计算机网络规划与设计知识
设计基础
1.1 网络基本元素
我从XXX网站下载一部电影，这一愿望得以实现，主要依靠一下网络元素的有机结合。
1.2网络互联设备作为网络规划师，我们着重关心的不是电影的质量，而是各种互联设备的质量。比如它们的优缺点、工作
原
理、使用场合等，这些都是网工的基础。
1.3网络性能这个很重要，如果不能给客户一个直观的网络性能参数的描述，他们很难采用你的方案，所以，大多数网络
改造工程的建议书上，先是用一堆量化的技术参数对你现有网络进行彻头彻尾的“批判”：你的网络啊，响应时间像蜗牛那么慢。链路利用率像失业率那么高，可靠性像党员的党性那么差…随后就是对他所设计新方案的美妙
畅想…
所以下面这些参数要熟记于心，常出于口，才能证明你不是一个白丁规划师。如果在你的规划书中没能找到一个下面的词汇，那你就等同于被捞上来的鱿鱼了，更别说要通过这次考试了。
?响应时间、延迟
响应时间指从客户端发起一个请求开始，到客户端接收到从服务器端返回的响应结束，这个过程所耗费的时间。它是评估网络用户体验的关键值。如果点击一幅美女图片，当意淫了半天它还没有出现，这是所有男人都不能容忍的。数据传输的过程就像小溪中的流水，遇石石拦遇沟沟挡，数据经过每一个设备每一条链路都会造成延迟，如：经过网卡有网卡延迟。经过链路有链路延迟（二层交换环境下的局域网内习惯叫物理介质延迟）。跨过路
由器，穿行广域网叫网络延迟。各种服务器要处理得产生服务器延迟。至于轮询延迟和等待时间只在多个终端通过通信集中器的网络环境里提到，这些延迟加起来就构成了响应时间。
?利用率（CPU利用率、链路利用率）利用率是个左右逢源的技术参数。例如，某公司把升级网络系统提上日程，让你来评估现有网络并作出规划方案。如果你发现其某些网络设备（路由器CPU等）的利用率或链路利用率徘徊在百分之一二十左右，你可以给出结论：网络结构不合理，部分网络设备和链路利用率太低，造成网络资源浪费。而如果你发现设备CPU利用率或
链路利用率平均在百分之七八十左右，你就可以说：目前网络利用率太高，过于繁忙，不能及时处理突发业务。然后你就可以给出一个利用率平均在40%左右的网络新方案，特点就是：架构布局合理，网络利用率动态变化平
稳，同时又有很大的扩展空间来容纳业务流量的增加。
?网络数据传输率传输率没啥好说，虽然有些已经过时或压根就没有推广应用。但也请记住它们吧，技术也是需要有历史的，
记得有一哥们提起网络就说：当年，俺用14.4K的猫上DOS下的外挂中文BBS两夜等来一个回帖，热泪盈眶啊
听起来特有沧桑感，特厚重。另外，一些典型的应用对网络带宽的要求，比如数字音频（如网络电话）得1-
2Mbps,压缩视频（视频会议、在线影视）得2?10Mbps。非压缩视频（如高端的视频监控系统，一般不应用于通信领域）就得：1?2Gbps。这些得有印象，如果老板让你做套视频会议系统，你非要拉条2M的ADSL来搞，那你就弱
智了。（题外话：奉告职场中的朋友们一句话，能把事情办好，可以多花钱。多花钱，也要把事情办好!）
?吞吐量
吞吐量，顾名思义，就是讲吞进去的量，和吐出来的量，是表现网络“消化能力”的参数。更具体的来说，吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。这个要和网络数据传输率或者说带宽区别一下。比如说你建了个全千兆的局域网，线路设备都支持全千兆，但受许多因素的影响，你的实际网络中节点之间或许只能达到六七百兆的吞吐量。
?可用性、可靠性和可恢复性这三位可就厉害了，在网络规划的网络需求目标的描述中频现。下面分别说明之。
1.可用性，指对于用户来
说网络可用时间对于总时间的百分比。单个设备单条链路要达到100%的可用性不太
可能，是个东西，都得给它个停下来喘口气的功夫啊。但采用“单点无故障设计”，就能达到100%的可用性。使
用多个设备或多条链路冗余（不是多余），有人歇时有人忙，都干活时一起扛。它们绝对不会出现“三个和尚没水吃” 的踢皮球状况，既能实现网络的高可用性又能实现负载均衡。虽然昂贵复杂了的点，但在关键的地方还是要采用的。
2.可靠性，是指网络设备持续执行预订功能的可能性。通俗的讲就是：网络可以多长时间的正常工作而没有
故障中断。它也表征了网络发生故障的频率。它用平均无故障时间（MTTF）来表示。可靠性和可用性虾M关系呢？举个极端的例子：你设计的网络，一天内每3个小时就因故障停5秒，一天24 小时，你共停了40秒。用可用性来衡量，
（24h-40s）/24h=99.95% ，可用性还不错，但要用可靠性来衡量，平均无故障时间MTTF=3h只能用超烂来
形容你的网络。当然，在实际的网络中，要是有故障，一般不会只停下3S 的。这样的话，可用性就会因为可靠性
差而降下来了。反之，可用性高了，说明故障少，可靠性高。所以我认为书上说“可用性可用来度量可靠性，可用性越高，可靠性越好”虽然不科学但也能理解。靠，差点成绕口令了。
3.可恢复性，指网络从故障中恢复正常的难易程度和时间。用平均修复时间（MTTR）来表示。为了达到高的可
恢复性，你在设计时要尽量购买标准的知名的网络设备，要有清晰的网络配图，网络完工后要做好管理人员的培训工作，给他们建议良好的管理制度等。
?冗余度、适应性和可伸缩性
1.冗余度，上面已经提到，一般有冗余线路、冗余设备，冗余模块（其实，他也是设备冗余的一种，只不过不
是完整的设备而已，比如服务器上的冗余电源，做热备份的镜像磁盘等）。
2.适应性，其实就是功能多样性的表述罢了。客户来你公司，带个笔记本要上网，要用无线有无线，不能无
线咱有有线，没有电脑也没关系，把你手机拿出来，蓝牙、红外随便选。适应不同需求应用的能力多强悍啊!
3.可伸缩性，课本上描述是指网络随着用户需求的增长而扩充的能力，我认为它只说出了“可伸”的一面，
也叫可扩展性。其实，网络还应该有“可缩”的一面。比如公司裁员了（这个忌口，规划方案上不可乱写）或部门
调整了等，这时网络能在多大程度上不影响整体性能的情况下进行收缩，以节省周期性的成本开支。能缩能伸才叫可伸缩性。
? 效率与费用
1. 网络效率，是指用户传输数据流量和网络线路带宽之间的比例。我公司有一家供应商来送货，不论送多送少，哪怕就是送一张单据，都是开着一辆大货来。这就是没效率的表现。评估一个网络是否有效率，你要根据他们的业务量和采用的技术标准来衡量。如果额外的网络开销占据流量的比例太高那就是效率低下的网络。比如对一个小企业的网络，你就没必要牛哄哄的在人家路由器上配置OSPF了。
费用，这个很关键，你不能像《奋斗》中陆涛那样无限超支的搞房产设计，他有个愿投入的富爹，咱们不行，公司搞规划工程都是有个预算的。你只能根据老板给的预算费用，合理分摊一次性投入和以后的周期性投入的比例，然后来做方案，万不可犯了技术人员的通病：完美主义。
1.4 网络设计文档
纵观各大工程管理论坛、网络工程社区。其中只要是“ XXX 标书样本”、“ XXX 规划模板”的资料，下载量都相当惊人。没办法，都是些没经验的娃。连市长的论文都能抄袭，咱们这一个小小的考试不借鉴点别人的东西，就显得有点太矜持了。不过，关键还得要理解文档的作用，文档编制质量，文档的管理和维护方面的重点。起码抄袭咱们也能抄的像点。可不能学“驴霸”那样，抄人家的连人家“地址门牌”都给抄上去。接下来进入开发过程的时候，我将试图系统的汇总一下各个阶段需要的文档资料。上面讲过规范性的文档很重要，正所谓国有国法行有行规，开发过程需要一系列的规范来约束，你不能天马行空，我行我素。网络设计过程也一样，一开始的需求调查要有设计合理规范的用户需求调查表，需求变更要有变更控制的流程，成本控制、进度控制等都得有相应的规范。没有规矩不成方圆!
网络生命周期
没有不老化的生命，没有不过时的网络，该Over的时候就要知趣的Over。一个网络从构思设计到最后被淘
汰的过程就叫网络的生命周期。这里还有一个以网络应用驱动理论和成本评价机制为核心的新名词：迭代周期，咋一听起来有点更年期意味，它实际上就是更新改造周期。但并不是每个网络都有机会进入“迭代周期”的。举个例子：假如你是一公司职员，活力四射的工作了几年后，突然被老板发现许多新的工作你干不来了（网络应用驱动理论：有了新的应用需求）。老板一琢磨，把你培训一下要花50 大洋，招个新人得多出100 大洋（成本评价机制：建个新的网络比升级当前网络要贵），于是，老板宣布对你进行在职培训，你就进入了“迭代周期”。之后你又工作了几年，老板又看你碍眼了，他心里嘀咕：再培训这家伙的花200 大洋啊，况且身上零件都老化了，干脆
干掉你招个新人吧，那么你在该公司的职业生涯（生命周期）也就Over 了。
每个迭代周期就是一个网络重构的过程。实际当中，就是全新建立一个网络，我们也习惯的叫做进入第一个迭代周期。书上分的很细，又是四阶段、又是六阶段的，又不是跆拳道比赛，分那么细致干嘛?在实际的网络规划
方案中，并不是一定要按部就班的严格按这些来进行的。大多数都是以五阶段周期为参考进行设计的，下面我们 就来详细说说五个阶段周期。
网络开发过程
下图就是五阶段周期的模型划分。
这卞模型实际上捷至上而下的统构牝前设计方法（类愎于软井开发中俞％倚模型.把它搞咸左右 杲为节省蒼唱：
K 色器契内为每牛阶段的编出内容.
需求分析
客户的需求，就是我们的追求。如果不能把客户的需求挖掘出来，那网络规划就是无头苍蝇。这里之所以用 “挖掘”，是因为有时候连客户都不一定完全清楚他们需要什么。这就需要我们专业人士从专业的角度去分析他 们的业务类型，分析那些用户会使用网络，公司的那些应用软件或系统要运行在网络上，并分别找出它们对网络 的依赖，尽量的用既专业又通俗的语言去描述他们目前所面临的问题和需要的网络功能。这就是需求分析，如果 这开始的一步不做好，就把网络给人家架了起来，我想等验收付款的时候，你就会听到客户深情的呼喊：其实你 不懂我的心。
当然，对于只有一小撮网络需求人员的小公司，用脚趾头都能想到他们需要什么样的网络功能，无外乎 0A 办 公、Web Email 、共享和文件传输等。接到这样的活就没必要大动干戈的给他搞全套服务了，所以当你看到从网 上下载的“xx 中小企业网络规划方案”中关于需求分析的章节只有寥寥数语时，不要迷惑不要鄙视，出多大钱办 多大事嘛。下面我们就说说大公司大企业做网络规划时需求分析的内容，这就要拿出全活了。
需求分析的重要性必要性就不废话了。关键是需求分析的内容和过程。我们从五个方面来分析。 业务需求分析
业务需求分析是明确企业的哪些业务要用到网络以及对网络功能的要求 （如带宽、QoS 网络布局等）。还是举 例来说吧。话说这一天，花果山公司的孙总把你叫去，和他们公司的管理层人员就网络规划问题开个座谈会。会 上大家踊跃发言。生产部副总说：“我们的需要通过网络把水果园里的各项参数比如湿度、温度、二氧化碳含量 等采集并显示到我的电脑上，并且能和其它各地分园的数据比较共享。还需要监控水果基地，防止有人偷吃”。 销售副总说：“我们要和全球的客户们无障碍的进行网络沟通，包括订单接受、客服服务、在线咨询协商等”。
开发部门老大说：“我们为了要保证花果山开发图纸的安全，需要采用
B/S 架构模式进行图纸开发，我们的图纸 很多，流量很大哦”… 大家兴正起时，财务部眼镜女暴起：“我要独立，我要绝对的安全 !! ” 通信规范
通信规范分析通过对通信流量、通信边界、通信模式的分析或估测，为下一阶段的逻辑设计和物理设计提供 可供参考的、可量化的重要依据。
这一节不打算细说，因为惊喜的发现大纲上面无要求。其实大家在看这节内容时，也许会有些疑惑：刚进行 完需求分析，所谓的网络还没有一个整体的概念，还没有一个可供参考的网络模型，更简单的说，还没有一个可 供通信测试的平台。那么我们如何进行相应的通信流量的测试，如何确定网络通信边界，以及怎么样估测通信模 式呢？实际上，在我以前看过的很多网络规划书籍上，这一章节多被称为“现有网络分析”阶段。本教程之所以牛 逼的称为“通信规范”，可能认为，即便是一个全新的网络规划，也应该估测和分析这方面的东西吧。那么，这 个时候就体现出了工程经验的重要性。
如果你是一个经验老到的网规师，可能在需求分析之后，结合他们企业的行业特点和公司规模，你实际上已 经在脑海中或草稿纸上勾勒出了一个大致的网络模型。这个印象中的网络简况会成为你下一阶段的网络原型。老 鸟就是老鸟，人家可以实现跨越式思维，当我们菜鸟们还在苦恼是先进行逻辑设计还是先进行通信规范分析时， 他们已经浑然天成的完成了多个阶段。无章法对高手来说就是出神入化，但对菜鸟来讲那就是杂乱无章，所以还 是熟悉一下这节内容吧。 1 --------
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