软考网络工程师历年知识点总结结合历年来真题内容总结Word格式.docx
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当其他14位全为1时网络ID最大，第一个字节数最大，即为191。
B类IP地址第一个字节的有效范围为128－191，共16384个B类网络；
每个B类网络可以包含216-2台主机（即65534台主机）。
C类C类地址用IP地址前24位表示网络ID，用IP地址后8位表示主机ID。
C类地址用来表示网络ID的前三位必须以110开始，其他22位可以是任意值，当其他22位全为0是网络ID最小，IP地址的第一个字节为192；
当其他22位全为1时网络ID最大，第一个字节数最大，即为223。
C类IP地址第一个字节的有效范围为192－223，共2097152个C类网络；
每个C类网络可以包含28-2台主机（即254台主机）。
D类D类地址用来多播使用，没有网络ID和主机ID之分，D类IP地址的第一个字节前四位必须以1110开始，其他28位可以是任何值，则D类IP地址的有效范围为224.0.0.0到239.255.255.255。
E类E类地址保留实验用，没有网络ID和主机ID之分，E类IP地址的第一字节前四位必须以1111开始，其它28位可以是任何值，则E类IP地址的有效范围为240.0.0.0至255.255.255.254。
其中255.255.255.2555表示广播地址。
在实际应用中，只有A、B和C三类IP地址能够直接分配给主机，D类和E类不能直接分配给计算机。
三、网络ID、主机ID和子网掩码
网络ID用来表示计算机属于哪一个网络，网络ID相同的计算机不需要通过路由器连接就能够直接通信，我们把网络ID相同的计算机组成一个网络称之为本地网络（网段）；
网络ID不相同的计算机之间通信必须通过路由器连接，我们把网络ID不相同的计算机称之为远程计算机。
当为一台计算机分配IP地址后，该计算机的IP地址哪部份表示网络ID，哪部份表示主机ID，并不由IP地址所属的类来确定，而是由子网掩码确定。
子网确定一个IP地址属于哪一个子网。
子网掩码的格式是以连续的255后面跟连续的0表示，其中连续的255这部份表示网络ID；
连续0部份表示主机ID。
比如，子网掩码255.255.0.0和255.255.255.0。
根据子网掩码的格式可以发现，子网掩码有0.0.0.0、255.0.0.0、255.255.0.0、255.255.255.0和255.255.255.255共五种。
采用这种格式的子网掩码每个网络中主机的数目相差至少为256倍，不利于灵活根据企业需要分配IP地址。
比如，一个企业有2000台计算机，用户要么为其分配子网掩为255.255.0.0，那么该网络可包含65534台计算机，将造成63534个IP地址的浪费；
要么用户为其分配8个255.255.255.0网络，那么必须用路由器连接这个8个网络，造成网络管理和维护的负担。
网络ID是IP地址与子网掩码进行与运算获得，即将IP地址中表示主机ID的部份全部变为0，表示网络ID的部份保持不变，则网络ID的格式与IP地址相同都是32位的二进制数；
主机ID就是表示主机ID的部份。
例题1：
IP地址：
192.168.23.35 子网掩码：
255.255.0.0
网络ID:
192.168.0.0主机ID:
23.35
例题2：
IP地址:
192.168.23.35子网掩码：
255.255.255.0
网络ID:
192.168.23.0主机ID:
35
四、子网和CIDR
将常规的子网掩码转换为二进制，将发现子网掩格式为连续的二进制1跟连续0，其中子网掩码中为1的部份表示网络ID，子网掩中为0的表示主机ID。
比如255.255.0.0转换为二进制为11111111111111110000000000000000。
在前面所举的例子中为什么不用连续的1部份表示网络ID，连续的0部份表示主机ID呢？
答案是肯定的，采用这种方案的IP寻址技术称之为无类域间路由（CIDR）。
CIDR技术用子网掩码中连续的1部份表示网络ID，连续的0部份表示主机ID。
比如，网络中包含2000台计算机，只需要用11位表示主机ID，用21位表网络ID，则子网掩码表示为11111111.11111111.11100000.00000000，转换为十进制则为255.255.224.0。
此时，该网络将包含2046台计算机，既不会造成IP地址的浪费，也不会利用路由器连接网络，增加额外的管理维护量。
CIDR表示方法：
IP地址/网络ID的位数，比如192.168.23.35/21，其中用21位表示网络ID。
192.168.23.35/21
子网掩码：
11111111111111111111100000000000则为255.255.248.0
网络ID：
192.168.00010111.0（其中第三个字节红色部分表示网络ID，其他表示主机ID，网络ID是表示网络ID部份保持不变主机ID全部变为0）则网络ID为192.168.16.0
起始IP地址：
192.168.16.1（主机ID不能全为0，全为0表示网络ID最后一位为1）
结束IP地址：
192.168.00010111.11111110（主机ID不能全为1，全为1表示本地广播）则结束IP地址为：
192.168.23.254。
将163.135.0.0划分为16个子网，计算前两个子网的网络ID、子网掩码、起止IP地址。
第1步：
用CIDR表示163.135.0.0/20，则子网掩码为255.255.240（11110000）.0。
第2步：
第一网络ID（子网掩码与IP地址与运算）：
163.135.0.0
第一个IP地址：
163.135.0.1 结束IP地址：
163.135.15.254；
第3步：
第二网络ID：
163.135.16.0
第一个IP地址：
163.135.16.1 结束IP地址：
163.135.31.254。
五、子网掩码和网络ID的快速计算方法
CIDR的子网掩码都是连续的1跟连接的0表示，则子网掩码有以下几种表示方法：
00000000 0
10000000 128
11000000 128＋64＝192
11100000 128＋64＋32＝224
11110000 255－15＝240
11111000 255－7＝248
11111100 255－3＝252
11111110 255－1＝254
11111111 255
大家都知道11111111的十进制数为255，那么我们怎么来快速计算子网掩码呢？
二进制的1=1，11=3，111＝7，1111=15；
那么11111110=255-1，11111100=255-3，11111000=255-8，11110000=255-15这样是不是就很快呢？
只要我们一旦确定子网掩码中有多少位表示网络ID，那么我们马上就可以写出子网掩码了。
那么，对于10000000，11000000和11100000我们又该怎么计算呢？
27=8则10000000=128，11000000=128+64，11100000=128+64+32，所以我们不需要去记住每一个为多少，只需要做做简单的加减法就搞定子网掩码的计算。
网络ID的结果大家都知道网络ID部份不变，主机ID部分全部变为0，那么在计算网络ID时，首先看子网掩码中有多少位用来表示网络，相应在将IP地址转换为二进制时就只转换前面几位，比如192.168.176.15/19，网络ID一共19位，则网络ID前两个字节为192.168.X.0发生变化的为第三个字节。
那么怎样快速计算出这个变化的X的值呢？
我们知道第三字节只有三位表示网络ID，转换时176>
128，第1位为1,176－128＝48＜64，第2位为0,48＞32第3位为1，剩下的计算就没有意义了，全都要转换为0，则网络ID为10100000，则网络ID为192.168.160.0，这样计算反而出错的可能性很小。
六、本地和远程网络概念
网络ID相同的计算机称之为本地网络，本地网络中的计算机相互通信不需要路由器连接；
网络ID不相同的计算机称之为远程网络，远程网络中的计算机要相互通信必须通过路由器连接。
例题：
192.168.10.14/28，192.168.10.15/28，192.168.10.16/28，192.168.10.31/28哪些是合法IP，哪些是非法IP地址？
主机ID全为0和主机ID全为1的为非法IP地址：
192.168.10.15/28、192.158.10.16/28、192.168.10.31/28都是非法IP地址。
192.168.10.14/28，192.168.10.15/28，192.168.10.16/28哪个不是同一网段？
网络ID相同的就属于同一网段，则192.168.10.16/28不属于同一网段。
七、子网数和主机数的计算方法
172.168.34.56/20，一共划分为了多少个子网，各子网可以包含多少台主机。
172.168.34.56是一个B类地址，B类地址用16位表示网络ID，题目中20位表示网络ID，则子网位数为4位，那么子网就有24次个（即从0000、0001到1111的16种变化）。
由于IP地址是32位，用20位表示网络ID，则主机ID的位数为12位，则每个子网可以包含212－2个IP地址，即可以包含4096个IP地址。
注意：
为什么计算IP地址时要减2，而计算子网数目时不减2呢？
IP地址减2的原因是主机ID不能全为0也不能全为1；
子网就不存在这个问题。
八、公共IP和私有IP地址
IP地址由IANA（Internet地址分配机构）管理和分配，任何一个IP地址要能够在Internet上使用就必须由IANA分配，IANA分配的能够在Internet上正常使用的IP地址称之为公共IP地址；
IANA保留了一部份IP地址没有分配给任何机构和个人，这部份IP地址不能在Internet上使用，此类IP地址就称之为私有IP地址。
为什么私有IP地址不能在Internet上使用呢？
因为Internet上没有私有IP地址的路由。
私有IP地址范围包括：
A类：
10.0.0.0/8
B类：
172.16.0.0/12即172.16.0.1-172.31.255.254共16个B类网络
C类：
192.168.0.0/16即192.168.0.1-192.168.255.254共256个C类网络
九、路由概念、Ping、Ipconfig、Route和Tracert命令
通过路由器将数据从一个网络传输到另一个网络称之为路由。
路由选择负责在网络中选择一段最优先的路径将数据传输到目的网络，路由选择的基础和依据是路由表，路由表由目的网络ID、子网掩码、网关、接口和计费组成，通过routeprint可查看计算机的路由表。
Ping命令三种结果Ipconfig命令Tracert命令
目的地不可到达：
路由表无目的地记录
超时：
网关设置错有路由表记录
Ping通过：
正常
网络工程师专题讲义
专题一：
计算机系统基础知识
本章主要内容
计算机系统结构基础
计算机操作系统基础
计算机系统结构的基础
计算机系统结构的基础概念
主要研究软件、硬件功能分配，确定软件、硬件界面，即从机器语言程序员或编译程序设计者的角度所看到的物理系统的抽象。
计算机系统的分类
Flynn分类
SISD
SIMD
MISD
MIMD
CPU结构及分类
CPU的结构
运算器
控制器
寄存器
输入输出总线
分类
16位
32位
64位
指令系统及其分类
指令系统的基础概念
指令系统是计算机所有指令的集合。
程序员用各种语言编写的程序都有翻译成以指令形式表示的机器语言后才能运行，所以指令系统反映了计算机的基本功能，是硬件设计人员和程序员都能看到的机器的主要属性。
分类
复杂指令系统（CISC）：
随着硬件成本的不断下降，软件成本的不断提高，使得人们热衷于在指令系统中增加更多的指令和复杂的指令，来提高操作系统的效率，并尽量缩短指令系统与高级语言的语义差别，以便高级语言的编译和降低软件成本，同时为了保证程序兼容，新的计算机的指令系统只能增加而不能减少，所以就使得指令系统越来越来复杂
精简指令系统（RISC）：
通过简化指令使计算机的结构更加简单合理，从而提高运算速度！
RISC的特点及其优缺点
存储系统的基础知识
基本概念
存储器主要用于存放计算机的程序和数据，存储器系统指的是存储器硬件设备以及管理该存储器的软、硬件设备。
对存储器的基本要求是增大容量、提高速度、降低价格。
单一的存储器硬件（主存储器）难以满足要求。
所以就提出了多层次的存储体系结构（即：
寄存器---Cache--主存—外存）
在计算机中存放当前正在执行的程序以及被程序所使用的数据（包括运算结果）原存储器称为主存储器。
也就是我们所说的内存
主存储器的种类
按读写功能来分：
是否需要定期刷新：
静态：
不停电情况下能长时间保留不变，速度快，但容量小，成本高
动态：
不停电的情况下也要定期刷新，容量大，成本低，常用在计算机系统中，常见的有：
SDRAM、DDR等
可读写（RAM）
可擦写只读：
EPROM（可擦写，用紫外线擦写）
EEROM（可用电擦写）
FLASH（电读写，但只能以块为单位，速度快，成本低，现在最常用）
可编程：
EROM（通过编程一次性写入）
只读：
ROM（制造时一次性写入）
存储器容量的扩展
位扩展：
位扩展是对存储器的位数进行扩充
字扩展：
是对存储器的容量进行扩展
位、字扩展：
对位数和容量都进行扩展
多体交叉存储
为了协调存储器与CPU速度的，其工作原理是：
将存储器分成几个独立的个体，这样第一次就能进行多个字的数据读写！
影响多体交叉效率的因素：
多体存储的模值M
数据的分布情况
较移指令
Cache的基础知识
基本概念
在多级存储体系中，Cache处于CPU与存储器之间，其目的是使程序员能使作一个速度与CACHE相当而容量与主存相当的存储器。
工作原理为：
计算机执行作业时，访问存储器的时间和空间的局部性原理
工作方式：
当存储器接收到读命令后，先在CACHE中查找此信息，若在（又叫命中），则从CACHE中取出，不中才从主存中取出
CACHE速度的计算
实际速度=cache的速度*命中率+（1-命中率）*主存的速度
虚拟存储器
基本概念
虚拟存储器通过增设地址映象表机构来实现程序在主存中的定位，将程序分割成若干段或页，用相应的映象表指明该程序的某段或某页是否已装入主存。
若已装入，同时指明其要主存中的起始地址；
若未装入，就去辅存中调段或调页，装入主存后在映象表中建立好程序空间和实存空间的地址映象关系。
页面失效替换算法
近期最少使用算法
随机算法
先进先出
总线、接口及输入输出系统
定义
总线：
是从两个或两个以上源部件传送信息到一个或多个部件的一组传输线,如果一根传输线仅用于连接一个源部件（输出）和一个或多个目的部件（输入）则不称为总线；
接口：
计算机的外部设备,如磁盘驱动器,键盘和显示器等,都是独立的设备,这些独立设备与主机相连时,必须按照规定的物理互连特性,电气特性等进行连接,这些特性的技术规范称为外设接口；
输入输出系统：
输入输出系统包括输入输出没备、设备控制器及输入输出操作有关的软硬件，输入输出系统的发展经历了3个阶段：
程序控制I/O
直接存储器访问
I/O处理机
通道的分类及计算
通道处理机是IBM公司首先提出来的一种I/O处理机方式。
根据通道数据传送方式的不同，可分为字节多路、选择和数组多路三类通道。
字节多路通道：
适用于连接大量低速设备，传送一个字的时间短，但等待的时间长，可以多台设备同时进行工作
数组通道：
连接多台高速设备，开始寻址辅助时间长，但传送速成率高，采用成组交叉方式工作，传送定长块，可以多台设备进行工作
选对通道：
优先级高的磁盘等高速设备，独占通道，传送不定长块！
最大流量的计算：
字节多路通道的最大流量为各个设备的流量之和
数组和选择通道的最大流量为其中所挂载设备的最大流量
外存系统
基础概念
计算机的内存是动态RAM，当停机后其数据将丢失，而且RAM的大小有限，所以计算机系统需要一种能长久保存数据，且容量大的存储设备，一般我们常说外存设备主要是指：
磁盘、磁带和光盘
工作原理：
对于磁盘之类的磁表面计录方式是利用磁性材料的磁滞回归线特征将数据记录在磁性物体的表面。
而对于光盘之类的设备是将数据以光学特征的形式存储在盘片的表面。
技术指标：
存储密度：
是指单位长度或面积磁层表面所存储的二进制数据量
存储容量：
是指设备能存储的信息的总量
均访问时间：
是指磁盘从发出读写命令到读出或写入信息所花的时间
重叠和流水
重叠（流水）是指通过控制机构同进解释两条（多条以至整个段）程序的方式，从而加快整个机器语言程序的解释
流水线的吞吐率：
流水线的最大吞吐率为流水线中最慢子过程经过的时间。
提高吞吐率的手段：
多细分瓶颈子过程
重复设置套瓶颈段并联
阵列处理机
定义：
阵列处理机也称并行处理机，它将大量重复设置的处理单元，按一定方式互连成陈列，在单一控制部件控制下对各自所分配的不同数据并行执行同一指令规定的操作，是操作级并行的SIMD计算机，处理单元是不带指令控制部件的算术逻辑部件。
特点是：
利用资源重复，而不是时间的重叠。
利用并行中的同时性，而不是并发性！
多处理机
是具有两台以上的处理机，在操作系统控制下通过共享的主存或输入/出子系统或高速通讯网络进行通讯。
多处理机是属于多控制流多数据流系统。
目的是：
1、用多台处理机进行多任务处理协同求解一个大而复杂的问题来提高速度
2、依靠冗余的处理机及重组来
提高系统的适应性和可靠性，可用性
专题二：
操作系统概述
进程管理
进程管理主要是对处理机进行管理，为了提高CPU的利用率，采用了多道程序技术，为了描述多道程序的并发执行，就要引入进程的概念，通过进程管理协调多道程序之间的关系，解决对处理机分配调度策略、分配实施和回收等问题，以使CPU资源得到最充分的利用。
存储管理
存储管理主要管理内存资源，由于内存整体价格贵、而且受CPU寻址能力的限制，内存的容量也有限，因此，当多个程序共享有限的内存资源时，要解决的问题是：
如何为它们分配内存空间。
同时，使用户存放在内存中的程序和数据彼此隔离、互不侵扰！
文件管理
文件管理的任务是有效进支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共享，保密和保护问题，以使用户方便，安全地访问文件。
设备管理
设备管理是指计算机系统中除了CPU和内存以外的所有输入输出设备的管理，为了提高设备的使用效率和整个系统的运行速度，可采用中断技术，通道技术，虚拟设备和缓冲技术，尽可能发挥设备和主机的并行工作能力。
此外还应提供一个良好的界面
作业管理
操作系统是用户与计算机系统之间的接口，因此作业管理的任务是为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统能高效地运行
操作系统的类型
批处理操作系统
用户一般不直接操纵计算机，而是将作业提交给系统操作员。
操作员将作业成批地装入计算机，操作系统将作业按规定的格式磁盘的某个区域，然后按照某种调度策略选择一个或几个搭配得当的作业调入内存加以处理；
内存中多个作业交替执行，处理步骤事先由用户设定，作业的结果由操作系统按作业统一加以输出，由操作员将作业运行结果交给用户。
特点：
多道成批
分时系统
分时系统允许多个用户同时联机地使用计算机，一台分时计算机系统连有若干台终端，多个用户可以在各自的终端上向系统发出服务请求，等待计算机的处理结果并决定下一步的处理。
操作系统接收每个用户的命令，采用时间片轮转的方式处理用户的服务请求。
多路性、交互性、独立性、及时性
实时系统
是指系统能够及时响应随机发生的外部事件，并在严格的时间范围内完成对该事件的处理，常用在特定的应用中作为一种控制设备来使用。
实时性、专用性
网络操作系统
网络操作系统是通过通讯设施将地理上分散的具有自治功能的多个计算机系统互联起来，实现信息交换，资源共享，互操作和协操作处理的系统。
计算机自治
分布式操作系统
与网络操作系统类似，但分布系统要求一个统一的操作系统，实现系统操作的统一性，分布式操作系统管理系统中所有资源，它负责全系统的资源分配和调度，任务划分，信息传输控制协调工作，并为用户提供一个统一的界面。
统一界面
资源对用户透明
进程管理
进程的定义
进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
进程的分类
从操作系统角度来看，可将进程分为系统进程和用户进程两类；
系统进程执行操作系统程序，完成操作系统的某些功能；
用户进程运行用户程序，直接
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