毕业论文-网络优化分析.doc

目录1网络性育旨的概念 —1 —1.1网络性能的定义 —1 -1.2网络性能 —1 —1.2.1 性能一 -1 -1.2.2 性能二 - 1 -1.2.3性能三 -1 -1.2.4性能四 -2-1.2.5性能五 -2-1.2.6性能六 -2 -1.3影响网络性能的因素 —2 —1.3. 1 因素一 -2 -1.3.2 因素二 -3-1.3. 3因素三 -3-1.3.4因素四 一 3 -1.3.5因素五 -3 -2网络需求及其分析 -4 -2. 1网络需求的定义 一 4 一2.2网络需求 -4 -2. 2. 1需求一业务需求 -4-2.2.2需求二用户需求 -4-2.2.3需求三应用需求 -5 -2.2.4需求四计算机平台需求 -5-2.2.5需求五网络需求 -5-2.3如何进行网络需求分析 一 6 —3网络通讯量计算 -6 -3.1网络通讯量分析及其步骤 一 6 —3.2通讯模式 一 7 —3. 3通讯边界 —1 —3. 4通讯量分布 —8 —3.5网络上对象的大小及协议开销 一 8 -4网络优化 -9 -4.1为什么要进行优化 一 9 一4. 2性能优化 -10 -4. 2. 1 服务质量（QoS） - 10 -4.2.2资源预留协议 -10 -4. 2. 3服务模型 -10 -4.2.4 信令 -11 -4. 2. 5报文分类 -11 -4.2.6拥塞管理 -11 -4.2.7流量监管与流量整形 -12 -4.2.8物理接口总速率限制 -12 -4.2.9多协议标记交换（MPLS） -12-4. 2. 10 IP 组播 -13 -4.3网络监控 -14 -4. 4优化方法 一 14 一4.4.1使用IP多播技术 -14-4.4.2减少串行延迟 -15-4.4.3满足QoS需求的一些技术 -15 -4.4.4 IP类型的服务域 -16 -4.4.5 IP 差分服务（DS）域 -16 -4. 4. 6 LAN通信量分类 —16 —1网络性能的概念1.1网络性能的定义1.2网络性能1.2.1性能一响放时间、延迟和等待时间：响应吋间是指从hd服务器发出请求开始到接收到相应的响应所花费的吋间，它用 来评价终端向主机交互式地发出请求信息所花费的吋间。

1. 主/从结构中的响应时问轮询延迟+链路延迟+等待时间+CPU延迟2. 客户机/服务器结构中的响应时间网卡延迟+物理介质延迟+服务器延迟1.2.2性能二利用率：能描述出设备在使用时所能发挥的最大能力，通常考虑两种类型的利用率；1. CPU利用率在处理M络发出的请求和做出响应时处理器的繁忙程度2. 链路利用率链路总带宽的有效使用百分比1.2.3性能三M络带宽、容量和吞吐量：1. 网络带宽通过通倍线路或通过M络的最高频率与最低频率之差2. 容量通信信道或通信线路的最人数据传输能力，用于描述通信或连接的能力3. 吞吐量在网络用户之间有效地传输数据的能力1.2.4性能四可用性、可靠性和可恢复性：1. 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吋间的总量2. 可靠性可靠性是网络设备或计算机持续执行预定功能的可能性3. 可恢复性口J*恢复性是指网络从故障中恢复的难易程度和吋间1.2.5性能五冗余度、适应性、可仲缩性：1. 冗余度冗余是指为避免停机而为M络增加双重通道和设备冗余度是另一个在网络设 备和系统设计与实施中需要考虑的因素，是指在局域网或广域网中提供备用的路径 来传输信息2. 适应性适应性是指在用户改变应用要求时，网络的应变能力。

3. 可伸缩性可伸缩性是指网络技术或设备随着用户需求的增K：而扩充的能力1.2.6性能六效率与费用：1. 效率是指网络如何更有效地使用所提供的带宽2. 网络费用是指与传输的用户数据和关的协议信息的数量1.3影响网络性能的因素1.3. 1因素一网络拓扑结构1.3.2因素二所用传输介质1.3. 3因素三M络接入方式1.3.4因素四所选网络中转设备1.3. 5因素五&离运营商的&离2网络需求及其分析2.1网络需求的定义2.2网络需求2.2.1需求一业务需求收集需求服务收集业务需求是理解业务本质的关键一步，它贯穿整个网络分析与设计的过程， 每个网络因为用户不同所以解决方案不同在设计吋，应尽可能地使网络类型与业务 类型和匹配输出业务需求清单，与主要管理人员讨论整个业务需求时，应该把整个设计过程 都涉及到的信息记泶下来2.2.2需求二用户需求收集用户需求 收集用户需求步骤如下: 收集需求列出服务需求 列出性能需求 编制需求说明书表2.1用户需求用户服务需求目&服务或需求描述地点用户数量今后3年的期望增长速度信息的及时发布响应时间可靠性/可用性安全性可伸缩性成本其他2.2.3需求三应用需求1、收集应用需求收集应用需求时可以从以下因素考虑：•应用的类型和地点•应用的使用方法•需求增K•可靠性和可用性需求•网络响应需求应用类型对资源的存取和访问输出——应用需求表应用需求表给出了概括和记录应用需求的一种方法。

这些信息冇助于确定软、硬 件的相关信息以改善现宥的服务或增加新的服务，从而优化网络设计2.2.4需求四计算机平台需求计算机平台可分为四类：1. 个人计算机2. 工作站3. 中型机4. 大型机2.2.5需求五网络需求收集需求过程的最肜阶段就是收集网络需求，这些需求概括如T:局域网功能、 物理拓扑结果、性能、网络软件、安全性、经济和费用控制、城域网/广域网选择2.3如何进行网络需求分析1. 分析网络应用的0标2. 分析网络应用约束3. 分析表2.2网络需求分析应用名称应用类型重要性停机成本可接受MTBF可接受MTTR吞吐量目标时延必须小于时延变化量必须小于备注3网络通讯量计算3.1网络通讯量分析及其步骤通信景分析从对本地网段上和通过W络骨干某个特定部分的通信量进行估算7T始，吋采用的步骤如下:1. 把网络分成易管理的网段（白盒、黑盒）2. 确定个人用户和网段应用的通信量（佔算）3. 确定木地和远程网段上的通信信息分介（根据介局确定放用的通信分介）4. 对每个网段重复步骤1-35. 基于各网段信息的广域网和网络骨干的通信流量分析6. 输出通倍流量计算3.2通讯模式在计算机网络中，通信是通信模式和通信量的组合。

通信模式以发生在终节点之 间的通信方式为基础，通信方式有如下4种：1. 对等通信方式2. 客户机/服务器通信方式3. 服务器/客户机通信方式4. 分布式计算方式3. 3通讯边界1. 物理边界冲突域和广播域由不同的Internet网络设备创建，它们以这些设备为物理边界， 并包含某些类型的网络通信2. 逻辑边界物理边界法是网络分段的常用方法不过利用专门的软、硬件也能建立逻辑网络 边界，并包含某些类型的网络边界逻辑边界是一个被虚拟局域网（VLAN）确定的特殊分组3.4通讯量分布1.80/20 规则80/20规则是基于这样的可能性：在一个网段中，通信流的80%是在该网段中流动， 只有20%的通信流是访问其他网段2. 20/80 规则80/20规则是基丁•这样的可能性：在一个M段中，通信流的20%是在该M段中流动, 而20%的通信流是访问其他网段3.5网络上对象的大小及协议开销1.网络上对象的大小终端屏幕：4Kbytes简单电子邮件:lOKbytes简单网页:50Kbytes电了数掘衷：lOOKbytcs文字处理文件：200Kbytes图形化计算机屏幕：500Kbytes显示文件:2000Kbytes高质量 image： 50000Kbytes多媒体对象：lOOOOOKbytcs数据座备份：lOOOOOOKbytes或更大2.协议开销以太网第2版38BIEEE802. 3 和 IEEE802.246BIEEE802.5 和 IEEE802.229BIEEE802.2下的FDDI36BHDLC10BTP20BTCP20BRIP532BIGRP1488BAppleTalk599B4网络优化4.1为什么要进行优化1. 为了达到关键的商业和技术n标2. 更加冇效的使用带宽3. 控制延迟和抖动4. 减少串行延迟5. 支持关键应用的优先服务6. 满足服务质量(QoS)需求7. 性能优化4.2性能优化4.2.1服务质量(QoS)QoS ( Quality of Service )是网络性能的一种重要体现，它是指通过对资源的 分配凋度，来保证用户的特定要求。

为实现上述□的，QoS提供了下述功能：报文分类 和着色；避免和管理网络拥塞；流量监管和流量整形；QoS信令协议4.2.2资源预留协议资源预留协议(RSVP)是第一个标准QoS信令协议，它使路由器和用户能预留一 定的资源支持应用程序流和它所需的QoS它用来动态地建立端到端的QoS，允许应用 程序动态地中请网络带宽等RSVP协议不是一个路由协议，它是按照路由协议规定的 报文流的路径为报文申请预留资源，在路山发生变化后，它会按照新路由进行调整， 并在新的路径上申请预留资源RSVP只是在网络节点之间传递QoS请求，它木身不完 成这些QoS的要求实现，而是通过其他技术如加权公平队列等来完成这些要求的实现4. 2.3服务模型服务模型指的是一组端到端的QoS功能，通常QoS提供以下3种服务模型：1. Best-Rffortservi ce 2.Integrated Service (Intserv)3. Differentiated service (Diffserv)吋也要考虑Tntserv与Diffserv之间的互通l"j题4.2.4信令信令技术给网络通信的两端和网络的中间节点提供了一•种方法，让它们A相邻的 网络节点请求对一类报文的特殊处理。

QoS的信令协凋了端到端通讯的中间节点包括交 换机、路由器等为这个通信提供服务信令技术拈W种：带内(in-band)和带外 (out-band)信令技术4. 2.5报文分类报文分类是将报文划分为多个优先级或多个服务类例如，使用IP报文头的T0S 字段(TypeOfService)的前3位(即优先权子字段)，川以将报文最多分成8类在 报文分类后，就可以将其他的QoS特性应用到不M的分矣，如拥塞管理、带宽分配等4.2.6拥塞管理1. 拥塞和拥塞管理当一个局域网的计算机向另一个局域网的计算机发送数据时，由于广域网的带宽小 于局域网的带宽，数据将不可能按局域网发送的速度在广域网上传输。