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网络工程需求调查与需求分析
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更新于2023-03-16
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网络工程需求调查与需求分析 PDF版本 第一章 项目概述 3 第二章 技术介绍 4 第三章 原有网络改造建议 5 3.1 原有网络拓扑结构 5 3.2 原有网络分析 5 第四章 解决方案 6 4.1 新建网络拓扑结构 6 4.2 新建网络分析 6 4.3 设备命名规则 6 4.4 接口描述规则 6 4.5 IP地址规划 7 4.5.1设备管理地址(Loopback地址) 7
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第 2 章 网络工程需求调查与需求分析
本章要点
网络工程需求概述
需求影响因素
需求调查
需求分析
本章学习目标
理解为什么要进行需求调查和需求分析
熟悉网络应用的各种约束因素
熟悉影响局域网络性能的主要因素
掌握需求调查的组成
掌握需求分析的方法和技巧
网
络工程
需求调查与需求分析从字面上理解就是找出“需”和“求”的关系,从当前业务
中找出最需要重视的方面,从已经运行的网络中找出最需要改进的地方,满足客户提
出的各种合理要求,依据客户要求修改已经成形的方案。网络工程需求分析的目的是
充分了解组建网络应当达到的目标,具体要掌握以下几个方面的内容。
z 了解联网设备的地理分布,包括联网设备的数目、位置和间隔距离,用户群组
织,以及特殊的需求和限制。
z 联网设备的软硬件,包括设备类型、操作系统和应用软件等。
z 所需的网络服务,如电子邮件、WWW 服务、视频服务、数据库管理系统、
办公自动化、CMIS 系统集成等。
z 实时性要求,用户信息流量等。
z 本阶段的成果是提出网络用户需求分析报告。
2.1 概述
网络工程建设需考虑未来业务发展与拓展的需要,很显然,这就需要对承担的建设
项目进行需求调查与需求分析,在需求调查分析时,既要了解业务状况,又要有掌握
项目建设的专业技术人员参与,以求有效且高质量地完成各项工作。所有需求分析的
内容都需要建立文档,全面覆盖业务及操作内容,以便作为项目建设的依据。同时,
所产生的需求分析报告需要做到业务合理、技术可行并预留业务发展空间。
2.1.1 为什么要进行需求调查和需求分析
需求调查与分析是推动工程建设项目的基本动力,用户参与是避免期望差异的唯一
途径,这一期望差异主要表现在用户期望得到的系统与开发者所设计的系统之间不相
符。
(1)需求调查为需求分析提供基本素材。在项目开始阶段用户常常不知道他们的
真正需要,而开发者也不知道。另外,需求本身是一个动态的过程,离开了能动的、
变化的系统进程而空谈需求,无异于纸上谈兵。需求调查恰如裁缝的量体裁衣,它直
接关系到最终产品的成型,如果一个产品满足了客户需求,那么无疑就是成功的,每
个人都应当始终明白他们所做的调查其意义何在。用户所提出的“需要”的特性并不总
是与用户利用新系统来处理他们的任务时所需的功能相等价。因此,当你收集到用户
的意见后,必须分析、整理这些需求意见,直到你理解它为止,并把你的理解写成文
档,然后与用户一起探讨,这是一个反复的过程,并且需要花费时间。如果你不在这
一方面花时间,对预期产品一致的看法未达成共识,则最终的后果可能是返工,或所
开发的系统不尽人意。
(2)需求分析为项目设计提供基本依据。每部分解决方案都是对总体需求一定比
例的满足,仅仅解决部分需求是没有意义的,对关键需求的疏忽很可能会带来灾难性
2
第 2 章 网络工程需求调查与需求分析
的后果。不同的需求组合起来,构成了一套完整的需求模型。用户需求决定了系统设
计所要解决的问题,所要带来的结果。可以说,需求分析指明了系统开发所要做和必
须做的每一件事,指明了所有设计应该提供的功能和必然受到的制约。当完成用户需
求调查后,首先对《用户需求说明书》进行细化,对比较复杂的用户需求进行建模分
析,以帮助软件开发人员更好地理解需求。当完成需求的定义及分析后,需要将此过
程书面化,要遵循既定的规范将需求形成书面的文档,通常称为《需求分析说明书》。
然后,邀请同行专家和用户(包括客户和最终用户)一起评审《需求规格说明书》,
尽最大努力使《需求规格说明书》能够正确无误地反映用户的真实意愿。需求评审之
后,开发方和客户方的责任人对《需求规格说明书》作书面承诺,所承诺的说明书将
作为下一阶段项目设计的依据。
2.1.2 需求调查需要回答的问题
通常用户的需求是多方面的、不确定的,这需要项目人员与用户进行沟通,对用户
建设的项目的用途、功能进行逐步发掘,将用户心里模糊的认识以精确的方式进行描
述。需求调查主要需要回答以下几方面问题。
(1)建网动因。即回答为什么需要进行相关的网络建设,可以从管理、生产、科
研、经营、政治、行政命令、时间方面的需求进行回答。
(2)应用需求。所建设的网络应包括那些应用系统,包括传统的通用网络应用系
统、与业务/生产/管理相关的应用系统等,以及需要解决的具体实际问题。
(3)网络覆盖范围。包括地理范围、使用者范围和数量等,主要回答网络有多大
问题。
(4)内、外网通信条件。回答目前已有或可用的通信条件,目前状况如何等。
(5)建网约束条件。包括政策性、规范性约束条件,即定量、定性条件,以及经
费约束条件等。
需求调查中获得的部分定量素材、数据还需要在需求分析阶段经过论证和计算才可
作为设计依据的数据。
2.1.3 网络应用的各种约束因素
随着网络的发展,越来越多的应用程序需要依赖于网络,所以网络的性能直接影响
到应用程序的性能。影响网络应用程序性能的因素主要有以下几个方面:
(1)网络的速率和带宽。这是一个根本的问题,如果网络的基础设施不够快的话,
那么其他就无从谈起。
(2)通信计算机之间的距离和路由。大家都知道,为什么在 LAN 内的应用程序
就能够跑得快,主要原因是在 LAN 中的计算机之间距离短,且路由跳数少。对于 WAN
的应用程序,距离和路由是决定程序性能的很重要的方面,一般来说距离越远,信息
3
网
络工程
的传输延迟时间越长,而路由的跳数基本上与距离有关,那么选择一个好的路由(时
延最小的)是必要的。
(3)通信节点与计算机的处理能力。一般情况下,CPU 频率越高的计算机处理数
据的速度越快,特别对于需要高速传输数据的应用程序,某个 CPU 频率可能是处理流
量的极限,但使用相对频率高的 CPU 可能轻松处理。另外 CPU 的频率高低对程序的
影响在发送和接收两端都存在,如果接收端不能很快的从缓冲区中把数据取出来,那
么发送端必然会收到 0 窗口的报告,从而停止等待对方的窗口恢复,造成本来可以利
用的带宽被浪费。
2.1.4 影响局域网络性能的主要因素
影响局域网性能的主要有三方面要素,分别为网络拓扑结构、传输介质和介质访问
控制方法(协议)。
局域网常有的拓扑结构有总线型、环型和星型。其中总线型传输介质通常采用同轴
电缆或双绞线,所有结点都连接到一条总线上,以“广播”方式发送或接收数据,介质
访问控制方法采用“共享介质”方式,出现“冲突”是不可避免的,“冲突”会造成传输失败,
必须解决多个结点介质访问控制(MAC)问题,优点结构简单,实现容易,易于扩展;
环型采用点—点线路连接,构成一个闭合环结构,环中数据沿着一个方向绕环逐站传
输,多个结点共享一条环通路,需要环建立、维护结点的插入与撤出;星型其逻辑结
构与物理结构都为星型结构,网络物理连接设备为交换机。
局域网常用传输介质有同轴电缆、双绞线、光纤和无线通信信道。双绞线已能用于
数据传输速率为 100Mb/s、1Gb/s 的高速局域网中,在局部范围内的中、高速局域网中
使用双绞线,在远距离传输中使用光纤,在有移动结点的局域网中采用无线技术的趋
势已经明朗。
介质访问控制方法需要解决的问题:在网络中的某一时刻该哪个结点发送数据?发
送时会不会出现冲突?出现冲突后如何解决?常用介质访问控制方法有带冲突检测的
载波侦听多路访问(CSMA/CD)、令牌总线(token bus)和令牌环(token ring)。
在过去二十年中,计算机的处理速度提高了百万倍,而网络数据传输速率只提高了
上千倍;基于 Web 的 Internet/Intranet 应用也要求更高的带宽;在数据仓库、桌面电视
会议、3D 图形与高清晰度图像这类应用中,人们需要有更高带宽的局域网。传统的局
域网技术是建立在“共享介质”的基础上,典型的介质访问控制方法是 CSMA/CD、Token
Ring、Token Bus;只有通过介质访问控制方法才能保证每个结点得到“公平”地使用公
共传输介质;每个结点平均能分配到的带宽随着结点数的不断增加而急剧减少;当网
络通信负荷加重时,冲突和重发现象将大量发生,网络效率将会下降,网络传输延迟
将会增长,网络服务质量将会下降。为了解决局域网络速度问题,通常有三种方法,
第一种方法是提高 Ethernet 的数据传输速率(10Mb/s→100Mb/s→10Gb/s),导致网络
新产品开发;第二种方法是将一个大型的局域网划分成多个用网桥或路由器互连的子
4
第 2 章 网络工程需求调查与需求分析
网,导致了局域网互连技术的发展;第三种方法是将“共享介质方式”改为“交换方式”,
导致了“交换式局域网”技术的发展。
2.2 需求调查
用户需求调查可分为一般状况调查、性能需求调查、功能需求调查、应用需求调查
和安全需求调查等五大部分。在调查时,要求从事用户调查的工程人员(通常是由负
责网络系统具体部分设计的工程师担当)对所负责的设计部分有全面的技术和功能需
求掌握。调查对象因不同的调查项目可能会不同,不过一般是向用户网络管理员调查,
必要时可向具体应用部门负责人调查。各种需求调查不仅要从当前实际需求出发,同
时也要了解未来发展的潜在需求状况,否则新设计的系统在很短时间内就会落后。
2.2.1 一般状况调查
一般状况调查包括用户网络系统使用环境、企业组织结构、地理分布、发展状况、
行业特点、人员组成(包括人员对计算机和网络使用的熟练水平)和分布,以及用户
对网络系统的期望和要求。
1.网络使用环境
网络系统环境包括硬件环境和软件环境,这里主要指网络系统硬件环境,涉及到网
络系统的最终拓扑结构、传输介质选用和网络连接方式,也涉及到各交换节点的位置
安排。网络系统使用环境对网络系统的综合布线结构设计非常重要,因为综合布线系
统设计最重要的参考依据就是网络系统的硬件环境。
2.企业组织结构
企业组织结构是指企业组织的基本框架,是对完成企业目标的人员以及人员关系、
级职以及级职关系、权责以及权责的范围、资源以及资源的配备等所作的安排。对企
业组织结构的调查与了解,这对网络应用系统的开发相当重要,特别对网络配置和管
理是必不可少的,要确定哪些用户配置哪些应用系统以及哪些权限,组织结构是必需
的。
3.人员组成及分布
终端用户数决定了整个网络的规模大小,而各具体应用人员的组成和分布决定了各
具体应用系统软、硬件配置和相应权限配置。人员组成不仅需要了解各部门及功能软
件使用人员的组成,更要了解清楚这些组成人员中对各功能软件、操作系统、OA 办公
系统等的熟练程度,应尽可能避免采用大部分人不熟悉的系统或软件。而网络规模的
大小又影响到网络系统的最终拓扑结构和网络连接方式、设备档次选择、投资成本等。
4.内、外网连接
内网通常是指单位或公司内部的局域网(LAN),而外网是指公司局域网以外的
网络,如集团公司网络、分支公司网络、供应商网络、合作伙伴网络及因特网,但大
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