2014年上半年課程考試大作業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)5

江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育2014年上半年課程考試大作業(yè)考試科目:《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》1、OSI/RM設(shè)置了哪些層次？每個(gè)層次的作用和功能是什么？（15分）②數(shù)據(jù)鏈路層（Datalink輸以幀為單位的數(shù)據(jù)，采用差錯(cuò)控制、流量控制方法，使有差錯(cuò)的物理線路變成無差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。③網(wǎng)絡(luò)層（Network擁塞控制與網(wǎng)絡(luò)互連等功能。④傳輸層（Transport通信的細(xì)節(jié)。⑤會話層（Session數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)等功能。⑦應(yīng)用層（Application需的數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)程操作，而且還要為應(yīng)用進(jìn)程的用戶代理，來完成一些為進(jìn)行信息交換所必須的功能，它們包括：文件傳送訪問和管理FTAM、虛擬終端VT、事務(wù)處理TP、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問RDA、制造業(yè)報(bào)文規(guī)范MMS及目錄服務(wù)等協(xié)議。2、比較線路交換、報(bào)文交換和分組交換三種交換技術(shù)，分析報(bào)文交換技術(shù)的延時(shí)，為何要將報(bào)文交換改進(jìn)為分組交換？（15分）答：比較電路交換、報(bào)文交換和分組交換的優(yōu)缺點(diǎn)電路交換優(yōu)點(diǎn)：通話中兩用戶始終占用端到端的通信資源。缺點(diǎn)：線路傳輸效率很低用戶占用的通信線路大部分時(shí)間是空閑的，資源未被使用而消費(fèi)分組交換優(yōu)點(diǎn)：較高的交換速率數(shù)據(jù)傳輸效率高可靠性非常高效，靈活和迅速。缺點(diǎn)：造成時(shí)延，開銷報(bào)文交換優(yōu)點(diǎn)：用戶可隨時(shí)發(fā)送報(bào)文，可靠性，容易發(fā)現(xiàn)代碼轉(zhuǎn)換和速率匹配，同時(shí)發(fā)送多個(gè)目的地址，優(yōu)先報(bào)文優(yōu)先轉(zhuǎn)換，通信線路利用率高。缺點(diǎn)：時(shí)延較長。簡述CSMA/CD協(xié)議的工作原理以及以太網(wǎng)幀格式。（1）載波監(jiān)聽任一站要發(fā)送信息時(shí)，首先要監(jiān)測總線，用來判決介質(zhì)上有否其他站的發(fā)送信號．如果介質(zhì)呈忙，則繼續(xù)檢測，直到發(fā)現(xiàn)介質(zhì)空閑。如果檢測介質(zhì)為空閑，則可以立即發(fā)送。由于通道存在傳播時(shí)延，采間，同時(shí)具有檢測沖突的能力。一旦檢測到?jīng)_突，就立即停止發(fā)送，并向總線上發(fā)一串阻塞信號，通報(bào)總線概率，需要等待一個(gè)隨機(jī)時(shí)間(沖突的各站可不相等)，然后再用CSMA算法重新發(fā)送。可概括如下：發(fā)前先聽、邊發(fā)邊聽、沖突停止、延遲重發(fā)。以太網(wǎng)幀格式（MAC5個(gè)字段組成。前兩個(gè)字段分別為6字節(jié)長的目的地址和源地址字段。第三個(gè)字段是2字節(jié)的類型字段，第四個(gè)字段是IP3、若要將一個(gè)B類的網(wǎng)絡(luò)地址172.17.0.0劃分子網(wǎng)，其中包括3個(gè)能容納16000臺主機(jī)的子網(wǎng)，7個(gè)能容納2000個(gè)能容納254IP分）(二的N次方)-2>14n=4借4位1.172.17.0.1-172.17.15.2542.172.17.16.1-172.17.31.2543.172.17.32.1-172.17.47.2544.172.17.48.1-172.17.63.2545.172.17.64.1-172.17.79.2546.172.17.80.1-172.17.95.2547.172.17.96.1-172.17.111.2548.172.17.112.1-172.17.127.2549.172.17.128.1-172.17.143.25410.172.17.144.1-172.17.159.25411.172.17.160.1-172.17.175.25412.172.17.176.1-172.17.191.25413.172.17.192.1-172.17.207.25414.172.17.208.1-172.17.223.25415.172.17.224.1-172.17.239.25416.172.17.240.1-172.17.254.2544、某醫(yī)院建設(shè)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。系統(tǒng)分為業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)和INTERNET外網(wǎng)兩部分。內(nèi)網(wǎng)運(yùn)行醫(yī)院業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，諸如電子病例系統(tǒng)、住院管理系統(tǒng)等。醫(yī)院還建有門診掛號預(yù)約系統(tǒng)，病員信息查詢系統(tǒng)，向外網(wǎng)用戶提供服務(wù)。醫(yī)院應(yīng)用數(shù)據(jù)根據(jù)上級主管部門要求，需要每天規(guī)定時(shí)間上傳病案數(shù)據(jù)到衛(wèi)生質(zhì)量監(jiān)測部門。請?jiān)O(shè)計(jì)一分）要求：1）給出方案設(shè)計(jì)的詳細(xì)拓?fù)鋱D2）給出各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器的部署3）給出安全產(chǎn)品的部署和采用的類型、數(shù)量4）詳細(xì)說明方案中各部分功能和安全策略5）所需安全產(chǎn)品選型通過安全產(chǎn)品廠商的主頁查詢獲得隨著信息系統(tǒng)在醫(yī)院的深入應(yīng)用，建立全面覆蓋、安全穩(wěn)定的信息網(wǎng)絡(luò)是醫(yī)院信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)。新建、遷建醫(yī)院從零起步、重新規(guī)劃、整體布局，更利于建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。一、本院建設(shè)概況本院系一家三甲醫(yī)院，2004年開始建設(shè)新院，從原城區(qū)中心位置遷建到新規(guī)劃城區(qū)的中心位置，新院占地228畝，建筑面積19.2萬平方米，設(shè)計(jì)床位1500張，至2007年10月底已整體啟用。新院設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)1萬余個(gè)，涉及整個(gè)醫(yī)院三幢大樓，網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計(jì)采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)與電話通訊一體化六類線設(shè)計(jì)，醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)（聯(lián)接INTERNET）物理分離設(shè)計(jì)。三幢大樓共設(shè)計(jì)70個(gè)弱電間用于安裝接入層交換機(jī)，主機(jī)房與每個(gè)弱電間至少使用3根四蕊室內(nèi)光纖聯(lián)接，每個(gè)弱電間離任一網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)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(lián)接。二、不同功能區(qū)域信息點(diǎn)覆蓋醫(yī)院功能分區(qū)的多樣性與復(fù)雜性決定了醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息的覆蓋不同于其他辦公大樓。根據(jù)醫(yī)院的當(dāng)今應(yīng)用需求并考慮未來計(jì)算機(jī)應(yīng)用的增長適當(dāng)冗余，同時(shí)在弱電工程設(shè)計(jì)過程中綜合使用部門與醫(yī)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(qū)域信息點(diǎn)覆蓋的設(shè)計(jì)需求。在弱電工程施工過程中，使用部門結(jié)合實(shí)際環(huán)境，又對信息點(diǎn)覆蓋進(jìn)一步提出修改要求。信息點(diǎn)覆蓋范圍，既考慮未來臨床信息系統(tǒng)的應(yīng)用，也考慮醫(yī)療設(shè)備、智能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入。綜合整個(gè)過程，至新院正式啟用.主要功能區(qū)域網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)覆蓋情況見表1。表1主要功能區(qū)域網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)覆蓋情況表功能分區(qū)信息點(diǎn)數(shù)量用途醫(yī)生工作站、電子病歷等護(hù)士工作站、電子病歷等用于病房無線覆蓋病區(qū)走廊天花每20米內(nèi)網(wǎng)1個(gè)護(hù)士工作站、電子病歷等醫(yī)生工作站、電子病歷等學(xué)生學(xué)習(xí)與工作重癥監(jiān)護(hù)室監(jiān)護(hù)設(shè)備聯(lián)接觸摸屏備1用排隊(duì)信息顯示分診及就診排隊(duì)管理收費(fèi)1POS機(jī)1個(gè)自助掛號及檢驗(yàn)單打印，觸摸屏麻醉監(jiān)護(hù)設(shè)備及計(jì)算機(jī)、醫(yī)學(xué)影像麻醉監(jiān)護(hù)設(shè)備PACS、計(jì)算機(jī)閱片報(bào)告放射設(shè)備及計(jì)算機(jī)聯(lián)接排隊(duì)信息顯示LIS計(jì)算機(jī)聯(lián)接收樣及核收樣本報(bào)告發(fā)放停車管理及圖像傳輸藥房軟件，一備一用聯(lián)接內(nèi)外網(wǎng)演示內(nèi)外網(wǎng)各1個(gè)用于內(nèi)外網(wǎng)無線聯(lián)接用于門禁控制重點(diǎn)科室門禁內(nèi)網(wǎng)1個(gè)三、本院網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架情況總體網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架采用二個(gè)核心交換機(jī)冗余設(shè)計(jì)，會聚交換機(jī)到核心交換機(jī)雙鏈路上行，核心交換機(jī)故障不影響業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)。接入層按業(yè)務(wù)性質(zhì)分關(guān)鍵業(yè)務(wù)區(qū)、非關(guān)鍵業(yè)務(wù)區(qū)、服務(wù)器區(qū)、放射科區(qū)，詳見圖1。（一）關(guān)鍵業(yè)務(wù)區(qū)：主要是門診及醫(yī)技科室，其業(yè)務(wù)性質(zhì)決定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一旦中斷就會立即影響正常業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)，業(yè)務(wù)高峰停頓五分鐘就會導(dǎo)致大量病人滯留，造成不良影響。故該區(qū)域接入層交換機(jī)采用雙鏈路上行至?xí)蹖咏粨Q機(jī)，會聚層交換機(jī)采用冗余設(shè)計(jì)，任一鏈路、核心交換機(jī)、會聚層交換機(jī)、上行模塊故障均不會引起業(yè)務(wù)中斷。（二）非關(guān)鍵業(yè)務(wù)區(qū)：主要是醫(yī)院住院病區(qū)及職能科室，其業(yè)務(wù)性質(zhì)決定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中斷后在一個(gè)小時(shí)內(nèi)修復(fù)對業(yè)務(wù)影響比較小。故該區(qū)域接入層交換機(jī)采用單鏈路上行至?xí)蹖咏粨Q機(jī)，如鏈路中斷或上行模塊故障會導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。因留有備用鏈路及備用上行模塊，故修復(fù)時(shí)間可控制在1個(gè)小時(shí)以內(nèi)。（三）服務(wù)器區(qū)：其端口用于聯(lián)接主機(jī)房服務(wù)器，如交換機(jī)故障或鏈路故障將影響醫(yī)院所有信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對醫(yī)院業(yè)務(wù)的影響最大。故該區(qū)域接入層交換機(jī)先堆疊后采用雙鏈路與核心交換機(jī)萬兆聯(lián)接，任一主交換機(jī)故障或鏈路中斷不影響業(yè)務(wù)，若任一接入層交換機(jī)故障也可在短時(shí)間內(nèi)將聯(lián)接服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)從故障交換機(jī)切換到非故障交換機(jī)。（四）放射科區(qū)域：因放射科PACS系統(tǒng)信息傳輸流量較大，故接入層交換機(jī)采用二條萬兆線路不通過會聚層交換機(jī)直接與核心交換機(jī)相聯(lián)接，千兆傳輸帶寬到桌面，保障圖像傳輸?shù)乃俣?。任一核心交換機(jī)故障或鏈路中斷不會影響放射科正常業(yè)務(wù)。圖1本院網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D四、體會（一）新建醫(yī)院在設(shè)計(jì)階段，醫(yī)院信息系統(tǒng)管理部門即需提前介入，為弱電設(shè)計(jì)公司提供適合醫(yī)院未來需要的信息點(diǎn)覆蓋方案。醫(yī)院功能分區(qū)的專業(yè)性、復(fù)雜性決定了只有醫(yī)院本身的計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)人員才有可能提供覆蓋需求，也只有在弱電設(shè)計(jì)公司詳細(xì)了解醫(yī)院功能與需求的基礎(chǔ)上考慮醫(yī)院未來冗余才有可能設(shè)計(jì)出符合醫(yī)院使用要求的信息網(wǎng)絡(luò)，防止漏裝信息點(diǎn)影響房間功能使用。本院在建設(shè)過程中某些信息點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮到，在施工過程中及時(shí)予以補(bǔ)救，但也給施工帶來了困難，特別是天花板封頂?shù)那闆r下，增加信息點(diǎn)致施工異常困難。因此，在設(shè)計(jì)初期弱電設(shè)計(jì)公司與醫(yī)院信息管理部門詳細(xì)溝通并由醫(yī)院信息管理部門提供分區(qū)域分功能的詳細(xì)覆蓋方案是新建醫(yī)院信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期的重點(diǎn)工作。現(xiàn)很多醫(yī)療設(shè)備擁有網(wǎng)絡(luò)接口可以通過TCP/IP應(yīng)用，還應(yīng)考慮諸如監(jiān)護(hù)儀、呼吸機(jī)、麻醉機(jī)、放射設(shè)備等醫(yī)療設(shè)備通過醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)達(dá)到監(jiān)護(hù)與診斷信息的共享。智能大樓部署了很多智能型設(shè)備，如門禁、樓控、停車場、視頻監(jiān)視系統(tǒng)以及機(jī)房的UPS、精密空調(diào)等，均需要通過信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，故信息點(diǎn)覆蓋時(shí)也應(yīng)綜合考慮上述設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入。本院在建設(shè)過程中未考慮急診ICU、心內(nèi)科ICU、神經(jīng)科ICU的監(jiān)護(hù)儀網(wǎng)絡(luò)接入，在設(shè)備采購到位監(jiān)護(hù)儀廠家提出相關(guān)問題后著力補(bǔ)救才解決。弱電設(shè)計(jì)公司在明確信息點(diǎn)覆蓋方案后，醫(yī)院建設(shè)部門應(yīng)及時(shí)提供房間家具分布圖，以方便弱電設(shè)計(jì)公司根據(jù)家具分布圖確定信息點(diǎn)插座的位置，最大程度避免日后辦公桌在左邊而信息點(diǎn)在右邊，需要從過道走線或重新為網(wǎng)線走線安裝線槽的情況出現(xiàn)。（二）隨著門診及住院醫(yī)生工作站、電子病歷、醫(yī)學(xué)圖像存檔與傳輸系統(tǒng)等信息系統(tǒng)的全院性應(yīng)用，對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的依賴性越來越強(qiáng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障會導(dǎo)致醫(yī)院業(yè)務(wù)停頓，病人就不能正常就診。因此，建立高可靠性與高穩(wěn)定性的醫(yī)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就非常重要。本院在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過程中對門診、醫(yī)技等關(guān)鍵業(yè)務(wù)區(qū)域進(jìn)行了交換設(shè)備與鏈路冗余設(shè)計(jì)，將由于網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)停頓的機(jī)會降到最少。但對于非關(guān)鍵業(yè)務(wù)區(qū)域，接入層采用單鏈路，采用出現(xiàn)故障盡快用備件更換的方法，最大程度減少設(shè)