【正确答案】(a)可用性=14/24×100%=58.33%
(b)

{{B}}表4 该集团网络的应用需求分析表{{/B}}
应用名称															平均事务量大小(MB)						峰值用户数(个)				平均会话长度(秒)				每会话事务数(个)			增长率					3年后应用总流量(Mbps)
互联网访问															0.8						300				900				3			200%					20.133
数字化校园办公应用系统															0.6						800				720				3			100%					33.554
多媒体教室视频监控和调度															0.061						180				1				1			50%					138.24

【答案解析】设计本问题的目的是加深读者对网络可用性参数计算，以及根据应用需求调查的数据求解各个应用的通信流量计算的理解。本题的解答思路如下。
(1)可以使用“可用性(Availability)”来衡量一个网络的实际使用情况，即网络实际使用时间与网络总运行时间的比值。在本案例中，若不考虑多媒体教室视频监控和调度系统的工作时间，根据题干中关键信息“多媒体教室的使用时间是7:30～21:30，在非工作时间，视频监控和调度网络基本处于闲置状态”进行求解，多媒体教室传用时间共计14小时，而一天共有24小时，则监控和调度网络的可用性=14/24*100%≈58.33%。
(2)在实际网络工程规划与设计过程中，为了保证峰值情况下所设计的网络能够正常运行，在考虑峰值用户数和应用增长率等因素的情况下，应用的数据传输速率=平均事务量大小×每字节位数×每个会话事务数×峰值用户数×(1+增长率)/平均会话长度。
①由表1中“互联网访问”行、“产生数据情况”列的关键信息“每次产生的数据量约0.8MB”知，该应用的平均事务量大小为0.8MB；由表1中“用户情况”列的关键信息“信息网络中心希望对互联网访问进行限制，同时在线人数不超过300人”可知，该应用的峰值用户数为300个；由表1中“产生数据情况”列的关键信息“平均每个工作人员15分钟内进行3次互联网操作”可知，该应用的平均会话长度为15分钟(即900秒)，每会话的事务数为3个。当前该应用的流量为(0.8×1024×1024×8)×3×300/900bps=6710886.4bps≈6.711Mbps。
由表1中“备注”列的关键信息“预计3年后业务量增长两倍”可知，3年后该应用业务量的增长率为20%，3年后该应用总流量为6.711×(1+20%)Mbps≈20.133Mbps。
②由表1中“数字化校园办公应用系统”行、“产生数据情况”列的关键信息“每次产生的数据量大致在0.6MB”可知，该应用的平均事务量大小为0.6MB；由题干关键信息可知，目前e览大学共有800名办公人员，结合表1中“用户情况”列的关键信息“上班高峰时间，所有办公人员都处于在线状态”可知，该应用的峰值用户数为800个；由表1中“产生数据情况”列的关键信息“平均每个办公人员每12分钟左右将完成3次办公或者业务操作”可知，该应用的平均会话长度为12分钟(即720秒)，每会话的事务数为3个。当前该应用的流量为(0.6×1024×1024×8)×3×800/720bps=16777216bps≈16.777Mbps。
由表1中“备注”列的关键信息“预计3年后业务量增长一倍”可知，3年后该应用业务量的增长率为100%，3年后该应用总流量为16.777×(1+100%)Mbps≈33.554Mbps。
③由表1中“多媒体教室视频监控和调度”行、“产生数据情况”列的关键信息“每问多媒体教室的摄像机采用CIF格式(分辨率为352×288)实时采集视频流，码流为512Kbps”可知，该应用在1秒(平均会话长度)所产生的平均事务量大小为512Kb=512000/(1024×1024×8)MB≈0.061MB；由题干关键信息“园区内共有……60间多媒体教室”和“平均每间多媒体教室有3个摄像头”知，该应用的峰值用户数为60×3=180个，每个会话的事务数为1个。当前该应用的流量为512×1000×1×180bps=92160000bps=92.16Mbps。
由表1中“备注”列的关键信息“预计3年后业务的增长量为50%”可知，3年后该应用业务量的增长率为50%，3年后该应用总流量为92.16×(1+50%)Mbps=138.24Mbps。
④综上分析，可整理出如表4所示的该校园网相关应用的需求分析情况。

{{B}}表4 该集团网络的应用需求分析表{{/B}}
应用名称															平均事务量大小(MB)						峰值用户数(个)				平均会话长度(秒)				每会话事务数(个)			增长率					3年后应用总流量(Mbps)
互联网访问															0.8						300				900				3			200%					20.133
数字化校园办公应用系统															0.6						800				720				3			100%					33.554
多媒体教室视频监控和调度															0.061						180				1				1			50%					138.24

【答案解析】设计本问题的目的是考核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分析能力。本题的解答思路如下。
在通信规范分析中，最终的目标是产生通信量，其中必要的工作是分析网络中信息流量的分布问题。在整个过程中，需要依据需求分析的结果来产生单个信息流量的大小(问题1所完成的工作)，再依据通信模式、通信边界的分析，明确不同信息流在网络不同区域、边界的分布，从而获得区域、边界上总信息流量(本问题所要完成的工作)。
①对于互联网访问应用，由表1中“互联网访问应用”行、“应用方式”列的关键信息“各办公人员通过校园网的线路访问Internet”，以及试题关键信息“互联网访问应用主要是用于各院系的办公用户访问互联网，多为B/S类型应用访问，用户至校办总部局域网访问互联网的上行流量为20%，下行流量为80%”可知，该应用数据流量的20%将对各院系局域网至校办总部局域网的上行流量产生影响，该应用数据流量的80%将对校办总部局域网至各院系局域网的下行流量产生影响。
结合试题中关键信息“各院系之间的办公人员数量比例为1.5:2:1:1.5:1(即3:4:2:3:2)”可知，院系1、院系4局域网分别至校办总部局域网的“互联网访问”应用数据的上行流量均为20.133Mbps×20%×3/(3+4+2+3+2)≈0.863Mbps；校办总部局域网至院系1、院系4局域网的“互联网访问”应用数据的下行流量均为20.133Mbps×80%×3/(3+4+2+3+2)≈3.45Mbps。
院系2局域网至校办总部局域网的“互联网访问”应用数据的上行流量均为20.133Mbps×20%×4/(3+4+2+3+2)≈1.151Mbps；校办总部局域网至院系2局域网的“互联网访问”应用数据的下行流量均为20.133Mbps×80%×4/(3+4+2+3+2)≈4.602Mbps。
院系3、院系5局域网分别至校办总部局域网的“互联网访问”应用数据的上行流量均为20.133Mbps×20%×2/(3+4+2+3+2)≈0.576Mbps；校办总部局域网至院系3、院系5局域网的“互联网访问”应用数据的下行流量均为20.133Mbps×80%×2/(3+4+2+3+2)≈2.301Mbps。
②对于数字化校园办公应用系统，由表1中“数字化校园办公应用系统”行、“应用方式”列的关键信息“位于校办总部和各院系的办公人员在线访问位于校办总部信息网络中心的服务器”，以及试题关键信息“主要由各院系的办公人员发起，将形成各院系局域网与校办总部核心局域网之间的双向数据流，客户端至服务器占应用总流量的20%，服务器至客户端占应用总流量的80%”可知，该应用数据流量的20%将对各院系局域网至校办总部局域网的上行流量产生影响，而剩余的80%流量将对校办总部局域网至各院系局域网的下行流量产生影响。
结合试题中关键信息“各院系之间的办公人员数量比例为1.5:2:1:1.5:1(即3:4:2:3:2)”可知，院系1、院系4局域网分别至校办总部局域网的“数字化校园办公应用系统”应用数据的上行流量均为33.554Mbps×20%×3/(3+4+2+3+2)≈1.438Mbps；校办总部局域网至院系1、院系4局域网的“数字化校园办公应用系统”应用数据的下行流量均为33.554Mbps×80%×3/(3+4+2+3+2)≈5.752Mbps。
院系2局域网至校办总部局域网的“数字化校园办公应用系统”应用数据的上行流量均为33.554Mbps×20%×4/(3+4+2+3+2)≈1.917Mbps；校办总部局域网至院系2局域网的“数字化校园办公应用系统”应用数据的下行流量均为33.554Mbps×80%×4/(3+4+2+3+2)≈7.669Mbps。
院系3、院系5局域网分别至校办总部局域网的“数字化校园办公应用系统”应用数据的上行流量均为33.554Mbps×20%×2/(3+4+2+3+2)≈0.959Mbps；校办总部局域网至院系3、院系5局域网的“数字化校园办公应用系统”应用数据的下行流量均为33.554Mbps×80%×2/(3+4+2+3+2)≈3.835Mbps。
③对于多媒体教室视频监控和调度应用，由题干及试题关键信息“符合对等通信规则”，即50%的应用流量在各个院系局域网本地进行实时调阅与存储，50%的流量将上传至校办总部局域网进行调阅和存储，那么该应用数据流量的50%是在各个院系局域网内部产生的，而该应用数据流量的50%将对各个院系局域网至校办总部局域网的上行流量产生影响。试题中并没有说明某个院系上传至校办总部局域网的视频流数据是否提供给其他各个院系调阅，因此解答时，暂不考虑该应用数据流量对校办总部至各院等的下行流量产生影响。
结合试题中关键信息“各院系之间的多媒体教室数量比例同于办公人员比例(即1.5:2:1:1.5:1，或3:4:2:3:2)”可知，院系1、院系4局域网分别至校办总部局域网的“多媒体教室视频监控和调度”应用数据的上行流量均为138.24Mbps×50%×3/(3+4+2+3+2)≈14.811Mbps；院系2局域网至校办总部局域网的该应用数据的上行流量均为138.24Mbps×50%×4/(3+4+2+3+2)≈19.749Mbps；院系3、院系5局域网分别至校办总部局域网的该应用数据的上行流量均为138.24Mbps×50%×2/(3+4+2+3+2)≈9.874Mbps。
④综上分析，校办总部与各个院等之间的上行流量、下行流量汇总情况见表5。

{{B}}表5 通信流量表{{/B}}

流量分布

上行流量(Mbps)

下行流量(Mbps)

院系1至校办总部

0.863+1.438+14.811=17.112

3.451+5.752+0=9.203

院系2至校办总部

1.151+1.917+19.749=22.817

4.602+7.669+0=12.271

院系3至校办总部

0.576+0.959+9.874=11.409

2.301+3.835+0=6.136

院系4至校办总部

0.863+1.438+14.811=17.112

3.451+5.752+0=9.203

院系5至校办总部

0.576+0.959+9.874=11.409

2.301+3.835+0=6.136

【正确答案】通信规范说明书描述的是当前网络正在做什么，它包含了估测或实测的网络通信容量，以及大量的统计表格，记录着准确的归纳、分析现存网络得到的结果，并结合需求说明书提出网络设计建议方案 通信规范说明书主要由执行情况概述、分析阶段概述、分析数据总结、设计目标建议、申请批准部分、修改注释部分等组成

【答案解析】设计本问题的目的是加深读者对通信规范说明书的功能及其组成部分的理解。本题所涉及的知识点如下。 通信规范说明书是通信规范分析阶段的主要产物，是逻辑网络设计阶段的基本输入文档资料之一。通信规范说明书描述的是当前网络正在做什么，它包含了估测的或实测的网络通信容量及大量的统计表格，记录着准确的归纳、分析现存网络得到的结果，并根据该结果和需求说明书提出网络设计建议方案。它由以下几个主要内容组成。 ①执行情况概述：为了让网络管理人员清楚地了解进程的核心部分，此部分应该包含对项目的简单概述、设计过程中各个阶段的清单、项目各个阶段的状态(包括已完成的阶段和现在正进行的阶段)。 ②分析阶段概述：本阶段主要描述如何收集信息和收集信息的时间，对于产生的信息，需要明确信息产生的方式，明确是估测信息还是实测信息。由于该文档是面向承建单位网络设计人员和建设单位网络管理员编写的，因此使用的语言应该是本行业人员能理解的描述性语言。 ③分析数据总结：数据总结是通信规范说明书的核心。为准确展示当前网络的功能图，通信规范说明书应包括逻辑网络图、通信流量估测(当前的和将来的)、基准测量结果和CPU利用率统计结果。 ④设计目标建议：网络设计目标描述了新的网络设计应该达到的目标，以及为什么要达到这样的目标。换言之，为使新的网络满足需求分析，应在设计目标中说明哪些是必须被纠正的问题，哪些是必须添加的新功能。 ⑤申请批准部分：在逻辑设计阶段之前，通信规范说明书必须已经通过了项目经理或核心成员组的批准和签字。该说明书的批准意味着管理部门认为通信规范说明书是真实的，同意逻辑设计列出的各项目标。在设计通信规范说明书时，注意提供一个可供每位项目经理和网络设计组组长签名的地方。 ⑥修改注释部分：由于通信规范说明书是基于现有网络这一客观事实或者是对高可靠性的估测，因此管理部门对这些数据不可能有太大的争议。但是，在所有重要负责人完全达成一致之前，可能需要修改一些地方。与处理需求说明书一样，不能通过修改数据或实验结果来满足新的设计目标。如果要修改或添加某个目标时，应该加上注释，解释为什么要修改或添加这个目标。