计算机网络设计第2版-易建勋-第05章 网络性能设计[增强版]

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1、第5章网络性能设计5.1网络带宽分析与设计5.2网络流量分析与设计【重点】5.3服务质量分析与设计5.4负载均衡技术与设计【重点】主讲：易建勋15.1网络带宽分析与设计主讲：易建勋25.1网络带宽分析与设计5.1.1带宽不稳定性分析网络性能要求在用户需求分析时确定在频带网中，带宽指频率上、下边界之差，以Hz为单位。在基带网中，带宽用来衡量数据的传输速率。ITU-T规定：数据传输速率低于1.5Mbit/s（T1）的网络为窄带网；数据传输速率在1.5Mbit/s以上的网络为宽带网。调查数据显示：日本宽带上网速度

2、平均速度为93.7Mbit/s，平均月费为34.21美元；美国宽带上网平均速度为8.9Mbit/s，平均月费为53.06美元。主讲：易建勋35.1网络带宽分析与设计视频是网络带宽的主要占用者。带宽与网络设备、网络线路、网络类型、应用环境等因素有关。以太网带宽不稳定性分析全部网络设备做非阻塞式设计投资相当大。光纤线路对带宽影响不大。双绞线线路质量的好坏，对网络带宽影响很大。信号传输过程中，要扣除大约10%的系统开销。以太网负载超过50%时，容易发生广播风暴。线路环境温度过高、信息插座或接头氧化、环境电磁干扰过

3、大等，都会造成网络带宽下降。主讲：易建勋45.1网络带宽分析与设计5.1.2网络用户业务模型用户网络业务最低带宽需求不同的用户业务，需要不同的网络带宽。局域网用户要求较高的带宽，而且网络上行链路和下行链路的带宽相差不多。在因特网中，下行速率与上行速率不一致，用户对下行速率要求较多。主讲：易建勋55.1网络带宽分析与设计[P102表5-1]端到端网络业务最低带宽要求业务类型最低下行带宽最低上行带宽业务说明网页浏览32kbit/s10kbit/s每个页面收发邮件128kbit/s128kbit/s依用户与邮件服

4、务器带宽而定网上聊天64kbit/s32kbit/s文字聊天网上购物64～128kbit/s32kbit/s交互式应用网络游戏64～256kbit/s64kbit/s因特网游戏，依用户与游戏服务器带宽而定IP电话128kbit/s32kbit/sH.323纯语音IP电话，采用G.723编码视频监控256～512kbit/s256～512kbit/s分布式多媒体监控业务，如交通监控系统等视频点播1512kbit/s64kbit/sMPEG-1（VCD）分配型多媒体视频业务IPTV2～8Mbit/s512kbi

5、t/s～1Mbit/s网络电视业务HDTV2～20Mbit/s512kbit/s～1Mbit/s1024×768分辨率以上的高清电视业务主讲：易建勋65.1网络带宽分析与设计网络带宽低于256kbit/s时，很难满足用户对网络服务的需求。基本设计思想：根据带宽占用大的业务来选择链路带宽，并根据业务使用频度考虑对带宽的复用。用户使用因特网的时间规律1～7点用户最少上网；早上8点开始上网人数逐渐增加；上午10点达到一天当中的第一个高峰；下午14、15点达到一天中的第二个高峰；晚上20、21点时达到一天中的顶峰。

6、主讲：易建勋75.1网络带宽分析与设计[P103图5-1]用户使用因特网的时间规律主讲：易建勋85.1网络带宽分析与设计调查显示：用户平均每周上网4天，计13.4小时；平均每天使用3.35小时（200分钟）左右；用户平均每天收发的电子邮件为2.5封。获取信息占46%；休闲娱乐占32%；学习占8%。主讲：易建勋95.1网络带宽分析与设计5.1.3网络带宽设计案例阻塞式与非阻塞式设计上层（如汇聚层）链路带宽大于或等于下层（如接入层）链路带宽的总和，称为非阻塞式设计；上层链路带宽低于下层链路带宽的总和，称为阻塞式

7、设计。非阻塞式带宽设计的网络汇聚节点负载轻，网络扩展性好，但是工程成本偏高。主讲：易建勋105.1网络带宽分析与设计[P104图5-2]网络带宽的阻塞式与非阻塞式设计主讲：易建勋115.1网络带宽分析与设计5.1.4网络集线比设计1．电话集线比模型集线比指可用信道与接入用户线的比例。例如：一条E1线路可以同时接通30路电话，如果按照1:1的集线比，只能接30条用户线；如果按照1:8的集线比，可以接240条用户线，这样仍然可以满足30路电话同时通话，但是第31个用户需要通话时就需要等待，或者不能接通。接线比模

8、型建立在所有用户不会同时通信的基础上。主讲：易建勋125.1网络带宽分析与设计集线比需要进行用户需求分析和话务量统计后才能确定。计算机网络集线比目前难以确定，一般根据经验进行估算。2．网络的集线比设计在计算机网络中，如果按照阻塞式设计，同时又能满足用户需求，就需要确定网络服务的集线比。可以将网络集线比理解为网络服务系统有效接入与最大接入能力之间的比率。主讲：易建勋135.1网络带宽分析与设计5.1.5网络带宽管理