【软件设计师】计算机网络考点整理

以下是软件设计师考试中 ​​计算机网络​​ 的核心考点总结，帮助您高效备考：

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​​一、网络体系结构与协议​​

1. ​​OSI七层模型 & TCP/IP四层模型​​

   • 各层功能（物理层-数据链路层-网络层-传输层-会话层-表示层-应用层）
   • 对应协议（如HTTP在应用层，TCP/UDP在传输层，IP在网络层）
   • ​​必考对比​​：TCP/IP模型将OSI的会话层、表示层合并到应用层。

2. ​​TCP vs UDP​​

   • ​​TCP​​：可靠传输、三次握手/四次挥手、流量控制（滑动窗口）、拥塞控制（慢启动、拥塞避免）
   • ​​UDP​​：无连接、高效、适用于视频直播/DNS查询
   • ​​考题示例​​：分析FTP（用TCP）与DNS（用UDP）的协议选择原因。

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​​二、IP地址与子网划分​​

1. ​​IPv4地址分类​​

   • A类（1.0.0.0~126.255.255.255）、B类（128.0.0.0~191.255.255.255）、C类（192.0.0.0~223.255.255.255）
   • 私有地址范围（如10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16）

2. ​​子网划分与CIDR​​

   • 计算子网掩码（如192.168.1.0/26，可用主机数=2^(32-26)-2=62）
   • ​​考题示例​​：给定IP和子网掩码，判断是否属于同一子网。

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​​三、路由与交换技术​​

1. ​​路由协议​​

   • ​​RIP​​（距离向量，跳数≤15）、​​OSPF​​（链路状态，分层Area）、​​BGP​​（自治系统间路由）
   • ​​默认路由​​（0.0.0.0/0）的应用场景。

2. ​​交换机与路由器区别​​

   • 交换机（数据链路层，MAC地址转发）、路由器（网络层，IP地址转发）

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​​四、应用层协议​​

1. ​​HTTP/HTTPS​​

   • HTTP状态码（200成功、404未找到、502网关错误）
   • HTTPS加密流程（SSL/TLS握手、对称/非对称加密结合）

2. ​​DNS解析过程​​

   • 递归查询（客户端→本地DNS） vs 迭代查询（本地DNS→根域名服务器→顶级域名服务器）
   • 记录类型：A记录（IPv4）、AAAA记录（IPv6）、MX记录（邮件服务器）

3. ​​其他协议​​

   • FTP（21控制端口/20数据端口）、SMTP/POP3/IMAP（邮件协议）、DHCP（动态IP分配）

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​​五、网络安全​​

1. ​​加密算法​​

   • 对称加密（AES、DES） vs 非对称加密（RSA、ECC）
   • 数字签名（验证身份）与数字证书（CA颁发）

2. ​​防火墙与攻击防护​​

   • ACL访问控制列表、DDoS攻击防御、ARP欺骗原理

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​​六、网络设备与拓扑​​

1. ​​常见设备​​

   • 中继器（物理层）、网桥（数据链路层）、网关（高层协议转换）

2. ​​网络拓扑​​

   • 星型（中心节点故障导致全网瘫痪）、环型（令牌传递）、总线型（冲突检测）

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​​七、高频计算题​​

1. ​​信道利用率计算​​

   • 公式：利用率 = 传输时间 / (传输时间 + 2×传播时延)
   • ​​例题​​：1Gbps链路，RTT=10ms，发送1000字节帧，利用率=？
     • 传输时间=8×1000bit/1Gbps=8μs → 利用率=8μs/(8μs+10ms)≈0.08%

2. ​​数据传输速率​​

   • 奈奎斯特定理（无噪声：C=2W×log₂V） vs 香农定理（有噪声：C=W×log₂(1+S/N)）

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​​八、典型真题分析​​

1. ​​选择题​​

   某网络拓扑中，主机A到B需经过3个路由器，问IP包头的TTL初值至少为多少？

   • ​​答案​​：4（每经过一个路由器TTL减1，A→R1→R2→R3→B共4跳）

2. ​​案例分析​​

   某公司网络划分为多个子网，要求根据给定IP和子网掩码：

   • 计算可用主机地址范围
   • 设计路由器端口IP分配方案

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​​备考建议​​

1. ​​重点掌握​​：TCP/IP协议栈、子网划分、HTTP/DNS原理。
2. ​​动手实践​​：用Wireshark抓包分析TCP三次握手、DNS查询过程。
3. ​​刷题方向​​：历年真题中的IP计算题、协议交互流程图。