软考之计算机网络

1.网络基础

1.计算机网络的发展

>具有通信功能的单机系统

>具有通信功能的多机系统

>以共享资源为目的的计算机网络

>以局域网及因特网为支撑环境的分布式计算机系统

2.计算机网络的功能

数据通信，资源共享，负载均衡，高可靠性

3.计算机网络的分类

>按通信距离分：广域网、局域网、城域网

>按信息交换方式分：电路交换网、分组交换网、总和交换网

>按网络拓扑结构分：星型网、树型网、环型网、总线网

>按通信介质分：双绞线网、同轴电缆网、光纤网、卫星网

>按传输带宽分：基带网、宽带网

>按使用范围分：公用网、专用网

>按速率分：高速网、中速网、低速网

>按通信传播方式分：广播式、点到点式

4.ISO/OSI网络体系结构

参考模型：

由低到高：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层

1到3层通常被称为通信子网层，上三层属于资源子网的功能范畴，称为资源子网层。

理解各层用处以及信息传递流程

2.网络设备

1.网络互连硬件

>物理层的互连设备：中继器、集线器（Hub）

中继器：用于扩展局域网网段的长度。由于中继器只在两个局域网网段间实现电器信号的恢复和整形，因此它仅用于连接相同的局域端。优点有：安装简便、使用方便、价格便宜

集线器：可看作一种特殊的多路中继器，也具有信号放大功能。使用双绞线的以太网多用Hub扩大网络，同时也便于网络维护。以集线器为中心的网络优点是当网络系统中某条线路或某结点出现故障时，不会影响网上其他结点的正常工作。

>数据链路层的互连设备：网桥、交换器

网桥：网桥要分析帧地址字段，决定是否要把帧转发到另一个网络段上。确切的说，网桥工作于MAC子层，只要两个网络MAC子层以上的协议相同，都可以用网桥互连。网桥检查帧的源地址和目的地址，如果目的地址和源地址不在同一个网络段上，就把帧转发到另一个网络段上；若两个地址在同一个网络段上，则不转发，所以网桥能起到过滤帧的作用。

根据结构不同，网桥分为透明网桥、源路由选择网桥两种。

透明网桥以混杂方式工作，它接收与之连接的所有局域网传送的每一帧，但是当一帧到达时，它必须选择将其抛弃或者转发，如果转发，则通过查询网桥中一张大型散列表里的目的地址决定发网哪个局域网，透明网桥安装简单，但是网络资源利用不充分，这种网桥一般用在总线网中。

源路由选择网桥在发送帧时将详细的路由信息放在帧的首部，源站以广播方式向欲通信的目的站发送一个发现帧，每个发现帧都记录所经过的路由，发现帧达到目的站时就沿各自的路由返回源站，这种网桥通常用在令牌环网中。

交换机：交换机是一个具有简化、低价、高性能和高端口秘籍特点的交换产品，它是按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发，而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深地其他信息。交换机转发数据的延迟很小，操作接近单个局域网性能，远超过了普通桥接的转发性能。常见的交换机有存储转发、快速转发和碎片丢弃三种交换模式。

而根据交换机工作的原理可分为第二层和第三层交换机。

第二层交换机：工作在数据链路层，用来代替集线器的一种运行在小型网络中的设备，用它可以将多台数据终端设备连接在一起，构成星形结构的网络。可识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行数据的转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。

第三层交换机：工作在网络层，它可以完成普通路由器的部分或全部功能。

>网络层互连设备：路由器

路由器：用于连接多个逻辑上分开的网络。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。路由器具有很强的异种网互连能力。

通常把网络层地址信息叫做网络逻辑地址，把数据链路层地址信息叫做物理地址。路由器最主要的功能就是选择路径。在路由的存储其中维护着一个路径表，记录各个网络的逻辑地址，用于识别其他网络。路由器的功能还包括过滤、存储转发、流量管理和介质转换等。

由于路由器工作在网路层，它处理的信息量比网桥要多，因而处理速度比网桥慢。

>应用层互连设备：网关

网关：在一个计算机网络中，当连接不同类型而协议差别又较大的网络时，则要选用网关设备。网关的功能体现在OSI模型的最高层，他将协议进行转换，将数据数据重新分组，以便两个不同类型的网络系统之间进行通信。一般来说，网关只进行一对一的转换，或者少数几个特定应用协议的转换，所以网关很难实现通用的协议转换。

2.网络的传输介质

双绞线：双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。

同轴电缆：细缆（适合短距离，安装容易，造价低）和粗缆（适合较大局域网，布线距离长，可靠性好）

光纤：多模光纤（用发光二极管，便宜，定向性较差），单模光纤（注入激光二极管，定向性好）

无线介质：微波、红外线、激光、卫星通信

3.网络协议

1.局域网协议

>LAN模型：把数据链路层分成逻辑链路控制（LLC）子层和介质访问控制（MAC）子层，把网络层中的寻址，排序，流控和差错控制都放到了LLC子层来实现。

>以太网(IEEE 802.3标准）：目前以太网分为三个类型，IEEE802.3中定义的标准以太网（100Mb/s），传输介质时细同轴电缆；IEEE802.3u中定义的快速以太网（100Mb/s），传输介质是非屏蔽双绞线，根据实现的介质不同，快速以太网又分为100BaseTX、100BaseFX、100BaseT4三种；IEEE802.3z中定义的千兆以太网，传输介质是光纤或双绞线

>令牌环网(IEEE802.5)

>FDDI

2.广域网协议

>点对点协议(PPP)：主要用于拨号

3.TCP/IP协议簇

>TCP/IP分层模式：四层，应用层，传输层，网际层，网络接口层

网际层：其中的协议除了IP外，还有ICMP、ARP、RARP，理解协议之间的关系。

传输层：TCP和UDP

应用层：NFS，Telnet，SMTP，DNS，SNMP，FTP等

DNS（域名系统）：用来把便于人们使用的机器名字转换成IP地址

FTP（文件传送协议）：使用TCP可靠的运输服务。FTP的主要功能是减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性。

Telent（远程终端协议）：用户用TELENT就可在其所在地通过TCP连接注册到原地的另一个主机上。TELENT能适应许多计算机和操作系统的差异。

HTTP（超文本传送协议）：定义了浏览器怎么向万维网服务器请求万维网文档，以及服务器怎么把文档传送给服务器。HTTP使用的是面向连接的TCP作为运输层协议。

SMTP（简单邮件传送协议）

MIME（通用因特网邮件扩充）

POP3（邮局协议第三版本）

IMAP（网际报文存取协议）

DHCP（动态主机配置协议）

SNMP（网络管理协议）：为解决Internet上路由器管理问题而提出的

4.Internet及应用

1.域名：计算机主机名. 本地名.组名.最高层域名（组织性顶级域名，地理性顶级域名）

2.IP地址