【正确答案】可以接受。因为服务器A连接在三层交换机上，其可接受的利用率为80%

【答案解析】这是一道要求读者掌握交换式网络利用率性能分析的理解题。本题的解答思路如下。
1)网络的性能会受到工作站、服务器接入等外界环境的影响因素。在评估一个网络方案的性能时，必须考虑表8-10中这些因素的影响。
表8-10 影响网络性能的因素表

影响因素	说明
带宽(Bandwidth)	在给定时间内能够传输的最大数据量，其基本单位为b/s
延迟时间(Latency)	一个数据包从信源到信宿所花费的时间，其基本单位为秒
吞吐量(Throughput)	在带宽和持续时间的作用下获得的数据传输率
容量(capacity)	表示实际最大数据承载能力
线速率(Wire speed)	说明在传输开始后，数据在缆线上传输的实际速率。常用Mb/s(兆比特每秒)来度量，线速率不是LAN所承受的实际容量或吞吐量
利用率(Utilization)	实际占用线缆的时间百分比，包括成功与不成功的帧传输量(冲突和错误)
抖动(Jitter)	表示网络上可变的时延
超时传输(Jabber)	表示由于故障的原因在网络上传输的随机连续数据流
瓶颈(Bottleneck)	由于网络某一部分传输缓慢而出现的时延，它影响了整个吞吐量
冲突(Collisions)	是指在一个共享的传输媒介中，由于发送方式试图发送到的数据帧而使得数据帧未成功发送
有效率(Efficiency)	指一帧中实际包含的数据长度与整个帧长的百分比
帧速率(Frame Rate)	表示每秒发送的帧数。帧数率与帧长相关

2)在共享Ethernet网络中计算吞吐量容量时，用户数和帧长度两个变量是需要考虑的两个最重要的因素。其中，当LAN上用户越多，信道发生竞争越多，发生的冲突也就越多。只有两个节点的LAN，即交换式的连接，可以达到最大吞吐量。当帧长度减小，Ethernet吞吐量将降低。相反地，帧长度越大更有利于降低信道竞争和冲突的机会。
3)在一个标准的、共享的Ethernet网中(使用HUB连接的网络)，网络中的所有节点共享网络传输介质。随着更多的节点加入网络，网络会更加繁忙，媒介的可用性将减少，冲突发生更加频繁。网络性能随吞吐量的降低及时延的增加而降低。
4)在一个交换式的网络中(使用交换机连接的网络)，某个连接中只有两个节点，因此冲突很少发生，且由于传输介质未被两个以上的节点共享，吞吐量可以保持高的水平，即可以在80%的网络利用率下运行。
5)在图8-5网络拓扑结构中，服务器A(Server A)连接在三层交换机(Switch1)上，其可接受的利用率为80%，因此对于服务器A运行在78%(＜80%)的平均利用率的性能是可以接受。

【正确答案】用一个1Gb/s的网卡代替Server A现有的网卡，并将其连接到Switch1某个1Gb/s的交换端口

【答案解析】在图8-5网络拓扑结构中，服务器A(Server A)与三层交换机(Switch1)的连接传输速率为100Mb/s。根据题意可知，该工程技术部可在三层交换机(Switch1)上提供6个1 Gb/s交换端口及4个1Gb/s的网卡，因此可用一个1Gb/s的网卡代替服务器A现有的100 Mb/s网卡，并使用6类非屏蔽双绞线将其连接到三层交换机(Switch1)某个1Gb/s的交换端口上，使得服务器A与三层交换机(Switch1)的连接传输速率提升为1Gb/s。

【正确答案】销售部网络的实际的数据吞吐量(ADT)=净利用率×帧的量大编码效率×线速率= (45%-5%)×(1-3.8%)×100Mb/s=38.48Mb/s

【答案解析】这是一道要求读者掌握实际的数据吞吐量计算的分析理解题。本题的解答思路如下。
1)实际的数据吞吐量(ADT，Actual Data Throughput)表明网络承载的真正有用的数据量。可以根据这个数据来决定一个网络性能的优劣。其计算公式是：ADT=净利用率×帧的最大编码效率×线速率。
2)数据传输过程中，实际还存在着传输失败的数据帧，因此在计算实际的数据吞吐量时，需要使用的计算公式是：净利用率=网络利用率-冲突率。
3)依题意知，销售部的网络平均利用率为45%，网络存在5%的冲突，因此销售部网络的净利用率 =45%-5%=40%。
4)由于用户数据打包成数据帧时，增加了各种信息头，因此在计算实际的数据吞吐量时，则需减去用做开销的比特。
5)依题意知，销售部网络的平均帧长为8000 bit=1 000 Byte。查表8-7可得，1 000字节的帧开销比为3.8%，则其编码效率=1-3.8%=96.2%。
6)从图8-5网络拓扑结构可知，服务部的交换机(Switch3)的数据传输速率为100Mb/s。因此，销售部网络的实际的数据吞吐量(ADT)=(45%-5%)×(1-3.8%)×100Mb/s=38.48Mb/s。

【正确答案】①用一个1Gb/s的网卡代替Server B现有的100Mb/s网卡，并将其连接到Switch1某个1Gb/s的交换端口上
②增加两台100Mb/s的交换机，将它们各自上连至Switch1某个1Gb/s的交换端口上，且将这两个交换端口速率强制设置为100Mb/s
③将销售部的两个有限授权用户移至某个新增的100Mb/s交换机上
④尽可能将销售部的工作站平均分配到各交换机上，使该部门网络的平均利用率低于30%

【答案解析】提高销售部网络性能的改进方案如下。
1)可用一个1Gb/s的网卡代替服务器B(Server B)现有的100Mb/s网卡，并使用6类非屏蔽双绞线将其连接到三层交换机(Switch1)某个1Gb/s的交换端口上，使得服务器B与三层交换机(Switch1)的连接传输速率提升为1Gb/s。
2)增加两台100Mh/s的交换机，将它们各自上连到三层交换机(Switch1)某个1Gb/s的交换端口上 (并将这两个交换端口速率强制设置为100Mb/s)。将销售部的两个有限授权用户移至某个新增的100Mb/s交换机上。
3)尽可能将销售部的工作站平均分配到交换机(Switch2)和新增的两台100Mb/s交换机上，并尽量使该部门网络的平均利用率低于30%。

【正确答案】(1)10.94 (2)255.255.255.224
(3)192.168.10.126 (4)192.168.10.129

【答案解析】这是一道要求读者掌握变长子网掩码(VLSM)技术的分析理解题。本题的解答思路如下。
1)由图8-5网络拓扑结构可知，该企业销售部网络的主机数(Client1～Client22)共有22台，服务部网络的主机数(Client23～Client43)共有21台。由于2⁴-2=14＜21＜22＜2⁵-2=30＜60＜2⁶-2=62，其中，“-2”表示保留全0的IP地址(被保留标志子网本身)和全1的IP地址(被保留用做该子网的广播地址)，因此对已给出的C类地址块192.168.10.0/24进行子网化时，对于“销售部”和“服务部”这两个子网所用的主机地址位至少需要5位；对于“其他部门”所用的主机地址位至少需要6位。
2)试题中192.168.10.0/24的“/24”表示子网掩码为24位掩码的255.255.255.0。由于试题中有“销售部”、“服务部”、“其他部门”等子网，因此至少需将掩码扩展2位(共26位，即255.255.255.192)，以产生2²=_4个子网(子网号分别为00、01、10、11)。因为子网号全0、全1的子网被保留，于是还剩下2个子网可供分配。在“192.168.10.0/24”地址中用于表示主机部分的位数剩余6位(二进制数最右边的6个比特位)，由于2⁶=64，因此每个子网中独立的主机地址有64个，其中全0的地址被保留标志子网本身，全 1的地址被保留用做该子网的广播地址，这样剩余的62个可分配的IP地址能够满足该企业其他部门60台主机的IP地址分配要求。而另一个子网地址可按同样的分析思路再次划分，以分配给销售部、服务部。
3)其他部门可分配的主机地址范围求解过程见表8-11。
表8-11 其他部门可分配的主机地址范围分析表

步　骤	项目	数值
①	已知的子网掩码	255.255.255.192
②	该子网掩码转化为二进制数形式	11111111.11111111.11111111.11000000
③	已知的IP地址	192.168.10.190
④	该IP地址转化为二进制数形式	11000000.10101000.00001010.10111110
⑤	将以上2个二进制数进行AND运算	11000000.10101000.00001010.10000000
⑥	故网段地址为	192.168.10.128/26
⑦	该子网中独立的主机地址范围	192.168.10.128～192.168.10.191
⑧	子网中可分配的主机地址范围	192.168.10.129～192.168.10.190

　　4)由以上分析可知，其他部门使用的子网号为“10”，可分配的主机地址范围为192.168.10.129～ 192.168.10.190；又由于该其他部门有60台主机，需要使用的主机位为6位(2⁵=32＜60＜2⁶=64)，因此(4)空缺处需填入“192.168.10.129”。
　　5)由于其他部门的网段地址为192.168.10.128，因此“销售部”、“服务部”子网只能在网段地址为 192.168.10.64的子网中再进行划分，即对于子网掩码为255.255.255.192的另一个可用的子网号为“01”，“销售部”、“服务部”的子网掩码需要在255.255.255.192基础上扩展一位，即“销售部”、“服务部”需要使用的子网号为“010”和“011”。
　　6)由试题中已给出的服务部的子网掩码“255.255.255.224”可知，该掩码将掩码扩展了3位，每一个子网可供分配的主机数为2^8-3-2=30台，可满足销售部的22台主机、服务部的21台主机的要求。由此可推理出(2)空缺处所填写的内容是“255.255.255.224”。
　　7)销售部可分配的主机地址范围求解过程见表8-12。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表8-12 销售郁可分配的主机地址范围分析表

步　骤	项目	数值
①	推理得到的子网掩码	255.255.255.224
②	该子网掩码转化为二进制数形式	11111111.11111111.11111111.11100000
③	已知IP地址	192.168.10.65
④	该IP地址转化为二进制数形式	11000000.10101000.00001010.01000001
⑤	将以上2个二进制数进行AND运算	11000000.10101000.00001010.01000000
⑥	故网段地址为	192.168.10.64/27
⑦	该子网中独立的主机地址范围	192.168.10.64～192.168.10.95
⑧	子网中可分配的主机地址范围	192.168.10.65～192.168.10.94

　　8)由以上分析可知，销售部使用的子网号为“010”，可分配的主机地址范围为192.168.10.65～ 192.168.10.94，因此(1)空缺处应填入的内容是“192.168.10.94”。同时，可推出服务部可使用的子网号为“011”。
　　9)一种服务部可分配的主机地址范围求解过程见表8-13。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表8-13 服务部可分配的主机地址范围分析表

步　骤	项目	数值
①	服力部所处的VPN网段地址	192.168.10.0/24
②	该IP地址转化为二进制数形式	11000000.10101000.00001010.00000000
③	已知服务部的子网掩码	255.255.255.224
④	该子网掩码转化为二进制数形式	11111111.11111111.11111111.11100000
⑤	服务部可使用的子网号	011
⑥	服务部的二进制网段地址为	11000000.10101000.00001010.01100000
⑦	服务部的十进制网段地址为	192.168.10.96/27
⑧	该子网中独立的主机地址范围	192.168.10.96～192.168.10.127
⑨	子网中可分配的主机地址范围	192.168.10.97～192.168.10.126

　　10)由以上分析可知，服务部使用的子网号为“011”，可分配的主机地址范围为192.168.10.97～ 192.168.10.126，因此，(3)空缺处应填入的内容是“192.168.10.126”。