組網技術與網絡管理課后答案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 設局域網的基礎。在此基礎上，再確定需要哪些資源來構建這個網絡，然后確定合適的網絡協議，并確定網絡拓撲結構，保證網絡的安全性和可靠性。在網絡設計中還要特別注意以下幾個因素：● 網絡的可擴展性：因為網絡在未來可能需要擴充，因此必須在網絡設計時考慮網絡的可擴展性。● 冗余性：也就是網絡在某些資源出現故障時，還能夠找到其他的替代資源，以維持網絡運行的能力。● 容錯性：指網絡對不可避免的各種突發事件的處理能力。(2) 簡述在網絡設計過程中，IP地址分配的基本原則。答：分配IP地址時需要遵循以下原則：● 惟一性：一個IP網絡中不能有兩個主機采用相同的IP地址。● 簡單性：地址分配應簡單且易于管理，降低網絡擴展的復雜性，簡化路由表項。● 連續性：連續地址在層次結構網絡中易于進行路徑疊合，極大地縮減路由表，提高路由算法的效率。● 可擴展性：地址分配在每一層次上都要留有余量，在網絡規模擴展時能保證地址疊合所需的連續性。● 靈活性：地址分配應該具有靈活性，以滿足多種路由策略的優化，充分利用地址空間。(3) 評價一個網絡的主要性能指標有哪些，簡述各指標的含義。答：a. 延遲(Latency)通常情況下，延遲指的是等待某動作發生所需的時間。對很多種網絡通信而言，一個數據包(或一組數據包)一旦從一臺主機發送到另一臺主機，發送主機就必須等待直到收到一個應答包。網絡延遲的確定需要測量往返時間(roundtrip time，RTT)，即一個數據包在客戶機和服務器之間往返所需的時間間隔。 b. 丟包率(Packet Loss)網絡丟包率指的是在一特定的時間間隔中，從客戶機到服務器往返過程中丟失的數據包占所發送數據包的百分比數。數據包丟失一般是由于網絡擁塞引起的。丟包率一般在0%~15%(嚴重擁塞)間變化。更高的丟包率可能導致網絡不可用。少量的丟包率并不一定表示網絡故障，很多業務在少量丟包的情況下也能繼續進行。例如：一些實時應用或流媒體業務，如VoIP，就可以忍受少量的丟包，并且不重發所丟失的包；另外，TCP協議正是靠檢測丟包率來發現網絡擁塞的，這時它會以更低的速率重發被丟失的包。 c. 吞吐量(Throughput)吞吐量一般指的是鏈路上所有通信數據的總傳輸速率，有時也可以用于表示某特定業務的數據傳輸速率。吞吐量指的是數據在網絡上的傳輸速率，一般以bps(位/秒)、Bps(字節/秒)或pps(包/秒)表示。吞吐量通過監測某特定時間間隔內所傳輸的字節數來測量。需要注意選擇適當的測量時間間隔。過長的時間間隔會平滑掉突發速率，過短的時間間隔又會夸大突發速率。折中的辦法是選擇1~5分鐘的時間間隔。 d. 鏈路使用率(Link Utilization)互聯網業務通常是通過若干條物理鏈路接入的。簡單地說，鏈路使用率指的是特定時間間隔內的吞吐量占鏈路接入速率的百分比。 e. 可用性(Availability)可用性是指在某特定時間段內，系統正常工作的時間段占總時間段的百分比，例如，業務的可用性、主機的可用性、網絡的可用性等。對于可用性指標，可以通過發送相應的數據包并檢測響應包進行測試，例如：● Web業務可用性測試：用Web瀏覽器(例如Windows系統中的IE)從目標服務器下載指定頁面，測量其響應時間、丟包率和吞吐量。● 主機可用性測試：在Windows環境下，可以ping目標主機，確認該主機對ICMP包是否有響應。網絡可用性測試：對目標主機進行路由跟蹤(tracert)，以確定目標主機與目標網絡之間的連通性。 有一家外貿公司，在全國擁有三家分公司，其中在上海地區的為總公司，每家公司擁有四個部門，分別為財務部、技術部、銷售部和市場部，而在總部擁有五個部門，分別為領導辦公室、財務部、技術部和市場部，接下來，希望讀者能夠為其公司做一個合理的網絡規劃。答：首先，考慮這家公司的廣域網接入，由于分公司之間是相隔比較遠的，從成本上考慮，所以可以采用MPLS或者幀中繼的接入方式。其次就是考慮所使用的路由協議，因為路由協議決定了整個網絡的拓撲，由于存在總公司和分公司之間的關系，所以建議使用OSPF的路由協議。將每個分公司作為一個Area，他們只要與總公司相連即可以彼此通信。這樣也避免了全網鏈接的高費用。在每家分公司的內部，做好IP地址的策劃，策劃方法，可以參考本章的最后實例。最后，所需要策劃的就是為了能夠使得分公司之間相同的部門可以相互通信，所以在整體上可以采用VLAN技術。具體的策劃內容，請讀者詳細的進行分析。 思考與練習1. 填空題(1) 通信自動化系統(CA)、辦公室自動化系統(OA) (2) 基本型綜合布線系統、增強型綜合布線系統(3) 設備間(4) 梯式橋架(5) “隨裝隨測” 接線圖、衰減和近端串擾(NEXT)2. 選擇題(1) C (2) B (3) C (4) A 3. 問答題(1) 簡述綜合布線系統的主要特點。答：1. 兼容性 綜合布線的首要特點是它的兼容性。所謂兼容性指的是它自身是完全獨立的，與應用系統相對無關，可以適用于多種應用系統。 2. 開放性綜合布線由于采用的是開放式體系結構，符合國際上多種現行的標準，因此它對所有著名廠商的產品幾乎都是開放的，例如計算機設備、交換機設備等；并支持所有的通信協議，例如ISO/IEC88023，ISO/IEC88025等協議。3. 靈活性傳統的布線方式是封閉的，其體系結構是固定的，如果需要遷移設備或增加設備非常困難甚至是不可能。綜合布線采用標準的傳輸線纜和相關的連接硬件以及模塊化設計。因此所有的通道都是通用的。每條通道都可以支持終端、以太網工作站和令牌環網工作站。所有設備的開通和更改均不需要改變布線，只需增減相應的應用設備和在配線架上進行必要的跳線管理即可。4. 可靠性綜合布線由高品質的材料和組合壓接的方式構成一套高標準的信息傳輸通道。所有的線槽和相關連接部件均需通過ISO認證，每條通道都要采用專用儀器測試鏈路阻抗及衰減率，以保證其電氣性能。應用系統布線全部采用點到點端接，任何一條鏈路出現故障均不影響其他鏈路的運行，為鏈路的運行維護及故障檢修提供了方便，確保了應用系統的可靠運行。各應用系統往往采用相同的傳輸媒體，因而可互為備用，提高了備用冗余。5. 先進性所有布線均采用目前世界上最新的通信標準，鏈路均按八芯雙絞線配置。5類雙絞線帶寬可達100MHz，6類雙絞線帶寬可達200MHz。對于用戶的特殊需求，可把光纖引到桌面(Fiber To The Desk)。語音干線部分用鋼纜，數據部分用光纜，為同時傳輸多路實時多媒體信息提供了足夠的帶寬容量。6. 經濟性綜合布線比傳統布線經濟，綜合布線可適應相當長時間的需求，傳統布線改造很費時間，因耽誤工作而造成的損失更大。(2) 綜述綜合布線工程分析和設計的過程和注意事項。答：綜合布線工程分析和設計的過程： a. 可以選用產品全面、技術成熟、性能優越的綜合布線系統。數據系統從端到端采用全5類連接硬件產品，以保證信息傳輸速率達到155Mbps，并支持ATM、多媒體等寬帶傳輸技術；語音系統選用能夠傳輸10Mbps速率的產品，以保證低速網絡信息的傳輸和通信；監控系統采用5類產品，以保證高品質圖像的傳輸。b. 從功能上看，綜合布線系統包括工作區子系統、水平子系統、管理子系統、垂直干線子系統、設備間子系統和建筑群子系統6個部分。 (1) 工作區子系統工作區由各個辦公區域構成，每個工作區根據具體的需求分設1孔至4孔信息插座，其中，選用5類信息插座(RJ45接口)以支持100Mbps高速數據通信和圖像通信，同時設置3類信息插座以連接電話線。此外，每一信息插座均可通過400K分插座支持一部低速數據終端或兩部電話(終端)，使綜合布線具有極強的可擴充性。(2) 水平子系統數據傳輸選用優質的5類4對非屏蔽雙絞線電纜，數據傳輸速率可達155Mbps，可支持目前及未來的數據系統和監控系統的需求。結合具體土建結構的特點、弱電間的位置和信息出口的位置，并考慮到端接富裕量，以確定水平子系統的電纜長度。(3) 垂直干線子系統，傳輸速率可達600Mbps，最大限度地滿足了高速率傳輸的需求。采用3類100對大對數雙絞電纜作為語音傳輸干線，每層由樓層配線間配出一條線纜，可支持10兆傳輸速率，既滿足了目前的需求，又為多媒體技術的應用打下了堅實的基礎。(4) 管理間子系統根據大樓的具體特點，在每層設置一個配線間，在配線間內分別設有綜合布線的弱電間。每個配線間設110型電纜配線架、光纖配線架和必要的網絡互聯設備，110型電纜配線架由兩部分組成：一部分用來端接干線(大對雙絞電纜)；另一部分用來端接水平干線。光纖配線架則用來端接干線光纖。各層管理配線架通過大對數電纜連接到程控交換機房，與電話交換機相連接，構成大樓內部和外部的通信，保證大樓內的信息暢通。(5) 設備間子系統設備間子系統是一個集中化的設備區，用于連接系統公共設備和通過垂直干線子系統連接到管理子系統。設備間安裝機柜式光纖配線架，端接各層匯集的光纖并與大樓核心交換機連接，通過主機管理整個大樓的局域網，構成大樓內高速信息系統。通過簡單的跳線管理，可以很方便地配置樓內的計算機網絡的拓撲結構。注意事項：(1) 帶寬與傳輸速率(2) 傳輸介質選擇(3) 要選用成熟的產品 (4) 關于質量保證的問題(3) 光纖布線系統測試的主要內容包括哪些？答：對光纖或光纖系統進行測試的基本內容有：連續性和衰減/損耗，測量光纖的輸入功率和輸出功率，分析光纖的衰減/損耗，確定光纖的連續性和發生光損耗的部位等。有一個有兩層樓的網吧，現將互聯網接入的設備放到二樓的總機房中，服務器也放在二樓總機房中去，現在需要讀者來為這個網吧作一個網絡綜合布線的規劃。答： 其實兩層樓可以看成是兩個一層樓的網吧，分別將每一層樓的布線完成，由一臺交換機同樓上的主交換機相連即可完成。（1）設備間在網吧的二樓必須尋找一個空間來作為主設備間，在主設備間中放置路由器和主交換機以及電源系統等等。無論是主交換機還是普通交換機，在選擇安放位置時，一定要把它放到節點的中間位置，這樣可以節約網線的使用量，另外還可以將網絡的傳輸距離減少到最小，從而可以提高網絡傳輸質量。分設備間的為止最好根據網吧的占地形狀來規劃，例如如果是方形，則是一個角落一個分設備間，如果是圓形，則是在內切正方形的四個角落。（2）強電和弱電布線在布線時，把雙絞線放在PVC管或者專業的線槽中，在雙絞線經過的地方，盡量要避免有強大磁場或者大功能的電器、電源線等等，這樣會大大降低網絡傳輸質量。但是如果真的在實際中遇到強電的情況，要學會如何處理，首先要盡量保證強電和弱電線路交叉，這樣可以抵消強電對于網線的干擾，但是當平行的時候，最好讓強電和弱電能夠相聚30mm左右。（3）兩層樓的主干連接兩層樓相連是通過一根五類線或者是一根光纖來連接，無論是通過哪種傳輸介質相連，都必須要使用套管或者PVC管道來保護主干線路。（4）備份線路的建立由于在網吧中設備或者線纜的使用率非常之高，所以比較容易老化或損壞。在這種情況下，建議布線工程師要為所有的線路建立一條備份線路，這樣的話，在緊急情況下，可以使用備份線路，而不影響正常的使用。（5）線纜的標記在布線的過程中，一定要把每條雙絞線與交換機以及交換機與主交換機之間端口對應起來，并且要使用線標，以備維護方便。（6）測試布線完畢后，布線工程師要使用網絡測試儀逐個的測試每一個節點的接通情況，建議使用FLUCK，因為它能夠提供足夠多的參數，讓工程師清楚整個布線系統的具體情況，包括損耗、最長距離、每對線纜的接通率等等。此處的拓撲圖只需將712作為網吧的第二層，而第一層只需將712圖中的主設備間處改為一根通向二樓主設備間的主干線路即可。 思考