第19章
网络新技术
网络新技术层出不穷，对于旧设备的淘汰、新设备的购买、老服务的延续、新服务的提供，网络工程师面临着种种选择。因此作为一个合格的网络工程师，要求能跟踪新技术的发展，从而能最大限度地保护已有的投资和最有效果地提供服务。本章要求掌握的要点如下：
·光纤网：ATM-PDS、STM-PDS，无源光网PON（APON、EPON）；
·无线网技术：移动电话系统（WLL、WCDMA、CMDA2000、TD-SCDMA），高速固定无线接入（FWA），802.11a、802.11b、802.11g，微波接入（MMDS LMDS），卫星接入，蓝牙接入；
·主干网：IPoverSONET/SDH，IpoverOptical，IPoverDWDM；
·通信服务：全天候IP连接服务（租用线路IP），本地IP网（NAPT），IPv6；
·网络管理：基于TMN的网络管理，基于CORBA的网络管理；
·网格计算。
下面通过具体的考试真题来学习和加强对本章知识点的掌握。
例题1（2005年11月下午试题一）
阅读以下说明，回答问题1～5，将解答填入答题纸对应的解答栏内。
【说明】
某校园网结构如图19-1所示，采用无线网络控制器来自动探测、监控、管理无线AP。
图19-1 网络拓扑结构图
无线校园网解决方案中采用Web＋DHCP方式解决用户接入问题，当用户连上无线接入点，由无线网络控制器为用户自动分配IP地址，基于Web的认证成功后即可访问Internet。认证过程采用SSL与RADIUS相结合的方式，以防止非法用户的盗用。
【问题1】（4分）
从表19-1中选择合适的设备，将图19-1中（1）～（4）处空缺设备名称填写在答题纸相应位置（每个设备限选一次）。
表19-1 设备及其描述
【问题2】（3分）
SSL是一个协议独立的加密方案，在网络信息包的应用层和传输层之间提供了安全的通道。SSL主要包括SSL记录协议、SSL握手协议、SSL告警协议、SSL修改密文协议等，协议栈如图19-2所示。请根据SSL协议栈结构，将（5）～（7）处空缺的协议名称填写在答题纸的相应位置。
图19-2 SSL协议栈结构
【问题3】（3分）
在SSL和RADIUS相结合的认证方式中，SSL和RADIUS各起什么作用？
【问题4】（3分）
如果要对整个校园的无线连接方式进行计费，计费软件应基于IP计费还是基于用户账号计费？简要解释原因。
【问题5】（2分）
某用户的操作系统为Windows XP，采用无线上网方式。可以通过运行 （8） 命令进行手工释放IP地址（从以下设备中进行选择）。
A．ipconfig /release
B．netstar-r
C．ipconfig/ all
D．netstar-a
例题分析
【问题1】
根据整个网络的结构图，可以初步判断（1）、（2）采用的应该是AP，（1）与（2）之间的连接采用有线方式，所以，设备中最适合的是无线控制器。
（4）连接了服务器及各个区域的交换机，所以（4）的设备只能是交换机。
（1）放置在空旷地点，因此应该选择室外的全向AP；而（2）放置在无线阅览室，因此选择室内AP。
【问题2】
安全套接层（SSL）的结构如图19-3所示。
图19-3 安全套接层结构示意图
SSL的两个重要组成是SSL会话和SSL连接，在SSL协议中的定义如下：
·连接：是提供恰当类型服务的传输（在OSI分层模型的定义中）。对于SSL，这样的连接是点对点的关系。连接是短暂的，每个连接与一个会话相联系。
·会话：SSL的会话是客户和服务器之间的关联，会话通过握手协议来创建。SSL记录协议为SSL连接提供两种服务。
·机密性：握手协议定义了共享的、可以用于对SSL有效载荷进行常规加密的密钥。
·报文完整性：握手协议还定义了共享的、可以用来形成报文的鉴别码（MAC）的密钥。
记录协议接收传输的应用报文，将数据分片成可管理的块、可选的压缩数据、应用MAC、加密、增加首部、在TCP报文段中传输结果单元。被接收的数据被解密、验证、解压和重新装配，然后交付给更高级的用户。
【问题3】
本题考查SSL和RADIUS相结合的应用方式中各自的具体作用。
首先，SSL主要是为网络信息包的应用层和传输层之间提供了安全的通道。简单地说，就是HTML或CGI经过幕后服务器进行了加密处理，然而对HTML和CGI的作者来说是透明的。本题中SSL用于对传输过程中的信息实现加密。
其次，RADIUS协议的目的是为拨号用户进行认证和计费，是一项通用的认证计费协议。RADIUS协议是基于C/S结构的，它的客户端最初就是NAS服务器，现在任何运行RADIUS客户端软件的计算机都可以成为RADIUS的客户端。RADIUS协议可以采用PAP、CHAP或者UNIX登录认证等多种方式。因此，RADIUS则提供对远端拨入用户的身份验证服务。
【问题4】
基于用户账号进行计费。因为无线部分采用DHCP方式动态分配IP地址，同一地址不同时间分配给不同用户，因此无法基于IP地址进行计费。
【问题5】
Ipconfig命令常见的一些参数选项如下：
在客户端运行ipconfig/all命令，查看完全的IP地址配置信息。
在客户端运行ipconfig/release命令，手工释放IP地址。
在客户端运行ipconfig/renew命令，可以重新向DHCP服务器申请IP地址。
例题答案
【问题1】
（1）AP_2
（2）AP_1
（3）WNC
（4）Switch
【问题2】
（5）SSL修改密文协议
（6）SSL记录协议
（7）TCP
【问题3】
SSL实现信息传输过程中的实现信息的加密，RADIUS则实现对远端拨入用户的身份验证服务。
【问题4】
基于用户账号进行计费。因为无线部分采用DHCP方式动态分配IP地址，同一地址不同时间分配给不同用户，因此无法基于IP地址进行计费。
【问题5】
（8）A
例题2（2006年5月下午试题一）
阅读以下说明，回答问题1～5，将解答填入答题纸对应的解答栏内。
【说明】
某小区采用HFC接入Internet的解决方案进行网络设计，其网络结构如图19-4所示。
图19-4 网络拓扑结构图
【问题1】（3分）
网络设计流程通常由以下5个段组成：
A．确定网络物理结构
B．确定网络逻辑结构
C．对现有网络的体系结构进行分析
D．安装和维护
E．需求分析
根据网络开发设计的过程，给出上述5个阶段的先后排序： （1） 。
【问题2】（5分）
为图19-4中（2）～（6）处选择对应的设备名称，填入答题纸对应的解答栏内。
备选设备：CMTS、以太网交换机、光收发器、光电转换节点、Cable Modem。
【问题3】（2分）
在答题纸对应的解答栏内填写图19-4中（7）、（8）处对应的传输介质。
【问题4】（3分）
Cable Modem接收从CMTS发送来的 （9） 调制信号，经解调后重建以太帧。在相反方向上，接收到的以太帧被封装在时隙中，经 （10） 调制后，通过HFC网络的上行信道传送给CMTS。
（9）A．QAM
B．QPSK
C．GMSK
D．DMT
（10）A．QAM
B．QPSK
C．GMSK
D．DMT
【问题5】（2分）
有线电视HFC网络的上、下行信道是非对称的，容易产生噪声、影响传输质量的是上行信道还是下行信道？
例题分析
【问题1】
本题考查网络工程建设的基本流程问题，一般先进行需求分析，然后才去对现有网络的体系结构进行分析，接着确定逻辑和物理结构，最后进行项目的施工。对于基本的流程问题，一般和软件工程的过程大同小异。
【问题2】
本题要求对HFC网络的整个体系结构有一定的了解。首先从用户端开始，用户端如果要通过HFC网络上网，则必须采用设备（6），即Cable Modem。
HFC是光纤与电缆的混合组网，所以（4）、（5）作为传输端采用的一定是光缆，则（4）、（5）分别是光收发器、光电转换节点。
前端中心的（2）连接的是路由器和服务器，所以应该是交换机，最后部分就是CMTS。
【问题3】
从问题2分析可以看出，HFC是光纤与电缆的混合组网，其中间的传输介质必然采用光缆。
【问题4】
Cable Modem是一种把数据信号转换成适合在有线电缆上传输的模拟信号的设备。Cable Modem的基本原理：
通常下行数据采用64QAM调制。从110～860Mb/s电视频率中分离出一段8M的信道用于下行传送数据。上行数据通过5～65Mb/s之间的一段频谱进行传送。选用QPSK调制。CMTS从外界网络接收到的数据帧封装在MPEG-TS帧中，通过下行数据调制后与有线电视模拟信号混合输出射频信号到HFC网络，CMTS同时接收上行接收机输出的信号，并将数据信号转换成以太网帧给数据转换模块。用户端CM的基本功能是将用户计算机输出的上行数据信号调制成5～65Mb/s射频信号进入HFC网络的上行通道，同时CM还将下行的射频信号解调为数字信号送给用户计算机。
【问题5】
电缆调制解调器头端系统（CMTS）一般只提供一个传输速率为30～55Mb/s的下行信道和多个传输速率为2～10Mb/s的上行信道。由于用户对多媒体业务的需求越来越大，如果在一个服务区内集中了一大批电缆调制解调器（CM），它们都接到同一台CMTS，并且在同一个时段进行大数据量传输，那么现有的CMTS就不能满足用户的要求，很有可能造成信道拥塞，影响传输质量。
例题答案
【问题1】
（1）ECBAD
【问题2】
（2）以太网交换机
（3）CMTS
（4）光收发器
（5）光电转换节点
（6）Cable Modem
【问题3】
（7）光缆
（8）同轴电缆
【问题4】
（9）A
（10）B
【问题5】
上行信道。
例题3（2006年5月下午试题一）
阅读以下说明，回答问题1～4，将解答填入答题纸对应的解答栏内。
【说明】
某企业网络拓扑结构如图19-5所示。
图19-5 网络拓扑结构图
【问题1】（4分）
企业根据网络需求购置了如下设备，其基本参数如表19-2所示。
表19-2 设备参数类型
根据网络需求、拓扑图和设备参数类型，图19-5中设备1应选择类型为 （1） 的设备，设备2应选择类型为 （2） 的设备。
【问题2】（4分）
该网络采用核心层、汇聚层、接入层的三层架构，所有计算机都采用静态IP地址。为了防止恶意用户盗用IP地址，网管员可采用 （3） 的策略来防止IP地址盗用，该策略应在三层架构中的 （4） 层实施。
企业架设Web服务器对外进行公司及产品宣传，同时企业内部需架设数据库服务器存放商业机密数据，则Web服务器应放置在图19-5中的区域 （5） ，数据库服务器应放置在区域 （6） 。
【问题3】（4分）
若网络管理员决定在企业内部增加WLAN接入功能，无线路由器基本参数设置如图19-6所示。
图19-6 无线路由器基本参数设置
网络管理员决定在无线AP上开启MAC地址过滤功能，若该AP的MAC地址过滤表如图19-7所示，则下面说法正确的是 （7） 。
图19-7 无线网络MAC地址过滤设置
A．MAC地址为“00-0A-EB-00-07-5F”的主机可以访问AP
B．MAC地址为“00-0A-EB-00-07-8A”的主机可以使用64位WEP密钥“1234567890”来访问AP
C．MAC地址为“00-0A-EB-00-07-8A”的主机可以使用64位WEP密钥“0987654321”来访问AP
D．其他主机均可以访问本无线网络AP
若将MAC地址过滤规则设为“允许列表中生效规则之外的MAC地址访问本无线网络”，则下面说法正确的是 （8） 。
A．MAC地址为“00-0A-EB-00-07-5F”的主机可以访问AP
B．MAC地址为“00-0C-EC-00-08-5F”的主机可以访问AP，不需要输入WEP密码
C．MAC地址为“00-0C-EC-00-08-5F”的主机可以访问AP，需使用64位WEP密码“0123456789”
D．MAC地址为“00-0A-EB-00-07-8A”的主机可以访问AP，不需要输入WEP密码
【问题4】（3分）
若MAC地址过滤规则如图19-8所示，MAC地址为“00-0A-EB-00-07-5F”的主机能访问该AP吗？请说明原因。
图19-8 无线网络MAC地址过滤设置
例题分析
【问题1】
本题主要考查对网络设备选型的了解和应用。从拓扑结构可以看出，设备1是路由设备，设备2是防火墙设备。
【问题2】
本题主要考查网络拓扑三层结构的基本概念及网络设备的放置位置。为了防止用户恶意盗用IP地址，网络管理人员可采用IP地址与MAC地址绑定的策略，同时该策略的实施应该在接入层实施。
从拓扑结构可以看出，区域1数据可供外部访问，而区域3是企业内部区，因此Web服务器可放置在区域1，而数据库应放置在区域3。
【问题3】
本题主要考查WLAN的基本安全设置。从图19-7中可以看出，MAC地址为“00-0A-EB-00-07-8A”的主机可以使用64位WEP密钥“0987654321”来访问AP。而MAC地址为“00-0C-EC-00-08-5F”的主机可以访问AP，需使用64位WEP密码“0123456789”。
【问题4】
本题主要考查WLAN中的MAC地址过滤规则的使用方法。由于过滤规则为“禁止列表中生效规则之外的MAC地址访问本无线网络”，过滤列表中又没有任何生效的条目，所以任何主机都不能访问该无线网络。
例题答案
【问题1】
（1）A
（2）E
【问题2】
（3）IP与MAC地址绑定
（4）接入
（5）1
（6）3
【问题3】
（7）C
（8）C
【问题4】
不能访问。过滤规则为“禁止列表中生效规则之外的MAC地址访问本无线网络”，过滤列表中又没有任何生效的条目，所以任何主机都不能访问该无线网络。