工业互联网边缘计算 课后习题及答案 模块4-6

模块4课后习题及答案1.填空题（1）5G通信网络的逻辑架构依然采用（接入网）、（承载网）和（核心网）三个模块进行数据转发。（2）通信基站的组成包括（BBU，室内基站处理单元）、（RRU，射频拉远单元）、（馈线）和（天线）四部分。（3）RRU通过馈线连接天线，主要包括4个模块：（中频模块）、（收发信机模块）、（功放模块）和（滤波模块）。（4）5G专网按其不同用户对网络设备的使用方式，分为三种类型：（5G虚拟专网）、（5G独立专网）以及（5G混合专网）。（5）（5G）与（边缘计算）的结合在企业网，特别是OT网络中的应用，给工业互联网带来了新的通信应用能力和应用模式。（6）OT网络架构中的设备和应用一般分为5层，即（设备层）、（边缘控制器层）、（边缘网关层）、（边缘云层）和（工业互联网云平台层）。（7）5G边缘计算在OT网络中，主要有（低延迟无线通信）和（无线通信+边缘计算）两种部署方式。（8）2019年，ECNI发布了“运营商边缘计算网络技术白皮书”将边缘计算网络分为三个逻辑网段为（ECA，边缘计算接入网络）、（ECN，边缘计算内部网络）、（ECI，边缘计算互联网络）。2.选择题（1）在移动通信发展过程中，动运营商在接入网的主要成本支出主要包括（A、B、C）。A.基站的租赁费B.基站正常运行的电费C.基站正常运行的维护费D员工工资（2）5G网络的部署过程中，应优先部署（B）。A.接入网B.承载网C.移动网D.内部网（3）5G承载网前传的部署方式由（A）决定。A.AAU站点与DU站点之间的连接方式B.分布单元DU与集中单元CU之间的连接方式C.集中单元CU到核心网之间的连接方式D.AAU站点到核心网之间的连接方式（4）5G承载网中传的部署方式由（B）决定。AAU站点与DU站点之间的连接方式B.分布单元DU与集中单元CU之间的连接方式C.集中单元CU到核心网之间的连接方式D.AAU站点到核心网之间的连接方式（5）5G承载网回传的部署方式由（C）决定。A.AAU站点与DU站点之间的连接方式B.分布单元DU与集中单元CU之间的连接方式C.集中单元CU到核心网之间的连接方式D.AAU站点到核心网之间的连接方式（6）5G专网中数据传输安全级别最高的是（B）。A.5G虚拟专网B.5G独立专网C.5G混合专网D.5G网络（7）5G专网在工业互联网领域的应用，大多数企业采用的是（C）模式。A.5G虚拟专网B.5G独立专网C.5G混合专网D.5G网络（8）对安全、性能、自管理要求苛刻的行业客户多采用的是（B）模式组网。A.5G虚拟专网B.5G独立专网C.5G混合专网D.5G网络（9）对网络性能和边缘计算要求不高，对成本比较敏感的中小企业多采用的是（A）模式组网。A.5G虚拟专网B.5G独立专网C.5G混合专网D.5G网络（10）对网络性能尤其是时延要求高，同时对本企业数据管控有较高要求的客户多采用的是（C）模式组网。A.5G虚拟专网B.5G独立专网C.5G混合专网D.5G网络（11）运营商为企业提供的产品和服务包括（A、B、C、D）。A.企业宽带、专线等连接服务。B.IDC、服务器等IT资源C.移动办公、视频服务等通用业务。D.深入企业OT的信息化解决方案。3.简答题（1）简述5G技术与前几代技术相比，所具有的优势。答：1.5G的网络速率是4G网络速度的10倍以上，可以达到500Mbps

~2GMbps。2.5G网络可以实现每平方公里至少载100万台终端设备，实现真正的“万物互联”。3.5G网络在把数据从网络一端传送到另一端所需要的时间，即时延上也大大的降低了，典型的端到端的时延为5-10ms左右，低时性延为万物互联提供了可能。（2）简述运营商对基站部署方式的改善发展历程。答：移动运营商出于对运营成本与设备运行环境要求综合考量，不断改善接入网设备的部署方式，发展至今，基站部署的发展历程大体经历了5个阶段。第一阶段：设备集成度高，集中部署管理。BBU、RRU和供电单元等设备，集成在一起放在专门建成的机房的机柜中。第二阶段：拆分BBU与RRU，设备分散放置。设备RRU和BBU硬件上不再放在一起，RRU通常会挂在机房的墙上。BBU有时候挂墙，不过大部分时候是在机柜里。第三阶段：RRU不再放在室内，而是被搬到了天线的身边，抱杆挂在塔杆上，业内称之为“RRU拉远”。第四阶段：除了RRU拉远之外，把BBU全部都集成存放在中心机房（CO，CentralOffice）形成一个BBU基带池。此时分布式无线接入网D-RAN演变成了C-RAN（Centralized-RAN，集中化无线接入网）。第五阶段：5G时代将基站结构做了一定的改变，重构为3个功能实体：BBU被拆分为CU、DU，即将高层协议处理分离出来成为独立的逻辑单元集中由CU处理，底层协议处理仍保留在在站点分部处理。天线和RRU被集成在一个AAU中，完成信号收发、缩放、滤波、光电转换等工作。（3）简述承载网前传的主要部署方式。答：1.光纤直连部署方式。每个AAU与DU之间全部采用光纤点到点直连的组网方式。2.无源WDM部署方式。是利用不同光波承载不同业务，实现在同一根光纤中同时传输多种业务的技术。将WDM模块安装到AAU和DU上，通过无源设备完成WDM功能，利用一对或者一根光纤提供多个AAU到DU的连接。3.有源WDM/OTN部署方式。在AAU站点和DU机房中配置相应的WDM/OTN设备，在很好利用光纤资源，提供大容量传输数据基础上，解决了无源WDM存在的运维困难，不易管理等问题。增加运维规则，具体措施是增加了帧结构，提升业务的监控管理运维能力；增加电交叉功能，使得OTN系统可以分别处理客户业务信号和波分信号。（4）简述5G专网与公网的区别。答：5G专网是相对于5G公网而言的。公网是面向全体用户提供普遍服务的公共通信网络，平时打电话、上网等用的都是公网。这时候，网络资源为所有用户共享，用户间权益平等。而所谓专网，是指在特定区域为特定行业或企业用户提供的专用通信网络。相较于公网，专网性能更强、可靠性更高，安全性更好，且可随用户需求进行专门的定制。简述5G专网的3种类型。答：5G专网按其不同用户对网络设备的使用方式，分为三种类型：5G虚拟专网、5G独立专网以及5G混合专网。1.5G虚拟专网解析在5G虚拟专网模式中，企业专网用户和企业内公众用户，共享5G基站、5G核心网（控制面和用户面）和5G承载网。2.5G独立专网解析5G独立专网模式中，为企业专网用户和企业内公众用户分别建设独立的5G网络。5G企业专网，有独立的无线频段、独立的基站和独立的无线核心网（独立的控制面和用户面），所有网络设备都在园区里，通过园区网络互连。5G企业独立专网可以由运营商来建设，也可以是企业自建。3.5G混合专网解析在5G混合专网模式中，企业专网用户和企业内公众用户，共享5G基站和5G核心网控制面。企业用户有专用的、部署在企业园区里的5GMEC服务器（包括专用的用户面）。5GMEC服务器在园区里面和企业云互连。（6）简述在工业互联网中传统有线OT网络与采用5G技术构建的OT网络部署的区别。答：传统的工业互联网OT网络是有线网络。设备和边缘控制器间一般采用简单、实时的现场总线来构建网络。边缘控制器和边缘网关之间，采用工业以太网来构建车间级网络。5G边缘计算在OT网络中的部署一般采用5G混合专网模式，为工业互联网应用提供了移动和低延迟通信能力。5G边缘计算在OT网络中，主要有“低延迟无线通信”和“无线通信+边缘计算”两种部署方式。(7)简述工业互联网网络架构模型规划要点有哪些。答：1.5GECA对OT网的协议和低延迟支持2.5GECA最短路径规划3.ECN集成通信安全4.ECI构建灵活多样性和低延迟网络（8）简述工业互联网场景对5G边缘计算的网络需求答：1.支持业务通过固网或移动网的多接入需求2.支持工业互联网的可靠连接性需求3.支持云边协同/跨域边云协同4.满足运营商网络和园区网融合的互联互通互操作、以及安全互信需求5.需要网络满足工业互联网确定性时延/低时延、高带宽、高并发网络需求6.支持现场异构接入模块5课后习题及答案1.填空题（1）工业互联网边缘计算中的设备和应用整体上可以分为五层：（设备层）、（边缘控制器层）、（边缘网关层）、（边缘云层）、（云中心层/工业互联网云平台层）。（2）计算机网络有以下八个重要的性能指标：（速率）、（带宽）、（吞吐量）、（时延）、（时延带宽积）、（往返时间）、（利用率）、（丢包率）。（3）在计算机网络性能指标的基础上，无线网络还有以下四个重要的性能指标：（辐射功率）、（信号强度）、（覆盖率）、（移动性）。（4）（RSRP）与（SINR）的配合使用是衡量4G网络信号强度的常用方式。（5）（SSRSRP）与（SSSINR）的配合使用是衡量5G网络信号强度的常用方式。（6）“在一定的区域内，按照所需的路线，或者随机跑几条路线，进行语音的长呼测试、短呼测试，或者进行数据业务的测试。”以上描述是在进行（拉网）测试。（7）针对边缘计算环境中潜在的攻击危险，可以将其划分为3个层面，分别是：（边缘接入）、（边缘服务器）、（边缘管理）。2.选择题（1）（B）又称为黑盒测试，即把系统看成一个黑色的盒子，不关心内部逻辑结构是怎样的，只关心输入和输出的结果是否达到预期目标。A.接口测试B.功能测试C.性能测试D.安全测试（2）（C）需要通过自动化的测试工具模拟多种正常、峰值、异常的负载条件来对系统的各项性能指标进行测试。A.接口测试B.功能测试C.性能测试D.安全测试（3）（C）需要让系统在峰值负载或者超负载的情况下运行，查看系统在峰值负载或者超负载的情况下的处理能力。A.基准测试B.负载测试C.压力测试D.稳定性测试E.并发测试（4）（D）需要让系统在加载一定压力的情况下持续运行一段时间（通常为N×24小时），查看系统是否能够稳定运行。A.基准测试B.负载测试C.压力测试D.稳定性测试E.并发测试（5）（E）需要让多个用户同时访问同一个系统中的同一个应用或者同一个模块，查看是否存在死锁或者其它性能问题。A.基准测试B.负载测试C.压力测试D.稳定性测试E.并发测试（6）（D）需要针对系统中可能存在的安全漏洞进行探测和发现。A.接口测试B.功能测试C.性能测试D.安全测试（7）iperf是一种网络测试工具，（A）命令表示让iperf以服务端形式启动。A.iperf3-sB.iperf3-cserverIPC.iperf3-versionD../configure（8）iperf默认使用TCP模式通信，（D）参数表示让iperf使用UDP模式通信。A.-nB.-FC.-PD.-u（9）运维工程师时常会把（B）工具比作“加强版的Windows任务管理器”，该工具非常适合作为接手服务器后执行的第一条命令。A.iperfB.topC.vmstatD.ls（10）（A）要求集群在多个操作单元上进行负载的均摊和平衡，将负载均衡分配到多个操作单元上。A.负载均衡B.稳定性C.高并发性D.高可用性（11）（C）是指通过设计让云服务器能够在同一时刻处理大量请求。A.负载均衡B.稳定性C.高并发性D.高可用性（12）（D）是指通过设计让云服务器能够尽量缩短因日常维护操作（计划）和突发系统崩溃（非计划）导致的停机时间。A.负载均衡B.稳定性C.高并发性D.高可用性（13）QPS、TPS、RT、并发数、吞吐量等指标，是衡量系统（C）的常用指标。A.负载均衡B.稳定性C.高并发性D.高可用性（14）RTO、RPO等指标，是衡量系统（D）的常用指标。A.负载均衡B.稳定性C.高并发性D.高可用性（15）（C）工具是一种常用的负载测试工具，通过该工具可以让客户端对系统发送并发请求。A.topB.vmstatC.vegataD.pdsh（16）（D）工具是一种常用的并行控制工具，通过该工具可以同步控制多个客户端。A.topB.vmstatC.vegataD.pdsh（17）工业生产的特殊性决定了相比消费互联网而言，工业互联网在（A、B、C、D）等方面有更高的技术要求。A.实时性B.稳定性C.可靠性D.安全性3.简答题（1）简述测试的作用、概念和分类。答：（仅参考）测试是认识客观世界的手段之一，是科学研究的基础方法，在各个领域都具有重要的作用，对于工业生产亦不可或缺，工程研究、产品开发、生产监督、质量控制、性能试验等众多环节都离不开测试技术。可以说，测试技术是推动工业发展、保障生产运行的重要技术，是工程技术人员必须掌握的一门实践性很强的技术。测试是指通过人工或者自动的手段，对被测试对象进行检测的活动，目的在于检测被测试对象是否实现了用户需求，或者弄清楚实际结果与预期结果之间的差异。从不同的角度出发，可以对测试进行不同的分类，常见的测试分类包括：单元测试集成测试接口测试功能测试，又称为黑盒测试性能测试，包括：基准测试、负载测试、压力测试、稳定性测试、并发测试安全测试（2）简述如何对边缘网关的断网续传能力进行测试。答：（仅参考）边缘网关断网续传能力测试包括对断网续传的测试和对边缘缓存的测试。1）断网续传的测试：在测试平台上设置边缘网关通过MQTT或者HTTP 方式传输数据到云服务器的测试脚本，启动测试脚本；手动断开边缘网关的网络连接，30秒后结束测试脚本；观察网络连接恢复以后边缘网关中未上传云服务器的数据是否能够继续上传；如果能够继续上传，判定通过测试，否则判定不通过。2）边缘缓存的测试：类似于对断网续传的测试，观察网络连接未恢复时边缘网关中已缓存数据的完整性和连续性；如果已缓存数据完整且连续，判定通过测试，否则判定不通过。（3）列举几个边缘计算中常用的安全技术手段。答：（仅参考）加强安全认证和验证、边缘计算虚拟化与操作系统安全防护、边缘计算恶意代码检测与防范、边缘计算漏洞挖掘、边缘计算敏感数据监测和数据隐私保护、边缘计算拓扑发现、边缘计算安全通信协议。（4）列举几个边缘计算中常用的安全测试方法。答：（仅参考）系统漏洞扫描、网络服务检测、DDoS攻击检测。模块6课后习题及答案1.填空题（1）边缘计算的产生是由于“低时延”的需求，按照应用业务对时延的不同需求，分为时延在1～5ms之间和时延在5～20ms的不同业务，此时对应的边缘场景通常称为（“现场边缘”）和（“近场边缘”）。（2）在边缘资源拉远场景下，所谓拉远是以管理域角度出发的，管理域一般部署在云中心，拉远则指把管理域部署在边缘测，从而减少管理时延。（3）边缘侧轻量化对容器技术的需求包括：（敏捷）、（标准）、（高效）、（移植）、（安全）。（4）物联网平台提供设备影子功能，主体思想是在云端通过一个JSON文件持久化存储设备上报（状态值）和（业务系统期望值）。2.选择题（1）超融合技术与边缘计算结合的优点有哪些？(A、B、C、D）A.简化了部署B.降低运维难度和成本C.提高设备可靠性D.提高设备可用性（2）以下用来衡量本地数据安全性质的选项有哪些。(A、B、C、D）A.数据的保密性B.数据的共享安全C.数据完整性审计D.数据可搜索加密（3）HES边缘计算平台与边缘节点MQTT协议传输加密可以通过TLS加密技术实现，下面步骤中哪些是MQTT+TLS的建立过程。(B、C、D）A.创建IPB.创建TCPC.建立SSL通道D.创建MQTT连接3.简答题（1）分析边缘资源拉远和边缘节点两个场景的特点和适用的情况。答：（仅参考）边缘资源拉远场景，聚焦于提供中心资源统一管理和边缘业务部署能力。中心云资源边缘拉远，提供应用部署所有的IaaS资源；云边基础资源服务一致，能够提供虚机、裸金属、容器计算能力；云数据中心架构延伸，云边业务部署操作一致；边缘本地业务出口；边缘资源池规模为2～10个节点。对于边缘节点场景，聚焦于提供中心统一管理和边缘容器业务部署能力。在边缘节点场景下，单点部署，快速开局；安全可靠，离线