第2章 网络工程设计分析与规划 (教案)

苏州市职业大学网络工程设计课程教案单位计算机工程系姓名刘昭斌课程名称网络工程设计授课班级09网络技术1、2、班2009-2010学年第二学期第四课课程名称第2章网络工程设计分析与规划学时2课程内容计算机网络工程中所涉及到的工作内容、工作流程和网络设计的任务与用户需求分析诸多知识，包括需求、管理、安全性、规模、结构、互联、扩展性分析。教学目的培养学生掌握网络工程规划和设计的任务、用户网络应用目标分析和网络设计的需求分析的基本技能，包括规划用户网络的规模、网络系统的分层结构、网络资源平台及网络安全以及网络工程设计总体设计的思路。了解网络技术指标与网络性能参数的意义。能根据需要确定网络工程的目标、规模和结构。教材分析重点能根据网络用户的需求，确定客户有效完成工作所需的网络设计服务和性能水平，明确网络工程设计的目标和项目范围，规划出网络规模和网络拓扑结构。难点能根据需要确定网络工程的目标、规模和结构教学方法讲授教学手段PPT演示教学教学过程2.1网络工程分析2.2网络工程规划的目标与准则2.5网络工程设计的技术指标2.6网络工程设计方案综述后记网络工程分析与规划是当今网络工程技术人员不可或缺的必备专业技术，它是在掌握网络设计的任务与工作程序和理解网络工程设计的技术指标等基本概念的基础之上，根据用户需要确定网络工程的目标、规模和结构，包括拓扑结构规划、地址分配与聚合、冗余规划设计等方面的总体知识及技能重要基础。第五课课程名称2.7、某地铁总公司网络工程设计方案案例（网络分析规划部分）学时2课程内容1案例项目分析2网络工程设计方案教学目的掌握网络工程设计方案设计过程掌握网络建设方案包括网络结构规划、网络设备的总体要求及各类设备的技术要求，并根据用户的需求和网络结构规划做出网络配置方案。教材分析重点网络系统建设目标，网络工程设计需求分析难点网络结构规划教学方法讲授教学手段案例分析与参考，方案讨论，对比。教学过程网络用户的需求分析与网络设计的需求分析是不同的概念，包括业务需求、管理需求分析、安全需求、网络规模与拓扑结构需求、与外部网络互联方案需求、网络扩展性。以及网络建设工程的规范、质量以及客户的满意度。后记网络用户的需求分析与网络设计的需求分析是不同的概念，前者侧重网络需求分析第六课课程名称某校园网网络工程设计分析与规划学时2课程内容通过分析校园网建设现状和用户需求，熟悉校园网网络工程建设的目标、设计的原则、项目建设指导方针、实现的功能以及项目技术要求。掌握网络工程分析的方法和步骤，学会网络工程规划设计的一般方法，包括规划用户网络的规模、网络系统的分层结构、资源子网划分以及网络工程总体设计。了解网络工程技术指标与网络性能参数的意义。能根据需要确定网络工程建设的目标、规模和结构。教学目的了解网络工程分析的方法；确定客户需求；使校园网网管中心与各分支机构的互联；提供快速的网络服务；设计低成本、低维护量的网络方案；建设安全可靠的Intranet；网络具有适应性和可扩展性；移动用户可接入校园网；教材分析重点掌握网络工程分析的方法和步骤，学会网络工程规划设计的一般方法，包括规划用户网络的规模、网络系统的分层结构、资源子网划分以及网络工程总体设计。难点网络具有适应性和可扩展性教学方法实训教学手段模拟设计教学过程（1）根据要求，按照网络设计规范，进行网络工程设计方案的分析和初步设计①现有网络分析分析现有网络基本结构，主要检查网络拓扑结构、网络设备、布线情况、机房和设备间情况等，将分析结果用图表示出来。②分析网络性能分析网络可用性、分析网络利用率、分析延迟与响应时间，以及分析网络互连设备的状态。③分析网络流量分析流量来源，记录流量，分析流量类型及其特征，分析现有网络和未来网络的关系（注重可拓展性）。（2）网络工程规划通过带宽、容量、吞吐量、延时、利用率及响应时间等指标来描述网络的性能。（3）网络拓扑结构规划设计从层次化、核心层、汇聚层、接入层、冗余、模块化和网络安全的角度出发，进行网络拓扑结构的规划设计。后记有条件的话，在指导老师的带领下，进行有关校园网中心网络方案的绘制和设计授课内容:第2章网络工程设计分析与规划教学提示：本章的知识框架是在介绍计算机网络工程中所涉及到的工作内容、工作流程和网络设计的任务与用户需求分析诸多知识，包括需求、管理、安全性、规模、结构、互联、扩展性分析。教学目标：培养学生掌握网络工程规划和设计的任务、用户网络应用目标分析和网络设计的需求分析的基本技能，包括规划用户网络的规模、网络系统的分层结构、网络资源平台及网络安全以及网络工程设计总体设计的思路。了解网络技术指标与网络性能参数的意义。能根据需要确定网络工程的目标、规模和结构。重点知识：能根据网络用户的需求，确定客户有效完成工作所需的网络设计服务和性能水平，明确网络工程设计的目标和项目范围，规划出网络规模和网络拓扑结构。网络工程分析与规划是当今网络工程技术人员不可或缺的必备专业技术，它是在掌握网络设计的任务与工作程序和理解网络工程设计的技术指标等基本概念的基础之上，根据用户需要确定网络工程的目标、规模和结构，包括拓扑结构规划、地址分配与聚合、冗余规划设计等方面的总体知识及技能重要基础。在这一章中，我们主要介绍分析和规划用户网络的规模、网络系统的分层结构、网络资源平台及网络安全以及网络工程设计总体设计的思路。2.1网络工程分析网络工程分析是必不可少的，实施网络工程设计的首要工作就是要进行分析与规划。深入细致的分析与规划是成功构建计算机网络的一半。缺乏分析与规划的网络必然是失败的网络——稳定性、扩展性、安全性、可管理性没有保证。网络工程分析的主要任务是要对以下指标给出尽可能准确的定量或定性分析和估计：业务的需求；网络的规模：网络的结构；网络管理需要：网络增长预测；网络安全要求；与外部网络的互联。2.1.1网络需求分析良好的需求分析有助于为后继工作建立起一个稳定的工作基础。如果在设计先期没有就需求达成一致，加上在整个项目的开发过程中，需求将会不停地变化。这些因素综合起来就可能会破坏项目计划和预算。网络需求分析是在网络设计过程中用来获取和确定系统需求的方法。在需求分析阶段，应确定客户有效完成工作所需建设的网络服务和性能水平。网络需求指明必须实现的网络规格参数。它描述了网络系统的行为、特性或属性，是在设计实现网络系统过程中对系统的约束。需求分析是网络设计过程的基础。遗憾的是，许多网络在设计过程中并没有投入足够的精力做需求分析。一个重要的原因在于，需求分析是整个设计过程的难点。为了搞清客户网络需求，需要与各方面的人员进行沟通，了解需要和所想学习，并需要学习必要的客户方业务知识。其次是需求分析不能立即提供一个结果，它只是设计和建设网络的整体战略的一部分。此外，由于现代网络系统通常采用系统集成方法进行设计，集成构件只能选取产品系列中的某些档次设备，而这些设备产品之间并不是连续的，有一定交叉和覆盖，看起来好像要求并不十分精确。然而，正确的需求分析方法将使分析基础数据与网络客户需求一致，从而使网络设计结果与客户应用需求一致，否则会产生严重后果。1、工作步骤了解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，收集客户群体需求；最后，收集支持客户和客户应用的网络需求。2、需求分析的来源明确了需求分析的重要性之后，首先要明确需求的来源。一般的情况下，主要来源于如下几个方面：（1）决策者的建设思路。（2）用户技术人员细节描述。（3）用户能提供的各种资料。（4）宏观政策。2.1.2环境分析环境分析是指对企业的信息环境基本情况的了解和掌握，例如办公自动化情况，计算机和网络设备的数量配置和分布、技术人员掌握专业知识和工程经验的状况，以及地理环境(如建筑物)等等。通过环境分析可以对建网环境有个初步的认识，便于后续工作的开展。2.1.3业务需求分析业务需求分析的目标是明确企业的业务类型，应用系统软件种类，以及它们对网络功能指标通过业务需求分析要为以下方面提供决策依据：(1)需实现或改进的企业网络功能有哪些?(2)需要技术的企业应用有哪些(3)需要电子邮件服务吗?(4)需要web服务器吗?(5)需要上网吗?(6)需要什么样的数据共享模式(7)需要多大的带宽范围(8)需要网络升级吗?等等。2.1.4管理需求分析网络管理包括两个方面：(1)其—是人为制定的管理规定和策略，用于规范人员操作网络的行为。(2)其二是指网络管理员利用网络设备和网管软件提供的功能对网络进行的操作。通常所说的阿管主要是指第二点，它在网络规模饺小、结构简单时，可以很好地完成网管职能。第一点随着现代企业网络规模的日益扩大，逐渐显示出它的重要性。尤其是网管政策的制定对网管的有效实施和保证网络高效运行是至关重要的，网络管理的需求分析要回答以下类似的问题：(1)是否需要对网络进行远程管理(2)谁来负责网络管理(3)需要哪些管理功能(4)选择哪个供应南的网管软件，是否有详细的评估(5)选择哪个供应两的网络设备，其可管理性如何(6)怎样跟踪和分析处理网管信息(7)如何更新网管策略等等。2.1.5安全性需求分析随着企业网络规模的扩大和开放程度的增加，网络安全的问题日益突出。网络在为企业做出员献的同时，也为工业间谍和各种黑客提供了更加方便的入侵手段和途径。早期一些没有考虑安全性的网络不但蒙受了巨额经济损失，而且使企业形象遭到无法弥补的破坏。企业网络安全性分析要明确以下安全性需求：(1)企业的敏感性数据及其分布情况(2)网络用户的安全级别(3)可能存在的安全漏洞(4)网络设备的安全功能要求(5)N络系统软件的安全评估(6)应用系统的安全要求(7)队火墙技术方案(8)安全软件系统的评估(9)网络遵循的安全规范和达到的安全级别，等等。网络安全要达到的目标包括：(1)网络访问的控制(2)信息访问的控制(3)信息传输的保护(4)攻击的检测和反应(5)偶然事故的防备(6)事故恢复计划的制定(7)物理安全的保扩(8)灾难防备计划2.1.6网络规模分析确定网络的规模即明确网络建设的范围，这是通盘考虑问题的前提。网络规模一般分为以下4种：(1)工作组成小型办公室局域网(2)部门局域网(3)骨干网络(4)企业级网络明确网络规模一个明显的好处是便于制定适合的方案，选购合适的设备。确定网络的规模涉及以下方面的内容：(1)哪些部门需要进入网络(2)哪些资源需要上网(3)有多少网络用户(4)采用什么档次的设备(5)网络及终端设备的数量2.1.7网络拓扑结构分析网络拓扑结构受企业的地理环境制约，尤其是局域网段的拓扑结构，它几乎与建筑物的结构一致。所以，网络拓扑结构的规划要充分考虑企业的地理环境，以利于后期工作的实施，例如结构化综合布线工程设计与实施。拓扑结构分析要明确以下指标：(1)网络的接入点(访问网络的入口)的数量(2)网络接入点的分布位置(3)网络连接的转接点分布位置(4)网络设备间的位置(5)网络中各种连接的距离参数(6)其它结构化综合布线系统中的基本指标2.1.8外部联网分析建网的目的就是要拉近人们的交流信息的距离。电子商务、家庭办公、远程教育等Internet由于的迅速发展，使得网络互联成为企业建网一个必不可少的方面。与外部网络的互联涉及以下方面的内容：(1)是否与Internet联网(2)用拨号上网还是租用专线(3)带宽多少(4)与专用网络连接吗?(5)上网用户授权和计费等等。2.1.9网络扩展性分析网络的扩展性有两层含义，其一是指新的部门能够简单地接入现有网络；其二是指新的应用能够无缝地在现有网络上运行。可见，在规划网络时，不但要分析网络当前的技术指标，而且还要估计网络未来的增长，以满足新的需求，保证网络的稳定性，保护企业的投资。扩展性分析要明确以下指标：(1)企业需求的新增长点有哪些(2)网络节点和布线的预留比率是多少(3)哪些设备使于网络扩展(4)带宽的增长估计(5)主机设备的性能(6)操作系统平台的性能等等。2.1.10网络通信平台分析1、网络拓扑结构网络的拓扑结构主要是指网络的物理拓扑结构，因为如今的局域网技术首选的是交换以