计算机四级网络工程师培训教程
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第一单元 网络规划和设计
第一章 网络系统结构与设计的基本原则 主讲： 主讲：叶宇光
学习交流QQ群号：119305741
四级网络工程师考试题型
• 1、选择题（每小题1分，共40分） • 2、综合题（每空2分，共40分） • 3、应用题（共20分）
各章节分值分布提示
章节 分值分布提示 第1章 网络系统结构与设计的 4道选择题，占试卷比例4% 基本原则 第2章 中小型网络系统总体规 3道选择题，占试卷比例3% 划与设计方法 第3章 IP地址规划和设计方法 4道选择题（4分），1道综合 题（10分），在应用题还有1 小题（6~10分），占试卷比 例20~24% 第4章 路由设计基础 3道选择题（3分），3% 第5章 局域网技术 2道选择题，2%
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2
应用层 PDU 再传送到运输层 加上运输层首部，成为运输层报文
5 4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5
运输层报文再传送到网络层 加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）
• 按网络的拓扑结构分类: 星形、总线型、环形、树形、网形、混合型 • 按网络的传输媒体分类: 双绞线、同轴电缆、光纤、无线、卫星 • 按照网络交换功能分类： 电路交换网、报文交换网、分组交换网、帧中继网、 ATM网
考点二：局域网、城域网和广域网
• LAN特点 – 覆盖的物理范围：小于 覆盖的物理范围：小于1km – 拓扑结构：共享信道 拓扑结构： – 所使用的传输技术：新 所使用的传输技术： – 数据传输率：高— 数据传输率： （10mbps/100mbps/1Gbps/10Gbps) – 延迟： 低，0.5 ns 延迟： – 误码率：低，10-8 bit/每秒 误码率： 每秒 • 两种典型的LAN – Ethernet：以太网（10M/100M/1000M…） ：以太网（ … – Token-Ring：令牌环网 ：
– TCP/IP 常被称为事实上的国际标准。 常被称为事实上的国际标准 事实上的国际标准。
分层次的网络体系结构
• OSI 的七层网络体系结构已经过时 • TCP/IP 的四层网络体系结构已成主流 • 使用五层原理体系结构来阐明网络的工 作原理较为合适
具有五层协议的体系结构
• TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、 运输层、网际层和网络接口层。 • 但最下面的网络接口层并没有具体内 容。 • 因此往往采取折中的办法，即综合 OSI 和 TCP/IP 的优点，采用一种只有 五层协议的体系结构 。
2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4 3
电信号（或光信号）在物理媒体中传播 从发送端物理层传送到接收端物理层
2 1
• 应用层(application layer) 物理传输媒体
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4 3 2
主机 2 AP2 5
应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 链路层 尾部
T2
4 3 2 1
10100110100101 比 特 流 110101110101
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
H2
主机 2 AP2 5 4
计算机 2 的物理层收到比特流后 交给数据链路层
– 简化网络系统设计的复杂性； 简化网络系统设计的复杂性； – 可以更加方便地适应网络技术和应用需求变化； 可以更加方便地适应网络技术和应用需求变化； – 提供一种更为模块化的设计。 提供一种更为模块化的设计。
两种国际标准
• ISO制定的国际标准 OSI 并没有得到 市场的认可。 • 非国际标准 TCP/IP 现在获得了最广泛 的应用。
资源子网与通信子网的二级子网结构
计算机网络的功能
F1、数据通讯/传输 、数据通讯 传输
泉州用户
mobile
北京用户
Hub/SW
网络接入设备
通信网络
用户
Hub/SW Hub/SW
local Area router Network server1
router
server2 F3、提高数据可靠性 、 F4、分布计算 、 local ISP
H3 H4 H5
3
T2
应用程序数据
2 1
10100110100101 比 特 流 110101110101
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
H2
主机 2 AP2
数据链路层剥去帧首部和帧尾部后 把帧的数据部分交给网络层
H3 H3 H4 H4 H5 H5
5 4 3
应用程序数据 应用程序数据
T2
2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
TCP/IP 与 OSI 参考模型
TCP/IP参考模型 参考模型 OSI 参考模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 第七层 第六层 第五层 第四层 第三层 第二层 第一层
应用层 （Telnet/ftp/ smtp/www smtp/www…） 传输层（TCP层） 互联网层（IP层） 网络接口层
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！
主机 2 AP2 5 4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次
应用层首部 运输层首部 网络层首部 链路层 首部
H2 H3 H3 H4 H4 H4 H5 H5 H5 H5
第11章 网络管理技术
第1章 网络系统结构与设计的基本原则 章
年份 试题 分布 题型 分值 考核要点 2010.3 1~4 选择题 4 OC-3的传输、无线接入技术802.11a、宽带城域 网QoS、宽带城域网技术 宽带城域网技术、接入技术、RPR技术、OC-12 的传输 HFC接入技术、无线接入技术、网络服务质量、 RPR技术 汇聚层基本功能、光以太网技术、RPR技术、 HFC接入技术 宽带城域网的逻辑结构、核心交换层的特点、 ADSL接入技术、无线网络接入技术
计算机网络的功能
1. 数据通信 (data communication)
– 文件传输、IP电话、email、视频会议、信息发布、交互式 娱乐…
2. 资源共享(resource sharing)
– 试图解除“地理上的束缚“,共享软件、硬件、数据/信息
3. 提高可靠性 (high reliability )
各章节分值分布提示
章节 第6章 交换机及其配置 分值分布提示 4道选择题，4%，在综合部 分，交换机和路由器考查其 一，分值10分，10% 4道选择题，4%，在综合部 分，交换机和路由器考查其 一，分值10分，10%，同时 在应用题部分也可能涉及到 路由器的配置问题。 3道选择题，3%
第7章 路由器及其配置
常见的局域网的拓扑结构
总线型 环型： 环型：令牌环网
星型
树型
来自百度文库
WAN
• WAN组成
– 主机 主机(hosts)：具有独立处理能力的计算机； ：具有独立处理能力的计算机； • 单独的主机； 单独的主机； • 从属某一个 从属某一个LAN中的主机。 中的主机。 中的主机 – 通信子网 通信子网(communication subnet)：在主机之间 ： 进行数据传递。 数据传递 进行数据传递。 • 传输系统 (通信介质、传输设备 通信介质、 通信介质 传输设备) 交换机、路由器 • 交换系统 (交换机、路由器) 交换机
物理层接收到比特流，上交给数据链路层 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4 3
数据链路层剥去帧首部和帧尾部 2 取出数据部分，上交给网络层
1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4
网络层剥去首部，取出数据部分 3 上交给运输层
广域网的物理结构
考点三：计算机网络结构
由于计算机网络功能越来越强，结构越来越复杂， 给设计者带来很大的难度，必须规范之。
• 网络体系结构 (network architecture) 计算机网络的体系结构 体系结构(architecture)是计算机 体系结构 网络的各层及其协议的集合。是用于指导网络 的设计与实现；关键是分层模型和协议。 • 分层模型 (layering model)
第8章 无线局域网技术
各章节分值分布提示
章节 分值分布提示 第9章 计算机网络信息服务系 5道选择题，5%，1道综合题 统的安装与配置 （10分），共15% 第10章 网络安全技术 4道选择题，4%，在应用题 中一般会考查到防火墙和入 侵检测技术（5~6分左右）， 这样共约6~10% 4道选择题，4%，1道综合题 （10分），共约14%
物理层
5 4 3
应用层 运输层 网际层
Application layer Transport layer Internet layer Data link layer Physical layer
2 数据链路层 1 物理层
计算机 1
AP1 5
计算机 2 首部 TCP报文段 UDP报文段
H5 H4 数 数 据 比 应用程序数据 数 据 部 分 数 据 部 分 据 部 特 部 分 分 流 5 4 3 2 1 AP2
4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4
IP 数据报再传送到数据链路层 加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧
3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4 3
数据链路层帧再传送到物理层 最下面的物理层把比特流传送到物理媒体
– 依靠可替代的资源，提供连续的高可靠服务： • • 硬件双机备份 软件和数据库备份
4. 提高系统处理能力 ( Distribute compute)
– 多计算机并行处理； ；
计算机网络的分类
• 分类：按其覆盖的地理范围分：
– 局域网 LAN (Local Area Network) – 城域网 MAN (Metropolitan Area Network) – 广域网 WAN (Wide Area Network)
4 3 2
IP数据报 IP分组 帧 比特
H3
尾部
T2 … 11 010111010
H2
1
10100110100101 …
物 理 传 输 媒 体
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2
应用进程数据先传送到应用层 加上应用层首部，成为应用层 PDU
AP2 5 4 3 2 1
• 考点一：计算机网络的概念及分类 • 考点二：局域网、城域网和广域网
考点一：计算机网络的概念及分类
• 概念：计算机网络是是利用通信设备和线路将地理 位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来， 通过功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息 交换方式、网络操作系统等）实现网络中资源共享 和信息传递的计算机应用系统。 • 计算机网络首先是一个通信网络，早期的计算机网络 主要是广域网，它的结构是由负责数据处理的主计算 机与终端以及负责数据通信处理的通信控制处理设备 与通信线路所这两部分所组成。从资源构成的角度讲， 计算机网络是由硬件和软件组成的。并从功能上将计 算机网络逻辑划分为资源子网和通信子网。
2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5
运输层剥去首部，取出数据部分 4 上交给应用层
3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2
应用层剥去首部，取出应用程序数据 5 上交给应用进程
4 3 2 1
2009.9 1~4
选择题 4
2009.3 1~4
选择题 4
2008.9 1~4
选择题 4
2008.4 1~4
选择题 4
1.1 基础知识
1.1.1 计算机网络的分类 1.1.2 计算机网络结构的特点 1.1.3 广域网技术的发展 1.1.4 局域网技术的发展 1.1.5 城域网技术的发展
1.1.1 计算机网络的分类
第一章 网络系统结构与设计的基本原则 主讲： 主讲：叶宇光
学习交流QQ群号：119305741
四级网络工程师考试题型
• 1、选择题（每小题1分，共40分） • 2、综合题（每空2分，共40分） • 3、应用题（共20分）
各章节分值分布提示
章节 分值分布提示 第1章 网络系统结构与设计的 4道选择题，占试卷比例4% 基本原则 第2章 中小型网络系统总体规 3道选择题，占试卷比例3% 划与设计方法 第3章 IP地址规划和设计方法 4道选择题（4分），1道综合 题（10分），在应用题还有1 小题（6~10分），占试卷比 例20~24% 第4章 路由设计基础 3道选择题（3分），3% 第5章 局域网技术 2道选择题，2%
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2
应用层 PDU 再传送到运输层 加上运输层首部，成为运输层报文
5 4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5
运输层报文再传送到网络层 加上网络层首部，成为 IP 数据报（或分组）
• 按网络的拓扑结构分类: 星形、总线型、环形、树形、网形、混合型 • 按网络的传输媒体分类: 双绞线、同轴电缆、光纤、无线、卫星 • 按照网络交换功能分类： 电路交换网、报文交换网、分组交换网、帧中继网、 ATM网
考点二：局域网、城域网和广域网
• LAN特点 – 覆盖的物理范围：小于 覆盖的物理范围：小于1km – 拓扑结构：共享信道 拓扑结构： – 所使用的传输技术：新 所使用的传输技术： – 数据传输率：高— 数据传输率： （10mbps/100mbps/1Gbps/10Gbps) – 延迟： 低，0.5 ns 延迟： – 误码率：低，10-8 bit/每秒 误码率： 每秒 • 两种典型的LAN – Ethernet：以太网（10M/100M/1000M…） ：以太网（ … – Token-Ring：令牌环网 ：
– TCP/IP 常被称为事实上的国际标准。 常被称为事实上的国际标准 事实上的国际标准。
分层次的网络体系结构
• OSI 的七层网络体系结构已经过时 • TCP/IP 的四层网络体系结构已成主流 • 使用五层原理体系结构来阐明网络的工 作原理较为合适
具有五层协议的体系结构
• TCP/IP 是四层的体系结构：应用层、 运输层、网际层和网络接口层。 • 但最下面的网络接口层并没有具体内 容。 • 因此往往采取折中的办法，即综合 OSI 和 TCP/IP 的优点，采用一种只有 五层协议的体系结构 。
2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4 3
电信号（或光信号）在物理媒体中传播 从发送端物理层传送到接收端物理层
2 1
• 应用层(application layer) 物理传输媒体
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4 3 2
主机 2 AP2 5
应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 应用程序数据 链路层 尾部
T2
4 3 2 1
10100110100101 比 特 流 110101110101
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
H2
主机 2 AP2 5 4
计算机 2 的物理层收到比特流后 交给数据链路层
– 简化网络系统设计的复杂性； 简化网络系统设计的复杂性； – 可以更加方便地适应网络技术和应用需求变化； 可以更加方便地适应网络技术和应用需求变化； – 提供一种更为模块化的设计。 提供一种更为模块化的设计。
两种国际标准
• ISO制定的国际标准 OSI 并没有得到 市场的认可。 • 非国际标准 TCP/IP 现在获得了最广泛 的应用。
资源子网与通信子网的二级子网结构
计算机网络的功能
F1、数据通讯/传输 、数据通讯 传输
泉州用户
mobile
北京用户
Hub/SW
网络接入设备
通信网络
用户
Hub/SW Hub/SW
local Area router Network server1
router
server2 F3、提高数据可靠性 、 F4、分布计算 、 local ISP
H3 H4 H5
3
T2
应用程序数据
2 1
10100110100101 比 特 流 110101110101
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
H2
主机 2 AP2
数据链路层剥去帧首部和帧尾部后 把帧的数据部分交给网络层
H3 H3 H4 H4 H5 H5
5 4 3
应用程序数据 应用程序数据
T2
2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
TCP/IP 与 OSI 参考模型
TCP/IP参考模型 参考模型 OSI 参考模型
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 第七层 第六层 第五层 第四层 第三层 第二层 第一层
应用层 （Telnet/ftp/ smtp/www smtp/www…） 传输层（TCP层） 互联网层（IP层） 网络接口层
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
我收到了 AP1 发来的 应用程序数据！
主机 2 AP2 5 4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1
注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次
应用层首部 运输层首部 网络层首部 链路层 首部
H2 H3 H3 H4 H4 H4 H5 H5 H5 H5
第11章 网络管理技术
第1章 网络系统结构与设计的基本原则 章
年份 试题 分布 题型 分值 考核要点 2010.3 1~4 选择题 4 OC-3的传输、无线接入技术802.11a、宽带城域 网QoS、宽带城域网技术 宽带城域网技术、接入技术、RPR技术、OC-12 的传输 HFC接入技术、无线接入技术、网络服务质量、 RPR技术 汇聚层基本功能、光以太网技术、RPR技术、 HFC接入技术 宽带城域网的逻辑结构、核心交换层的特点、 ADSL接入技术、无线网络接入技术
计算机网络的功能
1. 数据通信 (data communication)
– 文件传输、IP电话、email、视频会议、信息发布、交互式 娱乐…
2. 资源共享(resource sharing)
– 试图解除“地理上的束缚“,共享软件、硬件、数据/信息
3. 提高可靠性 (high reliability )
各章节分值分布提示
章节 第6章 交换机及其配置 分值分布提示 4道选择题，4%，在综合部 分，交换机和路由器考查其 一，分值10分，10% 4道选择题，4%，在综合部 分，交换机和路由器考查其 一，分值10分，10%，同时 在应用题部分也可能涉及到 路由器的配置问题。 3道选择题，3%
第7章 路由器及其配置
常见的局域网的拓扑结构
总线型 环型： 环型：令牌环网
星型
树型
来自百度文库
WAN
• WAN组成
– 主机 主机(hosts)：具有独立处理能力的计算机； ：具有独立处理能力的计算机； • 单独的主机； 单独的主机； • 从属某一个 从属某一个LAN中的主机。 中的主机。 中的主机 – 通信子网 通信子网(communication subnet)：在主机之间 ： 进行数据传递。 数据传递 进行数据传递。 • 传输系统 (通信介质、传输设备 通信介质、 通信介质 传输设备) 交换机、路由器 • 交换系统 (交换机、路由器) 交换机
物理层接收到比特流，上交给数据链路层 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4 3
数据链路层剥去帧首部和帧尾部 2 取出数据部分，上交给网络层
1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4
网络层剥去首部，取出数据部分 3 上交给运输层
广域网的物理结构
考点三：计算机网络结构
由于计算机网络功能越来越强，结构越来越复杂， 给设计者带来很大的难度，必须规范之。
• 网络体系结构 (network architecture) 计算机网络的体系结构 体系结构(architecture)是计算机 体系结构 网络的各层及其协议的集合。是用于指导网络 的设计与实现；关键是分层模型和协议。 • 分层模型 (layering model)
第8章 无线局域网技术
各章节分值分布提示
章节 分值分布提示 第9章 计算机网络信息服务系 5道选择题，5%，1道综合题 统的安装与配置 （10分），共15% 第10章 网络安全技术 4道选择题，4%，在应用题 中一般会考查到防火墙和入 侵检测技术（5~6分左右）， 这样共约6~10% 4道选择题，4%，1道综合题 （10分），共约14%
物理层
5 4 3
应用层 运输层 网际层
Application layer Transport layer Internet layer Data link layer Physical layer
2 数据链路层 1 物理层
计算机 1
AP1 5
计算机 2 首部 TCP报文段 UDP报文段
H5 H4 数 数 据 比 应用程序数据 数 据 部 分 数 据 部 分 据 部 特 部 分 分 流 5 4 3 2 1 AP2
4 3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4
IP 数据报再传送到数据链路层 加上链路层首部和尾部，成为数据链路层帧
3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5 4 3
数据链路层帧再传送到物理层 最下面的物理层把比特流传送到物理媒体
– 依靠可替代的资源，提供连续的高可靠服务： • • 硬件双机备份 软件和数据库备份
4. 提高系统处理能力 ( Distribute compute)
– 多计算机并行处理； ；
计算机网络的分类
• 分类：按其覆盖的地理范围分：
– 局域网 LAN (Local Area Network) – 城域网 MAN (Metropolitan Area Network) – 广域网 WAN (Wide Area Network)
4 3 2
IP数据报 IP分组 帧 比特
H3
尾部
T2 … 11 010111010
H2
1
10100110100101 …
物 理 传 输 媒 体
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2
应用进程数据先传送到应用层 加上应用层首部，成为应用层 PDU
AP2 5 4 3 2 1
• 考点一：计算机网络的概念及分类 • 考点二：局域网、城域网和广域网
考点一：计算机网络的概念及分类
• 概念：计算机网络是是利用通信设备和线路将地理 位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来， 通过功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息 交换方式、网络操作系统等）实现网络中资源共享 和信息传递的计算机应用系统。 • 计算机网络首先是一个通信网络，早期的计算机网络 主要是广域网，它的结构是由负责数据处理的主计算 机与终端以及负责数据通信处理的通信控制处理设备 与通信线路所这两部分所组成。从资源构成的角度讲， 计算机网络是由硬件和软件组成的。并从功能上将计 算机网络逻辑划分为资源子网和通信子网。
2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2 5
运输层剥去首部，取出数据部分 4 上交给应用层
3 2 1
主机 1 向主机 2 发送数据
主机 1 AP1 5 4 3 2 1 主机 2 AP2
应用层剥去首部，取出应用程序数据 5 上交给应用进程
4 3 2 1
2009.9 1~4
选择题 4
2009.3 1~4
选择题 4
2008.9 1~4
选择题 4
2008.4 1~4
选择题 4
1.1 基础知识
1.1.1 计算机网络的分类 1.1.2 计算机网络结构的特点 1.1.3 广域网技术的发展 1.1.4 局域网技术的发展 1.1.5 城域网技术的发展
1.1.1 计算机网络的分类