计算机网络设计课件第02章用户需求分析.ppt
第2章 用户需求分析,主讲：刘文硕,第2章 用户需求分析,第2页 共60页,2.1 需求分析慨论,2.1.1 需求的定义IEEE软件工程定义的需求：1）用户解决问题或达到目标所需要的条件或要求。2）系统满足合同、标准、规范或其它正式规定文档所需具有的条件或要求。3）反映上面1）或2）所描述的条件或要求的文档说明。,第2章 用户需求分析,第3页 共60页,2.1 需求分析慨论,真正的“需求”实际上存在于人们的脑海中。任何文档形式的需求（如需求说明书）仅是一个模型，一种叙述。定义：网络工程需求分析的目的是描述网络系统的行为特征与约束条件，指明网络系统必须实现的具体指标。,第2章 用户需求分析,第4页 共60页,2.1 需求分析慨论,2.1.2 需求开发与管理（1）需求开发 需求获取 需求分析 需求文档 需求验证需求分析的结果是技术文档及相关分析模型。需求分析文档定义了网络工程项目的需求基线。,第2章 用户需求分析,第5页 共60页,2.1 需求分析慨论,（2）需求管理很难分辨出需求管理和需求分析的差别，大多数网络工程师在进行需求分析工作时，已经不知不觉的在开展需求管理和需求分析两种活动。需求管理包括以下工作：需求跟踪 需求变更 需求评估,第2章 用户需求分析,第6页 共60页,2.1 需求分析慨论,2.1.3 需求分析的工作内容 用户需求分析内容如表2-1所示。,第2章 用户需求分析,第7页 共60页,2.1 需求分析慨论,（1）用户网络环境分析用户建筑物布局情况，及建筑物之间的最大距离；外部网络接入点位置；网络中心机房位置；设备间的位置及电源供应情况；信息点数量及位置；两个用户之间的最大距离；用户部门的地理分布情况；特殊的需求或限制条件。,第2章 用户需求分析,第8页 共60页,2.1 需求分析慨论,（2）用户网络设备状态分析用户现有的计算机数量及分布情况；今后几年中用户信息点的可能增长情况；现有网络设备型号、性能、数量及技术参数；模拟通信设备，如电话、传感器、视频设备；现有网络设备之间的物理连接等。,第2章 用户需求分析,第9页 共60页,2.1 需求分析慨论,（3）用户网络服务需求分析数据库和应用软件的共享服务需求；文件传输和存取的服务需求；网站系统建设和应用的服务需求；电子邮件系统的建设和应用需求；网络远程访问服务的需求；网络视频服务需求；企业IP电话的需求等。,第2章 用户需求分析,第10页 共60页,2.1 需求分析慨论,（4）用户通信类型比例分析数据、语音、视频等业务在应用中所占的比例；是否有无线通信、无线漫游通信、卫星通信的需求等。,第2章 用户需求分析,第11页 共60页,2.1 需求分析慨论,（5）用户网络容量和性能需求分析用户业务的时间规律；用户业务产生的网络流量规律；用户业务的安全需求；用户业务的可靠性需求；用户业务的最低带宽需求；用户业务最低响应时间需求。,第2章 用户需求分析,第12页 共60页,2.1 需求分析慨论,2.1.4 需求分析中存在的问题没有足够多的用户参与用户的需求不断增加模棱两可的需求不必要的特性过于精简的需求说明不准确的计划,第2章 用户需求分析,第13页 共60页,2.2 网络用户需求获取,2.2.1 用户的权利与义务（1）用户的特点用户是经过筛选的用户是沉默的用户是难以满足的用户是可引导的,第2章 用户需求分析,第14页 共60页,2.2 网络用户需求获取,（2）用户的权利使用符合用户语言习惯的表达方式。了解用户网络系统的业务及目标。获取用户需求信息，并编写需求分析说明书。对需求工作结果进行解释说明。在交流过程中保持合作的职业态度。对网络系统的实现及需求提供建议。描述网络系统的基本特性。允许用户利用已有的网络系统。,第2章 用户需求分析,第15页 共60页,2.2 网络用户需求获取,对需求进行变更时，网络工程师应当对成本、影响、得失有真实可信的评估。获得满足用户功能和质量要求的系统，并且这些要求是开发人员同意的。,第2章 用户需求分析,第16页 共60页,2.2 网络用户需求获取,（3）用户的义务给网络工程师讲解用户业务，并说明业务方面的术语等专业问题。清楚的说明用户需求并不断完善它们。系统需求说明应当力求准确详细。对需求做出决策时，不要使用含糊不清的表态。尊重网络工程师的成本估算和对需求的分析。对一个复杂的网络系统，应当对单项需求、系统特性等划分优先实现的等级。评审网络工程师提出的需求分析文档和模型。,第2章 用户需求分析,第17页 共60页,2.2 网络用户需求获取,用户一旦对需求进行变更时，要马上与网络工程师联系。在进行需求变更时，应对遵照网络工程师确定的工作流程来处理。尊重网络工程师对需求分析采用的工作流程。,第2章 用户需求分析,第18页 共60页,2.2 网络用户需求获取,2.2.2 需求获取的方法网络工程由需求驱动，需求源于用户的需要。如果网络工程面向的是特定行业或特定用户，可以由特定用户提交业务需求书。如果系统集成商与用户有长期合作关系，可以在合作过程中培养用户提出需求和表达需求的能力。如果网络工程项目是面向市场的，那么市场的声音都是用户的需求。系统集成商应当主动选择用户、细分市场、定位系统。,第2章 用户需求分析,第19页 共60页,2.2 网络用户需求获取,如果用户是网络工程师不了解的一个行业或专业，需求小组中最好有一个专家，而最终用户是最好的专家。如果需求获取的行业难度不是很大，网络工程师可以通过自我学习，在短时间内了解用户的行业。如果是进行系统更新，网络工程师应检查和使用目前的旧系统。网络工程师在大部分情况下可以通过调查来获取用户需求。,第2章 用户需求分析,第20页 共60页,2.2 网络用户需求获取,2.2.3 需求获取中的沟通需求过程中充满了沟通。口头沟通：沟通应该坦白、明确，不要产生误导或使用户难以理解。沟通过程中，双方在某些问题上可能有截然不同的理解。会议和座谈：会议可以促进用户对项目的了解，最后应当形成会议备忘录之类的文档。,第2章 用户需求分析,第21页 共60页,2.2 网络用户需求获取,书面沟通：书面沟通应该仅用在必要的时候，并且不会增加双方的工作量情况下使用。实地考察：实地考察是工程设计人员获得第一手资料最直接的方法，也是必需的步骤。问卷调查：问卷调查通常对数量较多的最终用户提出，询问对将要建设的网络系统的要求。,第2章 用户需求分析,第22页 共60页,2.2 网络用户需求获取,向同行咨询：将获得的需求信息中不涉及到商业机密的部分，发布到专门网络技术论坛或新闻组中，请同行参考你制定的设计说明书。,第2章 用户需求分析,第23页 共60页,2.2 网络用户需求获取,2.2.4 冲突处理沟通过程中不可避免会产生冲突。冲突也有有利的一面，它能够将问题暴露出来，使之及早得到重视，寻找更好的解决方案。处理冲突有以下几种方法：回避或者撤出 竞争或者逼迫 调停或者消除 妥协与折中 合作解决问题,第2章 用户需求分析,第24页 共60页,2.2 网络用户需求获取,2.2.5 归纳整理需求信息需求的整理和分类不清晰需求的说明不确定需求的改进编写需求分析说明需求可行性及成本评估划分需求的优先级,第2章 用户需求分析,第25页 共60页,2.3 用户业务需求分析,任何网络都不可能是一个可以进行各种各样工作的“万能网”。2.3.1 用户业务类型需求分析（1）个人用户利用因特网进行网页浏览、邮件收发、文件下载、网络聊天、远程教育、在线证券、网络购物、网络游戏、视频点播等业务。个人用户对带宽需求不是很高，大部分用户在512kb/s的带宽下基本能够满足需求。,第2章 用户需求分析,第26页 共60页,2.3 用户业务需求分析,个人用户对数据安全的需求大大低于企业要求。个人用户对个人系统的安全需求较高。个人用户在使用时间上大部分集中在晚上8：0012：00之间，在晚上10点达到流量高峰。个人用户的业务增长主要在于扩大用户使用面，以及增值业务上。,第2章 用户需求分析,第27页 共60页,2.3 用户业务需求分析,（2）企业用户小型企业网络：网络节点较少，地理分布范围较小。主要利用因特网进行用户业务，接入带宽一般10Mb/s以下。通常采用以太网技术设计。,第2章 用户需求分析,第28页 共60页,2.3 用户业务需求分析,中型企业网络：网络节点较多，地理分布范围在一个区域内。主要用于企业内部网络通信，对网络交换能力要求较高。网络接入带宽通常根据用户业务流量而定，一般在10100Mb/s之间。企业网络对数据安全性要求较高，需要采用数据保护份等技术。通常采用以太网技术设计网络。,第2章 用户需求分析,第29页 共60页,2.3 用户业务需求分析,大型企业网络：在网络设计中，往往以企业总部为中心。企业总部使用高端路由器并做冗余备份，在分支机构采用中低端路由器做接入。线路可以采用租用专线，也可以采用VPN形式。,第2章 用户需求分析,第30页 共60页,2.3 用户业务需求分析,（3）行业用户电信行业网络 电信企业通常拥有庞大的接入网、传输网、信令网以及传统语音交换网。电信企业的网络业务类型较多，如数据业务、话音业务、视频业务等。网络类型复杂，如PSTN、FR、DDN、ATM、Ethernet等。交换技术多样化，如电路交换、分组交换、信元交换等。在设计电信企业网络时，应当考虑到原有网络与新建IP网络的互联性。,第2章 用户需求分析,第31页 共60页,2.3 用户业务需求分析,电信企业可以采用各种技术建立宽带网络，如，以太接入网、ADSL接入网、HFC接入网、IP Over SDH传输网、IP Over DWDM传输网等。电信企业对网络设备要求支持多种业务，以及较强的QoS能力。电信网络的主干链路，一般采用SDH（同步数字系列）和DWDM（密集波分复用）技术。由于电信企业的网络流量很大，工作负载较重，因此对网络设备要求有较高的性能和可靠性。,第2章 用户需求分析,第32页 共60页,2.3 用户业务需求分析,ISP行业网络 ISP可以在最大的范围内选择先进的技术组建最合适的网络。ISP有机会在统一的IP平台上提供多种业务，最大限度的节约网络系统运营成本。ISP对网络设计要求提供多种业务，良好的QoS保障能力，多种接入方式。,第2章 用户需求分析,第33页 共60页,2.3 用户业务需求分析,银行行业网络 银行系统的支行分布范围广，业务活动频繁，因此对网络的稳定性和响应时间有较高要求。银行网络对数据可靠性要求高，所以在网络设计中往往对设备与链路进行冗余备份。银行系统对网络安全性要求较高，可以通过设计专网或采用安全的VPN。,第2章 用户需求分析,第34页 共60页,2.3 用户业务需求分析,教育行业网络 教育系统对数据的可靠性要求较低，但是往往对带宽要求较高。在大型校园网设计中，往往将网络设计为具有核心层、汇聚层、接入层的三层网络结构。主干链路带宽很高，网络外部一般采用双出口，一个接入到宽带ChinaNet，另外一个出口接入到CERNet。校园网技术较为单一，往往采用宽带以太网技术。,第2章 用户需求分析,第35页 共60页,2.3 用户业务需求分析,2.3.2 网络功能需求分析（1）因特网（Internet）功能类型域名系统（DNS）网页浏览（Web）：占上网人数的66.3%（2006）邮件收发（Email）：占上网人数的64.2%文件传输（FTP）：占上网人数的33.9%网络论坛（BBS）：占上网人数的43.2%网络聊天（IM）：占上网人数的42.7%视频点播（VOD）：占上网人数的37.3%网络电话（VoIP）：部分企业使用,第2章 用户需求分析,第36页 共60页,2.3 用户业务需求分析,网络直播：网络教学、视频会议、网络电视等。远程登录（Telnet）：满足用户的远程管理、远程维护等业务需求。远程访问：企业单位、政府机关内部网希望通过公网扩大连接范围，在虚拟专用网络（VPN）等方面有一定的业务需求。DNS服务、Web服务、Email服务、FTP服务是因特网的四大基本服务。,第2章 用户需求分析,第37页 共60页,2.3 用户业务需求分析,（2）内部网（Intranet）功能类型资源共享：企业网络的硬件和软件资源共享。数据管理：对企业内部数据库进行集中管理，保证数据的一致性、安全性、可靠性。文件管理：满足用户对重要文件的存储、备份、加密、传输、利用。信息发布：满足用户对内部管理信息发布、产品宣传、文化活动的需求。协同工作：满足企业用户对各个部门之间协同工作的需求。,第2章 用户需求分析,第38页 共60页,2.3 用户业务需求分析,OA系统：满足用户内部办公自动化的需求，主要用于政府、大型企业。MIS系统：满足用户内部信息管理的需求，主要用于政府各部门。ERP系统：满足企业资源规划的需求，主要用于制造类企业。一卡通系统：满足企业对业务与资金的管理，主要用于学校、公交、超市等。CAD系统：满足企业用户进行计算机辅助设计的需求，主要用于制造类企业。视频监控：满足用户对重要工作场的的视频监控和管理需求，主要用于银行、交通、超市等企业。,第2章 用户需求分析,第39页 共60页,2.4 网络性能需求分析,2.4.1 网络拓扑结构需求分析（1）拓扑结构需求分析网络采用接入层、汇聚层、核心层3层结构，还是2层结构。网络层数越多，建设成本和运行维护成本也会越高。采用哪种拓扑结构有利于网络性能的需求。小型局域网一般采用星型拓扑结；园区网一般采用树型结构加网状结构；城域网一般采用环型、树型、网状等混合结构。,第2章 用户需求分析,第40页 共60页,2.4 网络性能需求分析,用户是否需要采用VLAN进行工作组划分。用户是否需要采用无线通信。用户网络接入点的类型和数量。用户本地网络是否需要与远程PC或网络互连，互连采用专线方式还是VPN方式？用户是否需要组建一个大型行业城域网（如城域交通指挥网）？,第2章 用户需求分析,第41页 共60页,2.4 网络性能需求分析,（2）网络节点需求分析网络节点位置的地理分布情况。网络节点的设备处理能力是否满足要求。网络节点服务器位置。网络终端设备（如PC）的分布情况如何？网络传输介质转接点（如光电收发器、Hub）位置分布情况。网络综合布线设备间（如中心机房）的位置等情况。,第2章 用户需求分析,第42页 共60页,2.4 网络性能需求分析,（3）网络链路需求分析主干链路采用的传输介质主干链路上是否有交通要道、场地扩建等情况主干链路采用架空还是地埋走线方式主干链路最大连接距离是否满足要求主干链路采用地埋方式时，弱电井位置是否合适主干链路采用架空方式，是否考虑到防雷问题采用无线传输介质，对其设备有电磁干扰现象吗布线设备间的位置、电源、干扰、接地等情况链路带宽分配是否合理网络链路的维护管理是否方便,第2章 用户需求分析,第43页 共60页,2.4 网络性能需求分析,2.4.2 网络扩展性需求分析网络扩展时应当满足以下要求：新用户或部门能够简单的接入现有网络 新应用能够无缝地在现有网络上运行 现有网络拓扑结构无需作大的更改 原有设备能够得到很好的利用 网络性能恶化在用户允许范围内,第2章 用户需求分析,第44页 共60页,2.4 网络性能需求分析,扩展性需求分析要明确以下内容：用户业务的扩展性 网络性能的扩展性 网络结构的扩展性 网络设备的扩展性 网络软件的扩展性,第2章 用户需求分析,第45页 共60页,2.4 网络性能需求分析,2.4.3 网络性能需求分析网络性能与带宽、流量、QoS（服务质量）、拥塞、实时性、突发性、数据流向等诸多因素有关，其中核心参数是网络带宽。“带宽无极限”是用户追求地一种理想状态。网络性能与投资成本呈正比例相关状态。不同的用户业务具有不同的网络带宽模型，表2-4分析的带宽均为最终用户终端（如PC）在保证QoS下的最低端到端带宽要求。,第2章 用户需求分析,第46页 共60页,2.4 网络性能需求分析,（5）,第2章 用户需求分析,第47页 共60页,2.4 网络性能需求分析,2.4.4 网络安全需求分析网络安全的目标是使用户的网络财产和资源损失最小化。网络安全的基本要求：系统软件和硬件的安全 数据安全 用户认证 入侵防护安全,第2章 用户需求分析,第48页 共60页,2.4 网络性能需求分析,2.4.5 网络可靠性需求分析是否需要RAID进行数据自动备份；是否需要进行数据远程异地备份；是否需要双机热备功能；是否需要建立SAN（区域存储网络）；是否需要具有容错功能的服务器及网络设备；网络出现故障时，是否能够迅速恢复；网络系统应当采用严格的系统监控功能；网络不能因出现因单点故障而引起全网瘫痪。,第2章 用户需求分析,第49页 共60页,2.4 网络性能需求分析,2.4.6 网络管理需求分析网络管理一般包括：性能管理、配置管理、安全管理、故障管理、计费管理等内容。网络管理需求分析包括以下问题：是否需要对网络进行远程管理；需要哪些网络管理功能；网管软件是否兼容现有的网络系统；如何进行网络流量管理；如何进行网络拥塞管理；如何进行网络故障定位。,第2章 用户需求分析,第50页 共60页,2.4 网络性能需求分析,2.4.7 网络投资约束条件分析,第2章 用户需求分析,第51页 共60页,2.5 网络工程文档编制,2.5.1 文档的类型与要求应当以网络工程文档作为前阶段工作成果的体现和后阶段工作的依据。用户可通过文档了解网络工程项目的安排、进度、资源使用和成果等。网络工程常用文档如图2-2。,第2章 用户需求分析,第52页 共60页,2.5 网络工程文档编制,（2）,第2章 用户需求分析,第53页 共60页,2.5 网络工程文档编制,（3）网络工程项目文档应当回答的问题不同的网络工程文档需要回答不同的问题。网络工程文档需要回答的问题如表2-7所示。其中：“做什么”回答哪些用户需求要被满足；“何时做”回答建设工作的时间如何安排；“何处做”回答网络在什么环境中实现；“如何做”回答某些需求是怎样实现的；“为何做”回答网络工程这样进行的理由。,第2章 用户需求分析,第54页 共60页,2.5 网络工程文档编制,（2）,第2章 用户需求分析,第55页 共60页,2.5 网络工程文档编制,2.5.2 文档的主要内容网络硬件配置说明书 描述设备技术参数、接口规格、连接方法、不同厂商设备之间的兼容性等。网络软件配置说明书 描述网络操作系统安配方法、网络服务器软件安配方法、用户定制软件安配方法、网络管理软件安配方法等。网络系统配置说明书 说明交换机、路由器、防火墙的配置方法、IP地址规划方法，各种测试用例。,第2章 用户需求分析,第56页 共60页,2.5 网络工程文档编制,网络运行维护建议 对网络系统运行环境要求提出详细建议，对系统故障责任进行界定等。用户需求分析说明书 对用户业务需求、网络性能需求、约束条件等作出详细说明。,第2章 用户需求分析,第57页 共60页,2.5 网络工程文档编制,网络结构设计说明书 说明用户业务实现方法、网络系统总体结构设计、子网系统结构设计、网络QoS设计、网络安全设计、网络可靠性设计、网络扩展性设计、网络接入设计、网络管理设计等。综合布线设计说明书 说明网络主干链路设计、网络传输介质选择、网络垂直布线设计、网络水平布线设计、网络工作区布线设计、网络中心机房设计、防雷接地要求、综合布线设备和材料等。,第2章 用户需求分析,第58页 共60页,2.5 网络工程文档编制,网络工程项目实施规划 用户和系统集成商的负责人员、项目建设进度、项目经费的预算等。网络系统变更说明 说明变更提出方、变更项目、变更原因、替代方案、可能造成的影响、用户与系统集成商对变更的意见等。网络系统测试分析报告 测试内容、技术要求、测试方法、测试设备、环境条件、测试用例、测试结果允许的偏差范围等。,第2章 用户需求分析,第59页 共60页,2.5 网络工程文档编制,网络工程项目总结报告 总结实际执行情况，对项目建设工作作出评价，总结经验教训。,第2章 用户需求分析,第60页 共60页,课程讨论,（1）设计一些详细的调查表格，将“用户需求分析”图表化。（2）如果用户没有，或不能，甚至不肯履行“用户的义务”，分别应当如何进行处理。（3）如果用户对你精心设计的需求分析不满意怎样处理。（4）应当如何处理网络工程中的约束条件。（5）在因特网上搜索Cisco、华为等公司的网络图标，比较它们之间的差异。,第2章 用户需求分析,第61页 共60页,【本章结束】,
