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

	层	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	帧	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）
23	Telnet终端仿真协议
67	DHCP（服务端）
25	SMTP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	10.0.0.0-10.255.255.255	10	1
B类	172.16.0.0-172.31.255.255	172.16-172.31	16
C类	192.168.0.0-192.168.255.255	192.168.0-192.168.255	256

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