软考高级【网络规划设计师】 综合知识
引言:软考高级【网络规划设计师】共分为3个部分,综合知识,案例分析,论文。这里主要讲诉综合知识的相关内容。综合知识一共75道单选,题目跟网工类似,稍难。
第1章 计算机网络基础
考点分析:
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本章主要介绍网络基础,考试以选择题形式出现
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重点掌握OSI、TCP/IP模型
一. 计算机网络分类
分类1:通信子网和资源子网
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通信子网:通信节点(集线器、交换机、路由器等) + 通信链路(电话线、同轴电缆、无线电线路、卫星线路、微波中继线路和光纤缆线)
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(用户)资源子网:PC、服务器等
分类2:网络拓扑结构
分类3:LAN、MAN、WAN
按照覆盖范围可以把网络分为
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个域网(PAN,Personal Area Network)
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局域网(LAN,Local Area Network)
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城域网(MAN,Metropolitan Area Network)
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广域网(WAN,Wide Area Network)
其他分类方式
- 按照交换技术:电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络
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按采用协议分类:IP网、IPX网等
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按传输介质分类:无线网和有线网,有线网又能分为双绞线网络、同轴电缆网络、光纤网络等
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按用途分类:教育网络、科研网络、商业网络、企业网络
二. OSI和TCP/IP参考模型
1. 为什么要进行网络分层
- 早期的计算机,封闭系统,所有部件都是同一厂商,这样安全性高,性能强;但是兼容性差,更新周期慢;
- 现如今的计算机,兼容机,软硬件分离,各司其职。
2. OSI参考模型的意义
CPU/内存/硬盘/显卡/主板等标准化
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某一层所做的改动不会影响其他层,利于设计、开发、故障排除
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通过定义在模型的每一层实现功能,鼓励产业的标准化
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通过网络组件的标准化,允许多个供应商协同进行开发
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允许各种类型的网络硬件和软件互相通信,无缝融合
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促进网络技术快速迭代、降低成本
3. OSI参考模型 vs TCP/IP参考模型
[1] OSI参考模型(7层)
OSI参考模型各层的功能具体如下:
【物理层】:链路上透明地传入比特,包括线路配置、确定数据传输模式、确定信号形式、对信号进行编码、连接传输介质。定义了建立、维护和拆除物理链路所具备的机械特性、电气特性、功能特性以及规程特性。
【数据链路层】:将比特组成帧,在链路上提供点到点的帧传输,并进行差错控制、流量控制等。
【网络层】:在源节点和目的节点之间进行路由选择、拥塞控制、顺序控制、传送包,保证报文的正确性。
【传输层】:提供端到端的可靠的、透明的数据传输,保证报文顺序的正确性、数据的完整性。
【会话层】:建立通信进程的逻辑名字和物理名字之间的联系,提供进程之间建立、管理和终止会话的方法,处理同步与恢复问题。
【表示层】:实现数据转换(包括格式转换、压缩、加密等),提供标准的应用接口、公用的通信服务、公共数据表示方法。
【应用层】:对用户提供不透明的各种服务,如E-mail。
注:OSI模型比较完整,也很复杂,现如今已基本不用。
[2] TCP/IP参考模型(4层 or 5层)
- 4层(两种分层都是可以的)
TCP/IP参考模型各层的功能具体如下:
【应用层】:用户在应用层上进行操作,如收发电子邮件、文件传输等。应用层主要协议有DNS、HTTP、SMTP、POP3、FTP、TELNET、SNMP
【传输层】:对应用层传递过来的用户信息进行分段处理,然后在各段信息中加入一些附加的说明,如各段的顺序等,保证对方收到可靠的信息。传输层主要协议有两个:TCP(传输控制协议),UDP(用户数据协议)。其中SNMP就是基于UDP协议的一个应用层协议。
【网际层】:将传输层形成的一段一段信息打包成IP数据包,在报头中填入地址信息,然后选择好发送的路径。网际层主要协议有IP(网际协议),与传输层的TCP是TCP/IP体系中最重要的协议。与IP协议配套使用的还有ARP(地址解析协议),RARP(逆向地址解析协议)、ICMP(Internet控制报文协议)
【网络接口层】:也称链路层,主要功能是接收和发送IP数据包,负责与网络中的传输媒体打交道。
- 5层(两种分层都是可以的)
TCP/IP本质上采用的是分组交换技术,把信息分割成一个个不超过一定大小的信息包传送出去。
分组交换技术的优点:
可以避免单个用户长时间占用网络线路
在传输出错时不必全部重新传送,只需将出错的包重新传输
TCP/IP的意义:规范了网络上的所有通信,尤其是一个主机与另一个主机之间的数据往来格式以及传送方式。
TCP/IP数据传送过程的理解:TCP和IP就像两个信封
【发送端】
step1 要传递的信息被划分为若干段,每一段塞入一个TCP信封,并在该信封上记录分段号信息;
step2 再将TCP信封塞入IP大信封,发送上网
【接收端】
step1 每个TCP软件包收集IP大信封,抽出TCP信封,按发送前的顺序还原,并加以校验
step2 若发现差错,TCP将会要求重发
因此,TCP/IP在互联网中几乎可以无差错地传送数据
[3] TCP/IP参考模型对应协议汇总
[4] OSI与TCP/IP模型对应协议层次
4.习题
[1] 由于OSI各层功能具有相对性,在网络故障检测时按层排查故障可以有效发现和隔离故障,通常逐层分析和排查的策略在具体实施时( D )【网规2015年11月第67题】
A. 从低层开始
B. 从高层开始
C. 从中间开始
D. 根据具体情况选择
【答案】D
【解析】网络故障排查通常逐层分析,可以按照OSI模型从低到高排查,也可以从高到低进行排查。
[2] 在OSI参考模型中,实现端到端的应答、分组排序和流量控制功能的协议层是( C )【网工2016年11月第22题】
A. 数据链路层 B. 网络层 C. 传输层 D. 会话层
【答案】C
【解析】传输层实现端到端的应答、分组排序和流量控制功能
[3] 在OSI参考模型中,( B )在物理线路上提供可靠的数据传输服务。【网工2022年5月第22题】
【答案】B
【解析】本题非常容易误选D,一定要学会区分。物理链路之上是数据链路层,OSI模型的数据链路层有很多可靠性保障机制。
数据链路层与传输层的区别,比如有3个节点是123,1到3是端到端,可靠性通过传输层协议保障,1到2或者2到3是物理链路,可靠性通过数据链路层保障,那么这题明显问的是物理链路上的可靠性。
三. 数据封装与解封装过程分析
1.封装
借助OSI模型和现实中电商运输,理解数据传输过程 -- 封装
对比,数据传输的封装如下:
2.解封装
借助OSI模型理解数据传输过程 -- 解封装
3.习题
[1] 数据封装的正确顺序是( C )【网规2016年11月第11题】
A. 数据、帧、分组、段、比特
B. 段、数据、分组、帧、比特
C. 数据、段、分组、帧、比特
D. 数据、段、帧、分组、比特
【答案】C
【解析】掌握数据封装在各层的名称,应用层传输的是应用层协议数据单元,简称数据,传输层是数据段、网络层是数据分组、数据链路层是数据帧、物理层是比特流。
[2] 在ISO OSI/RM中,( B)实现数据压缩功能。在OSI参考模型中,数据链路层处理的数据单位是( B )【网工2005年11月第18-19题】
【答案】(1)B (2)B
【解析】表示层:实现数据转换(包括格式转换、压缩、加密等),提供标准的应用接口、公用的通信服务、公共数据表示方法。
掌握如下每个层次的功能和各层数据单位的名称。
[3] 在OSI参考模型中,传输层上传输的数据单位是(D)【网工2021年11月第13题】
A. 比特 B. 帧 C. 分组 D. 报文
【答案】D
【解析】掌握几种数据封装的命名,传输层的数据单位叫数据段或数据报(简称报文)