问答题
阅读以下技术说明，根据要求回答问题。
[说明]
某机械制造公司根据业务发展需求，建设一个内部专用网络，在网络中拥有3个物理网段(即子网1～子网3)，其网络结构如图1所示。假定条件如下：
●子网1、2、3中的客户机数量大致相同，这3个子网用户收发电子邮件的通信流量大体相同；
●这3个子网用户进行文件传输、Web浏览的通信流量也大体相同，且这两类应用业务按上行、下行不对称的一般原则分配流量；
●CAD服务器产生的流量仅平均分布在子网2和子网3中，属于P2P流量；
●暂不考虑网络协议封装的开销所增加的网络流量。
[说明]
某机械制造公司根据业务发展需求，建设一个内部专用网络，在网络中拥有3个物理网段(即子网1～子网3)，其网络结构如图1所示。假定条件如下：
●子网1、2、3中的客户机数量大致相同，这3个子网用户收发电子邮件的通信流量大体相同；
●这3个子网用户进行文件传输、Web浏览的通信流量也大体相同，且这两类应用业务按上行、下行不对称的一般原则分配流量；
●CAD服务器产生的流量仅平均分布在子网2和子网3中，属于P2P流量；
●暂不考虑网络协议封装的开销所增加的网络流量。
问答题
请根据表1中已有的信息将出流量、入流量和网内流量填写完整；将表2的目的网段和总流量填写完整。
| {{B}}表1
子网2用户访问各业务的流量分析表{{/B}} | |||||
| 业务各类 | 平均事务量(MB) | 总流量(Mbps) | 出流量(Mbps) | 入流量(Mbps) | 网内流量(Mbps) |
| 文件传输 | 3 | 24 | |||
| Web浏览 | 0.02 | 3.6 | |||
| 电子邮件 | 0.6 | 36 | |||
| CAD | 12 | 24 | |||
| {{B}}表2
子网2的总流量分配表{{/B}} | |||
| 流量分布 | 源网段 | 目的网段 | 总流量(Mbps) |
| 网段内部 | 2 | ||
| 访问其他子网服务器 | 2 | ||
| 服务器反馈 | 子网1和子网3 | ||
【正确答案】
| {{B}}表4 子网2用户访问各业务的流量分析表{{/B}} | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 业务种类 | 平均事务量(MB) | 总流量(Mbps) | 出流量(Mbps) | 入流量(Mbps) | 网内流量(Mbps) | |||||||||||||||||||||||||
| 文件传输 | 4 | 24 | 4.8 | 19.2 | 0 | |||||||||||||||||||||||||
| Web浏览 | 0.02 | 3.6 | 0.72 | 2.88 | 0 | |||||||||||||||||||||||||
| 电子邮件 | 0.6 | 36 | 0 | 0 | 36 | |||||||||||||||||||||||||
| CAD | 36 | 24 | 12 | 12 | 0 | |||||||||||||||||||||||||
| {{B}}表5 子网2的总流量分配表{{/B}} | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 流量分布 | 源网段 | 目的网段 | 总流量(Mbps) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 网段内部 | 2 | 2 | 36Mbps | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 访问其他子网服务器 | 2 | 子网1和子网3 | 17.52Mbps | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 服务器反馈 | 子网1和子网3 | 2 | 34.08Mbps | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
【答案解析】设计本案例的目的是加深读者对具体应用环境下通信流分布分析和通信量计算的综合理解。本问题的解答思路如下。
依题意，由图1所示的网络结构图可知，文件传输服务器(FTP Server)位于子网1中。结合题干给出的“子网1、2、3中的客户机数量大致相同，……这3个子网用户进行文件传输、Web浏览的通信流量也大体相同，且这两类应用业务按上行、下行不对称的一般原则分配流量”等关键信息，以及表1中子网2用户文件传输总流量为24Mbps等信息可知，每个子网用户将文件上传至FTP Server的流量占该业务流量的20%，即24Mbps×20%=4.8Mbps，而从FTP Server下载文件的流量占该业务流量的80%，即24Mbps×80%=19.2Mbps。具体而言，4.8Mbps的文件传输业务流量从子网2(或子网3)流出经主干网至子网1，19.2Mbps的文件传输业务流量从子网1流出经主干网至子网2(或子网3)；子网2(或子网3)内部所有用户使用文件传输服务所产生的通信流量都需要经过主干网转发，即网内流量为0Mbps。而子网1内部所有用户使用文件传输服务所产生的通信流量(即网内流量)为24Mbps。
同理，每个子网用户访问该公司位于子网1中的网页服务器(Web Server)的上行流量=3.6Mbps×20%=0.72Mbps，下行流量=3.6Mbps×80%=2.88Mbps。具体而言，0.72Mbps的网页浏览业务流量从子网2(或子网3)流出经主干网至子网1，2.88Mbps的网页浏览业务流量从子网1流出经主干网至子网2(或子网3)；子网2(或子网3)内部所有用户访问Web Server所产生的通信流量都需要经过主干网转发，即网内流量为0Mbps。而子网1内部所有用户访问Web Server所产生的通信流量(即网内流量)为3.6Mbps。
由图1所示的网络结构图可知，电子邮件服务器(E-mail Server)位于子网2中。结合题干给出的“子网1、2、3中的客户机数量大致相同，这3个子网用户收发电子邮件的通信流量大体相同”等关键信息，以及表1中子网2用户电子邮件总流量为36Mbps等信息可知，该公司子网2内部用户发送和接收电子邮件可视为对等流量，即发送和接收电子邮件的流量为36Mbps×50%=18Mbps；子网2内用户收发电子邮件的网内流量为36Mbps。而子网1(或子网3)用户发送和接收电子邮件可视为对等流量，即50%流量(即36Mbps×50%=18Mbps)从子网1(或子网3)流出经主干网至子网2，50%流量(即18Mbps)从子网2经主干网流至子网1(或子网3)；子网1(或子网3)内用户之间传送电子邮件所产生的通信流量都需要经过主干网转发，即网内流量为0Mbps。
由图1所示的网络结构图可知，CAD服务器位于子网3中。结合题干给出的“子网1、2、3中的客户机数量大致相同，……CAD服务器产生的流量仅平均分布在子网2和子网3中，属于P2P流量”等关键信息，以及表1中子网2用户访问CAD业务的总流量为24Mbps等信息可知，该公司子网2内部用户访问CAD业务的上行流量=24Mbps×50%=12Mbps(即从子网2流出经主干网至子网3)，下行流量=24Mbps×50%=12Mbps(即从子网3经主干网流至子网2)；子网2内部所有用户访问CAD服务所产生的通信流量都需要经过主干网转发，即网内流量为0Mbps。而子网3内部所有用户访问(2AD服务所产生的通信流量(即网内流量)为24Mbps。
综上所述，填写完整的子网2用户流量分析表见表4；子网2与其他网段的各类流量的分布情况如图2所示。子网2内部的总流量为36Mbps；子网2用户访问其他子网(即子网1和子网3)各类服务器的上行总流量=4.8+0.72+12=17.52Mbps；其他子网各类服务器反馈给子网2的总流量=19.2+2.88+12=34.08Mbps。填写完整的子网2的总流量分配表见5。
[*]
图2 子网2与其他网段的各类流量的分布情况
依题意，由图1所示的网络结构图可知，文件传输服务器(FTP Server)位于子网1中。结合题干给出的“子网1、2、3中的客户机数量大致相同，……这3个子网用户进行文件传输、Web浏览的通信流量也大体相同，且这两类应用业务按上行、下行不对称的一般原则分配流量”等关键信息，以及表1中子网2用户文件传输总流量为24Mbps等信息可知，每个子网用户将文件上传至FTP Server的流量占该业务流量的20%，即24Mbps×20%=4.8Mbps，而从FTP Server下载文件的流量占该业务流量的80%，即24Mbps×80%=19.2Mbps。具体而言，4.8Mbps的文件传输业务流量从子网2(或子网3)流出经主干网至子网1，19.2Mbps的文件传输业务流量从子网1流出经主干网至子网2(或子网3)；子网2(或子网3)内部所有用户使用文件传输服务所产生的通信流量都需要经过主干网转发，即网内流量为0Mbps。而子网1内部所有用户使用文件传输服务所产生的通信流量(即网内流量)为24Mbps。
同理，每个子网用户访问该公司位于子网1中的网页服务器(Web Server)的上行流量=3.6Mbps×20%=0.72Mbps，下行流量=3.6Mbps×80%=2.88Mbps。具体而言，0.72Mbps的网页浏览业务流量从子网2(或子网3)流出经主干网至子网1，2.88Mbps的网页浏览业务流量从子网1流出经主干网至子网2(或子网3)；子网2(或子网3)内部所有用户访问Web Server所产生的通信流量都需要经过主干网转发，即网内流量为0Mbps。而子网1内部所有用户访问Web Server所产生的通信流量(即网内流量)为3.6Mbps。
由图1所示的网络结构图可知，电子邮件服务器(E-mail Server)位于子网2中。结合题干给出的“子网1、2、3中的客户机数量大致相同，这3个子网用户收发电子邮件的通信流量大体相同”等关键信息，以及表1中子网2用户电子邮件总流量为36Mbps等信息可知，该公司子网2内部用户发送和接收电子邮件可视为对等流量，即发送和接收电子邮件的流量为36Mbps×50%=18Mbps；子网2内用户收发电子邮件的网内流量为36Mbps。而子网1(或子网3)用户发送和接收电子邮件可视为对等流量，即50%流量(即36Mbps×50%=18Mbps)从子网1(或子网3)流出经主干网至子网2，50%流量(即18Mbps)从子网2经主干网流至子网1(或子网3)；子网1(或子网3)内用户之间传送电子邮件所产生的通信流量都需要经过主干网转发，即网内流量为0Mbps。
由图1所示的网络结构图可知，CAD服务器位于子网3中。结合题干给出的“子网1、2、3中的客户机数量大致相同，……CAD服务器产生的流量仅平均分布在子网2和子网3中，属于P2P流量”等关键信息，以及表1中子网2用户访问CAD业务的总流量为24Mbps等信息可知，该公司子网2内部用户访问CAD业务的上行流量=24Mbps×50%=12Mbps(即从子网2流出经主干网至子网3)，下行流量=24Mbps×50%=12Mbps(即从子网3经主干网流至子网2)；子网2内部所有用户访问CAD服务所产生的通信流量都需要经过主干网转发，即网内流量为0Mbps。而子网3内部所有用户访问(2AD服务所产生的通信流量(即网内流量)为24Mbps。
综上所述，填写完整的子网2用户流量分析表见表4；子网2与其他网段的各类流量的分布情况如图2所示。子网2内部的总流量为36Mbps；子网2用户访问其他子网(即子网1和子网3)各类服务器的上行总流量=4.8+0.72+12=17.52Mbps；其他子网各类服务器反馈给子网2的总流量=19.2+2.88+12=34.08Mbps。填写完整的子网2的总流量分配表见5。
| {{B}}表4 子网2用户访问各业务的流量分析表{{/B}} | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 业务种类 | 平均事务量(MB) | 总流量(Mbps) | 出流量(Mbps) | 入流量(Mbps) | 网内流量(Mbps) | |||||||||||||||||||||||||
| 文件传输 | 4 | 24 | 4.8 | 19.2 | 0 | |||||||||||||||||||||||||
| Web浏览 | 0.02 | 3.6 | 0.72 | 2.88 | 0 | |||||||||||||||||||||||||
| 电子邮件 | 0.6 | 36 | 0 | 0 | 36 | |||||||||||||||||||||||||
| CAD | 36 | 24 | 12 | 12 | 0 | |||||||||||||||||||||||||
| {{B}}表5 子网2的总流量分配表{{/B}} | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 流量分布 | 源网段 | 目的网段 | 总流量(Mbps) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 网段内部 | 2 | 2 | 36Mbps | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 访问其他子网服务器 | 2 | 子网1和子网3 | 17.52Mbps | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 服务器反馈 | 子网1和子网3 | 2 | 34.08Mbps | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
问答题
请将表3中子网1、子网3的总流量填写完整。
| {{B}}表3
子网1和子网3的总流量表{{/B}} | ||
| 流量分布 | 子网1总流量(Mbps) | 子网3总流量(Mbps) |
| 网段内部 | ||
| 访问其他子网服务器 | ||
| 服务器反馈 | ||
【正确答案】
| {{B}}表3 子网1和子网3的总流量表{{/B}} | ||
| 流量分布 | 子网1总流量(Mbps) | 子网3总流量(Mbps) |
| 网段内部 | 27.6 | 24 |
| 访问其他子网服务器 | 18 | 23.52 |
| 服务器反馈 | 18 | 40.08 |
【答案解析】这也是一道要求读者掌握通信流量分析的综合应用题。本题的解答思路如下。
基于上题的分析结果，子网1、子网3与其他网段的各类流量的分布情况分别如图3、图4所示。子网1内部的总流量=24+3.6=27.6Mbps；子网1用户访问其他子网(即子网2)服务器的上行总流量为18Mbps；其他子网服务器反馈给子网1的总流量也为18Mbps。而子网3内部的总流量为24Mbps；子网3用户访问其他子网(即子网1和子网2)各类服务器的上行总流量=4.8+0.72+18=23.52Mbps；其他子网各类服务器反馈给子网3的总流量=19.2+2.88+18=40.08MbDs。
基于上题的分析结果，子网1、子网3与其他网段的各类流量的分布情况分别如图3、图4所示。子网1内部的总流量=24+3.6=27.6Mbps；子网1用户访问其他子网(即子网2)服务器的上行总流量为18Mbps；其他子网服务器反馈给子网1的总流量也为18Mbps。而子网3内部的总流量为24Mbps；子网3用户访问其他子网(即子网1和子网2)各类服务器的上行总流量=4.8+0.72+18=23.52Mbps；其他子网各类服务器反馈给子网3的总流量=19.2+2.88+18=40.08MbDs。
[*]
图3 子网1与其他网段的各类流量的分布情况
[*]
图4 子网3与其他网段的各类流量的分布情况
问答题
请分别计算各子网接入路由器Router1、Router2、Router3的出、入流量和边界总流量。
【正确答案】路由器 出流量(Mbps) 入流量(Mops) 边界总流量(1Vtbps)
Router1 62.16 29.04 91.2
Router2 53.52 70.08 123.6
Router3 35.52 52.08 87.6
【答案解析】基于上面两小题的分析结果，综合图2、图4中各业务类流量的分布情况，流经子网1接入路由器Router1至主干网的流量(出流量)=(19.2+2.88)×2+18=62.16Mbps，每个子网流经主干网至Router1的流量(入流量)=(4.8+0.72)×2+18=29.04Mbps。因此Router1需要处理的边界总流量=62.16+29.04=91.2Mbps。
同理，流经子网2接入路由器Router2至主干网的流量(出流量)=(4.8+0.72+12)+18×2=53.52Mbps，每个子网流经主干网至Router2的流量(入流量)=(19.2+2.88+12)+18×2=70.08Mbps。因此Router2需要处理的边界总流量=53.52+70.08=123.6Mbps。
流经子网3接入路由器Router3至主干网的流量(出流量)=(4.8+0.72+18)+12+0=35.52Mbps，每个子网流经主干网至Router3的流量(入流量)=(19.2+2.88+18)+12+0=52.08Mbps。因此Router3需要处理的边界总流量=35.52+52.08=87.6Mbps。