高级系统架构师--第十章:计算机网络

文章目录

10.1 计算机网络技术概述

计算机网络技术


10.2 组网技术

OSI七层模型


10.3 TCP/IP协议族

TCP-IP协议族



DHCP

DHCP



DNS

DNS


IPV6

特点






10.4 网络规划与设计

网络冗余设计

网络规划与设计

逻辑网络设计

物理网络设计

其他知识

交换机

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	交换机的相关知识:
	交换机是基于MAC地址识别来封装转发数据包的网络设备;
	其初始MAC地址为空;
	收到数据帧,若没对应表项就广播转发	(数据泛洪);
	能读取源地址添加MAC地址表项,表项动态增长;重启时地址表会清空。

交换机的四项功能:

  • 集线功能:通过提供多个端口连接线缆,构建星状拓扑网络。
  • 中继功能:转发帧时重新生成不失真电信号。
  • 桥接功能:在内置端口使用相同转发和过渡逻辑。
  • 隔离冲突功能:将局域网划分为多个冲突域,各有独立带宽,提升整体带宽利用效率 。

逻辑网络设计和物理网络设计

这段内容介绍了逻辑网络设计和物理网络设计相关知识:

  • 逻辑网络设计依据需求分析和现有网络体系分析结果来设计结构,输出文档含逻辑网络图、IP地址方案等六项内容。
  • 物理网络设计是逻辑网络的物理实现,根据逻辑网络确定物理连接等,输出内容有物理网络结构图等六项。

网络架构各层次

在网络架构中:

  • 接入层:主要负责用户接入网络,还包括计费管理、MAC地址认证以及收集用户信息等功能 。
  • 汇聚层:侧重于网络访问策略的控制,对数据包进行处理、过滤和寻址 。
  • 核心层:重点是实现高速的数据交换,为保障稳定性,常采用冗余机制 。

TCP各阶段状态

  • 连接建立
    • LISTEN:监听远程TCP端口连接请求。
    • SYN - SENT:发送连接请求后,等待匹配的连接请求。
    • SYN - RECEIVED:收到并发送连接请求后,等待对方确认。
    • ESTABLISHED:连接成功建立,可进行数据传输。
  • 连接中断
    • FIN - WAIT - 1:等待远程TCP连接中断请求,或先前连接中断请求的确认。
    • FIN - WAIT - 2:等待远程TCP的连接中断请求。
    • CLOSE - WAIT:等待本地用户的连接中断请求。
    • CLOSING:等待远程TCP对连接中断的确认。
    • LAST - ACK:等待远程TCP对已发送的连接中断请求的确认。
    • TIME - WAIT:等待足够时间,确保远程TCP收到连接中断请求的确认。
    • CLOSED:无连接状态 。

DNS运行涉及的两种查询类型

  • 迭代查询:A服务器向B服务器询问信息,B服务器告知相关C服务器,A再向C询问,若C又指向D,A继续询问,每次询问方都主动按线索找下一个服务器获取答案。
  • 递归查询:A服务器向B服务器询问,B若不知答案,在其所知范围内找到C服务器查询,若C也不知再找D,直到得到答案,然后逐层回复给A 。

网络设备工作层次的

  • 调制解调器工作于物理层,作用是进行模拟信号与数字信号的转换。
  • 以太网交换机工作于数据链路层,依据以太帧地址转发数据帧。
  • 集线器工作于数据链路层,收集端口数据帧并广播。
  • 路由器工作于网络层,根据IP地址转发数据报,处理网络层协议 。

分组交换的两种实现方式

  • 数据报分组交换:发送前准备好数据包,各数据包传输彼此独立,路由不同且互不影响,网络尽力交付但不保证分组不丢失和顺序,是不可靠、无连接服务,适合突发性短数据传输。
  • 虚电路分组交换:发送前先建立逻辑连接,分组沿同一路径传输,通信结束拆除连接,能保证分组顺序和服务质量,不过对信息传输频率高、每次传输量小的用户不太适用,分组头开销小 。

网络拓扑结构

这段内容主要介绍网络拓扑结构的分类,指出网络按拓扑结构可分为总线型结构、环型结构、星型结构、树型结构和网状结构 。
相关介绍

局域网 网络分层结构

  • 核心层:核心层的主要功能是高速转发数据包,提供可靠的骨干传输,实现网络的高速互联互通。它强调的是高速转发能力和可靠性,一般不进行数据包过滤和策略路由等操作,因为这些操作会增加核心层设备的处理负担,影响转发速度。
  • 汇聚层:汇聚层处于核心层和接入层之间,主要完成路由汇总、协议转换、安全策略实施、流量的汇聚和访问控制等功能。它将接入层的流量进行汇聚和整理,然后转发到核心层。
  • 接入层:接入层是用户设备接入网络的入口,负责收集用户信息,如用户IP地址、MAC地址、访问日志等,同时提供一部分管理功能,例如MAC地址认证、计费管理等,还为用户提供网络接入服务 。
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