网络规划设计服务-通信规范分析

1、通信模式分析 通信边界分析 通信流分布分析 通信量分析 网络基准分析 编写通信规范说明书,第一部分 知识点,通信模式分析,对等模式（P2P） 流量通常双向对称就（50/50规则）； 典型应用场合：QQ大数量文件传送、BT、远程视频互动会议、远程互动学习环境等。,通信模式类型,通信模式分析,客户机/服务器模式（C/S） 通信流量取决于各个客户机使用的应用程序类型，通常信息流量以双向非对称的方式流动； 服务器至客户机流量大的应用场合：视频点播VOD、WWW、联机分析处理OLAP、ERP、电子商务、电子政务等； 客户机至服务器流量大的应用场合：基于SNMP的网管服务； C/S双向对称流量模式的典型应用场合：电子邮件、允许上传文件的FTP服务，数据库服务等。,通信模式类型,通信模式分析,浏览器/服务器模式（B/S或BPS） 通过客户端的浏览器，应用服务器负责业务逻辑，数据库服务器完成数据存储、计算、处理和检索； 可以将多个客户机与应用服务器之间看成C/S模式（服务器至客户机流量大类型）；将应用服务器与数据库服务器之间也看成C/S模式（服务器被看成客户机，数据库看成服务器，C/S双向对称流量类型

2、）。,通信模式类型,通信模式分析,分布式计算模式 多个计算结点协同工作来完成一项共同任务； 应用流的方向与C/S模式正好相反，且计算设备具有严格的性能要求，其通信流量特征比较复杂，通信流量难以预测。,通信模式类型,通信边界分析,三种通信边界： 局域网通信边界 广域网通信边界 虚拟专用网通信边界 通信边界是故障易发位置。,1、局域网的通信边界 局域网的通信边界主要是冲突域和广播域； 局域网建设中，主要通过划分冲突域和广播域来限制通信量； 广播风暴是指不断地“盲目”转发数据帧使得无用的通信量剧增的现象； 通常，冲突域边界只能采用物理边界（网桥、交换机）方式，广播域边界可以采用物理边界（路由器、L3交换机）和逻辑边界（ VLAN技术）两种方式。,通信边界分析,关于VLAN的说明： 由于多个VLAN是共存关系，一个VLAN的广播帧虽然不会传播至其他VLAN，但由于共用交换设备，因此所有VLAN需要共享交换设备的交换容量。,通信边界分析,2、广域网通信边界 广域网通信边界主要是自治系统AS、路由协议中的域和各局域网； 在进行路由AS的通信规范分析时，主要分析本AS和其他AS之间往来的流量； OS

3、PF区域的划分是典型的路由算法区域； 局域网的边界路由器在不由路由协议划分区域的情况下，就是局域网的通信边界。,通信边界分析,通信边界分析,3、VPN的通信边界 无论设计广域网的VPN采用何种技术（PPTP、L2TP、IPsec、GRE、MPLS VPN），无论形成VPN的结构式点对点还是中心辐射状，都会存在CE（直接与服务提供商相连的用户设备）和PE（骨干网上的边缘路由器），PE就是VPN的通信边界。 VPN的通信规范分析，主要统计各CE之间的流量形成对PE设备的传输容量的要求。,通信边界分析,通信边界分析,CE直接与服务提供商相连的用户设备 PE骨干网的边界路由器 P骨干网的核心路由器,通信规范分析中，最终目标是产生通信量，其中必要的工作是分析网络中的信息流量的分布问题。 对于简单网络可以采用80/20规则、20/80规则等，对于复杂网络需要进行通信量分析和计算。,通信流分布分析,通信流量分析步骤： 1、把网络分成易管理的网段； 2、确定个人用户和网段应用的通信流量； 3、确定本地和远程网段上的通信流量； 4、对每个网段重复步骤1-3； 5、分析基于各网段信息的广域网和网络骨干的通

4、信流量； 6、形成通信流量分析报告。,通信量分析,通信流量分析的前提工作： 1、衣服需求阶段的网络需求、分段需求、工程经验将网络工程划分成若干个物理或者逻辑网段，并进行编号； 2、选择适当的广域网拓扑结构，并形成相应的各类网络边界； 3、从估算每个网段的通信模式、通信容量开始，分析在这些部分之间通信信息的流动方式； 4、最后计算产生的通信总流量。,通信量分析,确定个人用户和网段应用的通信流量的任务是：将需求分析中不同格式的统计表格，再次确认后，根据通信模式，转换为统一的流量表格，以便于后续分析工作。 确定本地和远程网段上的通信流量的重要任务是：明确多少通信流量存在于网络内部，而多少通信流量是访问其他网段的。,通信量分析,某个业务应用网络流量的计算公式： 应用的数据传输速率=平均事务量大小每个会话事务数平均用户数/平均会话长度 单位bps、Kbps、Mbps等，注意单位之间的转换。 考虑峰值用户数和应用增长率等因素后： 应用的数据传输速率=平均事务量大小每个会话事务数峰值用户数（1+增长率）/平均会话长度,通信量分析,基准法是通过测量一个网络的容量和效率来衡量网络性能要求的方法。通过网络

5、的测试数据，可发现网络中存在的问题、也可以把握网络发展趋势对网络性能带来的影响。 对于升级的网络工程：基准法可骐达通信流量计算法作为设计依据，也可以两者配合使用； 对于新建网络工程，可以使用基准法中的仿真机制，作为设计工作的验证机制。 采用基准法测量需要专门的监视器设备和应用软件等，例如Sniffer、网络仿真软件包等。,网络基准分析,网络基准是对网络活动和行为的测试，通过对网络行为进行提前的预测，实现周期性测量，并形成一系列的参数指标。 常用的基准指标： 全局统计数据（站点数、平均利用率、总帧数、总字节数等） 所有站点信息（每个站点的总帧数、错误数、网络带宽百分比等） 帧大小 协议类型 报警日志（体现带宽利用率或错误） 全局历史记录（日期/时间、帧数、误码率、字节数、利用率等）,网络基准分析,基准测量结果的输出是一个包含图表的基准报表，包括： 随时间的推移记录了每个网段的操作参数； 对异常情况和未来趋势的总结； 对核心资源的利用率及对报警阈值设置和监控的建议。,网络基准分析,通信规范说明书与需求说明书结合起来为逻辑网络设计阶段提供了两个基本的输入文档资料。 需求说明书描述新网络将来要

6、做什么； 通信规范说明书描述当前网络正在做什么。 通信规范说明书包含了估测或实测的网络通信容量及大量统计表格，记录网络分析结果，并基于该结果和需求说明书提出网络设计建议方案。,编写通信规范说明书,通信规范说明书包括： 执行情况概述：对项目的简单概述、设计过程中各个阶段的清单、项目各个阶段的状态（完成的阶段、正进行的阶段）。 分析阶段概述：主要描述如何收集信息和收集信息的时间，明确信息是估测还是实测，并使用非专业人员能理解的描述性语言。 分析数据总结（核心部分）：准确清晰的逻辑网络图、通信流量估算（表格或在逻辑图上标注流量和方向）、基准测量结果和CPU利用率统计结果。 设计目标建议：总结出网络设计目标，每一项建议都要有依据、能解决一个问题或满足一种业务需求。 申请批准部分：提供一个可供经理和网络设计组组长签名的地方。 修改注释部分：不能通过修改数据来满足新的设计目标，如果需要修改目标，应添加注释，并解释原因。,编写通信规范说明书,第二部分 案例分析,案例分析1,假设一个网络平均每天经常浏览网页的用户数为300个，每个用户平均每分钟产生12个事务处理任务，事务量大小为0.05MB，则该网络

7、浏览网页需要的信息传输速率约为_Mbps。 【分析】应用总信息传输速率=平均事务量大小每字节位数会话事务数量平均用户数/平均会话长度(s) 则浏览网页所需的传输速率=0.05812300/60=24Mbps 说明：若精确计算，应先将事务量由MB计算为bit（1024单位），再由bps计算为Mbps（1000单位）。,案例分析2,假设校园网共有20间多媒体教室，平均每间多媒体教室有4个摄像机，每台摄像机采用CIF格式（分辨率352288）实时采集视频流，码流为512Kbps，则该校园网多媒体教室视频监控的应用业务流量约为_Mbps。 【分析】在实际网络工程规划与设计中，为了保证峰值情况下所设计的网络能够正常运行，在考虑峰值用户数等因素的情况下，应用的数据传输速率=平均事务量大小每字节位数每个会话事务数量峰值用户数/平均会话长度(s)。 该业务峰值用户为204=80个，每个会话的事务数为1个，故该应用的流量约为：5121000180=40.96Mbps。,案例分析3,【说明】一个专用网络有4个网段，网段1为整个网络核心网段，所有的服务器都托管在网段1，网段24为普通的工作网段。对网段2进行

8、分析，其中用户主要使用以下几种应用： 1、工作邮件：用户需要通过邮件客户端访问网段1的邮件服务器。 2、办公自动化系统：服务器位于网段1，BPS模式提供服务。 3、生产管理系统：服务器位于网段1，BPS模式提供服务。 4、文件共享服务：服务器位于网段1，C/S模式。 5、视频监控：用户可以互相调阅不同网段的视频监控流，不需要经过每题服务器的管理，属于P2P应用。 6、内部交流：用户借助局域网通信软件交流。,案例分析3,应用需求分析表,【问题1】计算应用流量分布。 【问题2】计算网段2总流量分布。 【问题3】分析基于各网段信息的广域网和网络骨干通信流量。（分析各路由器及线路的流量及带宽等要求）,案例分析3,根据：应用总信息传输速率=平均事务量大小每字节位数会话事务数量平均用户数/平均会话长度(s) 计算结果如下： 工作邮件：182200/60=53Mbps OA系统：0.00284400/604.3Mbps 生产管理系统：0.058080200/6010.7Mbps 文件共享服务：10081100/600133.3Mbps 视频监控：4008120/360017.8Mbps 内部交流：0

9、.0184800/604.3Mbps 三个网段基本一致，故网段2各应用的信息传输速率是3个网段总速率的1/3。,案例分析3：【问题1】计算应用流量分布,案例分析3：【问题1】计算应用流量分布,应用流量分布表,根据以太网最小帧长64B，其中有效负载56B的极端情况，（7字节前导码1字节帧起始定位符）计算出所需要的网络最大流量，构成网段2的总流量分布情况，如下表所示。,案例分析3: 【问题2】计算网段2总流量分布,网段24情况基本一致，则根据网段2，对广域网和骨干网分析如下： 1、骨干路由器至接入路由器连接的带宽要求为： 下行大于120+13.5/2=126.75Mbps 上行大于110+13.5/2=116.75Mbps。 2、骨干路由器的吞吐量应大于三个接入路由器吞吐量的总和，即(110+120+13.5)3=730.5Mbps。,案例分析3：【问题3】分析广域网和骨干网流量,网段24情况基本一致，则根据网段2，对广域网和骨干网分析如下： 3、骨干路由器至网段1的连接主要承担各网段至网段1的流量，则该连接至网段1的带宽应大于1103=330Mbps，反向带宽应大于1203=360Mbps，则该连接需采用千兆以太网线路，并可将线路的双向传输速率都限制在400Mbps以内。网段1内部交换机，千兆即可满足通信需求。,案例分析3：【问题3】分析广域网和骨干网流量,网段24情况基本一致，则根据网段2，对广域网和骨干网分析如下： 4、各网段边界路由器必须提供大于110+120+13.5=243.5Mbps的带宽。边界路由器至各网段内部的连接线路，流出网段110+13.5/2=116.75Mbps，流入网段120+13.5/2=126.75Mbps的传输速率，故设计时可采用千兆以太线路，并将线路的双向传输速率限制在200Mbps以内即可。,案例分析3：【问题3】分析广域网和骨干网流量,第三部分 练习,练习,【说明1】A大学是重点综合性院校，经过多年的建设已经发展成为一所多学科协调发展的全国重点大学。学校设有5个院系、2000多名职工、800名办公人员。目前A大学的新校区已完工即将投入使用，

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