四级网络工程师全面网络技术复习资料.docx

1、四级网络工程师全面网络技术复习资料1、计算机网络的发展与形成1基于P2P以“非中心化的方式”的网络应用成为新的增长点2计算机网络形成：（1）计算机终端（美国军方）（2）计算机计算机（3）ARPANET及OSI（高校，INTERNET前生）（4）INTERNET3网络协议（1）ISO指定OSI，国际认可（2）TCP/IP，业内公认，早于OSI4信息高速公路：异步传输模式（ATM），宽带综合业务数字网（B-ISDM），高速局域网，交换局域网，虚拟网，无线网5搜索引擎是一种运用在WEB上的应用软件系统6宽带城域网（1）包括核心交换网、接入网（2）用户接入网分三类：计算机网络、电信通信网、广播电视网（

2、现在数字聚合，三网融合）7无线网络：（1）无线局域网（WLAN）1 传输介质：微波、激光、红外线2 IEEE801.11制定3 运用领域：传统局域网扩充、建筑物之间互联、特殊网络4 传输技术：红外线、扩频、窄带微波（2）发展1 无线自组网（AD HOT）：自组织、对等、多跳2 无线传感器网（WSN）将ADHOT于传感器结合，三要素是：传感器、感知对象、观察者3 无线网状网（WMM）：标准制定IEEE 802.11S4 蓝牙技术：标准制定IEEE 802.15，特点：短距离，低功耗8操作系统（1）Window（2）UNIX：小型机、C语言、易移植、多用户多任务、分时、采用树状目录、系统由内核和外

3、壳组成，内核直接对硬件起作用，外壳是用户程序（3）在微型机运行，内核效仿Unix，开放源代码、多用户多任务、界面友好、可移植2、计算机网络基本概念1计算机网络定义（1）观点：广义、资源共享（符合网络特征）、用户透明2分类（1）局域网：覆盖范围有限（方圆几公里），传输数据较快，误码率低。从介质角度：共享式介质和交换式局域网（2）城域网：（3）广域网：最远最大、速率低。从逻辑和功能：通信子网、资源子网（4）个人局域网：10M内3网络拓扑结构（1）分类：星型、环形、树型、网状型1 星型：中心节点是可靠性瓶颈2 环形：延迟确定，每个线路都是瓶颈3 树型：适用于汇聚数据的（2）传输参数1 传输速率：S=

4、1/T（T为每比特所需要的时间），记bps，每秒传输的比特数2 带宽：与传输速率有关a）奈科斯特准则：有限带宽、无噪声信道Rmax=2Bb）香茗定理：有限带宽、有随机噪声信道Rmax=B*log2(1+S/N)3 误码率：平均误码率要低于10-9（3）分包分组交换1 早起交换分为：线路交换、存储转发交换a）线路交换：线路建立、数据传输（实时，双向）、线路释放 优：实时性强，交互式会话类通信 缺：系统效率低，不具备数据存储，纠错功能b）存储转发交换：报文交换、报文分组交换2 现代交换a）数据报方式：不同分组经过不同路径、到达目的节点可能乱序、每个分组传输过程都带目的地址和源地址、传输延迟大，适合

5、突发性通信，不适合长报文，会话式通信b）虚电路方式：在传输前源节点和目的节点建立连接、顺序连接、不携带目的地址，源地址，无乱码重复丢失，每个节点只需要进行差错检测不需要路由选择，每个节点可与多个节点建立4网络体系结构（1）网络协议1 三要素a）语法：格式和结构b）语义：意义c）时序：顺序说明（2）网络体系结构1 第一个网络体系结构：IBM的SNAa）OSIi定义了各层服务，服务与实现无关，不是一个标准，而是概念的框架ii各个节点具有相同层次，相邻层之间接口通信，每层使用下层服务并向上提供服务b）TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)i互联层主要协议： IP ICMP IGMP ARP RAR

6、Pii传输层：进程间端到端通信，主要协议：TCP(可靠的面向连接的协议，无差错),UDP（不可靠的无连接协议，不要求分组顺序到达）iii应用层： 远程登录协议：Telent、 文件传输协议:FTP 简单邮件传输协议SMTP 域名服务协议DNS 路由信息协议RIP 网络文件协议SNMP 超文本传输协议HTTPc）对比5P2P:最大化的为“非集中式”，不依赖DNS6IEEE802.2 将数据链路层划分为：逻辑链路控制子层（LLC,协议必相同），介质访问控制子层(MAC，协议可不同)7IEEE802.3 以太网标准，定义载波侦听多路访问（CSMA/CD）介质访问MAC子层与物理层标准8IEEE802

7、.11 定义无线局域网介质访问MAC子层与物理层标准9IEEE802.15 定义近距离个人无线网介质访问MAC子层与物理层标准10IEEE802.16定义宽带无线局域网）介质访问MAC子层与物理层标准3、局域网技术1与广域网不同，存储转发方式变为共享介质与交换方式2拓扑：（1）总线型（共享介质）1 解决冲突：载波侦听多路访问（CSMA/CD）、令牌总线（Token Bus）2 所有节点通过网卡连接总线3 采用双绞线、同轴电缆4 同一节点只能有一个节点通过总线发送数据，冲突会传输失败5 优：结构简单，易于实现。易于扩展、可靠性强 缺点：不易管理，故障诊断和隔离困难（2）环形1 数据传输方向确定，

8、采用令牌环（3）星型3传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤，无线信道4以太网最核心技术：介质访问控制方法：载波侦听多路访问（CSMA/CD），解决多个节点共享公用总线5以太网传输错误：（1）CRC正确，判定帧长度，“帧长度错误”CRC错误，判断帧是否为8整数倍，是则“帧校验错误”，不是则“帧比特错误”6以太网物理地址，按照48位编码（EUI-48），12个12进制两两一组。前三组公司，后三组生产商自配，允许分配物理地址为247个7高速局域网（1）解决方案1 提高带宽a）快速以太网802.3ui100BASE-TX：2对非屏蔽双绞线，支持全双工ii100BASE-T4：4对非屏蔽双绞线，不知道全双工

9、iii100BASE-FX： 2芯光纤，支持全双工b）千兆以太网802.3z 或802.3abi1000BASE-Tii1000BASE-CX：屏蔽双绞线c）万兆网-802.3ae 不再使用双绞线，只有全双工d）40GBS以太网：使用波分复用技术2 将大型局域网划分3 将共享介质方式改为交换方式8交换式局域网（1）端口之间可有多个并发连接（2）交换机利用“端口/MAC地址映射表”，读取源地址进行“地址学习”自动的学习（3）交换机帧转发方式1 直接转发只读取目的地址，延迟小，没有差错能力，不支持不同速率端口转发2 存储转发完整接收检错再转发、延迟大，有矫错，支持不同速率3 改进的直接转发接收前6

10、4字节，检帧头字段9虚拟局域网（1）软件方式实现，节点不收物理位置限制（2）组网方式1 用交换机端口定义虚拟网a）一个端口自己能属于一个组b）转移到另一个端口是，要重配置2 用MAC定义虚拟网（基于用户）a）可以随意移动节点，初始配置麻烦 3 基于网络层定义虚拟网a）可以随意移动节点，性能差，检查网络层地址难4 基于广播组a）可灵活组件，可跨越局域网与广域网互联（3）优点：方便管理、安全性、改善网络服务10无线局域网（1）红外1 视距方式传输：定向、全方位、漫反射2 通信安全号，抗干扰性强、简单易管理、传输距离受限（2）扩频牺牲频带宽度来提高抗干扰性和安全性1 跳频发收采用相同跳频系列2 直接

11、序列发收采用相同伪随机码，所有接受节点使用相同频段（3）窄带微波：微波无线电（4）MAC层CSMA/CA1 分类a）无争用服务（PCF）：中心控制节点b）争用服务（DCF）2 802.11协议4、INTERNET基础1Internet构成：通信线路、路由器、主机、信息资源2接入方式（1）电话网需要调制解调器（调制：数字模拟、解调：模拟数字），速率56K（2）ADSL使用电话线，通过ADSL调制解调器，具有网桥和路由器，分上下行（3）使用HFC有线电视网，混合光纤和同轴电缆。（4）数据通信线路3IP协议（1）IP服务特点：不可靠、面向无连接、尽最大努力（2）IP互联网特点：隐藏底层物理网络、不制

12、定网络拓扑也不要去网络全连接、信息可跨网、平等对待每个网络（3）IP地址作用：用于标识身份，屏蔽物理地址的差异，标识网络连接1 由32个比特组成2 层次结构：网络号、主机号3 分类a）A类：1126b）B类：128191c）C类：192223d）网络地址：网络位不变，主机位变0e）广播地址：i直接广播：网络位不变，主机位全1ii有线广播：网络位全1，主机位全1f）回送地址：127.0.0.0（用于本地测试）g）本地地址：10.0.0.0/8 172.16.0.0/12 192.168.0.0/164 子网编制（避免IP地址浪费）a）LVSM（可变长子网掩码，在无类物流中使用）b）CIDR（）5

13、 地址解析协议ARP（已知IP，求MAC的方法）a）请求是广播，回应是单播b）采用高速缓存技术，时钟更新保证正确性c）IP数据报IP协议使用的数据单元（总长度以8b为单位）i报头区：源 IP地址、目的IP地址（以32位双字节为单位）ii数据区（不校验）iiiMTU：一个帧最多携带的数据量iv分段：数据报头相同，最后一个数据段在头部设置一个特别位，最终目的主机，重组。v分片：标识（区别不同数据报）、标志（是否分片，是否是最后一个）、片偏移（分片位置，8字节）vi选项：目的控制和测试、包括选项吗，长度，选项数据（源路由，记录路由，时间戳）6 差错与控制报文ICMP 差错a）典型运用：ping和,r

14、acerouteb）特点：1没有什么特别优先权 2，还报告数据区前64b 3，先把出错报文丢弃c）分类：目的地不可达、超时报告、参数出错 控制d）IP层控制：i拥塞控制（路由处理太慢，传入大于传出，利用ICMP源抑制报文）ii路由控制（路径非最优，继续转发并发送重定向ICMP报文）（4）路由器1 表驱动IP选路（路由表是选路依据，隐藏主机信息，只表示目的网络地址）a）下一站选路思想：（N目标网络,R下一站）b）路由表建立（静态人工建立和管理，简单可靠，不适用复杂网络，建立维护难，容易出现路由环，动态自动学习，路由器运行相同路由选择协议和相同选择算法）i路由协议：（1）路由信息协议RIP：向量距

15、离（V-D）算法:周期性30s，过时路由180s，通过跳数计算距离，向相邻广播路由信息表 特点：简答易实现，收敛慢，需要交换信息大。适用于变化不大的中小型网络 形成环路对策：1、限制最大距离（15最大 ） 2、水平分割 3、保持对策（60s） 4、带出发刷新的毒性逆转对策 （2）开放式最短路进有限协议OSPF:链路状态（L-S）算法：周期性广播自己与相邻的连接关系，构成拓扑图 特点：收敛速度快，支持服务类选路，提供负载均衡和身份认证，使用庞大复杂的网络，缺点：要求cpu,带宽 解决办法1、分区 2、指派路由器c）静态（210） RIP（1050）OSPF（50以上）（5）组播1 单播（一对一，

16、实现个性化服务，网络浏览），广播（有线电视），组播（一对一组，视频点播，视频会议，没有纠错）2 特点：使用组地址、动态、底层硬件支持3 协议a）组管理协议IGMP（主机路由器）iV1:基本组成员查询和报告iiV2增加快速iiiV3指定接收不接受b）组播路由协议（路由器路由器，核心）：源地址、组地址、入接口、出接口，匹配前三个，获取单播拓扑结构。i域内（密集型带宽充裕、稀疏型带宽不充裕）ii域间（6）IPV61 IPV4地址局限性：空间局限性、性能问题、安全性、自动配置问题、服务质量QoS问题2 128位，ipv4为32位3 单播、组播、任播（发送到任意一个地址，一般最近地址）4 数据报：基本头

17、（40个字节），多个扩展头，高层协议数据单元5 自动配置：有状态（DHCP支持，向DHCP多播发送请求）、无状态（64位前缀，64为网络接口）（7）TCP和UDP（传输层）1 TCP传输控制协议（保证可靠性）面向连接的，可靠的，全双工a）丢失与重发（确认机制，连接初始序列号32位随机号，没收到确认报文，等待随机时间重发，等待时间具有适应性，使用KARN算法）b）连接可靠性和优雅关闭三次握手c）TCP缓冲，流控，窗口窗口（缓冲区剩余空间）：流量控制d）TCP连接与端口telne(远程登录)、SMTP:简单邮件传输协议，DOMAIN:域名传输协议，POP3:邮件下载协议2 UDP用户数据报协议面向

18、非连接，不可靠a）可能出现丢失，乱序，重复，简单高效b）端口4NAT技术（解决地址短缺问题）（1）静态NAT：内部地址与全局地址一一对应（2）动态NAT（3）网络地址端口转换NAPT（多对一）5、INTERNET基础服务1客户机/服务器模型（1）WEB,FTP,EMAIL（2）实现1 通过端头号解决特定服务2 1、重复服务器：先进先出 2、并发服务器2P2P对等模型（流媒体直播，文件共享，协同工作，分布式搜索）（1）集中目录式在专门服务器存放资源目录（Napster,要求服务器持续运转）（2）分布式非结构化洪泛查询，适用规模小的网络（Gnueteella，采用TTL机制）（3）分布式结构化基于

19、分布式散列表DHT，非中心化，自组织，可扩展性，健壮性，维护复杂，（4）混合式节点分为用户节点，搜索节点，索引节点3域名系统（1）命名机制1 原则：唯一性，便于管理，高效映射2 域名书写：字母，数字连字符，最长不超过63，不区分大小写3 4 域名解析a）自顶向下，首先由本地域名服务器请求，可有服务器和本级建立高速缓存技术，提高效率，b）递归解析（一次解析全部）反复解析（一级级解析） c）4远程登录Telnet（1）采用客户机/服务器模型（2）通过TCP连接（可靠的，端口号23）（3）网络虚拟终端NVT统一不同格式5FTP服务（1）采用C/S服务（2）双重连接：控制连接、数据连接（1、主动模式服

20、务器主动，使用PORT，默认 2、被动模式使用PASV）（3）命令与应答采用7为ASCLL码，每个命令由4个大写字符组成，（4）服务器响应状态码：200（就绪），452（文件写错）（5）文本文件传输、二进制文件传输（图像文件）（6）用户接口1 传统FTP2 浏览器3 FTP下载工具（断点续传，高速）（7）访问控制：利用账号控制访问权限，需要先登录1 匿名账号：用户名：Anonymous 密 码：guest6电子邮件（TCP连接）（1）C/S模式（2）SMTP（简单邮件传输协议）：发邮件（3）POP3（邮件协议）：读邮件7WEB服务（TCP连接）（1）以HTML和HTTP为基础，提供统一的图形用

21、户界面（2）HTTP请求服务全过程：连接，请求，应答，关闭（3）HTML语言：不区分大小写（4）安全性：ca安全认证，安全套接层SSL 安全控制级别：IP地址限制、用户验证、WEB权限、NTFS权限6、新型网络运用1即时通信（1）音频/视频聊天（UDP），应用共享（TCP），文件传输，文件共享，游戏要求，远程助理，白板（2）通信模式1 C/S（服务器中转）：信息交互需要通过转中服务器2 P2P点到点，服务器提供端口号和地址（3）通信协议1 SIP会话初始化协议可在YCP,UDP上传送2 XMPPXML是核心，统一的选址方案，客户端简单a）用户代理，b）代理服务器c）重定向服务器d）注册服务器2

22、文件共享（1）网络文件系统NFS共享目录和文件，与主机和操作系统无关，用mount命令1 优点：占用磁盘少，Home目录放在服务器（2）Windows NetBIOS协议（3）Windows NetBIOS协议（4）CIFS 锁定和解锁3P2P文件共享起源Napster，之后BT（有中心服务器torrent，用户提供种子）（1）六度分割理论（2）Mzae（支持及时通信和BBS，支持在线收缩和文件目录，支持多点断电传输）4IPTV（1）交互式多媒体，具有交互性和实时性（2）业务：视频点播，直播电视（组播），时移电视（存储文件，采用点播）（3）技术：视频数字化，传输IP化，播发流媒体化5VOIP（

23、IP电话）终端，网关，网守，多点控制单元（1）PC-PC：全双工声卡，相同软件（最早）（2）PC-PHONE（3）PHONE-PHONE:双方配置类似于调制解调器中（4）SKYPE：采用256位的AES加密6网络搜索技术（1）条目包括：标题，摘要，URL（2）搜索引擎：搜索器、索引器、检索器、用户接口1 GOOGLE：分布式爬行系统页面采集技术，页面等级技术，超文本匹配分析技术2 XX：智能性，可扩展性搜索技术，蜘蛛7、网络管理与网络安全1网络管理检测和控制（1）对象：硬软件资源（2）目标：网络质量，稳定运转，异种设备，安全，成本低，业务不单一（3）功能：配置管理，故障管理，计费管理，性能管理

24、，安全管理1 配置：辨别，定义，控制，监视网络对象，使网络性能达到最优2 故障：发现和排除故障，故障管理，恢复，预防3 性能：维护网络质量和运行效率4 安全：隐蔽性，认证，完整性（4）模式1 集中式：至少有一个管理站2 分布式：不考虑拓扑结构，分散收集数据（5）协议 1 SNMP（简单网络管理协议）：包含代理，收集数据方法轮询（缺乏实时性）、基于中断（实时性强，但信息量大）2 CMIP（公共管理协议）：所有功能映射到应用层，采用报告机制。及时性强，但复杂费用高2网络安全（1）真实性、保密性、完整性、可用性、不可抵赖性、可控制性、可审查性（2）策略先进技术、严格安全管理、法律约束、安全教育（3）

25、安全等级：1 D1（客户机系统DOS,WINDOWS3X.WINDOWS9X），C1，C2（服务器linx.)，B1，B2，B3，A12 中国：五个级别a）自主保护级b）指导保护级（一定危害）c）监督保护级（较大危害）d）强制保护级（严重危害）e）专控保护剂（特大危害）（4）目的：存储安全、传输安全（5）安全框架：1 安全攻击（被动预防、主动检测、服务攻击、非服务攻击利用漏洞源路由攻击和地址欺骗）2 安全机制3 安全服务（6）安全模型：必须有可信第三方，提供总裁1 安全服务四方面：安全传输、信息保密、分配和共享秘密信息、通信协议2 威胁：信息访问威胁、服务威胁3加密技术（1）编码特征：加密算法

26、（代换、置换）、密钥数、处理明文方法（分组密码、流密码）（2）密码分析：密码分析攻击、穷举攻击（3）对称密码：1 DES（数字加密算法）：64明文，56密钥，置换NIST2 三重DES：多个密钥，三次加密，速度慢3 AES（高级加密标准）：密钥长度128、192、256、分组长度128位4 Blowfish:分组长度64位，密钥可变。置换和代换5 RC5：分组和密钥都可变（4）非对称密码：1 加密密钥和解密密钥不相同，但相关2 应用：a）加密/解密b）数字签名c）密钥交换3 RSAa）既能用于加密，也能用于数字签名b）分组密码：明文密文均是0(N-1),N为1024或309十进制4 ELGAM

27、A算法a）基于离散对数的公钥密码体质，椭圆曲线加密体现b）密文长度是明文两倍c）基于背包问题（5）密钥管理1 分发：密钥分发中心（KDC）2 密钥认证：a）认证中心CA（1.认证身份 2.颁发证书数字签名，全球唯一性）可以从任何地方发出b）消息认证：证实信息的源和宿，比否被修改，完整性i来源ii完整性认证码、篡改检验码iii序号和时间iv模式：单向，双向v认证函数：加密函数、认证码、散列函数c）数字签名加密的消息摘要，附在消息后，防止抵赖i使用公钥密码体制d）身份认证1、能识别 2、只能识别，没有其他作用i口令认证S/Key协议 、令牌口令认证方案ii持证认证iii生物认证e）认证技术i一次一

28、密请求应答机制、询问应答机制iiX.509认证协议：公钥加密iiiKerberos认证技术美国麻省，为TCP/IP网络，可信第三方鉴别协议，对称密钥机制，一般采用DES算法，与网络上每个实体密钥不同4安全技术应用（1）安全电子邮件1 PGP鉴别、机密性、压缩、电子邮件兼容性、分段a）数字签名：DSS/SH或RSA/SHAb）报文加密：，没有AESc）压缩：ZIPd）兼容：64-BASEe）分段：支持分段和重新装备f）四种密钥：一次性会话的常规密钥、公开密钥、私有，密钥、基于口令短语的常规密钥，PGP安装后，为用户产生一个公共密钥对2 S/MIMEa）功能：加密、签名、透明签名（签名数据形成内容

29、）、签名并加密（2）网络层安全：IPSEC1 身份验证头（AH）封装安全负责（ESP）2 建立网络逻辑连接，安全协定（SA），单工3 AH：提供身份认证和数据完整性，没有提供秘密性。AH头在原有IP数据报数据（TCP或UDP）和IP头之间a）IP头+AH头+TCP或UDP4 ESP：提供身份认证和数据完整性，密码性。比AH更复杂a）IP头+ESP头+TCP或UDP+ESP尾+ESP身份认证（3）WEB安全1 服务器安全2 浏览器安全3 服务器英语浏览器之间网络通信安全a）分为：网络级IPsec、传输级（在TCP上实现。安全套接触SSL，运输层安全TLS）、应用级（安全电子交易SET）5入侵与防火墙（1）入侵1 入侵者：假冒者、非法者、秘密用户2 入侵检测技术a）统计异常（阀值检测阀值和时间区、基于轮廓刻画过去行为）b）基于规则的检测（异常检测、渗透鉴别依赖专家系统）c）分布式入侵检测（局域网）（2）防火墙1 目标：内外通信量都必须经过防火墙、只有被授权通信才能过、对呀渗透免疫2 特性：服务控制、方向控制、用户控制、行为控制3 功能：a）定义单个阻塞点b）提供安全与监视有关事情的场所c）可用于IPSEC平台4 分别：包过滤服务器、应用级网关、电路级网关、堡