第1章.计算机网络规划与设计知识
设计基础
1.1网络基本元素
我从XXX网站下载一部电影，这一愿望得以实现，主要依靠一下网络元素的有机结合。
1.2 网络互联设备
作为网络规划师，我们着重关心的不是电影的质量，而是各种互联设备的质量。比如它们的优缺点、工作原理、使用场合等。这些都是网工的基础，不懂的看书P274-278 和第1章的相关内容。
1.3 网络性能
这个很重要，如果不能给客户一个直观的网络性能参数的描述，他们很难采用你的方案，所以，大多数网络改造项目的建议书上，先是用一堆量化的技术参数对你现有网络进行彻头彻尾的“批判”：你的网络啊，响应时间像蜗牛那么慢;链路利用率像失业率那么高，可靠性像党员的党性那么差… 随后就是对他所设计新方案的美妙畅想…
所以下面这些参数要熟记于心，常出于口，才能证明你不是一个白丁规划师。如果在你的规划书中没能找到一个下面的词汇，那你就等同于被捞上来的鱿鱼了，更别说要通过这次考试了。
● 响应时间、延迟
响应时间指从客户端发起一个请求开始，到客户端接收到从服务器端返回的响应结束，这个过程所耗费的时间。它是评估网络用户体验的关键值。如果点击一幅美女图片，当意淫了半天它还没有出现，这是所有男人都不能容忍的。数据传输的过程就像小溪中的流水，遇石石拦遇沟沟挡，数据经过每一个设备每一条链路都会造成延迟，如：经过网卡有网卡延迟;经过链路有链路延迟(二层交换环境下的局域网内习惯叫物理介质延迟);跨过路由器，穿行广域网叫网络延迟;各种服务器要处理得产生服务器延迟。至于轮询延迟和等待时间只在多个终端通过通信集中器的网络环境里提到，这些延迟加起来就构成了响应时间。书上把网络结构分成多个层次来讨论延迟问题，有点简单问题复杂化了。
● 利用率(CPU利用率、链路利用率)
利用率是个左右逢源的技术参数。例如，某公司把升级网络系统提上日程，让你来评估现有网络并作出规划方案。如果你发现其某些网络设备(路由器CPU等)的利用率或链路利用率徘徊在百分之一二十左右，你可以给出结论：网络结构不合理，部分网络设备和链路利用率太低，造成网络资源浪费;而如果你发现设备CPU利用率或链路利用率平均在百分之七八十左右，你就可以说：目前网络利用率太高，过于繁忙，不能及时处理突发业务。然后你就可以给出一个利用率平均在40%左右的网络新方案，特点就是：架构布局合理，网络利用率动态变化平稳，同时又有很大的扩展空间来容纳业务流量的增加。
● 网络数据传输率
传输率没啥好说，记住书上P284表中内容吧，虽然有些已经过时或压根就没有推广应用。但也请记住它们吧，技术也是需要有历史的，记得有一哥们提起网络就说：当年，俺用14.4K的猫上DOS下的外挂中文BBS,两夜等来一个回帖，热泪盈眶啊!听起来特有沧桑感，特厚重。另外，一些典型的应用对网络带宽的要求，比如数字音频(如网络电话)得1～2Mbps;压缩视频(视频会议、在线影视)得2～10Mbps;非压缩视频(如高端的视频监控系统，一般不应用于通信领域)就得：1～2Gbps。这些得有印象，如果老板让你做套视频会议系统，你非要拉条2M的ADSL来搞，那你就弱智了。(题外话：奉告职场中的朋友们一句话，能把事情办好，可以多花钱;多花钱，也要把事情办好!)
● 吞吐量
吞吐量，顾名思义，就是讲吞进去的量，和吐出来的量，是表现网络“消化能力”的参数。更具体的来说，吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。这个要和网络数据传输率或者说带宽区别一下。比如说你建了个全千兆的局域网,线路设备都支持全千兆,但受许多因素的影响,你的实际网络中节点之间或许只能达到六七百兆的吞吐量。
● 可用性、可靠性和可恢复性
这三位可就厉害了，在网络规划的网络需求目标的描述中频现。下面分别说明之。
1.可用性，指对于用户来说网络可用时间对于总时间的百分比。单个设备单条链路要达到100%的可用性不太可能，是个东西，都得给它个停下来喘口气的功夫啊。但采用“单点无故障设计”，就能达到100%的可用性。使用多个设备或多条链路冗余(不是多余)，有人歇时有人忙，都干活时一起扛。它们绝对不会出现“三个和尚没水吃” 的踢皮球状况，既能实现网络的高可用性又能实现负载均衡。虽然昂贵复杂了的点，但在关键的地方还是要采用的。
2.可靠性，是指网络设备持续执行预订功能的可能性。通俗的讲就是：网络可以多长时间的正常工作而没有故障中断。它也表征了网络发生故障的频率。它用平均无故障时间(MTTF)来表示。可靠性和可用性虾米关系呢?举个极端的例子：你设计的网络，一天内每3个小时就因故障停5秒，一天24小时，你共停了40秒。用可用性来衡量，(24h-40s)/24h=99.95%，可用性还不错，但要用可靠性来衡量，平均无故障时间MTTF=3h，只能用超烂来形容你的网络。当然，在实际的网络中，要是有故障，一般不会只停下3S的。这样的话，可用性就会因为可靠性差而降下来了。反之，可用性高了，说明故障少，可靠性高。所以我认为书上说“可用性可用来度量可靠性，可用性越高，可靠性越好”虽然不科学但也能理解。靠，差点成绕口令了。
3.可恢复性，指网络从故障中恢复正常的难易程度和时间。用平均修复时间(MTTR)来表示。为了达到高的可恢复性,你在设计时要尽量购买标准的知名的网络设备，要有清晰的网络配图，网络完工后要做好管理人员的培训工作，给他们建议良好的管理制度等。
● 冗余度、适应性和可伸缩性
1.冗余度，上面已经提到，一般有冗余线路、冗余设备，冗余模块(其实，他也是设备冗余的一种，只不过不是完整的设备而已，比如服务器上的冗余电源，做热备份的镜像磁盘等)。
2.适应性，其实就是功能多样性的表述罢了。客户来你公司，带个笔记本要上网，要用无线有无线，不能无线咱有有线，没有电脑也没关系，把你手机拿出来，蓝牙、红外随便选。适应不同需求应用的能力多强悍啊!
3.可伸缩性，课本上描述是指网络随着用户需求的增长而扩充的能力，我认为它只说出了“可伸”的一面，也叫可扩展性。其实，网络还应该有“可缩”的一面。比如公司裁员了(这个忌口，规划方案上不可乱写)或部门调整了等，这时网络能在多大程度上不影响整体性能的情况下进行收缩，以节省周期性的成本开支。能缩能伸才叫可伸缩性。
● 效率与费用
1.网络效率，是指用户传输数据流量和网络线路带宽之间的比例。我公司有一家供应商来送货，不论送多送少，哪怕就是送一张单据，都是开着一辆大货来。这就是没效率的表现。评估一个网络是否有效率，你要根据他们的业务量和采用的技术标准来衡量。如果额外的网络开销占据流量的比例太高那就是效率低下的网络。比如对一个小企业的网络，你就没必要牛哄哄的在人家路由器上配置OSPF了。
费用，这个很关键，你不能像《奋斗》中陆涛那样无限超支的搞房产设计，他有个愿投入的富爹，咱们不行，公司搞规划项目都是有个预算的。你只能根据老板给的预算费用，合理分摊一次性投入和以后的周期性投入的比例，然后来做方案，万不可犯了技术人员的通病：完美主义。
1.4网络设计文档
纵观各大项目管理论坛、网络工程社区。其中只要是“XXX标书样本”、“XXX规划模板”的资料，下载量都相当惊人。没办法，都是些没经验的娃。连市长的论文都能抄袭，咱们这一个小小的考试不借鉴点别人的东西，就显得有点太矜持了。不过，关键还得要理解文档的作用，文档编制质量，文档的管理和维护方面的重点。起码抄袭咱们也能抄的像点。可不能学“驴霸”那样，抄人家的连人家“地址门牌”都给抄上去。接下来进入开发过程的时候，我将试图系统的汇总一下各个阶段需要的文档资料。
