2014年上半年课程考试大作业-计算机网络3

江南大学现代远程教育2014年上半年课程考试大作业考试科目:《计算机网络》1、OSI/RM设置了哪些层次？每个层次的作用和功能是什么？（15分）答：物理层：负责提供和维护物理线路，并检测处理争用冲突，提供端到端错误恢复和流控制以比特为单位进行传输。数据链路层：主要任务是加强物理传输原始比特的功能，以帧为单位进行传输。网络层：关系到子网的运行控制，其中一个关键问题是确定分组从源端到目的端的“路由选择“，以分组为单位进行传输。运输层：基本功能是从会话层接收数据，必要时把它分成较小的单元传递，并确保到达对方的各段信息正确无误。运输层也要决定向会话层服务，并最终向网络用户提供服务。会话层：进行高层通信控制，允许不同机器上的用户建立会话关系。表示层：完成某些特定功能。例如：解决数据格式的转换。表示层关心的是所传输的语法和语义，而表示层以下各层只关心可靠地传输比特流。应用层：提供与用户应用有关功能，包括网络浏览、电子邮件、不同类文件系统的文件传输、虚拟终端软件、过程作业输入、目录查询和其他各种通用的和专用的功能等。2、比较线路交换、报文交换和分组交换三种交换技术，分析报文交换技术的延时，为何要将报文交换改进为分组交换？（15分）答：交换方式数据单元通路建立可用性节点存储时延适用的业务线路交换报文呼叫建立物理通路专用不要求很小，几乎没有实时业务报文交换报文不要求共享存储报文存储、转发时间不要求实时通信分组交换分组数据报不要求；虚电路需虚连接共享存储分组分组存储和转发时间数据报实时通信要求不高的场合；虚电路是和实时通信3、若要将一个B类的网络地址172.17.0.0划分子网，其中包括3个能容纳16000台主机的子网，7个能容纳2000台主机的子网，8个能容纳254台主机的子网，请写出每个子网的子网掩码和主机IP地址的范围。（20分）子网划分(subnetting)的优点:1.减少网络流量2.提高网络性能3.简化管理4.易于扩大地理范围HowtoCreatSubnets如何划分子网?首先要熟记2的幂:2的0次方到9次方的值分别为:1,2,4,8,16,32,64,128,256和512.还有要明白的是:子网划分是借助于取走主机位,把这个取走的部分作为子网位.因此这个意味划分越多的子网,主机将越少SubnetMasks子网掩码用于辨别IP地址中哪部分为网络地址,哪部分为主机地址,有1和0组成,长32位,全为1的位代表网络号.不是所有的网络都需要子网,因此就引入1个概念:默认子网掩码(defaultsubnetmask).A类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0;B类的为255.255.0.0;C类的为255.255.255.0ClasslessInter-DomainRouting(CIDR)CIDR叫做无类域间路由,ISP常用这样的方法给客户分配地址,ISP提供给客户1个块(blocksize),类似这样:192.168.10.32/28,这排数字告诉你你的子网掩码是多少,/28代表多少位为1,最大/32.但是你必须知道的1点是:不管是A类还是B类还是其他类地址,最大可用的只能为30/,即保留2位给主机位CIDR值:1.掩码255.0.0.0:/8(A类地址默认掩码)2.掩码255.128.0.0:/93.掩码255.192.0.0:/104.掩码255.224.0.0:/115.掩码255.240.0.0:/126.掩码255.248.0.0:/137.掩码255.252.0.0:/148.掩码255.254.0.0:/159.掩码255.255.0.0:/16(B类地址默认掩码)10.掩码255.255.128.0:/1711.掩码255.255.192.0:/1812.掩码255.255.224.0:/1913.掩码255.255.240.0:/2014.掩码255.255.248.0:/2115.掩码255.255.252.0:/2216.掩码255.255.254.0:/2317.掩码255.255.255.0:/24(C类地址默认掩码)18.掩码255.255.255.128:/2519.掩码255.255.255.192:/2620.掩码255.255.255.224:/2721.掩码255.255.255.240:/2822.掩码255.255.255.248:/2923.掩码255.255.255.252:/30SubnettingClassA,B&CAddress划分子网的几个捷径:1.你所选择的子网掩码将会产生多少个子网?:2的x次方-2(x代表掩码位,即2进制为1的部分)2.每个子网能有多少主机?:2的y次方-2(y代表主机位,即2进制为0的部分)3.有效子网是?:有效子网号=256-10进制的子网掩码(结果叫做blocksize或basenumber)4.每个子网的广播地址是?:广播地址=下个子网号-15.每个子网的有效主机分别是?:忽略子网内全为0和全为1的地址剩下的就是有效主机地址.最后有效1个主机地址=下个子网号-2(即广播地址-1)根据上述捷径划分子网的具体实例:C类地址例子:网络地址192.168.10.0;子网掩码255.255.255.192(/26)1.子网数=2*2-2=22.主机数=2的6次方-2=623.有效子网?:blocksize=256-192=64;所以第一个子网为192.168.10.64,第二个为192.168.10.1284.广播地址:下个子网-1.所以2个子网的广播地址分别是192.168.10.127和192.168.10.1915.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是192.168.10.65到192.168.10.126;第二个是192.168.10.129到192.168.10.190B类地址例子1:网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.192.0(/18)1.子网数=2*2-2=22.主机数=2的14次方-2=163823.有效子网?:blocksize=256-192=64;所以第一个子网为172.16.64.0,最后1个为172.16.128.04.广播地址:下个子网-1.所以2个子网的广播地址分别是172.16.127.255和172.16.191.2555.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16.64.1到172.16.127.254;第二个是172.16.128.1到172.16.191.254B类地址例子2:网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.255.224(/27)1.子网数=2的11次方-2=2046(因为B类地址默认掩码是255.255.0.0,所以网络位为8+3=11)2.主机数=2的5次方-2=303.有效子网?:blocksize=256-224=32;所以第一个子网为172.16.0.32,最后1个为172.16.255.1924.广播地址:下个子网-1.所以第一个子网和最后1个子网的广播地址分别是172.16.0.63和172.16.255.2235.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16.0.33到172.16.0.62;最后1个是172.16.255.193到172.16.255.2234、某医院建设信息网络系统。系统分为业务内网和INTERNET外网两部分。内网运行医院业务应用系统，诸如电子病例系统、住院管理系统等。医院还建有门诊挂号预约系统，病员信息查询系统，向外网用户提供服务。医院应用数据根据上级主管部门要求，需要每天规定时间上传病案数据到卫生质量监测部门。请设计一套信息数据安全方案，满足内部业务应用系统和外网应用的需求，内、外网数据交换的需求。（50分）要求：1）给出方案设计的详细拓扑图2）给出各个应用系统服务器的部署3）给出安全产品的部署和采用的类型、数量4）详细说明方案中各部分功能和安全策略5）所需安全产品选型通过安全产品厂商的主页查询获得随着信息系统在医院的深入应用，建立全面覆盖、安全稳定的信息网络是医院信息网络系统建设的目标。新建、迁建医院从零起步、重新规划、整体布局，更利于建设目标的实现。一、本院建设概况本院系一家三甲医院，2004年开始建设新院，从原城区中心位置迁建到新规划城区的中心位置，新院占地228亩，建筑面积19.2万平方米，设计床位1500张，至2007年10月底已整体启用。新院设计网络信息点1万余个，涉及整个医院三幢大楼，网络布线设计采用计算机网络信息点与电话通讯一体化六类线设计，医院内部网络与外部网络（联接INTERNET）物理分离设计。三幢大楼共设计70个弱电间用于安装接入层交换机，主机房与每个弱电间至少使用3根四蕊室内光纤联接，每个弱电间离任一网络信息点的线路路由距离不超过100米。大楼之间不超过500米的采用多模室外光纤，超过500米的采用单模室外光纤联接。二、不同功能区域信息点覆盖医院功能分区的多样性与复杂性决定了医院网络信息的覆盖不同于其他办公大楼。根据医院的当今应用需求并考虑未来计算机应用的增长适当冗余，同时在弱电工程设计过程中综合使用部门与医院基建部门的意见不断变更覆盖需求，最终形成不同功能区域信息点覆盖的设计需求。在弱电工程施工过程中，使用部门结合实际环境，又对信息点覆盖进一步提出修改要求。信息点覆盖范围，既考虑未来临床信息系统的应用，也考虑医疗设备、智能设备的网络接入。综合整个过程，至新院正式启用.主要功能区域网络信息点覆盖情况见表1。表1主要功能区域网络信息点覆盖情况表功能分区信息点数量用途住院医生办公室内网16个医生工作站、电子病历等住院护士部内网6个护士工作站、电子病历等病区走廊天花板每20米内网1个用于病房无线覆盖住院主任办公室内外网各1个HIS应用及联接外网护士长办公室内网1个护士工作站、电子病历等主诊医生办公室内网1个医生工作站、电子病历等示教室内网6个学生学习与工作普通病房外网1个联接INTERNET，备用贵宾病房外网1个联接INTERNET，开通重症监护室每床位内网3个，其中2个位于吊臂，1个位于墙面监护设备联接住院大厅内网1个触摸屏门诊诊间内网2个门诊医生工作站，1备1用门诊诊间门框上方内网1个排队信息显示诊区预检内网4个分诊及就诊排队管理门诊挂号及收费每1.2米柜面内网2个收费1个，联银行POS机1个门诊大厅内网8个自助挂号及检验单打印，触摸屏手术室内网6个，其中2个位于吊臂麻醉监护设备及计算机、医学影像复苏室每床位内网1个，位于设备带麻醉监护设备放射报告室内网24个PACS、计算机阅片报告放射机房控制室内网4个放射设备及计算机联接放射机房门框上方内网1个排队信息显示检验科操作室每五平方内网1个，采用地插LIS计算机联接检验收样室内网4个收样及核收样本门诊报告发放内网4个报告发放B超室每机房内网2个B超报告，一备一用B超服务台内网4个排队及网络打印机病理报告室每工位内网1个病理阅片报告停车场出入口处内网各2个停车管理及图像传输门诊药房每1.2米柜面内网2个药房软件，一备一用大会议室主席台内外网各4个联接内外网演示大小会议室天花板内外网各1个用于内外网无线联接重点科室门禁内网1个用于门禁控制三、本院网络构架情况总体网络构架采用二个核心交换机冗余设计，会聚交换机到核心交换机双链路上行，核心交换机故障不影响业务运转。接入层按业务性质分关键业务区、非关键业务区、服务器区、放射科区，详见图1。（一）关键业务区：主要是门诊及医技科室，其业务性质决定计算机网络一旦中断就会立即影响正常业务运转，业务高峰停顿五分钟就会导致大量病人滞留，造成不良影响。故该区域接入层交换机采用双链路上行至会聚层交换机，会聚层交换机采用冗余设计，任一链路、核心交换机、会聚层交换机、上行模块故障均不会引起业务中断。（二）非关键业务区：主要是医院住院病区及职能科室，其业务性质决定计算机网络中断后在一个小时内修复对业务影响比较小。故该区域接入层交换机采用单链路上行至会聚层交换机，如链路中断或上行模块故障会导致业务中断。因留有备用链