系统架构设计师④：计算机网络

TCP/IP协议族

模型如下：

常用的协议及端口号：

各个协议能力介绍：

TCP与UDP的对比：

DNS协议

DSN：域名系统( Domain Name System)

支持两种查询方式 ：
①递归查询:服务器必需回答目标IP与域名的映射关系。
②迭代查询:服务器收到一次迭代查询回复一次结果，这个结果不一定是目标IP与域名的映射关系，也可以是其它DNS服务器的地址。

DNS查询流程：

DHCP协议

DHCP:动态主机配置协议(DynamicHost Configuration Protocol)

DHCP特点

网络规划与设计

网络规划与设计的阶段：

①需求分析阶段——确定需求：包括业务需求、用户需求、应用需求、计算机平台需求、网络通信需求等——产物为需求规范

②通信规范分析——现有的网络体系分析，估计和测量通信量及设备利用率——产物为通信规范

③逻辑网络设计——选择符合需求的设计，确定网络逻辑结构——产物为逻辑结构文档

④物理网络设计——将逻辑设计应用到物理空间，确定网络物理结构——产物为物理结构设计文档

⑤实施阶段——实现物联网络设计，安装和维护

逻辑网络设计

逻辑网络设计是体现网络设计核心思想的关键阶段，在这一阶段根据需求规范和通信规范，选择一种比较适宜的网络逻辑结构，并基于该逻辑结构实施后续的资源分配规划、安全规划等内容。利用需求分析和现有网络体系分析的结果来设计逻辑网络结构，最后得到一份逻辑网络设计文档。

逻辑网络设计工作主要包括以下内容:
①网络结构的设计
②物理层技术的选择
③局域网技术的选择与应用
④广域网技术的选择与应用
⑤地址设计和命名模型
⑥路由选择协议
⑦网络管理
⑧网络安全
⑨逻辑网络设计文档

上述流程输出内容包括：
①逻辑网络设计图
②IP地址方案
③安全管理方案
④具体的软/硬件、广域网连接设备和基本的网络服务
⑤招聘和培训网络员工的具体说明
⑥对软/硬件费用、服务提供费用、员工和培训的费用初步估计

物理网络设计

物理网络设计是对逻辑网络设计的物理实现，通过对设备的具体物理分布、运行
环境等确定，确保网络的物理连接符合逻辑连接的要求。在这一阶段，网络设计
者需要确定具体的软/硬件、连接设备、布线和服务的部署方案，
输出如下内容:
①网络物理结构图和布线方案
②设备和部件的详细列表清单
③软硬件和安装费用的估算
④安装日程表，详细说明服务的时间以及期限
⑤安装后的测试计划
⑥ 用户的培训计划

层次化网络设计

核心层:主要是高速数据交换，实现高速数据传输、出口路由，常用冗余机制。

汇聚层:网络访问策略控制、数据包处理和过滤、策略路由、广播域定义、寻址。

接入层:主要是针对用户端，实现用户接入、计费管理、MAC地址认证、MAC地址过滤、收集用户信息，可以使用集线器代替交换机.

网络冗余设计

在网络冗余设计中，对于通信线路常见的设计目标主要有两个:一个是备用路径，另一个是负载分担。

备用路径：提高可用性，由路由器、交换机等设备之间的独立备用链路构成，一般
情况下备用路径仅仅在主路径失效时投入使用。

设计时主要考虑:
①备用路径的带宽
②切换时间
③非对称
④自动切换
⑤测试

负载分担：是对备用路径方式的扩充，通过并行链路提供流量分担(冗余的形式)来提高性能，主要的实现方法是利用两个或多个网络接口和路径来同时传递流量，

设计时注意考虑:
网络中存在备用路径、备用链路时，可以考虑加入负载分担设计对于主路径、备用路径都相同的情况可以实施负载分担的特例一负载均衡对于主路径、备用路径不相同的情况
可以采用策略路由机制，让一部分应用的流量分摊到备用路径上

综合布线系统

综合布线系统由各个子系统所组成，具体子系统如下图所示。

工作区子系统由信息插座、插座盒、连接跳线和适配器组成。

水平子系统由一个工作区的信息插座开始，经水平布置到管理区的内侧配线
架的线缆所组成。

管理子系统由交连、互连配线架组成。管理子系统为连接其它子系统提供连
接手段。

垂直干线子系统由建筑物内所有的垂直干线多对数电缆及相关支撑硬件组成
以提供设备间总配线架与干线接线间楼层配线架之间的干线路由。

设备间子系统是由设备间中的电缆、连接器和有关的支撑硬件组成，作用是
将计算机、PBX、摄像头、监视器等弱电设备互连起来并连接到主配线架上。

建筑群子系统将一个建筑物的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信
设备和装置上，是结构化布线系统的一部分，支持提供楼群之间通信所需的
硬件。它由电缆、光缆和入楼处的过流过压电气保护设备等相关硬件组成，
常用介质是光缆。