项目1 实验室网络组建

主要内容

【项目导入】
Leader职业学院老校区教学楼需要建设一计算机应用实验室，具体要求如下：
（1）该实验室内有计算机40台，服务器1台，教师用计算机1台，平均每天有三个班学生在此上课，用的操作系统有Windows XP、Windows 7、Linux、Windows Server 2008等，有时需要多个系统同时运行。
（2）教师需要将上课或实验用的课件、实验指导书等文档存放在服务器上，学生共享服务器资源下载所需资料。
（3）教师上课需要用电子教室软件为学生进行屏幕广播、分发作业、控制学生操作计算机等。
（4）该实验室还要承担学生第二课堂任务，允许学生通过学校校园网上网。
（5）考虑到有些学生喜欢自带笔记本电脑，需要增加无线网络连接。

【项目分析】

1．用户调查与需求分析
     通过对用户的广泛调查，了解用户的实际需求，并根据用户的需求信息，估算出用户所需要的流量和网络设备等参数，得出网络需求分析报告。
2．网络系统设计
     根据网络需求分析报告和条件限制，对网络的结构方案给出明确的描述和说明。
网络系统设计分为逻辑网络设计和物理网络设计。逻辑网络设计包括拓扑结构设计、局域网设计、VLAN划分和IP地址规划、网络冗余设计、广域网设计、接入Internet，以及网络管理与安全设计等。物理网络设计是将逻辑网络设计应用到实际的物理空间，主要任务有：结构化布线系统、网络机房系统和供电系统的设计等。
3．工程组织与实施

网络规划设计方案通过评审后，即可进入工程的组织与实施阶段，其任务是：
（1）按照网络设计方案制定实施计划。该计划要明确工程的工期、分工、施工方式、资金使用、竣工验收等内容。实施计划要以规范的形式存档，称为实施方案。
（2）设备及系统选型与采购，根据网络设计方案，选择性价比高的设备，并通过公开招标等方式和供应商签订供货合同，确定安装计划。
（3）到用户单位进行网络系统的安装与调试，主要包括结构化综合布线、设备安装、系统安装、单机测试、互连调试等，在设备的安装调试过程中可同时开展用户的培训。
提示：工程实施过程中，当出现不合理的设计时，可以再回到网络规划与设计阶段修改设计方案。

【学习目标】

• 熟悉网络工程项目的建设流程、工作内容

• 能够根据网络工程建设项目，进行用户调查与需求分析，编写需求分析文档

• 能够根据网络需求分析报告，进行网络规划设计，编写网络设计方案

• 能够根据需求分析报告、网络设计方案，制定网络工程实施方案并组织施工

• 熟悉工程项目的招标与投标、招标文件及投标书的编写

1.1 工作任务一 实验室网络需求分析

【任务分析】
     需求分析是网络设计的基础，是网络工程项目实施的第一个环节，对网络设计、经费预算有着直接影响，也决定着网络工程建设的成功与否。
通常，需求分析包括以下部分：
（1）分析商业目标与商业约束。
（2）分析技术目标与技术约束。
（3）分析现有网络的特征。
（4）刻画未来网络通信需求特征。

【任务要求】

1.1.1用户调查

   需求分析需要与用户沟通，对用户方的需求进行充分调研，并将用户模糊的想法明确化和具体化。
用户调查是网络需求分析阶段的首要工作，全面了解用户建网需求，是整个网络工程项目中的难点，因此，用户调查的网络工程人员要具备丰富的用户调查经验，全面掌握相应网络工程项目的细节，还要具有深入的数据、成本分析能力，否则会使得收集到的数据不完整或不准确，得出的成本/效益也就不适用于网络系统设计方案。
   对网络工程项目的用户调查与需求分析，通常从业务、用户、应用、网络、计算机平台等各方面进行。
用户调查主要围绕调查方式和调查内容两个核心问题进行。

1．用户调查方式
（1）实地考察：该方法是工程设计人员获得第一手资料最直接的方法，也是必需的步骤。可以通过与用户单位负责人和最终用户直接交流获取。
（2）用户访谈：该方法要求工程设计人员与用户单位负责人通过面谈、电话交谈、电子邮件等通讯方式以一问一答的形式获得需求信息。最好是先由对方给出一份初步的意见书，然后再针对意见书中的条款，双方进行磋商。
（3）问卷调查：该方法是工程设计人员事先提供一规定格式的调查表格，面向用户数量较多的单位，向具体应用部门的负责人以及最终用户进行网络应用需求调查，获取对将要建设的网络应用需求信息。问卷调查的方式可采用无记名问卷调查和记名问卷调查两种形式进行。
（4）向同行咨询：项目小组要讨论分析用户的需求，必要时可召开部门或公司会议。另外还可以将获得的需求分析中不涉及到商业机密的部分发布到专门讨论网络相关技术的论坛或新闻组中，请同行提供相关的意见和建议。
（5）经验积累：要学会分析优秀的网络工程建设方案和劣质的同类方案，吸取优点，避免缺点。
2．用户调查内容
（1）业务与组织机构调查
与用户方的相关主管人员、相关应用的部门人员进行交流，主要获取下列信息：主要相关人员信息（如决策者信息）、网络工程的关键点信息（如开工和完工时间等）、投资规模信息（如预算限制等）、性能要求、预测增长率情况、业务活动情况、安全性要求、电子商务的需求情况、与Internet的连接方式、远程访问需求等。与业务与组织机构的调查是各类调查中最关键的，也是必需的。
（2）用户调查
用户关注的是“信息能否传输？信息的传输是否有效、可靠？网络的扩展性好不好？网络的建设成本等问题”。用户的感觉往往是主观的、不精确的，但它却是需要精确了解的重要信息。在收集用户信息时，要鼓励用户量化需求。如：网络故障能否接受？若能接受，可以接受到什么程度？何时接受？响应时间多长叫太长？
用户调查结束，列出用户需求表。

用户需求表

                                       应用调查

   不同行业有不同的应用要求，应用调查就是要搞清楚用户方建设网络的真正目的，现在和将来需要使用什么应用系统，如网络教学、视频点播、课件资源下载、网上答疑、作业提交等。只有了解了用户方的应用类型、数据量大小、数据源的重要程度、网络应用的安全及可靠性等，才能设计出适合用户实际需求的网络工程方案。应用调查多采用会议或走访的形式，请用户方的代表发表意见并填写网络应用调查表。
                                   网络应用调查表

                                                               计算机平台调查

计算机平台需求所涉及的范围有：可靠性、有效性、安全性、响应速度、CPU、内存、硬盘容量、操作系统等。对于计算机平台，需要考虑未来2～3年的应用需求，如硬件性能不能满足将来的应用，到时就不得不采购新设备升级或替换，增加了客户的成本。一般可以采用问卷调查形式获取计算机平台需求信息，调查结果填写在如图所示的计算机平台调查表中。

            计算机平台调查表

                                                                    综合布线调查

综合布线调查的目的是为了了解用户方建筑群的地理位置与几何中心、建筑群楼内的布线环境与几何中心，以便于确定网络的物理拓扑结构、综合布线系统预算。
调查的内容主要有：用户方信息点的数量和位置（如表1-4所示），布线要求（如布线走向要求、线路带宽、线路冗余等）。

               信息点调查表

  在全面了解了用户需求后，接下来要根据所掌握的用户需求信息进行需求分析，为后面的网络设计提供技术基础。

1.1.2网络需求分析

1．网络需求分析类型
（1）应用背景需求
（2）业务需求
（3）管理需求
（4）安全需求
（5）通信量需求
（6）网络可扩展性需求
（7）网络环境需求
2．需求信息归纳整理
（1）用规范的语言描述需求信息
（2）对需求信息列表

用户应用需求表

3．需求分析文档的编写

应包括以下几个部分：
（1）项目综述
简单介绍网络建设项目。用户建设项目的目的就是为了实现现代化管理、现代化教学、现代化信息服务等。用户建设网络的目标是搭建现代化管理平台、现代化教学平台、现代化信息服务平台等。
（2）需求数据总结
主要包括：楼宇分布、楼宇结构和信息点分布，用户设备类型，应用系统建设，网络管理，网络安全，费用预算等数据信息。（见下图）
                                                      需求数据总结表

1.1.3可行性分析

1．分析商业约束
可分为以下>>>>>
>（1）技术与产品的约束
>（2）预算约束
>（3）时间约束
> （4）商业目标及约束检查表

典型网络设计的商业目标及约束检查表

2. 分析技术目标与技术约束

（1）影响网络性能的主要因素

 距离；
 时效；
 拥塞；
 服务类型；
 可行性；
 信息冗余等。

（2）网络性能参数
 时延；
 吞吐量；
 丢包率；
 时延抖动；
 带宽；
 响应时间；
 利用率等。
（3）可用性
可用性是指网络可供用户使用的时间，通常用每年、每月、每周、每天、每小时的网络运行时间与所对应时间段的全部时间之比来表示，是一个运行时间百分比。
一般而言，可用性与网络运行时间的长短有关，还与网络的冗余度有关，因为冗余是提高网络可用性的一种手段。
（4）可扩展性
可扩展性是指网络技术或设备随着用户需求的增长而扩充的能力。主要包括：信息点的增加、网络规模增大、服务器数量变化等。
（5）安全性
网络安全性设计的第一步是进行网络威胁分析和需求开发，从中获取安全性目标，权衡应该采用何种安全技术措施。
安全性的实现可能会增加使用和运行网络的成本，严格的安全策略还会影响到网络效率，为了保证用户数据信息资源的安全性，不得不牺牲许多用户的便利。

（6）可管理性

对于管理目标不明确的用户，可以使用ISO（国际化标准组织）定义的5个网络管理功能来说明。
 性能管理：分析通信和应用的行为，以优化网络，满足服务等级协定和确定扩展规划。
 配置管理：用来定义、初始化、辨别和监控网络中的被管对象，改变被管对象的操作特性，报告被管对象状态的变化。
 故障管理：检测、隔离和排除网络中的故障，向最终用户和管理员报告问题，跟踪与问题相关的事件。
 安全管理：监控和测试网络安全性和保护策略，维护并分发口令和其他认证和授权信息，管理加密密钥，审计与安全性策略相关的事项。
 计费管理：记录用户使用网络资源的情况并核收费用，同时也统计网络的利用率。

（7）适应性
适应性是指随着网络新技术和新应用需求的出现，用户改变网络应用要求时网络的应变能力。一个优秀的网络是能够适应网络新技术和新变化的。例如能适应不断变化的通信模式和QoS（服务质量）的要求；所选的局域网或广域网技术能适应随时加入新用户使用的要求等。
（8）可购买性
可购买性也称为成本效用，通常成本包括一次性购买设备成本和再发生的网络运行成本。
可购买性的一个基本目标就是在给定的财务成本情况下，使通信量最大。在小型网络中，低成本通常是一个最基本目标，低成本比可用性和性能更重要；在大中型企业网中，可用性要比低成本重要得多。

3．确定网络规模

网络规模一般分为以下4种：
 工作组或小型局域网；
 部门局域网；
 骨干网络；
 企业级网络。
确定网络规模主要涉及以下几个方面的内容：
 有多少网络用户；
 网络及终端设备的数量；
 哪些部门需要上网；
 哪些资源需要上网；
 采用什么档次的设备等。

4．分析网络拓扑结构

拓扑结构分析需要明确以下指标：
 网络接入点（访问网络的入口）数量及分布位置；
 网络连接的转接点分布位置；
 网络设备间的位置；
 网络中各种连接的距离参数；
 其他结构化综合布线系统中的基本指标等。

【任务拓展】

1．网络工程项目的组织
要保证网络工程的质量、工期和效益，必须要有一定的机构来负责组织、协调、实施和管理。
网络工程的组织方式大体有两种：一种是由用户单位（甲方）统一组织，指定主管领导和具体负责人，成立相应的工程管理机构，自上而下的开展工程的实施，强调甲方的管理权。另一种是由公司承建的具体工程，一般采用项目经理制，由项目经理招聘人员，制定方案，系统集成，从头至尾负责工程的组织实施。
由于计算机网络工程的用户需求、应用环境、技术条件等因素各不相同，因此，其组织机构也不尽相同。为了便于了解网络工程各参与角色的职责及要求，下面以一种通用的组织形式，由工程甲方、工程乙方和工程监理方组成的三方结构，来了解其各自的职责和要求。三方的基本关系。(下图)

（3）工程监理方

所谓网络工程监理，是指在网络建设过程中，给用户提供建设前期咨询、网络方案论证、系统集成商的确定、网络质量控制等一系列的服务，帮助用户建设一个性价比最优的网络系统。工程监理方的人员组织包括总监理工程师、监理工程师、监理人员等。
网络工程监理的主要工作内容包括：
帮助用户做好需求分析
帮助用户选择系统集成商
帮助用户控制工程进度
严把工程质量关

保修阶段：该阶段主要解决出现的质量问题。要进行如下工作：

 定期走访用户，检查网络系统运行状况。
 出现质量问题，确定责任方，敦促解决。
 保修期结束，与用户商谈监理结束事宜。
 提交监理业务手册。
 签署监理终止合同。

【任务归纳】

通过本工作任务，主要掌握网络工程项目的用户调查方式、调查内容，对获取的用户需求信息进行归纳整理，编写需求分析报告。
通过任务扩展，了解网络工程项目的组织结构及各参与角色的职责。