网络设计过程

流程周期和循环周期不能很好地描述所有网络开发项目，同一个项目可能从一个周期跳到另一个。例如，流程周期模型比较适于描述一个新网络的设计和实施过程，但循环周期模型可以更好地描述将来的更新和维护。

网络开发过程描述了开发一个网络时必须完成的基本任务。但是每个项目都有它自身的独特需求，需要略做修改以完成不同的任务。通过分成多个阶段，大项目被拆分成多个易理解、易处理的部分。如果把一个项目看成是一个任务表，阶段就是这类简单的任务。换而言之，每个阶段都包括将项目推动到下一个阶段必须做的工作。通常一个网络开发项目的生命周期由以下几个阶段组成，如图1.3所示。

▶ 网络系统需求分析；

▶ 网络性能分析；

▶ 网络逻辑设计（又称概念设计）；

▶ 网络物理设计（又称最终设计）；

▶ 网络安装和维护。

这个过程既可应用于流程周期，也可应用于循环周期。换言之，这个过程只是定义了生命周期的各个阶段。到底是在完成了一个环节之后再开始下一个环节（即流程周期），还是循环地做几个轮回（即循环周期），这将根据用户单位的实际情况具体确定。

另外，为了达到建成实用网络的最终目标，开发人员还必须整理出一些相关的材料，例如需求分析评估报告、设计文档等。每个阶段都形成文档输出，并作为下一阶段的输入。当然并不是每个项目都需要这些阶段及其输出。小项目可以越过一些环节，或将它们综合起来。一旦理解了为什么会有这些环节、任务和输出，就可以考虑哪些文档材料是项目所必需的。

网络系统需求分析

任何网络都不可能是一个可以进行各种各样工作的“万能网”，因此，必须针对每一个具体的网络，依据使用要求、实现成本、未来发展、总预算投资等因素仔细地反复推敲，尤其是分析网络系统要完成的所有功能。

需求分析是开发过程中关键阶段，因为需求提供了网络设计应达到的目标。但是，尽管收集需求信息对网络设计来说是最基本的，却因为要从多方面搜集和整理信息太难而常被忽略。

收集需求信息意味着要与用户、经理及其他网络管理员交谈，然后归纳和解释谈话结果。通常，不同的用户会有不同的网络需求，一个组织的各个方面也会有它自己的需求。一般来说，有如下几个方面的需求信息值得关注：

▶ 用户业务需求；

▶ 应用需求；

▶ 计算平台需求；

▶ 网络系统需求。

图1.4示出了这些需求的层次性，在每层提供相应的服务和需求。

搜集需求的过程有一系列步骤。首先，从上层管理者或业主开始收集用户业务信息。接着搜集用户群体的需求，搜集支持用户及其应用及计算平台需求。网络自身是最后考虑的对象，开始收集需求时不需要考虑网络和网络技术。收集需求信息是很耗时的工作，而且不能立即提供一个结果。但是，需求分析有助于设计者更好地理解网络应该具有的性能。

在需求分析阶段应该尽量明确地定义用户的需求。详细的需求描述会使得最终的网络更有可能满足用户业务要求。明确的需求描述帮助防止“蠕动需求”，即需求渐渐增加以至不可辨认的过程。收集需求时还必须同时考虑机构的现状和将来的发展需要。好的需求收集技术不仅会帮助个人的工作，同时还会提高整个机构的工作效率，为它们在市场竞争中提供有力工具。

在需求分析后，要规范地把需求记录在一份需求说明书中。在形成需求说明书后，管理者与网络设计者应该正式达成共识。

网络性能分析

网络性能分析是指根据对网络系统的响应时间、事物、处理的实时性进行评估，确定系统需要的存储量及备用的存储量。具体地说，就是根据网络的工作站权限、容错程度、网络安全性方面的要求等，确定采取何种措施及方案。网络性能分析包括两种情况：一是已有网络系统的升级或改善，须先分析现有网络的体系结构及其性能。这种网络分析是需求收集阶段的补充，需求告诉将要干什么，分析告诉现在处于什么状态。二是建设新网络，新网络设计的效率依赖于现有基础计算设备是否能支持新的需求。现有网络设备及其支持系统对新的开发可能很有用，也可能是一种负担。在设计过程开始之前撰写需求说明书时，还应分析与现有网络和新网络相关的其他资源。

质量（如用户对存储量和通信流量的评价）和数量（如测到的流量大小和来自网络管理者的统计数据）方面的信息都应该被收集。

流量测量和收集统计数据的过程通常被称为基线测量，它给网络性能提供了一个“快照”。随着时间的推移，网络管理人员可将后来得到的测量结果与此基线进行对比，看看网络是否仍能满足要求。当用户报告了性能问题而且在完成了一个解决方案之后，进行基线测量也是很重要的。通过比较两组性能测量的结果，可以很容易了解这个解决方案是否有效。

在这个阶段，要编制出一份正式的流量说明文档，作为网络分析的结果，提供给逻辑设计阶段使用。网络分析阶段一般应提供如下输出：

▶ 现有网络的逻辑拓扑结构图；

▶ 反映网络容量的每个应用、网段及网络整体所需的通信容量和模式；

▶ 详细的统计数据、基本的测量值和所有其他直接反映现有网络性能的测量值；

▶ Internet接口和广域网提供的服务质量报告；

▶ 限制因素清单，如必须使用现有线缆和设备等。

网络逻辑设计

网络逻辑设计阶段将描述满足用户需求的网络行为和性能，详细说明数据如何在网络上传输，但并不涉及网络元素的物理位置。

设计者利用需求分析和现有网络分析的结果来设计逻辑网络结构。如果现有软、硬件不能满足新网络的需要就必须将它们升级。如果现有系统能继续使用，新设计可以将它们集成进来。

在进行逻辑网络设计时，应该确定满足用户需求的服务、网络设备、网络结构和寻址。在该阶段应该得到一份逻辑网络设计文档，主要包括以下内容：

▶ 逻辑网络图；

▶ 寻址策略；

▶ 安全措施；

▶ 具体的软件、硬件、广域网连接设备和基本的服务；

▶ 招聘和培训新网络员工的具体说明；

▶ 对软件、硬件、服务、员工和培训费用的初步预算。

网络物理设计

网络物理设计阶段体现如何实现逻辑设计。在这个阶段，设计者确定具体的软件、硬件、连接设备、服务和布线。

网络物理设计阶段的输出用以指导如何购买和安装设备，所以物理设计文档必须尽可能详细、清晰，一般包括如下内容：

▶ 物理网络图和综合布线系统方案；

▶ 设备和部件的详细清单；

▶ 软件、硬件和安装费用的估计；

▶ 安装日程表，它详细说明实际和服务中断的时间和期限；

▶ 安装后的测试计划；

▶ 用户培训计划。

安装和维护

前4个阶段的细致工作将使安装很顺利。如果网络开发者在前面的各阶段严格遵守规范，真正付出了努力，可以避免出现常见的安装问题。安装阶段应该给出：

▶ 最后修改过的更新网络图（逻辑网络图和物理网络图）；

▶ 做了清晰标记的线缆、连接器和网络设备；

▶ 所有可以为以后的维护和纠错带来方便的记录和文档，包括测试结果和新的流量记录。

所有软、硬件在安装开始之前必须到位并进行测试。在网络投入运营之前，所有所需的资源都应该妥善安排。如果在开始安装前，某个至关重要的子系统没能就位，部分或者整个系统可能就要重新设计。尽管这令人头痛，但是如果等到部分现有网络已经拆除了才去修补，那会更麻烦。

这个过程的目的是回答问题、做出决策和在安装阶段开始之前发现问题。但是事无完事，再好的方案也会有些不足，设计者应该参加网络的安装工作。

网络安装好以后，工作任务就转到了收集用户反馈意见和监控网络。每当有新的需求出现时，网络生命周期就会重复。