网络工程概述.ppt

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1、第二章 网络工程概述,第一节 基本概念 第二节 网络需求分析的内容第三节 投标过程第四节 方案举例,作业,本章重点,掌握网络工程的基本概念 了解网络系统集成的含义 理解系统集成过程总框图，每一过程具体的任务 了解从哪些方面进行网络需求分析 了解网络需求说明书 理解投标的具体工作 掌握合同包含的内容,第一节 基本概念,计算机网络系统作为一个有机的整体，它由彼此相互作用的不同组件构成，通过结构化布线、网络设备、服务器、操作系统、数据库平台、网络安全平台、网络存储平台、基础服务平台、应用系统平台等各个子系统协同工作，最终实现用户（企业、机构等）的办公自动化、业务自动化等各项功能。也就是说，计算机网络

2、系统是以计算机网络为中心和载体，把相关硬件和软件有机地整合在一起而形成的系统。,1.计算机网络系统,2.网络工程,网络工程实质上是将工程化的技术和方法应用于计算机网络系统中。即系统地、规范地、可度量地进行计算机网络系统的设计、构造和维护的全过程。,3.网络系统集成,网络系统集成，是以用户的应用需求和资金规模为出发点，综合应用计算机和网络技术，选择各种软硬件产品，经过相关人员的集成设计、安装调试、应用开发等大量技术性工作和管理及商务工作，使集成后的系统成为能够满足用户的实际工作要求、具有良好的性能和合理价格的计算机网络系统。,4.网络系统集成中的对象,对象有：用户（客户）、系统集成商、产品厂商、

3、供货商、应用软件开发商、施工队以及工程监理等。用户是指出资进行网络系统集成的机构或企业，是服务的对象。系统集成商是指为用户的网络系统提供咨询、设计、供货、实施及售后维护等一系列服务的公司实体，是系统集成活动的主要执行者。通常集成商聚集了一批精通不同方面IT技术、具有系统设计与实施经验的专业技术人员，他们可以根据不同用户的环境和技术应用现状，根据不同用户的投资预算，为用户设计相应的计算机网络系统方案，通过与用户的交流，选定方案并进行项目实施。,产品厂商是指设计、生产系统集成项目中所选用产品的生产厂家。供货商是指为系统集成商直接提供集成项目相关产品的企业，如某种产品的代理商、经销商等。应用软件开发

4、商是指从事用户应用软件开发的专业公司，有些系统集成商也有自己的软件开发部门，兼具应用软件开发商的角色。施工队是指专门从事计算机网络布线相关业务的施工队伍。工程监理是指在系统集成项目中专门对设计、施工、验收等活动进行质量检查和控制的机构或公司，常见于一些大中型项目。,5.系统集成前期工作,前期准备阶段，是指集成商的销售代表就某个项目和用户接触开始，到该项目签订服务合同为止的工作阶段。在前期准备阶段，集成商的主要工作内容包括：用户交流、需求分析、现场勘察、初步方案的设计、投标书的撰写、述标与答辩、商务洽谈与合同签署等。,6.系统集成后期工作,系统集成后期制作阶段，针对某系统集成项目而言，从签订集成

5、服务合同开始到合同约定的服务期结束为止的工作阶段。在后期制作阶段，集成商的主要工作内容包括：网络系统的逻辑设计、实施方案的编写、产品订货与供货、布线工程、硬件设备安装调试、软件系统安装调试、应用软件开发及调试、系统测试、用户培训、竣工文档编制、项目验收、后期技术支持、系统维护以及质量保证等。,7.系统集成过程,用户需求分析逻辑网络设计 物理网络设计 执行与实施 系统测试与验收 网络安全与管理、系统维护,第二节 网络需求分析,在用户需求分析过程中，网络系统的设计者集中解决“做什么”的问题，尽一切努力确定网络系统要支持的业务，它要完成什么样的功能，达到什么样的性能，希望有什么样的系统行为和约束，以

6、及确认一个系统成功的标志是什么。网络设计者通常从以下三个方面进行用户需求分析：分析网络应用目标，分析网络应用约束，分析网络通信特征。网络应用目标可从工程应用范围，网络设计目标，各项网络应用几个方面去分析；也可从用户的商业需求、工作环境、组织结构去分析；网络应用约束主要从商业约束和环境约束两方面去分析；网络通信特征主要从通信流量方面去分析。,1.从网络功能角度分析用户需求,通信功能通信功能有两个方面：内部通信（下属部门间的通信，与管理部门间的通信）；对外通信（与Internet的通信，业务往来的单位间的通信，企业内部异地通信）。,信息服务类功能需求常规Internet网络服务电子邮件服务（E-m

7、ail）；文件传输服务（FTP）；远程登录服务（TELNET）；电子公告牌服务（BBS）；WWW信息服务；网络浏览，网络游戏。,对内、外的数据传输与信息服务数据库访问与更新；文件共享与访问；对外宣传信息服务；建立自己的WWW服务器和主页（Home Pages）；信息共享与查询服务；其他数据传输与信息服务；内部业务部门的业务处理及信息交流；消防、安全与楼宇自控集中监管的需要；计算机电视会议功能的需求；,VOD视频点播；多功能会议厅对网络的需求。办公自动化管理；人力资源管理；远程终端，远程服务；在线目录（电话簿）；电子商务和企业经营管理；Internet 或Intranet上的语音或传真。,2.明

8、确网络设计目标,增加收入和利润；加强合作交流，共享宝贵的数据资源；加强对分支机构或部属的调控能力；缩短产品开发周期，提高雇员生产力；与其他公司建立伙伴关系；扩展进入世界市场；转变为国际网络产业模式；使落后的技术现代化；降低电信及网络成本，包括与语音、数据、视频等独立网络有关的开销；将数据提供给所有雇员及所属公司，以使其做出更好的商业决定；提高关键任务应用程序和数据的安全性与可靠性；提供更好的客户支持；提供新型的客户服务。,3.明确网络工程应用范围和环境分析,要明确是设计一个新网络还是修改现有的网络，是针对一个网段、一个（组）局域网或一个广域网，还是远程网络或一个完整的企业网。网络工程应用环境必

9、须实地考察。各工作区的位置可能是属同一层面或同一建筑的不同层面，同一个园区的不同建筑，同一城市的不同园区，不同城市的子公司之间，子公司对总公司等。必须对不同地点之间如何综合布线，异地网络如何互连加以考虑。网络设计与环境密切相关。,4.从用户的商业需求分析,了解用户商业需求的主要步骤包括：首先，从企业高层管理者开始收集商业需求；其次，收集用户所面向的客户群体的需求；最后，收集支持用户与其客户之间商业应用的网络需求。了解用户的商业状况 了解公司的组织结构 了解公司的商业目标 了解公司的投资规模和项目资金,5.网络应用的各种约束因素,商业约束选择技术和产品的约束设计者要与用户就协议、标准和供应商等方

10、面进行讨论，确认用户在传输、路由选择、桌面或其他协议方面是否已经指定了标准，是否有开发的约定或选择专有的解决方案，是否有指定的供应商或特定的网络应用平台，是否允许不同厂商竞争。往往有的公司已为新网络选择好了技术和产品，那么新的设计方案就一定要与该计划相匹配。预算约束网络设计必须符合用户的预算。所有网络设计的一个共同目标就是控制网络预算，应包括设备采购、软件购买、系统维护和测试、工作人员培训以及系统设计和安装等所有费用等。此外还应考虑信息费用及可能的外包费用。时间约束在全面了解项目范围后，要将系统集成商自行安排的计划（项目需求分析、逻辑设计、物理设计、现场施工、局部网络测试、整体网络测试、网络应

11、用平台设置、网络系统运转）的时间与项目进度表的时间进行对照分析，及时与用户沟通存在的问题。,技术和应用约束距离 一般而言，通信双方间的距离越大，通信费用就越高，通信速率就越慢。随着距离的增加，时延也会随着互连设备（如路由器）数量的增加而增大。时段 网络通信与交通状况有许多相似之处。一天中的不同时间段，一个星期中的不同日子，或一年中的不同月份或假期，通信流量都会有高低的不同分布。这是受到了人类生活和生产的日出而作、日落而息的方式的直接影响。拥塞 拥塞能够造成网络性能的严重下降，如果不加抑制，拥塞将使网络中的通信全部中断。因此，需要网络具有有效地发现拥塞的形成和发展，并使客户端迅速降低通信量的机制

12、。,服务类型 有些类型的服务对于网络时延的要求较高，如视频会议；有些类型的服务在差错率方面的要求很高，如银行帐目数据；而另一些服务可能对带宽要求较高，如按需视频点播（VOD）。因此，不同的服务类型对于网络要求差异较大。可靠性 现代生活因为需求的增加而变得越来越复杂，事物的可预见性就越来越重要。网络能够满足不断增长的需求是建立在网络可靠性的基础之上。信息冗余 在网络中传输着大量相同的数据是司空见惯的事情。例如，网络上随时都有大量的人在不断接收股票交易的数据，这些股票信息是相同的。这种大量冗余数据充斥Internet的现象，消耗了大量的带宽。,6.影响网络性能的参数指标,时延 时延指从网络的一端发

13、送一个比特到网络的另一端接收到这个比特所经历的时间。时延=传播时延+传输时延+排队时延 传播时延=距离/光在媒体中的速度 传输时延=信息量/带宽吞吐量 吞吐量反映在单位时间内传输无差错数据的能力。丢包率 网络“丢包率”是指一定时段内在两点间的传输中丢失的分组与总的分组发送量的比率。时延抖动 时延抖动是从源到目的地的连续分组到达时间的波动，是从源到目的地连续分组I和I+1单向传输所经受的差值。,带宽 指传输信道的容量，即频带的宽度，带宽的度量在高频率和低频率情况下是不同的，这些频率通过电缆和网络发送。对于数字电路，带宽通常是以比特/秒（bit/s）表示，而模拟电路是以赫兹（Hz）表示。响应时间

14、响应时间是指从服务请求发出到接收到相应响应所花费的时间，它经常用来指客户机向主机交互地发出请求并得到响应信息所需要的时间。利用率 利用率反映出指定设备在使用时所能发挥的最大能力。效率 网络效率表明了为产生所需的输出而要求的系统开销。,可用性 可用性是指网络或网络设备可用于执行预期任务的时间总量（百分比）。可扩缩性 可扩缩性是指网络技术或设备随着客户需求的增长而扩充的能力。安全性 可管理性 适应性 可购买性,7.流量分析与控制,分析和确定当前网络通信量和未来网络容量需求，首先需要通过基线网络来确定通信数量和容量，然后需要确定估算网络流量及预测通信增长量的实际操作方法。测量现有网络的通信流量 主要

15、工作有：测算或估算现有网络的通信流量，确定网络流量的瓶颈。辩别网络通信的源点和目的地，分析源点和目的地之间数据传输的方向性和对称性（双向或单向，对称或非对称）。,通信流量的分析也可从通信方式来考虑客户/服务器方式（服务器端的拥塞）；对等通信方式（交换节点的拥塞）；服务器/服务器方式（线路的拥塞）；分布式计算方式（线路的拥塞）；终端/主机方式（主机的拥塞）；估计应用的通信负载估计应用的通信负载，通常有下列内容。对某一应用程序进行估计，包括下列几项：登记使用某应用程序的客户数量；,应用会话的频率（每天、每周、每月或其他适当时间区间的会话数量）（最差的情况在同一时间段内使用）；应用会话的平均长度（最

16、长为一整个工作日）；一个应用的并发客户数量（最大为客户总数）。针对每一个应用程序，研究其发送数据的长度（Kbit/s）。针对通信协议，求开销数量（字节）。对每一个应用程序，估计其初始化引起的附加负载。估计主干或广域网上的通信负载 根据各种应用的总访问量及流量在各个子网中的分布率，可以计算出经过主干网部分的流量，如电子邮件流量、文件传输流量和Web浏览流量。,第三节 投标过程,投标是一个商务过程。系统集成商能否中标，主要取决于以下几种因素：公司实力技术人员配备情况是否有同类项目及项目完成情况提供设备的先进性与设备供应商的关系投标总金额提供的服务和培训情况维护维修的响应速度项目进度,1.投标前的准

17、备工作,用户交流 需求分析 现场勘察综合布线必须到现场去了解情况，对环境进行认真细致的分析，才能设计出符合实际、切实可行的布线方案。初步的投标方案设计初步的投标方案设计，是根据用户需求分析和现场勘察结果，给出计算机网络系统技术方案和应用系统方案。其中，网络系统技术方案包括：网络总体要求、网络基本要求、网络体系结构要求、网络管理要求、网络安全要求、网络设备选型、网络系统设计说明、以及操作系统、数据库和服务器等各种平台要求。写投标书,2.标书应包括哪些内容,投标方概况 投标方概况讲述公司的创建及发展史、主营业务范围、公司研发环境、人文环境、组织结构、技术力量、经济实力、完成的主要产品以及在同行业中

18、的地位等等。网络系统设计方案 网络系统设计方案包括网络系统逻辑设计方案、综合布线设计方案、设备选型、安全管理要求、服务器和操作系统平台等。应用系统设计方案 大多数用户在组建网络的同时，都要求开发应用系统。网络系统是应用系统的基础，为应用系统服务，而应用系统有助于用户的管理和发展。项目实施组织及进度计划 介绍参加项目的人员配置情况，计划整个项目的时间进度安排，包括供货周期、施工周期、开发周期、培训时间、调试期间及验收时间等。,关于培训、技术支持及售后服务 介绍培训内容、培训对象、培训计划，介绍技术支持的内容，免费技术支持的时间和范围，收费技术支持的项目、时间、人员配备等。售后服务的方式、方法、响

19、应速度等。验收标准及技术文档开发文档管理文档用户文档设备清单及报价 3.述标与答疑4.商务洽谈与合同签订,合同包含的内容:,最基本的,当事人的姓名,住址,电话等等一系列的基本信息,因为合同毕竟是在双方当事人之间签订的,所以这些信息一定要具备。就是合同所涉及到的标的,这一般也是需要写的很清楚的,不然很容易在之后发生关于标的的纷争.当然,标的的种类写明之后还别忘了写清一些标的的具体信息，标的的数量啊质量啊或者价格什么的,都要写的很明白。就是合同履行的方式和时间地点,这也是需要在合同中体现的。就是关键的一步,写明违约责任,也就是对方如果违反了合同要承担什么样的责任,如何承担责任,以及双方解决争议的方

20、式方法,都要在合同上体现,才能更好的避免今后发生纠纷的时候毫无根据。,1.小型校园网需求说明（5-10万元规模）：一个小型的校园网络，在单一建筑内，功能要求：（1）支持多媒体应用，包括多媒体教室、电子阅览室、多媒体教学；（2）高性能，全交换，满足用户需求；（3）管理简单，浏览器方式无需专门培训；（4）系统安全，保密性高；（5）ISDN连接方式，按需建立连接降低链路费用。信息点分布及现场环境如下：（1）二楼：1个多媒体教室，50个多媒体用户；（2）三楼：1个电子阅览室：24个多媒体用户；（3）四楼、五楼：60个校园网普通/多媒体用户（各办公室使用）；（4）所有用户都能访问互联网。,第四节 方案举

21、例,2.方案拓扑结构如下：,2.网络拓扑结构：,2.方案拓扑结构,思科公司的Catalyst 2924交换机是这一网络的核心设备，它提供了24个10/100M自适应的快速以太网端口，为分支交换机Catalyst 1924和数据量很大的主服务器或网管工作站提供高速主干连接；1924交换机具有两个100M快速以太网端口和24个10M端口，100M用于2924或教师用机的连接，10M则可提供给数据流量较少的学生机和办公机器；多媒体教室用到其中两台1924或2924，可为近五十台学生机提供网络连接，另三台给普通用户办公用，一台分配给电子图书用。考虑到Internet接入是校园网的发展趋势，在每套解决方

22、案中都用到了路由器来引入广域网的远程连接，这套方案中用到了思科公司的低端路由器Cisco 1700，它提供了对内的10/100M局域网接口和对外的128K的ISDN或专线连接，通过Internet实现远程教学或教学演播等应用。,3.方案说明,路由器和交换机的组内广播功能可为多媒体信息的传输提供更高的服务质量；而拥有两个100M端口的1924可与2924之间建立快速以太网通道，在全双工模式下达到400M的高速级联；此外，1700/800路由器上带有一个红色砖墙标志，它表示该路由器兼任了防火墙思科公司系列中、低端路由器都可以通过操作系统升级具备防火墙性能，在承担远程连接的同时实施数据包检验和过滤，

23、防止非法用户侵入到内部局域网中对连接到Internet这一开放网络的用户来说，安全性是网络设计中不容忽视的一项重要因素。这套方案的好处是简便易行，成本很低，并且兼顾了教学、管理和通讯三方面应用。方案中所用到的产品都属思科公司产品中的低端设备，在实现高性价比的桌面应用的同时又做到易于配置和管理：2924和1924都属即插即用的设备，如果不添加特殊功能则不需任何配置，1700/800的设置和管理也十分方便，这样用户使用起来将得心应手，无后顾之忧。,4.报价,设备数量单价Catalyst 2924一台17655元Catalyst 1924六台7326元Cisco 1700/800一台8000元服务器和网管三台8000元设备合计：93611元，系统集成费用：7000元，总费用大约十万元,