第四章 网络工程需求分析 网络综合布线

医疗成像 远程教学 视频会议 Internet或Intranet语音 Internet或Intranet传真 销售点（零售商店） 销售定单输入 电子商务 管理报告 金融模型 销售追踪 人力资源管理 计算机辅助设计 计算机辅助生产 遥控 库存控制及发货 过程控制与工厂管理
4.3.1 影响网络性能的主要因素

1.
2. 3. 4.
5.
6. 7.
根据Internet的发展历程，我们能够发现以下关键因素影响网络 发展： 距离 时段 拥塞 服务类型 可靠性 信息冗余 一点决定整体
4.3.2 网络性能参数指标





在分析网络设计技术要求时，应当列出客户能够接受的网络性能参数， 如吞吐量、差错率、效率、时延和响应时间等。我们不打算从数学的 角度研究这些网络参数，而只是引出数学分析和实践得出的结论，供 设计者理解和分析使用。 在精确分析性能时，有如下一些网络性能参数可供使用。 1.时延（ Delay或Latency） 2．吞吐量（Throughput） 3．丢包率（Packet Loss Rate） 4．时延抖动（Jitter） 5．路由（Route） 6．带宽（Bandwidth） 7．响应时间（Respond Time） 8．利用率（Utilization） 9．效率（Efficiency）
4.1.3 明确网络设计项目范围


决定网络设计的项目范围是网络设计的另一个重要步骤。要明确 是设计一个新网络还是修改现有的网络，是针对一个网段、一个 （组）局域网、一个广域网，还是远程网络或一个完整的企业网。 设计一个全新、独立的网络的可能性非常小。即使是为一座新建 筑物或一个新的园区设计网络，或者用全新的网络技术来代替旧 的网络，也必须考虑与Internet相连的问题。在更多的情况下，需 要考虑现有网络的升级问题，以及升级后与现有网络系统兼容的 问题。
1.时延（Delay或Latency） 根据产生时延的原因，我们能够将时延分为以下几类： （1）传播时延 （2）发送时延 （3）重传时延 （4）分组交换时延 （5）排队时延 其中： 时延=传播时延+传输时延+排队时延 传播时延=距离/信号在媒体中的速度 传输时延=信息量/带宽

2．吞吐量（Throughput） 吞吐量是指在单位时间传输无差错数据的能力。吞吐量可针对某个特定连接 或会话定义，也可以定义网络的总的吞吐量。 吞吐量=G×p[发送成功]
4.1.1 工作步骤



需求分析是要决定“做什么，不做什么”。了解需求的主要步骤 包括：首先，从企业高层管理者开始收集商业需求；其次，收集 客户群体需求；最后，收集支持客户和客户应用的网络需求。 在与客户探讨网络设计项目的商业目标之前，可以先研究一下该 客户的商业状况。例如，搞清该客户从事的行业，研究该客户的 市场、供应商、产品、服务和竞争优势。了解该客户的商业及外 部关系以后，就可以对技术和产品进行定位，帮助客户提高其在 行业内的地位。 首先要请客户解释公司的组织结构。最终的网络设计很可能要体 现公司的结构，因此最好对公司在部门、商业流程、供应商、商 业伙件、商业领域以及本地区或远地办公室等方面的组织有所了 解。对公司结构的了解有助于确定主要的用户群及其通信流量特 征。公司中的信息技术（IT）方面的雇员，可能对公司在这方面 的目的和任务较为了解，同时也能够更多地提供与商业一致的网 络需求。


良好的需求分析有助于为后继工作建立起一个稳定的工作基础。如果 在设计先期没有就需求达成一致，加上在整个项目的实施过程中，需 求将会不停地发生变化。这些因素综合起来就可能会破坏项目设计计 划和工程预算。 了解客户的网络应用目标及其约束是网络设计中一个至关重要的方面。 只有对客户的商业目标进行全面的分析，才能提出得到客户认可的网 络设计方案。
3．丢包率（Packet Loss Rate） 网络“丢包率”是指在一定的时段内在两点间传输中丢失分组与总的分 组发送量的比率。无拥塞时路径丢包率为0%，轻度拥塞时丢包率为 1～4%，严重拥塞时丢包率为5～15%。高丢包率的网络通常使应用 不能正常工作。 注意到适度的丢包率并不表明网络存在故障，这是因为： 某些实时业务，如基于IP的话音（VoIP）能够容忍一定的丢包率， 一旦丢失分组并不试图恢复它。 TCP重新发送丢失的分组，它也使用分组丢失作为以较低速率发送数 据的信号。这种特性被称为“网络友好”。 许多服务在分组丢失的情况下将继续有效地运行。
对“应用类型”栏目可填入能描述应用类型的相近内容，或按下 面的标准网络应用对应用进行归类：

电子邮件 文件传输 文件共享/访问 数据库访问/更新 群件 桌面印刷 网络浏览 基于“推”的信息传播 网络游戏 电子白板 远程终端 终端仿真 日历 在线目录（电话薄）
4.1.2 明确网络设计目标

要想设计一个好的网络，首先要明确网络设计目标。典型网络设计目 标包括： 增加收入和利润。 加强合作交流，共享宝贵的数据资源。 加强对分支机构或部属的调控能力。 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。 转变为国际网络产业模式。 使落后的技术现代化。 降低通信及网络成本，包括与语音、数据、视频等独立网络有 关的开销。 将数据提供给所有雇员及所属公司，以使其做出更好的商业决 定。 提高关键任务应用程序和数据的安全性与可靠性。 提供新型的客户服务。
4.1 分析网络应用目标


网络需求分析是在网络设计过程中用来获取和确定系统需求的方 法。在需求分析阶段应确定客户有效完成工作所需的网络服务和 性能水平。 网络需求指明必须实现的网络规格参数。它描述了网络系统的行 为、特性或属性，是在设计实现网络系统过程中对系统的约束。 需求分析是网络设计过程的基础。遗憾的是，许多网络在设计过 程中并没有投入足够的精力做需求分析。一个重要的原因在于， 需求分析是整个设计过程的难点。为了搞清客户网络需求，需要 与各方面的人员进行沟通，了解客户所需和所想，并需要学习必 要的客户方面业务知识。其次是需求分析不能立即提供一个结果， 它只是设计和建立网络的整体战略的一部分。此外由于现代网络 系统通常采用系统集成方法进行设计，集成构件只能选取产品系 列中的某些档次设备，而这些设备产品之间并不是连续的，有一 定交叉和覆盖，看起来好象要求并不十分精确。然而，正确的需 求分析方法将使分析基础数据与网络客户需求相一致，从而使网 络设计结果与客户应用需求相一致，否则会产生不可预测的严重 后果。
此外还可以将系统应用单独列表。这些系统应用包含下列网 络服务类型：

客户鉴别和授权 主机命名 远程引导程序 远程配置下载

目录服务 网络备份 网络管理 软件分发
对于表中的“重要性”一栏，可以填入： 非常重要 较重要 不重要 对于重要的任务，需要收集更为准确的信息，包括客户可以接受的停 机时间。 在“备注”栏，填写与网络设计相关的内容，例如包括关于公司方面 的任何信息（比如在将来计划停止使用一项应用）或者明确的公司发 展计划安排及区域性应用计划。
4.2 分析网络应用约束

除了分析商业目标和判断客户支持新应用的需求之外，由于商业 约束对网络设计影响较大，也需要认真分析。
4.2.1 政策因素约束



与网络客户讨论他们公司办公政策和技术发展路线是必要的，但尽量 少发表自己的意见。了解政策约束的目标是发现隐藏在项目后面可能 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。特别要注意的是，已经进行过但没有成功的一个类似项目，应当 做出明智的判断，看类似情况是否同样会在本项目过程中重演，是什 么原因导致项目失败，如何才能保证不再出现类似的原因，如何能够 得到较好的结果等。 要与客户就协议、标准、供应商等方面的政策进行讨论，搞清客户在 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，是否允许不同厂商竞争等。往往有的公司已为新网络选择好 了技术和产品，那么新的设计方案就一定要与该计划相匹配。 由于高新技术的引入往往会加剧部分人与机器之间的矛盾，不要期待 所有人都会拥护新项目。如果能了解该项目将对哪些人产生不利影响， 对以后的工作将可能有一定好处。
4.1.4 明确客户的网络应用

网络应用是网络存在的真正原因。要使网络能很好发挥作用，需要 搞清客户的现有应用及新增加的应用。要在客户的帮助下，填写如 表4-1所示的表。 表4-1 网络应用统计 应用名称 应用类型 是否为新应用 重要性 备注

表中的“应用名称”填入客户提供的名称即可。它可能是规范的应 用名称如“Internet Explorer”，也可能是客户自己能明白的应用名 称，尤其对那些自行开发的应用更是如此。

每秒分组数
有效的吞吐量
512
1024
1536
2048（分组长度）
图4-1 吞吐量关系




影响应用层吞吐量的因素可能有： 协议机制，如握手、窗口、确认等。 协议参数，如帧长度、重传定时器等。 网络互连设备的PPS或CPS。 网络互连设备的分组丢失率。 端到端的差错率。 服务器/主机性能。影响其性能的因素有： CPU类型。 磁盘访问速度。 高速缓存大小。 计算机总线性能（容量和仲裁方法）。 存储器性能（实存和虚存的访问时间）。 操作系统的效率 应用程序的效率和正确性。 网络接口卡类型。 局域网共享站点数量。
第4章 网络工程需求分析
4.1 分析网络应用目标 4.2 分析网络应用约束 4.3 分析网络工程的指标 4.4 分析网络通信特征 本章小结 习题
第4章 网络工程需求分析
本章提示： 本章主要介绍用系统集成方法 设计网络的第一步---客户需求分析的 主要步骤方法。先讨论分析网络应用目 标的步骤，明确设计的目标和项目范围。 然后分析有关网络应用方面约束，如政 策、预算、时间等方面的结束。再介绍 影响网络性能的主要因素以及进行网络 分析的技术指标。最后我们将讨论分析 网络通信特征的一些常用方法。