网络工程设计教程系统集成方法答案修订.docx
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网络工程设计教程系统集成方法答案修订
第一章★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1.网络工程的定义是什么？
▶▶▶
答：
（1）将系统化的、规范的、可度量的方法应用于网络系统的设计、建造和维护的过程，即将工程化应用于网络系统中。
（2）对
（1）中所述方法的研究。
2.与网络工程有关的工作可以分为哪些阶段？
每个阶段的主要任务是什么？
▶▶▶
（1）了解用户的需求与投资规模
（2）合理选择各种网络设备和软件产品（3）设计集成方案（4）开发应用（5）安装调试
3.如果将所有网络工程都看成一个问题的循环解决过程，他们包含哪4个截然不同的阶段？
（1）用户需求分析：
明确用户需求并将这些需求转换为商业和技术目标
（2）逻辑网络设计：
充分考虑设备的限制，在设计方案经济性时效性的基础上有一定前瞻（3）物理网络设计：
选择相应设备的型号，并设计网络的环境（4）测试：
对网络协议布线系统等作全面测试，看是否满足设计目标
4.详细描述网络工程的系统集成模型。
为何将该模型称为网络设计的系统集成模型？
该模型具有哪些优点？
为何要在实际工作中大量使用该模型？
▶▶▶
答：
■由于在物理网络设计阶段，网络设计者通常是采用系统集成方法来设计实现网络的，因此将该模型称为网络工程的系统集成模型。
■优点：
把对用户需求的理解放在第一位，可以避免从一开始就陷入错误中，同时逻辑目标设计和物理设计可以在全面了解用户需求的基础上，随着信息收集的不断变化而变化，然后螺旋式地深入到需求和规范的细节中去。
缺点：
（1）用户常常难以给出所有的网络应用需求，而该模型却需要得到所有需求，这使得该模型在项目开始阶段存在不确定性
（2）网络系统的性能一直到项目开发的后期才能实现，如果发现错误，后果可能是灾难的（3）开发者的工作常常被不必要地延误，该模型线性特性会导致阻塞状态
■它提供一个模版，使得设计分析编码测试和维护方法可以在读模版的指导下展开。
由于网络设计可选择的网络设备的类型和型号优先以及用户的需求可以分类，因此设计出来的网络系统具有一定的共性，同时有成功设计的网络系统范例可供参考。
并且根据系统对网络设备或部件的需求，反需要关注各种设备或部件的外部特性，而忽略内部细节，从而使得网络系统的开发周期大大缩短，成本大大降低，从而降低了系统实现的风险。
5简述系统集成的定义。
试讨论系统集成主要有哪些好处？
▶▶▶
系统是指为实现某一目标而应用的一组元素的有机结合，而系统本身又可作为一个元素单位（或称子系统或组件）参与多次组合，这种组合过程可概括为系统集成。
系统集成的好处：
-质量水准较高：
选择一流网络设备厂商的设备和系统，选择高水平的具有资质的系统集成商通常能够保证系统的质量水平，建造系统的风险较小。
-系统建设速度快：
由多年从事系统集成工作的专家和配套的项目组进行集成，辅以畅通的国际厂商设备的进货渠道，及处理用户关系的丰富经验，能加快系统建设速度。
-交钥匙解决方案：
系统集成商全权负责处理所有的工程事宜，而用户能够将注意力放在系统的应用要求上。
-标准化配置：
由于系统集成商承担的系统存在共性，因此系统集成商会总结出它认为成熟和稳妥的方案，使得系统维护及时且成本较低。
6.简述网络工程系统集成的步骤及其主要工作。
答：
1）选择系统集成商或设备供货商。
2）网络系统的需求分析。
3）逻辑网络设计。
4）物理网络设计。
5）网络安全设计。
6）系统安装与调试。
7）系统测试与验收。
8）用户培训和系统维护。
7.给出网络系统的层次模型以及各层次的主要功能。
为什么说该层次模型对网络工程的实施具有指导作用？
▶▶▶
（1）环境平台层：
环境平台层能够为网络系统的运行提供支撑的基础设施。
（2）网络平台层：
网络平台层主要用于构成信息交互的高速公路。
（3）信息平台层：
信息平台层主要是为标准因特网服务（如DNS、电子邮件、Web、FTP等）和特定网络服务（如P2P、视频服务、办公系统等）提供支撑的数据库技术、群件技术、网管技术和分布式中间件等的集合。
（4）应用平台层：
应用平台层主要容纳各种网络应用系统，而这些网络应用程序则体现了网络系统的存在价值。
（5）除了上述4个层次外，该模型还包括一个贯穿四层的网络安全结构。
该网络安全结构是由在网络系统中保证信息在产生、处理、传输、存储过程中的机密性、鉴别、完整性和可用性的软硬件措施组成。
应当重视网络系统层次模型的指导作用。
网络系统的四层模型是总结大量的网络信息系统体系结构并经过分析提升而得到的，全面覆盖了实现一个网络信息系统应当包括的各个方面的工作。
此外，该模型与实际工作的主要过程比较一致，不太繁琐，便于理解和记忆。
按照此网络系统的层次模型来规划和设计系统，便于划分子系统和确定接口参数，便于管理和控制网络信息系统的质量，使网络信息系统成为有机的整体，更有效地实现网络信息系统的近期和长期应用目标
8.网络系统集成的文档是如何分类的？
它们在哪些阶段起着什么样的作用？
▶▶▶
按照形式划分，文档可分为2类，一类是系统开发过程中填写的各种图表，称工作表格；另一类是应编制的技术资料或技术管理资料，称为文档或文件
按照文档的产生和使用范围，可分为3类：
开发文档，管理文档，用户文档
开发文档：
在系统开发过程中，作为系统开发人员前一阶段工作成果和后一阶段工作依据的文档管理文档：
在网络设计过程中，有网络设计人员制定的一些工作计划或工作报告
用户文档：
网络设计人员为用户准备的有关该系统使用，操作，维护的资料
9对网络系统集成的文档有哪些质量要求？
▶▶▶
（1）针对性：
便质问当前分清读者，根据读者的类型和层次决定怎样适应他们的需求
（2）精确性：
文档的行文应当十分确切，不能出现多异性的表述（3）清晰性：
文档的编写力求简明，如有可能，配以适当的图表，增强其清晰性（4）完整性：
任何一个文档都应当是玩真的独立的应自成体系（5）灵活性：
对于各种不同的系统，其规模和复杂程序有着许多差别，需具体分析需要安排的内容
10.对网络集成文档管理和维护有哪些措施？
▶▶▶
（1）系统开发小组应设以为文档管理员，负责集中保管本项目已有文档的两套文本
（2）开发小组的成员可根据工作需要自行保存一些个人文档（3）开发人员个人只保管与他自己工作有关的部分文档（4）在新文档取代旧文档时，管理人员应及时注销旧文档（5）项目开发结束时，文档管理员应收回开发人员的个人文档（6）在系统开发过程中，可能需要修改已完成的文档，文档的修改需要谨慎小心
11.网络工程招标有哪些主要流程？
▶▶▶
招投标过程可为两步：
第一步为用户方招总包单位；第二步总包单位单独或与用户方联合招分包单位.
1.投标书的准备
（1）与用户方交流。
（2）需求分析。
（3）初步的技术方案设计。
（4）撰写投标书。
2.投标书的内容
（1）工程概况
（2）投标方概况
（3）网络系统技术方案
（4）应用系统设计方案
（5）项目实施进度计划
（6）培训维修维护计划
（7）设备清单及报价
3.述标与答疑
4.商务洽谈与合同签订
12网络设计应注意哪些问题？
▶▶▶
（1）为树立企业形象而建造网络
（2）盲目追求设备的超前性（3）盲目追求网络的规模
（4）盲目追求网络系统的先进性（5）盲目追求网络系统的多功能性（6）忽视网络安全问题或盲目夸大网络安全问题的威胁（7）建设一个网络信息系统本质上是一场信息革命，往往需要在业务流程，工作方式和指导思想方面的变革
13.MicrosoftProject主要功能是什么？
它有哪些主要视图？
这些视图的主要功能是什么？
▶▶▶
Project对网络工程项目进行规划和管理
■功能：
可以迅速而有效地对项目计划进行管理，交流项目状态，以及报告项目信息。
与MicrosoftProjectServer配合使用时，它还具有企业资源管理功能和公文包管理功能，如实时报告和方案分析工具。
这些工具能使项目经理和业务决策人查看他们所在的部门或整个单位的项目和资源信息。
■主要视图：
甘特图视图：
甘特图视图是以工作表和条形图的形式显示基本的任务信息。
跟踪甘特图：
以图形化的方式查看任务的同时也可以访问有关部门任务的详细状
任务分配状况视图：
任务分配状况视图显示了资源完成的任务工时，它给每项任务列出了分配给该项任务的资源，以及每项资源在各个时间段内完成的具体工时
日历视图：
日历视图是以月为时间单位的日历格式，用天或周来计算任务时间
网络图视图：
主要以流程图方式来显示任务及其相关性。
在网络视图中可以输入任务信息，但是不能够改变任务的相对位置
资源工作表视图：
它主要采用电子表格的形式来显示有关资源的信息
资源使用状况视图：
它主要是可以一次性查看所有资源的分配信息
资源图表视图：
它主要显示的是单个资源的分配信息。
以直方图的形式显示出了某一特定天内的资源总工时
第2章★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1请给出术语节点，链路，子路径，网络云，交换和路径摘要的定义。
（1）节点：
网络任何支路的终端或网络中的两个或更多支路的互连公共点
（2）链路：
两台（或更多）主机之间的链路段的链接，包括租用路线，以太网，帧中继云等（3）子路径：
子路径是给定一条路径中的任何一个序列，它自身也是一条路径（4）网络云：
一个无向的图，该图的顶点是路由器，其边是连接一对路由器的链路（5）交换：
一种特殊的链路，交换直接连接到或通过一台主机连接到另一个网络云，或者一个网络云链接到另一个网络云
（6）形为的序列，其中n≥0，h0和hn是主机，每个e1，...en是交换，每个l1，...ln-1是网络云子路径
2列举一些典型的链路类型，并说明它们的应用组合▶▶▶
全双工链路：
实时交互性的，如双绞线
半双工链路：
对讲机
单工链路：
单模光纤
3.网络中节点与链路有哪些连接方式？
这些方式对通信的方式有哪些影响？
▶▶▶
点对点：
一条物理链路有时仅与一对结点相连
多点接入：
多于两个结点共享同一条链路
4.用网络云对复杂网络进行抽象有什么好处？
递归地通过互联“网络云”形成更大的“网络云”来构建任意大的网络，说明了该网络具有何种特性？
▶▶▶
使用网络云简化对网络的标识，用它来表示任意类型的网络，无论它是一个点对点的系统，多点接入网络或分通交换网络，可把图中的云想成任意网络技术的代表，说明互联网络也可以互联形成新的互连网络
5.因特网具有哪几个层次？
局域网、接入网和广域网各对应于哪些层次？
在哪个层次通常会使用哪种节点与链路？
▶▶▶
主干网络：
通常是大容量载体，用于连接其他网络，不能直连主机
区域网络：
与主干网络紧密相关，仅在规模，经每个端口连接的网络数和地理覆盖范围方面有差异桩/企业网：
连接主机和LAN，是区域和主干王的用户端系统：
就是主机，是上述的任何用户
6.二层交换机具有哪些技术特点？
适用于什么场合？
▶▶▶
二层交换机实际上一个多输入/输出的只能化网桥，它从源端口读取帧，根据目的MAC地址，以极快的速度交换到适当的目的端口。
交换机具有“自学习”的能力，当主机第一次发送数据分组时，通过检查其源地址记住具体设备的位置，简历主机地址表，便于以后的转发，节省网络宽带。
若在转发时没有在主机地址表找到相应地址项，则以泛洪方式向所有的端口转发。
为了保持端口表的正确性，为端口表的每个项分配一个计时器，一旦超时就会放弃这个表项。
适用场合：
交换机比路由器的效率高，只用于数据链路层的寻址，用于临近网络的互联，如果连到广域网仍需要路由器，但交换机在内网工作效率明显比路由器高。
7.简述交换机与网桥的区别与联系。
为什么交换机具有增加总带宽的优势，这种优势是否有特定的应用场合？
▶▶▶
局域网交换机的基本功能与网桥一样，具有帧转发、帧过滤和生成树算法功能。
但是，交换机与网桥相比还是存在以下不同：
（1）、交换机工作时，实际上允许许多组端口间的通道同时工作。
所以，交换机的功能体现出不仅仅是一个网桥的功能，而是多个网桥功能的集合。
即网桥一般分有两个端口，而交换机具有高密度的端口。
（2）、分段能力的区别：
由于交换机能够支持多个端口，因此可以把网络系统划分成为更多的物理网段，这样使得整个网络系统具有更高的带宽。
而网桥仅仅支持两个端口，所以，网桥划分的物理网段是相当有限的。
（3）、传输速率的区别：
交换机与网桥数据信息的传输速率相比，交换机要快于网桥。
（4）、数据帧转发方式的区别：
网桥在发送数据帧前，通常要接收到完整的数据帧并执行帧检测序列FCS后，才开始转发该数据帧。
交换机具有存储转发和直接转发两种帧转发方式。
直接转发方式在发送数据以前，不需要在接收完整个数据帧和经过32bit循环冗余校验码CRC的计算检查后的等待时间。
8.简述碰撞域和广播域的概念。
在什么情况下，这两种域是不同的？
在什么情况下，这种域是相同的？
▶▶▶
（1）碰撞域描述了一组共享网络访问媒体的网络设备覆盖的区域
（2）广播域是指广播分组直接到达的区域■对一个以太网集线器而言，整个集线器形成一个网络碰撞域，而以太网交换机而言，每个端口构成一个独立的碰撞域；若LAN交换机未划VLAN，所有端口属于一个广播域，若划分VLAN后，一个VLAN是一个广播域
9.二层交换机通常是如何分类的？
■根据物理结构，交换机可分为：
独立式，堆叠式，模块式
■根据交换机从选择的端口转发数据的方式，可分为：
直通模式，存储转发模式
10.虚拟局域网有何特点？
何时应当选用这种技术？
▶▶▶
特点：
1）有效地共享网络资源2）简化网络管理3）简化网络结构，保护网络投资4）提高网络的数据安全性■选用：
LAN中当需要根据多种属性对LAN进行分组时可以用VLAN，基于有效地隔离广播分组，提高安全性，并利于网络管理的目的也可以利用VLAN技术
11.举例说明实现VLAN的方式，并说明VLAN具有的特征和可能存在的局限性。
▶▶▶
（1）基于端口的VLAN
（2）基于MAC地址的VLAN（3）基于协议的VLAN（4）基于网络地址的VLAN（5）基于定义规则的VLAN
■特征：
高速、灵活、管理简便和扩展容易
■局限主要有下述几方面。
（1. VLAN的限制：
交换机固有的VLAN数目的限制； （2. 复杂的STP：
对于每个VLAN, 每个相关的SpanningTree的拓扑都需要管理； （3. IP地址的紧缺：
IP子网的划分势必造成一些IP地址的浪费； （4. 路由的限制：
每个子网都需要相应的默认网关的配置。
12.IEEE802.1Q的主要用途和内容是什么？
▶▶▶
802.1Q的核心是对VLAN的规范化。
从原理上讲，它根据VLAN标志符对数据帧进行过滤，反将帧发往特定的目的地址组，而不是向所有节点泛洪。
802.1Q完成上述功能的关键在于标签。
支持802.1Q交换端口可被配置来传输标签帧或无标签帧。
一个包含VLAN信息的标签字段可以指入到以外帧中，利用标签帧，VLAN可跨越交换机，对于没有支持802.1Q设备相连的端口确保它们用于传输无标签帧
13.IEEE802.1p的主要用途和内容是什么？
▶▶▶
802.1p规范的核心是将LAN中流程的优先级问题标准化，以满足时延敏感数据对网络的需求。
802.1p通过帧过滤机制获得一定级别的Qos涉及时延，帧的优先级以及吞吐量，802.1p利用GARP实现与特定通信优先级相关的MAC组的通信。
14.简述路由器的体系结构和几个构件的主要功能。
根据路由器采用的交换结构的不同，说明规格不同的路由器的交换能力可能存在差异。
▶▶▶
（1）输入端功能：
①将输入的物理链路端连接到路由器的物理层②执行与输入的链路端的数据链路层交互的数据链路层功能③完成查找与转发的功能
（2）交换结构：
交换结构将路由器的输入端口连接到它的输出端口。
（3）输出端口：
输出端口存储经过交换结构转发给它的分组，并将这些分组发送到输出链路
（4）选路处理器：
选路处理器执行选路协议，维护选路信息与转发表，以及执行路由器中的网络管理功能
交换方式3种：
①经内存交换：
若内存带宽为每秒可写进或可读出B个分组，那总的转发吞吐量必然小雨B/2②经总线交换：
每个分组必须跨越单一总线，所以路由器的交换宽带受总线速率限制③经一个互联网络交换：
同一个输出线每次只能传输一个分组，多余的分组会被阻塞，且必须在输入端口排队。
15简述路由器的主要功能和主要性能指标。
▶▶▶
主要功能：
-转发
-选路
-与网络接口
-网络管理
主要性能指标：
-吞吐量、转发速度、时延、所支持的通信协议、所支持的选路协议、网络接口类型、选路表容量、最长区配、选路协议收敛时间、对多播的支持、对QoS的支持和网管功能等。
17简述三层交换机的设计原理，为什么说它是具有选路功能的交换机▶▶▶
二层交换机不能用于规模比较大的网络，为了提高网络工作效率，隔离广播分组，需要采用路由来划分子网，同时考虑到有时在网络中可能有大量主机位于相同场点的，为此人们发明了结合二层交换机和路由器部分特点的三层交换机，也成员选路交换机，他工作在数据链路层和网络层。
作为交换机，他除了具有与二层交换机相同的属性外，还具有一定的选路功能，只是其选路功能与路由器相比较有限。
三层交换机在转发数据时，首先根据MAC的地市表查找目的地址，仅当没有该项时才利用选路功能，查找路由表惊醒转发并且会将该地址条目写入MAC表，以便下次直接在二层快速交换。
18简述多层交换所波及的主要技术和概念指出四层交换机的应用场合▶▶▶
四级交换扩展了三层交换和二层交换，它支持粒度的网络掉正，以及对通信流划分优先级，本质上四层交换提供了在网络中实现CoC的方法，他可以根据首部的传输层信息执行基于硬件的转发，由于许多已知的端口号可能会影响转发策略，因此根据端口号进行转发的方式相当流行，四层交换的定位最初是LAN，后来也可用企业网
19多协议标记交换（MPLS）的基本原理▶▶▶
为了改善IP路由器的转发速度并对IP交换技术进行标准化，IETF制定了多协议标签交换（MPLS）。
其目标是不放弃基于目的地IP数据报转发的基础设施，以用于基于固定长度标签和虚电路。
MPLS是IETF标准，它根据固定的标签来转发数据分组，它能够支持多种协议。
20访问服务器是一种什么样的服务器？
谈的应用场合是什么▶▶▶
访问服务器实际上是一种特殊的路由器，它能够为远程PC用户按企业网提供服务。
主要用于远程接入企业网的情况。
21试分析常用的联网物理介质有哪几种，它们分别使用什么场合▶▶▶
1）双绞线是一种价格便宜安装方便，可靠性高的传输介质，它适用于短距离传输，数据传输，电话系统综合应用
2）光纤电缆具有传输效率高，误码率地，线路损耗低，抗干扰能力强和保密性好的特点，主干线一般由光缆组成
3）同轴电缆容量大，数据率高，传输距离远，计算机网络中很少使用
22简述以太网遵循CSMA|CD协议的要点▶▶▶
发前先听（监听到信道空闲就发送数据帧）
边发边听（并继续监听下去）
发现冲突（如监听到发生了冲突）
立即停发（立即放弃此数据真的发送）
转发强化（同时发送强化冲突信号）
23从以太网的工作原理分析以太网为什么要设置帧的最短长度和真的最大长度▶▶▶
以太网最长的端到端往返时延2T成为争用期，以太网规定争周用为51.2μs。
对于10Mbps以太网，在争周用内科发送64字节，如果发生冲突就一定是在发送的前64字节之内，因此以太网的最短帧长为64字节
由于信道是所有主机共享的，如果数据帧太长就会出现有的主机长时间不能发送数据，而且有的发送数据可能超出缓冲区大小造成缓冲区溢出，为避免单一主机占用信道太长时间，规定了以太网帧的最大帧长为1500字节
24以太网有哪些标准讨论保持它们之间兼容性的好处是什么▶▶▶
标准以太网（10M）快速以太网（100M）千兆以太网和10千兆以太网
相互兼容可以有效利用旧设施，平缓升级矛盾，降低升级成本
25根据全双工以太网技术的概念解释为什么按照IEEE802.3标准，千兆以太网和10千兆以太网的覆盖范围分别只有10m和1m但他们却能够用于企业网甚至城域网环境中▶▶▶
主要利用其当作主干来连接路由器和采集器或其他类型的中继器，解决不同LAN之间数据交换瓶颈问题。
并且设计在全双工模式运行，这加快高端服务器与集线器之间或集线器与集线器之间的数据传输速度
ACDEABCCBBBCBBAAABBDABCDCBC
第四章网络需求分析P130★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1.网络需求分析的目标是什么？
简述网络需求分析的重要性。
▶▶▶
答：
获取和确定用户有效完成工作所需的网络服务和性能水平.
需求分析是网络设计过程的基础
2.分析网络应用目标的主要步骤是什么？
▶▶▶
确定网络工程需求的步骤。
首先，从企业高层管理者开始收集商业需求；其次，收集用户群体需求；最后，收集支持用户和用户应用的网络需求；
明确网络设计目标。
明确网络设计项目范围。
明确用户的网络应用
6.试给出主要的网络性能参数，它们的定义和度量的方法。
其中哪些网络性能指标更为基本，更易于获取。
▶▶▶
答：
1）时延：
从网络的一端发送一个比特到网络的另一端接收到这个比特所经历的时间。
总时延=传播时延+发送时延+重传时延+分组交换时延+排队时延
≈传播时延+发送时延+排队时延
2）吞吐量：
在单位时间内传输无差错数据的能力。
吞吐量=G×P[发送成功]
3）网络丢包率（丢分组率）：
在一定的时段内在两点间传输中丢失分组与总的分组发送量的比率。
4）时延抖动：
从源到目的地的连续分组到达时间波动。
5）路由：
一个特定的“节点-链路”集合，该集合是由路由器中的选路算法决定的。
6）带宽：
用来衡量单位时间传输比特的能力，通常用比特/秒表示。
7）响应时间：
从发出服务请求到接收到响应所花费的时间，它经常特指客户机向主机发出请求并得到响应信息所需要的时间。
8）利用率：
指定设备在使用时所能发挥的最大能力。
9）效率：
为产生所需的输出而要求的系统开销。
10）可用性：
网络或网络设备可用于执行预期任务的时间的总量（百分比）。
11）可扩展性：
网络技术或设备随着用户需求的增长而扩充的能力。
12）安全性：
总体目标是安全性问题不应干扰公司开展业务。
13）可管理性：
是否需要使用协议如SNMP对设备进程管理，五个管理（故障，配置，账户，性能，安全）
14）适应性：
在用户改变应用要求时网络的应变能力。
15）可购买性：
基本目标是在给定财务成本的情况下，使通信量最大。
7.时延有哪些类型？
分类在分组交换网络中，从发送一个分组到接受到其相应分组，要经过哪些时延▶▶▶
1）传播时延电磁波在信道中传输时间
2）发送时延发送数据所需时间
3）重传时延因分组重传导致的时间延迟
4）分组交换时延但网桥，交换机，路由器等设备转发数据是产生的等待时间
5）排队时延分组在网络节点中排队等待的时间
----发送时延–传输时延--分组等待时延--排队时延（可能还有重传时延）
8.在网络性能参数中，差错率与吞吐量是否有关？
讨论其他网络性能参数之间是否有关系
差错对吞吐量有负面影响。
带宽影响吞吐量
9.描述可用性的参数有哪些？
这些参数的含义是什么？
如果某网络的MTBF参数是6000小时，则其平均可用性指标达到百分之多少？
▶▶▶
答：
运行时间百分比
运行时间的期间和时间的单位
平均故障时间MTBF
平局修复时间MT
升级会员 