1、网络规划设计师-物理网络设计及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、B论述题/B(总题数：4，分数：100.00)阅读以下关于某“平安城市工程”的叙述，根据要求回答问题。说明某城市为满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求，决定在城市的所有进出路口、客货运场所、主要道路路口、重要公共场所、商业密集区域、治安案件高发区等地进行视频监控，并通过网络建立完善的社会治安视频监控系统，即实施“平安城市工程”，以实现视频监控信息资源的整合与共享。平安城市工程的网络接入如图 1所示。（分数：18.00）(1).运营商网络中的某一个网络视频接入结点，需要通过一台交换机实现 3个监控点
2、摄像机的视频图像接入，摄像机和交换机之间采用光纤进行互连，并存在一个光纤物理汇接结点(用于实现光纤的熔接配置)。各结点的类型、分布和位置坐标如图 2和表 1所示，允许采用 2芯、4 芯、8 芯或 16芯的光缆。请指出采用“网络结点至监控点直埋光纤”、“通过光纤汇接点汇接光纤”、“基于 EPON分光器互连光纤”3 种方式需要埋设的光缆类型并计算所需每种类型光缆的最短长度。(注：在计算长度时， （分数：6.00）_(2).Catalyst 6509作为整个网络的核心交换设备。核心交换机 3号插槽上安装 8端口 GBIC千兆以太网模块 WS-X6408A-GBIC(8 port GIGABIT ET
3、HERNET)，端口 13 分别与行政区甲、行政区乙和行政区丙的汇聚交换机互连。其他端口与各级指挥中心的汇聚交换机互连，核心交换机至行政区甲、乙、丙的距离分别为 8公里、22 公里、42 公里。表 2列出了光电收发器及配件的参数指标，请从表 2中选择分别与端口1、端口 2、端口 3连接的收发器及配件，并分别指出应采用的光纤链路。 B表 2 光电收发器配件/B序号 产品类型 参数指标 备注1 WS-G5484 1000Basesx，多模光纤链路 短距离通信2 WS-G54861000BaseLX/LH，遵循IEEE802.3z，1000BaseLX 标准，使用高质量单模光纤链路可使距离扩充一倍长
4、距离通信3 WS-G54871000BaseZX，与单模光纤一起使用，普通单模光纤链路上最远可以传递 70公里，使用高质量单模光纤链路最远可至 100公里超长距离通信4 5dB线上光衰减器 增加 25公里的光信号衰减 避免光收发器过载5 10dB线上光衰减器 增加 50公里的光信号衰减 避免光收发器过载（分数：6.00）_(3).核心交换机 4号插槽上安装 16端口 GBIC千兆以太网模块 WS-6516-GBIC(16 portGIGABIT ETHERNET)，负责连接平安城市工程中所有的流媒体服务器、存储服务器等设备，端口 1和端口 2连接 2台流媒体服务器、端口 3和端口 4连接 2台
5、存储服务器。平安城市工程规范中规定，实时调阅视频流从采集至播放的时间延迟不得大于 1秒。图 3为某派出所对一个监控点的设备连接图，表 3为图中各设备产生的延迟情况。请计算该派出所一个监控点的实时视频调阅延迟，并指出是否符合平安城市工程规范；如不符合规范，在不改变编解码器和流媒体服务器产品的情况下，给出可能的优化方案。 *图 3 监控设备连接图B表 3 各设备延迟情况/B序号 设备 延迟原因 延迟时间(ms) 备注1 编码器 视频信号模数转换延时 4002 接入交换机 数据帧转发延时 303 汇聚交换机 数据帧转发延时 304 核心交换机 数据帧模块间转发延时 105 核心交换机 数据帧模块内端
6、口间转发延时 56 流媒体服务器 视频流处理及转发延时 707 存储服务器 视频存储延时 2008 存储服务器 视频调阅转发延时 1009 解码器 视频信号数模转换延时 40010 各线路 信号传输延时 0 忽略不计（分数：6.00）_阅读以下某购物中心大楼网络建设的需求说明，根据要求回答问题。 说明 某购物中心大楼建筑面积 3.5105m2。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。建筑物中间部位有强、弱电问。营业面积为2.4105m2，地下一层为超级市场；地上一至四层为零售百货区；五、六层为餐饮、娱乐区；七、八层为管理员办公区。 主机房位于第四层西
7、北角，面积约为 250m2；视频监控室位于第一层总值班室。 整座大楼的数据线、语音线路、视频线路及与之相关的电源线路，统一规划、统一设计、统一布线。大楼按“3A”标准设计，在综合布线的基础上，未来 3年内将逐步添加设备，分期投资，逐步增加购物中心的功能。第一期工程将建成计算机管理信息系统和保安视频监控系统。 购物中心对结构化综合布线的信息点统计情况见表 1。 B表 1 大楼结构化综合布线资源分布情况表/B楼层 信息点数量及需求说明八层 40台工作站，40 部电话(管理区)，2 台摄像机(管理区)七层 28台工作站，28 部电话(管理区)，2 台摄像机(管理区)六层 5台工作站，4 台收款机，2
8、0 部电话，2 台摄像机五层 5台工作站，4 台收款机，20 部电话，2 台摄像机(管理区)四层 15台工作站，3 台收款机，10 部电话，4 台摄像机(主控机房)(管理区)三层 5台工作站，5 台收款机，10 部电话，2 台摄像机(管理区)二层 4台工作站，4 台收款机，10 部电话，2 台摄像机第一层夹层 2台工作站，4 台收款机，8 部电话，2 台摄像机一层 6台工作站，6 台收款机，12 部电话，6 台摄像机(管理区)地下一层 5台工作站，6 台收款机，20 部电话，6 台摄像机(超级市场)地下二层 2台收款机，2 部电话，4 台摄像机(车库)（分数：28.00）(1).该购物中心大楼
9、第八层距离配线间最近的信息点约为 8m，每箱超 5类双绞线长度约为 305m。请估算对该楼层进行结构化综合布线时，至少需要准备多少箱超 5类双绞线。(请简要说明理由或列出计算过程)（分数：7.00）_(2).假设该购物中心大楼第四层主机房遵照行业 B级国家标准进行建设，机房内各种主要用电设备名称、台数及电功率见表 2。 B表 2 主机房设备类型及其电功率明细表/B设备名称 台数(台) 电功率(W/每台)核心三层交换机 1 800交换机 6 250路由器 2 300防火墙 2 300上网行为管理设备 1 250恒温恒湿精密空调 1 5000存储陈列柜 1 1500普通服务器 8 700机柜排气扇
10、 8 10新风机 1 200监控计算机 5 250日光灯 12 40应急照明灯 5 6为了让主机房内受保护的设备延时 1小时电源保护，规划师设计了在线式不间断电源(UPS)解决方案。该解决方案中预留了 30%的富余量，所采用的在线式 UPS的功率因数(cos （分数：7.00）_(3).在该购物中心网络系统第一期工程(暂不考虑未来 3年内信息点的增长情况)进行交换机设备部署及台数计算时，若从经济适用的角度考虑，应在主机房内部署 1台核心三层交换机，其中至少配置_个千兆光口用于连接各个管理间的交换机；至少部署_台 16个百兆电端口的接入层交换机(包含主机房内的 6台交换机，其中某台交换机用于连接
11、本楼层的信息点)，每台交换机允许配置 1个千兆光口模块(可选)。据此，在该大楼管理区内至少要部署_个管理间。（分数：7.00）_(4).光缆布线系统的测试是该购物中心大楼结构化综合布线工程验收的必要步骤。请列举出 3种对光纤线路进行测试的方法，并简要说明各种测试方式的作用。（分数：7.00）_阅读以下技术说明，根据要求回答问题。说明某学校在原校园网的基础上进行网络升级改造，网络拓扑结构如图所示。其中网管中心位于办公楼(共有 7层)的第 5层，采用动态 IP地址及静态 IP地址结合的方式进行 IP地址的管理和分配。（分数：33.00）(1).设备选型是网络方案规划设计的一个重要方面。在该校园网升
12、级改造过程中，选择网络设备时应当遵循哪些基本原则。请结合你的网络规划设计经验，用 250字以内文字简要叙述。（分数：6.60）_(2).请从下表中为上图中的空缺处选择合适的设备，并将设备名称填写在图的相应位置上(每一设备限选一次)。 B网络设备性能描述表/B设备类型 设备名称数量 性能描述路由器 Router1 1模块化接入，固定的广域网接口+可选广域网接口，固定的局域网接口：100/1000Base-T/TXSwitch1 1交换容量：1.2T；转发性能：285Mpps；可支持接口类型：100/1000Base-T、GE、10GE：电源冗余：1+1Switch2 1交换容量：140GB；转发
13、性能：100Mpps；可支持接口类型：GE；电源冗余：无，20 百/千兆自适应电口交换机Switch3 2交换容量：100GB；转发性能：66Mpps；可支持接口类型：FE、GE；电源冗余：无，24 千兆光口（分数：6.60）_(3).请从以下选项中为上图的空缺处选择相应的传输介质，填写在图的相应位置上(每种介质限选一次)。 备选介质 A6 类 UTP B超 5类 UTP C双千兆光纤链路 D千兆光纤（分数：6.60）填空项 1:_(4).(1)请指出上图中区域 A的名称(请从以下选项中选择)。 A服务区 BDMZ 区 C堡垒主机 D安全区 (2)学校网络中的设备或系统有含有学校招生信息的 W
14、eb服务器、办公自动化(OA)系统、邮件服务器、财务系统服务器、存储资源代码的 PC、应用网关、存储私人信息的 PC、流量监控服务器等，这些设备中哪些应放置在区域 A中，哪些应放置在内网中?（分数：6.60）_(5).在整个网络生存期中，物理网络设计文档对于今后网络的管理、维护有着重要的意义。请简要说明物理网络设计文档的作用及其相关说明内容。（分数：6.60）_阅读以下某省级气象信息网络建设的需求说明，根据要求回答问题。 说明 某省气象局组建省级气象信息网络系统。该系统分两期进行建设，第一期工程主要完成内部办公自动化局域网建设部分，第二期工程主要完成互联网网站等信息系统建设部分。第一期工程建设
15、的大致情况见下表。 B一期工程建设情况说明表/B项目 说明建筑物方面有三幢建筑物：环境与气象监测大楼(共 5层，信息点主要分布在第 2层第 4层)、省级气象办公大楼(共5层，信息网络中心在第 5层)和培训中心大楼(共 6层，培训教室设在第2层第 4层，多媒体教室设在第 5层，多功能会议厅设在第 6层)；三幢建筑物之间的直接距离不超过 480m网络布线方面环境与气象监测大楼有 36个内网信息点和 45个外网信息点；省级气象办公大楼有 48个内网信息点和 60个外网信息点；培训中心大楼有 20个内网信息点和 110个外网信息点：内部局域网和外部局域网采用物理隔断网络结构方面分为内部网与外部网两部分
16、，二者相互独立；内部局域网主要用于办公自动化等业务应用方面；外部局域网采取主干备份冗余办法，用于提供 Internet的访问及提供网站、E-mail 服务等功能网络技术方面主干网采用千兆以太网技术，网络结构采用星型拓扑结构，百兆交换到桌面；整个网络要求具有完善的网络管理，以及采取多级安全认证措施硬件选择要求系统硬件(交换机、服务器等)应选择技术成熟、系统功能和性能先进、低能耗的知名硬件厂商的产品，线缆均采用进口产品（分数：21.00）(1).物理网络设计的任务是为逻辑网络设计提供特定的物理环境平台，为今后的网络实施提供相应的信息。请结合你的网络规划设计经验，简要叙述物理网络设计应遵循的一般原则
17、。（分数：7.00）_(2).请结合你的网络规划设计经验，并从结构化综合布线的各个子系统考虑，将以下该气象局信息网络系统涉及的三幢大楼进行结构化综合布线的解决方案中空缺处填写完整，并画出省级气象办公大楼的结构化综合布线的简要示意图。 _子系统可布置在省级气象大楼_内，该子系统主要包括网络系统中的各类服务器、路由器、交换机、防火墙、UPS 电源等网络设备。机房内的监控计算机、信息网络中心工作人员计算机、打印机等可直接连接到信息网络中心专用 VLAN的交换机上。另外，连接各楼层的光缆也端接在主机房机柜内的_上。 各管理区子系统分别位于各管理区子系统所在楼层的网络间内，每个网络问放置相应的标准机柜，
18、机柜内安装配线架、光纤接线盒及交换机等设备。各信息点均通过水平干线线缆连接到相应网络间机柜内的_上，通过_与交换机相连。另外，连接网络间与主机房的光缆也端接在本网络问机柜里的光纤接线盒上。 垂直干线子系统采用 62.5/125m 的标准室内 8芯_，从位于主机房的光纤主接线架连接到各管理间的光纤分接线架上。整个干线由 2根光纤组成，其具有带宽宽、保密性好、抗干扰能力强等优点。 _子系统采用超 5类 4对非屏蔽双绞线，水平干线从各楼层管理间的配线架通过楼道上的桥架连接到各房间的超 5类信息插座上。入室线缆封装在固定在墙壁上的PVC线槽内，并端接在信息插座上。 工作区子系统包括固定在室内适当位置的
19、超 5类 RJ-45信息插座等，信息插座明装在墙壁上，距地面约_cm。 建筑群子系统由三幢楼组成，即环境与气象监测中心大楼、气象局办公大楼和培训中心大楼。从气象局办公大楼的主机房分别铺设一条室外 8芯_到培训中心大楼和监测中心大楼。（分数：7.00）_(3).为该气象信息外部网络系统进行设备类型选择时，应考虑部署_台内带 24个千兆光口模块的核心层千兆交换机；至少部署_台可访问 Internet的接入层交换机，每台交换机内带 2个千兆光口模块(可选)和 24个百兆电口；2 台配置干兆网口的服务器，用于对外提供 Web服务和 E-mail服务；1 台防火墙设备；1 台 Internet访问路由器
20、：1 台网络管理工作站等。 为该气象信息内部网络系统进行设备类型选择时，应考虑部署 1台内带 12个干兆光口模块的核心层干兆交换机；至少部署_台接入层交换机，每台交换机内带 1个千兆光口模块和 24个百兆端口；2 台配置千兆网口的服务器，用于提供 OA服务和内部机密数据存储服务；1 台防火墙设备；1 台网络管理工作站等。 请根据题干描述信息，并结合以上所提供的设备选型信息，简要画出该气象信息外部局域网的总体结构示意图。（分数：7.00）_网络规划设计师-物理网络设计答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、B论述题/B(总题数：4，分数：100.00)阅读以下关于某“平安城市工程
21、”的叙述，根据要求回答问题。说明某城市为满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求，决定在城市的所有进出路口、客货运场所、主要道路路口、重要公共场所、商业密集区域、治安案件高发区等地进行视频监控，并通过网络建立完善的社会治安视频监控系统，即实施“平安城市工程”，以实现视频监控信息资源的整合与共享。平安城市工程的网络接入如图 1所示。（分数：18.00）(1).运营商网络中的某一个网络视频接入结点，需要通过一台交换机实现 3个监控点摄像机的视频图像接入，摄像机和交换机之间采用光纤进行互连，并存在一个光纤物理汇接结点(用于实现光纤的熔接配置)。各结点的类型、分布和位置坐标如图 2和表 1所示
22、，允许采用 2芯、4 芯、8 芯或 16芯的光缆。请指出采用“网络结点至监控点直埋光纤”、“通过光纤汇接点汇接光纤”、“基于 EPON分光器互连光纤”3 种方式需要埋设的光缆类型并计算所需每种类型光缆的最短长度。(注：在计算长度时， （分数：6.00）_正确答案：(采用“网络结点至监控点直理光纤”埋设方式：所需埋设的光缆全部为 2芯光缆，所需光缆的最短长度为*(米或千米)。 采用“通过光纤汇接点汇接光纤”埋设方式：需要埋设两种光缆，其中 8芯光缆的最短长度为*(米或公里)；2 芯光缆的最短长度为*(米或千米)。 采用“基于 EPON分光器互连光纤”埋设方式：所需埋设的光缆全部为 2芯光缆，所需
23、光缆的最短长度为*(米或千米)解析：这是一道要求考生掌握各种光缆埋设方式及光缆选型、最短长度计算(勾股定理)的综合分析题。本题的解答思路如下：在“平安城市工程中”，视频监控点至网络接入层的光纤铺设不仅仅涉及光纤链路的材料费用(或租赁费用)，还涉及工程建设过程中由于光纤铺设而产生的破路、回填、修复、绿化等间接成本。因此针对不同的视频监控点分布，选择合适的光纤铺设方式是至关重要的设计步骤。由于每根光纤很细(m 级)，因此必须加上加强元件、填充物、外护套将光纤做成结实的光缆，以满足工程施工抗拉强度的要求。一根光缆少则有两根光纤(称之为 2芯光缆)，多则数百根光纤。依题意，“网络结点至监控点直埋光纤”
24、埋设方式是指在视频监控点至网络接入层结点之间直接埋设一根2芯光缆，形成网络结点至各视频监控点的一个中心辐射状物理链路关系。若光缆采用这种埋设方式，且要求所埋设的光缆长度最短，则需埋设网络视频接入结点 A至视频监控结点 B、结点 A至视频监控结点C、结点 A至视频监控结点 D 3条光缆(暂不考虑光缆埋设工程所涉及的施工成本)，如图 4所示。在不考虑纤芯冗余的情况下，这 3条光缆类型可以选用 2芯的。*图 4 “网络结点至监控点直理光纤”埋设方式若直角三角形两直角边分别为 a、b，斜边为 c，则两直角边的平方和等于斜边的平方(即 a2+b2=c2)，这称之为直角三角形勾股定理。在图 4中，结点 A
25、至结点 B所埋设的光缆长度*，结点 A至结点 C所埋设的光缆长度*，结点 A至结点 D所埋设的光缆长度*。采用“网络结点至监控点直埋光纤”埋设方式所需 2芯光缆的总基最短长度*“通过光纤汇接点汇接光纤”埋设方式是指在网络接入层结点和视频监控点之间存在一个光纤物理汇接结点，其中网络结点至光纤汇接点之间是一根多芯光缆，而光纤汇接点至各监控点之间为一根 2芯光缆。在这种埋设方式中，网络结点与各监控点在逻辑上仍然是一个中心辐射关系，网络结点至各监控点的光纤仍为 2芯；但是从光纤的物理分布上，光纤的割接点不在网络结点，而是下移至光纤汇接点，从而减少了光缆铺设的工程量。若光缆采用“通过光纤汇接点汇接光纤”
26、埋设方式，且要求所埋设的光缆长度最短，且不考虑纤芯冗余的情况下，则网络视频接入结点 A至光纤物理汇接结点 E需选用 8芯的光缆埋设，结点 E分别至视频监控结点 B、结点 C、结点 D 3条光缆均可选用 2芯的光缆埋设，如图 5所示，在图 5中，结点 A至结点 E所埋设的 8芯光缆长度*；结点 E至结点 B所埋设的光缆长度*，结点 E至结点 C所埋设的光缆长度LEC2=2+(图纸的比例尺)，结点 E至结点 D所埋设的光缆长度*，所需 2芯光缆的总共最短长度*。采用“通过光纤汇接点汇接光纤”埋设方式光缆的总共最短长度*。*图 5 “通过光纤汇接点汇接光纤”埋设方式基于以太网的无源光网络(EPON)
27、具有点到多点(P2MP)传输、单纤双向、采用分光器进行级连等组网特性。分光器也称为光分路器，是光纤链路中最重要的无源器件之一，是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件，常用 MN来表示一个分光器有 M个输入端和 N个输出端。EPON 组网模型不受限制，可以通过分光器组合灵活组建链型、树型、星型等网络，并且通过单芯光纤串接分光器的方式可以降低网络布线的成本。依题意，EPON 技术采用分光器串连的方式，将所有监控点连接起来。在当前技术条件下，当监控结点少于 50个时，可以用一根 2芯光缆把所有监控点连接起来。考虑图 2各结点的分布情况，则可以有 3种光缆走线方式，即 AB+BC+CD、AC+CB
28、+CD、AD+DC+CB，如图 6所示。通过图 2各结点的坐标位置可以直观地看出，ABACAD，因此在要求所埋设的光缆长度最短的情况，应选择“AB+BC+CD”的走线方式。在不考虑纤芯冗余的情况下，这 3段光缆可以选用 2芯光缆进行埋设，至少需要在结点 B、结点 C分别部署个EPON分光器。在图 6中，结点 A至结点 B所埋设的光缆长度*，结点 B至结点 C所埋设的光缆长度*，结点 C至结点 D所埋设的光缆长度 LCD3=2(图纸的比例尺)。采用“基于 EPON分光器互连光纤”埋设方式 2芯光缆的总共最短长度*。*图 6 “基于 EPON分光器互连光纤”埋设方式(2).Catalyst 650
29、9作为整个网络的核心交换设备。核心交换机 3号插槽上安装 8端口 GBIC千兆以太网模块 WS-X6408A-GBIC(8 port GIGABIT ETHERNET)，端口 13 分别与行政区甲、行政区乙和行政区丙的汇聚交换机互连。其他端口与各级指挥中心的汇聚交换机互连，核心交换机至行政区甲、乙、丙的距离分别为 8公里、22 公里、42 公里。表 2列出了光电收发器及配件的参数指标，请从表 2中选择分别与端口1、端口 2、端口 3连接的收发器及配件，并分别指出应采用的光纤链路。 B表 2 光电收发器配件/B序号 产品类型 参数指标 备注1 WS-G5484 1000Basesx，多模光纤链路
30、 短距离通信2 WS-G54861000BaseLX/LH，遵循IEEE802.3z，1000BaseLX 标准，使用高质量单模光纤链路可使距离扩充一倍长距离通信3 WS-G54871000BaseZX，与单模光纤一起使用，普通单模光纤链路上最远可以传递 70公里，使用高质量单模光纤链路最远可至 100公里超长距离通信4 5dB线上光衰减器 增加 25公里的光信号衰减 避免光收发器过载5 10dB线上光衰减器 增加 50公里的光信号衰减 避免光收发器过载（分数：6.00）_正确答案：(端口 收发器 配件 光纤链路 端口 1 WS-G5486 无 高质量单模光纤链路 端口 2 WS-G5487
31、10dB线上光衰减器 普通单模光纤链路 端口 3 WS-G5487 5dB线上光衰减器 普通单模光纤链路)解析：这是一道要求考生掌握在不同传输距离的情况下，各种光电收发器及配件、光纤链路的选型的综合分析题。本题的解答思路如下： 基于 IEEE 802.3z标准的干兆以太网共有 4种物理层标准，即1000Base-LX、1000Base-SX、1000Base-CX、1000Base-T。其中，1000Base-SX 采用 62.5m 多模光纤时，工作波长为 850nm，半双工和全双工工作模式的光纤最大长度均为 275m；采用 50m 多模光纤时，半双工和全双工工作模式的光纤最大长度均为 550
32、m。1000Base-LX 采用 62.5m 或 50m 多模光纤时，工作波长为 1300nm，半双工工作模式的光纤最大长度为 316m，全双工工作模式的光纤最大长度为 550m；采用62.5m 或 50m 单模光纤时，工作波长为 1300nm，半双工工作模式的光纤最大长度为 316m，全双工工作模式的光纤最大长度为 5km。 Cisco 公司提供的光电收发器遵循千兆位接口转换器(GBIC)标准，是一种热插拔的输入输出设备。该设备插入千兆位以太网端口/插槽内，负责将端口与光纤网络连接在一起。GBIC可以在各种 Cisco产品上使用和互换，并可逐个端口地与遵循 IEEE 802.3z的 1000
33、Base-SX、1000Base-LX/LH 或 1000Base-ZX接口混用。 对于表 2所给出的 WS-G5484光电收发模块，其遵循1000Base-SX标准，工作在普通的多模光纤链路上，最大传输距离达 550m。WS-G5486 模块是一种完全遵循 IEEE 802.3z1000Base-LX标准的 1000Base-LX/LH接口，但其具有较高的光质量，在优质单模光纤(SMF)的情况下传输距离可达 10km，要比 1000Base-LX标准中规定的 5km远一倍。 WS-G5487 模块遵循1000BaseZX标准，工作在普通单模光纤链路上，最大传输距离达 70km，当使用优质单模
34、光纤或散射消除单模光纤时，传输距离可达 100km。WS-G5487 模块必须与单模光纤一起使用，不能与多模光纤配合使用。由于其收发器具有很强的光质量，因此当使用短距离的单模光纤时，在链路中应该插入一个线上光衰减器以免光接收机过载。防止出现光接收机过载的常见原则如下： 只要光纤的长度低于 25km，就在链路两端的光纤和 WS-G5487 GBIC的接收端口之间插入一个 10dB的线上光衰减器。 若光纤的长度大于或等于25km但低于 50km，则在链路两端的光纤和 WS-G5487GBIC的接收端口之间插入一个 5dB的线上光衰减器。 依题意，由于核心交换机至行政区甲、乙、丙的距离分别为 8km
35、、22km、42km，这些距离远大于 550m，因此可以排除对 WS-G5484光电收发器(适用于多模光纤链路)的选用。 由于核心交换机至行政区甲的距离为810km，而核心交换机 3号插槽端口 1与行政区甲的汇聚交换机互连，因此核心交换机 3号插槽端口 1连接的收发器型号是 WS-G5486，且采用高质量单模光纤链路。 由于核心交换机至行政区乙的距离为2225km，因此与行政区乙汇聚交换机互连的核心交换机 3号插槽端口 2，所连接的收发器型号是 WS-G5487，插入的是 10dB线上光衰减器，采用普通单模光纤链路。 由于核心交换机至行政区丙的距离为42km，25km42km50km，因此与行
36、政区丙汇聚交换机互连的核心交换机 3号插槽端口 3，所连接的收发器型号是 WS-G5487，插入的是 5dB线上光衰减器，采用普通单模光纤链路。(3).核心交换机 4号插槽上安装 16端口 GBIC千兆以太网模块 WS-6516-GBIC(16 portGIGABIT ETHERNET)，负责连接平安城市工程中所有的流媒体服务器、存储服务器等设备，端口 1和端口 2连接 2台流媒体服务器、端口 3和端口 4连接 2台存储服务器。平安城市工程规范中规定，实时调阅视频流从采集至播放的时间延迟不得大于 1秒。图 3为某派出所对一个监控点的设备连接图，表 3为图中各设备产生的延迟情况。请计算该派出所一
37、个监控点的实时视频调阅延迟，并指出是否符合平安城市工程规范；如不符合规范，在不改变编解码器和流媒体服务器产品的情况下，给出可能的优化方案。 *图 3 监控设备连接图B表 3 各设备延迟情况/B序号 设备 延迟原因 延迟时间(ms) 备注1 编码器 视频信号模数转换延时 4002 接入交换机 数据帧转发延时 303 汇聚交换机 数据帧转发延时 304 核心交换机 数据帧模块间转发延时 105 核心交换机 数据帧模块内端口间转发延时 56 流媒体服务器 视频流处理及转发延时 707 存储服务器 视频存储延时 2008 存储服务器 视频调阅转发延时 1009 解码器 视频信号数模转换延时 40010
38、 各线路 信号传输延时 0 忽略不计（分数：6.00）_正确答案：(实时视频调阅延迟为 1010ms(或 1.010s) 不符合平安城市工程规范 可能的优化方案包含但不限于以下措施： 将核心交换机 4号插槽的 GBIC千兆以太网模块升级(或更换)成至少拥有(或空余有)4个千兆光纤接口的模块，这 4个千兆光纤接口作为两台汇聚交换机的上连接口，将节省 10ms转发延时： 或将流媒体服务器的连接端口由服务器连接模块(或 4号插槽模块)变更至汇聚交换机连接模块(或 3号插槽模块)，将节省 10ms转发延时； 在光纤传输距离允许且汇聚交换机有多余光纤接口的情况下，可将编码器、解码器直接连接至各自的汇聚交
39、换机，共将节省 60ms转发延时(若为单侧优化，则将节省30ms转发延时)； 或在光纤传输距离允许且核心交换机有多余光纤接口的情况下，可将接入交换机直接连接至核心交换机，共将 60ms转发延时(若为单侧优化，则将节省 30ms转发延时)解析：这是一道要求考生掌握实时视频调阅时延参数计算及其优化方案分析的综合应用题。本题的解答思路如下：依题意，基于图 3视频监控设备连接图和表 3各种设备产生的延迟参数可以做出如下分析，当某派出所的控制计算机发出调阅其管辖的某个监控点实时视频的指令后，该调阅指令将被流媒体服务器接收并进行相关处理，流媒体服务器将向所指定监控点的摄像机发出采集视频流的操作命令；摄像机
40、所采集的模拟视频流信号经编码器进行模/数(A/D)转换并封装成相应的以太网数据帧送入视频监控网络的接入层交换机(约延迟 400ms)，之后该视频流数据帧将经过接入层交换机、汇聚层交换机的转发(分别延迟了 30ms、30ms)，将到达 Catalyst 6509核心交换机 3号插槽光纤接口模块(该信息可由问题 2题干信息“Catalyst6509作为整个网络的核心交换设备”和光电收发器的功能，以及图 3“汇聚交换机”与“核心交换机”之间所标注的“光纤”推理得知)；由于流媒体服务器是连接在核心交换机 4号插槽的端口 1和端口 2，因此该视频流数据帧从 3号插槽光纤接口模块转发到 4号插槽千兆以太接
41、口模块时，将有 10ms延迟时间；该视频流数据帧经流媒体服务器进行相关处理后(约延迟 70ms)，将从 4号插槽的端口 1(或端口 2)转发到 3号插槽光纤接口模块(约延迟 10ms)，以实现“实时”调阅视频流的应用需求；同时，经流媒体服务器进行相关处理后的视频流将由 4号插槽的端口 1(或端口 2)转发给连接在端口 3(或端口 4)的存储服务器进行数据存储操作，这一过程存在有数据帧模块内端口间 5ms转发延时和 200ms视频存储延迟时间，由于实时调阅视频流和复制视频流用于数据存储可以进行并发操作，因此数据存储过程的延迟不会对实时调阅视频流造成影响)；从 3号插槽光纤接口模块流出的视频流数据
42、帧，分别经过派出所的汇聚层交换机、接入层交换机转发后(分别延迟了 30ms、30ms)，送至解码器进行数据帧的拆封并通过数/模(D/A)转换形成监视器可接收的模拟视频流信号(约延迟 400ms)。以上分析过程中，各设备延迟情况示意图见图 7。在忽略各种传输介质的信号传播时延的情况下，某派出所对一个监控点的实时视频调阅延迟t=400+30+30+10+70+10+30+30+400=1010ms=1.010s。*图 7 各设备延迟情况分析图由于平安城市工程规范中规定，实时调阅视频流从采集至播放的时间延迟不得超过 1s，而 1.010s1s，因此图 3所产生的实时视频调阅延迟不符合平安城市工程规范
43、。若不能改变编/解码器和流媒体服务器产品(即保留实时视频调阅延迟 t中 400ms、70ms 和 400ms三个参数)的情况下，则可以从优化其他转发延时参数入手进行分析，在不考虑经费限制，可以采取以下一种或多种方案。将核心交换机 4号插槽的 GBIC千兆以太网模块升级(或更换)为至少拥有 4个干兆光纤接口和 16个千兆以太端口的模块，由这 4个干兆光纤接口分别连接图 3中的两台汇聚交换机。若 4号插槽中有空余的千兆光纤接口，则可将两台汇聚交换机上连光纤由原来插接在 3号插槽变更为插接在 4号插槽中。采取这一优化措施，将节省 10ms转发延时，即节省了图 7中两次的核心交换机数据帧模块间的 10ms转发延时，同时也将引入了两次数据帧模块内端口间的 5ms转发延时。或者，将原来插接在 4号插槽 WS-X6516-GBIC模块端口 1和端口 2的两台流媒体服务器，变更为插接在 3号插槽 WS-X6408A模块空余的千兆以太接口上。采取这一优化措施，将节省 10ms转发延时，即节省了图7中两次的核心交换机数据帧模块间的 10ms转发延时，同时也将引入两次数据帧模块内端口间的 5ms转发延时。在光纤传输距离允许且汇聚交换机有多余光纤接口的情况下，可将编码器、解码器直接连接至各自的汇聚交换机上。采取这一优化措施，若编/解码器均直接上连至汇聚交换机，则将节省 60ms转发延时
