软考网络规划设计师教程考点精讲(三)

第一篇：软考网络规划设计师教程考点精讲(三)

网络规划设计师 http:// 软考网络规划设计师教程考点精讲

（三）软考网络规划设计师是信息产业部和人事部举办的一门考试。2017年软考网络规划设计师报名即将于7月份开始，希赛网为广大考生整理了网络规划设计师教程考点精讲，希望能帮助大家在学习的过程中更容易理解知识点。

网络基本元素

我从XXX网站下载一部电影，这一愿望得以实现，主要依靠一下网络元素的有机结合。

网络互联设备

作为网络规划师，我们着重关心的不是电影的质量，而是各种互联设备的质量。比如它们的优缺点、工作原理、使用场合等，这些都是网工的基础。

网络性能

这个很重要，如果不能给客户一个直观的网络性能参数的描述，他们很难采用你的方案，所以，大多数网络改造项目的建议书上，先是用一堆量化的技术参数对你现有网络进行彻头彻尾的“批判”：你的网络啊，响应时间像蜗牛那么慢;链路利用率像失业率那么高，可靠性像党员的党性那么差„随后就是对他所设计新方案的美妙畅想„

所以下面这些参数要熟记于心，常出于口，才能证明你不是一个白丁规划师。如果在你的规划书中没能找到一个下面的词汇，那你就等同于被捞上来的鱿鱼了，更别说要通过这次考试了。

网络规划设计师 http:// ●响应时间、延迟

响应时间指从客户端发起一个请求开始，到客户端接收到从服务器端返回的响应结束，这个过程所耗费的时间。它是评估网络用户体验的关键值。如果点击一幅美女图片，当意淫了半天它还没有出现，这是所有男人都不能容忍的。数据传输的过程就像小溪中的流水，遇石石拦遇沟沟挡，数据经过每一个设备每一条链路都会造成延迟，如：经过网卡有网卡延迟;经过链路有链路延迟(二层交换环境下的局域网内习惯叫物理介质延迟);跨过路由器，穿行广域网叫网络延迟;各种服务器要处理得产生服务器延迟。至于轮询延迟和等待时间只在多个终端通过通信集中器的网络环境里提到，这些延迟加起来就构成了响应时间。

●利用率(CPU利用率、链路利用率)利用率是个左右逢源的技术参数。例如，某公司把升级网络系统提上日程，让你来评估现有网络并作出规划方案。如果你发现其某些网络设备(路由器CPU等)的利用率或链路利用率徘徊在百分之一二十左右，你可以给出结论：网络结构不合理，部分网络设备和链路利用率太低，造成网络资源浪费;而如果你发现设备CPU利用率或链路利用率平均在百分之七八十左右，你就可以说：目前网络利用率太高，过于繁忙，不能及时处理突发业务。然后你就可以给出一个利用率平均在40%左右的网络新方案，特点就是：架构布局合理，网络利用率动态变化平稳，同时又有很大的扩展空间来容纳业务流量的增加。

●网络数据传输率

网络规划设计师 http:// 传输率没啥好说，虽然有些已经过时或压根就没有推广应用。但也请记住它们吧，技术也是需要有历史的，记得有一哥们提起网络就说：当年，俺用14.4K的猫上DOS下的外挂中文BBS，两夜等来一个回帖，热泪盈眶啊!听起来特有沧桑感，特厚重。另外，一些典型的应用对网络带宽的要求，比如数字音频(如网络电话)得1～2Mbps;压缩视频(视频会议、在线影视)得2～10Mbps;非压缩视频(如高端的视频监控系统，一般不应用于通信领域)就得：1～2Gbps。这些得有印象，如果老板让你做套视频会议系统，你非要拉条2M的ADSL来搞，那你就弱智了。

●吞吐量

吞吐量，顾名思义，就是讲吞进去的量，和吐出来的量，是表现网络“消化能力”的参数。更具体的来说，吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。这个要和网络数据传输率或者说带宽区别一下。比如说你建了个全千兆的局域网，线路设备都支持全千兆，但受许多因素的影响，你的实际网络中节点之间或许只能达到六七百兆的吞吐量。

●可用性、可靠性和可恢复性

这三位可就厉害了，在网络规划的网络需求目标的描述中频现。下面分别说明之。

1.可用性，指对于用户来说网络可用时间对于总时间的百分比。单个设备单条链路要达到100%的可用性不太可能，是个东西，都得给它个停下来喘口气的功夫啊。但采用“单点无故障设计”，就能达

网络规划设计师 http:// 到100%的可用性。使用多个设备或多条链路冗余(不是多余)，有人歇时有人忙，都干活时一起扛。它们绝对不会出现“三个和尚没水吃”的踢皮球状况，既能实现网络的高可用性又能实现负载均衡。虽然昂贵复杂了的点，但在关键的地方还是要采用的。

2.可靠性，是指网络设备持续执行预订功能的可能性。通俗的讲就是：网络可以多长时间的正常工作而没有故障中断。它也表征了网络发生故障的频率。它用平均无故障时间(MTTF)来表示。可靠性和可用性虾米关系呢?举个极端的例子：你设计的网络，一天内每3个小时就因故障停5秒，一天24小时，你共停了40秒。用可用性来衡量，(24h-40s)/24h=99.95%，可用性还不错，但要用可靠性来衡量，平均无故障时间MTTF=3h，只能用超烂来形容你的网络。当然，在实际的网络中，要是有故障，一般不会只停下3S的。这样的话，可用性就会因为可靠性差而降下来了。反之，可用性高了，说明故障少，可靠性高。所以我认为书上说“可用性可用来度量可靠性，可用性越高，可靠性越好”虽然不科学但也能理解。靠，差点成绕口令了。

3.可恢复性，指网络从故障中恢复正常的难易程度和时间。用平均修复时间(MTTR)来表示。为了达到高的可恢复性，你在设计时要尽量购买标准的知名的网络设备，要有清晰的网络配图，网络完工后要做好管理人员的培训工作，给他们建议良好的管理制度等。

●冗余度、适应性和可伸缩性

1.冗余度，上面已经提到，一般有冗余线路、冗余设备，冗余模块(其实，他也是设备冗余的一种，只不过不是完整的设备而已，比

网络规划设计师 http:// 如服务器上的冗余电源，做热备份的镜像磁盘等)。

2.适应性，其实就是功能多样性的表述罢了。客户来你公司，带个笔记本要上网，要用无线有无线，不能无线咱有有线，没有电脑也没关系，把你手机拿出来，蓝牙、红外随便选。适应不同需求应用的能力多强悍啊!3.可伸缩性，课本上描述是指网络随着用户需求的增长而扩充的能力，我认为它只说出了“可伸”的一面，也叫可扩展性。其实，网络还应该有“可缩”的一面。比如公司裁员了(这个忌口，规划方案上不可乱写)或部门调整了等，这时网络能在多大程度上不影响整体性能的情况下进行收缩，以节省周期性的成本开支。能缩能伸才叫可伸缩性。

●效率与费用

1.网络效率，是指用户传输数据流量和网络线路带宽之间的比例。我公司有一家供应商来送货，不论送多送少，哪怕就是送一张单据，都是开着一辆大货来。这就是没效率的表现。评估一个网络是否有效率，你要根据他们的业务量和采用的技术标准来衡量。如果额外的网络开销占据流量的比例太高那就是效率低下的网络。比如对一个小企业的网络，你就没必要牛哄哄的在人家路由器上配置OSPF了。

费用，这个很关键，你不能像《奋斗》中陆涛那样无限超支的搞房产设计，他有个愿投入的富爹，咱们不行，公司搞规划项目都是有个预算的。你只能根据老板给的预算费用，合理分摊一次性投入和以后的周期性投入的比例，然后来做方案，万不可犯了技术人员的通病：

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网络设计文档

纵观各大项目管理论坛、网络工程社区。其中只要是“XXX标书样本”、“XXX规划模板”的资料，下载量都相当惊人。没办法，都是些没经验的娃。连市长的论文都能抄袭，咱们这一个小小的考试不借鉴点别人的东西，就显得有点太矜持了。不过，关键还得要理解文档的作用，文档编制质量，文档的管理和维护方面的重点。起码抄袭咱们也能抄的像点。可不能学“驴霸”那样，抄人家的连人家“地址门牌”都给抄上去。接下来进入开发过程的时候，我将试图系统的汇总一下各个阶段需要的文档资料。

第二篇：软考网络规划设计师教程考点精讲(五)

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软考网络规划设计师教程考点精讲

（五）网络规划设计师考试是信息产业部和人事部举办的一门考试。希赛软考学院为广大考生整理了网络规划设计师教程考点精讲，希望能帮助大家在学习的过程中更容易理解知识点。

OSPF协议

为了响应不断增长的建立越来越大的基于IP的网络需要，IETF成立了一个工作组专门开发一种开放的、基于大型复杂IP网络的链路状态路由选择协议。由于它依据一些厂商专用的最短路径优先（SPF）路由选择协议开发而成，而且是开放性的，因此称为开放式最短路径优先（Open Shortest Path First,OSPF）协议，和其它SPF一样，它采用的也是Dijkstra算法。OSPF协议现在已成为最重要的路由选择协议之一，主要用于同一个自治系统。

OSPF协议采用了“区域”的设计，提高了网络可扩展性，并且加快了网络会聚时间。也就是将网络划分成为许多较小的区域，每个区域定义一个独立的区域号并将此信息配置给网络中的每个路由器。从理论上说，通常不应该采用实际地域来划分区域，而是应该本着使不同区域间的通信量最小的原则进行合理分配。

OSPF是一种典型的链路状态路由协议。采用OSPF的路由器彼此交换并保存整个网络的链路信息，从而掌握全网的拓扑结构，独立计算路由。因为RIP路由协议不能服务于大型网络，所以，IETF的IGP工作组特别开发出链路状态协议--OSPF.目前广

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为使用的是OSPF第二版，最新标准为RFC2328.1.OSPF路由协议概述

OSPF作为一种内部网关协议，用于在同一个自治域（AS）中的路由器之间发布路由信息。区别于距离矢量协议（RIP），OSPF具有支持大型网络、路由收敛快、占用网络资源少等优点，在目前应用的路由协议中占有相当重要的地位。

下面介绍OSPF的基本概念和术语：（1）链路状态

OSPF路由器收集其所在网络区域上各路由器的连接状态信息，即链路状态信息（Link-State），生成链路状态数据库（Link-State Database）。路由器掌握了该区域上所有路由器的链路状态信息，也就等于了解了整个网络的拓扑状况。OSPF路由器利用“最短路径优先算法（Shortest Path First,SPF）”,独立地计算出到达任意目的地的路由。

（2）区域

OSPF协议引入“分层路由”的概念，将网络分割成一个“主干”连接的一组相互独立的部分，这些相互独立的部分被称为“区域”（Area），“主干”的部分称为“主干区域”.每个区域就如同一个独立的网络，该区域的OSPF路由器只保存该区域的链路状态。每个路由器的链路状态数据库都可以保持合理的大小，路由计算的时间、报文数量都不会过大。

（3）OSPF网络类型

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根据路由器所连接的物理网络不同，OSPF将网络划分为四种类型：广播多路访问型（Broadcast MultiAccess）、非广播多路访问型（None Broadcast MultiAccess,NBMA）、点到点型（Point-to-Point）、点到多点型（Point-to-MultiPoint）。

广播多路访问型网络如：Ethernet、Token Ring、FDDI.NBMA型

网

络

如

：

Frame

Relay、X.25、SMDS.Point-to-Point型网络如：PPP、HDLC.（4）指派路由器（DR）和备份指派路由器（BDR）在多路访问网络上可能存在多个路由器，为了避免路由器之间建立完全相邻关系而引起的大量开销，OSPF要求在区域中选举一个DR.每个路由器都与之建立完全相邻关系。DR负责收集所有的链路状态信息，并发布给其他路由器。选举DR的同时也选举出一个BDR,在DR失效的时候，BDR担负起DR的职责。

当路由器开启一个端口的OSPF路由时，将会从这个端口发出一个Hello报文，以后它也将以一定的间隔周期性地发送Hello报文。OSPF路由器用Hello报文来初始化新的相邻关系以及确认相邻的路由器邻居之间的通信状态。

对广播型网络和非广播型多路访问网络，路由器使用Hello协议选举出一个DR.在广播型网络里，Hello报文使用多播地址224.0.0.5周期性广播，并通过这个过程自动发现路由器邻居。在NBMA网络中，DR负责向其他路由器逐一发送Hello报文。

OSPF协议操作总共经历了建立邻接关系、选举DR/BDR、网络规划设计师

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发现路由器等步骤。

第一步：建立路由器的邻接关系

所谓“邻接关系”（Adjacency）是指OSPF路由器以交换路由信息为目的，在所选择的相邻路由器之间建立的一种关系。路由器首先发送拥有自身ID信息（Loopback端口或最大的IP地址）的Hello报文。与之相邻的路由器如果收到这个Hello报文，就将这个报文内的ID信息加入到自己的Hello报文内。

如果路由器的某端口收到从其他路由器发送的含有自身ID信息的Hello报文，则它根据该端口所在网络类型确定是否可以建立邻接关系。

在点对点网络中，路由器将直接和对端路由器建立起邻接关系，并且该路由器将直接进入到第三步操作：发现其他路由器。若为MultiAccess网络，该路由器将进入选举步骤。

第二步：选举DR/BDR 不同类型的网络选举DR和BDR的方式不同。

MultiAccess网络支持多个路由器，在这种状况下，OSPF需要建立起作为链路状态和LSA更新的中心节点。选举利用Hello报文内的ID和优先权（Priority）字段值来确定。优先权字段值大小从0到255,优先权值最高的路由器成为DR.如果优先权值大小一样，则ID值最高的路由器选举为DR,优先权值次高的路由器选举为BDR.优先权值和ID值都可以直接设置。

第三步：发现路由器

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在这个步骤中，路由器与路由器之间首先利用Hello报文的ID信息确认主从关系，然后主从路由器相互交换部分链路状态信息。每个路由器对信息进行分析比较，如果收到的信息有新的内容，路由器将要求对方发送完整的链路状态信息。这个状态完成后，路由器之间建立完全相邻（Full Adjacency）关系，同时邻接路由器拥有自己独立的、完整的链路状态数据库。

在MultiAccess网络内，DR与BDR互换信息，并同时与本子网内其他路由器交换链路状态信息。

在Point-to-Point或Point-to-MultiPoint网络中，相邻路由器之间互换链路状态信息。

第四步：选择适当的路由器

当一个路由器拥有完整独立的链路状态数据库后，它将采用SPF算法计算并创建路由表。OSPF路由器依据链路状态数据库的内容，独立地用SPF算法计算出到每一个目的网络的路径，并将路径存入路由表中。

OSPF利用量度（Cost）计算目的路径，Cost最小者即为最短路径。在配置OSPF路由器时可根据实际情况，如链路带宽、时延或经济上的费用设置链路Cost大小。Cost越小，则该链路被选为路由的可能性越大。

第五步：维护路由信息

当链路状态发生变化时，OSPF通过Flooding过程通告网络上其他路由器。OSPF路由器接收到包含有新信息的链路状态更

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新报文，将更新自己的链路状态数据库，然后用SPF算法重新计算路由表。在重新计算过程中，路由器继续使用旧路由表，直到SPF完成新的路由表计算。新的链路状态信息将发送给其他路由器。值得注意的是，即使链路状态没有发生改变，OSPF路由信息也会自动更新，默认时间为30分钟。

2.OSPF路由协议的基本特征

前文已经说明OSPF路由协议是一种链路状态的路由协议，为了更好地说明OSPF路由协议的基本特征，将OSPF路由协议与距离矢量路由协议之一的RIP作比较如下：

RIP中用于表示目的网络远近的唯一参数为跳（hop），即到达目的网络所要经过的路由器个数。在RIP路由协议中，该参数被限制最大为15,即RIP路由信息最多能传递至第16个路由器；对于OSPF路由协议，路由表中表示目的网络的参数为Cost,该参数为一虚拟值，与网络中链路的带宽等相关，即OSPF路由信息不受物理跳数的限制，因此，OSPF比较适合于大型网络中。

RIPv1路由协议不支持变长子网屏蔽码（VLSM），这被认为是RIP路由协议不适用于大型网络的又一个重要原因。采用变长子网屏蔽码可以在最大限度上节约IP地址。OSPF路由协议对VLSM有良好的支持性。？

RIP路由协议路由收敛较慢。RIP路由协议周期性地将整个路由表作为路由信息广播至网络中，该广播周期为30s.在一个较为大型的网络中，RIP会产生很大的广播信息，占用较多的网络

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带宽资源。而且由于R1P协议30s的广播周期，影响了RIP路由协议的收敛，甚至出现不收敛的现象。而OSPF是一种链路状态的路由协议，当网络比较稳定时，网络中的路由信息是比较少的，并且其广播也不是周期性的，因此OSPF路由协议即使是在大型网络中也能够较快地收敛。

在RIP中，网络是一个平面的概念，并无区域及边界等的定义。随着无级路由CIDR概念的出现，RIP协议就明显落伍了。在OSPF路由协议中，一个网络，或者说是一个路由域可以划分为很多个区域（area），每一个区域通过OSPF边界路由器相连，区域间可以通过路由汇聚来减少路由信息，减小路由表，提高路由器的运算速度。

OSPF路由协议支持路由验证，只有互相通过路由验证的路由器之间才能交换路由信息。而且OSPF可以对不同的区域定义不同的验证方式，提高网络的安全性。

3.建立OSPF邻接关系过程

OSPF路由协议通过建立交互关系来交换路由信息，但并不是所有相邻的路由器都会建立OSPF交互关系。下面简要介绍OSPF建立adjacency的过程。

OSPF协议是通过Hello协议数据包来建立及维护相邻关系的，同时也用其来保证相邻路由器之间的双向通信。OSPF路由器会周期性地发送Hello数据包，当这个路由器看到自身被列于其他路由器的Hello数据包里时，这两个路由器之间会建立起双

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向通信。在多接入的环境中，Hello数据包还用于发现指定路由器（DR），通过DR来控制与哪些路由器建立交互关系。

两个OSPF路由器建立双向通信之后的第二个步骤是进行数据库的同步，数据库同步是所有链路状态路由协议的最大的共性。在OSPF路由协议中，数据库同步关系仅仅在建立交互关系的路由器之间保持。

OSPF的数据库同步是通过

OSPF数据库描述数据包（Database Description Packets）来进行的。OSPF路由器周期性地产生数据库描述数据包，该数据包是有序的，即附带有序列号，并将这些数据包对相邻路由器广播。相邻路由器可以根据数据库描述数据包的序列号与自身数据库的数据作比较，若发现接收到的数据比数据库内的数据序列号大，则相邻路由器会针对序列号较大的数据发出请求，并用请求得到的数据来更新其链路状态数据库。

将OSPF相邻路由器从发送Hello数据包，建立数据库同步至建立完全的OSPF交互关系的过程分成几个不同的状态，如下所述。

（1）Down:这是OSPF建立交互关系的初始化状态，表示在一定时间之内没有接收到从某一相邻路由器发送来的信息。在非广播性的网络环境内，OSPF路由器还可能对处于Down状态的路由器发送Hello数据包。

（2）Attempt:该状态仅在NBMA环境，如帧中继、X.25或

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ATM环境中有效，表示在一定时间内没有接收到某一相邻路由器的信息，但是OSPF路由器仍必须通过以一个较低的频率向该相邻路由器发送Hello数据包来保持联系。

（3）Init:在该状态时，OSPF路由器已经接收到相邻路由器发送来的Hello数据包，但自身的IP地址并没有出现在该Hello数据包内，也就是说，双方的双向通信还没有建立起来。

（4）2-Way:这个状态可以说是建立交互方式真正的开始步骤。在这个状态，路由器看到自身已经处于相邻路由器的Hello数据包内，双向通信已经建立。指定路由器及备份指定路由器的选择正是在这个状态完成的。在这个状态，OSPF路由器还可以根据其中的一个路由器是否指定路由器或是根据链路是否点对点或虚拟链路来决定是否建立交互关系。

（5）Exstart:这个状态是建立交互状态的第一个步骤。在这个状态，路由器要决定用于数据交换的初始的数据库描述数据包的序列号，以保证路由器得到的永远是最新的链路状态信息。同时，在这个状态路由器还必须决定路由器之间的主备关系，处于主控地位的路由器会向处于备份地位的路由器请求链路状态信息。

（6）Exchange:在这个状态，路由器向相邻的OSPF路由器发送数据库描述数据包来交换链路状态信息，每一个数据包都有一个数据包序列号。在这个状态，路由器还有可能向相邻路由器发送链路状态请求数据包来请求其相应数据。从这个状态开始，网络规划设计师

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可以说OSPF处于Flood状态。

（7）Loading:在Loading状态，OSPF路由器会就其发现的相邻路由器的新的链路状态数据及自身的己经过期的数据向相邻路由器提出请求，并等待相邻路由器的回答。

（8）Full:这是两个OSPF路由器建立交互关系的最后一个状态，在这时，建立起交互关系的路由器之间已经完成了数据库同步的工作，它们的链路状态数据库己经一致。

4.OSPF的DR及BDR 在DR和BDR出现之前，每一台路由器和他的所有邻居成为完全网状的OSPF邻接关系，这样5台路由器之间将需要形成10个邻接关系，同时将产生25条LSA.而且在多址网络中，还存在自己发出的LSA从邻居的邻居发回来，导致网络上产生很多LSA的拷贝。所以基于这种考虑，产生了DR和BDR.DR将完成如下工作：

（1）描述这个多址网络和该网络上剩下的其他相关路由器。（2）管理这个多址网络上的flooding过程。

（3）同时为了冗余性，还会选取一个BDR,作为双备份之用。DR BDR选取规则：DR BDR选取是以接口状态机的方式触发的。

（1）路由器的每个多路访问（multi-access）接口都有个路由器优先级（Router Priority），8位长的一个整数，范围是0到255,Cisco路由器默认的优先级是1,优先级为0的话将不能选

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举为DR/BDR.优先级可以通过命令ip ospf priority进行修改。

（2）Hello包里包含了优先级的字段，还包括了可能成为DR/BDR的相关接口的IP地址。

（3）当接口在多路访问网络上初次启动的时候，它把DR/BDR地址设置为0.0.0.0,同时设置等待计时器（wait timer）的值等于路由器无效间隔（Router Dead Interval）。

DR BDR选取过程：

（1）路由器X在和邻居建立双向（2-Way）通信之后，检查邻居的Hello包中Priority,DR和BDR字段，列出所有可以参与DR/BDR选举的邻居。

（2）如果有一台或多台这样的路由器宣告自己为BDR（也就是说，在其Hello包中将自己列为BDR,而不是DR），选择其中拥有最高路由器优先级的成为BDR;如果相同，选择拥有最大路由器标识的。如果没有路由器宣告自己为BDR,选择列表中路由器拥有最高优先级的成为BDR（同样排除宣告自己为DR的路由器），如果相同，再根据路由器标识。

（3）按如下计算网络上的DR.如果有一台或多台路由器宣告自己为DR（也就是说，在其Hello包中将自己列为DR），选择其中拥有最高路由器优先级的成为DR;如果相同，选择拥有最大路由器标识的。如果没有路由器宣告自己为DR,将新选举出的BDR设定为DR.（4）如果路由器X新近成为DR或BDR,或者不再成为DR

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或BDR,重复步骤2和3,然后结束选举。这样做是为了确保路由器不会同时宣告自己为DR和BDR.（5）要注意的是，当网络中已经选举了DR/BDR后，又出现了1台新的优先级更高的路由器，DR/BDR是不会重新选举的。

（6）DR/BDR选举完成后，DRother只和DR/BDR形成邻接关系。所有的路由器将组播Hello包到AllSPFRouters地址224.0.0.5以便它们能跟踪其他邻居的信息，即DR将泛洪update packet到224.0.0.5;DRother

只组播

update packet

到AllDRouter地址224.0.0.6,只有DR/BDR监听这个地址。

简洁的说：DR的筛选过程：（1）优先级为0的不参与选举；（2）优先级高的路由器为DR;（3）优先级相同时，以router ID大为DR;router ID以回环接口中最大ip为准；若无回环接口，以真实接口最大ip为准。

（4）缺省条件下，优先级为1.5.OSPF路由器类型

OSPF路由器类型如7-12所示。

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（1）区域内路由器（Internal Routers）

该类路由器的所有接口都属于同一个OSPF区域。（2）区域边界路由器ABR（Area Border Routers）该类路由器可以同时属于两个以上的区域，但其中一个必须是骨干区域。ABR用来连接骨干区域和非骨干区域，它与骨干区域之间既可以是物理连接，也可以是逻辑上的连接。

（3）骨干路由器（Backbone Routers）

该类路由器至少有一个接口属于骨干区域。因此，所有的ABR和位于Area0的内部路由器都是骨干路由器。

（4）自治系统边界路由器ASBR（AS Boundary Routers）与其他AS交换路由信息的路由器称为ASBR.ASBR并不一定位于AS的边界，它可能是区域内路由器，也可能是ABR.只要一台OSPF路由器引入了外部路由的信息，它就成为ASBR.网络规划设计师

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6.OSPF LSA类型

随着OSPF路由器种类概念的引入，OSPF路由协议又对其链路状态广播数据包（LSA）做出了分类。OSPF将链路状态广播数据包主要分成以下6类，如表7-6所示：

表7-6 LSA类型 7.OSPF区域类型

根据区域所接收的LSA类型不同，可将区域划分为以下几种类型：

①标准区域：默认的区域类型，它接收链路更新、汇总路由和外部路由。图7-13所示；

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图7-13标准区域示例

②骨干区域：骨干区域为Area 0,其他区域都与之相连以交换路由信息，该区域具有标准区域的所有特征；

③末节区域：它不接收4类汇总LSA和5类外部LSA,但接收3类汇总LSA,使用默认路由到到AS外部网络（自动生成），该区域不包含ASBR（除非ABR也是ASBR）；

④绝对末节区域：这个是Cisco专用。它不接收3类、4类汇总LSA和5类外部LSA,使用默认路由到AS外部网络（自动生成），该区域不包含ASBR（除非ABR也是ASBR）；

⑤NSSA:它不接收4类汇总LSA和5类外部LSA,但接收3类汇总LSA且可以有ASBR,使用默认路由前往外部网络，默认路由是由与之相连的ABR生成的，但默认情况下不会生成，要让ABR生成默认路由，可使用命令

area area-id nssa default-information-originate;⑥绝对末节NSSA:这个是Cisco专用。它不接收3类、4类汇总LSA和5类外部LSA且可以有ASBR,使用默认路由到AS外部网络，默认路由是自动生成的。

每一种区域中允许泛洪的LSA总结如表7-7所示：

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表7-7区域允许LSA总结

注：*为ABR路由器使用一个类型3的LSA通告默认路由。8.虚链路

在OSPF路由协议中存在一个骨干区域（backbone），该区域包括属于这个区域的网络及相应的路由器，骨干区域必须是连续的，同时也要求其余区域必须与骨干区域直接相连。骨干区域一般为区域0,其主要工作是在其余区域间传递路由信息。所有的区域，包括骨干区域之间的网络结构情况是互不可见的，当一个区域的路由信息对外广播时，其路由信息是先传递至区域0（骨干区域），再由区域0将该路由信息向其余区域作广播。

在实际网络中，可能会存在骨干区域不连续或者某一个区域与骨干区域物理不相连的情况，在这两种情况下，系统管理员可以通过设置虚拟链路的方法来解决。如图7-14和7-15所示。

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图7-14骨干区域不连续虚链路

图7-15与骨干区域物理不相连虚链路

虚拟链路设置在两个路由器之间，这两个路由器都有一个端口与同一个非骨干区域相连。虚拟链路被认为是属于骨干区域的，在OSPF路由协议看来，虚拟链路两端的两个路由器被一个点对点的链路连在一起。在OSPF路由协议中，通过虚拟链路的路由信息是作为域内路由来看待的。

9.OSPF配置命令汇总

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OSPF常用配置命令如表7-8所示。

表7-8 OSPF配置命令汇总 10.OSPF配置实例

下面，以图7-16所示的一个网络为例说明OSPF路由选择协议的配置方法，该网络中有0和1两个区域，其中R1的S1端口、R2的S0端口属于区域0;而R3、R1的S0端口、R2的S1端口则属于区域1.网络规划设计师

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图7-16 OSPF配置拓扑图

下面列出三个路由器配置OSPF的指令： R1#config terminal（进入全局配置模式）

R1（config）#router ospf 100（进入OSPF协议配置子模式）

R1（config-router）#network 172.16.10.1 0.0.0.0 area 0（设置邻接网络）

R1（config-router）#network 172.16.11.1 0.0.0.0 area 0（指定区域0）

R1（config-router）#network 192.168.2.1 0.0.0.0 area 1 R2（config）#router ospf 200（进入OSPF协议配置子模式）

R2（config-router）#network 172.16.0.0 0.0.255.255 area 0（设置邻接网络）

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R2（config-router）#network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 1 R3（config）#router ospf 300（进入OSPF协议配置子模式）

R3（config-router）#network 192.0.0.0 0.255.255.255 area 1（设置邻接网络）

从上面的配置实例中可以知道，在配置OSPF时可以将子网进行合并，以减少条目，提高效率。例如R3,其邻接子网是192.168.1.0、192.168.2.0、192.168.3.0三个，因此可以合并为192.0.0.0/255.0.0.0;当然合并为192.168.0.0/255.255.0.0也是可行的。

第三篇：软考网络规划设计师教程考点精讲(一)

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软考网络规划设计师教程考点精讲

（一）网络规划设计师考试是信息产业部和人事部举办的一门考试。希赛软考学院为广大考生整理了网络规划设计师教程考点精讲，希望能帮助大家在学习的过程中更容易理解知识点。

通信规范

通信规范分析通过对通信流量、通信边界、通信模式的分析或估测，为下一阶段的逻辑设计和物理设计提供可供参考的、可量化的重要依据。这一节不打算细说，因为惊喜的发现大纲上面无要求。其实大家在看这节内容时，也许会有些疑惑：刚进行完需求分析，所谓的网络还没有一个整体的概念，还没有一个可供参考的网络模型，更简单的说，还没有一个可供通信测试的平台。那么我们如何进行相应的通信流量的测试，如何确定网络通信边界，以及怎么样估测通信模式呢？实际上，在我以前看过的很多网络规划书籍上，这一章节多被称为“现有网络分析”阶段。本教程之所以牛逼的称为“通信规范”，可能认为，即便是一个全新的网络规划，也应该估测和分析这方面的东西吧。那么，这个时候就体现出了工程经验的重要性。如果你是一个经验老到的网规师，可能在需求分析之后，结合他们企业的行业特点和公司规模，你实际上已经在脑海中或草稿纸上勾勒出了一个大致的网络模型。这个印象中的网络概况会成为你下一阶段的网络原型。老鸟就是老鸟，人家可以实现跨越式思维，当我们菜鸟们还在苦恼是先进行逻辑设计还是先进行通信规范分析时，他们已经浑然天

网络规划设计师

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成的完成了多个阶段。无章法对高手来说就是出神入化，但对菜鸟来讲那就是杂乱无章，所以还是熟悉一下这节内容吧。

网络性能

这个很重要，如果不能给客户一个直观的网络性能参数的描述，他们很难采用你的方案，所以，大多数网络改造项目的建议书上，先是用一堆量化的技术参数对你现有网络进行彻头彻尾的“批判”：你的网络啊，响应时间像蜗牛那么慢;链路利用率像失业率那么高，可靠性像党员的党性那么差…随后就是对他所设计新方案的美妙畅想…

所以下面这些参数要熟记于心，常出于口，才能证明你不是一个白丁规划师。如果在你的规划书中没能找到一个下面的词汇，那你就等同于被捞上来的鱿鱼了，更别说要通过这次考试了。

●响应时间、延迟

响应时间指从客户端发起一个请求开始，到客户端接收到从服务器端返回的响应结束，这个过程所耗费的时间。它是评估网络用户体验的关键值。如果点击一幅美女图片，当意淫了半天它还没有出现，这是所有男人都不能容忍的。数据传输的过程就像小溪中的流水，遇石石拦遇沟沟挡，数据经过每一个设备每一条链路都会造成延迟，如：经过网卡有网卡延迟;经过链路有链路延迟(二层交换环境下的局域网内习惯叫物理介质延迟);跨过路由器，穿行广域网叫网络延迟;各种服务器要处理得产生服务器延

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迟。至于轮询延迟和等待时间只在多个终端通过通信集中器的网络环境里提到，这些延迟加起来就构成了响应时间。书上把网络结构分成多个层次来讨论延迟问题，有点简单问题复杂化了。

●利用率(CPU利用率、链路利用率)利用率是个左右逢源的技术参数。例如，某公司把升级网络系统提上日程，让你来评估现有网络并作出规划方案。如果你发现其某些网络设备(路由器CPU等)的利用率或链路利用率徘徊在百分之一二十左右，你可以给出结论：网络结构不合理，部分网络设备和链路利用率太低，造成网络资源浪费;而如果你发现设备CPU利用率或链路利用率平均在百分之七八十左右，你就可以说：目前网络利用率太高，过于繁忙，不能及时处理突发业务。然后你就可以给出一个利用率平均在40%左右的网络新方案，特点就是：架构布局合理，网络利用率动态变化平稳，同时又有很大的扩展空间来容纳业务流量的增加。

●网络数据传输率

传输率没啥好说，记住书上P284表中内容吧，虽然有些已经过时或压根就没有推广应用。但也请记住它们吧，技术也是需要有历史的，记得有一哥们提起网络就说：当年，俺用14.4K的猫上DOS下的外挂中文BBS,两夜等来一个回帖，热泪盈眶啊!听起来特有沧桑感，特厚重。另外，一些典型的应用对网络带宽的要求，比如数字音频(如网络电话)得1～2Mbps;压缩视频(视频会议、在线影视)得2～10Mbps;非压缩视频(如高端的视频监控系

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统，一般不应用于通信领域)就得：1～2Gbps。这些得有印象，如果老板让你做套视频会议系统，你非要拉条2M的ADSL来搞，那你就弱智了。(题外话：奉告职场中的朋友们一句话，能把事情办好，可以多花钱;多花钱，也要把事情办好!)●吞吐量

吞吐量，顾名思义，就是讲吞进去的量，和吐出来的量，是表现网络“消化能力”的参数。更具体的来说，吞吐量是指在没有帧丢失的情况下，设备能够接受的最大速率。这个要和网络数据传输率或者说带宽区别一下。比如说你建了个全千兆的局域网,线路设备都支持全千兆,但受许多因素的影响,你的实际网络中节点之间或许只能达到六七百兆的吞吐量。

●可用性、可靠性和可恢复性

这三位可就厉害了，在网络规划的网络需求目标的描述中频现。下面分别说明之。

1.可用性，指对于用户来说网络可用时间对于总时间的百分比。单个设备单条链路要达到100%的可用性不太可能，是个东西，都得给它个停下来喘口气的功夫啊。但采用“单点无故障设计”，就能达到100%的可用性。使用多个设备或多条链路冗余(不是多余)，有人歇时有人忙，都干活时一起扛。它们绝对不会出现“三个和尚没水吃”的踢皮球状况，既能实现网络的高可用性又能实现负载均衡。虽然昂贵复杂了的点，但在关键的地方还是要采用的。

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2.可靠性，是指网络设备持续执行预订功能的可能性。通俗的讲就是：网络可以多长时间的正常工作而没有故障中断。它也表征了网络发生故障的频率。它用平均无故障时间(MTTF)来表示。可靠性和可用性虾米关系呢?举个极端的例子：你设计的网络，一天内每3个小时就因故障停5秒，一天24小时，你共停了40秒。用可用性来衡量，(24h-40s)/24h=99.95%，可用性还不错，但要用可靠性来衡量，平均无故障时间MTTF=3h，只能用超烂来形容你的网络。当然，在实际的网络中，要是有故障，一般不会只停下3S的。这样的话，可用性就会因为可靠性差而降下来了。反之，可用性高了，说明故障少，可靠性高。所以我认为书上说“可用性可用来度量可靠性，可用性越高，可靠性越好”虽然不科学但也能理解。靠，差点成绕口令了。

3.可恢复性，指网络从故障中恢复正常的难易程度和时间。用平均修复时间(MTTR)来表示。为了达到高的可恢复性,你在设计时要尽量购买标准的知名的网络设备，要有清晰的网络配图，网络完工后要做好管理人员的培训工作，给他们建议良好的管理制度等。

●冗余度、适应性和可伸缩性

1.冗余度，上面已经提到，一般有冗余线路、冗余设备，冗余模块(其实，他也是设备冗余的一种，只不过不是完整的设备而已，比如服务器上的冗余电源，做热备份的镜像磁盘等)。

2.适应性，其实就是功能多样性的表述罢了。客户来你公司，网络规划设计师

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带个笔记本要上网，要用无线有无线，不能无线咱有有线，没有电脑也没关系，把你手机拿出来，蓝牙、红外随便选。适应不同需求应用的能力多强悍啊!3.可伸缩性，课本上描述是指网络随着用户需求的增长而扩充的能力，我认为它只说出了“可伸”的一面，也叫可扩展性。其实，网络还应该有“可缩”的一面。比如公司裁员了(这个忌口，规划方案上不可乱写)或部门调整了等，这时网络能在多大程度上不影响整体性能的情况下进行收缩，以节省周期性的成本开支。能缩能伸才叫可伸缩性。

●效率与费用

1.网络效率，是指用户传输数据流量和网络线路带宽之间的比例。我公司有一家供应商来送货，不论送多送少，哪怕就是送一张单据，都是开着一辆大货来。这就是没效率的表现。评估一个网络是否有效率，你要根据他们的业务量和采用的技术标准来衡量。如果额外的网络开销占据流量的比例太高那就是效率低下的网络。比如对一个小企业的网络，你就没必要牛哄哄的在人家路由器上配置OSPF了。

费用，这个很关键，你不能像《奋斗》中陆涛那样无限超支的搞房产设计，他有个愿投入的富爹，咱们不行，公司搞规划项目都是有个预算的。你只能根据老板给的预算费用，合理分摊一次性投入和以后的周期性投入的比例，然后来做方案，万不可犯了技术人员的通病：完美主义。

第四篇：软考网络规划设计师论文

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网络规划设计师论文该怎么写？准备参加2016年网络规划设计师考试的你是否对这个问题感到一筹莫展？小编为大家提供一篇论范文供大家参考，希望对大家有所帮助。

论某中小型企业的网络规划与设计方案

【摘要】

本文以网络工程设计与规划为题，阐述了如何规划与设计一个常德市某中小型企业网络的具体实现步骤，通过网络需求收集以及对网络层次、拓扑、流量、地址、路由、安全等方面进行分析为最终的网络设计方案构建提供决策的依据。

【正文】 引言

网络飞速的发展，渗透了各行各业。在今天的时代大环境中，企业只有在技术上领先才能在竞争中拥有优势地位。电子商务、电子邮件、光纤宽带、局域网技术、等不断技术不断出现，除了现有的这些应用，一些新的应用方式也逐步出现。比如VOIP电话、远程视频会议等用于提高工作效率的方式。因此，作为企业来说，需要一个更加集成化一体化的网络解决方案，它不仅符合时代的潮流，而且能够有效地提高工作效率。

网络方案设计

本方案为某中小型企业的网络规划，主楼建筑共8层，地下一层，网络规划设计师 http:// 裙楼3层。建筑主楼的功能是办公楼，裙楼作为会堂使用。本系统的功能是为办公人员提供局域网使用以及实现办公楼的信息数据的共享和传输。

结合整个实际应用和发展要求，在进行网络系统改造设计时，主要应遵循以下原则：

1.高性能：网络要求具有数据、图像、语音等多媒体实时同步通讯能力。网络系统可以提供足够的网络带宽和多种类型的服务。

2.高可靠性：网络系统需要保证连续运行的工作时间以及足够有效的防火墙。同时，在核心层采用双机容灾设置，降低了由系统故障引起的停滞时间。可靠性还充分考虑网络系统的性价比，使整个网络具有一定的容错能力，减少单点故障。

3.标准化：所有网络设备都符合有关国际标准以保证不同厂家网络设备之间的互操作性和网络系统的开放性。

4.高可用度和冗余：系统的关键部件具有热插拔功能，可保证在部件的更换或增加时不影响网络正常运行。

5.易管理性：网络系统中的网络设备需要便于管理和后期的维护，并且在操作上不能太过复杂，当出现故障时，应能够及时的被发现和解除。

网络系统规划设计

目前网络系统拓扑结构有四种分析：

（一）星型拓扑结构

（二）总线拓扑结构

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（三）环型拓扑结构

（四）树型拓扑结构

根据上表中各个网络结构特点的对比以及现实的需求，本项目中网络结构选择分层集中式网络结构或者星型分级网络结构。根据本系统的具体情况，可以采用三级星型网络结构。三级星型网络结构比较易于集中式的管理。因此，采用该种网络结构的网络系统更加便于平时的管理和后期的维护，用户端的网络设备由于故障停止运行并不会引起整个网络的瘫痪。然而，此种网络结构方式要求网络中心管理设备具有很高的可靠性，因为它决定了整个系统每个用户端的运行状况。

二级星型结构如下： 网络系统设计如下：

A.主干网汇接各子网，形成中心交换； B.子网通过高速交换链路连接到主干网； C.实行全网范围的集中VLANs划分与管理； D.核心网络采用双机热备容灾方式； E.在网络中心进行集中控制和管理；

F.桌面机连接到基层网段上，服务器、工作站连接到高层网络； G.流量划分层次，跨越基层网段的流量汇接到工作组子网，跨越工作组子网的流量汇接到主干；

H.在完善的网络基础之上，系统提供基本的Internet服务。本项目计算机网络总体上分为两个层次的结构：核心层，接入层。

网络规划设计师 http:// 核心层：核心层主要为网络系统提供一条高带宽、高容量、高可靠性的高速信息公路，为监控数据查看与存储提供高速的数据交换通路。该层由两台核心交换机互为热备构成，提供若干个千兆以太网络光纤端口以及第三层路由交换功能。

接入层：接入层提供了连接各信息点的汇集功能，通过本层将各信息点汇总连接到核心层，由核心层实现信息交换。接入层由各楼层的交换机构成，各楼层交换机与核心交换机之间以双千兆光纤连接，每一台接入交换机分别两台核心交换机，以保证网络链路的高可靠性。

结论

如今计算机网络的发展，网络化、智能化建筑的概念逐步成为人们选择办公场所和衡量居住环境是否方便的一个重要因素，本论文设计主要是根据现今的企业发展，本文以网络工程设计与规划为题，阐述了如何规划与设计一个大中型网络的具体实现步骤，通过网络需求收集以及对网络层次、拓扑、地址、路由、安全等方面进行分析为最终的网络设计方案构建提供决策的依据。

第五篇：软考软件设计师教程重难点解析

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http:// 软考软件设计师教程重难点解析

2016下半年软考软件设计师考试即将开始，同学们准备好了吗，希赛小编为正在备战下半年考试的你们准备了一些软件设计师教程重难点解析，希望对大家有所帮助。

死锁(Deadlock)是指多个进程在运行的过程中因争夺资源而造成的一种僵局。当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。在软件设计师的考试当中，这个知识点的考查是以选择题的形式出现的，考点主要有：死锁的必要条件、解决死锁的方法，最难高难度会考到“银行家算法”。本文将介绍死锁的相关知识，但不会具体讲解“银行家算法”，该算法将在本系列的下一篇文章中详细说明。

1、死锁发生的必要条件

死锁的发生必须具备四个必要条件，这四个条件相互联系、缺一不可。

(1)互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排他性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其他进程请求该资源，则请求者只能等待，直至占有该资源的进程用完并释放。

(2)请求和保持条件：指进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资

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http:// 源请求，而该资源又已被其他进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其他资源保持不放。

(3)不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。

(4)环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程--资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2…Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源，P1正在等待P2占用的资源，……Pn正在等待已被P0占用的资源。

2、判断系统是否可能进入死锁状态

从上面的死锁解决方案来看，无论哪一种方式都不可避免的要增加系统的负担。而同时一个系统是否有可进入死锁状态受系统资源数量，需要使用该资源的进程数量等因素影响。若系统本不可能引起死锁，而我们采用了死锁解决方案，是很不合理的。所以，考试中常考到这样的题型：给出系统的资源数，以及需要使用该资源的进程数量等参数，让考生判断系统有无可能产生死锁。下面我们以例题的方式来说明如何解决这类问题。

例题1：

系统有3个进程：A、B、C。这3个进程都需要5个系统资源。如果系统有多少个资源，则不可能发生死锁。

解答：

在分析这个问题时，我们可以取一些简单的数据代入试题进行验证、分析，以得到相应的规律。

如：

(1)当系统资源数量为9时，若给A与B分别分配了4个资源，C分配了

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http:// 个资源，则系统中的每个进程都存在资源不足的情况，而都不放手自己拥有的资源。不能正常运行完毕，发生死锁。

(2)当系统资源数量为12时，若给A、B、C各分配4个资源，则死锁。

(3)当系统资源数量为13时，无论如何分配，总有至少1个进程能得到5个资源，得到5个资源的进程可以正常运行完毕，而后将自己占用的资源分配给其它进程，所以这样能使所有进程运行完毕。

从上面的尝试，我们可以总结出一个规律：先给所有进程分配他们所需要的资源数减1个资源，然后系统如果能再剩余1个资源，则系统不会发生死锁。这样解答本题变得非常容易。

(5-1)*3+1=13。

例题2：

一台计算机有10台磁带机被m个进程竞争，每个进程最多需要三台磁带机，那么m至多为时，系统没有死锁的危险。

A.3 B.4 C.5 D.6

解答

首先从m=6开始考察，首先每个进程分配1台，剩下的4台只能分配给4个进程，还有2个进程没有分配，如果已经分配了2台的4个进程需要3台的话，则系统就会死锁。同样，如果m=5，也会发生这种情况。当m=4时，每个进程可以分得2台，还有2个进程可分得3台，则可正常运行，运行完毕后可释放资源，从而不会死锁。在解这道题时有些学员提出“如果按照答案m=4，则这4个进程都是需要3台磁带机的话，共需要12台磁带机，这样还不会死锁?”。这种想法是错误的，因为并不是同时把所有进程都分配给足够的资源才能完成这

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http:// 些进程，可以是一个进程先执行完，释放完资源再执行另一个进程。

例如：4个进程中，每个进程分配2台磁带机，用去了8台。剩下2台，仍然可以满足两个进程，直到他们完成，释放他们暂用的磁带机。

流水线

流水线这个知识点在软件设计师考试中是个重点也是个难点，考查的频率比较高。之所以说流水线是个难点，有两方面的原因：一方面是需要理解流水线的理论，了解其工作原理，计算方式;另一方面是在软考当中，对于流水线的相关计算，标准并不是完全统一的，这一点在后面我们将详细介绍。

流水线是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。各种部件同时处理是针对不同指令而言的，它们可同时为多条指令的不同部分进行工作，以提高各部件的利用率和指令的平均执行速度。

指令流水线是将指令执行分成几个子过程，每一个子过程对应一个工位，我们称为流水级或流水节拍，这个工位在计算机里就是可以重叠工作的功能部件，称为流水部件。

如图1所示，IF，ID，EX，WD分别是流水线的流水部件。

流水线要求所有的流水级部件必须在相同的时间内完成各自的子过程。在流水线中，指令流动一步便是一个机器周期，机器周期的长度必须由最慢的流水级部件处理子过程所需的时间来决定。

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那么我们为什么要提出流水线这个概念，以及流水线是如何提高系统吞吐量的呢?下面我们来看几个图，概念自然就清楚了。

图2是一个非流水线结构系统执行指令时空图。

我们从图2中可以看到，任意一个系统时间都有大量的设备处于空闲状态，如第一个时间段有ID，EX，WB空闲，则第二个时间段有IF，EX，WB空闲。

我们再来看采用了流水线结构的时空图3。

显然，采用流水线可以大大提升系统资源的利用率，以及整个系统的吞吐量。

流水线的操作周期取决于基本操作中最慢的那个。例如：一个3段流水线，软考软件设计师资讯

http:// 各段的执行时间分别为t，2t，t。则最慢的一段为2t，所以流水线操作周期为2t。

流水线的执行时间公式为：

第1条指令的执行时间+(指令条数-1)*流水线操作周期

例题1

若每一条指令都可以分解为取指、分析和执行三步。己知取指时间t取指=4△t，分析时间t分析=3△t，执行时间t执行=5△t。如果按串行方式执行完100条指令需要(1)△t。如果按照流水方式执行，执行完100条指令需要(2)△t。

供选择的答案

(1)A.1190 B.1195 C.1200 D.1205

(2)A.504 B.507 C.508 D.510

试题分析

本题考查的是计算机系统指令流水线方面的基础知识。根据题意可以看到，在此流水线中按串行方式执行完100条指令要用1200△t。采用流水方式执行，执行的总时间的关键取决于最长的执行时间，所以执行完100条的时间为：4Δt+3Δt+5Δt+(100-1)*5Δt=507Δt。

试题答案

C B 例题2

现采用4级流水线结构分别完成一条指令的取指、指令译码和取数、运算，以及送回运算结果4个基本操作，每步操作时间依次为60 ns，100 ns，50 ns和70 ns。该流水线的操作周期应为A ns。若有一小段程序需要用20条基本指

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http:// 令完成(这些指令完全适合于流水线上执行)，则得到第一条指令结果需B ns，完成该段程序需C ns。

在流水线结构的计算机中，频繁执行D指令时会严重影响机器的效率。当有中断请求发生时，采用不精确断点法，则将E。

供选择的答案

A：①50②70③100④280

B：①100②200③280④400

C：①1400②2000③2300④2600

D：①条件转移②无条件转移③算术运算④访问存储器

E：①仅影响中断反应时间，不影响程序的正确执行

②不仅影响中断反应时间，还影响程序的正确执行

③不影响中断反应时间，但影响程序的正确执行

④不影响中断反应时间，也不影响程序的正确执行

试题分析

本题主要考查对流水线技术的掌握。

对于CPU来说，流水线技术实际上是一种以增加硬件换取性能的方式：把一条指令分解成多条更小的指令，由不同的处理单元来处理，在理想的满负荷运行状态下，执行一条指令的时间虽然没有减少，但是由于多个处理单元同时工作，在同一时间上可以执行不同指令的不同部分，从而使得总体的执行时间大大减少。流水线的操作周期取决于基本操作中最慢的那个。这里最慢的是100 ns，所以操作周期是100 ns。在流水线中，其实每一条指令的执行时间并没有减少，而第一条指令的执行并没有体现流水线的优势，它在4个操作周期后才能执行完

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http:// 成，这以后每个操作周期都能完成一条指令的执行。

影响流水线效率的重要因素有条件转移指令和中断，因为它们打断了流水线，使得流水线不得不重新装载。

不精确断点法实现简单，但是要等到流水线内的指令完成之后再响应中断。

试题答案

A.③B.④C.③D.①E.②

上面的两个例题，都是软考当中出现过的真题。我们可以看出，两个题在计算流水线时间方面，标准并不是统一的。

在例题1中：

4Δt+3Δt+5Δt+(100-1)*5Δt=507Δt。

而在例题2中：

100ns+100ns+100ns+100ns+(20-1)*100ns=2300ns

这两种计算方法，都是在套用公式：“第1条指令的执行时间+(指令条数-1)*流水线操作周期”，而对于“第1条指令的执行时间”的理解并不相同。在例题1中，第1条指令的执行时间是将指令执行时的几个阶段所需时间相加得到，而在例题2中，认为每一个阶段所需时间都是流水线的周期时间。其中前者是流水线的理论计算方法，而后者是我们在设计硬件流水线时，常用的方式。两种计算方法，从理论上来讲，都是正确的，但考试时，只有一个是正确答案。那么我们应该怎么做呢?由于每次考试中，无论认可的是哪种计算方式，都只会把这种计算方式的正确答案放入选项中，而不会将两个正确答案都放入，所以我们在用一种方式不能得到正确选项时，应采用另一种方式进行计算，来得到正确答案。