网络系统设计--用户需求调查与分析.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,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,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章 用户需求调查与分析,用户需求调查与分析在整个网络系统设计过程中所处位置是非常主要，在一定程度上决定了项目设计成败。用户需求调查包括面非常广，非常细。总来说，能够分为用户普通情况调查、性能需求调查、功效需求调查、应用需求调查和安全需求调查等几大方面。调查之后还要依据调查搜集到信息进行用户需求分析，得出成本,/,效益评定汇报，并以正式文件向项目责任人和用户提交需求分析汇报。这不但要求我们详细实施用户调查网络工程人员具备必要足够用户调查经验，全方面掌握对应网络系统细节，还要求调查分析工程人员含有深入数据、成本分析能力，不然不但搜集到数据可能不完整，甚至不准确，更可能得出成本,/,效益根本不适当网络系统设计方案。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第1页,在正式进行网络系统设计之前，假如发觉仍有一些细节需要向用户了解话，一定要先进行调查，而不要想当然。这是许多网络系统设计人员经常犯大错。因为不一样行业有不一样行业特点，从事网络系统设计不可能对全部行业都非常了解。本章重点就是用户需求调查与分析，调查是基础，分析是目标，全方面调查是为了进行正确分析，得出恰当结论。而恰当用户需求分析是进行正确网络系统设计基础与前提，网络系统设计绝大多数技术、产品选型和功效配置等都是依据需求分析结果。本章重点以下：,主要性能、功效和应用需求调查,主要性能、功效和应用需求分析,成本,/,效益评定、,需求分析汇报书写,网络系统设计-用户需求调查与分析,第2页,2.1,用户需求调查,网络系统设计之初用户需求调查分为：普通情况调查、性能和功效需求调查、应用和安全需求、成本,/,效益评定和书写需求分析汇报这,5,大部分。我们把整个用户调查项目分为两大类，即“普通情况调查”和“需求调查”。普通情况用户调查包含用户网络系统使用环境、企业组织结构、地理分布、发展情况、行业特点、人员组成（包含人员对计算机和网络使用熟练水平）和分布，以及用户对网络系统期望和要求。而需求调查是多方面，有性能上要求，有功效上需求，有应用上需求，还有安全方面需求等（安全需求本书不作介绍）。要求从事用户调查工程人员（通常是由负责网络系统详细部分设计工程师担当）对所负责设计部分有全方面技术和功效需求掌握。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第3页,2.1.1,普通情况调查,普通情况调查所包含项目以下,：,企业组织结构,网络系统地理位置分布,人员组成和分布,外网连接,发展情况,企业和行业特点,现有可用资源,投资预算,对新系统期望和要求详细内容参见书中介绍。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第4页,2.1.2,性能需求调查,网络系统性能需求调查决定了整个网络系统性能档次、所采取技术和设备档次。这里调查对象主要是针对一些主要用户（如企业管理层领导）和关键应用人员或部门。性能需求包括到很多详细方面，有总体网络接入方面性能需求，还有交换机、路由器和服务器等关键设备响应性能需求、磁盘读写性能需求等。详细更细性能就非常之多了，每个设备都有非常多性能指标。在此仅就总体系统性能需求进行介绍，主要考虑：接入速率需求、扩展性需求、吞吐速率、响应时间、并发用户数支持、磁盘读写性能、误码率和可用性等这几个方面。详细参见书中介绍。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第5页,2.1.3,功效需求调查,网络系统功效需求调查主要侧重于网络本身功效，而不包含应用系统。调查对象通常是企业网络管理员，或者网络系统项目责任人。网络本身功效也只是指基本功效之外那些比较特殊功效，如是否配置网络管理系统、服务器管理系统、第三方数据备份和容灾系统、磁盘阵列系统、网络存放系统、服务器容错系统，是否需要多域，或多子网、多服务器。以上是从总体上进行功效分析，更多网络功效需求还表达在详细网络设备上，如硬件服务器系统，能够选择特殊功效配置包含：磁盘阵列、内存阵列、内存镜像、处理器对称或并行扩展、服务器群集等；交换机能够选择特殊功效包含：第三层路由、,VLAN,、第四层,QoS,、第七层应用协议支持；路由器能够选择特殊功效包含第二层交换、网络隔离、流量控制、身份验证、数据加密等。详细内容参见书中表,2-3,。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第6页,2.1.4,应用需求调查,应用需求调查项目主要包含以下几个方面。,熟练，或期望使用操作系统,、,办公系统,和,数据库系统。,打印、传真和扫描业务是否多？,主要内部网络应用。,是否需要用到企业内（外）部邮件服务？,是否需要用到企业内（外）部网站服务？,经常要与外部网络连接方式和用户数。,与外部网络连接主要应用。,是否需要用到一些特定行业管理系统？,对各管理系统应用需求。,其它应用需求。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第7页,2.2,用户性能需求分析,用户对网络性能方面要求主要表达在终端用户接入速率、响应时间、稳定性、可扩展性和并发用户支持等几个方面。,2.2.1,接入速率需求分析,在局域网系统组建方面，终端用户接入速率是一个综合指标，受到整个网络各方面性能共同决定。如用户网卡、所连交换机端口速率，以及关键，或者骨干层交换机端口速率，背板交换带宽、服务器网卡类型和速率、服务器硬件配置和传输介质类型等方面。假如局域网中用了中间节点路由器连接，则还关系到路由器整体性能。这些设备选择方法将在本书第,7,章详细介绍。在此仅从技术方面进行介绍，因为实际上网络设备主要性能还是受到所选取网络技术决定。撇开非正常情况，总来说，用户接入速率确保需要考虑：网卡接口速率、交换机接口速率配置和传输介质类型,3,个方面。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第8页,1,局域网接口速率配置 当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。采取双绞线,RJ-45,接口通常是自适应类型，如,10/100Mbps,和,10/100/1000Mbps,，而采取光纤传输介质通常是固定速率，如,100Mbps,和,1000Mbps,。,2,传输介质选择 在一定程度上，传输速率决定了传输介质类型。如通常,100Mbps,以下选择是,5,类，或超,5,类双绞线。即使也可双选择光纤，但就当前,5,类（超,5,类）双绞线技术来说，百兆位网络采取除了能够延长传输距离外，其它方面优势并不显著。而,6,类、超,6,类双绞线则主要用于千兆位以太网中，当然此时假如采取光纤作为传输介质，传输性能会好许多，不但是传输距离。而光纤作为传输性能最好传输介质，当前主要用于千兆位或以上网络（如万兆位以太网和其它诸如,GPON,、,GEPON,等光纤接入网络）中。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第9页,3,广域网接入速率配置 对于广域网连接，假如是需要利用公共网络系统，如,PSTN,、,HFC,、电力网等只需用对应公用网络传输介质（,PSTN,双绞电话铜线，,HFC,同轴电缆,+,光纤，电力网电线）即可。而假如是采取专线连接，则通常是采取光纤进行。各主要接入网性能比较参见书中表,2-5,。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第10页,2.2.2,响应时间需求分析,1,影响响应时间原因 网络系统中各部分应用响应时间受多方面影响，现有软、硬件配置方面影响，又有网络结构、网络类型、网络连接方式方面影响。总体来说，网络、服务器和应用都对整体响应时间有影响。,（,1,）网络 网络对整体响应时间影响是经过不一样机制完成。在广域网中，所选择协议（比如帧中继或,ATM,，,EIGRP,或,OSPF,）会很大程度地影响数据在网络中传输延迟时间。这些时间包含处理时延、排队时延、传送或连续传输时延、传输时延。,（,2,）服务器,网络系统设计-用户需求调查与分析,第11页,服务器时延影响有服务器本身和应用设计两个方面。服务器本身性能包含处理器速度，存放器和,I/O,性能，硬盘驱动速度以及其它设置。（,3,）应用 应用时延受几个独立原因影响，比如应用设计（比如通话稳定性），交易大小，选择协议（比如,UDP,或,TCP,），以及网络结构。完成一个确定交易时，一个应用所需要往返次数越少，它受到网络结构影响也越小。然而，因为需要重新传输，所以往返次数本身可能取决于网络结构。,2,响应时间分析方法 基于监测类型（被动和主动）以及监测位置（服务器端或客户端）不一样，分析响应时间有几个不一样方法。不一样方法选择会影响维护费用、响应时间测量准确和效率以及布署实施复杂性。详细参见书中介绍。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第12页,2.2.3,吞吐性能需求分析,经过吞吐量测试（详细将在第二版网管员必读网络,测试与试验,一书中介绍）能够处理以下问题。,测试端对端广域网或局域网间吞吐量。,测试跨越广域网连接,IP,性能，并用于对照服务等级协议（,SLA,），将当前使用广域网链路能力和承诺信息速率（,CIR,）进行比较。,在安装,VPN,时进行基准测试和拥塞测试。,测试网络设备不一样配置下性能，优化和评定相关设置。,在网络故障诊疗过程中，帮助判断网络问题是局域网问题还是广域网问题，从而快速定位故障。,在增加网络设备、站点、应用时检测其对广域网链路影响。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第13页,2.2.4,可用性能需求分析,1,可用性概念 网络系统包含可靠性、故障恢复和故障时间等几个方面。网络系统可用性一样是由许多方面共同决定，如网络设备本身稳定性，网络系统软件和应用系统软件稳定性、网络设备吞吐能力（相当于接收,/,发送能力）、应用系统可用性等方面。,2,网络系统稳定性 网络系统稳定性主要是指设备在长久工作下热稳定性和数据转发能力。设备热稳定性普通只能由品牌来作确保，因为它关系到其中所用元器件。在网络系统中，与稳定性相关设备主要有网卡、交换机、路由器、防火墙等，在使用时最好把这些设备安装在通风条件比很好机房中。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第14页,至于网络设备数据吞吐能力就与详细设备档次相关了。当然我们不可能一味追求高吞吐能力设备，这么投资成本会非常高。我们在选择设备时一定选择吞吐能力适合对应网络规模、网络应用水平和发展水平设备。,3,应用系统可用性 一个软件可用性测试和评定应该遵照以下标准。,最含有权威性可用性测试和评定不应该是专业技术人员，而应该是产品用户。,软件可用性测试和评定是一个过程，这个过程早在产品初样阶段就开始了。所以一个软件在设计时重复征求用户意见过程应与可用性测试和评定过程结合起来进行。,软件可用性测试必须是在用户实际工作任务和操作环境下进行。,要选择有广泛代表性用户。,4,提升可用性技术 书中表,2-7,所列技术能够用来提供高系统可用性，而且介绍了它们能够应用于哪些故障点上。详细内容参见书中介绍。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第15页,2.2.5,并发用户数需求分析,并发用户数需求是整个用户性能需求主要方面，通常是针对详细服务器和应用系统，如域控制器、,Web,服务器、,FTP,服务器、,E-mail,服务器、数据库系统、,MIS,管理系统、,ERP,系统等，并发用户数支持多少决定了对应系统可用性和可扩展性。所支持并发用户数多少是经过一些专门工具软件进行测试，测试过程就是模拟大量用户同时向某系统发出访问请求，并进行一些详细操作，以此来为对应系统加压。不过不一样应用系统所用测试工具不一样。并发性能测试过程是一个负载测试和压力测试过程，即逐步增加负载，直到系统瓶颈或者不能接收性能点，经过综合分析交易执行指标和资源监控指标来确定系统并发性能过程。负载测试（,Load Testing,）是确定在各种工作负载下系统性能，目标是测试当负载逐步增加时，系统组成部分对应输出项，比如经过量、响应时间、,CPU,负载、内存使用等来决定系统性能。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第16页,压力测试（,Stress Testing,）是经过确定一个系统瓶颈或者不能接收性能点，来取得系统能提供最大服务级别测试。并发性能测试目标主要表达在,3,个方面：以真实业务为依据，选择有代表性、关键业务操作设计测试案例，以评价系统当前性能；当扩展应用程序功效或者新应用程序将要被布署时，负载测试会帮助确定系统是否还能够处理期望用户负载，以预测系统未来性能；经过模拟成百上千个用户，重复执行和运行测试，能够确认性能瓶颈并优化和调整应用，目标在于寻找到系统真正性能瓶颈所在。除了专业软件测试方法外，还有一个比较粗略计算方法，那就是依据服务器处理器性能进行估算。一个系统,CPU,容量是用处理器数量乘以,CPU,频率定额得到。如对一台安装了两个,2GHz,处理器计算机来说，它,CPU,容量,=2MHz=4000 P4EM,。以上详细内容参见书中介绍。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第17页,2.2.6,可扩展性需求分析,网络系统可扩展性需求决定了新设计网络系统适应用户企业未来发展能力，也决定了网络系统对用户投资保护能力。网络系统可扩展性能到底需要多高并不是凭空构想，而是要依据详细用户网络规模发展速度（依据最近一年发展情况和对未来发展预计估算）、关键应用特点。网络系统可扩展性需求确保主要是为了适应网络用户增加，网络性能需求提升、网络应用功效增加或改变等方面。网络系统可扩展性最终表达在网络拓扑结构、网络设备，尤其是硬件服务器选型，以及网络应用系统配置等方面。详细参见书中介绍。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第18页,2.2.7,磁盘性能需求分析,磁盘读写性能需求主要是针对供许多用户访问，或者为用户提供公共服务各种服务器，如域控制器、文件服务器、数据库服务器、,Web,网站服务器、,FTP,文件下载服务器、邮件服务器等。普通终端用户对磁盘读写性能没有尤其要求。磁盘读写性能主要表达在两个方面，一是磁盘接口类型，再就是磁盘阵列级别。,尽管有各种不一样磁盘类型标注，但总体上来说，当前主流磁盘接口类型还是（,也称“,ATA”,）、,SATA,（串行,ATA,）、,FC,（,Fibre Channel,，光纤通道）和,SCSI,（,Small Computer System Interface,，小型计算机系统接口）、,USB,（,Universal Serial Bus,，通用串行总线）和,IEEE 1394,（又称“火线”）接口这几个。而且常见仅是,IDE,、,SATA,和,SCSI,这,3,种。前两种通惯用于个人,PC,中，而在服务器中则通常是采取传输性能很好,SCSI,接口。各种磁盘类型详细性能与特点参见书中介绍。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第19页,2.3,功效需求分析,本节主要介绍几个宏观上网络功效需求分析方法，其名包含网络管理系统、服务器管理系统、第三方数据备份和容灾系统、共享上网方式和访问控制方式,4,个方面需求分析。,2.3.1,网络管理系统需求分析,本节主要从网络管理系统基本组成、主要分类和主要网络管理协议进行介绍。,1,网络管理系统组成,依据国际标准化组织（,ISO,）定义，一个专业网络管理系统应包含,5,个方面基本管理功效，那就是：配置管理、故障管理、性能管理、安全管理和计费管理。,2,网络管理系统分类 通常网络管理系统应包含故障管理、性能管理、安全管理、配置管理和计费管理,5,种，但对于仅用于局域网系统管理，则可能不需要“计费管理”这个功效模块。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第20页,假如按照被管理层次能够分为网元管理、网络层管理以及业务管理,3,个层面。总体来说，网络管理软件能够有以下几个分类标准。（,1,）按照发展历史分类（,2,）按照管理对象分类（,3,）按照管理范围分类（,4,）按照管理功效分类,3,网络管理协议 许多读者认为网络管理协议就是,SNMP,，其实这是错误，,SNMP,只是全部网络管理协议中得到广泛应用一个。当前主流网络管理协议有以下几个。（,1,）,SNMP,协议（,2,）,CMIS/CMIP,协议（,3,）,RMON,协议（,4,）,AgentX,（扩展代理）协议 以上详细分类参见书中介绍。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第21页,2.3.2 服务器管理系统需求分析,服务器管理系统通常是针对详细应用服务器开发，用于对详细应用服务器功效进行全方面管理。,1,扩展服务器管理系统 对于中型以上网络系统，可能会有许多不一样类型服务器，如有多个域控制器、多个,DNS,、,DHCP,、,WINS,服务器，还可能有各种应用服务器，如,Web,服务器、,FTP,服务器、邮件服务器和数据服务器等。,2,服务器远程管理 伴随网内服务器数量增加，服务器分布范围也日益分散，不再局限在一个房间里。管理员再也不能在一个房间里完成对全部服务器管理和维护工作。这就需要进行远程管理。进行远程管理有各种方法可供选择。有些管理软件附带,Windows,服务器操作系统，能够连接和管理远程设备。或者也能够在工作站或者组员服务器上安装,Windows Server,或者,Windows Server,管理工具来管理一些服务器。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第22页,2.3.3,数据备份和容灾需求分析,1.数据备份意义 根据3M公司调查显示，对于市场营销部门来说，恢复数据至少需要19天，耗资17000美元；对于财务部门来说，这一过程至少需要21天，耗资19000美元；而对于工程部门来说，这一过程将延至42天，耗资达98000美元。在今天，长达42天瘫痪足以导致任何一家公司破产，而唯一可以将损失降至最小行之有效办法莫过于数据存贮备份。2.数据破坏主要原因 目前造成网络数据破坏原因主要有以下几个方面：（1）自然灾害，如水灾、火灾、雷击、地震等造成计算机系统破坏，导致存储数据被破坏或丢失，这属于客观因素我们无能为力。（2）计算机设备故障，其中包括存储介质老化、失效，这也属于客观原因，但可以提前预防，只需经常做到维护，就可以及时发现问题，防止灾难发生。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第23页,（3）系统管理员及维护人员误操作，这属于主观因素，虽然不可能完全防止，但至少可以尽量减少。（4）病毒感染造成数据破坏和网络上“黑客”攻击，这虽然也可归属于客观因素，但其实我们还是可以做好预防，而且还有可能完全防止这类灾难发生。3.在关数据备份几种错误认识 在一般人脑海里，往往把备份和拷贝等同起来，把备份单纯看作是更换磁带、为磁带编号等一个完全程式化、单调操作过程。其实不然，因为除了拷贝外，还包括更重要内容，如备份管理和数据恢复。备份管理包括备份计划制定，自动备份活动程序编写、备份日志记录管理等。事实上，备份管理是一个全面概念，它不仅包含制度制定和磁带管理，而且还能决定引进备份技术，如备份技术选择、备份设备选择、介质选择乃至软件技术挑选等。也有不少人往往也把双机热备份、磁盘阵列备份以及磁盘镜象备份等硬件备份内容和数据存贮备份相提并论。事实上，所有硬件备份都不能代替数据存贮备份，硬件备份只是拿一个系统、一个设备等作牺牲来换取另一台系统或设备在短暂时间内安全。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第24页,若发生人为错误、自然灾害、电源故障、病毒侵袭等，引起后果就不堪设想，如造成所有系统瘫痪，所有设备无法运行，由此引起数据丢失也就无法恢复了。事实证明，只有数据存贮备份才能为人们提供万无一失数据安全保护。还有一种就是把数据备份与服务器容错技术混淆起来，这也是错误。数据备份指是指数据从在线状态，分离存储在离线存储媒体过程，这与服务器高可用集群等容错技术有着本质区别。备份目是将整个系统数据或状态保存下来，这种方式不仅可以挽回硬件设备坏损带来损失，也可以挽回系统错误和人为恶意破坏损失。然而，一般来说，数据备份技术并不保证系统实时可用性。也就是说，一旦意外发生，备份技术只保证数据可以恢复，但是恢复过程需要一定时间，在此期间，系统是不可用。而且系统恢复程度也不能保证是系统破坏前即时状态，通常会有一定数据丢失损坏，除非是进行了不简断在线备份。通常在具有一定规模系统中，备份技术、服务器容错技术互相不可替代，但又都是不可缺少，共同保证着系统正常运转和数据完整。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第25页,2.3.4,共享上网和访问控制需求分析,当前能够选择共享上网方式主要有：网关型共享、代理服务器型共享和路由器型共享这三种。详细选择哪种共享方式不但要视乎企业现有资源，还要依据企业对共享上网用户访问控制要求而定。因为为同共享上网方式所含有访问控制能力并不相同。网关共享中包含采取硬件网关和软件网关两种方式，很显然，硬件网关共享方式性能好，但价格贵，当前主要是采取软网关共享方式。代理服务器则基本上是软件服务器方式；而路由器共享方式也包含硬件路由器共享方式和软件路由器方式，但因为软件路由器共享方式配置较复杂，再加上在硬件路由器中，有一个专门为宽带共享而推出廉价宽带路由器，性能也非常不错，所以在路由器共享方式中则主要是以硬件路由器共享方式。这三种主要共享方式详细特点参见书中介绍。,网络系统设计-用户需求调查与分析,第26页,