【软考】系统架构设计师-计算机系统基础(4):计算机网络

计算机网络功能:数据通信、资源共享、管理集中化、分布式处理、负载均衡

5G高峰速率:10Gbit/s

广域网(因特网)/城域网/局域网(以太网)

总线型:利用率低,易冲突,干扰大,价格低

星型:依赖中间设备,中间负荷大

环型:方向固定、效率低

树型:分级结构

分布式:任意连接,管理难,成本高

OSI七层模型

|--------|-----------------------------------------|--------------------------------|----------|
| 分层 | 内容 | 协议 | 设备 |
| 应用层 | 文件服务、数据服务、电子邮件等 | Telnet、FTP、HTTP、Pop3、DNS、DHCP等 | |
| 表示层 | 数据格式交换、加解密、压缩等 | JPEG、ASCII、DES | |
| 会话层 | 传输链接、数据交换等;此层无安全服务 | RPC、NFS等 | |
| 传输层 | 可靠的端到端服务,处理数据包错误、次序等屏蔽细节;报文段; | TCP、UDP、SPX | |
| 网络层 | 为数据在节点间传输创建逻辑链路,路由选择算法控制拥塞、互联等,处理的是IP分组 | IPX、ICMP、IGMP、ARP、RARP | 路由器 |
| 数据链路层 | 物理线路交数据链路、帧 | | 交换器、网桥 |
| 物理层 | 传输介质、比特(只处理比特流) | | 中继器、集线器等 |

以太网规范:IEEE 802.3 局域网协议、无线局域网 IEEE 802.11

广域网:同步光网络SONET、数字数据网DDN、帧中继FR、异步传输技术ATM等

核心协议:

注:Internet层也称网际层

ARP:地址解析协议,IP地址 -> MAC地址

RARP:反地址解析协议,MAC地址 -> IP地址

TCP:面向链接的,可靠的,准确率高;比如打电话

UDP:面向无连接的,无可靠,但效率高;比如发短信

POP3 <---> SMTP(发送Email)

SNM:简单网路管理协议

常用端口:

20:文件传输(数据);21:文件传输(控制)

22:ssh,安全远程登录协议

23:telnet协议

25:SMTP

53:DNS

80:HTTP;443:HTTPS

110:POP3

1080:Sockets

3306:Mysql默认端口;1521:Oracle默认端口

交换技术:

交换机:MAC与端口的映射表;

主要功能:集成功能、中继功能、桥接功能、隔离冲突域功能

转发路径学习、数据转发、数据泛洪、链路地址更新

交换机是自学习的,所以初始的MAC地址表是空的

**路由技术:**跨网段传输

异种网络互联,子网协议转换,数据路由,速率适配,隔离网络,报文分片和重组,备份,流量控制

网络工程建设:3环节:网络规划、网络设计、网络实施

模拟信号采样时,为了不失真,必须为实际频率的2倍。

数字信号 -> 模拟信号(曼彻斯特编码)

会话层不提供安全协议

二层交换机处理MAC地址(数据链路层)

家庭或公司局域网-->星型结构

局域网时封闭性网络

5G网络技术:网络切片,服务化架构

WIFI: WEP(RC4) < WPA (RC4) < WPA2(AES)

  1. 电路交换:专门电路,没容错,不可靠;
  2. 报文交换:存储转发,无连接,有迟延,但可靠;
  3. 分组转发:如IP分组,分组长度小于报文、时延小;
  • 数据报:重新组装眼数据,不可靠;
  • 虚电路:面向链接,可靠
  • 信元交换:异步传输模式ATM. (一共53B,5B为头部,48B为数据)

IP地址:

全0为本地网络,全1为广播地址

0~255四段;网络号+主机号

A类:0.0.0.0 ~ 127.255.255.255 0开头,8+24,最大表示2^24 -2个

B类:128.0.0.0 ~ 191.255.255.255 10开头,16+16,最大表示2^16 -2个

C类:192.0.0.0~ 223.255.255.255 110开头,24+8,最大表示2^8 -2个

D类组播:224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 110开头

E类保留:240.0.0.0 ~ 255.255.255.255 1111开头

无分类编址:格式:IP地址/网络号,如:128.168.0.11/20,网络号占20位,主机号占12位

公有地址/私有地址/特殊地址

子网划分: 2^n 个子网,余下的用(32-n)就是这个子网可表示的主机数

IPv6:128位,协议比IPv4更简单的报文头部,更安全、支持更多的类型;

IPv4到IPv6 过渡技术:双协议栈;隧道技术;翻译技术

三层模型:

接入层:收集信息、日志、管理等

汇聚层:安全、流量、负载、路由

核心层:只有数据转发

结构化布线系统:

工作区子系统:工作区终端到水平信息插座

水平布线子系统:插座到管理子系统

设备间子系统:每一层都有一个设备间

垂直干线子系统:各楼层间子系统

管理子系统:连接水平和垂直两个的建筑群子系统

RAID磁盘阵列技术

RAID0:无冗余,无容错,100%利用,但不可靠

RAID1:都备份了,利用率只有50%

RAID2:海明码校验

RAID3:奇偶校验

RAID4:

RAID5:N+1方案,N份数据,1份校验

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