网络规划设计师物理网络设计网络测试与优化.docx
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网络规划设计师物理网络设计网络测试与优化
网络规划设计师-物理网络设计、网络测试与优化
（总分：
23.00，做题时间：
90分钟）
一、单项选择题（总题数：
11，分数：
23.00）
某大学新校区拟建设校园网，委托甲公司承建。
甲公司的张工程师带队去进行需求调研，获得的部分需求如下：
（1）信息中心距图书馆的管道长度约1.5km，距教学科研楼约350m，距综合实验楼约200m。
（2）图书馆的汇聚交换机置于图书馆主机房内，楼层设备间共两个，分别位于二层和四层，距图书馆主机房距离均大于160m；其中，二层设备间负责一、二层的计算机接入，每层约有30个信息点；四层设备间负责三、四、五层的计算机接入，每层约有26个信息点。
（3）学校网络要求“千兆干线，百兆到桌面”。
（4）信息中心有两条百兆出El线路，在防火墙上根据外网IP设置出口策略，分别从两个出口访问Internet。
（5）信息中心共有多台服务器，通过交换机接入防火墙
（6）信息中心提供的信息服务包括Web、FTP、E-mail、数据库、流媒体等，数据流量较大，要求干兆接入。
在满足网络功能的前提下，本着尽可能节约成本的综合布线选型原则，信息中心与图书馆、教学科研楼、综合实验楼之间的传输介质类型，张工最可能选择的方案是______。
对于图书馆的汇聚交换机，张工最可能选择的方案是______。
对于教学科研楼中连接至每台计算机的交换机，张工最可能选择的方案是______。
根据需求描述和所选交换机类型，图书馆二层设备间、四层设备间分别需要的同一型号交换机的最少台数是______。
对于Internet出口处的防火墙设备，张工最可能选择的方案是______。
（分数：
5.00）
（1）.A．多模光纤、多模光纤、6类UTP
B．多模光纤、基带同轴电缆、超5类UTP
C．多模光纤、6类UTP、6类UTP
D．单模光纤、多模光纤、多模光纤（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
（2）.A．24个千兆SFP，背板带宽=192G，包转发率=150Mpps
B．12个固定千兆RJ45接口，背板带宽=24G，包转发率=18Mpps
C．24个固定百兆RJ45接口，1个GBIC插槽，包转发率=7.6Mpps
D．背板带宽=1.8T，包转发率=300Mpps，业务插槽数量=8，支持电源冗余（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
（3）.A．16个千兆SFP，背板带宽=128G，包转发率=100Mpps
B．24个固定百兆RJ45接口，1个GBIC插槽，包转发率=7.6Mpps
C．24个千兆SFP，背板带宽=192G，包转发率=150Mpps
D．12个固定千兆RJ415接口，背板带宽=24G，包转发率=18Mpps（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
（4）.A．2台、4台B．3台、6台
C．4台、6台D．3台、4台（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
（5）.A．拥有了1个百兆接口和2个千兆接口的防火墙
B．拥有了2个百兆接口和1个万兆接口的防火墙
C．拥有了2个百兆接口和2个千兆接口的防火墙
D．拥有了3个千兆接口和2个万兆接口的防火墙（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
[解析]依题意，该校园网遵循的是“千兆干线，百兆到桌面”的组网理念。
对于100Mbps以太网或1000Mbps以太网工程中最经常使用的传输介质是多模光纤、单模光纤和5类非屏蔽双绞线（或超5类非屏蔽双绞线），并且单根多模光纤的最大组网跨距为550m，单根单模光纤的最大组网跨距为5km，单根5类非屏蔽双绞线（UTP）的最大组网跨距为100m。
由于“信息中心距图书馆的管道长度约1.5km”，550m＜1.5km＜5km，结合层次化网络设计的基本思想，且该校园网要求“千兆干线”，因此物理位置上位于信息中心与图书馆之间、网络拓扑结构上位于核心层和汇聚层之间的传输介质建议采用单模光纤。
同理，由于“信息中心……距教学科研楼约350m，距综合实验楼约200m”，100m＜200m＜350m＜550m，本着尽可能节约成本的综合布线选型原则，且该校园网要求“千兆干线”，因此物理位置上位于信息中心与教学科研楼/综合实验楼之间、网络拓扑结构上位于核心层和汇聚层之间的传输介质建议采用多模光纤。
交换机的背板带宽（也称为交换带宽）是指该交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。
背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps。
通常，交换机全双工端口总带宽的计算方法：
端口数×端口速率×2。
包转发率是指在单位时间内无差错地传输数据包的能力。
网络互连设备的吞吐量可以用PPS（每秒包数）来度量。
它是指网络互连设备在不丢失任何分组的情况下所能转发分组的最大速率。
当网络互连设备的端口按理论上的最大值转发分组时，就称该端口处于线速工作状态。
对比选项中所给出的各交换机基本参数可知，选项D类型交换机背板带宽为1.8Tbps、包转发率为300Mpps。
由于1.8Tbps＞192Gbps＞24Gbps，300Mpps＞150Mpps＞18Mpps＞7.6Mpps，即选项D类型交换机背板带宽和包转发率是所有类型交换机中最高的，且为模块化设计，支持双电源冗余配置，因此该类型交换机可作为核心交换机使用。
同理，由于选项A类型交换机背板带宽为192Gbps、包转发率为150Mpps，其背板带宽和包转发率是所有类型交换机中次高的，且配置了24个千兆SFP（SmallFormPluggable）光纤接口，因此选项A类型交换机可作为汇聚交换机使用。
例如，图书馆、教学科研楼、综合实验楼的汇聚交换机适合选用选项A类型的交换机。
对于配置了24个百兆RJ-45接口（用于连接5类（或超5类）非屏蔽双绞线等），1个GBIC光模块插槽（可通过多模光纤或单模光纤上连至上一级交换机设备等），其包转发率7.6Mpps的交换机，通常可作为标准百兆接入交换机使用。
例如，图书馆、教学科研楼、综合实验楼中连接至每台计算机的交换机适合选用此类型的交换机。
由于“二层设备间负责一、二层的计算机接入，每层约有30个信息点”，即图书馆二层设备间共有60个信息接入点。
而图书馆接入交换机采用的是“24个固定百兆RJ45接口，1个GBIC插槽，包转发率=7.6Mpps”类型交换机，每台此类型交换机拥有1个GBIC插槽，可使用多模光纤上连至图书馆汇聚交换机。
此处之所以选用多模光纤，是因为题干关键信息“2．图书馆的汇聚交换机置于图书馆主机房内，楼层设备间共2个，分别位于二层和四层，距图书馆主机房距离均大于160米”的条件限制，且综合考虑最节约成本的布线方式。
24×2=48＜60＜24×3=72，因此图书馆二层设备间最少需要部署3台交换机。
同理，图书馆四层设备间共有78个信息接入点（即26×3=75），24×3=72＜78＜24×4=96，因此四层设备间最少需要部署4台交换机。
综合题干关键信息“3.学校网络要求千兆干线……”、“4.信息中心有两条百兆出口线路……”、“5.信息中心共有多台服务器，通过交换机接入防火墙”和“6.信息中心提供的信息服务包括Web、FTP、E．mail、数据库、流媒体等，数据流量较大，要求千兆接入”可知，在该校园网拓扑结构中，防火墙至少需要配置两个百兆接口和两个千兆接口。
其中，两个百兆接口分别用于连接访问Internet的两个边界路由器的相关接口；1个千兆接口用于连接DMZ区域的千兆交换机，另一个千兆接口用于连接核心交换机。
某企业网对内部员工提供业余时间多媒体继续教育学习平台和视频点播（VOD）服务，以及对内部开发人员提供协同办公所需的存储资源代码的服务器、财务数据服务器，对外提供Web服务和E-mail服务，同时部署了旁路模式的网络入侵检测服务器、网络流量监控服务器等。
通常，对以上服务器进行部署时：
部署在核心交换机镜像端口的有______；部署在防火墙DMZ端口的有______。
（分数：
2.00）
（1）.A．Web服务器和邮件服务器
B．多媒体服务器和VOD服务器
C．网络入侵检测服务器和网络流量监控服务器
D．财务数据服务器和存储资源代码的服务器（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
（2）.A．存储资源代码的服务器和财务数据服务器
B．Web服务器和邮件服务器
C．多媒体服务器和VOD服务器
D．网络入侵检测服务器和网络流量监控服务器（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
[解析]进行服务器部署时，应充分考虑其功能、服务提供对象、流量和安全性等因素。
网络入侵检测和网络流量监控都需要监听交换网络中相关网段的所有网络流量，但通过普通交换机端口去获取这些流量是相当困难的，因此需要通过配置交换机为将一个或多个端口（VLAN）的数据转发到某一个端口来实现对网络的监听。
通常将网络流量被监听的端口称为源端口（SourcePort），连接监听设备的端口称为镜像端口（MirrorPort）。
在进行网络故障排查、网络数据流量分析的过程中，需要对网络节点或骨干交换机的某些端口进行数据流量监控分析，因此需要将核心层交换机的某个端口配置成镜像端口，然后将网络入侵检测服务器和网络流量监控服务器部署在该核心层交换机的镜像端口中。
防火墙中的DMZ也称为非军事区，它是为了解决安装防火墙后外部网络不能访问内部网络服务器的问题，而设立的一个非安全系统与安全系统之间的缓冲区。
在这个缓冲区域内可以放置一些公开的服务器，例如企业w_eb服务器、FTP服务器等。
换而言之，防火墙的DMZ是放置公共信息的最佳位置，用户、潜在用户和外部访问者无须通过内网就可以直接获得所需要的公开信息。
因此可将对外提供服务的Web服务器和邮件服务器部署在防火墙DMZ端口中。
对内部员工提供业余时间多媒体继续教育学习平台的服务器和视频点播（VOD）服务器，以及对内部开发人员提供协同办公所需的存储资源代码的服务器、财务数据服务器一般部署在核心交换机的相应端口中。
某购物中心大楼建筑面积3.5×105m2。
大楼地上8层（高度30m），地下1层。
楼面最大长度为90m，宽度为70m。
建筑物中间部位各有一间强电间和弱电间。
对该购物中心大楼第5楼层进行结构化综合布线现场勘探时，测得距离配线间最近的信息点约为8m，综合考虑到未来3年内业务的增长情况，该楼层约有40台计算机，则规划师可以估算出该楼层至少需要准备______箱超5类非屏蔽双绞线。
假设位于该购物中心大楼第6楼层的主机房遵照行业B级国家标准进行建设，机房内主设备负载的总电功率约为12KW，需要提供两小时电源供电延长保护。
规划师在设计在线式不间断电源（UPS）解决方案时，预留了30%的富余量，所使用的在线式UPS的功率因数（cosφ）约为0.8，所采用的UPS蓄电池直流电压为96V。
那么规划师所设计的UPS解决方案最可能是______。
（分数：
2.00）
（1）.A．3B．4C．5D．6（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
（2）.A．采用16KVA的UPS，由16节65AH-12V蓄电池串并联组成
B．采用20KVA的UPS，由16节120AH-12V蓄电池串并联组成
C．采用16KVA的UPS，由32节38AH-12V蓄电池串并联组成
D．采用20KVA的UPS，由32节100AH-12V蓄电池串并联组成（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
[解析]设计本问题的目的是考核读者对水平干线子系统中线缆用量估算的能力。
本题的解答思路如下。
进行某个楼层的结构化综合布线时，通常将弱电间作为配线间。
由题干关键信息“某购物中心大楼……楼面最大长度为90m，宽度为70m……建筑物中间部位有强、弱电间”，并结合勾股定理可得，距离配线间最远的信息点约为57m（即
），如图13-2所示。
解答思路1：
对于某一楼层的水平干线子系统，水平线缆用量的总长度C的估算公式如下：
C=[（Lmax+Lmin）×0.55+6]×n
其中，Lmax为该楼层离水平配线间（或管理间）最远的信息点距离，Lmin为该楼层离水平配线间（或管理间）最近的信息点距离，n为该楼层的信息插座总数，0.55为备用系数，6为端接容差（即预留的电缆余量）。
根据表4-8中数据可知，大楼第八层共有40台工作站，如果暂不考虑信息点未来几年内的增长情况，则第8层的信息插座总数n=40。
依题意，Lmin=8m，Lmax=57m，则：
C=[（Lmax+Lmin）×0.55+6]×n=[（57+8）×0.55+6]×40=1670m
若每箱超5类双绞线长度约为305米，则所需此类线缆的箱数m=1670+305≈5.475，将计算结果向上取整数为6箱。
解答思路2：
对于某一楼层的水平干线子系统，平均每个信息点需要的线缆长度，的一般估算公式如下：
l=（Lmax+Lmin）×0.55+6
依题意，Lmin=8m，Lmin=57m，n=40，则第八层的l=（57+8）×0.55+6=41.75m。
若每箱超5类双绞线长度约为305米，则平均每箱线缆可以穿引的线缆根数x=305÷l=305+41.75≈7.305，将计算结果向下取整数为7根。
总共需要的线缆箱数m=n÷x=40÷7≈5.714，将计算结果向上取整数为6箱。
解答思路3：
对于某一楼层的水平干线子系统，平均每个信息点需要的线缆长度，的另一个估算公式如下：
其中，h为该楼层的层高。
由于该购物中心大楼地上8层，总高度为30m，因此平均每一楼层的层高为3.75m（即h=30m÷8=3.75m）
第8层的平均每个信息点需要的线缆长
×1.1+3.75×2=43.25m。
若每箱超5类双绞线长度约为305米，则平均每箱线缆可以穿引的线缆根数x=305÷l=305+43.25=≈7.052，将计算结果向下取整数为7根。
总共需要的线缆箱数m=n+x=40+7=5.714，将计算结果向上取整数为6箱。
依题意，机房内主设备负载的总电功率约为12KW，而在线式UPS的功率因数（cosφ=P/Q）约为0.8，则Q=P/cosφ=12000W÷0.8=15000VA=15KVA。
由于UPS的最佳工作状态是负载量的70%～80%，考虑到预留30%的UPS容量冗余，因此设计推荐UPS容量至少为15KVA×（1+30%）=19.5KVA≈20KVA。
而20KVA实际功率为P=20KVA×0.8=16Kw。
若所采用的UPS的电池直流电压为96V，则根据电功率、电压、电流之间的关系式P=U×I得，I=P÷U=16000÷96≈166.667A。
由于100×2A=200A＞65×3A=195A＞38＞5A=190A＞166.667A＞120A，为了使所使用的电池数量最少，以免使用过多的UPS电池柜及占用过多的机房空间，因此为了让主机厉内受保护的设备延时两小时电源保护，建议选用100AH-12V的电池，且由4个100AH-12V电池井联起来得到一组400AH-12V的供电电流。
通常用于UPS的电池电压为12V，而本案例所采用的UPS的电池直流电压为96V，因此需要8节（即96V÷12V=8）12V的电池串联起来得到一组96V的供电电压。
因此为了达到试题的相关要求，则需要32节（即8×4=32）100AH-12V的电池。
某系统集成商依据《电子信息系统机房设计规范GB50174-2008））为F省某所重点大学设计网络中心机房。
在以下网络机房设计要点（方案）中，不符合规范的是______。
该网络机房为隶属于校办公室的机要科专门设置一间电磁屏蔽室。
在以下该电磁屏蔽室的设计要点（方案）中，不符合规范要求的是______。
对于该大学连体式教研办公综合大楼，在______情况下，能够依据《大楼通信布线系统》（YD/T926）进行结构化综合布线。
（分数：
3.00）
（1）.A．机房内的照明线路在吊顶内穿钢管明敷
B．主机房内计划放置18台设备，设计使用面积65平方米
C．除主机房外，还设置了辅助区，辅助区面积是主机房面积的10%
D．主机房设置了设备搬运通道、设备之间的出口通道、设备的测试和维修通道（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
（2）.A．所有进入电磁屏蔽室的电源线缆应通过电源滤波器进行
B．进出电磁屏蔽室的网络线宜采用光缆或屏蔽线缆线，光缆应带有金属加强芯
C．非金属材料穿过屏蔽层时应采用波导管，波导管的截面尺寸和长度应满足电磁屏蔽的性能要求
D．截止波导通风窗内的波导管宜采用等边六角形，通风窗的截面积应根据室内换气次数进行计算（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
（3）.A．大楼跨越距离2500米，建筑总面积80万平方米，区域人员10万人
B．大楼跨越距离3500米，建筑总面积80万平方米，区域人员15万人
C．大楼跨越距离1500米，建筑总面积60万平方米，区域人员8万人
D．大楼跨越距离2500米，建筑总面积40万平方米，区域人员4万人（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
[解析]依据《电子信息系统机房设计规范GB50174—2008》第4.2.1条款规定，电子信息系统机房的组成应根据系统运行特点及设备具体要求确定，一般由主机房、辅助区、支持区和行政管理区等功能区组成。
第4.2.2条款规定，主机房的使用面积应根据电子信息设备的数量、外形尺寸和布置方式确定，并预留今后业务发展需要的使用面积。
在未完全掌握电子信息设备的外形和尺寸，且电子信息设备尚未选型时，主机房的使用面积可按下式计算：
A=KN。
其中，K为单台设备占用面积，可取3.5～4.5（m2/台）；N为计算机主机房内所有设备的总台数。
据此，对于选项B的“主机房内计划放置18台设备，设计使用面积65平方米”，65m2＞KminN=3.5×18=63m2，因此选项B的做法是符合规范的。
第4.2.3条款规定，辅助区的面积宜为主机房面积的0.2～1倍。
据此，选项C的做法是不符合规范的。
《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）第9节“电磁屏蔽”的9.3.5款条文规定：
进出电磁屏蔽室的网络线宜采用光缆或屏蔽线缆线，光缆不应带有金属加强芯。
据此，试题（7）选项B的做法有误。
《大楼通信综合布线系统YD/T926））标准的适用范围是：
跨度距离不超过3千米，建筑总面积不超过100万平方米的布线区域，区域内的人员为50人～5万人。
综合布线作为计算机网络的传输通道，其传输性能等级直接影响网络的传输速度。
由于10Gbps布线系统工作的频率范围扩展到500MHz，这样工作频率的增高带来了邻近电缆和模块间产生的串绕问题，因此对10Gbps布线进行测试时，需要关注______指标以判断这种串绕的严重程度。
通常，减少这种串绕的解决方法不包括______。
（分数：
2.00）
（1）.A．NEXTB．FEXTC．ACBD．ANEXT（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
（2）.A．适当降低交换机端口的信号发射功率
B．使用不同于常规圆形设计的电缆
C．增大配线架（或墙壁面板上模块）之间的间隔
D．使用较厚护皮的电缆（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
[解析]工作在10Gbps以太网的非屏蔽双绞线工作的频率范围扩展到500MHz。
由于工作频率的增高带来了邻近电缆和模块间产生外部串扰（ANEXT）问题。
因此对10Gbps布线来说，线缆和模块抵抗外部串绕的能力成为一个关键的技术指标。
通常减小外部串绕的一种方法是加大与噪音源之间的距离，即采用较厚护皮的电缆或不同于常规圆形的设计的电缆，或加大配线架和墙上面板上模块间的间隔以减少电缆、模块以及跳线间的外部串绕。
综合布线测试指标中，NEXT是UTP近端串扰的英文缩写，FEXT是UTP远端串扰的英文缩写，衰减串扰比ACR是指同一频率下近端串扰和衰减的差值。
规划师老许制定的网络系统测试计划中，链路速率测试方案是：
对核心层的骨干链路和汇聚层至核心层的上连链路，应进行全部测试；对接入层到汇聚层的上连链路，以不低于10%的比例进行抽样测试（若链路数不足10条时，则全部测试）。
网络传输时延测试方案是：
将测试设备以环回方式连接到有正常业务流量的被测网络中，若系统在1518字节帧长情况下，从两个方向测得的10次传输时延的平均值不超过1ms，则判定为合格。
对链路速率测试方案的评价，恰当的是______，对网络传输时延测试方案的评价，恰当的是______。
（分数：
2.00）
（1）.A．该抽样规则符合测试标准
B．只需对核心层的骨干链路进行全部测试
C．对于接入层至汇聚层的上连链路也需要全部测试
D．对于接入层至汇聚层的上连链路，只需以不低于8%的比例进行抽样测试（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
（2）.A．是一个标准的测试方案
B．测试设备发送的数据帧帧长应改为64字节
C．从两个方向测得的10次传输时延的平均值应不超过0.5ms
D．测试必须在空载网络下分段进行且必须测试20次（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
[解析]通常，链路传输速率测试方案的抽样规则是：
对核心层的骨干链路，以及汇聚层至核心层的上连链路，应进行全部测试；对接入层到汇聚层的上连链路，以不低于10%的比例进行抽样测试（若链路数不足10条时，则按10条进行计算或者全部测试）。
通常，传输时延采用环回方式进行测量，单向传输时延为往返传输时延除以2。
测试必须在空载网络下分段进行，包括接入层到汇聚层链路、汇聚层到核心层链路、核心层间骨干链路，以及经过接入层、汇聚层和核心层的用户到用户链路。
若系统在1518字节帧长情况下，从两个方向测得的20次传输时延的平均值不超过1ms，则判定为合格。
因此，规划师老许制定的网络传输时延测试方案中，应将测试的前提条件由“有正常业务流量的被测网络链路”修改为“空载网络分段链路（如核心层间骨干链路、汇聚层到核心层链路等）”，并且将测试次数由“10次”修改为“20次”。
设计师老王制定的网络线路和网络系统测试计划中，网络线路测试方案是：
利用测试工具对波长为1300nm、物理长度小于等于500m的单模光纤进行测试，如果衰减小于2.6dB，则判定合格。
千兆位以太网网络吞吐率测试方案是：
将两台测试设备分别连接到有正常业务流量自勺被测网络链路的源交换机端口和目的交换机端口上，若系统在不同帧大小情况下，从两个方向测得的最低吞吐率值均大于等于97%时，则判定被测网络的吞吐率符合要求。
对网络线路测试方案的评价，恰当的是______，对网络吞吐率测试方案的评价，恰当的是______。
（分数：
2.00）
（1）.A．是一个标准的测试方案
B．应增加对近端串扰参数的测试
C．应增加对线缆的传输时延参数测试
D．衰减应小于2.2dB，才能判定为合格（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
（2）.A．是一个标准的测试方案
B．测试必须在空载网络下分段进行
C．应测试10次且每次吞吐率值均大于等于99%
D．应增加对被测网络传输时延的测试（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
[解析]根据EIA/TIA568B布线标准、TSB-67测试标准，对于波长为1300nm、
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