郭工应邀为某污水处理厂监测预警网络中心机房设计设备方案。其现状是：网络机房处于集水池附近的高坡上，监测预警控制系统基于工业以太网络实现数据传输、存储；约有650个监测点(通过多台PLC设备实现)，每个监测点每5ms采集一次监测数据，数据量是6字节，通过工业以太网络发送到网络中心，并以文件形式被保存到文件服务器上，所有监测数据需在服务器上保存一年以上；对各种设备的控制信号通过同一网络传输到各监控点上；各种监测数据可在异地通过Internet同步查看并进行实时分析。郭工的设计方案中，将设备分为了3类：①是服务器类，设计了文件服务器、数据库服务器、控制服务器、监控服务器4台主要服务器；②是网络设备类，设计了一台防火墙、一台路由器、两台百兆交换机等主要设备；⑧是辅助类，包括UPS、空调、新风机、机房监控系统等主要设备。另外，计划配置有关的操作系统和应用软件系统。
如果文件服务器的存储系统采用容量为1.5TB的SATA2.0硬盘，以RAID50冗余模式构建，则应配置的硬盘数至少为______，优先采用的结构是______。
监控服务器负责接收、处理监测数据，其恰当的机型是______。
对郭工确定的设备解决方案的评价，恰当的是______。
A．内容较全面，设计合理
B．不合理，网络边界安全性不够，至少应增加一台上网行为管理设备
C．不合理，应将防火墙调整为集防病毒、入侵检测/防护和防火墙等功能为一体的统一安全网关(USG)设备
D．不合理，路由器负荷较重，缺少一台主交换设备
参考答案：D
解析： 依题意，由题干中“每个监测点每5ms采集一次监测数据，数据量是6字节”等关键信息可知，该工业以太网络传输该监测数据的最小数据传输速率R=D/t=6×8bit/(5×10-3s)=9.6×103bps=9.6kbps。假设一年按365天计算，若要将650个监测点的监测数据在文件服务器上保存一年，则所需的存储空间M=9.6×103(bps)×650(个)×3600(s)×24×365=196784.64×109bit=24598.08×109B=24598.08×109/(210×210×210×210)TB≈22.372TB，将计算结果向上取整为23TB。
RAID50是阵列RAID5与RAID0的结合。此阵列配置在RAID5的子磁盘组的每个磁盘上进行包括奇偶信息在内的数据的剥离。每个RAID5子磁盘组要求3个硬盘。RAID50具备更高的容错能力，因为它允许某个组内有一个磁盘出现故障，而不会造成数据丢失。而且由于奇偶位分部于RAID5子磁盘组上，因此重建速度有很大的提高。若RAID组内成员盘个数为n(n≥3)，则RAID5磁盘利用率为(n-1)/n。当n=3时，RAID5的磁盘利用率最低，即66.67%。RAID50对多个奇偶位阵列(RAID5)进行条带化(RAID0)，为了实现RAID50至少需要6块硬盘。假设本试题为了创建一个RAID50阵列，将每3块硬盘分成一组，组成一个RAID5阵列，这个RAID5阵列的存储容量是单个硬盘存储容量的两倍(即对于每块容量为1.5TB的硬盘，每个RAID5子磁盘组的存储容量为3TB)。重复这个过程，最后再将所有RAID5阵列组成一个RAID0阵列。现要求存储23TB的数据，则需要8个RAID5子磁盘组(即23/3≈7.67，并将计算结果向上取整)，因此总共需要配置的硬盘数量至少为8x3=24块。
依题意，该存储系统应作为文件服务器的附属存储设备，综合对比NAS、IP SAN、FC SAN、基于对象的存储系统(OBS)等技术成熟度、性能、成本等因素，建议该存储系统应优先采用NAS结构。
依题意，监控服务器主要负责接收、处理各监测点的数据，而该网络中约有650个监测点(即中等规模)。通常，污水处理厂的各道作业工序呈流水线、顺序等特点，而部署在各道作业工序上的监控点所传输的数据将呈串行传输的特性。由于该数据监控系统主要是串行处理，因此监控服务器适合选用能够高速串行运算的小规模SMP服务器。
郭工确定的设备解决方案中仅使用了两台百兆交换机，用于650个监测点数据的传输任务。通常，每台现场采集设备可能配置8路/16路模拟量(或开关量)输入模块，则至少需要41(即650/16=40.625，并将计算结果向上取整)台现场采集设备。假设每台百兆普通接入交换机配置24个电端口，虽然24×2=48＞41，但是再综合考虑到各种服务器的接入，则这两台百兆交换机基本处于满负荷工作的状态。若将这两台百兆交换机直连到路由器(或防火墙)，势必会增加路由器(或防火墙)CPU的负担，导致整个网络的数据包处理延迟时间增大，通信性能急剧下降。因此，建议该工业以太网络采用“核心层十接入层”的架构，增加一台千兆主交换设备(如三层路由交换机等)，用于连接这两台百兆交换机和各类服务器，以实现局域网内部数据的高速转发。