软考中级网络工程师学习笔记

说明：内容来源于网络，并且通过AI工具重新整理归纳

目录

一、路由器核心知识

1.路由协议分类

类型 代表协议 特点
距离向量 RIP、IGRP、IPX RIP、AppleTalk RTMP 适合小型网络；定期发送完整路由表；以跳数为度量；收敛慢；RIP最大跳数15
链路状态 OSPF、IS‑IS、IPX NLSP 适合大型网络；依据带宽计算代价；Hello报文检测邻居；收敛速度快；网络无变化时长周期刷新路由

路由器单台可同时运行多种路由协议，依靠路由再分配完成不同协议之间路由信息交换。

2.访问控制列表ACL

  1. 作用：控制数据包进出路由器，按顺序匹配，匹配即停止；每个接口每种协议仅可配置1条ACL。
  2. 编号范围
    • IP标准ACL：1‑99，仅匹配源地址
    • IP扩展ACL：100‑199，匹配源、目的、协议、端口
    • IPX标准：800‑899；IPX扩展：1000‑1099；AppleTalk：600‑699
  3. 基础命令：access-list 编号 {permit|deny} 源地址 [反掩码]

3.路由再分配

  • 使用场景：自治系统边界路由器ASBR，在不同路由协议之间注入路由；IGRP/EIGRP可自动完成重分发。
  • 配置要点：确定边界路由器、区分核心/边界协议、确定重分发方向。
  • OSPF重分发命令：redistribute protocol [process-id] [metric 度量值] [metric-type 类型] [subnets]

4.管理距离

管理距离代表路由协议可信度。当多条不同协议到达同一目标网段，路由器优先选择管理距离数值更小的协议路由。

5.水平分割与路由环路

  1. 水平分割：防止路由环路，不从收到该路由的接口向外通告该路由，避免计数到无穷问题。
  2. 路由环路成因：网络收敛存在时延，全网路由表不一致，形成循环转发。

6.度量值Metric

  • 常见度量：跳数、时延、代价、带宽、负载、可靠性、MTU。
  • IGRP综合度量：最小带宽、累计时延、链路可靠性、链路负载、路径最小MTU。
  • 修改度量：offset‑list，为路由增加偏移量。

7.自治系统AS与BGP

  1. 自治系统AS：同一管理机构下一组路由器集合，内部运行统一IGP；AS之间使用BGP。
  2. BGP：自治系统间外部网关协议，基于TCP。
    • EBGP：不同AS路由器之间；IBGP：同一个AS内部路由器同步路由。
    • 特点：初始同步完整路由表，后续只传递变更；Keep‑Alive保活，Notification处理错误断开。
    • 查看BGP路由：show ip bgp paths。

8.Cisco硬件知识点

  1. Cisco3600系列
    • WIC‑2T/WIC‑2A/S需要IOS12.007XK以上版本，仅特定NM模块支持。
    • NM(4A/S、8A/S)、WIC‑2A/S：异步速率115.2Kbps，同步128Kbps。
    • WIC‑1T使用DB60线缆；WIC‑2T使用SMART线缆。
    • 3660对比3620/3640：自带快速以太网口、支持模块热插拔、内置冗余电源。
  2. Cisco2600：仅2620、2621支持VLAN间路由，需要IP Plus IOS特性集。

二、交换机核心知识

1.堆叠技术（Catalyst系列）

  1. 3550‑XL堆叠：专用堆叠线缆、GigaStack GBIC卡
    • 菊花链：带宽1G，最多9台；可首尾相连实现冗余。
    • 点对点：带宽2G，最多8台，需要3508G‑XL做集中设备，可增加第二台3508G‑XL做冗余。
    • 堆叠后剩余千兆口仍可接服务器/交换机，使用普通GBIC模块。

2.EtherChannel端口聚合

  1. 作用：聚合多物理端口；增加带宽、负载分担、链路冗余备份。
  2. 适用设备：交换机‑交换机、交换机‑路由器、交换机‑服务器。
  3. 负载哈希：二层基于源目MAC，三层设备基于网络地址。
  4. PAgP：Cisco私有，EtherChannel增强协议，自动捆绑，兼容STP、Uplink‑Fast。

3.各系列交换机硬件要点

  1. Catalyst4000
    • ISL支持：Supervisor Engine 5.1版本及以上。
    • 冗余电源：4008/2适配4003；4008/3适配4006。
    • 三层模块：4006三层模块自带32个10/100+2个千兆口。
    • 千兆模块：WS‑X4306‑GB（6口千兆，主干）；WS‑X4418‑GB（18口，服务器接入）。
  2. Catalyst6000/6500
    • 6000：背板32Gbps，转发15Mpps；6500背板最大256Gbps，转发150Mpps；二者背板架构不同，6000无法升级为6500，但线卡通用。
    • MSFC要求128M DRAM；引擎槽位限制：1号槽固定主引擎，2号可做主备引擎或线卡，其余插槽用于线卡。
    • 主备引擎必须型号严格匹配。
    • 支持协议：OSPF、EIGRP、BGP4、IS‑IS、RIP、PIM组播等。
  3. Uplink‑Fast：不需要关闭STP，属于STP的简化算法。

三、计算机网络基础

1.基础名词

  1. 计算机网络：地理分散独立自主计算机，遵循协议互连，实现通信、资源共享、协同工作。
  2. ARPANET：1969年DARPA，互联网前身，分组交换网络。
  3. 分组交换：存储转发，报文切割成分组传输；对比电路交换，线路利用率更高。
  4. 以太网：1976 Xerox，CSMA/CD介质访问。
  5. Internet三阶段：试验阶段ARPANET(1969‑1983)；学术实用阶段(1983‑1994)；商业化阶段（1994之后）。

2.网络分类

  1. 地理范围：局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN。
  2. 拓扑：总线、星型、环型、网状、树型、星环。
  3. 交换方式：电路交换、分组交换、帧中继、信元交换ATM。
  4. 协议：TCP/IP、SNA、IPX/SPX、AppleTalk。

3.协议三要素

  • 语法：数据格式、编码、电平。
  • 语义：控制信息、差错处理。
  • 定时：速度匹配、排序。

4.OSI七层模型

层次 核心功能
物理层 机械电气规程；传输比特流；故障指示
数据链路层 帧收发；流量控制；差错检测；LAN分为MAC、LLC子层
网络层 路由选择、拥塞控制、网络互联；对高层屏蔽物理网络细节
传输层 端到端连接；可靠传输；错误恢复；流量控制
会话层 会话建立、维护、释放；会话交互管理
表示层 数据编码转换、格式化、压缩
应用层 面向用户网络服务

局域网数据链路层分为：LLC逻辑链路控制子层 + MAC介质访问控制子层。

5.TCP/IP四层模型

  1. 网络接口层（链路层）：收发IP数据报。
  2. IP层（互联网层）：IP、ICMP、ARP、RARP，寻址路由。
  3. 传输层：TCP可靠；UDP无连接。
  4. 应用层：各类上层应用协议。

NFS网络文件系统

  • 特点：透明访问文件，易扩展，高性能灵活配置；基于UDP，使用RPC远程过程调用，XDR实现异构系统数据编码。

四、数据通信

1.模拟与数字

  • 模拟数据：连续取值；数字数据：离散取值。
  • CODEC：模拟↔数字；MODEM：数字转模拟在电话线路传输。
  • 模拟传输靠放大器，会放大噪声；数字传输靠中继器再生信号。

2.多路复用

  1. FDM频分复用：不同载波频率同时传输多路信号。
  2. TDM时分复用：时间切片交叉传输信号。
    • T1速率1.544Mbps；E1速率2.048Mbps。

3.异步传输 vs 同步传输

  1. 异步：一次1字符；起始位+停止位；开销大，简单。
  2. 同步：以数据帧为单位，帧头帧尾同步；效率高适合大数据。

4.三大交换技术

  1. 线路交换：建立物理通路；三阶段：线路建立、数据传输、线路拆除；适合持续大流量；线路空闲资源浪费。
  2. 报文交换：完整报文存储转发；无需建立通路；时延大，不适合交互式实时业务。
  3. 分组交换：切割分组，存储转发。分为虚电路、数据报。
    • 虚电路：传输前建立逻辑路径；顺序到达。
    • 数据报：每个分组独立选路；无需建立连接，健壮，可能乱序。

5.信元交换ATM

  • 信元固定53字节，5字节信元头，48字节净荷。
  • VPI虚拟通路标识，VCI虚拟通道标识；VP可以包含多条VC。

6.检错与纠错

  1. 检错：奇偶校验、LRC、CRC循环冗余校验。
  2. 纠错：ARQ自动重传请求；FEC正向纠错。

7.硬件接口

  1. Modem是DCE设备；AT指令集（ATD拨号、ATH挂机、ATA应答、ATZ复位）。
  2. RS‑232C：DTE/DCE串行接口；DB25；电平±3~15V；关键引脚TD、RD、RTS、CTS、DTR、DSR、CD、RI、SG。空调制解调器交叉TD/RD。

五、局域网技术

1.局域网基础

  • 特征：速率0.1‑100Mbps；距离0.1‑25km；误码率10⁻⁸~10⁻¹¹。
  • 决定LAN特性三要素：传输介质、拓扑结构、介质访问控制MAC。

2.各类拓扑对比

拓扑 优点 缺点
星型 故障隔离、易维护、方便服务 依赖中央节点，布线成本高
总线 布线短、易扩展、可靠性较高 故障定位难；终端需智能
环型 线缆短，适合光纤 单点故障全网失效，排错难
树型 易于扩展、故障隔离 根节点失效全网瘫痪

3.MAC介质访问

  1. CSMA/CD（以太网IEEE802.3）
    • 1‑坚持、非坚持、P‑坚持CSMA；冲突检测，冲突后二进制指数退避算法。
    • 10Base5粗缆、10Base2细缆、10Base‑T双绞线、10Base‑F光纤。
  2. 令牌环 IEEE802.5：空令牌、忙令牌；帧绕环一周由发送站回收；支持优先级预约。
  3. FDDI：双环光纤令牌局域网，速率100Mbps；主环故障副环自动重构；4B/5B编码；分为A类双环站点，B类单环站点；发送完帧立即释放令牌。

4.快速以太网100Base‑T

  • CSMA/CD不变，时间参数缩小10倍；标准：100Base‑TX、100Base‑T4、100Base‑FX。

5.千兆以太网

  • 1000Base‑CX(STP短距离)；1000Base‑SX多模光纤；1000Base‑LX单/多模光纤。

6.IEEE802系列标准

  • 802.3以太网CSMA/CD；802.5令牌环；802.6 DQDB城域网；802.11无线局域网。
  • LLC分为类型1（无连接），类型2（面向连接）；SAP服务访问点。

7.无线局域网 IEEE802.11

  • BSS基本服务集；ESS扩展服务集。
  • DCF分布式协调（CSMA，无冲突检测）；PCF点协调轮询。
  • 移动类型：不迁移、BSS内迁移、ESS跨域迁移。

六、局域网软件与操作系统

1.网络操作系统NOS

功能：本地操作系统基础上，增加网络通信、资源共享、网络管理、安全访问控制。
主流：Windows NT、UNIX、NetWare、Linux。

  1. NetWare
    • ODI开放数据链路接口；Streams模块实现协议自主性；SFT系统容错；Shell重定向请求。
  2. Windows NT
    • 用户态保护子系统；内核态NT执行体（对象管理、安全、进程、LPC、虚拟内存、I/O、HAL硬件抽象层）。
    • NDIS网络驱动接口；重定向器、服务器组件。
  3. UNIX/Linux
    • 内核+实用工具两层；TCP/IP完整支持，丰富开源工具。

七、服务器与工作站

1.服务器分类

  1. 打印服务器PS：管理打印队列，接收打印任务，调度输出。
  2. 终端服务器TC：终端封装分组，实现远程终端访问主机。
  3. 磁盘服务器：远程磁盘读写；数据拆分组网络传输。
  4. 文件服务器：核心存储，管理文件访问权限；硬件CPU、内存、硬盘；NOS软件。

2.工作站

  1. Windows工作站；UNIX工作站：Telnet、FTP、RLOGIN、RCOPY。

八、局域网互联

设备 工作层次 作用
中继器 物理层 放大再生比特信号，扩展网段，不隔离冲突域
网桥 数据链路层MAC 帧存储转发；隔离冲突域；透明网桥STP生成树，源路由网桥用于令牌环
路由器 网络层 分组转发；路由选择；隔离广播域；支持多协议
网关 高层（传输/应用） 协议转换，异构体系翻译

STP生成树协议：消除二层环路，保留冗余链路。

九、网络应用

1.电子邮件

  • SMTP发送邮件；POP3接收邮件；X.400是OSI邮件标准；报文包含信封、报头、正文。

2.CIMS计算机集成制造

  • MAP制造自动化协议；TOP办公自动化协议；MMS制造报文规范；VMD虚拟制造设备；场地总线工业底层总线。

十、广域网技术

1.点到点链路协议

  1. SLIP RFC1055：仅支持IP；无校验；无认证；无法动态分配IP。
  2. PPP RFC1661：包含成帧、LCP链路控制协商、NCP网络层配置；支持认证、多网络层协议；拨号互联网主流。

2.X.25

  • 三层：物理层X.21；链路层LAP‑B；分组层虚电路。
  • 特点：每一跳差错校验流控；速率≤64K；虚电路分为交换虚电路SVC、永久虚电路PVC。

3.帧中继

  • 源自X.25，去掉逐跳差错重传；差错交给高层处理；DLCI标识虚链路；C平面控制，U平面用户数据。

4.ISDN综合业务数字网

  • NT1网络终端；NT2 CBX；参考点R/S/T/U；D信道信令，B信道用户数据，64Kbps。

5.DDN数字数据网

  • 提供半永久数字专线；分级网络：核心、接入、用户接入层。

6.移动通信与卫星通信

  1. GSM：BSS基站子系统、NSS网络子系统、MS移动台；SIM卡。
  2. WAP：移动互联网协议；网关协议转换。
  3. 卫星轨道GEO静止35768Km；MEO中轨道；LEO低轨道。

7.宽带接入

  1. Cable Modem：同轴电缆，有线电视网络，QAM调制，共享带宽。
  2. xDSL：ADSL非对称下行速率高；HDSL、SDSL、RADSL、VDSL；利用电话线。

十一、Internet与WWW

1.IP地址

  • A类(1‑126)：24位主机；B类(128‑191)16位主机；C类(192‑223)8位主机；D类组播224‑239；E类保留。
  • 私有地址RFC1918：
    • 10.0.0.0/8
    • 172.16.0.0/12
    • 192.168.0.0/16

2.IP协议

  • IP数据报；MTU最大传输单元；分片与重组；TTL生存时间；IP选项（记录路由、源路由、时间戳）。
  • ICMP：差错报告、控制报文（不可达、超时、重定向、源抑制、echo请求应答）。
  • ARP地址解析IP→MAC；RARP反向解析MAC→IP。

3.UDP

  • 无连接，不可靠；端口完成复用解复用；TFTP、DNS、SNMP、NFS使用UDP。

4.TCP

  • 面向连接可靠传输；三次握手建立连接；滑动窗口；确认重传；全双工；标志位URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN。

5.WWW

  • HTTP超文本传输；HTML超文本标记；URL统一资源定位；浏览器/服务器模型。
  • CGI通用网关接口实现动态网页。

十二、TCP/IP安装调试

1.网络配置参数

  • 硬件：网卡IRQ中断、IO端口、内存地址、MAC地址。
  • TCP/IP：主机名、域名、IP、子网掩码、网关、DNS。

2.调试命令

  1. ping：测试连通性；ipconfig/ifconfig查看本机网络参数。
  2. Linux命令
    • hostname设置主机名；ifconfig配置网卡；route静态路由；
    • routed简单RIP守护进程；gated高级路由守护进程；/etc/hosts主机解析文件。

十三、网络管理与网络安全

1.网络管理五大功能

  1. 配置管理：设备参数、拓扑维护、备份。
  2. 故障管理：告警、故障定位、排错。
  3. 性能管理：采集性能指标，监控负载。
  4. 安全管理：认证、访问控制、审计。
  5. 计费管理：统计资源使用。

2.网管协议

  1. SNMP：简单网络管理，UDP，MIB管理信息库；适合IP网络。
  2. CMIS/CMIP：OSI完整网管协议。
  3. CMOT：CMIS over TCP/IP过渡方案。
  4. LMMP：基于802 LLC，不依赖网络层协议。

3.网络安全

  1. ISO7498‑2安全服务：鉴别、访问控制、数据保密、数据完整性、防止否认。
  2. TCSEC桔皮书：D、C1、C2、B1、B2、B3、A1安全等级。
  3. 防火墙技术：包过滤（网络层）、电路代理、应用代理网关。
  4. IPSEC：AH认证头；ESP封装安全载荷。
  5. SSL：传输层安全；握手协议、记录协议。

4.计算机病毒

分类：操作系统型、外壳型、入侵型、源码型。

十四、结构化布线系统

  1. 组成：垂直主干布线、水平布线、工作区子系统、设备间、管理间、建筑群子系统。
  2. 线缆：UTP非屏蔽双绞线，STP屏蔽双绞线，光纤。
  3. 10Base‑T：双绞线星型，使用Hub；替代同轴总线。

十五、客户机/服务器计算模式

1.计算模式演变

  1. 大型机终端模式：全部运算主机完成，终端仅输入输出。
  2. 资源共享模式（文件服务器）：工作站完成业务处理，服务器仅负责文件IO。
  3. C/S客户机服务器模式：客户负责UI；服务器负责数据与业务逻辑；减少网络流量，分布式处理。

2.C/S五类架构

  1. 分布式表示；2.远程表示；3.分布式逻辑；4.远程数据管理；5.分布式数据库。

3.中间件

屏蔽底层网络细节，提供统一API，处理通信、错误、数据转换。

4.B/S（BWD三层）

浏览器‑Web服务器‑数据库服务器；统一浏览器界面；CGI作为接口。

十六、交换技术详解

1.线路交换

三阶段：建立、传输、拆除；资源独占，利用率低。

2.报文交换

存储转发，报文不分段；时延高，不适合实时交互。

3.分组交换

虚电路、数据报两种模式。

4.帧中继

简化X.25，取消逐跳纠错；DLCI标识虚连接。

5.ATM

固定53字节信元；AAL适配层；AAL1电路仿真；AAL2 VBR视频；AAL5数据。

十七、各协议与参考模型

  1. OSI七层：物理‑数据链路‑网络‑传输‑会话‑表示‑应用。
  2. TCP/IP四层：网络接口‑IP‑传输‑应用。
  3. IEEE802局域网模型：物理层、MAC子层、LLC子层。

十八、新兴网络与接入技术

  1. Intranet：企业内部TCP/IP网络，WWW工具，安全隔离，可连接外网。
  2. CSCW计算机支持协同工作；群件。
  3. 远程教育、远程医疗。

十九、企业网络、协同与电子商务

  1. 企业网：内部业务，连接互联网；Intranet。
  2. 电子商务EC：网络完成贸易；电子支付、CA认证。
  3. 定律
    • 摩尔定律：集成电路每18个月器件数量翻倍。
    • 梅特卡夫定律：网络价值≈用户数平方。

补充：

  • 网络互连四大设备：中继器、网桥、路由器、网关。
  • 路由协议分IGP内部网关协议(RIP、OSPF、EIGRP)；EGP外部网关协议(BGP)。
  • 生成树STP解决二层环路；水平分割解决三层路由环路。
posted @ 2019-03-23 14:33  睡到自然醒的猪  阅读(377)  评论(0)    收藏  举报