软考中级网络工程师学习笔记[考点归纳总结全]

网络工程师学习笔记

第一章计算机基础知识

一、硬件知识

1、计算机系统的组成包括硬件系统和软件系统

硬件系统分为三种典型结构：

（1）单总线结构（2）、双总线结构（3）、采用通道的大型系统结构中央处理器CPU包含运算器和控制器。

2、指令系统

指令由操作码和地址码组成。

3、存储系统分为主存一辅存层次和主存一Cache层次

Cache作为主存局部区域的副本，用来存放当前最活跃的程序和数据。

计算机中数据的表示

Cache的基本结构：Cache由存储体、地址映像和替换机构组成。

4、通道是一种通过执行通道程序管理I/O操作的控制器，它使CPU与I/O操作达到更高的并行度。

5、总线从功能上分类，系统总线分为地址总线（AB）、数据总线（DB）、控制总线（CB。

6、磁盘容量记计算

非格式化容量二面数*（磁道数/面）*内圆周长*最大位密度

格式化容量二面数*（磁道数/面）* （扇区数/道）* （字节数/扇区）

7、数据的表示方法

原码和反码

[+0]原=000...00[-0]原= 100...00[+0]反=000 (00)

[-0]反= 111 (11)

正数的原码二正数的补码二正数的反码

负数的反码：符号位不变，其余位变反。

负数的补码：符号位不变，其余位变反，最低位加1。

二、操作系统

1、操作系统定义：用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合。

2、功能：是计算机系统的资源管理者。

3、特性：并行性、共享性

4、分类：多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统。

5、进程：是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。

6、进程分为三种状态：运行状态（Running）、就绪状态（Ready）、等待状态（Blocked）。

7、作业分为三种状态：提交状态、后备运行、完成状态。

8产生死锁的必要条件：

（1）、互斥条件：一个资源一次只能被一个进程所使用；

（2）、不可抢占条件：一个资源仅能被占有它的进程所释放，而不能被别的进程强行抢占；

（3）、部分分配条件：一个进程已占有了分给它的资源，但仍然要求其它资源；

（4）、循环等待条件：在系统中

干种资源中的某一种，同时每一个进程还要求（链上）下一个进程所占有的资源。

9、死锁的预防：1、预先静态分配法2、有序资源使用法3、银行家算法

学习参考

10、虚拟存储器：是指一种实际上并不以物理形式存在的虚假的存储器。页架：把主存划分成相同大小的存储块。

页：把用户的逻辑地址空间(虚拟地址空间) 划分成若干个与页架大小相同的部分，每部分称为页。

11、页面置换算法有：1、最佳置换算法OPT 2、先进先出置换算法FIFO 3、最近最少使用置换算法LRU 4、最近未使用置换算法NUR

12、虚拟设备技术：通过共享设备来模拟独占型设备的动作，使独占型设备成为共享设备，从而提高设备利用率和系统的效率。

13、SPOOLS统：实现虚拟设备技术的硬件和软件系统，又Spooling系统，假脱机系统。

14、作业调度算法：

(1) 、先来先服务调度算法FIFO:按照作业到达系统或进程进入就绪队列的先后次序来选择。

(2) 、优先级调度算法：按照进程的优先级大小来调度，使高优先级进程得到优先处理的调度策略。

(3) 、最高响应比优先调度算法：每个作业都有一个优先数，该优先数不但是要求的服务时间的函数，而且是该作业为得到服务所花费的等待时间的函数。

以上三种都是非抢占的调度策略。

三、嵌入式系统基本知识

1、定义：以应用为中心，计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应于特定应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的计算机系统。

2、特点：硬件上，体积小、重量轻、成本低、可靠性高等特点、使用专用的嵌入式CPU软件上, 代码体积小、效率高，要求响应速度快，能够处理异步并发事件，实时处理能力。

3、应用：从航天飞机到家用微波炉。

第二章、计算机网络概论

滑动窗口协议规定重传未被确认的分组，这种分组的数量最多可以等于滑动窗口的大小，TCP采用

滑动窗口协议解决了端到端的流量控制。

第三章数据通信基础

一、数据通信的主要技术指标

1、数据传输速率S: S=(1/T)log 2N, —般N=2,则有S=(1/T)

T—信号脉冲重复周期或单位脉冲宽度

n——个脉冲信号代表的有效状态数，是2的整数值

log 2N--单位脉冲能表示的比特数

2、调制速率B: B=(1/T)，S=(1/T)log 2N,所以S二Blog z N

3、信道容量的计算：

信道容量：(数据传输速率)表征一个信道传输数据的能力。单位: 无噪声

bps

C=2Wlog2N (奈奎斯特定理)

W—信道带宽N——个脉冲信号代表的有效状态数

有噪声C=Wlog2(1+S/N) (香农公式)

W—信道带宽S—信号功率N—噪声功率

dB=10log10S/N,当S/N=1000 时，信噪比为30dB 延迟的计算

数据交换方式

1、电路交换

总延迟二链路建立时间+线路延迟+发送时长

2、虚电路分组交换

总延迟二链路建立时间+（每个分组在交换结点延迟+每个分组线路延迟+每个分组发送时长）*分组数

3、数据报分组交换

总延迟二（每个分组在交换结点延迟+每个分组线路延迟+每个分组发送时长）*分组数

三、数据编码

1、模拟信号一＞模拟传输：

2、模拟信号一＞数字传输：

需要编码解码器（Codec）,模拟数据数字化分为三步：采样、量化、编码采样：对于连续信号是通

过规则的时间间隔测出波的振动幅度从而产生一系列数据。量化：采样得到的离散数据转换成计算机能够表示的数据范围的过程，即将样值量化成一个有限幅度的集合X （nT）。编码：用一定位数

的二进制数来表示采样所得脉冲的量化幅度的过程。常用编码方法有PCM永冲编码调制。

3、数字信号一＞数字传输：

常用编码：归零码、不归零码、曼彻斯特码、差分曼彻斯特码

IEEE802.3以太网使用曼彻斯特编码，IEEE802.5令牌环使用差分曼彻斯特编码，两者的编码效率是50% FDD、100BASE-FX使用了4B/5B编码和NRZ-I （不归零码），编码效率是80%

4、数字信号一＞模拟传输：

需要调制和解调，调制：由发送端将数字数据信号转换成模拟数据信号的过程；解调：在接收端把

模拟数据信号还原为数字数据信号的过程，调制的方法：载波的表示y=A（t）sin（wt+①），分为ASK 振幅调制、FSK频率调制、PSK相位调制。

5、曼彻斯特编码：

每比特的1/2周期处要发生跳变，由高电平跳到低电平表示1，由低电平跳到高电平表示0;差分曼彻斯特编码：有电平转换表示0,无电平转换表示1。

四、差错控制

CRC-CCITT G（X）=X16+X12+X5+1 HDLC 的帧校验用

CRC-16 G（X）=X 16+X5+X2+1

CRC-32 G（X）=X32+…+X+1 用在局域网中

1、海明码：m+k+1＜2k数据位m要纠正单个错误，得出冗余位k必须取的最小值。码距为m n中最小值，它能够发现（码距-1 ）位错，并可纠正（码距-1-1 ）位错；比如8421的码距为1。要检测出d位错，码字之间的海明距离最小值应为d+1。

2、CRC冗余码求法：

（1）、如果信息位为K位，则其K-1次多项式可记为K（x）;如信息1011001，则k（x）=x6+x4+x3+1;

⑵、冗余位为R位，其R-1位记为R x）;如冗余位为1011，则R x）=x3+x+1;

⑶、发送信息为N二K+R多项式为T（x）二Xr*K（x）+R x）,Xr表示将K（刈向左平移r位；

⑷、冗余位产生过程：已知K（x）求R x）的过程，一般应选一特定R次多项式G（x）（生成多项式）一般先事先商定好的，用G）去除Xr*K（x）得余式即为R x）。R x）二Xr*K（x）/G（x）;运算规则异或运算，相同取0，

不同取1。

五、压缩和解压缩方法

JPEG属于黑白文稿数据压缩系统。二维压缩技术是指在水平和垂直方向都进行了压缩，在压缩算法中属于二维压缩技术的是MRMM数据压缩系统是在MR的基础上该进而来的，它主要在压缩效率和容错能力方面

进行了改进和提高。下列压缩技术中，MPEG!于动态图像压缩技术。

第四章、广域通信网

一、EIA-RS232-C

在电气性能方面EIA-RS232-C与CCITT的V.28建议一致，在功能特性方面与CCITT的V.24建议书一致，RS-449则与CCITT的V.35建议书一致，它采用37引脚的插头座。

二、X.25公用数据网

X.25是分组交换协议交换标准，公用数据网一般都用分组交换协议，所以X.25就是公用数据网的

协议标准。

X.25分为三层：物理层一采用X.21 ;链路层一采用LAP-B(链路访问平衡过程)，它是HDLC的子集; 分组层一提供外部虚电路服务，使用X.25 PLP协议。

X.25又包括

(1)HDLC协议--数据链路控制协议：面向字符的协议和面向比特的协议；HDLC定义了三种类型的站、两种链路配置和三种数据传输方式；

⑵PLP协议一分组级协议。支持永久虚电路PVC和交换虚电路SVC

三、帧中继网FR

本质上仍是分组交换技术，但舍去了X.25的分组层，仅保留物理层和数据链路层，以帧为单位在链路层上进行发送、接收、处理，是简化了的X.25版本，是去掉了差错检测功能和纠错功能，只支持

永久虚电路PVC帧中继协议叫做LAP-D (Q.921),链路层用它提供可靠的数据链路控制服务。

四、ISDN 和ATM

ISD N将话音传输、图像传输、数据传输等多种业务综合到一个网络中。

为分四个参考点R、S、T、U,

1、I SDN设备有：

(1)1类终端设备TE1—与ISDN网络兼容的设备，可直接连接NT1或NT2;

⑵2类终端设备TE2-与ISDN网络不兼容的设备，连接ISDN网时需要使用终端适配器TA；

(3)终端适配器TA把非ISDN设备的信号转换成符合ISDN标准的信号；

⑷、1类网络终结设备NT1,用户端网络设备，可以支持连接8台ISDN终端设备；

(5) 、2类网络终结设备NT2可接大型用户的较多终端设备。

ISDN提供了一种数字化的比特管道，支持由TDM时分多路复用)分隔的多个信道。

2、常用的有2种标准化信道：D信道一16kb/s数字信道，用于带外信令，传输控制信号；B信道—64kb/s数字PCM言道，用于语音或数字。

ISDN比特管道主要支持2种信道的组合：BRI—基本速率接口2B+D(N-ISDN速率达144kbps);PRI —基群速率接口(一次群, B-ISDN)，北美23B+D 1.544M(T1)，欧洲30B+D,2.048M(E1)。

N-ISDN在传送信令的D通路使用分组交换，而B-ISDN则使用快速分组交换，即异步传递方式(ATM。

3、ISDN分为三层，第一层处理信令分帧，第二层处理分帧协议，第三层处理D信道的呼叫建立和拆卸协议，NT2提供数字数据与模拟电话交换功能。

4、ATM是宽带综合业务数字网B-ISDN的核心技术，常称B-ISDN为ATM网，它是一种高速分组交换传输模式，交换单位为固定长度的信元53字节，支持永久虚电路PVC和交换虚电路SVC

5、A TM各层的功能

层次子层功能与0 SI的对应

高层对用户数据的控制

高层

ATM适配层汇聚子层CS 为高层数据提供统一接口

第四层

拆装子层SAR 分割和合并用户数据

ATM层虚通路和虚信道的管理，信元头的组装和拆分，信元的多路复用，流量控制第三层

物理层传输会聚子层TC 信元校验和速率控制，数据帧的组装和分拆第二层

物理介质子层PMD 比特定时，物理网络接入

第一层

6、A TM信元

包含5个字节的信元头一主要完成寻址功能；48个字节的数据一用来装载不同用户，不同业务的信

息。信元头中包括：GFC-通用流量控制，进行接入流量控制，用在NUI中；PTI —有效载荷，用来

区分用户信息与非用户信息；HEC-首部差错控制，进行多个或单个比特的纠错。

在交换过程中，当实施VP交换时，其中VPI、VCI的变化情况是VCI不变、VPI根据需要变化。若在交换过程中出现拥塞，该信息被记录在信元的CLP中。注：VP交换是把一困VC交换，VC交换

是用交换机进行的。

7、A AL协议

AAL1:对应于A类业务。CS子层监测丢弃和误插入的信元，平滑进来的数据，提供固定速率的输出，并且进行分段。SAR子层加上信元顺序号和及其检测号和，以及奇偶校验位等。

AAL2对应于B类业务。用于传输面向连接的实时数据流，不进行错误检验，只检查顺序。

AAL3/4:对应于C/D类业务。该协议用于面向连接的和无连接的服务，对信元错误和丢失敏感。

AAL5对应于C/D类业务，是计算机行业提出的协议。

& ATM局域网的优点：信道利用率高，对于突发业务延时更小。

ATM LAN—ATM局域网仿真包括四个协议：LEC局域网仿真客户端、LES局域网仿真服务器一完成M AC-to-ATM的地址转换、LECS局域网仿真配置服务器、BUS广播和未知服务器。

五、SMDS交换式多兆位数据服务

是一种高速的WAN技术，通常在T载波线路上实施，采用的高速总线带宽可达155Mbps。SMDS与大量基于LAN的协议兼容，在欧洲是一种非常流行的WAF技术。

第五章、局域网和城域网

一、决定局域网特性的三种主要技术：

传输介质、拓扑结构、介质访问控制方法（协议）

二、IEEE802.3以太网采用CSMA/C协、议，使用曼彻斯特编码；

CSMA/C机制特点：先听后发、边听边发、冲突停止、随机延迟后重发；

CSMA/C时以太网中数据帧的最小帧长的要求：最小帧长二两站点间最大的距离/传播速度*传输速率

三、IEEE802.4使用令牌总线

令牌总线物理上为总线结构，利用802.3广播电缆的可靠性；逻辑上为环网：所有的站点组成1个环，每个站点按序分配1个逻辑地址，每个站点都知道在它前面和后面的站地址，最后一个站点后面相邻的

站点是第一个站点。

四、IEEE802.5使用令牌环

令牌环是由高速数字通信信道和环接口组成，节点主机通过环接口连接到网内。

五、IEEE802.6使用分布队列双总线DQDB

DQD由两条单向总线（一般用光纤介质）组成，所有的计算机都连接在上面。它同时支持电路交换和分组交换两种服务，在大地理范围内提供综合服务，如数据话音、图像的高速传输等。

六、FDDI光纤分布数据接口

FDDI使用了和802.5类似的令牌环协议，是一种高性能的光纤令牌环局域网。它的令牌帧含有前导码，提供时钟同步信号。

七、ATM局域网

信道利用率高，对于突发业务延时更小，但实现复杂，它利用电路交换和分组交换实现。使用53

字节的固定信元进行传输。

八、IEEE802.11的两种无线网络拓扑结构：

（1）、基础设施网络，无线终端通过接入点（access point AP ）访问骨干网上的设备，或者互相访问，接入点如同一个网桥，负责在802.11和802.3MAC协议之间进行转换；

⑵、特殊网络（Ad Hoc Networking ）,是一种点对点连接，以无线网卡连接的终端设备之间可以直接通信。无线局域网采用802.11系列标准，主要有4个子标准：

802.11b标准的传输速度为11MB/S

802.11a标准的连接速度可达54MB/S与802.11a互不兼容。

802.11g兼容802.11b与802.11a两种标准，这样原有的802.11b和802.11a两种标准的设备都可以在同一网络中使用。

802.11Z是一种专门为了加强无线局域网安全的标准。

第六章、网络互连和互联网

1、T CP/IP是一组小的、专业化协议集，

包括TCR IP、UDP ARP ICMP,以及其它的一些被称为子协议的协议。

2、网络互连设备

包括中继器、集线器（Hub物理层设备，相当于多端口的中继器）、网桥、路由器、网关。

网桥工作于数据链路层中的介质访问控制子层（MAC，所以它包含：流控、差错处理、寻址、媒体

访冋等。

（1）透明网桥：网桥自动学习每个端口所接网段的机器地址（MAC地址），形成一个地址映象表，网

桥每次转发帧时，先查地址映象表，如查到则向相应端口转发，如查不到，则向除接收端口之外的所有端口转发（flood ）。为了防止出现循环路由，可采用生成树算法网桥。

（2）、源路由网桥（SRB :在发送方知道目的机的位置，并将路径中间所经过的网桥地址包含在帧

头中发出，路径中的网桥依照帧头中的下一站网桥地址 -- 转发，直到到达目的地。

3、In ternet的应用技术：域名系统（DNS、简单网络管理协议（SNMP、电子邮件及简单邮件传输系统（SMTP、远程登录及TELNET*议、文件传输和FTP网络新闻（USENET、网络新闻传输协议（NNTP、WWW HTTP