1、 2021年上半年課程考試大作業 計算機網絡3江南大學現代遠程教育2021年上半年課程考試大作業 考試科目:?計算機網絡?1、OSI/RM設置了哪些層次?每個層次的作用和功能是什么?(15分)答：物理層：負責提供和維護物理線路，并檢測處理爭用沖突，提供端到端錯誤恢復和流控制以比特為單位進行傳輸。數據鏈路層：主要任務是加強物理傳輸原始比特的功能，以幀為單位進行傳輸。網絡層：關系到子網的運行控制，其中一個關鍵問題是確定分組從源端到目的端的“路由選擇“，以分組為單位進行傳輸。運輸層：根本功能是從會話層接收數據，必要時把它分成較小的單元傳遞，并確保到達對方的各段信息正確無誤。運輸層也要決定向會話層效勞

2、，并最終向網絡用戶提供效勞。會話層：進行高層通信控制，允許不同機器上的用戶建立會話關系。表示層：完成某些特定功能。例如：解決數據格式的轉換。表示層關心的是所傳輸的語法和語義，而表示層以下各層只關心可靠地傳輸比特流。應用層：提供與用戶應用有關功能，包括網絡瀏覽、電子郵件、不同類文件系統的文件傳輸、虛擬終端軟件、過程作業輸入、目錄查詢和其他各種通用的和專用的功能等。2、比擬線路交換、報文交換和分組交換三種交換技術，分析報文交換技術的延時，為何要將報文交換改良為分組交換?(15分)3、假設要將一個B類的網絡地址172.17.0.0劃分子網，其中包括3個能容納16000臺主機的子網，7個能容納2000

3、臺主機的子網，8個能容納254臺主機的子網，請寫出每個子網的子網掩碼和主機IP地址的范圍。(20分)子網劃分(subnetting)的優點: 1.減少網絡流量 2.提高網絡性能 3.簡化管理 4.易于擴大地理范圍 How to Creat Subnets 如何劃分子網?首先要熟記2的冪:2的0次方到9次方的值分別為:1,2,4,8,16,32,64,128,256和512.還有要明白的是:子網劃分是借助于取走主機位,把這個取走的局部作為子網位.因此這個意味劃分越多的子網,主機將越少 Subnet Masks 子網掩碼用于區分IP地址中哪局部為網絡地址,哪局部為主機地址,有1和0組成,長32位,

4、全為1的位代表網絡號.不是所有的網絡都需要子網,因此就引入 1個概念:默認子網掩碼(default subnet mask).A類IP地址的默認子網掩碼為255.0.0.0;B類的為255.255.0.0;C類的為255.255.255.0 Classless Inter-Domain Routing(CIDR) CIDR叫做無類域間路由,ISP常用這樣的方法給客戶分配地址,ISP提供應客戶1個塊(block size),類似這樣:192.168.10.32/28,這排數字告訴你你的子網掩碼是多少,/28代表多少位為1,最大/32.但是你必須知道的1點是:不管是A類還是B類還是其他類地址,最大

5、可用的只能為30/,即保存2位給主機位 CIDR值: 1.掩碼255.0.0.0:/8(A類地址默認掩碼) 2.掩碼255.128.0.0:/9 3.掩碼255.192.0.0:/10 4.掩碼255.224.0.0:/11 5.掩碼255.240.0.0:/12 6.掩碼255.248.0.0:/13 7.掩碼255.252.0.0:/14 8.掩碼255.254.0.0:/15 9.掩碼255.255.0.0:/16(B類地址默認掩碼) 10.掩碼255.255.128.0:/17 11.掩碼255.255.192.0:/18 12.掩碼255.255.224.0:/19 13.掩碼255

6、.255.240.0:/20 14.掩碼255.255.248.0:/21 15.掩碼255.255.252.0:/22 16.掩碼255.255.254.0:/23 17.掩碼255.255.255.0:/24(C類地址默認掩碼) 18.掩碼255.255.255.128:/25 19.掩碼255.255.255.192:/26 20.掩碼255.255.255.224:/27 21.掩碼255.255.255.240:/28 22.掩碼255.255.255.248:/29 23.掩碼255.255.255.252:/30 Subnetting Class A,B&C Addres

7、s 劃分子網的幾個捷徑: 1.你所選擇的子網掩碼將會產生多少個子網?:2的x次方-2(x代表掩碼位,即2進制為1的局部) 2.每個子網能有多少主機?: 2的y次方 -2(y代表主機位,即2進制為0的局部) 3.有效子網是?:有效子網號=256-10進制的子網掩碼(結果叫做block size或base number) 4.每個子網的播送地址是?:播送地址=下個子網號-1 5.每個子網的有效主機分別是?:忽略子網內全為0和全為1的地址剩下的就是有效主機地址.最后有效1個主機地址=下個子網號-2(即播送地址-1) 根據上述捷徑劃分子網的具體實例: C類地址例子:網絡地址192.168.10.0;子

8、網掩碼255.255.255.192(/26) 1.子網數=2*2-2=2 2.主機數=2的6次方-2=62 3.有效子網?:block size=256-192=64;所以第一個子網為192.168.10.64,第二個為192.168.10.128 4.播送地址:下個子網-1.所以2個子網的播送地址分別是192.168.10.127和192.168.10.191 5.有效主機范圍是:第一個子網的主機地址是192.168.10.65到192.168.10.126;第二個是192.168.10.129到 192.168.10.190 B類地址例子1:網絡地址:172.16.0.0;子網掩碼255

9、.255.192.0(/18) 1.子網數=2*2-2=2 2.主機數=2的14次方-2=16382 3.有效子網?:block size=256-192=64;所以第一個子網為172.16.64.0,最后1個為172.16.128.0 4.播送地址:下個子網-1.所以2個子網的播送地址分別是172.16.127.255和172.16.191.255 5.有效主機范圍是:第一個子網的主機地址是172.16.64.1到172.16.127.254;第二個是172.16.128.1到 172.16.191.254 B類地址例子2:網絡地址:172.16.0.0;子網掩碼255.255.255.22

10、4(/27) 1.子網數=2的11次方-2=2046(因為B類地址默認掩碼是255.255.0.0,所以網絡位為8+3=11) 2.主機數=2的5次方-2=30 3.有效子網?:block size=256-224=32;所以第一個子網為172.16.0.32, 最后1個為172.16.255.192 4.播送地址:下個子網-1.所以第一個子網和最后1個子網的播送地址分別是172.16.0.63和172.16.255.223 5.有效主機范圍是:第一個子網的主機地址是172.16.0.33到172.16.0.62;最后1個是172.16.255.193到 172.16.255.2234、某醫院

11、建設信息網絡系統。系統分為業務內網和INTERNET外網兩局部。內網運行醫院業務應用系統，諸如電子病例系統、住院管理系統等。醫院還建有門診掛號預約系統，病員信息查詢系統，向外網用戶提供效勞。醫院應用數據根據上級主管部門要求，需要每天規定時間上傳病案數據到衛生質量監測部門。請設計一套信息數據平安方案，滿足內部業務應用系統和外網應用的需求，內、外網數據交換的需求。(50分) 要求：1)給出方案設計的詳細拓撲圖2)給出各個應用系統效勞器的部署3)給出平安產品的部署和采用的類型、數量4)詳細說明方案中各局部功能和平安策略5)所需平安產品選型通過平安產品廠商的主頁查詢獲得隨著信息系統在醫院的深入應用，建

12、立全面覆蓋、平安穩定的信息網絡是醫院信息網絡系統建設的目標。新建、遷建醫院從零起步、重新規劃、整體布局，更利于建設目標的實現。一、本院建設概況本院系一家三甲醫院，2004年開始建設新院，從原城區中心位置遷建到新規劃城區的中心位置，新院占地228畝，建筑面積19.2萬平方米，設計床位 1500張，至2007年10月底已整體啟用。新院設計網絡信息點1萬余個，涉及整個醫院三幢大樓，網絡布線設計采用計算機網絡信息點與 通訊一體化六類線設計，醫院內部網絡與外部網絡(聯接INTERNET)物理別離設計。三幢大樓共設計70個弱電間用于安裝接入層交換機，主機房與每個弱電間至少使用 3根四蕊室內光纖聯接，每個弱

13、電間離任一網絡信息點的線路路由距離不超過100米。大樓之間不超過500米的采用多模室外光纖，超過500米的采用單模室外光纖聯接。二、不同功能區域信息點覆蓋醫院功能分區的多樣性與復雜性決定了醫院網絡信息的覆蓋不同于其他辦公大樓。根據醫院的當今應用需求并考慮未來計算機應用的增長適當冗余，同時在弱電工程設計過程中綜合使用部門與醫院基建部門的意見不斷變更覆蓋需求，最終形成不同功能區域信息點覆蓋的設計需求。在弱電工程施工過程中，使用部門結合實際環境，又對信息點覆蓋進一步提出修改要求。信息點覆蓋范圍，既考慮未來臨床信息系統的應用，也考慮醫療設備、智能設備的網絡接入。綜合整個過程，至新院正式啟用.主要功能區

14、域網絡信息點覆蓋情況見表1。三、本院網絡構架情況總體網絡構架采用二個核心交換機冗余設計，會聚交換機到核心交換機雙鏈路上行，核心交換機故障不影響業務運轉。接入層按業務性質分關鍵業務區、非關鍵業務區、效勞器區、放射科區，詳見圖1。(一)關鍵業務區：主要是門診及醫技科室，其業務性質決定計算機網絡一旦中斷就會立即影響正常業務運轉，業務頂峰停頓五分鐘就會導致大量病人滯留，造成不良影響。故該區域接入層交換機采用雙鏈路上行至會聚層交換機，會聚層交換機采用冗余設計，任一鏈路、核心交換機、會聚層交換機、上行模塊故障均不會引起業務中斷。(二)非關鍵業務區：主要是醫院住院病區及職能科室，其業務性質決定計算機網絡中斷

15、后在一個小時內修復對業務影響比擬小。故該區域接入層交換機采用單鏈路上行至會聚層交換機，如鏈路中斷或上行模塊故障會導致業務中斷。因留有備用鏈路及備用上行模塊，故修復時間可控制在1個小時以內。(三)效勞器區：其端口用于聯接主機房效勞器，如交換機故障或鏈路故障將影響醫院所有信息系統的正常運行，對醫院業務的影響最大。故該區域接入層交換機先堆疊后采用雙鏈路與核心交換機萬兆聯接，任一主交換機故障或鏈路中斷不影響業務，假設任一接入層交換機故障也可在短時間內將聯接效勞器的網絡從故障交換機切換到非故障交換機。(四)放射科區域：因放射科PACS系統信息傳輸流量較大，故接入層交換機采用二條萬兆線路不通過會聚層交換機

16、直接與核心交換機相聯接，千兆傳輸帶寬到桌面，保障圖像傳輸的速度。任一核心交換機故障或鏈路中斷不會影響放射科正常業務。圖1 本院網絡拓撲圖四、體會(一)新建醫院在設計階段，醫院信息系統管理部門即需提前介入，為弱電設計公司提供適合醫院未來需要的信息點覆蓋方案。醫院功能分區的專業性、復雜性決定了只有醫院本身的計算機專業技術人員才有可能提供覆蓋需求，也只有在弱電設計公司詳細了解醫院功能與需求的根底上考慮醫院未來冗余才有可能設計出符合醫院使用要求的信息網絡，防止漏裝信息點影響房間功能使用。本院在建設過程中某些信息點設計時未考慮到，在施工過程中及時予以補救，但也給施工帶來了困難，特別是天花板封頂的情況下，

17、增加信息點致施工異常困難。因此，在設計初期弱電設計公司與醫院信息管理部門詳細溝通并由醫院信息管理部門提供分區域分功能的詳細覆蓋方案是新建醫院信息網絡建設初期的重點工作。現很多醫療設備擁有網絡接口可以通過TCP/IP協議傳輸信息，故醫院信息系統覆蓋時除了需要考慮計算機應用，還應考慮諸如監護儀、呼吸機、麻醉機、放射設備等醫療設備通過醫院網絡到達監護與診斷信息的共享。智能大樓部署了很多智能型設備，如門禁、樓控、停車場、視頻監視系統以及機房的UPS、精密空調等，均需要通過信息網絡進行通訊，故信息點覆蓋時也應綜合考慮上述設備的網絡接入。本院在建設過程中未考慮急診ICU、心內科ICU、神經科ICU的監護儀

18、網絡接入，在設備采購到位監護儀廠家提出相關問題后著力補救才解決。弱電設計公司在明確信息點覆蓋方案后，醫院建設部門應及時提供房間家具分布圖，以方便弱電設計公司根據家具分布圖確定信息點插座的位置，最大程度防止日后辦公桌在左邊而信息點在右邊，需要從過道走線或重新為網線走線安裝線槽的情況出現。(二)隨著門診及住院醫生工作站、電子病歷、醫學圖像存檔與傳輸系統等信息系統的全院性應用，對計算機系統的依賴性越來越強，計算機系統故障會導致醫院業務停頓，病人就不能正常就診。因此，建立高可靠性與高穩定性的醫院計算機網絡就非常重要。本院在網絡設計過程中對門診、醫技等關鍵業務區域進行了交換設備與鏈路冗余設計，將由于網絡故障導致業務停頓的時機降到最少。但對于非關鍵業務區域，接入層采用單鏈路，采用出現故障盡快用備件更換的方法，最大程度減少設備投資。本院這種核心與會聚層冗余設計，接入層分業務關