第二章計算機網路規劃與設計
1 計算機平台——
計算機終端、網路計算機(nc)、個人計算機、工作站、小型伺服器、大型伺服器
2 應用軟體
3 物理裝置及拓撲結構——
物理裝置:連線網路端點之間的基礎設施,如網絡卡、電纜、接外掛程式、集線器等,而乙個網路,是由各種各樣的物理裝置連線而構成的。
網路拓撲結構:在給定終端位置的情況下,網路的結構方式。
網路拓撲結構分類:廣域網拓撲結構、區域網拓撲結構
廣域網拓撲結構有集中式、分布式、分布式、不規則式等結構。
區域網拓撲結構有星型結構、環形結構、匯流排結構、樹型結構和網狀結構等。
4 網路軟體和實用軟體
網路軟體:由客戶機端的軟體和客戶機之間的或客戶機與伺服器之間進行通訊所需要的協議堆疊支援軟體組成。
實用軟體:用於實現網路分析、管理、監控、維護、故障發現排除等功能,而專門為網路定製的特殊軟體,既包括網路管理軟體又包括像ping、traceroute之類的簡單軟體。
5 互聯裝置
包括網橋、交換機、路由器、閘道器等。
6 廣域網連線
網橋:在資料鏈路層實現互聯的裝置,在網段之間進行資料幀的接收、儲存與**。資料鏈路層分為邏輯鏈路控制子層(llc)和**訪問控制子層(mac)兩部分,llc用於子網間路徑選擇,mac用於介質訪問以及資料幀的成幀等處理。
網橋互聯的網路可以是異構網路,其異構性表現為相同的邏輯鏈路控制子層而**訪問控制子層不一致。
交換機資訊**有兩種方式:直通方式與儲存**。直通方式主要通過內部交換矩陣實現;儲存**借助交換機內部的快取記憶體。虛擬網路功能只能通過儲存**式交換機實現。
路由器:網路層上的互聯裝置,可以遮蔽網路廣播風暴的有效網路裝置。
路由器功能
路由演算法
閘道器:互聯在網路層以上,具體地說,大多數的閘道器是在應用層實現互聯。閘道器通常由軟體實現,執行於伺服器或普通計算機上,以實現不同體系結構網路之間或lan與主機之間的連線。
由於閘道器是在較高的層次上互聯,所以不可能有通用閘道器,只可能針對某一特定應用而言,比如電子郵件閘道器、遠端終端**閘道器等。
響應時間:指以計算機或終端向遠端資源發出請求時間為起點,以該裝置接收到資料響應的時間為終點,兩個時間之間的差值。根據網路結構分為:
主從結構、對等結構、兩層結構、三層結構、多層結構的響應時間。
利用率描述裝置在使用時所能發揮的最大能力。
⑴cpu利用率
cpu利用率指的是在處理網路發出的請求和做出響應時處理器的繁忙程度。網路裝置互聯(如路由器)要處理的資料報越多,所耗費的cpu時間就越長。
⑵鏈路利用率
鏈路利用率指的是鏈路總頻寬的有效使用百分比。
⑴網路資料傳輸率
頻寬:指某個訊號具有的頻頻寬度,其單位是赫茲(hz)。一般來說,通訊線路允許通過的訊號頻帶範圍就稱為線路的頻寬。
資料傳輸率:通道上可以傳輸資料的最大速率。在計算機網路中,無論數碼訊號、模擬訊號都用於傳遞數字資料,因此其單位為位元每秒(bps)。
一般來說,線路的頻寬越大,其允許的資料傳輸率就越高;同時,人們已經習慣用頻寬來等同於線路上的資料傳輸率;實際上,兩者之間有一定的聯絡,但並不是相等的關係。
⑵吞吐量
吞吐量是指在網路使用者之間有效地傳輸資料的能力。如果說資料傳輸率給出了網路所能傳輸的位元數,那麼吞吐量就是它真正有效的資料傳輸率。吞吐量常用來評估整個網路的效能。
對吞吐量進行度量的一種有效方法是資訊位元吞吐率(trib),有效吞吐量與響應時間直接相關,有效吞吐量越高,響應時間就越短。有效吞吐量和吞吐量通常是等同的,只有在特別需要時才加以區分。一般以資料報每秒(pps)、字元每秒(cps)、事務處理數每秒(tps)或事務處理每小時(tph)作為吞吐量的單位。
⑴可用性
可用性是指網路或網路裝置(如主機或伺服器)可用於執行預期任務時間所佔總量的百分比。可用性百分值越高,就意味著裝置或系統出現故障的可能性越小,提供的正常服務時間越多。例如,乙個可提供每天24小時、每週7天服務的網路,一周執行了160個小時,則該網路的可用性為160/(7×24)×100%=95.
23%.
保證乙個系統能夠不間斷地提供服務,必須採用特殊的設計,例如裝置冗餘、負載均衡等,避免單個裝置的故障對系統服務產生影響,這種設計也被稱為無單點故障設計。
⑵可靠性
可靠性是網路裝置或計算機持續執行預定功能的可能性。可靠性經常用平均故障間隔時間(mtbf)來度量。
⑶可恢復性
可恢復性是指網路從故障中恢復的難易程度和時間。可恢復性即指平均修復時間(mttr)。平均修復時間用來估算當故障發生時,需要花多長時間來修復網路裝置或系統。
⑴冗餘度
冗餘裝置是指為避免由於單台裝置故障而導致網路停止服務而增加的網路裝置。冗餘線路是指為了防止線路或鏈路失效,導致網路不連通而增加的多餘線路。
⑵適應性
適應性是指在使用者改變應用要求時網路的應變能力。
⑶可伸縮性
可伸縮性是指網路技術或裝置隨著使用者需求的增長而擴充的能力。
⑴網路效率
網路效率指的是使用者傳輸資料流量與網路線路頻寬之間的比例。計算公式為效率=(幀長-幀頭和幀尾)/(幀長)×100%,額外開銷指不能用於傳輸使用者資料的頻寬比例,額外開銷=(1-效率)。
⑵費用網路建設費用分為兩種:一種是一次性投入費用,另外一種是週期性發生費用。
文件是網路設計工作中的重點環節,覆蓋了需求規範、通訊規範、邏輯設計、物理設計、網路實施、運營維護等各個階段,通過對網路分析、設計實現等階段的細節進行描述,說明開發乙個網路的步驟。
文件的編制必須保證質量,以發揮文件的指導作用,有助於管理人員監督和管理系統開發,有助於使用者了解系統開發工作,有助於維護人員進行有效的修改和補充。
設計工作不遵循規範而產生的常見問題:
⑴實施結果偏離網路需求
⑵需求變更
⑶延誤工期或超支
⑷網路實施和設計不一致
乙個網路系統從構思開始,到最後被淘汰的過程被稱為網路的生命週期;一般來說,網路的生命週期至少包括網路系統的構思計畫、分析設計、實時執行和維護的過程;對於大多數網路系統來說,由於應用的不斷發展,這些網路系統需要不斷重複設計、實施、維護的過程。
網路生命週期的迭代模型的核心思想是網路應用驅動理論和成本評價機制。
⑴四階段週期
四階段週期的長處在於工作成本較低、靈活性高,適用於網路規模較小、需求較為明確、網路結構簡單的網路工程。
⑵五階段週期
五階段週期的主要優勢在於所有計畫在較早的階段完成,負責人對系統的具體情況以及工作進度都非常清楚,容易協調工作。缺點是比較死板、不靈活,適用於網路規模較大,需求較為明確,在一次迭代過程中需求變更較小的網路工程。
⑶六階段週期
六階段週期是對五階段週期的補充,是對其缺乏靈活性的改進,偏重於網路的測試和優化,側重於網路需求的不斷變更,由於其嚴格的邏輯設計和物理設計規範,使得該種模式適合於大型網路的建設工作。
網路開發過程主要是指一次迭代過程。
網路設計的約束因素主要來自於政策、預算、時間和應用目標檢查方面。
了解政策約束的目的是發現隱藏在專案背後的可能導致專案失敗的事務安排、持續的爭論、偏見、利益關係或歷史等因素。
網路預算一般分為一次性投資預算和週期性投資預算,一般來說年度發生的週期性投資預算和一次性投資預算之間的比例為10%——15%是比較合理的。一次性投資預算主要用於網路的初始建設;週期性投資預算主要用於後期的運營維護
在進行下一階段的任務之前,需要確定是否了解客戶的應用目標和所關心的事項。通過應用目標檢查,可以避免使用者需求的缺失。檢查形式包括設計小組內部的自我檢查和使用者資訊主管部門的確認檢查兩種。
網路需求分析是網路開發部分的起始部分,在該階段,應明確客戶所需的網路服務和效能。
在需求分析過程中,需要考慮一下幾個方面的需求:業務需求、使用者需求、應用需求、計算機平台需求、網路需求。
1 建立業務需求
2 輸出——業務需求表單
1 收集使用者需求
2 收集需求的機制
3 輸出使用者服務表
網路規劃設計師教程目錄
出自 城市飛魚棲息地 第一章計算機網路原理 1.1計算機網路概論1.1.1計算機網路概念1.1.2計算機網路組成1.1.3計算機網路分類1.1.4網路體系結構 1.2資料通訊基礎1.2.1資料通訊概念1.2.2資料通訊系統1.2.3資料調製與編碼1.2.4多路復用技術1.2.5資料交換方式1.2.6...
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1 概論 1.1 定義 規劃中的變數 部分或全部 限制為整數時,稱為整數規劃。若 性規劃模型中,變數限制為整數,則稱為整數線性規劃。目前所流行的求解整數規劃的方法,往往只適用於整數線性規劃。目前還沒有一種方法能有效地求解一切整數規劃。1.2 整數規劃的分類 如不加特殊說明,一般指整數線性規劃。對於整...
網路規劃設計師考試全程指導
第7章網路互連協議 根據考試大綱,本章要求考生掌握以下知識點 1 網路互連的概念。2 網路互連的方法。3 路由演算法 靜態路由演算法 自適應路由演算法 廣播路由演算法 分層路由演算法。4 路由協議 路由資訊協議 開放最短路徑優先協議 邊界閘道器協議。7.1網路互連概述 網路互連的主要目的是將各種大小...