软考架构-计算机网络考点

会超纲,3-5分

网络分类

按分布范围划分

局域网  LAN   10m-1000m左右  房间、楼宇、校园   传输速率高

城域网  MAN   10km         城市 

广域网  WAN  100km以上  国家或全球(英特网)

按拓扑结构划分

总线型:利用率低、干扰大、价格低

星型:中间是交换机、路由器、中央单元负荷大

环型:流动方向固定、效率低扩充难

树型:总线型的扩充、分级结构

分布式:任意节点连接、管理成本高

通信技术

信道

物理信道:由传输介质和设备组成,根据传输介质不同分为有线信道和无线信道逻辑信道:在数据发送端和接收端之间存在一条虚拟线路,可以是有连接的或无连接的。以物理信道为载体

OSI七层模型

场景流程:A微信发送个图片到B微信

①进入物理层,转化为比特流,然后放到传输介质(光纤、网线)上;

②(传输给谁)进入数据链路层,数据链路层会依赖网卡地址(MAC),确认传输到哪个网卡上

③进入网络层,确认传,M输到哪个IP上,到了B设备

④进入传输层,确认传输到哪个端口(哪个进程占用该端口),到了B微信

⑤进入会话层,建立会话,把数据给了B微信

⑥进入表示层,实现数据转换,把数据流转化为图片

⑦应用层,对用户不透明的服务

单位协议设备
1物理层比特记不住中继器、集线器(信号放大)
2数据链路层记不准交换器、网桥(多口交换器)
3网络层IP分组IP、ICMP、IGMP、ARP、RARP路由器
4传输层报文段TCP、UDP网关
5会话层数据RPC、SQL、NFS网关
6表示层数据JPEG、ASCII、GIF、MPEG、DES网关
7应用层数据Relnet FTP HTTP SMTP POP3 DNS DHCP网关

局域网

以太网,规范IEEE 802.3(有线); 规范IEEE 802.11(无线)

最小帧长:64 最大1518

TCP/IP协议

网络协议三要素:语法(报文格式)、语义(做什么事)、时序(规定执行各种操作的条件顺序关系)

网络层协议

IP:网络层核心协议,在源地址和目的地址之间传输数据,无连接,不可靠(发短信)

ICMP:(Internet Control Message Protocol)英特网控制报文协议,类似于交警的工作,控制源与目标之间的链路是否想通等

ARP/RARP:(Address Resolution Protocol/Reverse Address Resolution Protocol)地址解析协议,ARP IP解析为物理地址,RARP 物理地址解析为IP

IGMP:(Internet Group Management Protocol)网络组管理协议,支持组播,A可到B、C、D、E,(B、C、D、E是一组)

传输层协议

TCP:(Transmission Control Protocol)面向连接的协议,3次握手,4次挥手

UDP:(User Datagram Protocol)是一种不可靠、无连接的协议,传输速率高、传输数据量大、可靠性低,音频、视频

应用层协议

基于TCP协议:FTP(文件传输协议)、HTTP(超文本传输协议)、SMTP(简单邮件传输协议-发送)、POP3(简单邮件传输协议-接收)、Telnet(远程连接协议)

基于UDP协议:TFTP(小文件传输协议)、SNMP(简单网络管理协议)、DHCP(动态主机配置协议,自动分派IP协议)、DNS(域名解析协议,通过域名解析出IP地址)

协议端口对照表

端口服务端口服务
20文件传输协议(数据)53域名服务器(DNS)
21文件输出协议(控制)80超文本传输协议(HTTP)
23Telnet终端仿真协议
67DHCP(服务端)
25SMTP简单邮件发送协议

传输介质

网线

双绞线(网线),传输的是电信号

无屏蔽双绞线(UTP):无屏蔽层

屏蔽双绞线(STP):有屏蔽层

光纤

有纤芯和包层组成,传输的是光信号,PC端的电信号转化为光信号

多模光纤MMF:纤芯半径大,可同时传输多种不同信号,光信号在光纤中以全反射的形式传输,采用发光二极管LED为光源,成本低

单模光纤SMF:纤芯半径很小,智能传输一种信号,采用激光二极管LD作为光源,支持激光信号传播,以全发射形式传播,反射角大,看起来像一条直线,成本高,传输距离远,可靠性高

通信方式和交换方式

通信方向

单工:数据流为单项(只能从A到B)

半双工:同一时刻数据流为单项(数据从A到B,这时刻数据不能从B到A,当A到B传输完后,就可以B到A)

全双工:任意时刻数据流为双向(任意时刻A、B之间都可通信)

同步方式

异步传输:你发你的,我收我的,双方无需交流,资源浪费传输效率低

同步传输:打电话建立连接,传输效率高

窜行传输:单根数据线,一次只能传输一个Bit

并行传输:多根数据线,同时可传输多个Bit数据

交换方式

AB通信数据是怎么交换的

电路交换:一方呼叫一方接收,建立专用电路,面向连接,实时性高,链路利用率低,用于语音视频通信

报文交换:以报文为单位,存储转发模式,接收到数据后先存储,进行差错校验,没有错误转发,有错误丢失,会有延时,但可靠性高,面向无连接(A-A1-A2-A3-B,A1接收到A的信号后,会进行校验,校验通过才会传给A2,然后逐级校验逐级传)

分组交换:以分组为单位,存储转发模式,分组的长度报文小

                数据报:现在主流交换方式,各个分组带有地址信息,自由选择不同的路由传输到接收方,接收方接收后根据地址信息重新组成原数据,面向无连接,不可靠

                虚电路:发送方发送一个分组,接收方收到后二者之间建立一个虚拟通信线路,二者之间的分组数据交互都通过这条路传送,面向连接,可靠

                信元交换:异步传输模式,按照虚电路转发,只不过信元是固定长度的分组,共53B,5B为头部,48B为数据域,面向连接,可靠

IP地址表示

IP地址:32位二进制,8位一隔

分类IP地址

IP地址分为四段,每段8位,共32位,在逻辑上,这32位IP地址分为网络号和主机号,依据网络号位数不同IP地址分为以下几类 

类别点分十进制二进制
A类0.0.0.0

最低

网络号为8位,主机号为24位;二进制的首位为0,可以表示2的24次方-2个主机(主机地址不能为全0或全1)

127.255.255.255最高
B类128.0.0.0

最低

网络号为16位,主机号为16位;二进制的首位为10,可以表示2的16次方-2个主机(主机地址不能为全0或全1)
191.255.255.255最高
C类192.0.0.0

最低

网络号为24位,主机号为8位;二进制的首位为110,可以表示2的8次方-2个主机(主机地址不能为全0或全1)
223.255.255.255最高

无分类编址

即不按ABC类规则,自动规定网络号,格式为:IP地址/网络号

128.16.0.11/20表示IP地址为128.16.0.11,网络号占20位,因此主机号占32-20=12位

特殊IP地址

公有IP地址:直接访问互联网,是全网唯一的IP地址

私有IP地址:非注册地址,组织内部使用

私有地址范围:

类别IP地址范围网络号网络数
A类10.0.0.0-10.255.255.255101
B类172.16.0.0-172.31.255.255172.16-172.3116
C类192.168.0.0-192.168.255.255192.168.0-192.168.255256

主机号全0,表示本主机

主机号全1,表示广播地址

子网划分

IP地址按标准分为ABC类后,再将主机号拿出几位作为子网号,此时的IP地址为:网络号+子网号+主机号

网络号和子网号都为1,主机号都为0,此时地址为子网掩码

子网号可以全为0,全为1,主机号不能全为0,全为1,因此主机数需-2,而子网数不用

IPv4和IPv6的过渡

双协议栈:主机同时运行4与6两套协议栈

隧道技术:将IPv6的数据报加一个IPv4的首部,就能在IPv4网络中传输IPv6的报文

翻译技术:利用专门的翻译设备(转换网关)进行转换

网络规划与设计

三层模型

网络划分为:核心层、汇聚层、接入层

核心层:负责高速的数据转发

汇聚层:承上启下,负责将网络业务连接到接入层,给网络提供协议等

接入层:用户相关,用户信息、用户访问、认证、流量管理、日志等

建筑物综合布线系统PDS(结构化布线系统)

工作区子系统:员工工作的地方(终端设备)连接到墙壁的信息插座上(水平布线系统)

水平布线子系统:实现信息插座和管理子系统之间的联系(在每一层,把信息插座连接起来)

设备间子系统:实现中央主配线架与各种不同设备之间的连接(机房)

垂直干线子系统:实现各楼层设备间子系统之间的互连

管理子系统:连接各楼层水平布线子系统与垂直干线子系统

建筑群子系统:各个建筑物通信系统之间的互连

廉价磁盘冗余阵列

RAID磁盘冗余阵列技术,将数据分散存储在不同磁盘中,可并行读取,可冗余存储,提高磁盘访问速度,保障数据安全

RAID0

将数据分散存储在不同磁盘中,无冗余数据,磁盘利用率100%

RAID1

在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据,磁盘利用率50%

RAID5

将所有磁盘上交叉的存储数据及奇偶校验信息(所有校验信息存储总量为一个磁盘总量,但分布式存储在不同的磁盘上)

若有一个磁盘损坏,则可根据校验码推出该磁盘数据,利用率为n-1/n

网络存储技术

直接附加存储DAS:直接将存储连接到一台服务器上使用,类似于PC

网络附件存储(NAS):用户通过网络访问,有独立的存储系统,类似于百度网盘

存储区域网(SAN):通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接起来的高速专用子网,采用块级别存储

其他考点

网路地址翻译NAT

NAT将私有ip与公有ip做映射关系,当上外网时,占用该公有ip,不上网时,将该公有ip映射给其他私有ip

默认网关

网关:就是路由器,当发消息时,会先到网关

一台主机会有多个网关,当没有配置网关的时候,会把数据包发给默认网关,默认网关必须与本机ip在同一网段内

冲突域与广播域

冲突域针对物理层,广播域虚拟层

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