计算机网络（软考）

计算机网络

功能：数据通信、资源共享、负载均衡、高可靠性

分类：局域网、域域网、广域网

拓扑结构

• 总线型（利用率低、干扰大、价格低）

• 星型（交换机形成的局域网、中央单元负荷大）eg：路由器

• 环型（流动方向固定，效率低扩充难）

• 树型（总线型扩充、分级结构）

• 分布式（网型）（任意节点连接、管理难成本高）

参考模型

OSI七层模型自下而上

• 物理层：二进制数据传输 eg：中继器 集线器Hub检测冲突

• 数据链路层：将数据封装成帧进行传输，传送至局域网内物理主机eg：网桥 交换机

• 网络层（IP/ICMP/ARP/RARP）：数据分组传输和路由选择，传送至互联网的网络主机上 eg：路由器

• 传输层（TCP/UDP）端到端的连接，传送至主机端口上

• 会话层：管理主机之间会话，提供会话管理服务连接

• 表示层：提供解释所交换信息含义的服务

• 应用层（FTP/SNMP/NFS/Telnet/SMTP）：实现具体应用功能 eg：网关

传输介质

• 有线介质：双绞线、同轴电缆、光纤

• 无线介质：微波、红外线、激光和卫星通信

• 组建网络：服务器、客户端、网络设备、通信介质、网络软件

局域网协议

IEEE802.3标准以太网（协议：CSMA/CD）传输介质：同轴电缆

路由器可以划分多个广播域和多个冲突域

交换机可以划分1个广播域和多个冲突域

集线器可以划分1个广播域和1个冲突域

层次化网络模型从下而上

• 接入层：向本地网段提供用户接入

• 汇聚层：网络访问策略、数据包的处理、过滤、寻址等中间操作

• 核心层：负责高速的数据交换

考虑优先级较高

TCP/IP协议族

特性：逻辑编址（物理地址记录在网卡上，IP地址就是逻辑地址）、路由选择（定义路由器如何选择网络路径）、域名解析（域名解析为IP地址）、错误检测和流量控制（可靠性、防止拥塞）

TCP/IP分层模型（自上而下）

• 应用层

• 传输层

• 网际层

• 网络接口层

网际层协议

• IP：无连接、不可靠

• ICMP：因特网控制信息协议，检测网络通信是否通畅

• ARP：地址解析协议，将IP地址转换为物理地址可以缓存，广播发送请求，单播发送响应

• RARP：地址解析协议，将物理地址转换为IP地址

传输层协议

UDP：不可靠，只管发送，不用等对方确认，可能会丢包现象

TCP：可靠连接，验证机制，三次握手机制（A发送连接信息给B、B收到后回复确认帧给A、A收到确认帧再发送给B，才能建立连接）

TCP传输协议

• 停止等待协议：每发送一个分组需要等待对方的确认，只有对方确认过，才发送下一个分组

• 连续ARQ协议：打包多个分组发送出去，等待对方确认，只要对方确认最后一个分组到达，即可发送下一次分组，提高了信道利用率

• 滑动窗口协议：TCP流量控制协议。再收到确认之前可以发送多个数据分组

应用层协议

• 基于TCP的FTP、HTTP等都是可靠传输协议，基于UDP的DHCP、DNS等都是不可靠传输

• FTP：可靠文件传输协议

• HTTP：超文本传输协议，使用SSL加密后的安全网页协议为HTTPS

• SMTP（传送）和POP3（接收）:邮件传输协议，邮件报文采用ASCII格式 文字附件

• TEInet：远程连接协议

• TFTP：不可靠小文件传输协议

• SNMP：简单网络管理协议，必须以管理员身份运行

• DHCP：动态分配IP地址协议

• PGP：电子邮件加密协议

DNS协议（域名解析协议）

• DNS服务器：维持域名和IP地址对应表格。层次结构：本地域名解析器、权威域名解析器、顶级域名解析器和根域名解析器

主机向本地域名服务器查询采用递归查询

本地域名服务器向根域名服务器查询采用迭代查询

递归查询：问一次就能查到最终结果

迭代查询：问一次不一定就能查到最终结果，层层递进

路由选择策略

静态和动态17年考过

DHCP客户端可从DHCP服务器获得服务器分配的IP地址和子网掩码

eg：DHCP服务器IP地址、DNS服务器IP地址和默认网关的IP地址

但是不能获得Web服务器的IP地址和邮件服务器地址

真题：用户A和B要进行安全通信，通信过程需要确认双方身份和消息不可否认。A和B通信时可使用数字证书（CA颁发的）来对用户身份进行认证；使用数字签名确保消息不可否认

TCP和UDP协议均提供了端口寻址能力

在Windows命令行窗口中使用ipconfig/all命令可以查看本机DHCP服务是否已启用

密钥

• 对称加密算法（私钥）

  • DES

  • 3DES

  • RC-5

  • IDEA

  • AES

  • RC4

• 非对称加密算法（公钥）

  • RSA

  • ECC

  • DSA

ICMP协议数据单元封装在IP数据报中传送

TCP可靠 UDP速率高

UDP优势：开销较小

PEM私密邮件

Windows无效地址：169.254.X.X

Linux无效地址：0.0.0.0

IP协议

A类：0.0.0.0 ~ 127.255.255.255

B类：128.0.0.0 ~ 191.255.255.255

C类：192.0.0.0 ~ 223.255.255.255

D类组播：224.0.0.0 ~ 239.255.255.255

E类保留：240.0.0.0 ~ 255.255.255.255

其中，A类地址网络号占8位，主机号为24位，能分配的主机个数为：2^24-2个（主机号为全0网络（网络地址）和全1广播（广播地址）不能分配）

同理，B类地址网络号占16位，C类地址网络号占24位

A类头1个网络号固定为0

B类头2个网络号固定为10

C类头3个网络号固定为110

子网划分

子网掩码：网络地址+主机地址

IP地址=网络号+子网号+主机号

子网掩码：网络号和子网号都为1，主机号都为0

无分类编址格式：IP地址/网络号

IPv6地址长度128位，IPv4地址长度32位 IPv6地址空间是IPv4地址空间的2^96倍

防火墙属于网络层

TLS 、SET协议属于传输层

HTTPS使用SSL协议对报文进行封装

SSH被设计加强TeInet/FTP安全的传输协议

SHA-1是加密算法

防火墙

被屏蔽子网方法：是在内网和外网之间增加了一个屏蔽子网，相当于多了一层网络，称为DMZ（非军事区），这样，内网和外网通信必须多经过一道防火墙，屏蔽子网中一般存放的是邮件服务器、Web服务器这些内外网数据交互的服务器

网络级防火墙（包过滤）：层次低，效率高

应用级防火墙（代理）：效率低，层次高，安全高

计算机病毒

病毒：主动攻击

木马：隐藏攻击，盗取个人信息

蠕虫病毒（感染EXE文件）：熊猫烧香，罗密欧与朱丽叶，恶鹰，尼姆达，冲击波，爱虫病毒，震网病毒（恶意代码）

木马：QQ消息尾巴木马，特洛伊木马，冰河

宏病毒（感染word、excel等文件中的宏变量）：美丽沙，台湾1号

CIH病毒：史上唯一破坏硬件的病毒

红色代码：蠕虫病毒+木马

媒体

• 感觉媒体

• 表示媒体：文字，图形，动画，音频，视频，图像编码

• 表现媒体：键盘，鼠标，麦克风，显示器，打印机，音响

• 存储媒体：磁盘，光盘，内存

• 传输媒体：电缆，双绞线，电缆

声音

以声音的带宽来衡量声音的大小

人耳能听到的音频信号的频率范围：20Hz~20KHz

声音的采样频率一般为最高频率的2倍

数据传输率（bps）=采样频率×量化位数×声道数

声音信号数据量（Byte）=数据传输率×持续时间/8

数字音乐合成方法

数字调频合成法FM：合成不同频谱分布的波形，创造声音

波表合成法Wavetable：录制声音

图形和图像

颜色三要素

• 亮度：彩色明暗深浅程度

• 色调（红、绿）：颜色的类别

• 饱和度：某一颜色的深浅程度

图像的属性：分辨率（每英寸像素点数dpi），像素深度（存储每个像素所使用的二进制位数

图像深度是图像文件中记录一个像素点所需要的位数。

显示深度表示显示缓存中记录屏幕上一个点的位数，即显示器可以显示的颜色数

水平分辨率：显示器在横向上具有的像素点数目

垂直分辨率：显示器在纵向上具有的像素点数目

矢量图的基本组成单位是图元

位图的基本组成单位是像素

视频和动画的基本组成单位是帧

多媒体计算

图像容量计算

• 每个像素16位（b），图像为640×480像素，容量：640×480×16/8B

• 640×480像素，256色的图像，容量：640×480×log2（256）/8B

视频容量计算

容量=每帧图像容量×每秒帧数×时间+音频容量×时间

DNS域名查询的次序是：本地的hosts文件->本地DNS缓存->本地DNS服务器->根域名服务器