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,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,山东科技大学,信息科学与工程学院,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,第二章 需求分析,第二章 需求分析,引入,教学内容:学习需求分析的要素和过程。,教学目标:,1.掌握基于用户目标分析需求的步骤和内容,2.,掌握收集和分析现有网络信息的内容和方法,3.,能编写简单的需求文档,引入教学内容:学习需求分析的要素和过程。,网络设计生命周期,PDIOO,P,计划：输出需求报告,D,设计：输出设计规范书,I,实现：输出验收测试报告,O,运营：输出运营测试报告,O,优化：输出优化方案,R,退役：输出退役原因报告,网络设计生命周期PDIOO,第2章 需求分析,2.1,需求分析的内容及,相关文档,2.2 描述现有网络及构建相关文档,2.3 需求分析案例,第2章 需求分析 2.1 需求分析的内容及相关文档,2.1 需求分析的内容,收集需求的步骤和产生的相关文档,客户,确定企业网络应用,商业约束,分析,技术目标,分析,商业目标分析,文档,技术约束分析,企业组织结构分析,2.1 需求分析的内容收集需求的步骤和产生的相关文档客户确,1.企业组织结构的分析,确定并描述：,组织类型、组织结构、组织业务过程及信息流、组织的策略、策略的制定者。,了解公司的组织结构将有助于对主要用户群和通信量进行描述和定位，也有助于了解其管理层次。,例：一个中等销售企业,X,公司的组织结构。,CEO,销售经理,客户支持经理,财务经理,部门,部门,部门,部门,部门,1.企业组织结构的分析确定并描述：组织类型、组织结构、组织业,序号,用户服务需求,目前需求,/,需求描述,1,地点,财务办公室,2,用户数量,30,3,预计未来,3,年新增用户数,20,4,示例图表,表,1,网络用户需求调查表示例,业务部门,用户数,业务内容及相关软件,业务产生数据,需要网络提供的服务,财务部,30,固定资产管理系统、财务软件、杀毒软件,总帐、明细帐、各种报表，每年业务在,10000,笔左右,财务办公室,档案室,5,纸制档案和相关图片、电子档案等,需保存,30,年的数据库，共约,5000,份，大小约,200GB,30,市场部,20,表,2,用户应用需求调查表示例,序号用户服务需求目前需求/需求描述1地点财务办公室2用户数量,2.商业目标分析,请客户对建设网络的商业目标作简明扼要、商业性的陈述,。,这有助于对网络中使用的产品和技术的定位。,例：,X,公司的组织业务目标,目标,现状,措施,增强竞争力,其他公司有响应速度更快的基于网络的销售/客户管理系统,加强网络建设,使用具有销售跟踪和合作伙伴关系跟踪的应用系统,降低成本,数据不统一，多次输入，维护工作量大,数据统一平台建设，提高数据的可用性。,增加客户支持,无订单跟踪技术支持,引入基于网页客户支持技术的订单跟踪,增加新的服务,电话/传真定购,电话/传真确认,安全的基于网页的定购、安全的基于网页的确认,2.商业目标分析 请客户对建设网络的商业目标作简明扼,3,.,商业约束分析,确定并描述可能影响网络设计的商业约束条件,。,例：典型的约束事项及,X,公司的组织约束,约束事项,约束因素（不在文档内),约束事由,对策,策略约束,偏见、利益、历史因素造成的在集成商、协议、产品、甚至整个项目的倾向性。,还想用已用设备厂家的产品。,尊重,预算约束,资金不足以构成最佳方案。,要购买,n,台笔记本电脑等,减少质保时间等,时间约束,用户要求的工期与设备到货、软件开发力量有偏差等。,要求3个月完成工程。,与用户商议,员工能力约束,有无技术资质的员工，对项目进度及维护管理服务有关。,无专业网管,人员,提前培训或建议招聘,3.商业约束分析确定并描述可能影响网络设计的商业约束条件。约,4.确定企业的网络应用,确定并描述所需应用/服务种类。,例：,X,公司的,所需应用/服务种类及其组织网络结构。,公司信息网站,财务系统,客户服务系统,销售管理系统,决策系统,智能网络服务：,Web,服务，电子邮件服务，文件传输服务，安全服务、数据库服务，网络管理服务等,网络基础设施,网络组织结构应该是一个横向、开放的、合作的环境，克服了组织关系和地理位置的障碍，将所有参与实体综合到一个组织生态系统中。,网络是此生存系统的基础设施，网络组织将网络看成能够提高利润、降低成本、增进客户/供应商关系的一个应用，是非常重要的。,4.确定企业的网络应用确定并描述所需应用/服务种类。公司信,应 用 名 称,应 用 类 型,新的应用（是或否）,关 键 性,备注,应用名称,：使用客户指定名称,应用类型,：可以任意描述，也可归类为以下标准网络应用之一：电子邮件、文件传输、,web,浏览、网络游戏、视频会议、电子商务等。,关键性,：可分级填写，如非常关键（,1,）、有点关键（,2,）、不关键（,3,）。,应 用 名 称应 用 类 型新的应用（是或否）关 键 性,5.技术目标分析,评价一个网络的技术目标包括可扩展性、可用性、网络性能、安全性、可管理性、适应性、可购买性。,可扩展性：如广播流量、路由交换协议、局域网技术等对可扩展性的影响。,可用性：用户可以利用网络的时间。一般以每年、每月内正常工作的时间占该时期总时间的百分率来表示。,可用性与可靠性紧密相连，但包含更广。,可用性与冗余有关。冗余是高可用性的解决方案。,可用性与可恢复性有关。“弹性”好的网络，可用性也比较好。,5.技术目标分析评价一个网络的技术目标包括可扩展性、可用性、,网络性能：影响网络性能的因素很多，评价一个网络的性能，可以通过一系列性能参数来测量和描述。,技术目标中的各个方面在实际中可能发生冲突，而且项目费用的削减也会影响技术目标的实现。,技术目标的实现都需要进行折中和妥协。可以请用户为技术目标排列优先次序。,网络性能：影响网络性能的因素很多，评价一个网络的性能，可以通,技术指标,重要性,说明,响应能力、吞吐量,25%,中心结点（网络核心与汇聚设备和企业级服务器设备）最为重要。,可靠性,25%,链路质量、设备稳定性、环境干扰控制最为重要。,安全性,15%,公司商务机密（客户、订单信息等）关键交易数据必须安全。,可扩展性,20%,当响应能力、吞吐量降低或公司规模扩大时可以方便的再分解网络、提高带宽、增加端口。,可管理性,10%,保证方便的维护：可靠性、安全性、可扩展性,先进性,5%,对以后技术的支持。,例：,X,公司的技术指标,技术指标重要性说明响应能力、吞吐量25%中心结点（网络核心与,2.2,现有网络描述,层次化描述现有网络拓扑结构,模块化描述现有网络结构,调查、测量现有网络性能,汇总并审计现有网络信息,2.2 现有网络描述层次化描述现有网络拓扑结构,一、层次化描述现有网络拓扑结构,调查应用、服务、网段、链路、媒体、设备等的相关信息包括：,位置信息,主要服务器,/,群组的位置,异地地区及其之间的广域网连接点,本地园区、楼宇、楼层及其之间的连接点,大型主机的位置,主要网络管理站的位置,路由器和交换机的位置,VLAN,的位置和范围,工作站所处的位置,命名标准、方法及其信息,技术参数（可参考各对象的参数指标）,绘制一张或一组（,按自顶向下,/,层次化方式,）网络结构图,一、层次化描述现有网络拓扑结构 调查应用、服务、网段、链路、,1.,网络应用图,调查应用的类型、名称、使用的协议和部署位置、范围,1.网络应用图调查应用的类型、名称、使用的协议和部署位置、范,网络应用调查表,序号,名称,/,版本,类型,服务器位置,协议,安全性,QoS,用户分布,用户数,客户端,1,XX,财务系统,财务,x,楼,/y,室,/z,网段,TCP,端口号,n,高级访问控制,低,W,网段,（,n,m),C/B,网络应用调查表序号名称/版本类型服务器位置协议安全性QoS用,2.,网络服务图,调查服务的类型、名称、使用的协议和部署位置、范围,2.网络服务图调查服务的类型、名称、使用的协议和部署位置、范,TACACS,，,TACACS+,，,RADIUS,TACACS,TACACS+,：（,Terminal Access Controller Access Control System,）终端访问控制器访问控制系统。,通过一个或多个中心服务器为路由器、网络访问控制器以及其它网络处理设备提供了访问控制服务。支持独立的认证（,Authentication,）、授权（,Authorization,）和计费（,Accounting,）功能。,RADIUS,（,Remote Authentication Dial In User Service,），远程用户拨号认证系统,TACACS，TACACS+，RADIUS TACACS,网络服务调查表,序号,名称,/,版本,类型,服务器位置,/,类型,协议,安全性,QoS,用户分布,用户数,客户端,1,TACACS+,认证,x,楼,/y,室,/z,网段,TCP,端口号,n,高级访问控制,低,全网段,（,n,m),C,网络服务调查表序号名称/版本类型服务器位置/类型协议安全性Q,3.,网络层拓扑结构,192.168.2.0,192.168.1.0,192.168.3.0,192.168.4.0,192.168.5.0,202.194.128.0,192.168.100.0,50,用户,70,用户,80,用户,调查路由设备位置、接口、路由协议的名称，,IP,网段,/,网络号、,VLANID,及范围,3.网络层拓扑结构 192.168.2.0192.168.,网络层信息调查表,序号,名称,类型,位置,/,类型,路由协议,安全性,连接,连接接口,接口,IP,地址,IP,网段,VLANID,用户数,/,范围,1,R3,路由器,x,楼,/y,室，汇聚,静态,RIPv2,鉴别,R1,S1,a.a.a.a,x.x.x.x/n,yy,网,FE0/1,b.b.b.b,y.y.y.y/n,20,50,zz,网,FE0/2,c.c.c.c,z.z.z.z/n,30,40,路由设备及连接信息表,路由设备配置信息,网络层信息调查表序号名称类型位置/类型路由协议安全性连接连接,4.,链路层拓扑结构,1000Mbps,100Mbps,100Mbps,100Mbps,100Mbps,100Mbps,100Mbps,100Mbps,56Kbps DLCI=5,56Kbps DLCI=20,56Kbps DLCI=20,调查,WAN,链路技术、设备及位置、,ISP,名称、,WAN,链路,ID,、带宽；,LAN,链路技术、交换机位置、端口、带宽、配置信息、,VLAN,位置与范围,4.链路层拓扑结构1000Mbps100Mbps100Mb,链路层信息调查表,序号,名称,类型,位置,/,类型,协议,安全性,连接,连接端口,带宽,总,/,已用端口数,VLANID/,网段,用户数,/,范围,1,S6,以太交换机,x,楼,/y,室，接入,STP,802.1Q,802.1x,S3/,汇聚,FE0/1,1000M,24/19,10/x.x.x.x/n,18,交换设备及连接信息表,交换设备配置信息,链路层信息调查表序号名称类型位置/类型协议安全性连接连接端口,5.,物理结构,楼宇布线图,调查与电信服务商间、园区楼宇间、各楼宇内垂直,/,水平布线物理连接线缆类型、长度、连接点位置,5.物理结构楼宇布线图调查与电信服务商间、园区楼宇间、各楼宇,建筑物布线信息调查表,J13,垂直布,线,楼层,#,信息点数,线缆类型,连接点位置,/,编号,长度,铺设时间,楼层,1,x,多模,101,柜,/n,架,/m,口,to 135/01,150m,2005.5,UTP5E,楼层,2,楼层,n,J13,水平布,线,竖井,#,线缆总数,线缆类型,连接点位置,/,编号,长度,铺设时间,竖井,1,x,多模,101,柜,/x,架,/y,口,to 901,柜,/w,架,/v,口,90m,2005.5,UTP5E,竖井,2,建筑物间布线,楼宇源,楼宇目,可,/,已用,线缆类型,楼间连接点位置,/,编号,长度,铺设时间,J1,J13,8/2,芯,单模光纤,J1/x,室,/n,柜,/m,架,/k,口,to J1,3,/y,室,/w,柜,/u,架,/v,口,2000m,2005.5,建筑物布线信息调查表J13垂直布线楼层#信息点数线缆类型连接,光纤铺设路线图,光纤铺设路线图,物理拓扑图,622M ATM,155M ATM,100M FE,10M Ether,5500,SW,2820,SW,1924,SW,学生活动中心,复旦二附中,复旦附中,HUB,物理拓扑图622M ATM155M ATM100M FE10,二、模块化描述现有网络结构,将各种网络组件按功能,/,作用进行模块化,/,区域化划分，并给出它们之间的连接边界,二、模块化描述现有网络结构将各种网络组件按功能/作用进行模块,三,.,调查、测量现有网络性能,调查、测量的目的、范围和时机,调查、测量的项目,可用性,利用率,准确度,效 率,延时,/,响应时间,三.调查、测量现有网络性能调查、测量的目的、范围和时机,调查、测量目的,为实现新网络的技术目标提供性能提升设计需求依据,为新旧网络融合提供客观的,(,被证实的,),网络组件属性,设备、接口等的组件硬配置属性,(,例,:CPU,、内存等）,设备、接口等的组件软配置属性,(,例,:,协议、定时等）,为新网络性能的测量提供,基线数据,据此提高了性能？,据此满足了网络覆盖范围的扩展需求但性能未降低？,调查、测量目的为实现新网络的技术目标提供性能提升设计需求依据,调查、测量范围,可能范围,：,网段、局域网、建筑物内网、园区网、远程访 问、企业网的,重点范围,：,反映有问题的网段,。例：网速慢,/,时断时连的区域。,与新网络互操作多的区域。例：骨干网区。,C-2,C-1,C-3,校区骨干,AC-2,AC-2,校园骨干,调查、测量范围可能范围：C-2C-1C-3校区骨干AC-2A,调查、测量时机,测量时机,：,选择具有可统计,/,可表现问题的时机,正常负载期间性能测量,异常,/,峰值负载期间性能测量,选择恰当检测持续时间和间隔,调查、测量时机测量时机：,调查、测量现有网络性能,-,可用性,调查技术和工程人员获得可用性数据，判断对网络应用的适应性,企业网,网段,1,网段,2,网段,n,MTBF,MTTR,最后一次严重停机的日期和持续时间,最后一次严重停机的原因,调查、测量现有网络性能-可用性调查技术和工程人员获得,调查、测量现有网络性能,-,利用率,设定不同,平均时间窗口,检测,带宽利用率,（,n%,）,时间窗口,:15,分钟,适合,于发现因短时端因,广播风暴,或,快速重传,等,问题,引发的流量峰值和性能分析，确定性能,基线数据,例：,3,分钟间隔的利用率测量,调查、测量现有网络性能-利用率设定不同平均时间窗口检测带,例：,60,分钟间隔的利用率测量,时间窗口,:10,分钟,适合,较长时段（天、周、月）的负载检测和性能分析,例：60分钟间隔的利用率测量时间窗口:10分钟,适合较长时,分析协议的带宽使用率,相对带宽使用率,绝对带宽使用率,组播流量比率,广播流量比率,协议,1,流量,协议,2,流量,协议,3,流量,协议,n,流量,相对带宽使用率,=,协议,i,流量,/,网段上总流量,绝对带宽使用率,=,协议,i,流量,/,网段带宽,组播流量比率,=,协议,i,组播流量,/,协议,i,总流量,适合分析网络应用流量分布和协议异常流量。,分析协议的带宽使用率相对带宽使用率绝对带宽使用率组播流量比率,调查、测量现有网络性能,-,准确度,误码率,适用于分析信道质量（线缆、接口、干扰）和工程质量。,丢包率,适用于分析设备负载状况,被接口忽略的输入数据报量,路由器接口输出队列（满）丢包量,路由器接口输入队列（满）丢包量,缓存（满）丢包量,冲突率,适用于分析网段状况,负载（用户数、带宽）,链路配置（速度兼容、双工兼容性）问题,接口故障,调查、测量现有网络性能-准确度误码率,调查、测量现有网络性能,-,效率,测量不同长度分组分布,可用于选择合适的,MTU,值,提高网络效率,;,发现故障（以太网碎片等）,;,发现配置问题（禁止,IP,报文分段）。,调查、测量现有网络性能-效率测量不同长度分组分布,可用于,调查、测量现有网络性能,-,延时,测量重要设备上或设备间的延时：,可以逐层,(,物理层,-,应用层,),测试分析延时的发生量和位置,传输,+,传播延时,物理层,存储,+,处理延时,链路层,*网络层,传输层,*应用层,结点,A,结点,B,结点,C,结点,A,X,结点,B,X,结点,C,X,调查、测量现有网络性能-延时测量重要设备上或设备间的延时,主要网络性能参数阀值,可用性,：,MTBF,（,4000h,）、,MTTR,（,1h,）,利用率（阀值）,：,共享以太网段的饱和度（链路利用率,/10,分钟,70%),WAN,链路饱和度（链路利用率,/10,分钟,70%),组播&广播流量,(20%),路由器负载（,cpu,的利用率/5分钟75%),响应时间（阀值）,:,端到端延时（100毫秒）,可靠性（阀值）,：,以太网冲突率（0.1%),误码率（,10,-7,）,路由器平均丢包率（,1%,）,被接口忽略的输入数据报量,路由器接口输出队列（满）丢包量,路由器接口输入队列（满）丢包量,缓存（满）丢包量,主要网络性能参数阀值 可用性：,常用性能测量,ISO,命令,show buffers,show environment,show interfaces,show memory,show processes,show running-config,show version,常用性能测量ISO命令show buffers,四、汇总并审计现有网络信息,1.,汇总审计网络结构信息,2.,汇总并分析网络性能,四、汇总并审计现有网络信息1.汇总审计网络结构信息,1.,汇总审计网络结构信息,网络应用列表,：命名规则，名称，位置等信息；,网络服务列表,：命名规则，名称，位置等信息；,网络编址表,：,IP,地址块及其分布，网关，手工或,DHCP,服务等信息,;,WAN,、,LAN,、,VLAN,列表,：命名规则，名称,位置，规格等信息,网络设备列表：,命名规则，名称，位置，型号，规格,/,配置，软件版本等信息；,网络设备闲置资源列表,：闲置端口，模块，插槽等信息；,网络设备的配置文档：,IOS,配置文档信息；,布线和跳线列表：,位置，类型，数量，距离，铺设路线，编码标记等信息。,工作站分布列表：,数量，位置，用途等信息。,1.汇总审计网络结构信息网络应用列表：命名规则，名称，位置等,分析适应性,应用系统适用？,升级？替换？增加？,网络服务够用？,完善？添加？,网络范围已及？,扩展？,网络结构合理？,调整？修改？重架？,设备,/,模块够用？,添加？升级？替换？,IP,地址、,VLAN,设计合理？调整？重,新规划,？,路由策略、协议合适？修改？,线缆,/,配线设施能用？够用？,添加？替换？,系统配置、标识合理？完整？修改？重建？,分析适应性应用系统适用？升级？替换？增加？,2.,汇总并,分析网络性能,确定并描述：设备、链路、协议等网络组件及其结构的性能和功能的不足,/,不适应性。,位置,问题,原因,解决方法,W,链路,冲突率超阀值,接口,双工属性不对陈导致协商错误,正确设置或替,换,NIC,X,网段,广播流量超阀值,用户数过多,划分新网段,/VLAN,Y,设备,丢包率超阀值,缓存,&,上联带宽不足,扩容或升级设备,Z,路径,延时超阀值,核心设备,CPU,超载,扩容或升级设备,R,网段,误码率超阀值,有强干扰源,/,线缆陈旧,屏蔽,/,替换,2.汇总并分析网络性能确定并描述：设备、链路、协议等网络组件,小结,网络规划和设计需要方法指导，也需要 经验积累而成的技巧，更需要汇总众人的智慧。,需求分析是否完备、是否足以提供设计 决策，需要多阶段工作的多次循环。,小结网络规划和设计需要方法指导，也需要 经验积累而成的技,作 业,你认为哪几个需求调查分析步骤最重要？为什么？,每个,需求调查分析步骤各应得到哪些结果数据？,3.,为什么需要描述现有网络,?,为什么要分层描述网络结构？,4.,分析整理某校园网工程设计资料，给出信息调查表，并绘制对应的网络层、数据链路层和物理层结构图。,5.,下载和试用软件：,Visio,与,Sniffer。,作 业你认为哪几个需求调查分析步骤最重要？为什么？,
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