2011年计算机四级考试网络工程师辅导

2011年计算机四级考试网络工程师辅导1中华IT学院【大中小】 [ 2011年10月18日 ]第一章：网络系统统结构与设计的基本原则计算机网络按地理范围划分为局域网，城域网，广域网;局域网提供高数据传输速率 10mbps-10gbps，低误码率的高质量传输环境局域网按介质访问控制方法角度分为共享介质式局域网和交换式局域网局域网按传输介质类型角度分为有线介质局域网和无线介质局域网早期的计算机网络主要是广域网，分为主计算机与终端（负责数据处理）和通信处理设备与通信电路（负责数据通信处理）计算机网络从逻辑功能上分为资源子网和通信子网资源子网（计算机系统，终端，外网设备以及软件信息资源;负责全网数据处理业务，提供网络资源与服务通信子网（通信处理控制机—即网络节点，通信线路及其他通信设备）：负责网络数据传输，转发等通信处理任务网络接入（局域网，无线局域网，无线城域网，电话交换网，有线电视网）广域网投资大管理困难，由电信运营商组建维护，广域网技术主要研究的是远距离，高服务质量的宽带核心交换技术，用户接入技术由城域网承担。

广域网典型网络类型和技术：（公共电话交换网PSTN，综合业务数字网ISDN，数字数据网DDN，x.25 分组交换网，帧中继网，异步传输网，GE千兆以太网和10GE光以太网）交换局域网的核心设备是局域网交换机城域网概念：网络运营商在城市范围内提供各种信息服务，以宽带光传输网络为开放平台，以 TCPIP 协议为基础密集波分复用技术的推广导致广域网主干线路带宽扩展城域网分为核心交换层（高速数据交换），边缘汇聚层（路由与流量汇聚），用户接入层（用户接入和本地流量控制）层次结构优点：层次定位清楚，接口开放，标准规范，便于组建管理核心层基本功能：（设计重点：可靠性，可扩展性，开放性）连接汇聚层，为其提供高速分组转发，提供高速安全 QoS 保障的传输环境; 实现主干网络互联，提供城市的宽带 IP 数据出口;提供用户访问 INTERNET 需要的路由服务;汇聚层基本功能：汇聚接入层用户流量，数据分组传输的汇聚，转发与交换;本地路由过滤流量均衡，QoS 优先管理，安全控制，IP 地址转换，流量整形; 把流量转发到核心层或本地路由处理;组建运营宽带城域网原则：可运营性，可管理性，可盈利性，可扩展性管理和运营宽带城域网关键技术：带宽管理，服务质量 QoS，网络管理，用户管理，多业务接入，统计与计费，IP 地址分配与地址转换，网络安全宽带城域网在组建方案中一定要按照电信级运营要求（考虑设备冗余，线路冗余以及系统故障的快速诊断与自我恢复）服务质量 QoS 技术：资源预留，区分服务，多协议标记转换管理带宽城域网 3 种基本方案：带内网络管理，带外网络管理，同时使用带内带外网络管理带内：利用传统电信网络进行网络管理，利用数据通信网或公共交换电话网拨号，对网络设备进行数据配置。

第二章：网络系统总体规划与设计方法网络运行环境主要包括机房和电源机房是放置核心路由器，交换机，服务器等核心设备 UPS 系统供电：稳压，备用电源，供电电压智能管理网络操作系统：NT，2000，NETWARE，UNIX，LINUX网络应用软件开发与运行环境：网络数据库管理系统与网络软件开发工具网络数据库管理系统：Oracle，Sybase，SOL，DB2网络应用系统：电子商务系统，电子政务系统，远程教育系统，企业管理系统，校园信息服务系统，部门财务管理系统网络需求调研和系统设计基本原则：共 5 点制定项目建设任务书后，确定网络信息系统建设任务后，项目承担单位首要任务是网络用户调查和网络工程需求分析需求分析是设计建设与运行网络系统的关键网络结点地理位置分布情况：（用户数量及分布的位置;建筑物内部结构情况调查;建筑物群情况调查）网络需求详细分析：（网络总体需求设计;结构化布线需求设计;网络可用性与可靠性分析;网络安全性需求分析;网络工程造价分析）结点 2-250 可不设计接入层和汇聚层结点 100-500 可不设计接入层结点 250-5000 一般需要 3 层结构设计核心层网络一般承担整个网络流量的 40%-60%标准 GE 10GE 层次之间上联带宽：下联带宽一般控制在 1：2010 个交换机，每个有 24 个接口，接口标准是 10/100mbps：那么上联带宽是24*100*10/20 大概是 2gbps高端路由器（背板大于 40gbps）高端核心路由器：支持 mpls 中端路由器（背板大于40gbps）企业级路由器支持 IPX，VINES，QoS VPN 低端路由器（背板小于 25gbps）支持 ADSL PPP第三章： IP 地址规划设计技术无类域间路由技术需要在提高 IP 地址利用率和减少主干路由器负荷两个方面取得平衡网络地址转换 NAT 最主要的应用是专用网，虚拟专用网，以及 ISP 为拨号用户提供的服务NAT 更用应用于 ISP，以节约 IP 地址A 类地址：1.0.0.0-127.255.255.255 可用地址 125 个网络号 7 位B 类地址：128.0.0.0-191.255.255.255 网络号 14 位C 类地址：192.0.0.0-223.255.255.255 网络号 21 位允许分配主机号 254 个D 类地址：224.0.0.0-239.255.255.255 组播地址E 类地址：240.0.0.0-247.255.255.255 保留直接广播地址：受限广播地址：255.255.255.255网络上特定主机地址：回送地址：专用地址全局 IP 地址是需要申请的，专用 IP 地址是不需申请的专用地址：10 ; 172.16- 172.31 ; 192.168.0-192.168.255NAT 方法的局限性（1）违反 IP 地址结构模型的设计原则（2）使得 IP 协议从面向无连接变成了面向连接（3）违反了基本的网络分层结构模型的设计原则（4）有些应用将 IP 插入正文内容（5） Nat 同时存在对高层协议和安全性的影响问题IP 地址规划基本步骤（1）判断用户对网络与主机数的需求（2）计算满足用户需求的基本网络地址结构（3）计算地址掩码（4）计算网络地址（5）计算网络广播地址（6）计算机网络的主机地址CIDR 地址的一个重要的特点：地址聚合和路由聚合能力规划内部网络地址系统的基本原则（1）简洁（2）便于系统的扩展与管理（3）有效的路由IPv6 地址分为单播地址;组播地址;多播地址;特殊地址128 位每 16 位一段;000f 可简写为 f 后面的 0 不能省;：：只能出现一次Ipv6 不支持子网掩码，它只支持前缀长度表示法第四章：网络路由设计默认路由成为第一跳路由或缺省路由发送主机的默认路由器又叫做源路由器;目的主机所连接的路由叫做目的路由路由选择算法参数跳数 ;带宽（指链路的传输速率）;延时（源结点到目的结点所花费时间）; 负载（单位时间通过线路或路由的通信量）;可靠性（传输过程的误码率）;开销（传输耗费）与链路带宽有关路由选择的核心：路由选择算法算法特点：（1）算法必须是正确，稳定和公平的（2）算法应该尽量简单（3）算法必须能够适应网络拓扑和通信量的变化（4）算法应该是最佳的路由选择算法分类：静态路由选择算法（非适应路由选择算法）特点：简单开销小，但不能及时适应网络状态的变化动态路由选择算法（自适应路由选择算法）特点：较好适应网络状态的变化，但实现复杂，开销大一个自治系统最重要的特点就是它有权决定在本系统内应采取何种路由选择协议路由选择协议：内部网关协议 IGP（包括路由信息协议 RIP，开放最短路径优先协议 OSPF）;外部网关协议 EGP（主要是 BGP）RIP 是内部网关协议使用得最广泛的一种协议;特点：协议简单，适合小的自治系统，跳数小于 15OSPF 特点：1. OSPF 使用分布式链路状态协议（RIP 使用距离向量协议）2. OSPF 要求路由发送本路由与哪些路由相邻和链路状态度量的信息（RIP 和 OSPF都采用最短路径优先的指导思想，只是算法不同）3. OSPF 要求当链路状态发生变化时用洪泛法向所有路由发送此信息（RIP 仅向相邻路由发送信息）4. OSPF 使得所有路由建立链路数据库即全网拓扑结构（RIP 不知道全网拓扑） OSPF 将一个自治系统划分若干个小的区域，为拉适用大网络，收敛更快。

每个区域路由不超过 200 个区域好处：洪泛法局限在区域，区域内部路由只知道内部全网拓扑，却不知道其他区域拓扑主干区域内部的路由器叫主干路由器（包括区域边界路由和自治系统边界路由）BGP 路由选择协议的四种分组打开分组;更新分组（是核心）;保活分组;通知分组;第五章：局域网技术交换机采用采用两种转发方式技术：快捷交换方式和存储转发交换方式虚拟局域网 VLAN 组网定义方法：（交换机端口号定义;MAC 地址定义;网络层地址定义;基于 IP 广播组）综合布线特点：（兼容性;开放性;灵活性;可靠性;先进性;经济性）综合布线系统组成：（工作区子系统;水平子系统;干线子系统;设备间子系统;管理子系统;建筑物群子系统）综合布线系统标准：（1） ANSI/TIA/EIA 568-A（2） TIA/EIA-568-B.1 TIA/EIA-568-B.2 TIA/EIA-568-B.3（3） ISO/IEC 11801（4） GB/T 50311-2000 GB/T50312-2000IEEE802.3 10-BASE-5 表示以太网 10mbps 基带传输使用粗同轴电缆，最大长度=500mIEEE802.3 10-BASE-2 200mIEEE802.3 10-BASE-T 使用双绞线快速以太网提高到 100mbpsIEEE802.3U 100-BASE-TX 最大长度=100MIEEE802.3U 100-BASE-T4 针对建筑物以及按结构化布线IEEE802.3U 100-BASE-FX 使用 2 条光纤最大长度=425M支持全双工模式的快速以太网的拓扑构型一定是星形自动协商功能是为链路两端的设备选择 10/100mbps 与半双工/全双工模式中共有的高性能工作模式，并在链路本地设备与远端设备之间激活链路;自动协商功能只能用于使用双绞线的以太网，并且规定过程需要 500ms 内完成中继器工作在物理层，不涉及帧结构，中继器不属于网络互联设备10-BASE-5 协议中，规定最多可以使用 4 个中继器，连接 3 个缆段，网络中两个结点的最大距离为 2800m集线器特点：（1）以太网是典型的总线型结构（2）工作在物理层执行 CSMA/CD 介质访问控制方法（3）多端口网桥在数据链路层完成数据帧接受，转发与地址过滤功能，实现多个局域网的数据交换透明网桥 IEEE 802.1D 特点：（1）每个网桥自己进行路由选择，局域网各结点不负责路由选择，网桥对互联局域网各结点是透明（2）一般用于两个 MAC 层协议相同的网段之间的互联透明网桥使用了生成树算法评价网桥性能参数主要是：帧过滤速率，帧转发速率按照国际标准，综合布线采用的主要连接部件分为建筑物群配线架（CD）; 大楼主配线架（BD）;楼层配线架（FD），转接点（TP）和通信引出端（TO），TO 到 FD 之间的水平线缆最大长度不应超过 90m;设备间室温应保持在 10 度到 27 度相对湿度保持在 30%-80%第六章：交换机及其配置局域网交换机基本功能：（1）建立和维护一个表示 MAC 地址与交换机端口对应关系的交换表（2）发送结点和接收结点之间建立一条虚连接（3）完成数据帧的转发或过滤显示交换机命令：大中型交换机：show cam dunamic 小型交换机：show mac-address-table 交换机的交换结构（1）软件执行交换结构（把数据帧由串行代码转换成并行代码）特点：交换速度慢，交换机堆叠困难，交换机端口较多导致性能下降（2）矩阵交换结构（完全由硬件完成，由输入，输出，交换矩阵和控制处理）特点：交换速度快，延时小，结构紧凑，矩阵交换实现相对简单，不易扩展，不利于管理（3）总线交换结构（时分多路复用技术）特点：性能好，便于堆叠扩展，易实现帧广播和监控管理，易实现多个输入对一个输出的帧传送的特点。