网络设计教程PPT课件

分析技术目标与约束
• 网络性能 • 吞吐量 • 网络互连设备的吞吐量 • PPS（packet per second）一般用64bit包来测量。 • 例如： • 10Mb以太网的最大PPS值 14,880，如果有一个30端口的交换机，它的理论最大吞吐 量为： 14,880*30=446,400PPS
第19页/共56页
分析技术目标与约束
• 可伸缩性 • 可用性 • 网络性能 • 安全性 • 可管理性 • 易用性 • 适应性 • 可购买性 • 技术目标检查表
第20页/共56页
分析技术目标与约束
• 可伸缩性
• 可伸缩性是指网络设计必须支持的增长幅度。 • 扩展计划
• 你的客户应该帮助你了解明年以及近两年内，网络将会有多大的扩展。 • 明年将加入多少新站点？近两年呢？ • 在每个新地点的网络有多大？ • 明年将有多少用户接入公司互联网络？近两年呢？ • 明年将有多少服务器（或主机）加入互联网络？近两年呢？
• 出于什么原因客户着手于这项新的网络计划项目？ • 这个新网络将用来被干什么？ • 这个新网络将如何帮助客户在其业务方面取得更大的成功？
• 请用户帮助你衡量成功的标准。
• 为了使客户满意，哪些目标是必须达到的？ • 如果项目失败将带来什么后果？
• 总之，要收集足够的信息，使自己对网络设计项目的范围和透明度有 足够的认识。
• 设计逻辑网络时，在选择物理设备或介质之前一定要完成网络 设计选择和折衷的困难工作。
第2页/共56页
自顶向下的网络设计方法
• 自顶乡下网络设计方法适用于从OSI参考模型的高层开始在向较 低层次推进的网络设计，它着重于在选择运行于较低层次上的 路由器、交换机和介质之前，将重点放在应用、会话、数据的 传输上。
• 自顶乡下网络设计过程包括探索部门和群体结构，以便弄清网 络将向谁提供服务，并从何处获取有用信息，以使设计获得成 功。
• 自顶向下网络设计也是循环反复的。
第3页/共56页
分析客户的需求和目标
• 辨别商业目标和约束 • 分析技术目标和约束 • 刻划现有互联网络的特征 • 刻划现有网络通信的特征
第4页/共56页
第13页/共56页
分析商业约束
• 策略政策
• 与客户的关系。
• 项目背后的事物安排、争论、偏见、群体关系或历史等。 • 你的项目是否会导致某些工作的消失？是否有人希望项目失败？
• 体会客户的商业风格。
• 客户对冒险的承受能力。 • 了解决策者的工作经历将有助于你选择适当的技术。决策者的工作经历会影响
课程安排
• 自顶向下的网络设计方法 • 分析客户的需求和目标 • 逻辑网络设计 • 物理网络设计 • 网络设计的测试、优化和文档编写
第1页/共56页
自顶向下的网络设计方法
• 自顶向下的网络设计方法的重点集中于客户的需求、约束和目 标上。
• 好的网络设计必须清楚客户的需求蕴含着许多商业的和技术的 目标，包括可用性、可伸缩性、可购买性、安全性和可管理性 等。
• 精确度
• 对广域网线路，可用误位率（BER）阈值来说明。 • 模拟链路的典型BER阈值为10-5。 • 数字链路要低的多，光缆链路的错误率约为10-11 ，铜线链路的错误率约为10-6。 • 在共享以太网中，错误通常是由碰撞引起的。受合法碰撞影响的帧不应该超过
0.1%。
• 效率
• 网络效率明确了发送通信需要多大的系统开销，不论这些系统开销是否由碰撞、 令牌传递、错误报告、重新路由、应答、较大的帧引起的等。
等单独网络有关的开销。 • 将数据提供给所有雇员及所属公司，以使其作出
更 好 的 商 业 决 定第1。0页/共56页
分析商业目标
• 辨别网络设计项目的范围 • 开始进行网络设计项目的首要步骤之一是决定其范围。询问客户此次设计是一个新网络还是修改现有 的网络，并要求客户帮助你搞清楚该设计是针对一个网段、一组局域网、一组广域网，还是远程访问 网络或整个企业网络。 • 项目进度与项目范围相匹配。
• MTBF，一台计算机或计算机零件在出现故障之前能运行多时间。典型的网络 MTBF目标是4000小时。
• MTTR，平均修复一个故障所需的时间。 • 利用率=MTBF/(MTBF+MTTR)
第24页/共56页
分析技术目标与约束
• 网络性能
• 网络性能定义：
• 容量（带宽）：电路或网络传输数据的能力，通常以美妙多少比特来衡量。 • 利用率：所能使用的全部可用容量的百分比。 • 最优利用率：网络饱和之前的最大平均利用率。 • 吞吐量：单位试时间内节点之间（通常为秒），成功传输的无差错数量。 • 可提供负载。在某一特定时间，准备发送的所有网络节点的所有数据的数量。 • 精确度：相对于全部通行量，正确传送的有用的通信数量。
• 可用性与弹性也有联系。弹性（resiliency），指的时网络能够承受多 大压力以及网络从问题中恢复回来的速度。
第23页/共56页
分析技术目标与约束
• 可用性
• 可用性的另一个方面是灾难恢复。
• 异地备份 • 切换到备份技术的过程 • ……
• 说明可用性要求
• 停机成本 • 平均无故障时间及平均修复时间
第21页/共56页
分析技术目标与约束
• 可伸缩性
• 将数据扩展给用户 • 可伸缩性约束
• 记住网络技术固有的、阻碍可伸缩性问题的存在。
• 可用性
• 可用性是网络可供用户使用的时间，它通常时网络设计客户一个非常重要的目 标，可以用每年、每月、每周、每天、每小时的网络运行时间与所对应时间段 的全部时间之比表达。例如，一个可提供每天24小时、每周7天服务的网络，如 果一个网络在一周168小时之内运行了165个小时，其可用性是98.21%。
第11页/共56页
分析商业目标
• 辨别客户的网络应用 • 当设计过程进行到这一步时，你已经明确了客户的商业目标及项目范围。 • 对客户应用的辨别应包括现有应用及新增应用。
第12页/共56页
分析商业目标
• 辨别客户的网络应用 • 网络应用调查表
应用名称
应用类型 是否为新应用 重要性
备注
应用类型：群件、数据库访问/更新、销售追踪…… 系统应用：用户认证级授权、目录服务、软件分发……
第18页/共56页
商业目标检查表
• 客户已就认可的供应方、协议和平台等政策进行了解释。 • 客户已就开放与专用解决方案的相关政策进行了解释。 • 客户已就网络设计与实现的分布授权的相关政策进行了解释。 • 我了解项目预算。 • 我了解了项目进度安排，包括最后期限和重要日期。我认为进度安排切合实际。 • 对客户机人和相关的内外部工作人员的技术知识，我都十分了解。 • 我与客户对职员培训计划进行了探讨。 • 我注意到了人和可能影响网络设计的办公室政策。
第31页/共56页
分析技术目标与约束
• 网络性能
• 延时与延时变化量
• 引起延时的原因
• 分组交换的队列深度。 队列深度=利用率/（1-利用率） 例如，一个分组交换机由5个用户，每个用户每秒提供10个分组。分组的平均长度是
第25页/共56页
分析技术目标与约束
• 网络性能 • 网络性能定义： • 效率：产生一定数量的数据吞吐量所需努力的测量值。 • 延迟（等待时间）：帧准备从一个结点传送到网络其他任何节点之间的时间。 • 延时变化量：平均延时变化的时间量。 • 响应时间：网络服务请求和响应该请求之间的时间。
第26页/共56页
他们对冒险的承受能力，以及对技术所持的偏见。 • 了解一样问题将有助于你判断你的网络设计应该是保守型的，或者是可包括新
的、具有艺术水平的技术和方法。
第14页/共56页
分析商业约束
• 策略政策
• 与你的客户就协议、标准、供应商等方面的策略进行讨论。
• 搞清楚客户是否在传输、路由选择、桌面或者其他些一方面已有标准。 • 确定是否有任何关于开放与专有解决方案的规定，对认可的供应商或平台是否
分析技术目标与约束
• 网络性能 • 最优网络利用率 • 共享以太网的典型“规则”时，平均利用率不超过37%，因为超 过这一极限，碰撞比率辉急速增加。这一比率和实际拓扑结构有关。 • 对广域网来说合理的网络利用率在70%。 • 吞吐量 • 吞吐量的定义是单位时间内传输的无差错的数据数量。
第27页/共56页
第30页/共56页
分析技术目标与约束
• 网络性能 • 延时与延时变化量 • 不同的应用对延时和延时变化量的容忍程度不同。 • 引起延时的原因 • 延时与所有数据传输技术有关，尤其是卫星链路和长距离陆地电缆。 • 将数据方到传输线路的时间，这取决于数据的容量和传输线路的速度。例如，要在 1.544Mbps的T1线上传输1024字节的分组要花费5毫秒。 • 分组交换延时。
• 了解客户的组织结构。最终的网络设计很可能体现公司结构，所以最 好对公司在部门、商业流程、供应商、商业伙伴、商业领域以及区域 或远地办公室等方面的组织有所了解。对公司的了解能够帮助你确定 主要的用户团体和通信流量特征。
第7页/共56页
分析商业目标
• 与你的客户一起工作
• 请客户说明其网络设计项目的整体目标。阐明你所需要的是一个简短 的面向商业的说明，该说明应该突出新网络商业目的。
第22页/共56页
分析技术目标与约束
• 可用性
• 可用性通常与冗余联系在一起，但冗余并不时网络目标。冗余是可用 性目标的一种解决方法。冗余是指为避免停机而为网络增加双重链路 或设备。
• 可用性还与可靠性有关，但比可靠性更明确（运行时间百分比）。可 靠性是指问题的多样性，包括精确度、错误率、稳定性、无故障时间 等。
辨别商业目标和约束
• 分析商业目标 • 分析商业约束 • 商业目标检查表
第5页/共56页
分析商业目标
• 了解客户的商业目标及其约束是网络设计中的一个至关重要的方面。只有对客户的商业目标进行了全面的 分析，你才能提出得到客户认可的网络设计方案。
第6页/共56页
分析商业目标
• 与你的客户一起工作
• 了解客户的行业，研究用户的市场、供应商、产品、服务和竞争优势。 了解了客户的商业及其外部关系以后，就可以对技术和产品进行定位， 帮助用户加强其在行业的地位。
第8页/共56页
分析商业目标
• 企业网络的变化 • 部门服务器 vs 大型主机 • 语音、视频和数据网络融合 • VPN • SNA vs IP • ……
第9页/共56页
分析商业目标
• 典型网络设计商业目标
• 增加利润和收入 • 加强合作交流 • 缩短产品开发周期，提高雇员生产力 • 与其他公司建立伙伴关系 • 扩展进入世界市场 • 转变为全球网络商业模式 • 使落伍技术现代化 • 降低电信及网络成本，包括与语音、数据、视频
第16页/共56页
分析商业约束
• 时间进度表 • 最终期限是何时？有哪些重要阶段？
第17页/共56页
ห้องสมุดไป่ตู้
商业目标检查表
• 我对客户所处的产业及竞争情况作了研究。 • 我了解客户的公司结构。 • 我编制了客户商业目标清单，它是从整体商业目标开始的，这个商业目标解释了网络设
计项目的最主要目的。 • 客户已辨别了所有关键任务操作。 • 我了解了客户对成功和失败的衡量标准。 • 我了解了网络设计项目的范围。 • 我已辨别了客户对成功和失败的衡量标准。 • 我了解网络设计项目的范围。 • 我已辨别了客户的网络应用（使用网络应用图表）。
第28页/共56页
分析技术目标与约束
• 网络性能 • 吞吐量 • 应用层的吞吐量 • 端到端的差错率 • 协议功能，例如握手机制、窗口、应答等。 • 协议参数，如帧大小和重发定时器。 • 网络互连设备的PPS或CPS率。 • 工作站及服务器性能因素
第29页/共56页
分析技术目标与约束
• 网络性能
有相关政策。 • 在许多情况下，公司均为新网络选择好了技术和产品，你的设计一定要与其计
划相匹配。
• 一定要知道哪些决策人对你的网络设计项目负责。许多优秀的网络设 计被客户拒绝了，原因是设计师只把精力集中在技术上，而忘记考虑 公司的政策和技术信仰。
第15页/共56页
分析商业约束
• 预算与工作人员约束 • 你的网络设计必须符合客户的预算。预算应该包括设备采购、软件许可证、维护和支持协议、测试、 培训及工作人员费用等。还应该包括咨询费用及外包费用。 • 要对客户现有网络工作人员能力进行分析。你所提出的技术和协议依赖于工作人员的能力。 • 就客户就网络设计的投资回报问题进行分析。