网络工程师考点.docx

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网络工程师考点

常用公式

一．可靠度（可用性）计算机

串联R＝R1*R2对应失效率：

入1+入2

并联R＝1-（1-R1）（1-R2）

二、香农定理（有噪声）数据速率：

在一条带宽为W（HZ），信噪比为S/N的有噪声极限数据速率

Vmax=Wlog2（1+S/N）单位（b/s）

分贝与信噪比的关系为：

dB=10log10S/NdB的单位分贝

例：

设信道带宽为4kHz，信噪比为30dB，

按照香农定理，信道的最大数据传输速率约等于？

解：

1，例出香农定理算式：

Vmax=Wlog2（1+S/N）

2,例出信噪比关系：

dB=10log10S/N

3,计算30dB=10log10S/N则S/N=1000

4，Vmax=4Khzlog2（1+1000）=4000x10=40kb/s

注意：

此处单位换算1kb/S=1000b/s

三、尼奎斯特定理（无噪声）

若信道带宽为W（HZ）,

则最大码元速率（波特率）

B=2W（baud）

由尼奎斯特定理可得：

Vmax=Blong2N=2wlog2N单位（b/s）

例：

设信道带宽为3400Hz，调制为4种不同的码元，

根据Nyquist定理，理想信道的数据速率为？

解：

1，根据题意例出尼奎斯特定理算式：

Vmax=2Wlong2N

2,直接套入数字：

Vmax=2x3400xlog2（2次方）

3,Vmax=2x3400x2=13600b/S=13.6kb/s

注意：

此处出现单位换算一次，13600b/s=13.6kb/2

例1：

设信道采用2DPSK调制，

码元速率为300波特，则最大数据速率为

解：

Vmax=Blong2N=300x1=300b/s

例2：

在异步通信中，每个字符包含1位起始位，7位数据位，

1位奇偶效验位和两位终止位，若每秒传送100个字符，

采用4DPSK调制，则码元速率为？

有效数据速率为？

解：

1，根据题意计算数据速率为（1+7+1+2）*100=1100b/s

2，由尼奎斯特定理得出，1100b/s=B*log2^4

3，B=1100/2=550baud

4,有效数据速率，即单位时间内传输的数据位，即7*100=700b/S

四、数据传输延迟

总延迟T=发送延迟T1+传输延迟T2

注意：

电信号在电缆上传播的速度为光速的2/3，即20wkm/s

卫星传送信号的延迟恒定为270ms与地面距离无关

例：

在相隔2000km的两地间通过电缆以4800b/s的速率传送

3000比特长的数据包，从开始发生到接收数据需要的时间是？

如果用50Kb/s的卫星信道传送，则需要的时间是？

解：

对于电缆：

传输延迟T1=2000km/（20km/ms）=10ms

发送延迟T2=3000b/（4800b/s）=625ms

T=T1+T2=625ms+10ms=635ms

对于卫星：

传输延迟T1=270ms

发送延迟T2=3000b/（50kb/s）=60ms

T=T1+T2=270ms+60ms=330ms

注意：

卫星传输数据时与地面相隔距离无关。

最小帧长计算，先求往时间，再用时间*数据速率

例如：

一个运行ＣＳＭＡ/ＣＤ协议的以太网，数据速率为1Ｇb/s，网段长1km,信号速率为为20000km/s，则最小帧长是多少？

单程传播时间为1km/200000=5us，往返要10us,最小帧为1Ｇb/s*10us=10000bit

五、PCM计算问题

PCM主要经过3个过程：

采样，量化和编码。

f=1/T≥2fmax

f为采样频率，T为采样周期，fmax为信号的最高频率。

例：

设信道带宽为3400HZ，采用PCM编码，采样周期为125μs，

每个样本量化为128个等级，则信道的数据速率为？

解：

f=1s/125us=8000Hz

8000Hz＞3400Hz*2

128=2的7次方

则：

数据速率=8000Hz*7=56000b/S=56kb/s

六、求蕊片数计算必考

假设有一个存储器存储容量为M*N位，若使用m*n的芯片，

则需要（M/m）*（N/n）个存储芯片（注：

单位要换成一致）

●若内存地址区间为4000H~43FFH，每个存储单位可存储16位二进制数，该内存区

域由4片存储器芯片构成，则构成该内存所用的存储器芯片的容量是（4）。

（4）A．512×16bitB．256×8bitC．256×16bitD．1024×8bit

试题解析：

总存储单位=（43FFH-4000H+1H）=400H=1024（H代表16进制）

每个存储器芯片的容量为：

1024×16/4=4096。

由于每个存储单位可存储16位二进制数，所以可以采用256×16bit

七、流水线计算

流水线周期值等于最慢的那个指令周期（最大值）

流水线执行时间=首条指令的全部时间+（指令总数－1）*周期值

流水线吞吐率=任务数/完成时间

流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间

流水线的总时间＝（指令总数+2）*周期值

例：

若每一条指令为取指、分析和执行。

已知取指时间a，分析时间b，

执行时间c（最大）。

按串行方式执行完100条指令需要多少时间？

按照流水方式执行，执行完100条指令需要多少时间。

流水线周期为C，即最大值。

100条指令的串行方式时间是（a+b+c）*100

100条指令的流水方式时间是（a+b+c）+c*99

流水线吞吐率为100/（a+b+c）+c*99

八、Cache：

又称高速缓存存储器

命中率：

访问信息的概率

假如执行过程中对Cache的访问次数为N1和对主存访问为N2，

则Cache命中率为H＝N1/（N1+N2）

平均存取时间：

可用Cache和主存的访问周期T1、T2和命中率H表示

即：

T＝H*T1+（1－H）T2

九、CRC，海明码计算

奇偶校验码添加1位校验码，其码距变为2。

海明码：

利用奇偶性来检错和校验的方法。

假设有m位信息码，加入k位校验码，则满足

一个码组内有e个误码，则最小码距

一个码组能够纠正n个误码，则最小码距

例：

求信息1011的海明码

解：

由

求得k=3，即校验码为3位

r3

r2

r1

0

0

0

a1

0

0

1

a2

0

1

0

a3

0

1

1

a4

1

0

0

a5

1

0

1

a6

1

1

0

a7

1

1

1

校验码放在

位上

a7

a6

a5

a4

a3

a2

a1

位数

1

0

1

1

信息位

r3

r2

r1

校验位

由上图得到监督关系式

r3=a5+a6+a7

r2=a3+a6+a7

r1=a3+a5+a7

将表中数值带入经异或运算得：

异或预算

1+1=01+0=1

0+0=00+1=1

偶数个1异或为0

奇数个1异或为1

r3=a5+a6+a7=1+0+1=0

r2=a3+a6+a7=1+0+1=0

r1=a3+a5+a7=1+1+1=1

由此求得校验码为001，填入表中得到海明码为1010101

必背理论知道

一、七层协议功能

7、应用层处理网络应用

6、表示成数据表示，数据压缩

5、会话层互联主机通信

4、传输层端到端应带，分组排序，流量控制

3、网络层分组传输和路由选择

2、链路层传送以帧为单位的信息

1、物理层二进制数据传输

应用层

HTTP、、SMTP

SNMP、DNS、DHCP

POP、DNS

TFTP

传输层

TCP

UDP

网络层

IP、ICMP、ARP、RARP

通信子网层

电话网，局域网，无线网

二、特殊IP地址

私网地址

10.0.0.0－10.255.255.255（1个）

172.16.0.0－172.31.255.255（16个）

192.168.0.0－192.168.255.255（256个）

127.0.0.1是IPV4的回环地址，用于回路测试

169.254.0.0－169.254.255.255是自动专用IP地址，

在网络故障找不到DHCP或DHCP服务器失效时使用

IPV6中0.0.0.0.0.0.0.0表示不确定地址，不分配给任何节点

0.0.0.0.0.0.0.1是IPV6回环地址，向自身发送IPV6分组

三、常见协议端口

FTP数据20控制21Telnet23smtp25T

DNS53（TCP和UDP都可调用）HTML80SNMP161

DHCP67、68pop3110https/ssl443

SQLservices118SQLserver156

四、IEEE802.3ae10Gb/s以太网

IEEE802.3ab/z1000Mb/s以太网

IEEE802.3au100Mb/s以太网

IEEE802.3au

100BASE-TX5类非屏蔽双绞线2对跳线距离100m

100BASE-FX62.5/125多模光纤2对用于收发距离400m

100BASE-T43类非屏蔽双绞线4对用于收发距离100m

多模与单模区别：

多模使用发光二极管，单模使用激光二极管。

多模允许多束光纤穿过，单模比多模采用的波长长。

单模只允许一束光线穿过，单模传输频带宽，多模传输频带窄。

EE802.11

标准

速度

技术

802.11

2.4GHZ，ISM频段

1mb/s，2mb/s

扩频通信技术

802.11b

2.4GHZ，ISM频段

11mb/s

Cck技术

802.11a

5GHZ，U-NII频段

54mb/s

OFDM调制技术

802.11g

2.4GHZ,ISM频段

54mb/s

OFDM调制技术

802.11n

智能无线技术

300mb/s→600mb/s

MIMO与OFDM技术

五、E1、E3、T1、T3

E1由32个子信道组成，30个传送话音数据，2个子信道

CH0和CH16用于传送控制命令，该基本帧的传送时间为125us。

在E1中，每个子信道的数据速率是64Kb/s，E1控制开销占6.25%

E1信道的数据速率是2.048Mb/s

T1每个信道的数据速率为64kb/s，T1总数据速率是1.544Mb/s

E3数据速率是34.368Mb/s，T3数据速率为44.736Mb/s

六、关键路径

哪个路径中值最大，就为关键路径。

最早开始时间：

从头往后算，有两个取大的

最晚开始时间：

从后往前算，减去所用时间，两个取小的

节点推迟时间：

两个路径相减+1

七、不发生死锁的资源数R

M个进程，每个进程要N个资源，不发生死锁：

公式：

M*（N－1）+1

八、CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）：

CSMA/CD采用二进制后退算法，保证系统的稳定性，有效分解冲突。

CSMA/CD，不适于所有802.3以太网，在10千兆位忽略了CSMA/CD。

非坚持：

忙等待再侦听；不忙立即发送；减少冲突，信道利用率低：

I坚持：

忙继续侦听；不忙立即发送；提高信道利用率，增大冲突：

p坚持：

线路忙继续侦听；不忙时，根据p概率进行发送，

另外的1-p概率为继续侦听；有效平衡，但复杂：

CSMA/CA：

不带有冲突

CSMA/CA协议适用于突发性业务。

各个发送站在两次帧间间隔（IFS）之间进行竞争发送。

九、路由协议

RIP每30秒，IGRP每90秒，发布路由更新。

OSPF不论是否网络拓扑发生改变，每10秒发送一次hello数据包，

OSPF如果40秒没有收到hello分组，就认为对方不存在。

IGRP内部网关路由协议，是一种动态距离向量路由协议，由思科设计

使用组合用户配置尺度，包括带宽，延迟，可靠性和最大传输单元（MTU）。

IGRP协议的路由度量一般情况下可以简化为跳步数。

默认IGRP每隔90秒发送一次路由更新广播，在3个更新周期（270秒），

没有从路由中的第一个路由器接收到更新，则宣布路由不可访问。

IGRP配置为：

Router（config）#routerigrp10

Router（config）-router）#network192.168.20.0

IGRP不支持可变长子网掩码

十、交换机

交换机三种方式：

存储转发交换，直通交换，碎片过滤式交换。

STP：

生成树协议，STP要求每个网桥分配一个唯一的标识（BID），

BID通常由优先级（2bytes）和网桥MAC地址（6bytes）构成。

交换机优先级以4096为块大小递增或递减，默认值为32768。

规则：

选择较优先级小的交换机，优先级相同时最小的MAC为根交换机。

IEEE802.1d协议，就是生成树协议，所有网桥有5种状态功能。

阻塞：

不转发器，不学习

1.监听：

识别根桥，可区分根端口，指定端口，不能学习接收帧的地址。

2.学习：

MAC端口能够学习接收帧的MAC地址，但不转发。

3.转发：

MAC端口可以学习接收帧地址，并可以转发口。

4.禁用：

MAC端口不参与生成树算法。

VTP（VLAN中继协议）交换机的运行模式分3种：

1.服务器模式（server）：

可以创建添加删除和修改VLAN配置

并从中继端口发出VTP组播帧，把配置信息分发到所有交换机。

2.客户机模式：

不允许创建修改删除VLAN，但可监听并修改自己的VLAN。

3.透明模式：

可进行VLAN配置，但信息不传播至其他交换机。

十一、进程

运行3

12

就绪4组塞

1表示进程被选中，2时间片用完

3等待某个事件4等待的事件已获得

十二、计算机组成

程序计数器（PC）：

用于存储指令的地址，程序员可以访问

指令寄存器（IR）：

用于暂存内存中取出的，正在运行的指令。

程序员不能访问，操作和地址码都存入IR中。

算术逻辑单元（ALU）：

用于+－*/等运算

累加寄存器（AC）：

用来保存操作数和运算结果等信息

十三、软件开发模型

瀑布模型，自顶到下的线性模型，后期测试阶段才能发现问题，

增加了开发的风险，不适合开发需求不明确的场合。

V模型：

强调测试贯穿于整个过程中。

增量模型，先开发核心模块，其他构件逐步附加

螺旋模型，适合于大型复杂项目

喷泉模型，面向对象的典型开发模型

十四、数据编码

双相码：

抗干扰性好，实现自同步。

曼彻斯特：

用于以太网编码，效率为50%

差分曼彻斯特：

用于令牌环网，效率为50%。

十五、IP协议相关

全0为本机地址，全1广播地址，其它为本机地址

1.IP头部固定长20个字节

ARP协议（报文封装在以太网帧中传送）网络层协议，由IP找MAC。

RARP（反向地址解析）由MAC找IP

ICMP报文控制协议（报文封装在IP数据部分传送）属于网络层协议

2.BGP边界网关协议，三张表：

邻居表、BGP转发表、路由表

BGP四种报文：

Open报文：

用于建立邻居关系

Update报文：

用于发送新的路由信息

Keepalive：

对open的应答和周期性的确认邻居关系

通告报文：

用于报告检测到的错误

3.DHCP动态主机配置协议

服务过程：

工作在UDP应用层，采用C/S模式，

服务器使用UDP端口67，客户端使用UDP端口68

当租约50%时，重新发送数据包，当87.5%时，停止租约。

4.RIP距离向量路由协议（rip基于Bellman-Ford算法）

RIP通过广播方式周期性（30s）的通告路由表，最大跳数为15跳。

RIP有两个版本分别为RIPv1和RIPv2。

区别在：

（1）RIPv1不支持可变长度子网掩码（VLSM），而RIPv2支持VLSM；

（2）RIPv2支持明文和MD5密文认证；

（3）RIPv1采用广播方式，RIPv2采用组播方式，组播地址224.0.0.9；

（4）RIPv2采用触发更新方式来加速路由收敛。

（5）RIPv2采用水平分割方法来消除路由循环。

（6）RIPv2支持路由汇总CIDR

5.IGRP是动态距离矢量路由协议，由cisco公司设计，每90s更新广播，

270s没有收到更新，则认为路由不可访问，630s后清除该路由。

IGRP采用带宽、延迟、可靠性和负载作为度量标准，

量度最小的做最佳路径，不支持VLSM和不连续子网。

基本配置命令

Routerigrp109//109自治系统号

Networknetwork-number//发布直连网段

Bandwidth带宽单位为Kbps

Clockrate时钟

EIGRP是cisco在IGRP基础上的一种新的改进型协议，其度量值有：

带宽、延迟、可靠性、负载、最大传输单元。

支持VLSM和CIDR

7.常见路由协议管理距离

RIP管理距离120，IGRP为100，EIGRP为90，OSPF为110，直连网络为0

6.OSPF开放式最短路径优先协议，是一种链路状态路由协议

OSPF原理与配置命令（ospf基于Dijkstra算法）

OSPF主要优点

（1）OSPF没有跳数限制。

（2）OSPF支持VLSM和CIDR

（3）OSPF采用触发更新，收敛速度快

三张表：

邻居表拓扑表路由表

OSPF网络划分为两个逻辑的级别：

骨干区域记为area0，非骨干区域

在OSPF中，定时发出Hello分组与特定的邻居进行联系，

默认情况下40s没收到该分组就认为对方不存在了。

TCP进行流量控制的方法是采用可变大小的滑动窗口协议

RIP支持CIDR和VLSM，最大跳为15，广播时间为30S更新

IGRP不支持CIDR和VLSM，90S更新，270S没收到，则认为不可达，630S清除路由。

EIGRP支持CIDR和VLSM，度量值有：

带宽、延迟、可靠性、负载、最大传输单元

OSPF无跳数限制，支持CIDR和VLSM，定时发hello与邻居进行联系，

40S没收到认为对方不存在。

区域号1－65535，用的是反掩码。

EIGRP:

network192.168.1.00.0.0.255

OSPF:

network192.168.1.00.0.0.255area0

ISIS:

network49.0001.1111.1111.1111.00

RIPV2：

network192.168.1.0

BGP:

neighbor192.168.1.1remote-as64512

network192.168.1.0mask255.255.255.0

ACL：

access-list10permit192.168.1.00.0.0.255

注：

EIGRP，OSPF，ACL后面要接子网掩码

7.ISDN综合业务数字网

ISDN包括基本速率接口（2B+D）B的速率64kps，D为16dps

主要速率接口（30B+D）B和D的速率是64kps

十六、网络设备

中断器：

工作物理层，起放大比特流作用

网桥：

工作链路层，按要求选择MAC地址

路由器：

工作网络层，路由选择，数据分组，计费等

网关：

工作高层，执行不同的协议，将不同协义转换。

十七、数据加密

DES：

速度快，适用于加密大量数据场合。

密钥长度56

三重DES：

使用两个密钥，执行三次DES算法，强度更高，长度112/168

IDEA：

国际加密算法，长度128位密钥。

AES支持128、192和256三种密钥长度。

速度快，安全级别高。

加密密钥公开称为公钥，解密密钥隐藏在个体中称为私钥。

私钥带个人特性，可以解决数据的签名验证问题。

公钥用于加密和认证，私钥用于解密和签名

十八、报文摘要（MD）

报文摘要采用哈希算法，方法有MD5和SHA

使用最广的方法MD5，MD5为64位，SHA为160位

十九、网络管理

管理功能分为：

管理站和代理两部分

网络管理系统分为：

集中式、分布式、分层式

集成式：

适合小型网络，分布式：

适合大型网络。

网络管理功能：

计费、安全、性能、配置、故障管理

计费、性能、故障属于监视，安全和配置属于控制功能。

二十、IEEE802标准

IEEE802.1d生成树协议

W快速生成树协议

X基于端口访问，增加了安全性

IEEE802.1q虚拟局域网

IEEE802.1A局域网体系结构

IEEE802.2逻辑链路控制协议

IEEE802.3CSMA/CD与物理层规范

IEEE802.3u快速以太网

IEEE802.3z千兆以太网

IEEE802.3ae万兆以太网

IEEE802.4令牌总线标准takenbus

IEEE802.5令牌环标准takenring

IEEE802.10局域网安全机制

IEEE802.11无线局域网标准

数据链路层分为两个子层：

目的是将与硬件相关和与硬件无关的部分分开。

逻辑链路控制子层（LLC）

介质访问控制（MAC）：

网络工程师交换机和路由器基本配置总结

交换机的基本配置：

1、配置enable口令和主机名

        Switch>            用户执行模式提示符

        Switch>enable        进入特权模式                                    

        Switch#            特权模式提示符

        Switch#configterminal   进入配置模式

        Switch（config）#       配置模式提示符

        Switch（config）#enablepasswordcisio    设置enablepassword为cisio

        Switch（config）#enablesecretcisco1       设置enablesecret为cisio

        Switch（config）#hostnameC2950      设置主机名为C2950

        C2950（config）#end     退回到特权模式

        C2950#        

2、配置交换机IP地址、默认网关，域名、域名服务器

        C2950（config）#ipaddress192.168.1.1255.255.255.0  设置交换机IP地址

        C2950（config）#ipdefault-gateway192.168.1.254     设置默认网关

        C2950（config）#ipdomain-name           设置域名

        C2950（config）#ipdomain-server200.0.0.1          设置域名服务器

        C295