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  第52题      
  知识点:   IP地址   开发过程   网络开发过程
  关键词:   IP地址   安全   开发过程   网络   开发        章/节:   网络分析与设计过程       

 
在进行网络开发过程的五个阶段中,IP地址方案及安全方案是在(52)阶段提交的。
 
 
  A.  需求分析
 
  B.  通信规范分析
 
  C.  逻辑网络设计
 
  D.  物理网络设计
 
 
 

 
  第51题    2012年下半年  
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五阶段周期是较为常见的迭代周期划分方式,将网络生命周期的一次迭代划分为需求规范、通信规范、逻辑网络设计、物理网络设计和实..
  第35题    2018年下半年  
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网络开发过程包括需求分析、通信规范分析、逻辑网络设计、物理网络设计、安装和维护等五个阶段。以下关于网络开发过程的叙述中..

 
   知识点讲解    
   · IP地址    · 开发过程    · 网络开发过程
 
       IP地址
        Internet地址是按名字来描述的,这种地址表示方式易于理解和记忆。实际上,Internet中的主机地址是用IP地址来唯一标识的。这是因为Internet中所使用的网络协议是TCP/IP协议,故每个主机必须用IP地址来标识。
        每个IP地址都由4个小于256的数字组成,数字之间用“.”分开。Internet的IP地址共有32位,4个字节。它表示时有两种格式:二进制格式和十进制格式。二进制格式是计算机所认识的格式,十进制格式是由二进制格式“翻译”过去的,主要是为了便于使用和掌握。例如,十进制IP地址129.102.4.11的表示方法与二进制的表示方法10000001011001100000010000001011相同,显然表示成带点的十进制格式则方便得多。
        域名和IP地址是一一对应的,域名易于记忆,便于使用,因此得到比较普遍的使用。当用户和Internet上的某台计算机交换信息时,只需要使用域名,网络则会自动地将其转换成IP地址,找到该台计算机。
        Internet中的地址可分为5类:A类、B类、C类、D类和E类。各类的地址分配方案如下图所示。在IP地址中,全0代表的是网络,全1代表的是广播。
        
        各类地址分配方案
        A类网络地址占有1个字节(8位),定义最高位为0来标识此类地址,余下7位为真正的网络地址,支持1~126个网络。后面的3个字节(24位)为主机地址,共提供224-2个端点的寻址。A类网络地址第一个字节的十进制值为000~127。
        B类网络地址占有2个字节,使用最高两位为10来标识此类地址,其余14位为真正的网络地址,主机地址占后面的2个字节(16位),所以B类全部的地址有(214-2)×(216-2)=16 382×65 534个。B类网络地址第一个字节的十进制值为128~191。
        C类网络地址占有3个字节,它是最通用的Internet地址。使用最高三位为110来标识此类地址,其余21位为真正的网络地址,因此C类地址支持221-2个网络。主机地址占最后1个字节,每个网络可多达28-2个主机。C类网络地址第一个字节的十进制值为192~223。
        D类地址是相当新的。它的识别头是1110,用于组播,例如用于路由器修改。D类网络地址第一个字节的十进制值为224~239。
        E类地址为实验保留,其识别头是1111。E类网络地址第一个字节的十进制值为240~255。
        网络软件和路由器使用子网掩码(Subnet Mask)来识别报文是仅存放在网络内部还是被路由转发到其他地方。在一个字段内,1的出现表明一个字段包含所有或部分网络地址,0表明主机地址位置。例如,最常用的C类地址使用前三个8位来识别网络,最后一个8位识别主机。因此,子网掩码是255.255.255.0。
        子网地址掩码是相对特别的IP地址而言的,如果脱离了IP地址就毫无意义。它的出现一般是跟着一个特定的IP地址,用来为计算这个IP地址中的网络号部分和主机号部分提供依据。换句话说,就是在写一个IP地址后,再指明哪些是网络号部分,哪些是主机号部分。子网掩码的格式与IP地址相同,所有对应网络号的部分用1填上,所有对应主机号的部分用0填上。
        A类、B类、C类IP地址类默认的子网掩码如下表所示。
        
        带点十进制符号表示的默认子网掩码
        如果需要将网络进行子网划分,此时子网掩码可能不同于以上默认的子网掩码。例如,138.96.58.0是一个8位子网化的B类网络ID。基于B类的主机ID的8位被用来表示子网化的网络,对于网络138.96.39.0,其子网掩码应为255.255.255.0。
        例如,一个B类地址172.16.3.4,为了直观地告诉大家前16位是网络号,后16位是主机号,就可以附上子网掩码255.255.0.0(11111111111111110000000000000000)。
        假定某单位申请的B类地址为179.143.XXX.XXX。如果希望把它划分为14(至少占二进制的4位)个虚拟的网络,则需要占4位主机位,子网使用掩码为255.255.240.0~255.255.255.0来建立子网。每个LAN可有212-2个主机,且各子网可具有相同的主机地址。
        假设一个组织有几个相对大的子网,每个子网包括了25台左右的计算机;而又有一些相对较小的子网,每个子网大概只有几台计算机。这种情况下,可以将一个C类地址分成6个子网(每个子网可以包含30台计算机),这样解决了很大的问题。但是出现了一个新的情况,那就是大的子网基本上完全利用了IP地址范围,但是小的子网却造成了许多IP地址的浪费。为了解决这个新的难题,避免任何的IP浪费,就出现了允许应用不同大小的子网掩码来对IP地址空间进行子网划分的解决方案。这种新的方案就叫作可变长子网掩码(VLSM)。
        VLSM用一个十分直观的方法来表示,那就是在IP地址后面加上“/网络号及子网络号编址位数”。例如,193.168.125.0/27就表示前27位表示网络号。
        例如,给定135.41.0.0/16的基于类的网络ID,所需的配置是为将来使用保留一半的地址,其余的生成15个子网,达到2000台主机。
        由于要为将来使用保留一半的地址,完成了135.41.0.0的基于类的网络ID的1-位子网化,生成两个子网135.41.0.0/17和135.41.128.0/17,子网135.41.128.0/17被选作为将来使用所保留的地址部分;135.41.0.0/17被继续生成子网。
        为达到划分2000台主机的15个子网的要求,需要将135.41.128.0/17的子网化的网络ID的4-位子网化。这就产生了16个子网(135.41.128.0/21,135.41.136.0/21,…,135.41.240.0/21,135.41.248.0/21),允许每个子网有2046台主机。最初的15个子网化的网络ID(135.41.128.0/21~135.41.240.0/21)被选定为网络ID,从而实现了要求。
        现在的IP协议的版本号为4,所以也称之为IPv4,为了方便网络管理员阅读和理解,使用了4个十进制数中间加小数点“.”来表示。但随着因特网的膨胀,IPv4不论从地址空间上,还是协议的可用性上都无法满足因特网的新要求。因此出现了一个新的IP协议IPv6,它使用了8个十六进制数中间加小数点“.”来表示。IPv6将原来的32位地址扩展成为128位地址,彻底解决了地址缺乏的问题。
 
       开发过程
        嵌入式系统软件的开发过程可以分为项目计划、可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计、程序建立、下载、调试、固化、测试及运行等几个阶段。
        项目计划、可行性分析、需求分析、概要设计及详细设计等几个阶段,与通用软件的开发过程基本一致,都可按照软件工程方法进行,如采用原型化方法、结构化方法等。
        :由于嵌入式软件的运行和开发环境不同,开发工作是交叉进行的,所以每一步都要考虑到这一点。
        程序建立阶段的工作是根据详细设计阶段产生的文档进行的,主要是源代码编写、编译链接等子过程,这些工作都在宿主机上进行,不需要用到目标机。产生应用程序的可执行文件后,就要用到交叉开发环境进行调试,根据实际情况可以选用3.6.3节中提到的调试方法或其有效组合来进行。由于嵌入式系统对安全性和可靠性的要求比通用计算机系统要高,所以,在对嵌入式系统进行白盒测试时,要求有更高的代码覆盖率。
        最后,要将经调试后正确无误的可执行程序固化到目标机上。根据嵌入式系统硬件配置的不同,可以固化在EPROM(Erasable Programmable ROM,可擦除可编程ROM)和Flash等存储器中,也可固化在DOC(DiskOnChip)等电子盘中,通常还要借助一些专用编程器进行。
 
       网络开发过程
        根据五阶段迭代周期的模型,网络开发过程可以被划分为5个阶段。
               需求分析
               需求分析是开发过程中最关键的阶段。不同的用户有不同的网络需求,收集的需求范围包括业务需求、用户需求、应用需求、计算机平台需求、网络通信需求,同时要考虑未来的需要,以便在以后对网络实现扩展。
               需求分析的输出是产生一份需求说明,也就是需求规范。在写完需求说明书后,管理者和网络设计者应达成共识,并在文件上签字,这是规避网络建设风险的关键。
               现有网络系统的分析
               如果网络开发过程是对现有网络的升级和改造,就必须进行现有网络系统的分析工作。现有网络系统分析的目的是描述资源分布,以便在升级时尽量保护已有的投资。
               在这一阶段应给出一份正式的通信规范说明文档,作为下一阶段的输入。通信规范说明文档包括以下内容。
               (1)现有网络的拓扑结构。
               (2)现有网络的容量以及新网络所需的通信量和通信模式。
               (3)详细的统计数据,直接反映现有网络性能的测量值。
               (4)Internet接口和广域网提供的服务质量报告。
               (5)限制因素列表,如使用线缆和设备清单等。
               确定网络逻辑结构
               网络逻辑结构设计阶段是体现网络设计核心思想的关键阶段,在这一阶段根据需求规范和通信规范选择一种比较适宜的网络逻辑结构,并实施后续的资源分配规划、安全规划等内容。网络逻辑结构大致描述了设备的互联及分布范围,但是不确定具体的物理位置和运行环境。
               这个阶段应得到一份逻辑设计文档,输出内容包括以下几点。
               (1)网络逻辑设计图。
               (2)IP地址分配方案。
               (3)安全管理方案。
               (4)具体的软/硬件、广域网连接设备和基本的网络服务。
               (5)招聘和培训网络员工的具体说明。
               (6)对软硬件费用、服务提供费用以及员工和培训费用的初步估计。
               确定网络物理结构
               物理网络设计是逻辑网络设计的具体实现,通过对设备的具体物理分布、运行环境等的确定来确保网络的物理连接符合逻辑设计的要求。
               这一阶段应得到一份网络物理结构设计文档,输出的内容包括以下几点。
               (1)网络物理结构图和布线方案。
               (2)设备和部件的详细列表清单。
               (3)软、硬件和安装费用的估算。
               (4)安装日程表,详细说明服务的时间及期限。
               (5)安装后的测试计划。
               (6)用户的培训计划。
               安装和维护
               安装是根据前面的工程结果实施环境准备、设备安装调试的过程。安装阶段的主要输出就是网络本身。网络安装完成后,接收用户的反馈意见和监控网络的运行是网络管理员的任务。
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第52题    在手机中做本题