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网络规划与设计 第2章 分析技术目标和折衷_图文


第二章 分析技术目标

技术目标有哪些?
? ? ? ? ? ? ? ? ? 可伸缩性 可用性 网络性能 安全性 可管理性 易用性 适应性 可购买性 技术目标检查表

分析技术目标
? 可伸缩性
? 可伸缩性是指网络设计必须支持的增长幅度。 ? 扩展计划 ? 你的客户应该帮助你了解明年以及近两年内,网络 将会有多大的扩展。 ? 明年将加入多少新站点?近两年呢? ? 在每个新地点的网络有多大? ? 明年将有多少用户接入公司互联网络?近两年呢? ? 明年将有多少服务器(或主机)加入互联网络?近 两年呢?

分析技术目标
? 可伸缩性
? 将数据扩展给用户 ? 过去80/20规则:80%流量在部门局域网内部,20%流到外部 ? 将更多的数据提供给用户 ? 可伸缩性约束 ? 记住网络技术固有的、阻碍可伸缩性问题的存在。例如:局 域网的广播流量、交换协议、路由协议。

? 可用性定义
? 可用性是网络可供用户使用的时间,它通常时网络设计客户

一个非常重要的目标,可以用每年、每月、每周、每天、每 小时的网络运行时间与所对应时间段的全部时间之比表达。 例如,一个可提供每天24小时、每周7天服务的网络,如果一 个网络在一周168小时之内运行了165个小时,其可用性是 98.21%。

分析技术目标
? 影响可用性的因素
? 可用性通常与冗余联系在一起,但冗余并不是网络目

标。冗余是可用性目标的一种解决方法。冗余是指为 避免停机而为网络增加双重链路或设备。 ? 可用性还与可靠性有关,但比可靠性更明确(运行时 间百分比)。可靠性包括精确度、错误率、稳定性、 无故障时间等更多样的因素。 ? 可用性与网络可恢复性有关。网络可恢复性指的时网 络能够承受多大压力以及网络从问题中恢复回来的速 度。

分析技术目标与约束
? 可用性的几点说明
? 可用性的一个重要方面是灾难恢复。 ? 异地备份 ? 切换到备份技术的过程 ? 说明可用性要求 ? 停机成本 ? 平均无故障时间及平均修复时间
? MTBF,一台计算机或计算机零件在出现故障之前能运行

多时间。典型的网络MTBF目标是4000小时。 ? MTTR,平均修复一个故障所需的时间。 ? 利用率=MTBF/(MTBF+MTTR)

分析技术目标
? 网络性能
? 网络性能定义:
? 容量(带宽):电路或网络传输数据的能力,通常

以每秒多少比特来衡量。(道路类比) ? 利用率:所能使用的全部可用容量的百分比。 ? 最优利用率:网络饱和之前的最大平均利用率。 ? 吞吐量:单位时间内节点之间(通常为秒),成功 传输的无差错数据的数量。 ? 精确度:相对于全部通信量,正确传送的数据数量。

分析技术目标
? 网络性能
? 网络性能定义: ? 效率:产生一定数量的数据吞吐量所需的开销。
? 延迟(等待时间):帧准备从一个结点传送到网络

其他任何节点之间的时间。 ? 延时变化量:平均延时变化的时间量。 ? 响应时间:网络服务请求和响应该请求之间的时间。

分析技术目标
? 网络性能
? 最优网络利用率
? 共享以太网的典型“规则”时,平均利用率不超

过37%,因为超过这一极限,碰撞比率会急速增 加。这一比率和实际拓扑结构有关。 ? 对广域网来说合理的网络利用率在70%。
? 吞吐量
? 吞吐量的定义是单位时间内传输的无差错的数据

数量。

分析技术目标
? 网络性能
? 吞吐量 ? 网络互连设备的吞吐量
? PPS(packet per second)一般用64字节包来测量。

例如: ? 10Mb以太网的最大PPS值 14,880,如果有一个30端 口的交换机,它的理论最大吞吐量为: 14,880*30=446,400PPS

分析技术目标
? 网络性能
? 吞吐量 ? 应用层的吞吐量
? 端到端的差错率 ? 协议功能,例如握手机制、窗口、应答等。 ? 协议参数,如帧大小和重发定时器。 ? 网络互连设备的PPS率。

? 工作站及服务器性能因素

分析技术目标
? 网络性能
? 精确度 ? 对广域网线路,用误码率(BER)来说明。 ? 模拟链路的典型BER为10-5。 ? 数字链路要低的多,光缆链路的错误率约为10-11 ,铜线链路 的错误率约为10-6。 ? 在共享以太网中,错误通常是由碰撞引起的。受合法碰撞影 响的帧不应该超过0.1%。

? 效率 ? 网络效率明确了发送通信需要多大的系统开销,不论这些系 统开销是否由碰撞、令牌传递、错误报告、重新路由、应答、 较大的帧引起的等。

分析技术目标
? 网络性能
? 帧长影响效率
技术 最大有效帧长

以太网
4M令牌环 16M令牌环 FDDI ATM ISDN 帧中继 PPP

1522字节
4500 18000 4500 65535 1500 9000 1500

分析技术目标
? 网络性能
? 延时与延时变化量 ? 不同的应用对延时和延时变化量的容忍程度不同。 视频、音频、Telnet ? 引起延时的原因
? 延时与数据传输技术有关,尤其是卫星链路和长距离陆地

电缆。洲际卫星270毫秒;陆地电缆每200公里1毫秒 ? 将数据发送到传输线路的时间,这取决于数据的容量和传 输线路的速度。例如,要在1.544Mbps的T1线上传输 1024字节的分组要花费5毫秒。 ? 分组交换延时。

分析技术目标
? 网络性能
? 延时与延时变化量
? 延时变化量 ? 对于不能提供准确目标的客户,基本规则是变化量应该低于延
时1%~2%。例如,对于平均延时为40毫秒的目标,变化量应该 不超过400或800微秒。

? 响应时间 ? 客户不了解传播延时和抖动,也不明白每秒多少分组或每秒 多少兆字节的吞吐量。他们关心的是当他们启用一个应用到 得到结果的响应时间。 ? 当响应时间超过100毫秒时,用户就会变得不耐烦。100毫秒 阈值适用于交互式应用。 ? 根据你采用的技术告诉他们需要等待时间的长短。

分析技术目标
? 安全性
? 网络设计客户需要这样的保证,即设计能防止

商业数据和其他资源的丢失或破坏。 ? 安全性威胁
? 外部因素 ? 内部因素
? 软件病毒 ? 用户疏忽 ? 恶意行为

分析技术目标
? 安全性
? 安全性要求 ? 客户最基本的安全性要求是保护资源已防止其无

法使用、被盗用、被修改或被破坏。资源包括网 络主机、服务器、用户系统、互联网络设备、系 统和应用数据、以及公司形象等。

? 可管理性
? 如果客户有明确的计划,一定要记录下来。
? 几乎所有的客户都需要对故障和配置进行管理,

许多客户还需要对性能和安全进行管理。

分析技术目标
? 易用性
? 可以使用多种方法规划最大程度的易用性,开

发用户友好的主机命名规则,使用动态配置协 议等。

? 适应性
? 设计网络时,应该努力避免任何不协调的元素。

一个优秀的网络设计应该能适应新技术和新变 化。

分析技术目标
? 可购买性
? 可购买性的一个基本目标就是在给定的财务成

本情况下,是通信量最大。财务成本包括一次 性成本和再发生的网络运行成本。 ? 网络设计折衷方案

技术目标检查表
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 我已经记录了客户一两年关于扩展地点、用户、服务器/主机数目的计划。 客户已经告诉我有关部门服务器迁移到服务场所或内部网络的计划。 客户已经告诉我有关将SNA网络迁移到多协议互联网络的计划。 客户已经告诉我有关实现与合作伙伴或其它公司通信的外部网络计划。 我已经记录下网络可用性的运行时间百分比和/或MTBF以及MTTR目标。 我已记录下共享网段上最大平均网络利用率目标。 我已经记录下网络吞吐量目标。 我已经记录下网络互连设备的PPS吞吐量目标 我已经记录下精确度目标及可接受的BER。 我已同客户讨论了使用打帧以便将效率最大化的重要性。 我已经辨别了比工业标准更严格的要求响应时间少于100毫秒的应用。 我已经通客户讨论了网络安全威胁和需求。

技术目标检查表
? ? ? 我应收集了可管理性需求,包括性能、故障、配置、安全性和附费管理。 同客户一起,我制定了网络设计目标图表,包括了商业目标和技术目标。该表从一个 总体目标,并包括了按优先顺序排列的其他目标。重要目标都作了标记。 我已更新了网络应用表。

应用 名称

应用 类型

是否为新 应用

重要性

停机 成本

可接 受的 MTBF

可接 吞吐量 受的 目标 MTTR

延迟必 须小于

延迟变 化量必 须小于

备注


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