[Java知识库]第四章：计算机网络（软件设计师备考）

第一节：OSI/RM七层模型

例题：

路由器是第三层设备，而局域网工作在最下方的两层（物理层和数据链路层），只允许两层设备，故选B。

第二节：网络技术标准与协议

1. 常见协议

• TCP/IP协议：应用在Internet，可扩展，可靠，应用最广，牺牲速度和效率
• IPX/SPX协议：应用在NOVELL，路由，大型企业网
• NETBEUI协议：IBM，非路由，快速

2. TCP/IP协议族

名词解释：

1. ICMP：因特网的控制协议

2. ARP：地址解析（IP地址 → MAC地址）

3. RARP：反向地址解析（MAC地址 → IP地址）

4. TCP：可靠的协议（有验证机制（三次握手），即在传输的过程中，会有反馈信息，我们可以及时知道哪些数据包正常地传到目的地，哪些数据包没有正常传到目的地），通信时建立连接

   

5. UDP：不可靠的协议（无反馈），通信时不建立连接

6. DHCP协议：用作动态地分配IP地址

   

7. DNS协议：负责域名和IP之间地转换

   在DNS体系中有两种基本的查询方式：递归查询和迭代查询

   	应用场景	与服务器的关系
   递归查询	主机向本地域名服务器的查询采用递归查询。 根域名服务器负担重，效率低，故较少采用	服务器必须回答目标IP与域名的映射关系
   迭代查询	本地域名服务器向根域名服务器的查询通常采用迭代查询	服务器收到一次迭代查询回复一次结果，这个结果不一定是目标IP与域名的映射关系，也可以是其他DNS服务器的地址

   

   例题：

   

   A

8. SNMP：简单网络管理协议

9. FTP：不可靠的

   TFTP：可靠的

10. Samba、CIFS、NFS：它们都是文件共享协议，既可以用TCP实现，也可以用UDP实现。其中Samba可以跨平台

第三节：计算机网络的分类

第四节：网络规划与设计

网络规划原则：

• 实用性原则：解决实际问题
• 开放性原则：利用统一的标准
• 先进性原则：保证实用性和开放性的基础上选择先进的设备

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：

• 网络实施计划
• 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：

1. 逻辑网络设计图
2. IP地址方案
3. 安全方案
4. 具体的软硬件、广域网连接设备和基本服务
5. 招聘和培训网络员工的具体说明
6. 对软硬件、服务、员工和培训的费用初步估计

物理网络设计：

物理网络设计是针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：

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

分层设计（常常自下而上设计）：

1. 接入层：向本地网段提供用户接入
2. 汇聚层：网络访问策略控制、数据包处理、过滤、寻址
3. 核心层：数据交换

第五节：IP地址与子网划分

1. IP地址发展阶段

在IP地址发展的第一阶段中，IP地址被划分为ABC三个类别：

IP地址发展的第二阶段则是将ABC类IP地址各自再划分为数个网络

IP地址发展的第三阶段则是采用了无分类编址：

如172.18.129.0/24；“/”号后面的24表示“前24个位都是网络号。可容纳主机数为2⁸-2=254台。

2. 子网划分

子网掩码：

用来区分一个网络地址哪些部分是网络好，哪些部分是主机号。

子网掩码中为“1”的部分对应网络号，为“0”的部分对应主机号。

解题技巧：

将一个网络划分成多个子网：取部分主机号当子网号

将多个网络合并成一个大的网络：取部分网络号当主机号

例题1：

解题思路：

1. 首先将IP地址转为二进制：

   

   由于题干中讲到是B类地址，故前16位位网络号，后十六位为主机号。

2. 取部分主机号当子网号

   利用公式：2^k=N；由于需要划分27个子网，2^5=32>27，故取5位主机号当子网号。

3. 网络号和子网号全取1，剩余位取0，故子网掩码为：

   

4. 转为十进制：

   

例题2：

解题思路：

由公式 2^k-2>=700 得，k=10，故主机号有10位。

子网掩码为：

转为十进制：

例题3：

两个IP地址是否属于同一子网。

解题思路：

将两个IP地址化为二进制，分析网络号和子网号分别为多少位，观察位数是否相同，如果相同，则两个IP地址处于同一子网。

3. 无分类编址（无类域间路由）

例题：

解题思路：

1. 根据地址块得出，有20位网络号，12位主机号
2. C类子网中，前24位是网络号，剩下8位是主机号
3. 可取4个主机号当作子网号
4. 2⁴=16

答案：C

4. 有特殊含义的IP地址

第六节：HTML

第七节：无线网

第八节：网络接入技术

第九节：IPv6

参考视频：https://www.bilibili.com/video/BV1yU4y1371J?p=69