软考中级网络工程师 第1章 计算机网络概论 备考讲义基于《网络工程师教程第6版》历年真题考点整理一、考情速览重要程度★★全书基础铺垫章节非核心高分章节考查分值上午选择题1~2分下午案例分析基本不单独命题考查形式全部为概念辨析类选择题无计算、无综合大题核心必考点OSI七层模型各层功能与数据单元、TCP/IP模型与OSI模型的对应关系、网络按覆盖范围的分类备考定位作为全科目知识框架的基础理解本章内容可大幅降低后续章节学习难度但无需投入过多时间抓核心考点即可。二、核心知识点精讲2.1 计算机网络的形成和发展了解级考点1. 计算机网络定义计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物将地理位置分散、具备独立工作能力的多台计算机及附属设备通过通信线路与网络设备连接在统一的网络协议控制下实现数据通信、资源共享、分布式处理的系统集合。从逻辑功能上可划分为两部分通信子网负责数据传输与转发包含交换机、路由器、通信链路等网络中间设备对应网络的核心传输部分。资源子网负责数据处理与资源提供包含PC、服务器、存储设备等终端设备位于网络边缘。2. 发展历程关键节点低频考点有印象即可1951年美国SAGE半自动地面防空系统启动研发被视为计算机与通信技术整合的先驱。1969年ARPANET阿帕网诞生是现代互联网的前身。1983年TCP/IP协议成为ARPANET的标准协议标志着互联网进入标准化发展阶段。2.2 计算机网络的分类和应用熟悉级考点1. 按覆盖范围分类高频考点必须掌握从小到大依次为个人区域网PAN覆盖范围10米以内用于个人设备互联如蓝牙、无线外设连接。局域网LAN覆盖范围几公里内如办公室、校园、企业内网特点是传输速率高、延迟小、组网灵活。城域网MAN覆盖一个城市范围几十公里多由运营商建设作为局域网与广域网的中间桥梁。广域网WAN跨城市、跨国家覆盖范围可达数千公里如互联网骨干网。2. 按交换技术分类电路交换通信前建立专属物理链路全程独占信道代表传统电话网。特点实时性强线路利用率低。报文交换以完整报文为单位进行存储转发无专属链路特点线路利用率高传输延迟大且不稳定。分组交换将长数据拆分为固定长度的分组逐跳存储转发是当前互联网的核心技术分为两类数据报方式每个分组独立选路代表IP网络虚电路方式传输前预先建立逻辑路径代表X.25、帧中继3. 其他分类方式了解按拓扑结构星型、环型、树型、网状型按传输介质有线网、无线网按使用范围公用网、专用网4. 网络核心功能数据通信、资源共享硬件/软件/数据、分布式处理、提高系统可靠性、负载均衡。2.3 我国互联网的发展了解级考点本部分为教材通识内容命题频率极低通读了解即可我国1994年正式接入国际互联网目前已建成全球规模最大的光纤和移动宽带网络5G网络规模与技术应用处于全球领先水平。2.4 计算机网络体系结构本章核心必考点1. 网络分层的意义将复杂的网络通信问题拆解为多个独立层级实现各层功能独立、易于维护排错、促进标准化生产、不同厂商设备可兼容。2. OSI 开放系统互连参考模型七层自上而下必须熟记每层名称、核心功能、数据单元、典型设备/协议是每年必考题。层级由高到低核心功能数据单元典型设备/协议应用层为用户应用程序提供网络服务接口APDU应用协议数据单元协议HTTP、FTP、DNS、SMTP、Telnet表示层数据格式转换、加密解密、压缩解压缩解决异构系统数据格式差异—无典型独立设备高频易混考点加密/压缩属于本层会话层建立、管理、终止通信双方的会话连接管理通信模式全双工/半双工——传输层实现**端到端进程到进程**的通信提供可靠/不可靠传输、流量控制、差错恢复段Segment/报文协议TCP、UDP核心标识端口号网络层逻辑寻址IP地址、路由选择、分组转发隔离广播域分组/包Packet设备路由器、三层交换机协议IP、ICMP、ARP、OSPF数据链路层将分组封装成帧提供节点到节点的传输差错检测、流量控制隔离冲突域帧Frame设备二层交换机、网桥协议以太网、PPP物理层在物理介质上透明传输比特流定义机械、电气、功能、规程特性比特Bit设备中继器、集线器Hub、网线、光纤3. 数据封装与解封装过程理解考点封装发送方从应用层到物理层逐层添加对应层的头部数据链路层额外加尾部校验信息最终转换为比特流在物理介质传输。流程应用数据 → 加TCP/UDP头传输层→ 加IP头网络层→ 加MAC头FCS尾数据链路层→ 转为比特流物理层解封装接收方从物理层到应用层逐层剥去对应层的头部/尾部最终还原为原始应用数据。2.5 几种商用网络的体系结构了解级考点SNA系统网络体系结构IBM公司推出的专有分层网络体系早期大型机网络的主流架构。Novell NetWareNovell公司的网络操作系统体系基于IPX/SPX协议曾在早期局域网广泛应用。备考提示本部分命题极少记住名称与所属厂商即可无需深挖原理。2.6 OSI协议集了解级考点对应OSI七层模型的标准化协议集合不同层级匹配不同协议簇。本章仅做概念引入各层具体协议会在后续章节详细讲解只需建立“协议与层级对应”的整体认知即可。三、高频易混考点辨析1. 层级核心功能区分避坑重点不要混淆“端到端”与“节点到节点”传输层是端到端进程间数据链路层是节点到节点相邻设备间。加密、压缩、数据格式转换统一归属表示层不属于应用层。路由选择、IP寻址是网络层核心功能MAC地址寻址是数据链路层功能。2. 网络设备与层级对应物理层中继器、集线器Hub—— 仅放大信号无寻址能力数据链路层网桥、二层交换机 —— 基于MAC地址转发网络层路由器、三层交换机 —— 基于IP地址转发应用层网关 —— 实现不同体系网络的协议转换3. OSI模型与TCP/IP模型对应关系OSI七层模型TCP/IP四层模型应用层应用层表示层会话层传输层传输层网络层网际层数据链路层网络接口层物理层核心区别TCP/IP模型是实际工业标准将OSI的上三层合并为应用层下两层合并为网络接口层更贴合实际网络实现。四、经典真题示例在OSI参考模型中实现数据压缩与加密功能的是 A. 应用层 B. 表示层 C. 会话层 D. 传输层答案B解析表示层负责数据格式转换、加密解密、压缩解压缩是高频易混考点。工作在网络层的网络设备是 A. 集线器 B. 二层交换机 C. 路由器 D. 网关答案C解析路由器基于IP地址转发工作在网络层集线器属于物理层二层交换机属于数据链路层网关属于应用层。计算机网络按覆盖范围从小到大排序正确的是 A. LAN、PAN、MAN、WANB. PAN、LAN、MAN、WANC. PAN、MAN、LAN、WAND. LAN、MAN、PAN、WAN答案B解析从小到大依次为个人区域网PAN、局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN。五、备考建议必拿分点OSI七层模型的层级功能、数据单元、设备对应关系以及TCP/IP模型的层级对应是本章必考题必须100%掌握。低频内容网络发展历程、商用网络体系、我国互联网发展无需刻意背诵刷真题遇到时再记忆即可。学习方法本章是后续协议、设备配置章节的基础优先理解“分层思想”和各层定位再记忆细节避免死记硬背。时间投入总学习时长控制在2小时以内精读核心考点配套刷章节真题通过错题查漏补缺。计算机系统补充知识RAIDRAID独立磁盘冗余阵列是一种将多块物理硬盘组合成单一逻辑存储单元的技术主要用来提升读写性能或提供数据冗余容错能力。不同的RAID级别在性能、安全性和成本之间做了不同的取舍。 RAID级别对比特性维度RAID 0RAID 1RAID 5RAID 6RAID 10核心原理条带化数据分块并行读写镜像数据完全复制一份条带化分布式奇偶校验数据和校验信息分散存储条带化双分布式奇偶校验存储两份校验信息镜像条带化先做RAID 1镜像对再组合成RAID 0最少硬盘数2块2块3块4块4块且为偶数容错能力无。一块盘坏所有数据丢失。高。允许坏一块盘甚至多块只要还有一份镜像完好。中。允许坏一块盘。较高。允许同时坏两块盘。高。每个镜像组内允许坏一块盘。空间利用率100%(N块盘容量之和)50%(仅有一块盘的可用容量)(N-1)/N(损失一块盘容量存校验信息)(N-2)/N(损失两块盘容量存校验信息)50%(容量为总硬盘数的一半)读写性能读写极高理论随盘数线性增长。读取可能提升写入速度略低需双写。读取高写入中等需计算校验码。读取较高写入较低需计算双重校验码。读写都很高融合了两者优点。典型应用对速度要求极高、数据不重要的场景如视频编辑缓存、游戏盘。对数据安全要求极高的场景如系统盘、重要数据库。兼顾性能、容量和安全的通用方案如文件服务器、NAS。对数据安全要求高于RAID 5的场景如大型企业备份、归档存储。高性能与高安全并重的关键业务如金融系统、高并发数据库。 关键点补充RAID 0的极致性能是以零冗余为代价的常被戏称为“数据火葬场”。RAID 1虽然安全但成本最高因为有一半的容量都用于备份。RAID 5是性能和容错最均衡的选择也是目前最主流的RAID级别之一。但需要注意在硬盘重建期间阵列会比较脆弱。RAID 6是RAID 5的升级版提供了双倍容错适合数据量巨大且对安全要求极高的场景但写入性能损耗也更大。RAID 10可以理解为“RAID 0 RAID 1”的组合先做镜像再做条带化。它同时提供了顶级的性能和安全性但成本也最高需要50%的容量冗余。RAID级别的选择本质是性能、安全和成本三者的权衡。需要高性能且能接受数据丢失风险可以选RAID 0数据安全第一选RAID 1追求各方面均衡RAID 5通常是首选如果预算充足且业务关键RAID 10是更稳妥的选择。