系统架构设计师-计算机网络

目录

一、计算机网络技术概述

        1、网络概述

        2、网络有关指标

        3、网络分类

        4、5G技术

二、组网技术

        1、交换技术

        2、基本交换原理

三、TCP/IP协议簇

        1、DHCP

        2、DNS

四、网络规划与设计

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一、计算机网络技术概述

        1、网络概述

                计算机网络的功能：

                （1）数据通信（2）资源共享（3）管理集中化（4）实现分布式处理（5）负载均衡

                计算机网络可以极大扩展计算机的功能及其应用范围，提高可靠性，在为用户提供方便的同时，减少了整体系统费用，降低了系统性价比。

        2、网络有关指标

                计算机网络性能指标可以从速率、带宽、吞吐量和时延等不同方面来度量计算机网络的性能。

                【时延】

                时延是指数据（一个报文、分组甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。时延是个很重要的性能指标，它有时也称为延迟或迟延。网络中的时延有以下几个不同部分组成：发送时延、传播时延、处理时延、排队时延等。

                网络时延=发送时延+传播时延+处理时延+排队时延。如果不考虑网络环境，服务器延迟的主要因素时队列延迟和磁盘I/O延迟。

        3、网络分类

        4、5G技术

                5G网络的主要特征：

                （1）服务化架构：5G核心网中隐去了SBA服务化架构，实现网络功能的灵活定制和按需组合。

                （2）网络切片：通过网络切片技术在单个独立的物理网络上切分出多个逻辑网络，从而避免了为每一个服务建设一个专用的物理网络，极大地降低了建网和运维的成本。

                【特点】

                （1）高带宽（2）可靠性高（3）支持高并发

二、组网技术

        

        1、交换技术

                数据在网络中转发通常离不开交换机。交换机的功能包括：集线功能、中继功能、桥接功能、隔离冲突与功能等。

        2、基本交换原理

                交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以 “学习” MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据直接由源地址到达目的地址。

                交换机需要实现的功能如下所述：

                （1）转发路径学习：根据收到数据中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射写入MAC地址表中。

                （2）数据转发：如果交换机根据数据中的目的MAC地址在建立好的MAC地址表中查询到了，就向对应端口进行转发。

                （3）数据泛洪：如果数据中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发，也就是泛洪。广播帧和组播帧向所有端口（不包括源端口）进行转发。

                （4）链路地址更新：MAC地址表会每隔一定时间（如300s）更新一次。

三、TCP/IP协议簇

        网际层：        

        ICMP协议：Ping命令数据包，点对点故障排查。

        IGMP协议：组播通信协议。

        ARP协议：通过ARP协议将IP地址转换成MAC地址。

        RARP协议：通过RARP协议将MAC地址转换成IP地址。

        传输层：

        TCP协议：可靠的传输层协议。可靠性高，差错重传、校验。三次握手四次挥手，效率低。

        UDP协议：不可靠的传输层协议。实时通信。直播、视频通信。

        应用层：

        NFC协议：文件共享协议，数据会话层。

        HTTP协议：超文本传输协议。搭建WEB应用，安全性不好。默认端口是80。

        HTTPS协议：安全的超文本传输协议，基于SSL协议。默认端口443。

        SMTP协议：邮件传输发送协议，默认端口25。

        POP3协议：邮件收取协议，默认端口110。

        Telnet协议：加上IP地址可做远程，通过命令行远程，密码是明文的，不安全的远程协议。默认端口23。

        SSH协议：安全的远程协议。

        RDP协议：安全的远程协议。远程桌面就是基于RDP。

        FTP协议：文件传输协议，默认端口20/21，一个传数据，一个传控制。

        TFTP协议：简单的文件传输协议。默认端口69。

        DNS协议：域名解析协议。将URL进行域名解析转换成IP地址。理论上属于UDP，通信时基于TCP进行传输。默认端口53。

        DHCP协议：动态地址分配协议。默认端口67。

        SNMP协议：简单网络管理协议。默认端口161。

        扩展：

        PGP协议：邮件安全协议。

        MIME协议：多媒体邮件协议。

        MIME-S协议：安全的多媒体邮件协议

        1、DHCP

                IP地址自动获取、IP地址规划。

                例题：

                答难：C

        2、DNS

                例题：

                答难：A

                解析：收到请求直接翻蝴蝶是迭代，继续进入下一轮查询的是递归。                

四、网络规划与设计

        在网络冗余设计中，对于通信线路常见的设计目标主要有两个：一个是备用路径，另一个是负载分担。