第二章_网络工程概述

❖ 可扩缩性
可扩缩性是指网络技术或设备随着客户需求的增长而扩充 的能力。
❖ 安全性
❖ 可管理性
❖ 适应性
❖ 可购买性
7 . 流量分析与控制
分析和确定当前网络通信量和未来网络容量需求， 首先需要通过基线网络来确定通信数量和容量，然 后需要确定估算网络流量及预测通信增长量的实际 操作方法。
❖ 测量现有网络的通信流量
6. 系统集成后期工作
❖ 系统集成后期制作阶段，针对某系统集成项目而言， 从签订集成服务合同开始到合同约定的服务期结束 为止的工作阶段。
❖ 在后期制作阶段，集成商的主要工作内容包括：网 络系统的逻辑设计、实施方案的编写、产品订货与 供货、布线工程、硬件设备安装调试、软件系统安 装调试、应用软件开发及调试、系统测试、用户培 训、竣工文档编制、项目验收、后期技术支持、系 统维护以及质量保证等。
❖ 时延抖动
时延抖动是从源到目的地的连续分组到达时间的波动，是 从源到目的地连续分组I和I+1单向传输所经受的差值。
❖ 带宽
指传输信道的容量，即频带的宽度，带宽的度量在高频率 和低频率情况下是不同的，这些频率通过电缆和网络发送。 对于数字电路，带宽通常是以比特/秒（bit/s）表示，而模拟 电路是以赫兹（Hz）表示。
❖估计应用的通信负载
估计应用的通信负载，通常有下列内容。 对某一应用程序进行估计，包括下列几项：
❖登记使用某应用程序的客户数量；
❖应用会话的频率（每天、每周、每月或其他适当时间区 间的会话数量）（最差的情况在同一时间段内使用）；
❖应用会话的平均长度（最长为一整个工作日）；
❖一个应用的并发客户数量（最大为客户总数）。针对每 一个应用程序，研究其发送数据的长度（Kbit/s）。
❖ 也就是说，计算机网络系统是以计算机网络为中心 和载体，把相关硬件和软件有机地整合在一起而形 成的系统。
2. 网络工程
❖ 网络工程实质上是将工程化的技术和方法应 用于计算机网络系统中。
❖ 即系统地、规范地、可度量地进行计算机网 络系统的设计、构造和维护的全过程。
3. 网络系统集成
❖ 网络系统集成，是以用户的应用需求和资金 规模为出发点，综合应用计算机和网络技术， 选择各种软硬件产品，经过相关人员的集成 设计、安装调试、应用开发等大量技术性工 作和管理及商务工作，使集成后的系统成为 能够满足用户的实际工作要求、具有良好的 性能和合理价格的计算机网络系统。
针对通信协议，求开销数量（字节）。 对每一个应用程序，估计其初始化引起的附加负载。
❖ 估计主干或广域网上的通信负载
根据各种应用的总访问量及流量在各个子网中的分布率， 可以计算出经过主干网部分的流量，如电子邮件流量、文件传 输流量和Web浏览流量。
第二章 网络工程概述
第一节 基本概念 第二节 网络需求分析的内容 第三节 投标过程 第四节 方案举例
本章重点
❖ 掌握网络工程的基本概念 ❖ 了解网络系统集成的含义 ❖ 理解系统集成过程总框图，每一过程具体的
任务 ❖ 了解从哪些方面进行网络需求分析 ❖ 了解网络需求说明书 ❖ 理解投标的具体工作 ❖ 掌握合同包含的内容
❖技术和应用约束
距离
一般而言，通信双方间的距离越大，通信费用就越高，通信 速率就越慢。随着距离的增加，时延也会随着互连设备（如路由 器）数量的增加而增大。
时段
网络通信与交通状况有许多相似之处。一天中的不同时间段， 一个星期中的不同日子，或一年中的不同月份或假期，通信流量 都会有高低的不同分布。这是受到了人类生活和生产的日出而作、 日落而息的方式的直接影响。
6. 影响网络性能的参数指标
❖ 时延
时延指从网络的一端发送一个比特到网络的另一端接收到 这个比特所经历的时间。
时延=传播时延+传输时延+排队时延 传播时延=距离/光在媒体中的速wk.baidu.com 传输时延=信息量/带宽
❖ 吞吐量
吞吐量反映在单位时间内传输无差错数据的能力。
❖ 丢包率
网络“丢包率”是指一定时段内在两点间的传输中丢失的 分组与总的分组发送量的比率。
4. 网络系统集成中的对象
对象有：用户（客户）、系统集成商、产品厂 商、供货商、应用软件开发商、施工队以及工程监理 等。
❖用户是指出资进行网络系统集成的机构或企业，是 服务的对象。
❖系统集成商是指为用户的网络系统提供咨询、设计、 供货、实施及售后维护等一系列服务的公司实体，是 系统集成活动的主要执行者。通常集成商聚集了一批 精通不同方面IT技术、具有系统设计与实施经验的专 业技术人员，他们可以根据不同用户的环境和技术应 用现状，根据不同用户的投资预算，为用户设计相应 的计算机网络系统方案，通过与用户的交流，选定方 案并进行项目实施。
❖VOD视频点播； ❖多功能会议厅对网络的需求。 ❖办公自动化管理； ❖人力资源管理； ❖远程终端，远程服务； ❖在线目录（电话簿）； ❖电子商务和企业经营管理； ❖Internet 或Intranet上的语音或传真。
2. 明确网络设计目标
❖ 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； ❖ 降低电信及网络成本，包括与语音、数据、视频等独立网络
拥塞
拥塞能够造成网络性能的严重下降，如果不加抑制，拥塞将 使网络中的通信全部中断。因此，需要网络具有有效地发现拥塞 的形成和发展，并使客户端迅速降低通信量的机制。
服务类型
有些类型的服务对于网络时延的要求较高，如视频会议； 有些类型的服务在差错率方面的要求很高，如银行帐目数据； 而另一些服务可能对带宽要求较高，如按需视频点播（VOD）。 因此，不同的服务类型对于网络要求差异较大。
首先，从企业高层管理者开始收集商业需求； 其次，收集用户所面向的客户群体的需求； 最后，收集支持用户与其客户之间商业应用的网络需求。
❖了解用户的商业状况 ❖了解公司的组织结构 ❖了解公司的商业目标 ❖了解公司的投资规模和项目资金
5. 网络应用的各种约束因素
❖商业约束
选择技术和产品的约束
设计者要与用户就协议、标准和供应商等方面进行讨论，确认用户在 传输、路由选择、桌面或其他协议方面是否已经指定了标准，是否有开 发的约定或选择专有的解决方案，是否有指定的供应商或特定的网络应 用平台，是否允许不同厂商竞争。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。
❖ 产品厂商是指设计、生产系统集成项目中所选用产 品的生产厂家。
❖ 供货商是指为系统集成商直接提供集成项目相关产 品的企业，如某种产品的代理商、经销商等。
❖ 应用软件开发商是指从事用户应用软件开发的专业 公司，有些系统集成商也有自己的软件开发部门， 兼具应用软件开发商的角色。
❖ 施工队是指专门从事计算机网络布线相关业务的施 工队伍。
❖ 网络设计者通常从以下三个方面进行用户需求分析： 分析网络应用目标，分析网络应用约束，分析网络 通信特征。 网络应用目标可从工程应用范围，网络设计目 标，各项网络应用几个方面去分析；也可从用户的 商业需求、工作环境、组织结构去分析； 网络应用约束主要从商业约束和环境约束两方 面去分析； 网络通信特征主要从通信流量方面去分析。
❖ 工程监理是指在系统集成项目中专门对设计、施工、 验收等活动进行质量检查和控制的机构或公司，常 见于一些大中型项目。
5. 系统集成前期工作
❖前期准备阶段，是指集成商的销售代表就某 个项目和用户接触开始，到该项目签订服务合 同为止的工作阶段。
❖在前期准备阶段，集成商的主要工作内容包 括：用户交流、需求分析、现场勘察、初步方 案的设计、投标书的撰写、述标与答辩、商务 洽谈与合同签署等。
可靠性
现代生活因为需求的增加而变得越来越复杂，事物的可预 见性就越来越重要。网络能够满足不断增长的需求是建立在网 络可靠性的基础之上。
信息冗余
在网络中传输着大量相同的数据是司空见惯的事情。例如， 网络上随时都有大量的人在不断接收股票交易的数据，这些股 票信息是相同的。这种大量冗余数据充斥Internet的现象，消耗 了大量的带宽。
1.从网络功能角度分析用户需求
❖ 通信功能 通信功能有两个方面：
内部通信（下属部门间的通信，与管理部门间的 通信）；
对外通信（与Internet的通信，业务往来的单位 间的通信，企业内部异地通信）。
❖ 信息服务类功能需求
常规Internet网络服务 ❖电子邮件服务（E-mail）； ❖文件传输服务（FTP）； ❖远程登录服务（TELNET）； ❖电子公告牌服务（BBS）； ❖WWW信息服务； ❖网络浏览，网络游戏。
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； ❖ 提供更好的客户支持； ❖ 提供新型的客户服务。
3. 明确网络工程应用范围和环境分析
❖ 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）局域网或一个广域网， 还是远程网络或一个完整的企业网。
7. 系统集成过程
❖ 用户需求分析 ❖ 逻辑网络设计 ❖ 物理网络设计 ❖ 执行与实施 ❖ 系统测试与验收 ❖ 网络安全与管理、系统维护
用户需求分析 逻辑网络设计 物理网络设计 执行与实施 系统测试与验收
网络安全、管理 与系 统 维 护
图2.1 系统集成过程框图
第二节 网络需求分析
❖ 在用户需求分析过程中，网络系统的设计者集中解 决“做什么”的问题，尽一切努力确定网络系统要 支持的业务，它要完成什么样的功能，达到什么样 的性能，希望有什么样的系统行为和约束，以及确 认一个系统成功的标志是什么。
对内、外的数据传输与信息服务 ❖数据库访问与更新； ❖文件共享与访问； ❖对外宣传信息服务； ❖建立自己的WWW服务器和主页（Home Pages）； ❖信息共享与查询服务； ❖其他数据传输与信息服务； ❖内部业务部门的业务处理及信息交流； ❖消防、安全与楼宇自控集中监管的需要； ❖计算机电视会议功能的需求；
❖ 网络工程应用环境必须实地考察。各工作区的位置 可能是属同一层面或同一建筑的不同层面，同一个 园区的不同建筑，同一城市的不同园区，不同城市 的子公司之间，子公司对总公司等。必须对不同地 点之间如何综合布线，异地网络如何互连加以考虑。 网络设计与环境密切相关。
4. 从用户的商业需求分析
❖了解用户商业需求的主要步骤包括：
第一节 基本概念
1. 计算机网络系统
❖ 计算机网络系统作为一个有机的整体，它由彼此相 互作用的不同组件构成，通过结构化布线、网络设 备、服务器、操作系统、数据库平台、网络安全平 台、网络存储平台、基础服务平台、应用系统平台 等各个子系统协同工作，最终实现用户（企业、机 构等）的办公自动化、业务自动化等各项功能。
❖ 响应时间
响应时间是指从服务请求发出到接收到相应响应所花费的 时间，它经常用来指客户机向主机交互地发出请求并得到响 应信息所需要的时间。
❖ 利用率
利用率反映出指定设备在使用时所能发挥的最大能力。
❖ 效率
网络效率表明了为产生所需的输出而要求的系统开销。
❖ 可用性
可用性是指网络或网络设备可用于执行预期任务的时间总 量（百分比）。
主要工作有：测算或估算现有网络的通信流量，确定网络 流量的瓶颈。辩别网络通信的源点和目的地，分析源点和目 的地之间数据传输的方向性和对称性（双向或单向，对称或 非对称）。
❖通信流量的分析也可从通信方式来考虑
❖客户/服务器方式（服务器端的拥塞）； ❖对等通信方式（交换节点的拥塞）； ❖服务器/服务器方式（线路的拥塞）； ❖分布式计算方式（线路的拥塞） ； ❖终端/主机方式（主机的拥塞）；
预算约束
网络设计必须符合用户的预算。所有网络设计的一个共同目标就是控 制网络预算，应包括设备采购、软件购买、系统维护和测试、工作人员 培训以及系统设计和安装等所有费用等。此外还应考虑信息费用及可能 的外包费用。
时间约束
在全面了解项目范围后，要将系统集成商自行安排的计划（项目需求 分析、逻辑设计、物理设计、现场施工、局部网络测试、整体网络测试、 网络应用平台设置、网络系统运转）的时间与项目进度表的时间进行对 照分析，及时与用户沟通存在的问题。