3.1网络需求分析与设计原则（课件）《计算机网络技术》（西安电子科技大学）

计算机 网络 任务一 网络需求分析与设计原则 知识点一 网络系统可行性分析 网络系统需求分析 组网涉及到的概念 组网(Networking)涉及网络工程的一系列问题，诸如网络规划、网络设计、网络实现、网络测试以及接入网络方式等。组网的目的是提供高效、迅速、安全而经济的服务。 从使用者角度看，组建哪种类型的网络，关键要看性能价格比。组建一个网络系统是一项复杂、费时和高投入的网络工程，应根据使用单位的需求及实际情况，结合现时的网络技术和产品，经过需求分析和市场调研，从而确定网络建设方案，依据方案有计划、有步骤、分阶段地实施网络建设活动。网络工程不仅涉及到许多技术问题，同时也涉及到管理、组织、经费、法律等很多其他方面的问题。 组网的四个阶段 组网一般可分为4个阶段：网络规划阶段、网络建设计阶段、网络实施阶段和网络运行、管理与维护(OA&M)阶段。 网络系统需求分析 问题定义 任何一个单位要建立一个网络系统，总要有一个目标，或是解决一些问题。问题定义就是要确定用户使用网络解决什么问题，达到什么目的。在确定了要解决的问题之后，还需要对这些问题进行分析，以确定它们是否以及如何影响新网络的建立或原网络的升级。 1 系统调研 问题定义中所确定的问题还比较笼统，不够具体，无法确定问题之间的关系，所以需要对现有系统进行较为详细的调研，以便对问题进行准确的定义和描述。 2 系统调研 地理布局 网络中心(或信息中心、计算中心)及各种网络设备间的位置； 地理范围有多大，任何两个用户间的最大传输距离； 用户群组织，即在同一楼或同一楼层的用户； 特殊需求的限制，例如有无河流、山丘、道路、建筑物等障碍，是否存在可以利用的通信介质，是否有禁区等。 系统调研 用户设备类型 终端数量和类型； 主机及服务器数量和类型； 其他有关设备和类型，如电话机、电视机、摄像机等。 系统调研 网络服务 数据库和程序的共享； 文件的传输和存取； 用户之间的联系(逻辑)； 网络互连，虚拟专用网(VPN)要求； 电子邮件等。 系统调研 网络容量和性能 网络容量是指任何时间间隔内网络所承载的最大通信量。网络性能则包括网络(端到端)时延(响应时间)、吞吐量和网络可用性等。当网络通信量接近网络容量时，则网络响应时间会加大，影响吞吐量，使网络性能变差。 系统调研 通信类型与通信量 数据； 视频信号； 音频信号。 系统可行性分析 系统可行性分析是结合用户单位的具体目标和具体要求，论证组网的正确性和科学性。主要是对所收集的数据进行分析，并在此基础上确定网络系统的体系结构、功能和性能方面的要求。当然，这些要求要经过管理人员的同意和确认，并由网络的设计者来实现，分析结果也应尽可能地量化。由于网络要为多种类型的应用服务，必须将所有的应用信息综合在一起才能决定最后的网络设计。 系统可行性分析 网络认同和描述； 所提出的网络的优点或所能带来的好处； 组织机构和现有网络当前的状况； 网络运行描述； 数据的安全性要求； 网络提供的应用； 响应时间； 希望达到的可靠性； 网络支持的通信负载； 节点的地理分布； 扩展性要求。 知识点二 网络系统总体设计原则 网络系统总体设计原则 在网络生命设计周期中，网络设计阶段是最费时的阶段之一，也是最关键的阶段。此阶段完成的好坏也就决定了网络性能的好坏。 网络设计阶段主要完成如下内容： 网络系统的结构和组成设计。 网络方案的选择。 拓扑结构的选择。 设备及通信线路选择。 绘出网络逻辑结构图。 网络系统总体设计原则 网络体系结构 网络设计的第一步是选择网络的体系结构，核心内容是决策所用的协议集合。网络体系结构决定了网络拓扑结构，而拓扑结构决定网络所采用的传输介质及网络产品。 常用的网络体系结构主要有ISO/OSI、TCP/IP、SNA、DNA等。ISO/OSI尽管是国际标准，但没有成型的产品，而TCP/IP目前已成为事实上的国际工业标准，并得到了广泛的应用。 网络系统总体设计原则 子网划分 通常在设计一个单位的网络时要进行子网划分。如果所有节点都在同一网段上，这不仅不方便管理，同时会影响网络使用的效率。另一方面，不便于对带宽的划分，同一单位不同部门的信息不能进行隔离。子网划分的选择，一般采用虚拟局域网（VLAN）技术或者虚拟专用网（VPN）技术。 网络系统总体设计原则 网络拓扑结构 网络拓扑结构的设计主要是确定各种设备以什么方式相互连接起来。网络拓扑结构是指网络的几何形状、而不是其地理位置或实现技术，是网络物理结构的逻辑表示。在设计时应考虑网络的规模、网络的体系结构、所采用的协议、网络设备类型、以及扩展和升级管理维护等各方面的因素。拓扑结构的设计将直接影响网络的性能。 网络系统总体设计原则 网络设备的选择 网络系统的组成包括网络硬件和网络软件。网络硬件主要包括网络服务器、工作站、外设、网卡、传输介质、路由器、交换机、网关和防火墙等。网络软件主要是网络操作系统、数据库软件及满足特定应用要求的网络应用软件。网络硬件和网络软件应根据设计需求选择。 部分习题答案 1、（多选题）网络系统需求分析包括（）步骤。 A.问题定义 B.需求分析 C.产品设计 D.系统调研 2、（多选题）网络系统总体设计原则需要考虑（）方面。 A.网络拓扑结构 B.子网划分 C.网络设备的选择 D.网络体系结构 3、（多选题）网络设计阶段主要完成（）内容。 A.网络系统的结构和组成设计 B.网络方案的选择 C.拓扑结构的选择 D.设备及通信线路选择 E.绘出网络逻辑结构图 $$