第二章系统需求分析

1第二章系统需求分析一．需求分析（一）背景分析随着以信息技术为主要标志的科技进步日新月异，以数字化和网络化为主要特征的信息化浪潮正以汹涌之势席卷全球，对人类的未来产生着难以估量的深刻影响。世界信息技术的飞速发展，计算机信息网络及其应用系统在全世界的迅速推广和使用使人们在管理、获取、交流和处理信息的手段发生了巨大变化，信息化发展也为教育行业的工作带来了新的挑战和机遇。为适应我国改革开放和社会主义现代化建设的新形势提出的新要求，有待组建一个技术先进、安全可靠的信息平台。计算机网络的应用已经深入到社会生活的各个方面，校园网络的用户数量联网的计算机或服务器的数量是逐步增加的，网络技术也是日新月异，新产品新技术不断涌现。校园网建立在资金相对紧张的前提下，校园网的建设方面希望成本较底，因此尽量采用当前最新的网络技术，并且要分步实施，校园网络的建设应该是一个循序渐进的过程。这就要求选择具有良好可扩充性能的网络互联设备，这样才能充分保护现在的投资。在校园网络中，视频、音频、数据集于一身，如果保证不了高带宽、又多种视频、音频、数据流混杂在一起进行传输，就没法对流做出最高优先级和次高优先级及底优先级的分类，这样就不能保证重要业务的畅通，造成网络延迟、服务不可用。所以要想真正改变网络的效率，更有效的保证应用服务的运营，需要通过端到端的QOS，智能到边缘的方式来保证。通过智能到边缘，端到端的应用方式，可以减少对网络核心设备的消耗，这样保证了网络的有效畅通。可以对园区网应用中的，多媒体视频点播服务、数据备份服务、文献传递服务、E-mail服务、数据库服务器等服务。对不同服务流进行详细的分类，划分优先级，以及尽可能地避免发生拥塞。同时保证网络的高效运行，充分利用现有的带宽。（二）网络需求分析在园区网络中，存在多样的网络设备及系统应用环境，并且要考虑在用户迅速增长的今天，考虑到网络设备的可扩展性。保证在多样网络设备，用户不断增加的环境中，仍能保证网络畅通。所以万兆骨干网络平台就应具有良好的兼容性和可扩展性，能与当前校园网络无缝衔接，同时预留空间符合当前和以后的信息建设需要和足够的升级空间。在校园网络建设中存在多用户,多服务的现状。带来了对网络系统要求具有高效率等，以保证大数据量访问下有效的处理能力。针对需求设备要能对数据做到分布式处理，这样的分布式2处理可以节省主交换引擎的消耗。使数据在独立的板卡上就能做出对数据的识别，这样比在中央处理器识别要快的多。并在大量的数据应用，数据传输的过程中，要保证所有硬件设备都可以进行快速的转发，要具备高背板带宽（交换容量），所有端口都能保证线速转发。这种分布式处理可以极大地提高整体处理能力，保证了网络畅通，同时，也满足了用户对通讯量的需求。现在的网络环境中稳定可靠是争相谈论的话题，因现在网络中运行了众多重要应用及服务，是要保证24小时不间断的服务。就要完全能保证网络设备全天后的可用性。即使在设备出现问题时切换到备用设备的过程中，也要保证较小的延迟，以满足网络应用中的有效畅通的需要。在这样的需求中利用，冗余的管理交换引擎、冗余的电源等关键部件的冗余，支持（802.1D、802.1W）802.1S多Vlan生成树协议保证链路级的冗余和负载均衡，支持VRRP、OSPF等三层路由协议保证路由级的冗余，支持loadbalancing技术实现了应用级的冗余备份和负载均衡。全方位的完全保证了设备、网络、应用系统的可靠性。在校园网络中，对于校园网的安全保障十分重要：校园网的信息点分布很广，与一般企业网比较，校园网用户的流动性大，信息点存在随意接入使用的问题。学生及外来不明身份的用户，在校园网中找到任何一个信息点，就可以进入到校园网，可以肆意干扰和破坏校园网网络平台及应用系统的正常运行。另外校园网的网络安全，还需要考虑与外网及内网不同应用系统之间的安全访问控制。为了发生安全事件后，能够有效、快捷地处理事故，采用上网审计手段是十分有必要的。由于当前类似“冲击波、震荡波病毒”的肆虐，一个健壮的网络应该提供必要的手段，禁止特定病毒的传播以及由于病毒造成的流量拥塞。采用自顶向下、模块化的方法、参考3层模型来进行工程的设计和实施。路由技术：路由协议工作在OSI参考模型的第3层，因此它的作用主要是在通信子网间路由数据包。路由器具有在网络中传递数据时选择最佳路径的能力。除了可以完成主要的路由任务，利用访问控制列表（AccessControlList，ACL），路由器还可以用来完成以路由器为中心的流量控制和过滤功能。在本设计中，内网用户不仅通过路由器接入因特网、内网用户之间也通过3层交换机上的路由功能进行数据包交换。交换技术：传统意义上的数据交换发生在OSI模型的第2层。现代交换技术还实现了第3层交换和多层交换。高层交换技术的引入不但提高了园区网数据交换的效率，更大大增强了园区网数据交换服务质量，满足了不同类型网络应用程序的需要。现代交换网络还引入了虚拟局域网（VirtualLAN，VLAN）的概念。VLAN将广播域限制在单个VLAN内部，减小了各VLAN间主机的广播通信对其他VLAN的影响。在VLAN间需要通信的时候，可以利用VLAN间路由技术来实现。当网络管理人员需要管理的交换机数量众多时，可以使用VLAN中继协议（VlanTrunking3Protocol，VTP）简化管理，它只需在单独一台交换机上定义所有VLAN。然后通过VTP协议将VLAN定义传播到本管理域中的所有交换机上。这样，大大减轻了网络管理人员的工作负担和工作强度。为了简化交换网络设计、提高交换网络的可扩展性，在园区网内部数据交换的部署是分层进行的。园区网数据交换设备可以划分为三个层次：访问层、分布层、核心层。访问层为所有的终端用户提供一个接入点；分布层除了负责将访问层交换机进行汇集外，还为整个交换网络提供VLAN间的路由选择功能；核心层将各分布层交换机互连起来进行穿越园区网骨干的高速数据交换。在本设计中，也将采用这三层进行分开设计、配置。远程访问技术：远程访问也是园区网络必须提供的服务之一。远程访问有三种可选的服务类型：专线连接、电路交换和包交换。不同的广域网连接类型提供的服务质量不同，花费也不相同。企业用户可以根据所需带宽、本地服务可用性、花费等因素综合考虑，选择一种适合企业自身需要的广域网接入方案。）在本设计中，分别采用专线连接（到因特网）和电路交换（到校园网）两种方式实现远程访问需求。第三章技术及设备规划一．网络硬件设备选型规划（一）设备选型及设备清单1．设备选型（1）校园网设备选型对校园网建设的重要意义一个完整的校园网建设主要包括两个内容：技术方案设计；应用信息系统资源建设。技术方案设计主要包括：结构化布线与设备选择、网络技术选型等。应用信息系统资源建设主要包括：内部信息资源建设、外部信息资源建设等。这里重点说一下设备选择的重要意义。设备选择这一环节做的好的话首先可以为学校节约大笔的校园网建设费用，其次为校园网网络规模的扩大和校园网服务的扩展提供了较大空间，最后可以为综合布线节约大部分时间。（2）校园网设备的分类校园网的网络设备分为交换机，路由器，网络服务器，专业网管软件等。（3）校园网设备选型的原则校园网设备简单地把它总结为需要硬件设备和软件设备，硬件设备包括交换机，路由器，网络服务器等。软件设备包括专业网管软件.对于中小规模的网络，设备选型时应遵循以下一4些基本原则：标准化原则所选择的设备必须基于国际标准或行业标准。因为只有基于标准的产品才有可能和其他厂商的产品互连互通（需要指出的是，并非只要基于标准的产品，彼此之间才能够互连互通）。技术简单性原则对网络需求必须十分明确。对于普通用户而言，在满足需求的前提下，尽可能选择简单实用的技术和设备。否则，今后的运行管理、故障诊断等，都需要请专业人员，开销巨大，运行效果不见得好。环境适应性原则不要轻信外国某些机构的评测报告，其中不乏商业因素。而且，即使是权威机构的评测报告，也只是在特定网络环境下取得的结果，不能作为产品选型的全部依据。可管理性原则对于大型网络而言，这一点是至关重要的，他不但关系到系统的性能指标，甚至关系到系统的可用性。主要考查网管系统对所选设备的监管、配置能力，连同设备能够提供的统计信息和故障检测手段，如骨干交换机必须具备端口映像能力。这对于故障诊断，连同今后的网络规划具备特别重要的价值。容错冗余性原则除了在网络设计时要考虑冗余，骨干设备的容错冗余也是必须的。所谓容错，就是设备的某一模块出现故障时，是否会影响其他模块，乃至其他设备的正常工作；是否支持热插拔；是否支持备份设备的自动转换等。所谓冗余，就是配置的设备，是否能够安装多个相同功能的模块，在工作正常的情况下实施负载分担，当其中一个出现问题时自动转换。满足需求满足需求不是指简单地满足用户现有的需求，而应该综合考虑用户在将来的一段比较长的时间内的扩展性。大多数时候，单位投资都是分期进行的，但规划必须尽可能一步到位；不能出现一期满足需要，到了二期就不能再扩的情况，设备选型必须在最大程度上保护用户的投资。实用设备选型也不能太超前，一定要经济实用。对于模块化的网络设备，要注意模块的有效利用，同时建议要用的时候再购买模块。4、具体的设备选型服务器设备选型本网络系统使用Windows2003Server服务器软件系统平台，服务器要处理和存放大量的5数据，对运算速度的要求较高，应选性能较高的PCSERVER作为服务器，另外考虑到需要长小时不间断工作，服务器的可靠性、耐用性尤其重要，硬盘应为热插拔硬盘，关键应用考虑采用RIAD技术保证数据的可靠性，当其中一个硬盘有问题也不用停机便可更换，读写速度也要求高，应选用SCSI硬盘接口，同时采用自适应10/100/1000M网卡。综上所述，选用曙光天阔系列作为网络服务器，其性能优异，可满足网络工作组用户对文件服务，打印服务，数据库服务或WEB应用服务的要求，是高处理速度与合理价格的组合。1）课件服务器和管理及媒体服务器的选择作为课件服务器和管理及媒体服务器系统，我们不但要保证整个系统的稳定性和安全性，还要保证系统的不间断的运行。因此我们选择使用2台曙光天阔I650(R)机架式服务器分别作为课件服务器和管理及媒体服务器，并且建议学校在以后的使用过程中，保证学校保贵的课件和媒体资源的安全性，在两台曙光天阔I650(R)机架服务器之间采用曙光S1100SCSI盘阵技术作为双机热备。2）WEB服务器的选择作为WEB服务器系统，我们不但要保证整个系统得稳定性和安全性，还要保证系统的不间断的运行，而且要保持高效率的运行，使服务器能提供不间断的高速的外部访问。在此我们选用1台曙光天阔I650(R)机架式服务器作为WEB服务器。同样建议学校在以后的使用过程加持曙光S1100SCSI盘阵技术作为WEB服务器的硬盘备份，来进一步提高WEB服务器的数据的安全性。3）资源库服务器和监控服务器的选择作为资源库服务器和监控服务器来说，主要是为学校的教师和学生提供多媒体电子图书和多媒体视频素材，以及校园公共区域的监控视频录像功能，因此，必须高速、大容量的硬盘来满足这些特定的需求。因此，在此次方案中我们选择2台曙光天阔I650(R)机架式服务器，来分别作为资源服务器和监控录像服务器。注：服务器设备介绍曙光天阔I650(r)型服务器（可机架可塔式，两种配置相同）曙光天阔I650(r)型服务器是曙光精心打造的一款性能卓越,稳定可靠,配置灵活的新一代双路Xeon服务器。主频可达3.6GHz以上，系统前端总线频率为800MHz，具有处理速度快、可用性强、易管理、可伸缩等特点，处理性能大幅度提高。能运行Windows2000Server，Windows2003Server，Redhat8.0、Redhat9.0和SCOUnixware7.1.1等各种主流操作系统，是能适应多种重要任务环境的新一代IA架构服务器。曙光天阔I650(R)服务器是企业前端接入、中间件处理和中小规模数据库应用及信息发布的理想平台。主要应用在电信、金融、税务、政府、军队和学校