试题一（25分）阅读以下关于某城市公交集团企业网络设计的叙述，回答问题1、问题2和问题3。某城市公交集团营运公司根据城市发展的需要，制定了公交集团2006年至2010年的信息规划。在规划中明确提出在集团范围内建设一个用于公交车辆监控、调度的企业网络，利用先进的信息化技术改造传统的管理和运作模式，大力提升公共交通的服务水平和提高运行效率、降低运行成本。公交集团营运公司是一家拥有四个二级分公司、1万多名职工、2000名办公人员的国有独资公司，目前拥有公交场站50个、公交营运线路250条，日营运车辆5000辆，

正确答案：
试题一分析本题是一个典型的规划设计案例，涉及网络分析与设计过程的需求分析、逻辑网络设计、物理网络设计。【问题1】（a）可用性是指网络或网络设备（如主机或服务器）可用于执行预期任务时间所占总量的百分比，通常是无故障运行时间与网络总运行时间的比值。在实际网络工程中，可用性也用于衡量一个网络的实际使用情况，常用的计算方法是网络实际使用时间与网络总运行时间的比值。((12-5)＋10)／24×100%≈70.83%（b）计算出应用需要传递信息的速率，可以根据公式：应用总信息传输速率=平均事务量大小×每字节位数×每个会话事务数×平均用户数／平均会话长度；在实际网络工程设计中，为保证峰值情况下网络能够正常运行，可以用峰值用户数代替平均用户数进行计算；同时在考虑了增长量后，该公式修改为：应用总信息传输速率＝平均事务量大小×每字节位数×每个会话事务数×峰值用户数义(1＋增长量)／平均会话长度。根据各类应用的需求调查情况，可以形成如下内容：根据以上值，计算各类应用的总流量为：车辆监控调度：0.00007×8×5000×(1＋20%)／10＝0.336Mbps办公和集团营运业务：0.5×8×2×2000×(1＋200%)／600＝80Mbps场站视频监控：0.2×8×250×(1＋100%)＝800Mbps因特网访问：0.6×8×2×200×(1+300%)/600＝12.8Mbps【问题2】在通信规范分析中，最终的目标是产生通信量，其中必要的工作是分析网络中信息流量的分布问题。在整个过程中，需要依据需求分析的结果来产生单个信息流量的大小，依据通信模式、通信边界的分析，明确不同信息流在网络不同区域、边界的分布，从而获得区域、边界上总信息流量。对于部分较为简单的网络，可以不需要进行复杂的通信流量分布分析，仅采用一些简单的方法，例如80/20规则、20/80规则等。根据题设约定的应用上下行流量分布，各应用的分析情况如下：再根据各分公司的流量比例，计算出集团局域网和各分公司局域网之间的流量分布情况如下。（1）车辆监控调度：总部至一、三、四公司下行：0.336/5＝0.0672Mbps总部至二公司下行：0.336×2/5＝0.1344Mbps（2）办公和集团营运业务：总部至各分公司下行：80×0.8/4＝16Mbps各分公司至总部上行：80×0.2/4＝4Mbps（3）场站视频监控：总部至一、三、四公司上行：800×0.2/5＝32Mbps总部至二公司上行：800×0.2×2/5＝64Mbps（4）因特网访问：总部至各分公司下行：12.8×0.8/4＝2.56Mbps各分公司至总部上行：12.8×0.2/4＝0.64Mbps（5）流量计算：一公司上行：4+32+0.64＝36.64Mbps一公司下行：0.0672+16+2.56＝18.6272Mbps二公司上行：4+64+0.64＝68.64Mbps二公司下行：0.1344+16+2.56＝18.6944Mbps三、四公司与一公司流量相同。【问题3】（a）冗余度是另一个在网络设备和系统设计与实施中需要考虑的因素，主要通过在网络设计中通过增加冗余设备、冗余线路等方式来避免设备或线路失效对网络产生影响。随着计算机网络技术的发展，冗余度也不再仅局限于设备和线路层次，更多的冗余度开始体现到网络设备的模块、部件层次，目前在网络设计中，为关键网络设备添加冗余处理引擎、冗余电源等方式己经成为常见的技术手段。在公交企业网络中，集团内部的核心局域网络和分公司局域网络之间通过路由器互连，每个分公司局域网络的汇聚路由器都存在两条链路和核心局域网络的核心路由器互连；两条链路都处于使用状态，无论是采用热备方式还是负载均衡方式，在任何一条链路出现故障后，分公司局域网络都能够继续完成和核心局域网络的通信。另外，网络中存在两台核心交换机，当运行HSRP或者VRRP协议时，两台交换机工作在热备方式，甚至是互为热备方式，任何一台交换机出现故障，网络中的服务器仍然可以对网络用户提供服务；网络中存在两台核心路由器，都参与路由运算，任何一台路由器出现故障，都会触发路由算法进行路由重新计算，从而在分公司局域网和核心局域网之间形成新的路径。因此，网络中的所有网络设备出现故障，都不会导致网络出现故障而影响应用。该企业的逻辑网络中还存在一些缺陷，一旦发生故障，会导致网络出现一些异常：（l）防火墙是整个公交企业网络访问因特网的关键设备，一旦该设备出现故障，就会导致整个公交企业网络与因特网断开，企业网络内的用户无法访问因特网的任何资源。（2）各分公司的局域网络通过一台汇聚路由器连接至核心路由器，一旦分公司的汇聚路由器出现故障，就使得分公司局域网与整个企业网络断开，导致分公司用户无法访问企业网络和因特网资源。（3）每个分公司场站的局域网通过一个接入路由器和一条链路连接至分公司的汇聚路由器，无论是接入路由器还是链路出现故障，都会导致场站局域网和企业网络断开，场站的用户将无法访问企业网和因特网资源。（b）RIP和RIPv2使用跳跃数来选择最优路径，IGRP通过把跳跃数与带宽、延迟、可靠性和负载合成考虑，从而提高了选择最优路径的能力。IP不支持等开销路径上的负载均衡，但是RIPv2则在等开销路径上对同一个目的网或子网的报文进行负载平衡。IGRP对去同一目的网络或子网的报文也可以实施等代价路径的负载平衡，这种负载平衡是以时间片轮转的方式工作的。试题一参考答案【问题1】（a）网络可用性为：（（12-5）+10）/24×100%≈70.83%（b）【问题2】【问题3】（a）该逻辑网络结构的冗余性分析：?在核心路由器和汇聚路由器之间，实现了线路的冗余；?网络的核心设备实现了设备冗余。逻辑网络结构存在的故障单点：?防火墙是故障单点，一旦出现故障，则整个企业网络不能访问外部网络；?各分公司的路由器是故障单点，一旦出现故障，整个分公司无法访问企业网终；?分公司和场站之间的线路、场站的路由器是故障单点，一旦出现故障，场站网络将无法访问企业网络。（b）RIPv2IGRP