导图社区 架构考试-计算机网络
主要介绍计算机网络部分关于网络相关基本概念、组网技术、TCP/IP协议簇、网络规划与设计相关的关键知识点。
本图介绍数据库系统章节核心内容,包括数据库相关概念、分布式数据库、关系代数、规范化理论、数据控制等内容,并标准重点内容、阐述核心知识点。
分为信息工程与信息系统基础、企业信息化两部分的知识梳理和关键点摘录。第一部分包括系统工程方法和生命周期、信息系统生命周期、软件生命周期、信息系统分析和建设原则等;第二部分包括企业信息化概念、目的、企业信息化发展阶段、方法以及企业信息化各类型系统、企业应用集成EAI、电子商务、智能制造等内容。
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计算机网络
计算机网络概述
计算机网络可以极大扩展计算机系统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,提高了系统性价比。
网络指标
速率、带宽、吞吐量和时延等不同方面
网络延迟=处理延迟+排队延迟+发送延迟+传播延迟。
不考虑网络环境,服务器的延迟的主要因素是队列延迟和磁盘I/O延迟。
5G技术
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。
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成本。
可靠性高
支持高并发
带宽大
计算机网络功能
数据通信
资源共享
管理集中化
实现分布式处理
负载均衡
按分布范围
局域网
城域网
广域网
3G、4G
按拓扑结构
总线型
星型
环型
网络架构
SDN
控制层
转发层
应用层
网络存储
DAS
NAS
SAN
组网技术
OSI 7层模型
实现具体的应用功能
表示层
数据的格式与表达、加密、压缩
会话层
建立、管理和终止会话
POP3、FTP、HTTP、Telnet、SMTP DHCP、TFTP、SNMP、DNS
传输层
端到端的连接
TCP、UDP
网络层
分组传输和路由选择
三层交换机、路由器ARP、RARP、IP、ICMP、IGMP
数据链路层
传送以帧为单位的信息,最小长度为64bit
网桥、交换机(多端口网桥)网卡 PPTP、L2TP、SLIP、PPP
物理层
二进制传输
中继器、集线器(多端口中继器)
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、隔离冲突域功能等
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
(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。广播帧和组播顿向所有端口 (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。
TCP/IP协议簇
常见TCP/IP协议簇
NFS
文件共享
HTTP
80
HTTPS
443
FTP
20/21
Telnet
23
远程协议
POP3
110
邮件发送收取协议
SMTP
25
邮件传输协议
基于TCP
DHCP
67
动态主机配置协议,IP地址自动获取
分配类型
固定分配
动态分配【有效期限】
自动分配【无期限】
无效地址
169.254.x.x
0.0.0.0
租约默认为8天
当租约过半时,客户机需要向DHCP服务器申请续租;
当租约超过87.5%时,如果仍然没有和当初提供IP的DHCP服务器联系上,则开始联系其他的DHCP服务器。
可以服务于一个网段,也可以通过DHCP中继服务多个子网
在DHCP服务器上,DHCP服务功能需要主动开启,不是默认开启的
通信过程
DHCP发现 (DISCOVER)
DHCP提供(OFFER)
DHCP请求(REQUEST)
DHCP确认 (Acknowledge,ACK)
DHCP拒绝 (NACK)
客户端释放(RELEASE)
客户端拒绝分配IP (Decline)
DNS
53
域名解析协议
域名服务器
根域名服务器
顶级域名服务器
权限域名服务器
本地域名服务器
查询方式
递归查询
服务器必需回答目标IP与域名的映射关系
迭代查询
服务器收到一次迭代查询回复一次结果,这个结果不一定是目标IP与域名的映射关系,也可以是其他DNS服务器的地址。
判断方法
收到请求直接返回的是迭代,继续往下查询的是递归
返回中间线索的是迭代,返回最终结果的是递归
查询场景
主机向本地域名服务器的查询采用递归查询。
本地域名服务器向根域名服务器的查询通常采用迭代查询。
DNS配置文件
windows
hosts文件
linux
/etc/resolv.conf
nameserver: 定义DNS服务器的IP地址
domain:定义本地域名
search:定义域名的搜索列表
sortlist:对返回的域名进行排序
TFTP
69
文件传输协议
SNMP
161
简单网络管理协议
基于UDP
TCP
可靠
差错重传
校验
三次握手、四次挥手
速度慢,效率比较低
UDP
实时通信
不可靠
示例
直播
视频通信
网际层
ICMP
ping命令
因特网控制协议
ARP
IP->Mac
RARP
Mac->IP
IGMP
组播通信协议
网络接口层
邮件安全相关协议
MIME/S
SSL
PGP
TCP协议可以依据端口号将报文交付给上层的某一进程,可以对应用层进程进行寻址
IP地址
IPv6
IPv6主机将MAC地址附加在地址前缀1111 1110 10之后,产生一个镇路本地地址
Pv6地址的格式前(FP)用于表示地址类型或子网地址,用类似于IPv4的CIDR表示方法表示
网络规划与设计
网络冗余设计
设计目标
备用路径
提高可用性,由路由器、交换机等设备之间的独立备用链路构成,一般情况下备用路径仅仅在主路径失效时投入使用。
设计考虑因素
备用路径的带宽
切换时间
非对称
自动切换
测试
负载分担
是对备用路径方式的扩充,通过并行链路提供流量分担(冗余的形式)来提高性能,主要的实现方法是利用两个或多个网络接口和路径来同时传递流量
网络中存在备用路径、备用链路时,可以考虑加入负载分担设计
对于主路径、备用路径都相同的情况,可以实施负载分担的特例一负载均衡
对于主路径、备用路径不相同的情况,可以采用策略路由机制,让一部分应用的流量分摊到备用路径上
综合知识
2-3分