议分析仪,纯软件的分析仪不能够应付所要求的吞吐量（无数据

5、丢失的高记录速度） 专用的数据捕获系统 可应用于各种复杂和高速的网络链路上 在复杂和高速的网络链路上，要想全线速地捕捉或更有效地进行实时数据过滤采集，采用专用的数据采集方式是必须的,14.07.2020,12,手持式综合协议分析仪,功能强大并能将多种网络测试手段集于一身的综合式测试分析手段 根据网络中的具体需求，协议分析仪的功能也将不断进行扩展 加入网络管理功能 自动网络信息搜集功能 智能的专家故障诊断功能等 更有效的移动性 在网络现场分析、故障诊断、网络维护方面得到了相当广泛的应用和发展。,14.07.2020,13,分布式协议分析仪,什么是分布式协议分析仪？ 将协议分析仪的数据采集系统独立

6、开来，安置在网络的不同地方，由能控制多个采集器的协议分析仪平台进行管理和数据处理。 例如RMON远程监测 对远程探测器记录的信息格式标准化 造价比较高，应用比较复杂,14.07.2020,14,网络监测工具,辅助网络规划与设计的过程，测试已有的和所设计的网络的性能及可靠性。 Internet环境加速了大量专用网络检测工具的发展。 它们中的大多数适合作为主流操作系统的功能部件或者作为开放软件的解决方案而提供。 被列在“TCPIP Internet和互连设备监测与调试工具”（RFC l470）中的工具超过了100个。,14.07.2020,15,IP网络的监测工具分类,支持网络故障监视和配置的工具

7、 支持性能测量及监视的工具 很多网络监测、管理和诊断的工具是Unix（Linux）和Windows系统提供的命令行检测工具。 包括状态监视、流量监视和路由监视等三类工具,14.07.2020,16,支持网络故障监视和配置的例子,Ping： 使用ICMP响应分组进行网络层可达性分析； Netmon： 使用轮询和中断对配置数据进行查询； Snmpset： 对每个互连网资源的参数进行设置； Traceroute： 对路径可达性进行分析。,14.07.2020,17,支持性能测量及监视的例子,Spray： 负载产生器； Snmpxperfom： 简单的通信量监测器； Netstat： 能够显示管理信息

8、（例如，通信量计数器），对评估网络状态特别有用。 Tcpdump： 实现了协议分析仪，能对如Ethernet，FDDl，ARP，RARP，TCP和IP协议进行分析。 Flstats： Flstats是从Tcpdump文件中抽取流统计的一个工具。 TCP-Wrapper： 是安全管理工具的一个实例。目标是通过使用IP地址检查限制接入TCP服务器，并对每次使用进行记录。,14.07.2020,18,Unix（Linux）和Windows系统提供的命令行检测工具,状态监视工具,14.07.2020,19,Unix（Linux）和Windows系统提供的命令行检测工具,流量监视工具,14.07.202

9、0,20,Unix（Linux）和Windows系统提供的命令行检测工具,路由监视工具,14.07.2020,21,网络管理工具和平台,在网络规划与设计过程中，有时也需要借助网络管理工具或软件测试网络运行状况，分析网络通信流量和性能。 网管工具 相对简单，只提供某一方面的管理功能， 如配置管理工具、故障监视工具、性能监视及管理工具等。 网管平台 是网络管理系统； 提供全面的网络管理功能； 良好的扩展性和二次开发能力。,14.07.2020,22,网络管理工具平台举例,HP OpenView AT-SNMPc CA Unicenter系统管理解决方案 Cisco WorksSNMP的管理软件系列

10、 IBM Tivoli NetView,14.07.2020,23,Hp OpenView,HP OpenView是HP公司开发的网络管理平台，是一种当前网络管理领域比较流行的、开放式、模块化、分布式的网络/系统管理解决方案。它集成了网络管理和系统管理的优点，并把二者有机地结合在一起，形成一个单一而完整的管理系统。,14.07.2020,24,AT-SNMPc,AT-SNMPc是一个分布式的通用网络管理系统平台，可以直观显示、监控和前瞻性地管理网络，能有效地监控整个网络的基础架构，并支持SNMP v3。具有主备冗余服务器功能、网络拓扑图功能、多厂商支持特性，支持最新的SNMP v3身份验证和加

11、密功能、可伸缩性的分布式结构、前瞻性的监控和告警技术、智能事件处理功能、支持控制台远程管理、网络趋势报告功能、完善的路由器、交换机、服务器的管理功能、无人值守服务器功能等。,14.07.2020,25,CA Unicenter,不仅功能完整、高度集成，而且十分开放，可支持包括Linux在内的所有主流平台。Unicenter系统管理解决方案分为网络系统管理解决方案、自动化操作解决方案、IT资源管理解决方案、数据库管理解决方案、Web基础设施解决方案和应用管理解决方案六大部分。,14.07.2020,26,Cisco Works,是Cisco公司提供的一个基于SNMP的管理软件系列，它可集成在多个

12、现行的网络管理系统上，如SunNet Manager、HP Open View以及IBM Net View等。 Cisco Works提供以下几个方面的应用： 1、可执行自动安装任务，简化手工配置； 2、提供调试、配置和拓扑等信息，并生成相应的Drofile文件； 3、提供动态的统计、状态和综合配置信息以及基本故障监测功能； 4、搜集网络数据并生成相应图表和流量趋势以提供性能分析； 5、具有安全管理和设备软件管理功能。,14.07.2020,27,IBM Tivoli NetView,它可在短时间内对大量信息进行分类，捕获解决网络问题的数据，确保问题迅速解决，并保证关键业务系统的可用性。 IB

13、M Tivoli NetView的新的位置敏感性拓扑特性可让网管人员通过简单的配置说明来指导Tivoli NetView的映象布局过程。它可自动生成一些与管理人员对网络的直观认识更加贴近的拓扑视图，将有关网络的地理、层次与优先信息直接合并到拓扑视图中。,14.07.2020,28,网络模拟与网络仿真,“模拟”： 即选取一个物理的或者抽象的系统的某些行为特征，用另外一个系统来表示它们的过程； “仿真”： 即用另一数据处理系统，主要是硬件来全部或者部分地模仿某一数据处理系统，以至于模仿的系统能像被模仿的系统一样接受同样的数据，执行同样的程序，获得同样的结果。,14.07.2020,29,网络仿真和

14、网络规划与设计,1、网络仿真的引入 经验、试验和计算作为三种传统的网络设计方法在大型、复杂网络规划与设计中都有其局限性，网络仿真以其独特的技术手段，可以在大型网络的设计和优化方面提供许多决策依据。,14.07.2020,30,网络仿真和网络规划与设计,2、网络仿真的作用 首先，网络仿真能够为网络的规划设计提供可靠的定量依据。 其次，网络仿真能够验证实际方案或比较多个不同的设计方案。,14.07.2020,31,网络仿真技术应用步骤,1、收集和消化网络工程设计文档 2、建立网元模型 3、建立网络模型 4、建立网络流量模型 5、仿真设计和仿真计算 6、结果分析并提交仿真报告,14.07.2020,

15、32,网络仿真工具介绍,模拟工具种类： 高端：复杂的建模机制、比较完备的模型库、完善的外部接口、强大的功能、比较可靠的模拟 低端：简单的建模机制、较小的模型库、简单的外部接口，功能单一、模拟结果的可靠性较差，价位偏低,14.07.2020,33,网络仿真工具OPNET,OPNET网络模拟软件简介： 1986年由麻省理工大学的两个博士创建的，并于1987年建立了商业化的OPNET 齐全的的基本模型库：路由器、交换机、服务器、客户机、ATM设备、DSL设备、ISDN设备等 三类客户 网络服务提供商 网络设备制造商 一般企业,14.07.2020,34,网络仿真工具OPNET,四个系列产品核心包括：

16、 1.ServiceProviderGuru： 面向网络服务提供商的智能化网络管理软件。 2.OPNET Modeler： 为技术人员（工程师）提供一个网络技术和产品开发平台。 3.ITGuru： 帮助网络专业人士预测和分析网络和网络应用的性能，诊断问题，查找影响系统性能的瓶颈，提出并 验证解决方案。 4.WDM Guru： 用于波分复用光纤网络的分析、评测。,14.07.2020,35,网络仿真工具OPNET,不同领域，表现出不同用途： 1）对于企业网的模拟，调用已经建好的标准模型组网。 2）对于比企业网更复杂的运营商（ISP）网的模拟，焦点放在整个业务层、流量的模拟，使运营商有效查出业务配

17、置中产生的错误。 3）针对研发的需求，提供了一个开放的环境，使用户能够建立新的协议和配备，并且能够将细节定义并模拟出来。,14.07.2020,36,网络仿真工具NS2,NS2简介： 源代码公开的、免费的软件模拟平台 模块非常丰富，涉及到网络技术的所有方面 version 2版本，就是NS2 学术界和教育界（论文） 辅助教学的工具 NS2的特点： 源代码公开 面向对象 可扩展性强 速度和效率优势明显 基于离散事件的模拟器,14.07.2020,37,网络仿真工具NS2,NS2功能 集成了多种网络协议 路由排队管理机制 路由算法 集成了组播业务 应用于局域网仿真有关的部分、MAC层协议 其仿真主

18、要针对路由层、传输层、数据链路层 对固定，无线，卫星以及混合等多种网络的仿真 它最适用于TCP层以上的模拟,14.07.2020,38,NS的工作流程,14.07.2020,39,OPNET与NS2的比较,环境的比较： OPNET应用在Windows平台 NS2应用在Linux平台 应用的比较： OPNET是商业软件 NS2是自由软件、开源、免费,14.07.2020,40,网络设计辅助工具,网络设计过程中不再单纯依赖于网络专家的决策，而是依据辅助工具的辅助设计得出所需网络逻辑设计方案。 既可以规范网络设计方法，又能提高网络设计的科学性和效率。,为什么要使用网络设计辅助工具及其作用？,14.0

19、7.2020,41,网络设计辅助工具的应用,辅助需求分析 辅助网络的逻辑设计 对所设计的网络进行性能评价,14.07.2020,42,辅助需求分析,在需求分析阶段，主要是确定网络系统近期和中远期对网络的应用需求，并且将这些需求量化成系统内的数据分布和数据流量。 这种需求量化和容量规划涉及大量的采样数据和各类算法，手工操作既繁琐又很难细化，需要有辅助设计工具的支撑。,14.07.2020,43,辅助网络的逻辑设计,在网络逻辑设计阶段，涉及到拓扑设计、网络技术的选择、地址规划及路由设计等内容。 这就需要网络设计专家依据专业知识和经验进行网络设计。但是，设计专家为数实在不多，并且，专家的评价很多都是基于经验的。 因此具有专家系统功能的网络设计辅