论无服务器架构及其应用
近年来，随着信息技术的迅猛发展和应用需求的快速更迭，传统的多层企业应用系统架构面临越来越多的挑战，已经难以适应这种变化。在这一背景下，无服务器架构（Serverless Architecture） 逐渐流行，它强调业务逻辑由事件触发，具有短暂的生命周期，运行于无状态的轻量级容器中，并且由第三方代为管理。采用无服务器架构，业务逻辑以功能即服务 （Function As a Service, FAAS） 的方式形成多个相互独立的功能组件，以标准接口的形式向外提供服务；同时，不同功能组件间的逻辑组织代码将存储在通用的基础设施管理平台中，业务代码仅在调用时才激活运行，当响应结束后占用的资源便会释放。
请围绕“无服务器架构及其应用”论题，依次从以下三个方面进行论述。
1.概要叙述你参与分析和设计的软件系统开发项目以及你所担任的主要工作。
2.与传统的企业应用系统相比较，基于无服务器架构的应用系统具有哪些特点，请列举至少3个特点，并进行解释。
3. 结合你具体参与分析和设计的软件开发项目，描述该软件的架构，说明该架构是如何采用无服务器架构模式的，并说明在采用无服务器架构后软件开发过程中遇到的实际问题和解决方案。
一、结合自己所参与的软件项目，概要介绍该项目的背景及主要内容，并明确指出在其中所承担的主要任务和开展的主要工作。
二、问题2要求回答一些知识类型的问题，需要的知识内容如下：
首先值得说明的是无服务器架构并不是不再需要服务器，只是开发人员不再需要担心基础设施，因为一切都由云提供商负责。使用这种方法，开发人员只需部署适当的代码，其他一切由云提供商自动管理。
在传统的Web应用程序架构中，你必须管理基础架构，并确保其满足可扩展性和安全性需求。例如，客户端在一边，服务器在另一边。客户端发送一个“请求”，服务器回复“响应”。但是，如果无法满足应用程序需求，则很快就要扩展服务器端了。
无服务器模型提供了完全不同的方法。与传统架构不同，无服务架构在无状态计算容器中运行，这些容器是事件触发的，短暂的（只能持续一次调用），并由第三方完全管理。就像一个“黑盒子”，这个服务你只需上传代码并实时自动处理。当一个请求进来时，就会运行你的Lambda功能的容器。
在成本方面，使用无服务器模型，通常仅支付服务请求和运行代码所需的计算时间。计费以100毫秒为单位进行计量，使其具有成本效益，并且易于自动从每天几个请求到每秒数千次都可以。
无服务器架构的优点包括：
（1）降低运营成本：无服务架构本质上是一个外包解决方案。基础设施不会消失。然而，与常规云服务相比，事实上，只需要根据流量规模和形式支付需要的计算量，这可能会大大节省运营成本，特别是对于具有不同变化的早期和动态应用负载要求。
（2）可扩展性强：可扩展性强在云服务领域并不新鲜，但无服务架构将其提升到一个全新的水平。无服务架构的缩放功能不仅可以降低计算成本，还可以减少运行管理，因为缩放是自动的。使用无服务器，无需明确添加和删除实例到服务器阵列，并让供应商为你扩展应用程序。由于云计算提供商根据每个请求执行扩展，所以甚至不需要考虑在内存不足之前可以处理多少并发请求的问题。
（3）分离问题：无服务器几乎迫使你实施关注模型的分离，通过该分离将应用程序分成不同的部分，以使每个部分都解决一个单独的问题。
（4）隔离进程：在无服务器环境中，每个Lambda函数都完全隔离。如果其中一个功能关闭，它不影响其他功能，它不会导致服务器崩溃。
无服务器架构的缺点包括：
（1）缺乏控制权：通过任何外包策略，你都可以将某些系统的控制权给第三方供应商。由于系统停机，意外的限制，成本的变化，功能的丧失，强制的API升级等，这种缺乏控制可能会显现出来。此外，如果需要专门的服务器进行专门的流程，那么必须自己运行这个专门的服务器。一个无服务器架构，在大多数情况下，提供商业化的基础设施，将以广义的方式运行你的流程。
（2）长时间运行流程的高成本：如果你的进程持续运行很长时间，则可能会需要运行自己的服务器。因为这不仅涉及到成本，还涉及到拥有的技能或者想要投入运行自己的服务器的专注；在评估这些解决方案时，请考虑所有这些方面。
（3）供应商锁定将基础架构管理完全外包给无服务器提供商，无疑将自己锁定到该供应商。每个供应商都有自己的标准和编程框架，不容易改变。在几乎每一种情况下，无论从供应商使用的无服务器功能，将由另一个供应商进行不同的实现。如果要切换供应商，几乎肯定需要更新操作工具（部署，监控等），可能还需要更改代码。
三、结合项目经验详细论述无服务器架构的应用，并分析效果如何，哪些方面做得好，哪些方面做得不好。
（ ）a method of obtaining early feedback on requirements by providing aworking model of the expected product before actually building it.
【说明】
某公司现有网络拓扑结构如图1-1所示。该网络中使用交换机SW1为三层交换机，SW2和SW3均为二层智能交换机。
【问题4】（4分）
为了对用户上网行为进行监管，需要在SW1与R1之间部署（9）。
（9）备选答案：
A.FW（防火墙） B.IDS（入侵检测系统） C.堡垒机 D.上网行为管理
随着公司各部门成员增加，某些时候部分员工获取到IP地址和真实DHCP分出来IP不一致，为了避免这种情况可以在交换机上开启（10）功能。
（10）备选答案：
A．dhcp snooping B. broadcast-suppression C. loopback-detect
阅读下列说明，回答问题1至问题5，将解答填入答题纸对应栏内。 【说明】 攻克要塞教育中心在部署计算机网络时采用了一款硬件防火墙，该防火墙带有三个以太网络接口，其网络拓扑如图3-1所示。
【问题1】（8分）
防火墙包过滤规则默认策略为拒绝，表3-1给出防火墙包过滤规则配置。若要求内部所有主机能使用IE浏览器访问外部IP地址202.117.118.23Web服务器，为表中（1）~（4）空缺处选择正确答案，填写在答题纸相应位置。（1）备选答案：A．允许 B．拒绝（2）备选答案：A．192.168.1.0/24 B．211.156.169.6/30 C．202.117.118.23/24（3）备选答案：A．TCP B．UDP C．ICMP（4）备选答案：A．E3E2 B．E1E3 C．E1E2
【问题2】（6分）
内部网络经由防火墙采用NAT方式与外部网络通信，表3-2中（5）~（7）空缺处选择正确答案，填写在答题纸相应位置。（5） 备选答案：A．192.168.1.0/24 B．anyC．202.117.118.23/24（6）备选答案： A．E1 B．E2 C．E3（7）备选答案： A．192.168.1.1 B．210.156.169.6C．211.156.169.6
【问题3】（2分）
图3-1中 （8）适合设置为DMZ区。（8）备选答案：A．区域A B．区域B C．区域C【问题4】（4分）防火墙上配置信息如图3-2所示。要求启动HTTP代理服务，通过HTTP缓存提高浏览速度，代理服务端口为3128，要使主机PC1使用HTTP代理服务，其中“地址”栏中内容应填写为 （9） ，“端口”栏中内容应填写为 （10） 。
【问题5】（4分）
NAT和HTTP代理分别工作在 （11） 和 （12） 。（11）备选答案：A．网络层 B．应用层 C．服务层（12）备选答案：A．网络层 B．应用层 C．服务层
阅读以下说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸对应解答栏内。
【说明】
某企业采用PIX防火墙保护公司网络安全，网络结构如图4-1所示。
【问题1】（4分）
防火墙一般把网络区域划分为内部区域（trust区域）、外部区域（untrust区域）以及(1)，其中在这个网络区域内可以放置一些公开服务器，下列(2)服务器不适合放在该区域。
空(2)备选答案：
A．Web
B．FTP
C．邮件
D．办公自动化(OA)
【问题2】（2分）
衡量防火墙性能主要参数有并发连接数、用户数限制、吞吐量等，其中最重要参数是(3)，它反映出防火墙对多个连接访问控制能力和连接状态跟踪能力，这个参数大小直接影响到防火墙所能支持最大信息点数。
空(3)备选答案：
A．并发连接数
B．用户数限制
C．吞吐量
D．安全过滤带宽
【问题3】（4分）
设置防火墙接口名称，并指定安全级别，安全级别取值范围为0～100，数字越大安全级别越高。要求设置：ethemet0命名为外部接口outside，安全级别是0；ethernet1命名为内部接口inside，安全级别是100；ethernet2命名为中间接口dmz，安全级别为50。
请完成下面命令。
…
PLX#config terminal
PLX (config)#nameif ethemet0 (4) security0
PLX (config)#nameif ethernet1 inside (5)
PLX (config)#nameif ethemet2 (6) (7)
…
【问题4】（5分）
编写表4-1中规则，设置防火墙安全规则，允许外网主机133.20.10.10访问内网数据库服务器10.66.1.101，同时允许内网和外网访问DMZ区WWW服务器10.65.1.101。
阅读以下说明，回答问题一，并将解答填入答题纸对应解答栏中。 某公司用ASP 实现了用户满意度调查网页，系统几个主要文件及作用如表1所示， 网页效果如图1 所示。
用户调查数据库表info表结构如表2所示：
问题1：完成下列代码填空
备选答案：A.用户满意度调查 B. rs C. username
D. ＜/frameset> E. dbpathF.Conn G.exec H. top.html I.info J. login.asp K.searchtext L. rs.EOF M. MoveNext N.wt1 O. rowcount
阅读下列有关网络防火墙说明，回答问题1至问题4，将答案填入答题纸对应解答栏内。
【说明】
某公司网络有200台主机、一台WebServer和一台MailServer。为了保障网络安全，安装了一款防火墙，其网络结构如图4-1所示，防火墙上配置NAT转换规则如表4-1所示。
防火墙配置遵循最小特权原则（即仅允许需要数据包通过，禁止其他数据包通过），请根据题意回答以下问题。
【问题1】（6分，每空1分）
防火墙设置缺省安全策略如表4-2所示，该策略含义为：内网主机可以访问WebServer、MailServer和Internet，Intemet主机无法访问内网主机和WebServer、MailServer。
如果要给Internet主机开放WebServerWeb服务以及MaiIServer邮件服务，请补充完成表4-3策略。（注：表4-3策略在表4-2之前生效）
【问题2】（3分，每空1分）
如果要禁止内网用户访问Internet上202.10.20.30FTP服务，请补充完成表4-4策略。
（注：表4-4策略在表4-2之前生效）
问题3】（4分，每空1分）
如果要禁止除PC1以外所有内网用户访问Internet上219.16.17.18Web服务，请补充
完成表4-5策略。（注：表4-5策略在表4-2之前生效）
【问题4】（2分，每空1分）
如果要允许Intemet用户通过Ping程序对WebServer连通性进行测试，请补充完成表4-6策略。（注：表4-6策略在表4-2之前生效）
攻克要塞一个分支机构被分配了一个C类地址192.168.36.0/24，该分支机构现在需要分配IP地址有财务、人力资源、销售、审计、计划、服务六个部门，每个部门一个子网，每个部门机器数量不超过25台。请回答以下问题。
【问题1（6分）
为给这六个部门分配IP地址，请问子网掩码是多少，每个子网有多少个地址，可以分配地址有多少？
【问题2】（3分）
给六个部门分配完地址后，还有多少剩余地址，假设地址是从192.168.36.0开始分配，请列出剩余地址段？
【问题3】（3分）
请问地址192.168.36.111网络地址是多少，该网络广播地址是多少？
【问题4】（3分）
该分支机构采用VLAN实现网段划分，请问常规做法是采用什么网络设备实现VLAN划分和互通？
试题一（23分）阅读下列说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸对应栏内。 【说明】 DHCP是动态主机配置协议，这个协议用于向计算机自动提供IP地址、子网掩码和路由信息。如果由网络管理员分配局域网上客户机IP地址，则会费时费力且容易出错。因此采用DHCP自动分配地址，这时局域网上客户机会向DHCP服务器请求一个IP地址，然后DHCP服务器为每个请求客户机分配一个地址，直到分配完该范围内所有IP地址为止，已经分配IP地址必须定时地延长租用期。这确保了当客户机设备在正常地释放IP地址之前，如果该客户机突然从网络断开，被分配地址就可以归还给服务器。DHCP配置文件中option（选项）如表1-1所示。
【问题1】（5分）
请根据表1-1中选项，把（1）~（5）填写完整。【问题2】（6分）在Linux系统中有如下3个语句，请分别说出它们所执行任务名称。（1）/etc/rc.d/init.d/dhcpd start。（2）/etc/rc.d/init.d/dhcpd stop。（3）/etc/rc.d/init.d/dhcpd restart。【问题3】（8分）Dhcp客户端发出第一个数据包目标MAC地址是（6），目标IP地址是（7），源MAC地址是（8），源IP地址是（9）.【问题4】（4分）简述DHCP协议分配IP地址主要过程？
试题二（13分）
阅读下列说明，回答问题1至问题5，将解答填入答题纸对应栏内。 【说明】 某一网络地址块192.168.75.0中有5台主机A、B、C、D和E，它们IP地址及子网掩码如表4-1所示。
【问题1】（5分）
5台主机A、B、C、D、E分属几个网段？哪些主机位于同一网段？【问题2】（2分）主机D网络地址为多少？【问题3】（2分）若要加入第六台主机F，使它能与主机A属于同一网段，其IP地址范围是多少？【问题4】（2分）若在网络中另加入一台主机，其IP地址设为192.168.75.164，它广播地址是多少？哪些主机能够收到？【问题5】（2分）若在该网络地址块中采用VLAN技术划分子网，何种设备能实现VLAN之间数据转发？
阅读以下说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸对应解答栏内。【说明】某公司网络拓扑结构如图 3-1 所示。网络规划如表3-1所示。
【问题1】（3分，每空1分）如图3-1所示，防火墙接口GE0/0/0、GE0/0/1和GE0/0/2分属于（ 1 ）、（ 2 ）、（ 3 ）。（1）~（2）备选项：A.trust区域 B.untrust区域 C.DMZ区域 （1）（2）（3） 【问题2】（8分，每空2分）如图3-1所示，ISP1作为公司默认互联网出口。该公司拥有2条出口链路，要保证内网机器能够访问互联网，需要在路由器上配置（ 4 ），用户希望服务器网段流量都走ISP2出去，则需要在路由器上配置（ 5 ），因为服务器网段IP地址是内网地址，服务器要对Internet提供服务，需要在路由器上配置（ 6 ），生产区和办公区访问互联网默认走ISP1出去，需要在路由器上配置（ 7 ）。（4）~（7）备选项：A.策略路由 B.缺省路由 C. 源NAT D.目NAT （4）（5）（6）（7） 【问题3】（9分，每空1分）生产区和办公区用户流量默认走ISP1出口，服务器区域流量走ISP2出口。请根据描述，将下面配置代码补充完整。R1基本配置略……[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 58.60.36.2 29[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit[R1]interface GigabitEthernet 0/0/2[R1-GigabitEthernet0/0/2]ip address （ 8 ）[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit[R1]interface GigabitEthernet 0/0/0[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 192.168.200.1 24[R1-GigabitEthernet0/0/0]quit[R1]acl（ 9 ）[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.8.0 （10）[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.100.0 0.0.0.255[R1-acl-basic-2000]rule permit source 192.168.200.0 0.0.0.255[R1-acl-basic-2000]quit[R1]acl 2001[R1-acl-basic-2001]rule permit source 192.168.100.0 0.0.0.255[R1-acl-basic-2001]quit[R1]nat address-group 1 58.60.36.3 58.60.36.6[R1]interface GigabitEthernet 0/0/1[R1-GigabitEthernet0/0/1]nat outbound 2000 address-group 1[R1-GigabitEthernet0/0/1]quit[R1]interface GigabitEthernet 0/0/2[R1-GigabitEthernet0/0/2]nat outbound 2000[R1-GigabitEthernet0/0/2]quit[R1]ip route-static 192.168.8.0 22 （ 11 ）[R1]ip route-static 192.168.100.0 24 （ 12 ）[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 58.60.36.1[R1]ip route-static 0.0.0.0 0 113.250.13.1（ 13 ）//把ISP2这条链路作为浮动路由，作为应急触发备份路径[R1]traffic classifier （14）[R1-classifier-c1]if-match acl 2001 [R1-classifier-c1]quit[R1]traffic behavior b1[R1-behavior-b1]redirect ip-nexthop 113.250.13.1[R1-behavior-b1]quit[R1]traffic policy p1[R1-trafficpolicy-p1]classifier c1 behavior b1[R1-trafficpolicy-p1]quit[R1]interface （ 15 ）[R1-GigabitEthernet0/0/0]traffic-policy p1(16) [R1-GigabitEthernet0/0/0]quit[R1]……（8）-（15） 备选答案A．113.250.13.2 30 B.192.168.200.2 C. GigabitEthernet0/0/0 D. preference 100 E. 192.168.200.3 F. 0.0.3.255 G. 2000 H. c1I. inbound （8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）（15）（16）
