四级网络工程师最全网络技术复习资料

四级网络工程师最全网络技术复习资料资料仅供参考计算机网络的发展与形成基于P2P以“非中心化的方式”的网络应用成为新的增长点计算机网络形成：计算机——终端（美国军方）计算机——计算机ARPANET及OSI（高校，INTERNET前生）INTERNET网络协议ISO指定OSI，国际认可TCP/IP，业内公认，早于OSI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，无线网搜索引擎是一种运用在WEB上的应用软件系统宽带城域网包括核心交换网、接入网用户接入网分三类：计算机网络、电信通信网、广播电视网（现在数字聚合，三网融合）无线网络：无线局域网（WLAN）传输介质：微波、激光、红外线IEEE801.11制定运用领域：传统局域网扩充、建筑物之间互联、特殊网络传输技术：红外线、扩频、窄带微波发展无线自组网（ADHOT）：自组织、对等、多跳无线传感器网（WSN）将ADHOT于传感器结合，三要素是：传感器、感知对象、观察者无线网状网（WMM）：标准制定IEEE802.11S蓝牙技术：标准制定IEEE802.15，特点：短距离，低功耗操作系统WindowUNIX：小型机、C语言、易移植、多用户多任务、分时、采用树状目录、系统由内核和外壳组成，内核直接对硬件起作用，外壳是用户程序在微型机运行，内核效仿Unix，开放源代码、多用户多任务、界面友好、可移植计算机网络基本概念计算机网络定义观点：广义、资源共享（符合网络特征）、用户透明分类局域网：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城域网：广域网：最远最大、速率低。从逻辑和功能：通信子网、资源子网个人局域网：10M内网络拓扑结构分类：星型、环形、树型、网状型星型：中心节点是可靠性瓶颈环形：延迟确定，每个线路都是瓶颈树型：适用于汇聚数据的传输参数传输速率：S=1/T（T为每比特所需要的时间），记bps，每秒传输的比特数带宽：与传输速率有关奈科斯特准则：有限带宽、无噪声信道——Rmax=2B香茗定理：有限带宽、有随机噪声信道——Rmax=B*log2(1+S/N)误码率：平均误码率要低于10-9分包分组交换早起交换分为：线路交换、存储转发交换线路交换：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，纠错功能存储转发交换：报文交换、报文分组交换现代交换数据报方式：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，适合突发性通信，不适合长报文，会话式通信虚电路方式：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网络体系结构网络协议三要素语法：格式和结构语义：意义时序：顺序说明网络体系结构第一个网络体系结构：IBM的SNAOSI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TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)互联层主要协议： IPICMPIGMPARPRARP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）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HTTP对比P2P:最大化的为“非集中式”，不依赖DNSIEEE802.2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)IEEE802.3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IEEE802.11定义无线局域网介质访问MAC子层与物理层标准IEEE802.15定义近距离个人无线网介质访问MAC子层与物理层标准IEEE802.16定义宽带无线局域网）介质访问MAC子层与物理层标准局域网技术与广域网不同，存储转发方式变为共享介质与交换方式拓扑：总线型（共享介质）解决冲突：载波侦听多路访问（CSMA/CD）、令牌总线（TokenBus）所有节点经过网卡连接总线采用双绞线、同轴电缆同一节点只能有一个节点经过总线发送数据，冲突会传输失败优：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环形数据传输方向确定，采用令牌环星型传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤，无线信道以太网最核心技术：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以太网传输错误：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”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个高速局域网解决方案提高带宽快速以太网—802.3u100BASE-TX：2对非屏蔽双绞线，支持全双工100BASE-T4：4对非屏蔽双绞线，不知道全双工100BASE-FX：2芯光纤，支持全双工千兆以太网—802.3z或802.3ab1000BASE-T1000BASE-CX：屏蔽双绞线万兆网-802.3ae不再使用双绞线，只有全双工40GBS以太网：使用波分复用技术将大型局域网划分将共享介质方式改为交换方式交换式局域网端口之间可有多个并发连接交换机利用“端口/MAC地址映射表”，读取源地址进行“地址学习”自动的学习交换机帧转发方式直接转发——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，支持不同速率改进的直接转发——接收前64字节，检帧头字段虚拟局域网软件方式实现，节点不收物理位置限制组网方式用交换机端口定义虚拟网一个端口自己能属于一个组转移到另一个端口是，要重配置用MAC定义虚拟网（基于用户）能够随意移动节点，初始配置麻烦基于网络层定义虚拟网能够随意移动节点，性能差，检查网络层地址难基于广播组可灵活组件，可跨越局域网与广域网互联优点：方便管理、安全性、改进网络服务无线局域网红外视距方式传输：定向、全方位、漫反射通信安全号，抗干扰性强、简单易管理、传输距离受限扩频——牺牲频带宽度来提高抗干扰性和安全性跳频——发收采用相同跳频系列直接序列——发收采用相同伪随机码，所有接受节点使用相同频段窄带微波：微波无线电MAC层——CSMA/CA分类无争用服务（PCF）：中心控制节点争用服务（DCF）802.11协议INTERNET基础Internet构成：通信线路、路由器、主机、信息资源接入方式电话网——需要调制解调器（调制：数字—模拟、解调：模拟—数字），速率56KADSL——使用电话线，经过ADSL调制解调器，具有网桥和路由器，分上下行使用HFC——有线电视网，混合光纤和同轴电缆。数据通信线路IP协议IP服务特点：不可靠、面向无连接、尽最大努力IP互联网特点：隐藏底层物理网络、不制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，标识网络连接由32个比特组成层次结构：网络号、主机号分类A类：1~126B类：128~191C类：192~223网络地址：网络位不变，主机位变0广播地址：直接广播：网络位不变，主机位全1有线广播：网络位全1，主机位全1回送地址：（用于本地测试）本地地址：/8/12/16子网编制（避免IP地址浪费）LVSM（可变长子网掩码，在无类物流中使用）CIDR（）地址解析协议ARP（已知IP，求MAC的方法）请求是广播，回应是单播采用高速缓存技术，时钟更新保证正确性IP数据报——IP协议使用的数据单元（总长度以8b为单位）报头区：源 IP地址、目的IP地址（以32位双字节为单位）数据区（不校验）MTU：一个帧最多携带的数据量分段：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。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）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）差错与控制报文ICMP差错典型运用：ping和,raceroute特点：1没有什么特别优先权2，还报告数据区前64b3，先把出错报文丢弃分类：目的地不可达、超时报告、参数出错 控制IP层控制：拥塞控制（路由处理太慢，传入大于传出，利用ICMP源抑制报文）路由控制（路径非最优，继续转发并发送重定向ICMP报文）路由器表驱动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）下一站选路思想：（N—目标网络,R—下一站）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）路由协议：（1）路由信息协议RIP：向量—距离（V-D）算法:周期性30s，过时路由180s，经过跳数计算距离，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、指派路由器静态（2~10）RIP（10~50）OSPF（50以上）组播单播（一对一，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）特点：使用组地址、动态、底层硬件支持协议组管理协议IGMP（主机—路由器）V1:基本组成员查询和报告V2增加快速V3指定接收不接受组播路由协议（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。域内（密集型—带宽充裕、稀疏型—带宽不充裕）域间IPV6IPV4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128位，ipv4为32位单播、组播、任播（发送到任意一个地址，一般最近地址）数据报：基本头（40个字节），多个扩展头，高层协议数据单元自动配置：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）TCP和UDP（传输层）TCP传输控制协议（保证可靠性）——面向连接的，可靠的，全双工丢失与重发（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）连接可靠性和优雅关闭——三次握手TCP缓冲，流控，窗口——窗口（缓冲区剩余空间）：流量控制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UDP用户数据报协议——面向非连接，不可靠可能出现丢失，乱序，重复，简单高效端口NAT技术（解决地址短缺问题）静态NAT：内部地址与全局地址一一对应动态NAT网络地址端口转换NAPT（多对一）INTERNET基础服务客户机/服务器模型WEB,FTP,EMAIL实现经过端头号解决特定服务1、重复服务器：先进先出2、并发服务器P2P对等模型（流媒体直播，文件共享，协同工作，分布式搜索）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）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）分布式结构化——基于分布式散列表DHT，非中心化，自组织，可扩展性，健壮性，维护复杂，混合式——节点分为用户节点，搜索节点，索引节点域名系统命名机制原则：唯一性，便于管理，高效映射域名书写：字母，数字连字符，最长不超过63，不区分大小写域名解析自顶向下，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，递归解析（一次解析全部）重复解析（一级级解析）远程登录Telnet采用客户机/服务器模型经过TCP连接（可靠的，端口号23）网络虚拟终端NVT统一不同格式FTP服务采用C/S服务双重连接：控制连接、数据连接（1、主动模式—服务器主动，使用PORT，默认2、被动模式使用PASV）命令与应答采用7为ASCLL码，每个命令由4个大写字符组成，服务器响应状态码：200（就绪），452（文件写错）文本文件传输、二进制文件传输（图像文件）用户接口传统FTP浏览器FTP下载工具（断点续传，高速）访问控制：利用账号控制访问权限，需要先登录匿名账号：用户名：Anonymous 密码：guest电子邮件（TCP连接）C/S模式SMTP（简单邮件传输协议）：发邮件POP3（邮件协议）：读邮件WEB服务（TCP连接）以HTML和HTTP为基础，提供统一的图形用户界面HTTP请求服务全过程：连接，请求，应答，关闭HTML语言：不区分大小写安全性：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权限新型网络运用即时通信音频/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，白板通信模式C/S（服务器中转）：信息交互需要经过转中服务器P2P—点到点，服务器提供端口号和地址通信协议SIP会话初始化协议——可在YCP,UDP上传送XMPP——XML是核心，统一的选址方案，客户端简单用户代理，代理服务器重定向服务器注册服务器文件共享网络文件系统NFS——共享目录和文件，与主机和操作系统无关，用mount命令优点：占用磁盘少，Home目录放在服务器WindowsNetBIOS协议WindowsNetBIOS协议CIFS锁定和解锁P2P文件共享——起源Napster，之后BT（有中心服务器torrent，用户提供种子）六度分割理论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）IPTV交互式多媒体，具有交互性和实时性业务：视频点播，直播电视（组播），时移电视（存储文件，采用点播）技术：视频数字化，传输IP化，播发流媒体化VOIP（IP电话）——终端，网关，网守，多点控制单元PC-PC：全双工声卡，相同软件（最早）PC-PHONEPHONE-PHONE:双方配置类似于调制解调器中SKYPE：采用256位的AES加密‘网络搜索技术条目包括：标题，摘要，URL搜索引擎：搜索器、索引器、检索器、用户接口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百度：智能性，可扩展性搜索技术，蜘蛛网络管理与网络安全网络管理——检测和控制对象：硬软件资源目标：网络质量，稳定运转，异种设备，安全，成本低，业务不单一功能：配置管理，故障管理，计费管理，性能管理，安全管理配置：辨别，定义，控制，监视网络对象，使网络性能达到最优故障：发现和排除故障，故障管理，恢复，预防性能：维护网络质量和运行效率安全：隐蔽性，认证，完整性模式集中式：至少有一个管理站分布式：不考虑拓扑结构，分散收集数据协议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）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，但复杂费用高网络安全真实性、保密性、完整性、可用性、不可抵赖性、可控制性、可审查性策略——先进技术、严格安全管理、法律约束、安全教育安全等级：D1（客户机系统DOS,WINDOWS3X.WINDOWS9X），C1，C2（服务器linx.)，B1，B2，B3，A1中国：五个级别自主保护级指导保护级（一定危害）监督保护级（较大危害）强制保护级（严重危害）专控保护剂（特大危害）目的：存储安全、传输安全安全框架：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）安全机制安全服务安全模型：必须有可信第三方，提供总裁安全服务四方面：安全传输、信息保密、分配和共享秘密信息、通信协议威胁：信息访问威胁、服务威胁加密技术编码特征：加密算法（代换、置换）、密钥数、处理明文方法（分组密码、流密码）密码分析：密码分析攻击、穷举攻击对称密码：DES（数字加密算法）：64明文，56密钥，置换——NIST三重DES：多个密钥，三次加密，速度慢AES（高级加密标准）：密钥长度128、192、256、分组长度128位Blowfish:分组长度64位，密钥可变。置换和代换RC5：分组和密钥都可变非对称密码：加密密钥和解密密钥不相同，但相关应用：加密/解密数字签名密钥交换RSA既能用于加密，也能用于数字签名分组密码：明文密文均是0—(N-1),N为1024或309十进制ELGAMA算法基于离散对数的公钥密码体质，椭圆曲线加密体现密文长度是明文两倍基于背包问题密钥管理分发：密钥分发中心（KDC）密钥认证：认证中心CA（1.认证身份2.颁发证书—数字签名，全球唯一性）——能够从任何地方发出消息认证：证实信息的源和宿，比否被修改，完整性来源完整性——认证码、篡改检验码序号和时间模式：单向，双向认证函数：加密函数、认证码、散列函数数字签名——加密的消息摘要，附在消息后，防止抵赖使用公钥密码体制身份认证——1、能识别2、只能识别，没有其它作用口令认证——S/Key协议、令牌口令认证方案持证认证生物认证认证技术一次一密——请求应答机制、询问应