(网络工程师培训教程)15:网络系统分析与设计PPT课件.ppt
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1、网络系统分析与设计网络系统分析与设计主题十五115.1主要知识点需求分析需求分析网络系统的设计网络系统的设计网络系统的安装网络系统的安装网络系统的测试网络系统的测试215.2结构化布线综合布线的基本概念综合布线的结构系统标准器材和设备(IDF、MDF)案例分析315.2.1综合布线的基本概念综合布线系统是一套用于建筑物内或建筑群之间综合布线系统是一套用于建筑物内或建筑群之间为计算机、通信设施与监控系统预先设置的信息传输为计算机、通信设施与监控系统预先设置的信息传输通道。它将语音、数据、图像等设备彼此相连,同时通道。它将语音、数据、图像等设备彼此相连,同时能使上述设备与外部通信数据网络相连接。能
2、使上述设备与外部通信数据网络相连接。(StructuredCablingSystems,(StructuredCablingSystems,缩写缩写SCS)SCS)4综合性;灵活性;开放性;兼容性;可靠性;经济性;综合布线系统的特点515.2.2综合布线的结构工作区子系统;水平区子系统;工作区子系统;水平区子系统;管理间子系统;垂直干线子系统;管理间子系统;垂直干线子系统;设备间子系统;建筑群子系统设备间子系统;建筑群子系统;综合布线系统由综合布线系统由6 6个子系统组成,包括:个子系统组成,包括:由于采用星型结构,任何一个子系统都可独立地接入综合由于采用星型结构,任何一个子系统都可独立地接入
3、综合布线中。因此,系统易于扩充,布线易于重新组合,也便于查布线中。因此,系统易于扩充,布线易于重新组合,也便于查找和排除故障。找和排除故障。6综合布线系统结构示意图综合布线系统结构示意图管理间子系统设备间子系统建筑群子系统垂直干线子系统工作区子系统水平区子系统7工作区子系统 工作区指从由水平系统而来的用户信工作区指从由水平系统而来的用户信息插座延伸至数据终端设备的连接线缆和适配息插座延伸至数据终端设备的连接线缆和适配器组成。器组成。工作区的工作区的UTP/STPUTP/STP跳线为软线(跳线为软线(Patch Patch CableCable)材料,即双绞线的芯线为多股细铜丝,)材料,即双绞线
4、的芯线为多股细铜丝,最大长度不能超过最大长度不能超过5M5M。8水平区子系统水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信息插座。由用户水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信息插座。由用户信息插座、水平电缆、配线设备等组成;信息插座、水平电缆、配线设备等组成;采用星型拓扑结构,每个信息点均需连接到管理子系统;采用星型拓扑结构,每个信息点均需连接到管理子系统;由由UTPUTP线缆构成,最大水平距离:线缆构成,最大水平距离:90m90m(295ft295ft););工作区的工作区的跳线跳线(Patchcord)(Patchcord)、连接设备的、连接设备的跳线跳线(Patchcord)(Patchcord
5、)、交叉连接(交叉连接(cross-connectioncross-connection)线的总长度不能超过)线的总长度不能超过10M10M;水平布线系统施工是综合布线系统中最大量的工作,在建筑水平布线系统施工是综合布线系统中最大量的工作,在建筑物施工完成后,不易变更。因此要施工严格,物施工完成后,不易变更。因此要施工严格,保证链路性能;保证链路性能;综合布线的水平线缆可采用五类、超五类双绞线、也可采用屏综合布线的水平线缆可采用五类、超五类双绞线、也可采用屏蔽双绞线。甚至可以采用光纤到桌面;蔽双绞线。甚至可以采用光纤到桌面;9管理间子系统 在综合布线六个系统中对管理子系统的理解定义上各在综合布
6、线六个系统中对管理子系统的理解定义上各标准、厂商有所差异,单单从布线的角度上看,称之为楼层配标准、厂商有所差异,单单从布线的角度上看,称之为楼层配线间或电信间是合理的,而且也形象化;但从综合布线系统最线间或电信间是合理的,而且也形象化;但从综合布线系统最终应用终应用-数据、语音网络的角度去理解,称之为管理子系统更数据、语音网络的角度去理解,称之为管理子系统更合理。合理。它是综合布线系统区别与传统布线系统的一个重要方面,它是综合布线系统区别与传统布线系统的一个重要方面,更是综合布线系统灵活性、可管理性的集中体现更是综合布线系统灵活性、可管理性的集中体现。10垂直干线子系统垂直干线子系统由连接主设
7、备间至各楼层配线间之间垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线间之间的线缆构成。的线缆构成。其功能主要是把各分层配线架与主配线架相连。用主其功能主要是把各分层配线架与主配线架相连。用主干电缆提供楼层之间通信的通道,使整个布线系统组成一干电缆提供楼层之间通信的通道,使整个布线系统组成一个有机的整体。个有机的整体。垂直干线子系统垂直干线子系统TopologyTopology结构采用分层星型拓扑结构,结构采用分层星型拓扑结构,每个楼层配线间均需采用垂直主干线缆连接到大楼主设备每个楼层配线间均需采用垂直主干线缆连接到大楼主设备间。垂直主干采用间。垂直主干采用2525对大对数线缆时,每条对大对数线缆时,
8、每条2525对大对数线对大对数线缆对于某个楼层而言是不可再分的单位。缆对于某个楼层而言是不可再分的单位。垂直主干线缆和水平系统线缆之间的连接需要通过楼垂直主干线缆和水平系统线缆之间的连接需要通过楼层管理间的跳线来实现。层管理间的跳线来实现。11设备间子系统设备间子系统是一个集中化设备区,连接系统公共设备,设备间子系统是一个集中化设备区,连接系统公共设备,如如PBXPBX、局域网、局域网(LAN)(LAN)、主机、建筑自动化和保安系统,及通、主机、建筑自动化和保安系统,及通过垂直干线子系统连接至管理子系统。过垂直干线子系统连接至管理子系统。设备间子系统空间要按设备间子系统空间要按ANSI/TIA
9、/EIA-569ANSI/TIA/EIA-569要求设计。设要求设计。设备间子系统空间用于安装电信设备、连接硬件、接头套管等。备间子系统空间用于安装电信设备、连接硬件、接头套管等。为接地和连接设施、保护装置提供控制环境;是系统进行管为接地和连接设施、保护装置提供控制环境;是系统进行管理、控制、维护的场所。设备间子系统所在的空间还有对门理、控制、维护的场所。设备间子系统所在的空间还有对门窗、天花板、电源、照明、接地的要求。窗、天花板、电源、照明、接地的要求。12建筑群子系统建筑群由两个及两个以上建筑物组成。这些建筑物彼此之建筑群由两个及两个以上建筑物组成。这些建筑物彼此之间要进行信息交流。综合布
10、线的建筑群干线子系统由连接各个间要进行信息交流。综合布线的建筑群干线子系统由连接各个建筑物之内的线缆组成建筑物之内的线缆组成建筑群综合布线系统所需的硬件包括电缆、光缆和防止电建筑群综合布线系统所需的硬件包括电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备1315.2.3系统标准(1)(1)国际布线标准国际布线标准ISO/IEC11801ISO/IEC11801:1195(E)1195(E)信息技术信息技术-用户建筑用户建筑物综合布线;物综合布线;(2)(2)美国国家标准学会美国国家标准学会TIA/EIA568ATIA/EIA568A商业建筑电信布线;商
11、业建筑电信布线;(3)(3)欧洲标准欧洲标准EN50173EN50173建筑物布线标准;建筑物布线标准;(4)(4)美国国家标准学会美国国家标准学会TIA/EIA569ATIA/EIA569A商业建筑电信布线路径及商业建筑电信布线路径及空间标准;空间标准;(5)(5)美国国家标准学会美国国家标准学会TIA/EIATSB-67TIA/EIATSB-67非屏蔽双绞线布线系统非屏蔽双绞线布线系统传输性能现场测试规范;传输性能现场测试规范;(6)(6)美国国家标准学会美国国家标准学会TIA/EIATSB-72TIA/EIATSB-72集中式光缆布线标准;集中式光缆布线标准;(7)(7)美国国家标准学会
12、美国国家标准学会TIA/EIATSB-75TIA/EIATSB-75大型间办公环境附加水平大型间办公环境附加水平布线惯例;布线惯例;(8)(8)欧洲标准欧洲标准EN50167,En50168,EN501669EN50167,En50168,EN501669分别水平配线电分别水平配线电缆、跳线、和终端连接电缆以及垂直配线电缆;缆、跳线、和终端连接电缆以及垂直配线电缆;1415.2.4器材和设备MDF:MainDistributionFrameMDF:MainDistributionFrame主配线架主配线架IDF:IntermediateDistributionFrameIDF:Intermed
13、iateDistributionFrame分配线架分配线架:MDFMDF包括基本的网络服务器和主要的网络设备及对包括基本的网络服务器和主要的网络设备及对外网连接和对内主要连接的交换机、路由器等外网连接和对内主要连接的交换机、路由器等主要硬件主要硬件IDFIDF主要是指除主要设备外的对内通信所需的路由主要是指除主要设备外的对内通信所需的路由器和中继器(如各个具体房间使用的交换机或路由器和中继器(如各个具体房间使用的交换机或路由器)器)15主要硬件双绞线(一般用于配线子系统可传输数据、话音)双绞线(一般用于配线子系统可传输数据、话音)光缆(主要用于建筑群间和主干子系统)光缆(主要用于建筑群间和主干
14、子系统)配线架(中要有电缆和光缆两种)配线架(中要有电缆和光缆两种)标准信息插座标准信息插座适配器适配器光电转换设备光电转换设备系统保护设备(如限压器、限流器、避雷器及接地装置等)系统保护设备(如限压器、限流器、避雷器及接地装置等)1615.2.5案例分析1715.3网络系统的需求分析网络系统的需求分析应用需求分析现有网络系统分析需求分析1815.3.1应用需求分析应用需求的调研应用需求的调研网络应用的分析网络应用的分析a)a)应用系统性能应用系统性能b)b)信息产业和接收点信息产业和接收点c)c)数据量和频度数据量和频度d)d)数据类型和数据流向数据类型和数据流向19应用需求的调研a)应用系
15、统性能应用系统性能用户系统中的应用有许多类型,其中一些应用在整个用户系统中的应用有许多类型,其中一些应用在整个系统中占有相当重要的地位。应用系统的性能往往是用户系统中占有相当重要的地位。应用系统的性能往往是用户最关注的,常见的性能指标包括:可靠性、可用率、响应最关注的,常见的性能指标包括:可靠性、可用率、响应时间、安全性、可实现性和实时性等时间、安全性、可实现性和实时性等20应用需求的调研b)信息产业和接收点信息产业和接收点网络上的信息都有其产生和接收的位置,产生信息的网络上的信息都有其产生和接收的位置,产生信息的称为源,接收信息的称为宿。在进行需求分析时分清信息称为源,接收信息的称为宿。在进
16、行需求分析时分清信息的源和目的是非常必要的。的源和目的是非常必要的。21应用需求的调研c)数据量和频度数据量和频度网络中的通信类型包括数据、视频信号和音频信号等,网络中的通信类型包括数据、视频信号和音频信号等,不同类型的流量使用不同的量度。不同类型的流量使用不同的量度。数据的流量一般用平均或高峰时每秒传送的位数数据的流量一般用平均或高峰时每秒传送的位数(b/sb/s)表示;视频信号的流量用电视通道数表示,每个通)表示;视频信号的流量用电视通道数表示,每个通道占道占6MHz6MHz带宽;音频信号则用欧拉数表示;带宽;音频信号则用欧拉数表示;准确的流量估计可以避免网络系统因带宽过窄而形成准确的流量
17、估计可以避免网络系统因带宽过窄而形成瓶颈,导致网络吞吐量和性能的下降。瓶颈,导致网络吞吐量和性能的下降。22应用需求的调研d)数据类型和数据流向数据类型和数据流向网络服务一般分为网络服务一般分为3 3种:共享数据服务、综合语音服种:共享数据服务、综合语音服务和多媒体应用服务;不同的服务有不同的数据类型,。务和多媒体应用服务;不同的服务有不同的数据类型,。数据流向是指数据流传输的发现,在数据流向是指数据流传输的发现,在C/SC/S工作模式中,工作模式中,数据的流向既可以是客户机到服务器也可以是服务器到客数据的流向既可以是客户机到服务器也可以是服务器到客户机。户机。23网络应用的分析网络的主要功能
18、是通过数据的传输实现数据的共享。网络的主要功能是通过数据的传输实现数据的共享。目前应用在科研、教育、金融、企业管理、制造、办公自目前应用在科研、教育、金融、企业管理、制造、办公自动化、电子商务、家庭娱乐等许多领域。动化、电子商务、家庭娱乐等许多领域。网络应用按照响应时间可以分为两种:实时应用和非网络应用按照响应时间可以分为两种:实时应用和非实时应用。实时应用。不同的应用对网络功能和性能方面的需求不同,网络不同的应用对网络功能和性能方面的需求不同,网络设计人员应对网络应用需求加以分析,确定网络的应用目设计人员应对网络应用需求加以分析,确定网络的应用目标及其他相关指标。标及其他相关指标。2415.
19、3.2现有网络系统分析现有网络系统结构调研现有网络系统结构调研现有网络体系结构分析现有网络体系结构分析a)a)服务器的数量和位置服务器的数量和位置b)b)客户机的数量和位置客户机的数量和位置c)c)使用情况使用情况d)d)采用的协议采用的协议e)e)通信模式通信模式25a)服务器的数量和位置服务器的数量和位置服务器是网络中提供专门服务的设备,是网络中的稀服务器是网络中提供专门服务的设备,是网络中的稀缺资源,新网络应该尽量将它们包括进去。缺资源,新网络应该尽量将它们包括进去。需清楚了解服务器的数目、位置、型号、软件、提供需清楚了解服务器的数目、位置、型号、软件、提供的服务类型及其各项性能指标的服
20、务类型及其各项性能指标现有网络系统结构调研现有网络系统结构调研26b)客户机的数量和位置客户机的数量和位置客户机是用户使用网络服务的窗口,有的客户机只供客户机是用户使用网络服务的窗口,有的客户机只供单个用户使用,有的则供多个使用,另外客户机所使用的单个用户使用,有的则供多个使用,另外客户机所使用的操作系统软件等也存在差别对网络服务器的需求也不同。操作系统软件等也存在差别对网络服务器的需求也不同。网络中包含的客户机的数量及其承担的任务决定了网网络中包含的客户机的数量及其承担的任务决定了网络的负载,因此必须把这个也考虑进去。络的负载,因此必须把这个也考虑进去。现有网络系统结构调研现有网络系统结构调
21、研27c)使用情况使用情况它包括:客户机的数量、访问类型、每天的用户数、它包括:客户机的数量、访问类型、每天的用户数、每次使用的时间、每次数据传输的数量、网络拥塞的时间每次使用的时间、每次数据传输的数量、网络拥塞的时间段等;这个也将影响网络的设计方案。段等;这个也将影响网络的设计方案。现有网络系统结构调研现有网络系统结构调研28d)采用的协议采用的协议协议是网络通信的基础,原有网络可能包含多种协议,协议是网络通信的基础,原有网络可能包含多种协议,协议间存在一定的差异,这需要进行详细的调查,以便新协议间存在一定的差异,这需要进行详细的调查,以便新建网络时能够方便不同协议数据之间的转换。建网络时能
22、够方便不同协议数据之间的转换。现有网络系统结构调研现有网络系统结构调研29e)通信模式通信模式通信模式就是用户接入网络的方式,在网络设计时也通信模式就是用户接入网络的方式,在网络设计时也应该考虑到各种通信模式。应该考虑到各种通信模式。现有网络系统结构调研现有网络系统结构调研30现有网络体系结构分析现有网络体系结构分析网络体系结构是定义和描述一组用于计算机及其通信网络体系结构是定义和描述一组用于计算机及其通信设备之间互联的标准和规范的集合,遵循这组规范就可以设备之间互联的标准和规范的集合,遵循这组规范就可以实现计算机设备之间的通信。实现计算机设备之间的通信。主流体系结构标准:主流体系结构标准:国
23、际标准国际标准OSI/RMOSI/RM(开放系统互联参考模型)(开放系统互联参考模型)工业标准工业标准TCP/IPTCP/IP模型模型另外还有其他的另外还有其他的SNASNA和和DNADNA等著名的体系结构等著名的体系结构通过对现有的网络体系结构的分析,为建设新网络提通过对现有的网络体系结构的分析,为建设新网络提供参考依据,同时在设计新网络时也应该照顾到原有网络供参考依据,同时在设计新网络时也应该照顾到原有网络的体系结构,尽量发挥其优势。的体系结构,尽量发挥其优势。3115.3.3需求分析需求分析的基本任务和原则需求分析的基本任务和原则需求分析的评审需求分析的评审需求分析的内容和指标需求分析的
24、内容和指标32需求分析的基本任务和原则需求分析的基本任务和原则 1.1.问题识别:问题识别:(1)(1)功能需求功能需求(2)(2)性能需求性能需求(3)(3)环境需求环境需求(4)(4)用户需求用户需求 2.2.分析与综合:分析人员对获取的需求,进一步分析检查建立起系统的逻辑模型。分析与综合:分析人员对获取的需求,进一步分析检查建立起系统的逻辑模型。3.3.编写文档编写文档需求分析的基本任务需求分析的基本任务需求分析的原则需求分析的原则 1.1.切合用户的需求切合用户的需求 2.2.满足可扩展性、可靠性、安全线的原则满足可扩展性、可靠性、安全线的原则 3.3.保护现有的投资保护现有的投资4.
25、4.最高性价比的原则最高性价比的原则33需求分析的内容和指标需求分析的内容和指标 功能需求(待实现的功能)功能需求(待实现的功能)通信需求(期望的通信模式)通信需求(期望的通信模式)性能需求(期望的性能)性能需求(期望的性能)可靠性需求(希望的可靠性)可靠性需求(希望的可靠性)安全需求(安全性标准)安全需求(安全性标准)维护和运行需求(运行和维护费用)维护和运行需求(运行和维护费用)管理需求(管理策略)管理需求(管理策略)34需求分析的内容和指标需求分析的内容和指标功能需求(待实现的功能)功能需求(待实现的功能)目前存在多种不同功能、类型、拓扑结构的网络。且目前存在多种不同功能、类型、拓扑结构
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