2014 下半年网络规划师考试真题及答案-下午卷
试题一(共 25 分)
阅读下列说明,回答问题 1 至问题 5,将解答填入答题纸的对应栏内。
某高校拟对学生公寓网络(已知网络主机超过 3000 台)进行改造,该校网络部门在技
术方案讨论的过程中,提出了以太接入、ADSL 接入和 GPON 接入三种思路。该部门技术主管
在对三种方案的建设成本、网络安全、系统容易维护、宽带综合业务等方面综合考虑后决定
才用 GPON 接入方式,并给出基于 GPON 技术的学生公寓宽带初步设计方案,如图 1-1 所示。
【问题 1】
请比较以太接入、ADSL 接入和 GPON 接入三种方式的特点,并简要说明选择 GPON 接入
方式的理由。
【参考答案】
理由:GPON 是由局端设备 OLT 与多个用户端设备 ONU 之间通过无源光分配网 ODN 连接
的光接入网络。“无源”的特性使得成本低、维护简单,可提供千兆级带宽,并且技术成熟、
抗干扰,已经逐渐成为当今主流的网络接入方式(三网合一与 FTTH 接入)。
【试题分析】
本题考查网络接入技术以及局域网配置、产品主要性能指标等相关知识即应用。
无源光纤网络 PON (Passive optical network)又称被动式光纤网络,是光纤通信网络
的一种,其特色为不用电源就可以完成信号处理,除了终端设备需要用到电以外,其中间的
节点则以精致小巧的光纤元件构成。PON 系统结构主要由中心局的光线路终端 (OLT)、包含
无源光器件的光分配网(ODN)、用户端的光网络单元/光网络终端 (ONU/ONT,其区别为 ONT
直接位于用户端,而 ONU 与用户之间还有其他网络,如以太网)以及网元管理系统(EMS)
组成,通常采用点到多点的树型拓扑结构。在下行方向,IP 数据、语音、视频等多种业务
由位于中心局的 OLT,采用广播方式,通过 ODN 中的 1:N 无源光分配器分配到 PON 上的所有
ONU 单元。在上行方向,来自各个 ONU 的多种业务信息互不干扰地通过 ODN 中的 1:N 无源光
合路器耦合到同一根光纤,最终送到位于局端 OLT 接收端。
【问题 2】
已知网络部门对学生公寓网络分配了一个地址段 59.74.116.0/24。请给出学生公寓网
络地址规划与设计方案。
【参考答案】
1. 需要配置一台 DHCP 服务器,实现内网地址的动态分配;
2. 已分配的网段不能满足用户地址分配的需求,需要相应的网络设备启用 NAT 来实现内外
网地址的转换;
3. 由于属于一种类型的用户,公寓网络地址分配按选定网段顺次分配即可:
4. 需要对公寓网络进行 VLAN 和子网划分,便于降低冲突域和网络管理;
5. 为了实现子网间的频繁通信,汇聚各子网的设备具有三层交换功能。
【试题分析】
网络地址转换(NAT,Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术,是一
种将私有(保留)地址转化为合法 IP 地址的转换技术,它被广泛应用于各种类型 Internet
接入方式和各种类型的网络中。NAT 不仅可以解决了 IP 地址不足的问题,而且还能够有效
地避免来自网络外部的攻击,隐藏并保护网络内部的计算机。
虚拟局域网(Virtual Local Area Network 或简写 VLAN, V-LAN)是一种建构于局域网
交换技术(LAN Switch)的网络管理的技术,网管人员可以借此通过控制交换机有效分派出
入 局 域 网 的 分 组 到 正 确 的 出 入 端 口 , 达 到 对 不 同 实 体 局 域 网 中 的 设 备 进 行 逻 辑 分 群
(Grouping)管理,并降低局域网内大量数据流通时,因无用分组过多导致拥塞的问题,以
及提升局域网的信息安全保障。
【问题 3】
请依据图 1-1 设计方案,并且结合用户上网方式是拨号上网、网络安全控制以及采用带
内管理方式管理网络等技术因素。说明 BRAS(Broadband Remote Access Server)和 OLT 设
备性能及配置描述。
【参考答案】
公寓网络的宽带认证通过 BRAS 实现,从图 1-1 网络拓扑分析,选用集成 PPPoE、DHCP、
NAT、防火墙的高性能 BRAS,该 BRAS 上进行 PPPoE 的配置,为每个用户设置账号和密码:
启用 DHCP 服务,配置内网地址池:进行 NAT 配置,实现内外网地址转换;进行防火墙规则
配置。
OLT 可以选用具有三层交换功能的机架式、大容量、全光接入的产品,单框用户数 128
口,可以满足公寓网络的需求。对于网络系统的管理采用带内方式管理,即网管信息与业务
信息共用同一通道,网管单独用 1 个 VLAN,设为 VLAN100,每个业务端口均要透传 VLAN100。
【问题 4】
如果将图 1-1 中 BRAS 设备用路由器(Router)替换,请分析在学生公寓网络规划上可
能有哪些变化。
【参考答案】
1. 网络边界出现变化,学生公寓网络可作为校园网的一个子网成为校园网的一个组成部分。
2. IP 地址分配、用户认证与校园网统一,NAT、认证等功能由上端设备承担。
3. 学生公寓的网络可以有多种上联方式,可以连接校园网、Internet、IPTV、NGN 等。
4. 由于全业务路由器(Service Router)的出现,在网络规划中,路由器与 BRAS 设备在特
定场合也可以实现相同的功能。
【问题 5】
请简要说明 GPON 接入相比 EPON 接入对支持“三网合一”的发展有什么优势。
【参考答案】
GPON 接入相比 EPON 接入对支持“三网合一”上的优势:
1. 速率:GPON 支持多种速率等级,可支持上下行不对称速率。EPON 提供的是固定 1.5Gbps
上下行速率。
2. 分路比:GPON 可支持 ClassA、B 和 C,可支持高达 128 的分路比和长达 20km 的传输距
离。EPON 通常支持 1 : 32 的分路比,10km 的传输距离。
3. 封装:GPON 无论是在传输汇聚层还是在业务适配层的效率都是最高的,其总效率最高,
且等效系统成本最低。
【试题分析】
GPON 和 EPON 是两种主流的两种 PON 技术,GPON 符合 ITUT 的标准,而 EPON 是 IEEE 指
定的标准。从速率上看 GPON 是非对成的下行 2.488G 上行 1.244G,而 EPON 上下行对称 1.25G。
从分光比来看,GPON 支持最大 1:128 的分路比,而 EPON 支持 1:32; 从承载业务上看 GPON
可以承载 ATM、ETH、TDM 等多种业务而 EPON 仅支持 ETH; 在带宽效率、QoS、协议等多个方
面,GPON 更具有广泛性。
试题二(共 25 分)
阅读以下关于某电信运营商网络的叙述,回答问题 1 至问题 4。
对电信运营商而言,三网融合在接入控制层面需要考虑怎样引入 IPTV,如何在多业务
接入模式下实现综合运营并保障各业务的服务质量。IPoE 方式提供多业务接入以满足三网
融合发展的必要性和可行性,为运营商三网融合业务提供保障。
某电信运营商 IP 城域网拓扑结构图如图 2-1 所示。
【问题 1】
电信运营商的网络是一种可管理网络,目前在用户管理方面得以较多的主流认证技术主
要有 PPPoE、基于 Web-Portal 以及 IEEE802.1x。这三种接入认证技术由于产生的时间、背
景各不相同,因此应用的网络环境也不同,各有利弊。表 2-1 是这三种认证技术的部分性能
比较,请补充完成其中的空(1)~(10)。
【参考答案】
(1)高
(2)低
(3)数据链路层
(4)应用层
(5)认证前分配
(6)认证后分配
(7)不分离
(8)分离
(9)不支持
(10)支持
【试题分析】
本题主要考查电信运营商网络中 IPTV 的应用。
本问题主要考査运营商网络中的接入认证技术。
由于宽带业务的多样化发展趋势,用户接入认证方式作为可运营、可管理的核心, 受
到包括运营商、制造商、系统集成商的密切关注。当前,电信运营商发展宽带业务主要釆用
的是 PPPoE 接入方式。随着 IPTV 业务的规模化发展必然进行宽带网鉬播复制点的下移,接
入 认 证 方 式 将 发 生 重 大 变 革 。 目 前 成 熟 的 核 心 认 证 技 术 主 要 包 括 PPPoE 认 证 、 基 于
Web-Portal 的认证以及 IEEE 802.lx 认证技术。
PPPoE 继承了 PPP 协议的特点,操作简单且用户较容易接受,能够很好地实现用户计费、
在线检测和速率控制等功能。但是,PPPoE 的缺点也同样很明显。PPPoE 所包含的 PPP 包需
要被再次封装进以太网报文内才能进行传输,封装效率受到一定影响。由于发现阶段的机制
所限,会产生大量的广播包,不但使得网络承受了较大的压力,同时也使得基亍组播的业务
(如视频会议等)无法开展。除此之外,还需要宽带远程接入服务器 BRAS (Broadband Remote
Access Server)的支持,使用这种电信级别的设备成本比较高昂,并且用户的业务数据流和
控制认证流都需通过该设备,因此很容易形成网络瓶颈,降低网络性能。
基于 Web-Portal 技术的认证是一种业务类型的认证,由于使用了 Web 页面进行用户名
和密码的登入验证,所以省去了安装客户端的麻烦,也避免了系统兼容性的问题。 并且,
由于承载在应用层之上,无需特别的数据包封装,提高了效率,也减小了网络维护的成本。
不过,也正是由于基于 Web-Portal 的认证协议处在 OSI 模型的最高层,所以对设备的要求
比较高,建网的成本高。且易用性不高,标准不能统一。IP 地址在用户授权之前就己经分
配给用户,不是十分合理。Web 服务器对授权用户和非授权用户来说都是可达的,因此很容
易受到恶意攻击,存在安全隐患。同 PPPoE—样,用户的业务数据流和控制认证流无法区分,
造成设备不必要的压力。
IEEE802.1X 就是 IEEE 为了解决基于端口的接入控制而定义的一个标准。作为基于 C/S
的访问控制和认证协议,未经授权的用户或是设备若是未通过 IEEE 802.lx 协议的认证是无
法通过接入端口(Access Port)访问网络的。IEEE 802.1x 协议为二层协议不需要到达三层,
业务报文直接承载在正常的二层报文上。用户通过认证后实现业务流和认证流分离,不再将
数据包进行拆解。IEEE 802.lx 封装效率极高。采用了各端口独立控制处理的方式,因此认
证处理容量可以很大,远远高于传统的 BRAS 设备,所有的业务流量和认证系统分开,有效
的解决了网络瓶颈问题。与基于七层协议的 Web-Portal 认证相比,能够及时处理异常离线
情况和实现基于时间的计费。数据分离的特点使得 IEEE 802.lx 的认证过程变得简单。整
个用户认证在二层网络上实现,可以结合 MAC、端口、账户 和密码等,具有很高的安全性。
由上述分析可知,这三种接入认证技术应用的网络环境不同,各有利弊。目前三种认证方式
都获得了很多成功的应用:PPPoE 现在域主要的用户人群是 ADSL 用户,由电信级别的运营
商提供接入服务。而基于 Web-Portal 的认证一般用于旅馆酒店,并多用于无线网络的认证。
而 IEEE 802.1x 认证则普遍用于规模较大,接入用户数 R 庞大的以太网。下表就一些基本的
网络数据指标对它们进行了比较。
【问题 2】
IPoE 和 PPPoE 都是技术较成熟的认证技术,在标准化程度、安全性、精确计费、宽带/
端口的控制方面都有相似的特点。
(1) 随着 Triple Play “三重播放”业务和以广播 IPTV 为代表的多媒体业务的发展,
请简单叙述采用 PPPoE 接入方式会带来的问题。
(2)目前,业界正逐步推动 PPPoE 认证技术向 IPoE 认证技术转换。请简单描述 IPoE 的
特点以及大规模商用需解决的关键问题。
【参考答案】
(1)
①严重浪费 BRAS 下联链路的带宽。
②BRAS 设备的负载将非常大。
采用 PPPoE 技术承载 IPTV 类业务,造成 BRAS 设备处理能力、BRAS 与接入设备之间的
带宽两个瓶颈,效率低,扩展性差,基本不能发挥组播技术的优势。
(2)
IPoE 技术的特点:支持用户会话保护,满足运营商对个人宽带业务认证、计费需求; 高
效的组播传播,适合 IPTV 业务;长接在线,适合语音及视频电话业务;减少多余开销,提
高传输效率。
IPoE 技术需要解决的问题:IPoE 认证没有像 PPPoE 认证那样在网络层面提供唯一的点
到点的通信机制,运营商在部署 IPoE 认证时,要重点关注安全问题。如:DHCP 溢出攻击、