2020/9/9
25
根据流量层级划分区域的例子
Ta Tb
区
区
域
域
边
边 界
3.35Mbps 99.95% 40ms
界
Td
Tb
Td
区 Ta 域
边 界
450Kbps 2.23Mbps
99.9%
Tc 99.95% 40ms
Ta : 2.55Mbps
Tc
99.95% 80ms
Td
Tc :530kbps 99.9% 40ms
2
确定网络设计目标
• 常见的网络设计目标包括：
– 网络部署和运营成本，包括租用电路和服务的成本； – 安全，包括将整个网络的安全最大化，将安全映射到
特定组的需求安全模型； – 一个或者多个网络性能特征； – 网络的易用性和可管理性； – 对新的、不断变化的用户、应用和设备的适应性； – 网络的可支持性。
22
按地理布局进行网络分段 （例子）
北京
区域 边界
城市局域网/ 城域网
沈阳
城市局域网/ 城域网
广域网
上海
城市局域网/ 城域网
2020/9/9
城市局域网/ 城域网
广州
区域 边界
23
在校园级别 网络分段（例子）
局域网
中心校园局域网
40
45
服务器 区域边界 51 67
北校园局域网
服务器 摄像机
14 60
2020/9/9
17
一些技术的吞吐量计值
技术 以太网
令牌网
T3 OC-3c OC-48 HiPPI
帧中继 ADSL 2020/9/9
最大容量 10 Mbps 100 Mbps 1 Gbps 4 Mbps 16 Mbps 100 Mbps 45 Mbps 155 Mbps 2.5 Gbps 800 Mbps 1.6 Gbps 6.4 Gbps 45 Mbps 高至1.5 Mbps, 取决于服务级别
输出 输入
28
应用到所考察区域的黑箱
Ta : 2.55Mbps Tb: 2.15Mbps
Tc: 530kb/s
Td: 1.17Mb/s
99.95% 80ms
99.95% 80ms
99.9% 40ms
99.9%
区域
区域
边界
Ta
输入
边界 3.35Mb/s
பைடு நூலகம்Tb
黑盒 输入
99.95% 40ms
Td Td
Ta
2020/9/9
32
技术选择
• 技术选择过程种需要一个潜在厂商的列表
– 因为技术选择最终要进化为对产品的选择， – 以独立于厂商而开始的技术选择最终将需要集
成各厂商的技术组建所设计的网络。
2020/9/9
33
快速以太网 100 Mbps 令牌网
F4 (LAN)
12.5万美元
ATM OC-3c 快速以太网 100 Mbps 令牌网
2020/9/9
20
内容提要
• （1）确定网络设计目标； • （2）开发技术评估标准；
– 广播和非广播多路访问方法 – 技术功能和特性 – 性能升级路径
• （3）技术评估原则和约束；
2020/9/9
Tb: 2.15Mbps
Td : 1.17Mbps
99.95% 80ms
99.9%
26
根据网络的功能和特性对网络 进行分段的例子
普通区域
普通区域
普通区域
专用区域
核心区域 广域网
专用区域
核心区域
NAP
核心区域 核心区域
专用区域
2020/9/9
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黑箱方法
输入 输出
2020/9/9
黑箱
1M 技术A
500K
技术B PC 网络
技术C
2020/9/9
性能（容量）
600 500 400 300
7
内容提要
• （1）确定网络设计目标； • （2）开发技术评估标准；
– 广播和非广播多路访问方法 – 技术功能和特性 – 性能升级路径 • （3）技术评估原则和约束；
– 技术评估原则 – 技术评估约束
最大吞吐量 3–9 Mbps 80–95 Mbps 700–980 Mbps 4 Mbps 16 Mbps 80–100 Mbps 34 Mbps 120–135 Mbps 2.1–2.35 Gbps 350–750 Mbps 0.5–1.4 Gbps 1.8–6 Gbps 45 Mbps 高至1.5 Mbps, 取决于服务级别
界 Tb
99.9% 40ms
区 域 边 界
输出
450kb/s
输入
99.9%
Tc
Td: 1.17Mb/s 99.9%
输入
输出
输出 代替了北校区 的黑盒
代替了南校区
2020/9/9
的黑盒
30
技术选择
• 应用一下信息进行技术选择：
– 不同的用户、应用、设备、网络和其他需求 信息；
– 网络位置地图；包含容量及服务需求的流描 述；设计目标；技术评估标准和指导原则等。
18
技术评估约束
• 在选择候选技术时存在潜在的约束主要有：
– 候选技术的费用、已存在的网络以及候选技术 的易用性。
2020/9/9
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划分了优先级的通信流和候选
技术
复合流
成本（预算）
候选技术
BB1 (LAN) F2 (WAN)
F3 (LAN)
80万美元 25万美元
20万美元
千兆位以太网 ATM T3 帧中继T3
输出
区域 输入
输出 2.23Mb/s 99.95% 40ms
Td
中央
边界
输出
校区
Tc
北校区
2020/9/9
南校区
29
应用到不在考察范围内的区 域的黑箱
代替了中央 校区的黑盒
Ta: 2.55Mb/s
Tb: 2.15Mb/s
Tc: 530kb/s
99.95% 80ms
输 入
99.95% 80ms 区
域 边
• （4）技术选择过程；
– 网络分段 – 黑箱方法 – 技术选择
2020/9/9
8
开发技术评估标准
为满足：“性能最大化” 、“适应性” 、 “可支持性” 、“网络的互连通性、 可管理性和安全性” 如何进行技术评估那？
2020/9/9
9
广播和非广播多路访问技 术的两个重要特性
• 1、内在的广播支持 • 2、连接支持
1.主机请求对服务器 资源的访问
2.状态信息用来建立连接、 确定提供给主机的服务
2020/9/9
3.连接被建立起来，通信流 量沿着连接进行传输
连接建立的例子
网络
10
技术功能和特性
客户
2020/9/9
服务器 从服务器到客户
的大的应答
不对称流量
从客户 到服务器 的小的请求 客户
11
性能升级路径
• 性能升级主要针对容量方面，但有时也 包括RMA和延迟。
– 技术评估原则 – 技术评估约束
• （4）技术选择过程； – 网络分段 – 黑箱方法 – 技术选择
2020/9/9
21
网络分段
• 网络设计中面临的问题之一就是网络 通常太大，不易于将整个设计的详细信 息应用于设计中。
• 一种有效的解决方案是将大的网络分 段，划分为多个可工作大小的区域。
2020/9/9
22
存储服务器 14
南校园局域网
2 存储服务器 计算
88
服务器
74
2020/9/9
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根据用户的数量或者用户集中 度对网络进行分段
区域边界
用户组B 5200位用户
区域 边界
用户组B 5200位用户
用户组C 150位用 户
用户组D 2100位 用户
用户F 200 位用户
用户组E
区域
1600位用户 边界
– 广播和非广播多路访问方法 – 技术功能和特性 – 性能升级路径
• （3）技术评估原则和约束； – 技术评估原则 – 技术评估约束
• （4）技术选择过程；
– 网络分段 – 黑箱方法 – 技术选择
2020/9/9
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技术评估原则
• 指导原则1： • 如果可预测的或者有保证的需求列在
了流描述中，则网络设计所选择的技术 或者技术的组合、技术所支持协议或者 机制等必须对这些服务需求提供支持。
• 从两方面来考虑性能升级：
– 用于容量规划中针对“尽力而为”流量的升 级路径；
– 用于服务规划中可预测或有保证流的性能升 级路径。
2020/9/9
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一些选定技术的容量范围
容量（Gbps) 10 1
0.1 0.01
2020/9/9
Ehternet
ATM/PoS
HiPPI
13
内容提要
• （1）确定网络设计目标； • （2）开发技术评估标准；
先级排序。
2020/9/9
4
技术和成本间权衡的例子
维护成本
部署成本
技术D
技术A
技术B
技术C
可以按需调 节的成本阀值
成本
2020/9/9
性能（容量）
5
构建一个局域工作组网络
实例
• 1000万元的预算用于购买PC机和网络
– 每台PC机约需10000元，网络中要求300— 600台新的PC机，网络中新的PC机数量不 得少于300台。
– 这些PC机将按每组30—60台分成工作组， 其容量性能需求估计为80 Mbps，工作组中 任意两台PC机之间的延迟应小于100 ms。