软考高级网络规划师2010年上半年下午试题Ⅰ(含答案)

第26章网络规划设计师下午试题Ⅰ分析与解答试题一阅读以下关于某城市平安城市工程的叙述，回答问题1、问题2和问题3。[说明]某城市为满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求，决定在城市的所有进出路口、客货运场所、主要道路路口、重要公共场所、商业密集区域、治安案件高发区等地进行视频监控，并通过网络建立完善的社会治安视频监控系统，即实施“平安城市工程”，实现视频监控信息资源的整合与共享。平安城市工程的网络接入如图1-1所示。所有监控点的摄像机通过运营商提供的线路接入平安城市网络，公安局的监控体系有三级构成，分别为市局、分局和派出所监控中心。运营商传输网络负责所有视频监控信号的传输、存储和转发，传输网络由传输设备、网络设备、存储设备等构成。[问题1]运营商网络中的某一个网络视频接入节点，需要通过一台交换机实现三个监控点摄像机的视频图像接入，摄像机和交换机之间采用光纤进行互连，并存在一个光纤物理汇接节点(用于实现光纤的熔接配置)。各节点的类型、分布和位置坐标如图1-2所示，允许采用2芯、4芯、8芯或16芯的光缆。请指出采用“网络节点至监控点直埋光纤”、“通过光纤汇接点汇接光纤”、“基于EPON分光器互连光纤”三种方式需要埋设的光缆类型并计算所需每种类型光缆的最短长度。(注：在计算长度时，直接可在计算结果中出现。)[问题2]Catalyst6509作为整个网络的核心交换设备。核心交换机3号插槽上安装8端口GBIC千兆以太网模块WS-X6408A(8portGIGABITETHERNET)，端口1至3分别与行政区甲、行政区乙和行政区丙的汇聚交换机互连，其他端口与各级指挥中心的汇聚交换机互连，核心交换机至行政区甲、乙、丙的距离分别为8、22和42km。表1-1列出了光电收发器及配件的参数指标，请从表1-1中选择与端口1、端口2、端口3连接的收发器及配件，并分别指出应采用的光纤链路。表1-1光电收发器配件序号产品类型参数指标备注1WS-G54841000BaseSX，多模光纤链路短距离通信2WS-G54861000BaseLX/LH，遵循IEEE802.3z1000BaseLX标准，使用高质量模光纤链可使距离扩充一倍长距离通信3WS-G54871000BaseZX，与单模光纤一起使用，普通单模光纤链路上最远可以传递700km，使用高质量单模光纤链路最远可至1000km超长距离通信4SdB线上光衰减器增加25km的光信号衰减避免光收发器过载510dB线上光衰减器增加50km的光信号衰减避免光收发器过载[问题3]核心交换机4号插槽上安装16端口GBIC千兆以太网模块WS-X6516-GBIC(16portGIGABITETHERNET)，负责连接平安城市工程中所有的流媒体服务器、存储服务器等设备，端口1和2连接2台流媒体服务器、端口3和4连接2台存储服务器。平安城市工程规范中规定，实时调阅视频流从采集至播放的时间延迟不得大于1s。图1-3为某派出所对一个监控点之间的设备连接图，表1-2为图中各设备产生的延迟情况。请计算该派出所对监控点的实时视频调阅延迟，并指出是否符合平安城市工程规范；如不符合规范，在不能改变编解码器和流媒体服务器产品的情况下，给出可能的优化方案。表1-2设备延迟情况序号设备延迟原因延迟时间(ms)备注1编码器视频信号模数转换延时4002接入交换机数据帧转发延时303汇聚变换机数据帧转发延时304核心交换机数据帧模块间转发延时105核心交换机数据帧模块内端口问转发延时56流媒体服务器视频流处理及转发延时707存储服务器视频存储延时2008存储服务器视频调阅转发延时1009解码器视频信号数模转换延时400lO各线路信号传输延时0忽略不计试题一分析本题涉及光纤铺设、超长距离光电收发器配置、网络延迟等方面的内容。[问题1]问题1主要涉及光纤铺设领域的工程知识。在平安城市工程中，监控点至网络接入层的光纤铺设不仅仅涉及光纤链路的租赁费用，还直接导致工程建设过程中由于光纤铺设而产生破路、回填、修复、绿化等间接成本；因此针对不同的监控点分布，选择合适的光纤铺设方式是至关重要的。平安城市工程中，各监控点的主要设备为摄像机与视频编码器，视频编码器通过2芯光缆与其他节点连接。问题1可以采用的三种方式是目前平安城市工程中常见的三种铺设方式。“网络节点至监控点直埋光纤”指在监控点至网络接入层节点之间直接埋设一根2芯光缆，形成网络节点至各监控点的一个中心辐射状物理链路关系。“通过光纤汇接点汇接光纤”指在网络接入层节点和监控点之外存在一个光纤汇节点，通常情况下网络节点至光纤汇接点之间是一根多芯光缆，而光纤汇接点至各监控点之间为一根2芯光缆。在这种方式下，网络节点与各监控点在逻辑上仍然是一个中心辐射关系，网络节点至各监控点的光纤仍为2芯；但是从光纤的物理分布上，为了减少光缆铺设工程量，其实已经发生了变化，光纤的割接点不在网络节点，而下移至光纤汇接点。“基于EPON分光器互连光纤”是随着EPON技术在平安城市工程的应用而产生的一种光纤铺设方式，EPON技术采用分光器串联的方式，把所有监控点连接起来，因此在当前技术条件下，当监控节点少于50个时，可以用一根2芯光缆把所有监控点连接起来。基于以上分析，结合题设，可以形成如图1-4所示的光纤铺设方式。[问题2]问题2主要考查在不同传输距离的情况下，如何正确选择光电收发器及其光纤链路。与大多数网络设备厂商一样，Cisco公司提供的光电收发器遵循千兆位接口转换器(GBIC)标准，是一种热插拔的输入输出设备，该设备插入千兆位以太网端口/插槽内，负责将端口与光纤网络连接在一起。GBIC可以在各种Cisco产品上使用和互换，并可逐个端口地与遵循IEEE802.3z的1000BaseSX、1000BaseLX/LH或1000BaseZX接口混用。WS-G5484：WS-G5484模块遵循1000BaseSx标准，工作在普通的多模光纤链路上，最大传输距离达550m。WS-G5486：WS-G5486模块是一种完全遵循IEEE802.3z1000BaseLX标准的1000BaseLX/LH接口，但具有较高的光质量，使其在单模光纤(SMF)上的传输距离高达10km，要比1000BaseLX标准中规定的5km远一倍。WS-G5487：WS-5487遵循1000BaseZX标准，工作在普通单模光纤链路上，最大传输距离达70km，当使用优质单模光纤或散射消除单模光纤时，传输距离可达100km。WS-G5487必须与单模光纤一起使用，不能与多模光纤配合使用。由于其收发器具有很强的光质量，因此当使用短距离的单模光纤时，在链路中应该插入一个线上光衰减器以免光接收机过载。防止出现光接收机过载的常见原则如下：·只要光纤的长度低于25km，那么应该在链路两端的光纤和WS-G5487的接收端口之间插入一个10dB的线上光衰减器。·若光纤的长度大于或等于25km但低于50km，那么应该在链路两端的光纤和WS-G5487GBIC的接收端口之间插入一个5dB的线上光衰减器。[问题3]该派出所在进行实时调阅时，视频流直接由流媒体服务器转发给解码器进行解码，同时流媒体服务器会复制视频流用于存储，但不会对实时调阅视频流造成延迟，因此整个传输过程为：模拟信号经编码器进行模数转换为数据帧，经接入、汇聚交换机进行帧转发，经核心交换机模块间转发至流媒体服务器，流媒体服务器处理后，经模块问转发至汇聚派出所流量的汇聚交换机，再经汇聚、接入交换机的帧转发后，至解码器进行数模转换，还原出模拟视频信号播放，则在忽略媒体的信号传输延时的情况下，总延时为：400+30+30+10+70+10+30+30+400=1010(ms)，不符合规范。参考答案[问题1]采用“网络节点至监控点直埋光纤”，需要埋设的光缆全部为2芯光缆，总长度为。采用“通过光纤汇接点汇接光纤”，需要埋设两种光缆，其中8芯光缆总长度为或，2芯光缆总长度为。采用“基于EPON分光器互连光纤”，需要埋设光缆全部为2芯光缆，总长度为。[问题2]端口1(至行政区甲)——光电收发器为WS-G5486，采用高质量单模光纤链路。端口2(至行政区乙)——光电收发器为WS-G5487，采用普通单模光纤链路，但是在光纤和收发器之间必须增加一个10dB线上光衰减器。端口3(至行政区丙)——光电收发器为WS-G5487，采用普通单模光纤链路，但是在光纤和收发器之间必须增加一个5dB线上光衰减器。[问题3]该派出所在进行实时调阅时，视频流总延时为：400+30+30+10+70+10+30+30+400=1010(ms)，大于1s，不符合规范要求。可行的优化方案如下：(1)将接入交换机直接连接至核心交换机，取消汇聚交换机层。(2)取消接入交换机，直接将编码器、解码器连接至汇聚交换机。(3)将流媒体服务器的连接端口由服务器连接模块转到汇聚交换机连接模块。试题二阅读以下关于某商贸城企业广域网络升级改造的需求，回答问题1、问题2和问题3。[说明]某商贸城由商贸城办公主楼、花卉市场、农贸市场、水产品市场、调味品市场和交易中心等几个部分构成，由于各市场覆盖面积较广、用户数量较多、相互间距离较远，因此采用广域网方式建设商贸城的内部企业网络，其网络结构如图2-1所示。商贸城企业网络采用层次化设计，网络节点分为三层：核心层、汇聚层和接入层。核心层由商贸城办公主楼配置2台高性能路由器构成，负责与各二级单位路由器进行互联；汇聚层由四个市场的路由器构成，每个市场都是一个网络节点，配置一台路由器，汇聚层与核心层节点间的链路构成主干链路；接入层为各市场的内部局域网络，实现办公人员和商户的接入。商贸城数据中心业务服务器采用服务器群集技术，服务器都采用双网卡配置，分别对花卉市场、农贸市场、水产品市场、调味品市场提供商贸业务服务。商贸城企业网的互联网出口部署在商贸城办公主楼，出口带宽为50Mb/s；商贸城办公主楼至各二级节点之间线路采用“SDH电路转换为以太网线路”方式，主干链路两端路由器统一采用以太网接口，带宽为10Mb/s。随着企业应用发展需要，商贸城决定对企业网络进行升级改造，其建设目标如下：·对业务服务器群集网络接入进行改造，使业务压力能均衡分担；·将商贸城办公主楼到各个市场网络带宽进行升级；·对Internet出口带宽进行升级，保证用户能正常上网。[问题1]白花卉市场借助于交易中心的局域网交换机接入到企业网络中以来，商户普遍反映访问应用系统和互联网速度较慢，在用户上网高峰时间段，对网络用户的业务开展造成了极大影响。技术人员经过测试发现，从花卉市场路由器ping核心路由器延时≥1000ms(其他市场。ping核心路由器延时≤10ms)。请分析问题出现的原因，并提供可行的解决方案。[问题2]为实现各市场和办公主楼之间的线路冗余，决定在各市场路由器至核心路由器之间添加一条冗余线路；在保证线路冗余的同时，为提高主干线路的带宽，需要在主用线路和备用线路之间实现线路的负载均衡。由于原网络已经采用OSPF作为内部网关协议，为减少升级改造工作对路由协议配置的影响，因此决定采用OSPF路由负载均衡技术实现对核心层到汇聚层的线路及带宽扩容；而在低链路时期，这种线路扩容方式主要采用多链路。PPP捆绑技术，请分别叙述采用多链路PPP捆绑技术和OSPF路由负载均衡技术实现线路及带宽扩容的具体实施步骤。[问题3]随着互联网上P2P、视频点播等类型应用的发展，商户访问互联网行为占据了大量的企业网络带宽，为保证企业内部应用系统的正常服务，提高商户访问互联网和企业应用系统的服务质量，针对该企业网络请给出至少四种优化方法。试题二分析本题涉及网络升级改造、性能优化等方面的内容。[问题1]花卉市场作为一个相对独立的专业市场，应该与农贸市场、调味品市场、水产品市场一样，采用路由器之间的点对点链路直接完成互连。在题设中，花卉市场的路由器并没有与核心路由器之问建立点对点链路，而是借助于交易中心的局域网交换机完成了互连；这就意味着核心路由器的下联端口、花卉市场路由器的上联端口都属于交易中心的局