软件设计师笔记-----计算机网络

4.1、OSI/RM七层模型

• 中继器
  • 网线的一般传输距离是两百米，所以继续加一个中继器
  • 中继器就是将收到的信息原封不动的再发出去
• 网桥
  • 用以链接两个同类型的设备
• 交换机
  • 又称多端口网桥
• 三层交换机
  • 就是加了路由的交换机

练习题

网络层以及以上都不能通过IP全局广播的形式来通信了

所以选B

4.2、网络技术标准与协议

最主要的就是TCP/IP协议，通过TCP/IP协议，将网络划分为四到五层

• TCP/IP协议：
  • Internet,可扩展，可靠，应用最广，牺牲速度和效率
• IPX/SPY协议：
  • NOVELI,路由，大型企业网
• NETBEUI协议：
  • IBM,非路由，快速
  • 因为没有路由，不支持路由，所以速度快

4.2.1、常见的网络层协议

• IP：

• ICMP：因特网的控制协议

  • 我们通常使用的Ping命令，就是属于ICMP里面的协议

• IGMP

• ARP(Address Resolution Protocol) : 地址解析协议

  • ARP命令可用于查询本机ARP缓存中IP地址和MAC地址的对应关系、添加或删除静态对应关系等。

• RARP（Reverse Address Resolution Protocol）: 反向地址解析协议

  • 反向地址转换协议（RARP）允许局域网的物理机器从网关服务器的 ARP 表或者缓存上请求其 IP 地址。

• TCP：

  • 被称为可靠的协议
  • 通信的时候还会建立连接

• UDP：

  • 被称为不可靠的协议
  • 通信的时候不会建立连接

• HTTP

  • 用于传输网页

• FTP：

  • 文件传输协议

• Telent

  • 用以远程登录

• POP3、SMTP

  • 用于邮件传输

• DHCP

  • 动态的IP地址分配工作

• TFTP

  • 小文件传输协议

• SNMP

  • 简单网络管理协议

• DNS

  • 域名解析

• Samba、CIFS、NFS

  • 既可以使用TCP实现，也可以使用UDP实现
  • Samba可以跨平台

4.2.2、TCP协议通信–三次握手

4.2.3、DHCP协议 --自动分配IP地址

1. 客户机/服务器模型
2. 租约默认为 8 天
3. 当租约过半时，客户机需要向 DHCP 服务器申请续租；
4. 当超过 87.5％时，如果仍然没有和当初提供IP的DHCP服务器联系上,则开始联系具他
   的 DHCP 服务器 。
5. 固定分配、动态分配和自动分配 。
6. 169.254.X.X和0.0.0.0
   • 如果分配到以上两个IP地址则说明和DHCP服务器未连接成功，因为这两个是假地址

4.2.4、DNS服务器

一般情况：本机服务器采用递归查询，其他服务器采用迭代查询

• 递归查询：

  • 是指该服务器对这次请求负责到底，会一层一层的去查询，知道有结果，如果没有结果则返回未找到

• 迭代查询：

  • 如果当前服务器未找到相应的IP地址，则会返回一个可能知道该域名的DNS服务器的地址

不常用的方式

根域名服务器也采用递归查询的方式会严重的影响效率，所以采用少。

例题

4.3、计算机网络的分类

4.3.1、拓扑结构

按照分布部分

• 局域网 (LAN)
• 城域网 (MAN)
• 广域网 (WAN)
• 因特网

按拓扑结构划分

• 总线型
• 星型
  • 中心节点一旦出故障，那么整个网络都坏掉了
• 环形
  • 相对比较稳定，一端坏掉可以从另一端过

4.4、网络规划与设计

• 网络规划原则
  • 实用性原则
  • 开放性原则
  • 先进性原则
• 网络设计任务
  • 确定网络总体目标
  • 确定总体设计原则
  • 通信子网设计
  • 资源子网设计
  • 设备选型
  • 网络操作系统与服务器资源设备
  • 网络安全设计
• 网络设计原则
  • 可用性：
    • 指网络或网络设备可用于执行预期任务时间所占总量的百分比。
  • 可靠性：
    • 网络设备或计算机持续执行预定功能的可能性。
  • 可恢复性：
    • 指网络从故障中恢复的难易程度和时间。
  • 适应性：
    • 指在用户改变应用要求时网络的应变能力。
  • 可伸缩性：
    • 指网络技术或设备随着用户需求的增长而扩充的能力。
• 网络实施原则
  • 可靠性原则
  • 安全性原则
  • 高效性原则
  • 可扩展性原则
• 网络实施步骤
  • 工程实施计划
  • 网络设备到货验收
  • 设备安装
  • 系统测试
  • 系统试运行
  • 用户培训
  • 系统转换

逻辑网络设计

利用需求分析和现有网络体系分析的结果来设计逻辑网络结构，最后得到一份逻辑网络设计文档，输出内容包括以下几点：

• 逻辑网络设计图
• IP地址方案（核心步骤）
• 安全方案（核心步骤）
• 具体的软硬件、广域网连接设备和基本服务
• 招聘和培训网络员工的具体说明
• 对软硬件、服务、员工和培训的费用初步估计

物理网络设计

物理网络设计是对逻辑网络设计的物理实现，通过对设备的具体物理分布、运行环境等确定，确保网络的物理连接符合逻辑连接的要求。输出如下内容：

• 网络物理结构图和布线方案
• 设备和部件的详细列表清单
• 软硬件和安装费用的估算
• 安装日程表，详细说明服务的时间以及期限
• 安装后的测试计划
• 用户的培训计划

分层设计

• 接入层：
  • 向本地网段提供用户接入
• 汇聚层：
  • 网络访问策略控制、数据包处理、过滤、寻址
• 核心层：
  • 数据交换
  • 对设备性能要求比较高
  • 一般有冗余设计

设计的时候忘完自下而上的去考虑 接入层 - > 汇聚层 -> 核心层

IP地址

一般常用的是ABC三类，D和E是特殊用途的地址

• A类
  • 前8个比特是网络号
  • 剩余全是主机号，共24位
  • 所以A类地址的数量是 2²⁴-2个
  • 减掉的两个是全0和全1 的地址
• B类
  • 前16个比特是网络号
  • 剩余全是主机号，共16位
  • 所以A类地址的数量是 2¹⁶-2个
  • 减掉的两个是全0和全1 的地址
• c类
  • 前24个比特是网络号
  • 剩余全是主机号，共8位
  • 所以A类地址的数量是254个
  • 减掉的两个是全0和全1 的地址

4.5、特殊含义的IP地址

4.6、无线网

蓝牙就是WPAN

网络接入技术

有线接入

PSTN： 有线的拨号上网（十多年前是主流上网方式） 现在的POS机是PSTN 还有传真

DDN ： 上网不能打电话 （网速64kb/s）

ISDN ： 上网和打电话可以同时进行 （理论上可以达到128kb/s）

ADSL ：目前广泛应用于家庭的网络 用的电话线 下行8mb/s 上行512kb/s 非对称是指的上传和下行的速度不一致

HFC ： 家里有线电视

无线接入

3G

TD-SCDMA： 名义上是国产的，是又中国推出来的，但是百分之九十的专利还是国外的 ，速率较低，功耗较大，缺陷比较明显 运营商 是中国移动

CDMA2000 运营范围很小基本只在中国有，其他国家很少 由中国电信在运营

WCDMA ：比较成熟，稳定性好 ，现在超过两百个 国家在用

4G

LTE 又分为两种

• TDD ： 由TD-SCDMA发展过来 在4G时代由于TD-SCDMA的基础，已经发展的不错了，跟FDD 相差不大
• FDD ： 由WCDMA发展过来

IPv6