网络工程需求分析.docx
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网络工程需求分析
网络工程需求分析
网络工程需求分析
用户需求调查是基础,分析是目的,全面的调查是为了进行正确的分析,得出恰当的结论.而恰当的用户需求分析是进行正确网络系统设计的基础与前提,网络系统设计的绝大多数技术、产品选型和功能配置等都是依据需求分析结果.
1.网络定量分析
所谓定量分析,就是对事物的量的方面的分析和研究.事物的量就是事物存在和发展的规模、速度、程度、以与构成事物的共同成分在空间上的排列等等可以用数量表示的规定性.
网络定量分析是分别对单个用户计算机和应用服务器的吞吐率进行分析,计算网络的总吞吐率、服务器的接入速率,为后续的网络设计做准备.
1.1信息点
网络信息种类主要是话音和计算机数据,根据用户提供的各个楼层所需的话音和计算机数据的信息点数量和分布,对各个楼层通信引出端的数据和位置进行考虑,具体配置方法为：
〔1〕话音通信引出端〔信息点〕按用户预测要求进行配置.
〔2〕数据通信引出端一般按房间面积10m2为1个点,超过5m2时增加1个点；特殊用户或房间按实际需要配置〔如秘书室、财务管理室等〕,用户交换机机房内设置不应少于2个点.
然后根据各楼层用户信息点的数量和分布位置,选用相应规格的通信引出端〔信息插座〕,插入数据通用的选用RJ-45插头连接,插入机专用的选用RJ-11、RJ-12插头连接.对于话音或数据需要单独使用的信息点,可选用单孔信息插座.信息插座可安装于地面上或安装于墙上,对于安装于地面上,要求金属底盒是密封的、防水、防尘并可带有升降的功能,此方法造价较高,同时由于事先无法预知工作人员的办公位置,因此灵活性也不是很好,建议根据房间的功能用途确定位置后,作好预埋,但不适宜大量使用,以免影响美观；而对于安装在墙上,此方法在分隔板位置未确定情况下,可沿大开间四周的墙面每隔一定距离均匀地安装RJ-45埋入式插座.RJ-45埋入式信息插座与其旁边电源插座应保持20cm的距离,信息插座和电源插座的低边沿线距地板水平面30cm.信息模块与双绞线压接时,注意颜色标号配对,进行正确压接.连接方式分为568A和568B两种方式,两种方式均可采用,但注意在一套系统方案中只能统一采取一种方式.
1.2接入速率
〔1〕局域网接口速率配置
目前网卡和交换机接口速率基本上有10/100Mbps、100Mbps、10/100/1000Mbps和1000Mbps这4种.采用双绞线RJ-45接口的通常是自适应类型的,如10/100Mbps和10/100/1000Mbps,而采用光纤传输介质的通常是固定速率的,如100Mbps和1000Mbps.不过,目前采用100Mbps速率的光纤接口比较少见,因为现在已完全可以通过普通的双绞线接口来实现了.工作站用户机上通常只需配置10/100Mbps接口网卡即可,而服务器上通常是采用支持1000Mbps速率的接口,而且有多种选择.如有双绞线的1000BASE-T和1000BASE-CX双绞线RJ-45接口,也可采用1000BASE-SX和1000BASE-LX单／多模光纤接口.
在局域网中,目前基本上都是用IEEE802.3标准的以太网技术,其中传统的10Mbps以太网和FDDI光纤数据网技术目前基本上已淘汰,ATM网络技术也由于其性价比与双绞线以太网相比不具任何优势,在局域网中也已基本不用.所以在为企业设计局域网系统之时就不要再把这些技术作为主要的列选X畴.当然根据用户现有网络资源也可适当考虑在局部使用以上局域网技术.如用户原来网络中有这部分的设备,也可以安排使用.如网络中需要进行较长距离的互联,则也可考虑使用同轴电缆的10BASE-2和10BASE-5技术,因为它们单段网线的最长长度均比双绞线的长〔粗同轴电缆单段可达500米,细同轴电缆单段可达185米,而单段双绞线长度只有100米〕.
目前终端用户的接入速率通常是支持快速以太网〔IEEE802.3u〕标准的10/100Mbps自适应类型,对于一些应用较为复杂的终端用户,如视频教学用户需要从网络上进行大型多媒体动画演示的用户,可以采用千兆位以太网〔IEEE802.3z〕标准的1000Mbps接入速率.万兆位以太网和7类双绞线目前在局域网的应用仍比较少,主要应用于广域网连接中,如SDH网络.它具有5种不同的光纤网络接口规X,对应于不同波段的光纤介质.为了确保用户链路接入性能没有性能瓶颈,通常是按图2-2所示接口速率按网络结构层进行标准配置.同样,可以利用各种接口汇聚技术,如Cisco的FEC和GEC聚合多条链路以得到一个非常高带宽〔最高8Gbps〕的链路.
〔2〕传输介质选择
在确定了接口速率后,接下来就要选择适当的传输介质.其实,一般情况下传输速率决定了传输介质的类型,如100Mbps以下通常选择5类或超5类双绞线,虽然也可以选择光纤,但是采用5类〔超5类〕双绞线技术已经足够了.而6类或超6类双绞线则主要用于千兆位以太网中,当然此时如果采用光纤作为传输介质,传输性能会好许多,不仅是传输距离.而光纤作为传输性能最好的传输介质,目前主要用于千兆位或以上网络〔如万兆位以太网和其他诸如GPON、GEPON等光纤接入网络〕中.
至于同轴电缆,目前比较少用,除了一些传输性能要求较低的广域网,或者因特网接入系统〔如HFC网络〕中.在局域网中主要用于相互访问不是很频繁,访问带宽要求比较低的局域网互联.因为它的传输速率比较低〔最高仅为16Mbps〕,传输距离虽然比双绞线的100米长,但较光纤的10km〔目前最长可达70km以上〕来说,还是要短许多的.
从以上的分析可以得出,在一般的局域网系统中,通常都是采用5类/超5类〔百兆位速率〕、6类/超6类〔千兆位速率〕进行连接的.对于一些关键应用系统,如网络存储系统、文件服务器等可以采用性能更佳的光纤进行连接.对于互连访问不是很频、应用比较简单的局域网互联,可以采用总线进行互连；对于互连访问比较频繁、应用比较复杂的局域网互联通常采用光纤进行.
〔3〕广域网接入速率配置
在广域网方面,接入速率是由相应的接入方式和相应的网络接入环境决定的,在这方面用户一般没有太多选择权,只能根据自己的实际接入速率需求选择符合自己的接入网类型.目前主要是各种宽带和专线接入方式,如ADSL、CableMODEM、光纤接入〔OAN〕、DDN、LMDS、MMDS等,具体情况如表1所示.
表2-5广域网接入方式与接入速率对应表
接入
方式
传输
介质
最高上行
速率
最高下行
速率
最长传输距离
主要特点
主要应用
MODEM
铜线
48Kbps〔v.92标准下〕
56Kbps
10km以上
速率低,但安装方便,实现容易,应用灵活
一般的网络接入、远程网络登录
ISDN
铜线
64Kbps
2.048Mbps
5.5km
速率一般,安装复杂,实现也不容易,但可支持多种综合业务
中小型企业用户因特网、或者总部与分支机构之间的互连
ADSL
铜线
640Kbps
8Mbps
5.5km
速率较高,实现也比较容易,应用较广,但传输距离受限
因特网接入
HDSL
铜线
2.048Mbps
2.048Mbps
5km
速率一般,且上、下行对称,但传输距离受限
经常需要上传数据的中小型企业用户的因特网接入、或局域网互连
VDSL
铜线
55.2Mbps
19.2Mbps
300m〔为55.2Mbps时〕,一般为可达1.5km
上、下行速率均比较高,但传输距离非常短,标准未最终确立
适用于短距离的因特网高速接入和短距离之间的局域网互连
CableMODEM
电视同轴电缆
10Mbps
对称时：
10Mbps非对称时：
40Mbps
10km以上
速率一般,因为10Mbps速率为同一节点所有用户共享的,但传输距离较长,且实现方式容易,但服务费用较高
因特网接入和数字影音传输
SDH
光纤
目前为9953.28Mbps
目前为9953.28Mbps
100km
速率非常高,传输距离也很远
TDM数据
APON
光纤
155.52Mbps
对称时：
155.52Mbps非对称时：
622.08Mbps
20km
传输速率比较高,传输距离远,但对非ATM业务支持不是很好
ATM业务
EPON
光纤
1.25Gbps
1.25Gbps
10km
传输速率高,兼容性好,且支持现有以太网技术,但标准未正式确立
主要支持以太网数据业务,对TDM业务的支持不是很好
GPON
光纤
1.244Gbps
2.488Gbps
20km
传输速率和效率均高,传输距离远,兼容性好,同时支持TDM业务,但成本较高
适用于大客户的ATM和GFP业务
GEPON
光纤
1Gbps
1Gbps
20km
传输速率高,传输距离远,兼容性好,特别是与现有主流IP业务兼容良好,最有发展前景
商业或个人用户的以太网数据接入,对TDM业务的支持不是很好
DDN
主要为光纤
2.048Mbps
2.048Mbps
7km
传输速率和传输距离均一般,专线接入,安全性能好,但接入费用贵,目前很少用户采用
一般的数据传输
LMDS
大气
155Mbps
155Mbps
5km
传输速率高,但传输距离短,运营成本高,但发展前景良好
所有业务
MMDS
大气
2.048Mbps
2.048Mbps
50km
传输速率一般,且主要用于电视信号的传输,带宽较窄,但传输距离很远,适合长距离无线电视传输
无线CATV
1.3响应时间
客户向服务器发出一个请求,服务器用一个或几个包作为对请求的响应.一般地,一个交易过程〔例如一个请求,完成一个查询〕可能由几个客户请求和服务器响应组成,从客户发出请求〔信息包层或交易层〕至他收到最后一个响应的时间就是整体的响应时间.
〔1〕影响网络整体响应时间因素
网络、服务器和应用都对整体响应时间有影响.
网络对整体响应时间的影响是是通过不同机制完成的.所选择的协议〔如OSPF〕会很大程度地影响数据在网络中传输的延迟时间.这些时间包括处理的时延〔主机接收到数据包并获得各种信息〕,排队时延〔当出现了其它的信息包时〕,传送或连续传输时延〔传输帧中的第一位和最后一位的时间〕,传输时延〔一个数据位通过链路的时间,他取决于物理的介质和距离〕.包的损坏和丢失也会降低信息的质量或增加额外的时延,因为需要重新传输.地面传输的企业网络,等待和传输时延是网络时延的主要问题.对于卫星网络,传输时延〔加上访问协议〕是主要问题.
服务器时延的影响有服务器本身和应用设计两个方面.服务器本身的性能包括处理器的速度,存储器和I/O性能,硬盘驱动速度以与其它设置.应用设计包括结构和算法.
应用时延受几个独立的因素影响,例如应用设计〔例如通话的稳定性〕,交易的大小,选择的协议〔例如UDP或TCP〕,以与网络的结构.完成一个确定的交易时,一个应用所需要的往返次数越少,它受到网络结构的影响也越小.然而,由于需要重新传输,所以往返的次数本身可能取决于网络结构.
通常局域网的响应时间较短〔一般为1ms~2ms〕,因为传输距离较短、协议单一,基本无须路由,网络接口带宽；广域网通常的响应时间较长〔通常是60ms~1000ms〕,因为传输距离远、经过的路由节点多、协议复杂.
〔2〕响应时间分析方法
基于监测的类型〔被动和主动〕以与监测位置〔服务器端或客户端〕的不同,分析响应时间有几种不同的方法.不同方法的选择会影响维护费用、响应时间测量精确度和效率以与部
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