Network Design 第一章 概述 中国科学技术大学网络学院 李艺

NETWORK DESIGN 第一章 概述 第二章 用户需求分析 第三章 现有网络分析 第四章 逻辑网络设计 第五章 网络设备选择 第六章 WAN 接入设计 第七章 网络介质设计 第八章 网络设计案例

NETWORK DESIGN Introduction Properly designing a computer network is a difficult task. It requires planning and analysis, feasibility ( 可行性 ) studies, capacity ( 负荷 ) planning, and baseline creation ( 基线创 建 ) skills.

NETWORK DESIGN 网络设计过程 网络设计必须依据一定的规范 采用结构化系统设计方法进行网络设计 网络设计过程

NETWORK DESIGN 为什么一定要遵循规范 网络设计和实施中常见的问题：  不能满足需求  蠕动需求  延误工期或超支  不能令用户满意  不能是管理层满意 当设计一个满足特定业务需求的网络时，必需遵循一定的处理 过程。

NETWORK DESIGN 结构化网络设计方法 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。 采用结构化系统分析思想和结构化软件设计思想进行网络设计， 能够准确地描述用户需求，满足不断清晰、到位、准确的使用要求。非 常不幸的是，对用户需求进行分析汇总时，常常出现以下问题：  被人们忽略；  者错误地描述；  不断地变化。 使用结构化方法进行网络设计，可以解决前两个问题。细化、完 善用户需求，将模糊的、不准确的用户需求分解成更加到位的一系列易 于修改、维护的模块。而最后一个问题，则要依靠需求分析的冻结加以 解决。

NETWORK DESIGN 结构化系统分析具有以下特点：  系统按照自顶向下的顺序设计；  重点集中于客户的需求、约束和目标上 ;  关注数据流量、数据类型以及能够访问和修改数据的进程；  理解访问、修改数据和进程的用户的需求；  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；  适用于从 OSI 参考模型的高层开始，再向低层推进的网络设计，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；  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。

NETWORK DESIGN 系统开发生命周期 开发一个新系统或修改一个现有系统的过程叫做生命周期。在 这个周期中，一个新的网络或新的特征被设计、实现和维护。 两种基本的生命周期模型  流程周期  循环周期

NETWORK DESIGN 网络设计流程 网络分析 需求分析 逻辑设计 物理设计 安装维护

NETWORK DESIGN 流程周期 流程周期通常不允许返回前面的阶段 流程周期的主要好处是所有计划在较早的阶段完成。 流程方法适合较小的、需求固定的项目

NETWORK DESIGN 循环周期 循环周期旨在克服流程周期的限制。 循环周期的指导性原则是变化管理，循环周期可以很快适应新 的需求。 循环生命周期没有办法预知用户再要求些什么，很难估计最终 经费和完成时间。

NETWORK DESIGN 网络设计和实施循环周期 需求分析 开发 逻辑设计 开发 物理设计 测试优化 设计方案 实施 设计方案 检测网络 性能

NETWORK DESIGN 网络设计过程 网络开发过程描述了开发一个网络时必须完成的基本任务。 开发过程各个阶段 1. 需求分析 2. 现有网络分析 3. 逻辑网络设计（又称概念设计） 4. 物理网络设计（又称最终设计） 5. 安装和维护

NETWORK DESIGN 网络设计过程 安装调试 实现物理 设计 物理设计 将逻辑设 计应用到 物理空间 逻辑设计 选择符合 需求的设 备、技术 流量规范 分析 估计和测 量流量， 设备利用 需求规范 需求汇总 确定需求 - 业务 - 用户 - 应用 - 网络

NETWORK DESIGN 阶段 1 ：需求分析 需求提供了网络设计应该达到的目标 需求分析有助于设计者更好的理解网络应该具有的性能。它是设 计者能够：  更好的评价现有网络  更客观的作出决策  提供网络移植功能  给所有用户提供合适的资源

NETWORK DESIGN 需求分析 业务 用户 应用程序 计算平台 用户需求 软件需求 硬件需求 和操作系统需求 网络需求 - 物理拓扑 - 联网软件 - 网络互联设备 - 广域网链路 用户服务 ● 共享应用程序 ● 共享文件 ● 信息访问 ● 电子邮件服务 ● 图形图像服务 ● 传真服务 ● 等等 需求范围图

NETWORK DESIGN 需求分析阶段应该尽量明确的定义用户的需求。详细的需求描 述会使得最终的网络更有可能满足用户的要求。 明确的需求描述帮助防止 “ 蠕动需求 ” ，即需求渐渐增加以至不可 辨认的过程。 需求收集过程必需同时考虑组织的现在和将来的需要。 需求分析说明书  需求分析说明书应该清楚和细致的总结单位和个人的需要和 愿望，而不应该建议解决方法和设计方案。  管理者和网络设计者应该对需求说明书答成共识。

NETWORK DESIGN 阶段 2 ：分析现有网络 分析阶段是需求收集阶段的补充，需求告诉将要干什么，分析 告诉现在处于什么阶段。 质量（如用户对存储量和通信流量）和数量（如测到的数据流 量大小和来自网络管理者的统计数据）的方面信息都应该被收 集。

NETWORK DESIGN 分析现有网络 数据流量说明文档  现有网络的逻辑拓扑图  反映网络容量的每个应用、网段及网络整体所需的通信容 量和模式  详细的统计数据、基本的测量值和所有其他直接反映现有 网络性能的测量值  Internet 接口和广域网提供的服务质量报告  限制因素清单，如必须使用现有线缆和设备

NETWORK DESIGN 阶段 3 ：逻辑网络设计 逻辑网络设计阶段将描述用户需求的网络行为和性能，详细说 明数据是如何在网络上传输的，但是并不涉及网络元素的物理 位置。 逻辑网络设计文档  逻辑拓扑图  寻址策略  安全措施  具体的软件、硬件、广域网连接设备和基本的服务  雇佣和培训新网络员工的具体说明  对软件、硬件、服务、员工和培训的费用和的始估计

NETWORK DESIGN 阶段 4 ：物理网络设计 物理网络设计阶段体现如何实现逻辑网络设计。在这个阶段， 网络设计者确定具体的软件、硬件、连接设备、服务和布线。 网络设计文档  物理网络图和布线方案  设备和部件的详细清单  软件、硬件和安全费用的估计  安装日程表，它详细说明实际和服务中断时间的期限  安装后的测试计划  用户培训计划

NETWORK DESIGN 阶段 5 ：安装和维护 安装阶段文档  最后修改过的更新网络图（逻辑网络图和物理网络图）  做了清晰标记的线缆、连接器和设备  所有可以为以后的维护和纠错带来方便的记录和文档，包 括测试结果和新的数据流量记录 维护阶段文档  用户反馈意见  网络监控记录

NETWORK DESIGN 参考文献 Kenneth D. Reed, 《网络设计》网络工程师教育丛书，电子工业出版社 Priscilla Oppenheimer, 《自顶向下网络设计》 ( 第二版 ) ，人民邮电出版社