网络工程师复习资料

网络工程师复习资料一、网络基础（一）计算机网络概述1.计算机网络的定义计算机网络是将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。2.计算机网络的功能数据通信：实现计算机之间的信息传输，如文件传输、电子邮件等。资源共享：包括硬件资源（如打印机、服务器等）、软件资源（如应用程序、数据库等）和数据资源的共享。分布式处理：将一个大型任务分解为多个子任务，由网络中的多台计算机协同完成，提高处理能力。提高可靠性：通过冗余设计等方式，当部分计算机出现故障时，仍能保证网络的正常运行。3.计算机网络的分类按覆盖范围分类局域网（LAN）：覆盖范围通常在几千米以内，如办公室、学校等场所的网络。城域网（MAN）：覆盖范围一般为一个城市，规模介于局域网和广域网之间。广域网（WAN）：覆盖范围很广，可以跨越城市、国家甚至全球，如互联网。按传输介质分类有线网络：包括双绞线、同轴电缆、光纤等。无线网络：如WiFi、蓝牙、ZigBee等。按拓扑结构分类总线型拓扑：所有节点都连接在一条总线上，信息沿总线传输。星型拓扑：以中央节点为中心，其他节点通过链路与中央节点相连。环型拓扑：节点通过通信线路连接成一个闭合的环，数据沿环单向传输。树型拓扑：是一种层次化的结构，像一棵倒置的树。网状拓扑：节点之间的连接是任意的，可靠性高，但结构复杂。

（二）数据通信基础1.数据通信系统的组成信源：产生要传输的数据的设备。信宿：接收数据的设备。信道：传输数据的物理介质或通信线路。发送设备：对信源发出的数据进行变换和处理，使其适合在信道上传输。接收设备：对从信道上接收到的数据进行处理，还原为原始数据。2.数据传输方式并行传输：将数据的多个位同时通过多条线路进行传输，速度快，但成本高，适用于近距离高速传输。串行传输：数据的各个位依次通过一条线路进行传输，速度相对较慢，但成本低，应用广泛。3.传输介质双绞线分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。UTP常见的类别有3类、5类、超5类、6类、超6类等，类别越高，带宽越高，抗干扰能力越强。同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。常用于有线电视系统等。光纤由纤芯、包层和涂覆层组成。具有传输损耗低、带宽高、抗电磁干扰能力强等优点，常用于长距离高速数据传输。无线传输介质无线电波：应用广泛，如广播、电视、手机通信等。微波：频率较高，直线传播，常用于点对点通信，如卫星通信、微波接力通信等。红外线：常用于短距离通信，如遥控器等。4.数据编码与调制数据编码归零编码（RZ）：信号电平在每个码元中间都要恢复到零电平。非归零编码（NRZ）：信号电平在整个码元期间保持不变。曼彻斯特编码：每个码元的中间有一个跳变，用于同步，高电平到低电平的跳变表示0，低电平到高电平的跳变表示1。差分曼彻斯特编码：每个码元的起始处有跳变表示0，无跳变表示1。调制调幅（AM）：载波的幅度随基带信号的变化而变化。调频（FM）：载波的频率随基带信号的变化而变化。调相（PM）：载波的相位随基带信号的变化而变化。

（三）网络协议基础1.协议的概念协议是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。它规定了通信双方在数据传输过程中的格式、同步方式、差错控制等方面的要求。2.协议的要素语法：规定了数据与控制信息的结构或格式。语义：规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应。同步：规定了事件实现顺序的详细说明，即事件的先后顺序。3.常见网络协议TCP/IP协议栈应用层：提供用户应用程序访问网络的接口，如HTTP、FTP、SMTP、DNS等协议。传输层：提供端到端的可靠数据传输（TCP）或不可靠数据传输（UDP）。网络层：负责将数据包从源主机传输到目的主机，如IP协议。数据链路层：负责将网络层数据包封装成帧，在物理介质上传输，如以太网协议。物理层：负责传输比特流，定义了物理介质的电气、机械、功能和规程特性。HTTP协议超文本传输协议，用于传输网页等超文本数据。工作在应用层，基于请求/响应模型。FTP协议文件传输协议，用于在不同主机之间传输文件。支持主动模式和被动模式。SMTP协议简单邮件传输协议，用于发送电子邮件。工作在应用层，基于TCP协议。DNS协议域名系统协议，将域名转换为IP地址。是互联网的一项核心服务。

二、局域网技术（一）以太网技术1.以太网的发展历程从最初的10Mbps以太网，发展到100Mbps快速以太网、1Gbps千兆以太网、10Gbps万兆以太网以及现在的40Gbps、100Gbps以太网。2.以太网的工作原理采用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）机制。节点在发送数据前，先监听信道是否空闲。若空闲，则发送数据；若忙，则继续监听。在发送数据过程中，同时检测是否发生冲突。若发生冲突，则立即停止发送，并发送阻塞信号，通知其他节点。经过随机退避时间后，重新尝试发送。3.以太网的帧结构前导码：用于使接收端的物理层进行同步。帧头：包含目的MAC地址、源MAC地址、帧类型等信息。数据：封装的上层协议数据。帧尾：包含帧校验序列（FCS），用于检测帧在传输过程中是否发生错误。4.以太网的标准与设备标准：IEEE802.3系列标准定义了以太网的相关规范。设备：包括以太网网卡、集线器、交换机等。网卡：负责计算机与网络的物理连接和数据收发。集线器：工作在物理层，是共享式设备，所有端口共享带宽。交换机：工作在数据链路层，根据MAC地址转发数据帧，每个端口独占带宽，提高了网络性能。

（二）无线局域网技术1.无线局域网的标准IEEE802.11系列标准是无线局域网的主流标准，如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac、802.11ax（WiFi6）等。不同标准在频段、传输速率、调制方式等方面有所不同。2.无线局域网的拓扑结构基本服务集（BSS）：由一个无线接入点（AP）和若干个无线客户端组成的基本无线通信单元。扩展服务集（ESS）：由多个BSS通过分布系统连接而成，实现更大范围的无线覆盖。3.无线局域网的设备无线接入点（AP）：负责无线信号的发射和接收，连接有线网络和无线网络。无线网卡：安装在计算机等设备上，实现无线通信功能。无线控制器：用于集中管理和控制多个无线接入点，提高网络管理效率。

三、广域网技术（一）PPP协议1.PPP协议的功能用于在不同的网络设备之间建立、配置和测试数据链路连接。提供了一种封装机制，可将多种网络层协议的数据封装在PPP帧中进行传输。2.PPP协议的组成链路控制协议（LCP）：用于建立、配置、维护和拆除数据链路连接。网络控制协议（NCP）：用于协商网络层协议的相关参数，如IP地址的分配等。3.PPP协议的工作过程链路建立阶段：通过LCP协商链路的参数，如最大接收单元（MRU）等。网络层协议配置阶段：由NCP协商网络层协议的相关参数，如为双方分配IP地址。链路打开阶段：链路建立成功且网络层协议配置完成后，链路进入打开状态，开始数据传输。

（二）HDLC协议1.HDLC协议的特点面向比特的同步数据链路控制协议。具有较高的传输效率和可靠性。2.HDLC协议的帧结构标志字段：用于界定帧的开始和结束，为01111110。地址字段：包含接收方的地址。控制字段：用于表示帧的类型（信息帧、监控帧、无编号帧）和控制信息。信息字段：封装的数据。帧校验序列（FCS）：用于检测帧传输过程中的错误。

（三）帧中继技术1.帧中继的概念是一种简化的分组交换技术，它在OSI参考模型的物理层和数据链路层上工作。采用虚电路技术，减少了节点的处理时间，提高了传输效率。2.帧中继的特点低时延：简化了协议处理过程，减少了传输时延。高带宽利用率：采用统计复用技术，多个用户可以共享网络带宽。面向连接：在传输数据前需要建立虚电路。3.帧中继的帧结构类似于HDLC帧结构，但有所简化。包括帧头、信息字段和帧尾，帧头中包含地址信息等。

（四）ATM技术1.ATM的概念异步传输模式，是一种面向连接的快速分组交换技术。采用固定长度的信元作为传输单位，信元长度为53字节。2.ATM的特点高速传输：能够提供高速的数据传输能力。支持多种业务：如语音、数据、视频等。面向连接：在传输数据前建立虚连接。3.ATM的信元结构信头：包含虚连接标识、流量控制等信息。净荷：封装的用户数据。

（五）MPLS技术1.MPLS的概念多协议标签交换，是一种将第二层交换和第三层路由相结合的技术。通过在数据包上添加标签，实现快速转发。2.MPLS的工作原理入口LSR（标签交换路由器）为数据包分配标签，并将其转发给下一跳LSR。中间LSR根据标签进行转发，无需查看数据包的IP地址。出口LSR去掉标签，将数据包按正常的IP路由方式转发。3.MPLS的应用用于构建虚拟专用网络（VPN），提高网络的安全性和可管理性。实现流量工程，优化网络资源的利用。

四、网络设备（一）路由器1.路由器的功能网络层设备，用于连接不同的网络，实现数据包的转发。具有路由选择功能，根据路由表选择最佳路径转发数据包。可以进行网络地址转换（NAT），实现内部网络与外部网络的通信。2.路由器的工作原理接收数据包，检查其目的IP地址。在路由表中查找匹配的路由条目。根据路由条目确定下一跳地址，并将数据包转发出去。3.路由器的配置基本配置：设置接口IP地址、子网掩码等。路由配置：静态路由、动态路由（如RIP、OSPF、BGP等）的配置。NAT配置：实现内部网络地址与外部网络地址的转换。

（二）交换机1.交换机的功能数据链路层设备，根据MAC地址转发数据帧。学习MAC地址表，通过接收数据帧，记录源MAC地址与端口的对应关系。分割冲突域，每个端口形成一个独立的冲突域，提高网络性能。2.交换机的工作原理当交换机收到一个数据帧时，检查目的MAC地址。在MAC地址表中查找对应的端口。如果找到，则将数据帧转发到相应端口；如果未找到，则进行泛洪（除接收端口外的所有端口）。3.交换机的配置端口配置：设置端口速率、双工模式等。VLAN配置：划分虚拟局域网，提高网络安全性和管理效率。生成树协议配置：防止网络环路的产生。

（三）防火墙1.防火墙的功能网络安全设备，用于保护内部网络免受外部非法访问。可以根据规则过滤数据包，阻止非法流量进入内部网络。提供网络地址转换、入侵检测等功能。2.防火墙的分类包过滤防火墙：根据数据包的源IP地址、目的IP地址、端口号等信息进行过滤。状态检测防火墙：不仅检查数据包的头部信息，还检查数据包的状态，如连接状态等。应用层防火墙：工作在应用层，对应用程序的流量进行检测和过滤。3.防火墙的配置访问控制列表（ACL）配置：定义允许或禁止的数据包规则。安全区域配置：划分内部网络、外部网络等安全区域。策略配置：设置不同安全区域之间的访问策略。

五、网络操作系统（一）WindowsServer操作系统1.WindowsServer的版本常见版本有WindowsServer2012、WindowsServer2016、WindowsServer2019等。2.WindowsServer的功能提供文件服务、打印服务、用户管理、活动目录等功能。支持域控制器，实现集中管理用户和资源。3.WindowsServer的配置与管理安装与部署：选择合适的版本进行安装，配置服务器角色和功能。用户与组管理：创建用户账户、设置用户权限，管理用户组。活动目录管理：创建域、组织单位，管理域内的计算机和用户。

（二）Linux操作系统1.Linux的常见发行版RedHatEnterpriseLinux、CentOS、Ubuntu、Debian等。2.Linux的特点开源、稳定、安全，具有高度的可定制性。广泛应用于服务器、嵌入式系统等领域。3.Linux的基本操作与管理命令行操作：常用命令如ls、cd、mkdir、rm等。用户与权限管理：创建用户、设置用户权限，管理文件和目录的权限。服务管理：启动、停止、重启系统服务，如Apache、MySQL等。