4.1 分析网络应用目标 4.2 分析网络应用约束 4.3 分析网络工程的指标 4.4 分析网络通信特征 本章小结 习题

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1 4.1 分析网络应用目标 4.2 分析网络应用约束 4.3 分析网络工程的指标 4.4 分析网络通信特征 本章小结 习题
第4章 网络工程需求分析 4.1 分析网络应用目标 4.2 分析网络应用约束 4.3 分析网络工程的指标 4.4 分析网络通信特征 本章小结 习题

2 第4章 网络工程需求分析 本章提示： 本章主要介绍用系统集成方法设计网络的第一步---客户需求分析的主要步骤方法。先讨论分析网络应用目标的步骤，明确设计的目标和项目范围。然后分析有关网络应用方面约束，如政策、预算、时间等方面的结束。再介绍影响网络性能的主要因素以及进行网络分析的技术指标。最后我们将讨论分析网络通信特征的一些常用方法。

3 4.1 分析网络应用目标 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，了解客户所需和所想，并需要学习必要的客户方面业务知识。其次是需求分析不能立即提供一个结果，它只是设计和建立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，看起来好象要求并不十分精确。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相一致，从而使网络设计结果与客户应用需求相一致，否则会产生不可预测的严重后果。

4 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，加上在整个项目的实施过程中，需求将会不停地发生变化。这些因素综合起来就可能会破坏项目设计计划和工程预算。
了解客户的网络应用目标及其约束是网络设计中一个至关重要的方面。只有对客户的商业目标进行全面的分析，才能提出得到客户认可的网络设计方案。

5 4.1.1 工作步骤 需求分析是要决定“做什么，不做什么”。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。 在与客户探讨网络设计项目的商业目标之前，可以先研究一下该客户的商业状况。例如，搞清该客户从事的行业，研究该客户的市场、供应商、产品、服务和竞争优势。了解该客户的商业及外部关系以后，就可以对技术和产品进行定位，帮助客户提高其在行业内的地位。 首先要请客户解释公司的组织结构。最终的网络设计很可能要体现公司的结构，因此最好对公司在部门、商业流程、供应商、商业伙件、商业领域以及本地区或远地办公室等方面的组织有所了解。对公司结构的了解有助于确定主要的用户群及其通信流量特征。公司中的信息技术（IT）方面的雇员，可能对公司在这方面的目的和任务较为了解，同时也能够更多地提供与商业一致的网络需求。

6 4.1.2 明确网络设计目标 要想设计一个好的网络，首先要明确网络设计目标。典型网络设计目标包括： 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。 降低通信及网络成本，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。 提供新型的客户服务。

7 4.1.3 明确网络设计项目范围 决定网络设计的项目范围是网络设计的另一个重要步骤。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、一个广域网，还是远程网络或一个完整的企业网。 设计一个全新、独立的网络的可能性非常小。即使是为一座新建筑物或一个新的园区设计网络，或者用全新的网络技术来代替旧的网络，也必须考虑与Internet相连的问题。在更多的情况下，需要考虑现有网络的升级问题，以及升级后与现有网络系统兼容的问题。

8 4.1.4 明确客户的网络应用 网络应用是网络存在的真正原因。要使网络能很好发挥作用，需要搞清客户的现有应用及新增加的应用。要在客户的帮助下，填写如表4-1所示的表。 表4-1 网络应用统计 表中的“应用名称”填入客户提供的名称即可。它可能是规范的应用名称如“Internet Explorer”，也可能是客户自己能明白的应用名称，尤其对那些自行开发的应用更是如此。 应用名称 应用类型 是否为新应用 重要性 备注

9 对“应用类型”栏目可填入能描述应用类型的相近内容，或按下面的标准网络应用对应用进行归类：
电子邮件 文件传输 文件共享/访问 数据库访问/更新 群件 桌面印刷 网络浏览 基于“推”的信息传播 网络游戏 电子白板 远程终端 终端仿真 日历 在线目录（电话薄） 医疗成像 远程教学 视频会议 Internet或Intranet语音 Internet或Intranet传真 销售点（零售商店） 销售定单输入 电子商务 管理报告 金融模型 销售追踪 人力资源管理 计算机辅助设计 计算机辅助生产 遥控 库存控制及发货 过程控制与工厂管理

10 此外还可以将系统应用单独列表。这些系统应用包含下列网络服务类型：
客户鉴别和授权 主机命名 远程引导程序 远程配置下载 目录服务 网络备份 网络管理 软件分发

11 对于表中的“重要性”一栏，可以填入： 非常重要 较重要 不重要 对于重要的任务，需要收集更为准确的信息，包括客户可以接受的停机时间。 在“备注”栏，填写与网络设计相关的内容，例如包括关于公司方面的任何信息（比如在将来计划停止使用一项应用）或者明确的公司发展计划安排及区域性应用计划。

12 4.2 分析网络应用约束 除了分析商业目标和判断客户支持新应用的需求之外，由于商业约束对网络设计影响较大，也需要认真分析。

13 4.2.1 政策因素约束 与网络客户讨论他们公司办公政策和技术发展路线是必要的，但尽量少发表自己的意见。了解政策约束的目标是发现隐藏在项目后面可能导致项目失败的事务安排、持续的争论、偏见、利益关系或历史等因素。特别要注意的是，已经进行过但没有成功的一个类似项目，应当做出明智的判断，看类似情况是否同样会在本项目过程中重演，是什么原因导致项目失败，如何才能保证不再出现类似的原因，如何能够得到较好的结果等。 要与客户就协议、标准、供应商等方面的政策进行讨论，搞清客户在传输、路由选择、桌面或其他协议方面是否已经制定了标准，是否有关于开发和专有解决方案的规定，是否有认可供应商或平台方面的相关规定，是否允许不同厂商竞争等。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。 由于高新技术的引入往往会加剧部分人与机器之间的矛盾，不要期待所有人都会拥护新项目。如果能了解该项目将对哪些人产生不利影响，对以后的工作将可能有一定好处。

14 4.2.2 预算因素约束 网络设计必须符合客户的预算。网络设计的一个共同目标就是控制网络建设预算。预算应包括设备采购、购买软件、维护和测试系统、培训工作人员以及设计和安装系统的费用等。此外还应考虑信息费用及可能的外包费用。 一般来说，需要对客户单位的网络工作人员的能力进行分析，看他们的工作能力和专业知识是否能胜任以后的工作，从而提出相应的建议：新增或招聘网络管理员，培训现有员工，将网络操作和管理外包出去。这些因素都对项目预算产生影响。 应当就网络设计的投资回报问题对客户进行分析。分析解释由于降低运行费用、提高劳动生产力和市场扩大等诸多方面的原因，新网络能以多快的速度回报投资。

15 4.2.3 时间因素约束 网络设计项目的日程安排是需要考虑的另一个问题。项目进度表规定了项目最终期限和重要阶段。通常是由客户负责管理项目进度，但设计者必须就该日程表是否可行提出自己的意见，使项目日程安排符合实际工作要求。 开发进度表的工具有许多种，包括重要阶段、资源分配和重要步骤分析等。在全面了解项目范围后，要对设计者自行安排的计划项目的分析阶段、逻辑设计阶段和物理设计阶段的时间与项目进度表的时间进行对照分析，及时与客户沟通存在的疑问。

16 4.2.4 环境因素约束 环境因素约束是指对被施工单位的周边环境，例如应用环境、技术环境、地理环境（如建筑物）等因素对系统集成的约束。

17 4.2.5 其他不可控因素约束 包括资金到位、政策变化以及环境等情况的变化。

18 4.3 分析网络工程的指标 建设网络信息系统必须要满足设计目标中的要求，遵循一定的系统总体原则，并以总体原则为指导，设计经济合理、技术先进和资源优化的系统方案。网络信息系统的建设原则通常包括以下几方面。

19 4.3.1 影响网络性能的主要因素 根据Internet的发展历程，我们能够发现以下关键因素影响网络发展： 距离 时段 拥塞 服务类型
可靠性 信息冗余 一点决定整体

20 4.3.2 网络性能参数指标 在分析网络设计技术要求时，应当列出客户能够接受的网络性能参数，如吞吐量、差错率、效率、时延和响应时间等。我们不打算从数学的角度研究这些网络参数，而只是引出数学分析和实践得出的结论，供设计者理解和分析使用。 在精确分析性能时，有如下一些网络性能参数可供使用。 1.时延（ Delay或Latency） 2．吞吐量（Throughput） 3．丢包率（Packet Loss Rate） 4．时延抖动（Jitter） 5．路由（Route） 6．带宽（Bandwidth） 7．响应时间（Respond Time） 8．利用率（Utilization） 9．效率（Efficiency）

21 1.时延（Delay或Latency） 根据产生时延的原因，我们能够将时延分为以下几类： （1）传播时延 （2）发送时延 （3）重传时延 （4）分组交换时延 （5）排队时延 其中： 时延=传播时延+传输时延+排队时延 传播时延=距离/信号在媒体中的速度 传输时延=信息量/带宽

22 吞吐量是指在单位时间传输无差错数据的能力。吞吐量可针对某个特定连接或会话定义，也可以定义网络的总的吞吐量。 吞吐量=G×p[发送成功]
2．吞吐量（Throughput） 吞吐量是指在单位时间传输无差错数据的能力。吞吐量可针对某个特定连接或会话定义，也可以定义网络的总的吞吐量。 吞吐量=G×p[发送成功] 图4-1 吞吐量关系 512 1024 1536 2048（分组长度） 每秒分组数 有效的吞吐量

23 影响应用层吞吐量的因素可能有： 协议机制，如握手、窗口、确认等。 协议参数，如帧长度、重传定时器等。 网络互连设备的PPS或CPS。 网络互连设备的分组丢失率。 端到端的差错率。 服务器/主机性能。影响其性能的因素有： CPU类型。 磁盘访问速度。 高速缓存大小。 计算机总线性能（容量和仲裁方法）。 存储器性能（实存和虚存的访问时间）。 操作系统的效率 应用程序的效率和正确性。 网络接口卡类型。 局域网共享站点数量。

24 3．丢包率（Packet Loss Rate）
网络“丢包率”是指在一定的时段内在两点间传输中丢失分组与总的分组发送量的比率。无拥塞时路径丢包率为0%，轻度拥塞时丢包率为1～4%，严重拥塞时丢包率为5～15%。高丢包率的网络通常使应用不能正常工作。 注意到适度的丢包率并不表明网络存在故障，这是因为： 某些实时业务，如基于IP的话音（VoIP）能够容忍一定的丢包率，一旦丢失分组并不试图恢复它。 TCP重新发送丢失的分组，它也使用分组丢失作为以较低速率发送数据的信号。这种特性被称为“网络友好”。 许多服务在分组丢失的情况下将继续有效地运行。

25 4．时延抖动（Jitter） 时延抖动是从源到目的地的连续分组到达时间的波动。 5．路由（Route） 在Internet中，通信网是通过IP路由器互连的。路由器负责接收来自各个网络入口的分组，并把分组从其相应的出口转发出去。这涉及到两个方面的问题：首先找到分组相应的出口，这可通过查找选路表即可；其次将分组从入口送到出口，这取决于路由器的体系结构。路由器使用各种协议，提供网间数据的路由选择，并对网络的资源进行动态控制，因此具有更强的网络互连能力。

26 6．带宽（Bandwidth） 带宽是描述传输信道容量的术语，即频带的宽度。对于数字电路，由香农公式可知，传输信道的带宽越大，数据传输速率越高，日常生活中人们用带宽来等同于数据的传输速率，通常是以比特/秒（bit/s）表示，而模拟电路是以赫兹（Hz）表示。 为能够正常地发挥网络的作用，不同类型的应用需不同的带宽。一些典型应用的带宽需求如下： PC通信：14.4～50Kb/s 数字音频：1～2Mb/s 压缩视频：2～10Mb/s 文档备份：10～100Mb/s 非压缩视频：1～2Gb/s

27 7．响应时间（Respond Time） 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。客户往往比较关心这个网络性能指标。当响应时间超过100毫秒或1/10秒的时候，就会引起客户不良反映。超过100毫秒，客户就能意识到他们在等待网络的传输。 在不同的系统构成中，典型的响应时延是不同的。一些常见的响应时延是： 轮询时延 连接时延 等待时延 CPU时延 网卡时延 物理媒体时延

28 对于一个典型的应用，可以根据网络配置和应用的具体情况，如数据文件大小及所使用的技术（如调制解调器、卫星信道等）估算出用户所需等待的大概时间范围。图4-2给出了这样一个例子。
图4-2 时延的估算

29 8．利用率（Utilization） 利用率反映出指定设备在使用时所能发挥的最大能力。例如，网络检测工具表明某网段的利用率是30%，这意味着有30%的容量在使用中。在网络分析与设计中，通常考虑两种类型的利用率：CPU利用率和链路利用率。 9．效率（Efficiency） 网络效率表明了为产生所需的输出要求的系统开销。例如对共享式以太网，当冲突较高时，其效率将较低（为成功发送帧所付出的代价很大，因许多帧发生冲突而需要重传）。网络效率明确了发送通信需要多大的系统开销，不论这些系统开销是否由冲突、差错、重定向或确认等原因所致。 使用长帧要求链路具有较低的差错率，才能提高信道效率。帧越长，比特越多，帧出错机会则增加；一旦有任何比特出错，该帧将被丢弃，导致带宽的浪费，从而降低效率。尽管提高帧长可能提高效率，考虑到网络差错率，帧长必须加以限制，以达到取得较高的效率的效果。

30 使用PPP的ISDN基本速率接口和集群速率接口
表4-3给出了一些常用网络类型的最大帧长度的值。 表4-3 最大帧长度 技术 最大帧长 10Mb/s和100Mb/s以太网 1,518字节（包括帧首部和CRC） 4Mb/s令牌环 4,500字节 16Mb/s令牌环 18,000字节 FDDI 带ATM适配层5（AAL5）的ATM 65,535字节 使用PPP的ISDN基本速率接口和集群速率接口 1,500字节 T1 未定义，常用4,500字节

31 4.3.3 网络系统可用性 可用性（Availability）是指网络或网络设备可用于执行预期任务的时间的总量（百分比）
平均故障间隔时间（Mean Time Between Failure，MTBF）和平均修复时间（Mean Time To Repair，MTTR）是另外两个表示可用性的参数。MTBF表示在出现故障前能运行的时间长度。MTTR用来估算当故障发生时，需要花多长时间来修复网络设备或系统。典型的网络MTBF参数是4，000小时。换言之，每4，000小时网络出现的故障不超过1次，或者每166.67天故障不超过1次。典型的MTTR参数是1小时，即网络故障应在1小时内修复。此时，平均可用性参数是： 4000/4001=99.98% 平均可用性指标达到99.8%是关键任务操作非常典型的运营参数。

32 使用MTBF和MTTR计算可用性的公式为：
利用率=MTBF/（MTBF+MTTR） 有许多因素会影响到MTTR： 维护人员的专业知识 设备的可用率 维护合同协议 发生时间 设备的使用年限 故障设备的复杂程度

33 注意：由于所计算的是平均值，而故障时间及维修时间根据应用场合的不同可能变化很大。例如，用于企业网核心的设备的参数要比只影响几个客户的交换机的参数要严格得多。
对于停机成本较高的应用，应记录下可接受的MTBF和MTTR。对于特定网络设备的MTBF，应从设备或服务供应商那里得到有关MTBF、MTTR和可变性数值的书面承诺。有时可使用厂商提供的数据或从出版物得到权威机构提供的数据。

34 4.3.4 网络系统可扩缩性 可扩缩性（Scalability）是指网络技术或设备随着客户需求的增长而扩充的能力。对于许多企业网设计而言，可扩缩性是最基本的目标。有些企业常以很快的速度增加客户数量、应用种类以及与外部的连接，网络设计应当能够适应这种增长需求。 可扩缩性的另一方面表现在企业网流量分布的变化。以前网络设计的一个规则是80/20规则，即80%的通信流量发生在部门局域网内部，20%的通信流到其他部门局域网或外部网络。这种情况正在演变为20/80规则，即20%的通信发生在部门局域网内部，而80%的通信到其他部门局域网或外部网络。这导致了扩大和升级公司企业网的需求，主要由以下几个原因所致：

35 以往的各部门的数据均放在局域网的服务器上，而现在这些数据集中存放在公司的服务器上。
大量的信息来自Internet或公司的Web服务器。 公司企业网与其他公司的网络连接在一起，以便与合作伙伴、分销商、供应商以及战略性合作伙伴进行合作。 解决由于网间通信的大量增加而引起的局域网间的瓶颈问题。 增加新网点，以支持区域办公和远程办公。

36 在分析客户可扩缩性目标时，一定要记住现有网络技术具有某些阻碍网络可扩缩性的特点。例如，网络客户数增加将使使用第二层交换机的网络结构发送大量的广播帧；在选路协议和桥接协议中存在可扩缩性问题。

37 4.3.5 网络系统安全性 随着越来越多的公司加入Internet，安全性（Security）设计是企业网设计的最重要的方面之一。大多数公司的总体目标是安全性问题不应干扰公司开展业务的能力。在网络设计中，客户希望得到这样的保证，即安全性设计能防止商业数据和其他资源的丢失或破坏。每个公司都有商业秘密、业务操作需要保护。 对计算机网络的攻击主要有两个途径： 利用已知操作系统和应用软件的安全漏洞。 利用系统配置、软件版本升级时所形成的安全漏洞。 此外，安全问题的一个最主要的原因来自网络的内部：员工的疏忽和恶意攻击。内部人员造成的问题要比外部恶意行为普遍得多。

38 客户最基本的安全性要求是保护资源以防止被非法使用、盗用、修改或破坏。资源包括主机、服务器、客户系统、互连网络设备、系统和应用数据等。其他更为特殊的需求包括以下一个或多个目标：
允许外部客户（客户、制造商、供应商）访问Web或FTP服务器上的数据，但不允许访问内部数据。 授权并鉴别部门客户、移动客户或远程客户。 检测入侵者并隔离它们的破坏。 鉴别从内部或外部路由器接收的选路表的更新。 保护通过VPN传送到远程站点的数据。 从物理上保护主机和网络互连设备。 利用客户账号核对目录及文件的访问权限，从逻辑上保护主机和互连网络设备。 防止应用程序和数据感染软件病毒。 就安全性威胁及如何避免安全性问题来培训网络客户和网络管理员。 通过版权或其他合法的方法保护产品的知识产权。

39 4.3.6 网络系统可管理性 对于管理目标不明确的客户，可以使用国际标准化组织（ISO）定义的网络管理5个管理功能域（FCAPS）来说明功能： 故障管理（Fault Management） 配置管理（Configuration Management） 计费管理（Accounting Management） 性能管理（Performance Management） 安全管理（Security Management）

40 4.3.7 网络系统适应性 适应性（Adaptability）是指在客户改变应用要求时网络的应变能力。一个优秀的网络设计应当能适应新技术和新变化。例如，使用便携机的移动客户对能访问客户局域网来实现电子邮件和文件传输的需求正是对网络适应性的检验。另一个例子是在短期工程项目设计时，能提供客户逻辑分组的网络服务。对一些企业来说，能适应类似的网络需求是很重要的，但对另一些机构来说，可能完全没有考虑的必要。 网络环境的适用性会影响其可用性。例如，网络要适应环境的变化，有些网络要考虑在大幅度环境变化情况下工作。温度的急剧变化可能会影响网络设备电子元件的正常工作。适应性不强的网络不能提供良好的可用性。

41 灵活的网络设计还应能适应不断变化的通信模式和服务质量（QoS）的要求。例如，某些客户要求选用的网络技术能够支持提供恒定速率的服务。
此外，以多快的速度适应出现的问题和进行升级也是适应性的一个方面。例如，交换机能以多快的速度适应另一个交换机的故障，并使生成树拓扑结构发生变化；路由器能以多快的速度适应加入拓扑结构的新网络；选路协议应以多快的速度适应链路的故障等。

42 4.3.8 网络系统可购买性 可购买性（Purchasable）又称成本效用。可购买性是商业目标的一部分。它的一个基本目标是在给定财务成本的情况下，使通信量最大。财务成本包括一次性购买设备成本和网络运行成本。 对企业网，可用性比低成本通常要重要得多。不过客户仍在寻找控制企业网成本的办法。由于广域网往往是企业网的最大开支，客户希望： 使用选路协议以使广域网通信最小化。 使用能选择最低价格路由的选路协议。 将传送语音和数据的并行租用线路合并到更少的广域网主干线。 选择动态分配广域网带宽的技术，例如利用ATM技术而不是时分复用技术。 通过使用压缩、语音活动检测（VAD）和重复模式压缩（RPS）等功能提高广域网电路利用率。

43 除了广域网电路成本外，运行网络的第二大开支是操作和管理网络人员的培训和维持费用。为了降低运行成本，客户有以下目标：
选择容易配置、操作、维护和管理的网络互连设备。 选择易于理解和故障排除的网络设计。 维护好网络文档以减少故障排除的时间。 选择易于使用的网络应用与协议，以便客户在一定范围内可以自己解决问题。

44 4.4 分析网络通信特征 本节讲解分析和确定当前网络通信量和未来网络容量需求方法。首先需要通过基线（baseline）网络来确定通信数量和容量。然后需要估算网络流量及预测通信增长量的实际操作方法。尽管参数的估算本身并不是非常准确，但是这些参数无疑为我们提供了网络设计的科学依据。 分析网络通信特征的步骤主要包括以下几个部分： 绘制网络结构图，确定企业网子网边界，把网络分成几个易管理的域。 确定域内设备，包括现有的和未来的。 分析网络通信流量特征，确定流量基线。

45 4.4.1 Internet流量的特点 在过去15年内，许多研究人员通过对Internet协议和流量进行了较为细致的分析和研究，揭示了Internet基本行为和特征的一些规律。了解这些规律对于我们设计计算机网络非常有帮助。 1．Internet流量一直在变化 2．聚合的网络流量是多分型 3．网络流量表现出局部性质 4．分组流量是非均匀分布的 5．分组长度是双峰分布的 6．分组到达过程是突发性的 7．会话到达过程是泊松分布 8．多数TCP会话是简短的 9．通信流是双向的但通常是不对称的 10．Internet流量的主体是TCP

46 4.4.2 绘制网络结构图 一张较为完整的网络结构图应包括以下内容： 包括国家、省、市等地理信息。 与各种广域网的连接关系。
楼宇和楼层及可能的房间或配电间。 楼宇或园区之间的广域网和局域网连接。 广域网和局域网使用的物理网络技术（如帧中继、ISDN、以太网或ATM等）。 路由器、交换机及集线器等的位置。 VPN的位置和范围。 主服务器和服务器场点的位置。 大型主机的位置。 虚拟局域网（VLAN）的位置和范围。 所有防火墙安全系统的拓扑结构。 拨号接入设备的位置。 主机所处的位置。 逻辑拓扑结构或网络的描述。

47 有一些优秀的网络绘图工具可供使用，如Microsoft公司Visio2003，Pinpoint Software公司的Click Professional和NetSuit Development公司的NetSuit Professional Audit。 1．Microsoft Visio的特点 Microsoft Visio2003具有如下特点： 包含了Microsoft Office功能，便于Visio与Office产品系列中的其他程序一同使用。 包括以前Visio2000 Technical Edition等版本中的所有解决方案。 改进的建筑设计图解决方案提供了一些自定义功能，可以将数据和CAD绘图加入到图表中。 简化了处理工艺组件信息的方法，并提供了一些选项，使标记组件更加灵活。 网站映射和报告功能具有更多的形状并已得到改进，使IT图表的绘制更简单、更完整。 对Microsoft开发工具的互用性和支持将更完善。Visio还提供了用于创建数据库图表和软件图的生产率增强工具。 项目日程安排解决方案的增强实现了与Microsoft Project集成，从而提高了生产率。

48 可以更自由地控制组织结构图的外观，并可更加灵活地处理自定义属性。
具有改进的属性报告、增强的搜索能力以及优化的数据库向导，因而使生产率得以提高。 与Web的紧密集成，通过网站扩展形状库和其他更多信息；还可以将Microsoft Visio绘图转换为网页。 具有更流畅的线条和文本、更丰富的色彩，新的图形导入工具和增强的工具能够创建外观更为专业的图表。 新的XML文件格式、扩展的对象模型、增强的VBA和对COM加载项的支持都是新增的功能，能自定义并扩展Microsoft Visio解决方案。 新的用于Visio的XML文件格式提供了与其他支持XML应用程序的互用性。它促进了基于图表信息（包括与页面或形状无关的数据）的存储和交换。

49 图4-3 网络目录服务图 2．用Microsoft Visio绘制网络图
网络绘制模板主要包括目录服务图表、详细网络图和基本网络图这三部分功能。 （1）目录服务图表利用Microsoft Visio的三种目录服务模板，可以设计新目录、创建现有目录的备用设计或创建对当前网络目录服务的更新或迁移的规划。可以规划和分配当前和以后的网络资源，并在实际网络形成前确定网络规则和准则。这三种目录服务模板为：LDAP目录（轻型目录访问协议）；Active Directory和Novell Directory Services（NDS）。图4-3显示了用Visio 2003绘制的网络目录服务图。 图4-3 网络目录服务图

50 （2）详细网络图模板包括创建和管理逻辑及物理网络图所需的模板。可以使用详细网络图解决方案创建以下内容：
逻辑网络图，用以表示网络中的设备以及如何进行相互连接。 物理网络图，用以表示网络设备的物理连接方式，或其在特定地点（如服务器机房）的布置方式。 也可以在下层图表中包括逻辑网络图和物理网络图。下层网络图由若干级别的详细信息组成，并在单独的绘图页上显示每个级别。可以在页面之间创建跳转，以使用户能够“下层”到各个级别。图4-4a和图4-4b分别显示了用Visio 2003绘制的逻辑网络图和物理网络图。 图4-4a逻辑网络图图 b 物理网络图

51 （3）使用基本网络模板，可以设计网络架构图，可以通过将类似于普通网络拓扑和设备的形状拖到绘图页来规划和展示简单的网络。图4-5为从任意支持 Web 的设备访问供应商数据的基本网络图。
图4-5 基本网络图

52 （4）使用电气工程模板，电气工程设计者可以建设计图、示意图和布线图；控制工程师可以使用电气工程图来设计复杂的工业控制组件和系统；电信工程师可以使用电信图来分享组件和服务设计想法。图4-6显示了用Visio 2003绘制的电气工程图。 图4-6 电气工程图

53 4.4.3 确定流量边界 为了分析通信特征，首先要分析产生流量的应用特点和分布情况，因而需要搞清现有应用和新应用的客户组和数据存储方式。换言之，先要将企业网分成易于管理的若干区域。这种划分往往与企业网的管理等级结构是一致的。例如，可采用与行政管理的分层等级结构，各层之内“分而治之”，分层设计简化了一个复杂的问题。工作组可以是一个公司部门或一系列部门。因为在工作组或部门中的个人客户极有可能使用相同的应用，并且具有相同的基本需要，使之在这个级别上工作较合适。

54 4.4.4 分析网络通信流量特征 刻画流量特征包括辨别网络通信的源点和目的地，分析源点和目的地之间的方向和对称性。在某些应用中，流量是双向的且对称的。在另一些应用中，流量是双向的非对称的：客户机发送少量的查询数据，而服务器则发送大量的数据。在广播式应用中，流量是单向非对称的。 1．测量现有网络的流量 2．通信流量分类

55 1．测量现有网络的流量 网络测量是近期Internet界发展的热门研究课题。网络测量已经在概念定义、测量体系结构、测量参数的获取和应用等方面取得了许多成果。 网络测量在以下方面对网络设计有益： 了解现有网络的行为 为网络的扩展和规划提供依据 网络性能的鉴别 证实网络服务的质量 客户使用网络的属性

56 网络测量系统多种多样，它们的主要差异表现在以下几个方面：
测量和分析方法 测量的指标 可扩张性， 安全性 根据网络设计的需要，我们可选择通信实体之间每秒字节数来刻画流量大小。获取这些参数的方法有： 在Internet上寻找根据RFC2722体系结构实现的免费软件并下载，下载后可安装配置运行。 使用协议分析仪或网络管理系统获取相关参数。

57 2．通信流量分类 客户/服务器方式 对等通信方式 服务器/服务器方式 分布式计算方式 终端/主机方式

58 本章小结 网络工程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的网络服务和性能水平。正确的需求分析方法将使分析的基础数据与客户应用需求一致，否则可能产生严重后果。 需求指明必须实现的规格参数。它描述了系统的行为、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。 为了搞清客户的网络需求，需要与各方面的人员进行沟通，了解客户所需和所想，并需要学习必要的客户方业务知识。 在分析网络应用约束过程中，需要分析的方面包括：政策约束、预算约束和时间约束，并可以使用应用目标检查表进行自我检查。 为了有效地对网络进行分析，需要确定分析网络的技术指标。这些技术指标包括：性能参数、可用性、可扩展性、安全性、可管理性、适应性、可购买性，而网络性能指标包括：时延、吞吐量、差错、时延抖动、带宽、响应时间、利用率和效率等。也能够用技术目标检查表进行对照分析，看是否有遗漏。

59 习题 1．网络需求分析的目标是什么?简述网络需求分析的重要性。 2．简述网络应用约束的各种因素。
3．请给出主要的网络性能参数，它们的定义和度量的方法。 4．试分析网络通信特征 5．试调研一个企业的网络，对照填写技术目标检查表。 6．试用Microsoft Visio绘制所在学校的逻辑网络拓扑图和物理网络拓扑图。