阅读以下说明,根据要求回答问题1~问题3。(15分)【说明】某省级重点中学欲构建一个局域网,考虑到该中

Question

阅读以下说明，根据要求回答问题1～问题3。(15分) 【说明】 某省级重点中学欲构建一个局域网，考虑到该中学的很多现代化教学业务依托于网络，要求中学内部用户能够高速访问相关的5台内部高性能服务器，并且要求通过网络的冗余性设计来获得较高的各类业务服务的可用性。 某系统集成公司根据该中学的相关需求，将网络拓扑结构设计为双核心来进行负载均衡和容错。该公司给出的网络拓扑如图8一l0所示。【问题1】(5分)根据用户需求和设计要求，请指出图8．10中至少5个不合理之处。 【问题2】(4分)(1)假设平均每天经常浏览网页的用户数为300个，每用户每分钟平均产生l2个事务处理任务，事务量大小为0．05MB，则该校园网浏览网页需要的信息传输速率约为 (1) Mbps。 (2)假设该校园网共有20间多媒体教室，平均每间多媒体教室有4个摄像机，每台摄像机采用CIF格式(分辨率为352×288)实时采集视频流，码流为512Kbps，则该校园网多媒体教室视频监控的应用业务流量约为 (2) Mbps。 【问题3】(6分)该校园网在进行IP地址部署时，给某幢教研综合楼分配了一个地址块l0．2．3．0／24，该教研综合楼内的计算机数量分布如表8-4所示。要求各部门处于不同的网段，请将表8-5中的(3)～(8)处空

Answer 1

正确答案：
【问题1】(5分)
依题意，图8-10所示的网络设备连接结构图中，存在以下几点不合理之处及相应的改进方案。
(1)图8-10中核心交换机2错误地直接上连至边界路由器，核心交换机2的相关通信数据无法得到防火墙的相关安全防护。改进方案：将核心交换机2上连至防火墙，如图8-21中虚线所示。

(2)图8．10中两台核心交换机之间没有相互连接。改进方案：将两台核心交换机之间进行双干兆(或万兆)链路连接，并通过应用链路聚合技术(如LCAP等)，提高主干道的吞吐量，并实现负载分担，以提高核心层的高速数据转发，如图8．21所示。
(3)该中学5台内部高性能服务器连接在接入交换机4上，增大了服务延迟时间，无法实现题意中“中学内部用户能够高速的访问”的性能要求。改进方案①：去掉接入交换机，将汇聚交换机3更换成较高性能的汇聚交换机，新汇聚交换机与核心交换机之间实现双千兆链路冗余连接，然后将5台服务器连接在新汇聚交换机上，如图8．21所示。改进方案②：若两台核心交换机分别有5个可供使用的高速以太端口，则在5台内部服务器上分别安装(或替换)两块高速以太网卡，两块网卡分别连接到两台核心交换机的高速以太端口，以保证服务器的高速访问，如图8—22所示。

(4)图8—10中有一个桌面用户的客户机错误地同时连接至接入交换机2和接入交换机3，形成了接入层的“后门”现象，违背了层次化网络设计所应遵循的基本原则。改进方案：删除该客户机连接至接入交换机3(或接入交换机2)的连接链路，如图8-21(或图8-22)所示。
(5)连接至接入交换机l的一台双网卡用户客户机错误地通过ADSL宽带接入方式，再次连接至Intemet，形成了接入层的另一种“后门”现象，从而可能引起不可预知的选路问题或其他异常的网络故障现象等。改进方案：删除该客户机的ADSL宽带接入链路，使该客户机仅通过该校园网访问Internet，如图8．21(或图8．22)所示。
【问题2】(4分)
某个应用业务的网络流量计算公式如下：
应用的数据传输速率=平均事务量大小×每字节位数x每个会话事务数×平均用户数／平均会话长度依题意，该校园网经常浏览网页的用户数为300个，每用户每分钟(60s)平均产生l2个事务处理任务，事务量大小为0．05MB(即0．05×1024×1024×8bit)，则浏览网页需要的信息传输速率为25．17Mbps。具体计算过程如下：
0．05×1024×1024×8×12×300／(60)=25165824bps≈25．17Mbps
若考试不允许带计算器，则该校园网浏览网页应用的流量估算值也可按下式近似计算：300X12×0．05×8／60=24Mbps。
在实际网络工程规划与设计过程中，为了保证峰值情况下所设计的网络能够正常运行，在考虑峰值用户数等因素的情况下，应用的数据传输速率=平均事务量大d,x每字节位数×每个会话事务数×峰值用户数／平均会话长度。
对于该校园网多媒体教室视频监控的应用业务，峰值用户数为20x4=80个，每个会话的事务数为l个。因此，该应用的流量约为512x1000xlx80bps=40960000bps=40．96Mbps。
【问题3】(6分)
该教研综合楼所分配到的地址块l0．2．3．0／24中，“／24”表示子网掩码为24位掩码，即255．255．255．0。表8-4给出了该单位多媒体教室1的计算机数量为80台。由于26_2=62<80<27-2=126，其中，“．2’，表示保留全0的IP地址(被保留标志子网本身)和全l的IP地址(被保留用做该子网的广播地址)，因此对已给出的A类地址块l0．2．3．0／24进行子网化时，对于“多媒体教室1”这个子网所用的主机地址位数至少需要7位，则A类地址块l0．2．3．0的最后一个字节的最高位可用做子网号，用于标识“多媒体教室l”子网和其他子网。由此也可推知，多媒体教室1的新子网掩码为25位掩码，即(4)空缺处为255．255．255．128。
由于表8—5中已给出多媒体教室1子网可实际分配的IP地址范围中的起始IP地址(即10．2．3．1)，将它与子网掩码255．255．255．0进行与(AND)运算，即可得到多媒体教室l子网的网段地址为10．2．3．0。由此可知，多媒体教室1的子网号为0。此多媒体教室1的子网号同时决定了多媒体教室2、教研室A和教研室8的IP地址中最后一个字节的最高位为l。换言之，其他子网的IP地址中最后一个字节用于标识子网的最高位为1。
多媒体教室1子网可分配的主机地址范围求解过程见表8-6。