Introduction to Network Design and Planning

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Sabina Caldeira Pereira
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1 Introduction to Network Design and Planning 1 In the Beginning... The project of a Network was the result of the inspiration of a guru or an "artist" (after all was considered an art...) Technically the solution pointed to: 80/20 Whenever possible, all interconnections are done with bridges If there were bottlenecks, delays or other problems then... increase the bandwidth! 2 1

2 80/20 Traffic volume: 80% local 20% exterior 3 Interligação com Bridges É a solução de aquisição com custo inferior comparativamente com a aquisição de routers Isola os troços com erros, coisa que o hub/repetidor não faz Segurança adicional: só vê o tráfego quem tiver necessidade Problema das broadcast storms Configuração simples 4 2

os troços com erros, coisa que o hub/repetidor não faz Segurança adicional: só vê o

3 Flat hierarchy 5 Interligação com Routers É a solução de custo de aquisição elevado Isola administrativamente o troços da rede Segurança adicional: encaminhamento criterioso do tráfego Não tem o problema das broadcast storms Configuração complexa 6 3

rede Segurança adicional: encaminhamento criterioso do tráfego

4 Addition of a router 7 Capacity Planning Antecipar a capacidade da rede em suportar as flutuações do tráfego de curta ou longa duração Tradicionalmente é sinónimo de antecipar a largura de banda necessária para suportar as diferentes variações do tráfego Hoje em dia é notório que também é necessário controlar o atraso, a fiabilidade da rede, a disponibilidade, a manutenção (RMA) 8 4

largura de banda necessária para suportar as diferentes variações do tráfego Hoje em dia é

5 Requirements Analysis Analysis Requirements, Flow, Risks Architecture Relationships within and Between Network Functions Design Technology, Equipment Choices, Connectivity Choices 9 Flow of information Analysis Requirements, Flow, Risks Architecture Relationships within and Between Network Functions Design Technology, Equipment Choices, Connectivity Choices 10 5

6 Flow of information Analysis Requirements, Flow, Risks Architecture Relationships within and Between Network Functions Design Technology, Equipment Choices, Connectivity Choices 11 Hierarchy and Interconnectivity 12 6

Functions Design Technology, Equipment Choices,

7 Hierarchical structure of the network 13 Content Delivery Network CDN predictably improves network performance but introduces potential routing problems 14 7

8 Generations of Networking Through evolution, the networks are now based on services Hierarchy and traffic flow 16 8

9 Interconnectivity 17 System Components The generic components of a system are: the user, the application, the equipment (computer, peripheral, etc...) and the network 18 9

10 Details of Equipment 19 System Interfaces 20 10

11 Network Component Example 21 Network Services RMA - Reliability, Maintainability and Availability 22 11

12 Características do Serviço As características do serviço são parâmetros da rede funcionais e de desempenho usados para descrever os serviços Os serviços são oferecidos pela rede ao sistema ou são solicitados à rede pelos utilizadores, aplicações ou equipamentos (devices) As características do serviço que são solicitadas à rede poderão ser considerados os requisitos à rede 23 Níveis de Serviço As características do serviço podem ser agrupadas para constituir os níveis de serviço da rede Os níveis de serviço facilitam o fornecimento do serviço porque assim é configurado, gerido, contabilizado e facturado um grupo de características do serviço (o Nível de Serviço) em vez de serem fornecidos caso a caso

requisitos à rede 23 Níveis de Serviço As características do serviço podem ser agrupadas para constituir os níveis de serviço da rede Os níveis de serviço facilitam o

13 Service Level Examples of description of service levels: Frame Relay Committed Information Rates (CIR) ATM Class of Service (CoS) IP Type of Service (ToS) IP Quality of Service (QoS) 25 System Components and Service Level 26 13

of Service (CoS) IP Type of Service (ToS) IP Quality of

14 System Components and Service Level 27 Performance Problems 10Mb/s 10BASET 200kb/s 2Mb/s E1 200kb/s 10Mb/s 10BASET LAN Switch Firewall Firewall LAN Switch 28 14

15 Before the Firewall 29 With Firewall 30 15

16 Requisição de Serviço A Requisição de Serviço e os requisitos podem distinguir-se pelo grau de exigência do serviço solicitados pelo utilizador, aplicação ou equipamento Estes podem ser: Best-effort Especificado» Determinístico» Garantido 31 Oferta de Serviço Tal como as Requisições de Serviço também as Ofertas de Serviço podem ser de dois tipos: besteffort e especificada. Apesar do serviço do tipo best-effort não permitir garantias, os serviços especificados, quer determinísticos quer garantidos, não são sempre sinónimo de elevado desempenho

Requisições de Serviço também as Ofertas de Serviço podem ser de dois tipos: besteffort e especificada.

17 Requirements and services offering 33 Performance Requirements Reliability is a measure of system capacity to deliver information in a precise and deterministic; Availability defined as the probability that the system is operating properly when it is requested; Capacity is a measure of information carrying capacity of the system: bandwidth and throughput; Delay is a measure of the difference of time in information transmission through the system

operating properly when it is requested; Capacity is a measure of information carrying capacity of the system:

18 Métricas de Serviço Requisitos de desempenho sobre um serviço são úteis para descrever requisitos de serviço, mas não mensuráveis pelo sistema. Assim os requisitos de desempenho devem ser descritos através de métricas, que podem ser usadas para configurar, medir e verificar. Estas métricas são usadas para definir patamares de desempenho, níveis de referência, etc. 35 Bibliography McCabe, James D. Network Analysis, Architecture and Design Third Edition (The Morgan Kaufmann Series in Networking), 2007 ISBN

Assim os requisitos de desempenho devem ser descritos através de métricas, que podem ser usadas para configurar, medir e verificar.

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