考点清单

• [x] OSI 七层模型（各层功能/协议/设备）
• [x] TCP/IP 四层模型与 OSI 对比
• [x] 网络拓扑结构（星型/总线/环型/树型/网状）
• [x] 网络设备及其工作层级（集线器/交换机/路由器/网桥/防火墙）
• [x] 交换技术（交换机工作流程/存储转发/洪泛/分组交换/电路交换）
• [x] 路由技术（路由器功能/路由协议 IGP/EGP）
• [x] 局域网/以太网/WLAN/广域网
• [x] 网络工程（三层模型/综合布线 PDS）
• [x] 通信技术（信道/复用/传输介质/通信方式）

笔记

一、计算机网络基础

计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物，实现远程通信、远程信息处理和资源共享。

五大功能：数据通信、资源共享、管理集中化、实现分布式处理、负荷均衡。

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二、网络分类与拓扑结构

按覆盖区域分类：局域网（LAN）、无线局域网（WLAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）、移动通信网。

五大拓扑结构：

拓扑	特点	缺点
总线型	所有节点共享一条通信线路	利用率低、干扰大
星型	中央节点为控制中心，任意两点通信最多两步	中央节点故障全网瘫痪
环型	信息按固定方向单向流动，两点间仅一条通路	效率低、扩充难、单点故障全网瘫痪
树型	分级集中式，节点扩充方便灵活	非叶节点故障影响大
网状	任何节点间存在通信链路	布线繁琐、成本高、控制复杂

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三、OSI 七层模型 ★

国际标准化组织（ISO）公布的开放系统互连参考模型，共 7 层。

层	功能	单位	协议	设备
7.应用层	为用户提供网络服务接口	数据	HTTP、FTP、SMTP、DNS、DHCP、Telnet	网关
6.表示层	数据格式转换、加密、压缩	—	JPEG、ASCII、MPEG、DES	网关
5.会话层	建立/管理/终止会话，处理同步与恢复	—	RPC、SQL、NFS	网关
4.传输层	端到端可靠透明数据传输	报文段	TCP、UDP	网关
3.网络层	路由选择、拥塞控制、顺序控制	IP分组	IP、ICMP、IGMP、ARP、RARP	路由器
2.数据链路层	组帧、点到点帧传输、差错控制、流量控制	帧	PPP、IEEE802、HDLC、ATM	交换机、网桥
1.物理层	透明传输比特流、定义电气机械特性	比特	RS-232、RJ-45、V.35	中继器、集线器

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四、TCP/IP 四层模型

TCP/IP 是实际使用的网络协议标准，共 4 层。

TCP/IP 四层	对应 OSI	核心协议
应用层	应用层 + 表示层 + 会话层	HTTP、FTP、SMTP、DNS、DHCP、Telnet
传输层	传输层	TCP（可靠）、UDP（不可靠）
网际层	网络层	IP、ICMP、ARP、RARP、IGMP
网络接口层	数据链路层 + 物理层	Ethernet、IEEE 802.3、PPP

网络协议三要素：语法（数据格式）、语义（功能）、时序（顺序关系）。

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五、网络设备及其工作层级

设备	工作层	核心功能
中继器	物理层	接收识别信号 → 再生信号 → 发送到其他分支
集线器	物理层	从一个端口收到的数据转送到所有其他端口
网桥	数据链路层	连接多种介质和不同物理分支，包含中继器功能
交换机	数据链路层	自动寻址和交换，独享转发通路，避免端口冲突，提高吞吐量
路由器	网络层	多网络间交换和路由数据包，通过路由表进行路径选择
防火墙	—	网络门户，通过安全规则监视过滤进出数据

冲突域 vs 广播域：路由器阻断广播域和冲突域，交换机只阻断冲突域（一个交换机整体是一个广播域），集线器整体作为一个冲突域和广播域。

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六、交换技术 ★

交换机工作流程（"学习-转发-维护"）：

步骤	操作	说明
1. 学习	看"源MAC"	从收到的帧中查看源MAC地址，记录 MAC ↔ 端口 映射，启动老化计时器
2. 转发	看"目的MAC"	已知：单播转发到对应端口；未知/广播：洪泛到所有端口（除来源端口）；同端口：丢弃
3. 维护	MAC老化	动态表项默认 300s 未收到帧则自动删除

交换机初始 MAC 地址表为空，通过学习源MAC地址添加表项。

常见交换方式：

方式	特点	典型应用
分组交换	数据分割为分组独立路由，无连接、健壮性强、效率高	Internet 核心（IP网络）
电路交换	建立专用物理通路，资源独占、延迟小、线路利用率低	传统电话网络（PSTN）
虚电路交换	分组交换的一种，先建立逻辑连接，分组沿固定路径传输	X.25、帧中继、ATM
消息交换	以整个报文为单位的存储转发	已基本淘汰（电报网络）

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七、路由技术

路由器功能：异种网络互连、子网协议转换、数据路由、速率适配、隔离网络（防广播风暴）、报文分片和重组、备份与流量控制。

路由协议分类：

• IGP（内部网关协议）：同一自治系统内
• EGP（外部网关协议）：不同自治系统间

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八、局域网与以太网

以太网标准 IEEE 802.3：

标准	类型	速率	传输介质
IEEE 802.3	标准以太网	10Mb/s	细同轴电缆
IEEE 802.3u	快速以太网	100Mb/s	双绞线
IEEE 802.3z	千兆以太网	1000Mb/s	光纤/双绞线
IEEE 802.3ae	万兆以太网	10Gb/s	光纤

最小帧长：64 字节。WLAN 技术标准：IEEE 802.11。

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九、网络工程

三层模型：

层	功能
核心层	提供不同区域之间的最佳路由和高速数据传送
汇聚层	连接接入层，实施安全、流量、负载和路由相关策略
接入层	用户本地网段访问，收集用户信息（IP/MAC/日志），用户管理（认证/计费）

建筑物综合布线系统（PDS）6个子系统： 工作区子系统 → 水平布线子系统 → 设备间子系统 → 垂直干线子系统 → 管理子系统 → 建筑群子系统

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十、通信技术

传输介质：

介质	类型	特点
双绞线	UTP（无屏蔽）	价格低、安装简单；CAT3→10M、CAT5→100M、CAT5E/CAT6→1000M；传输距离 100m 内
	STP（屏蔽）	可靠性高，价格贵，安装麻烦
光纤	多模（MMF）	LED光源、成本低、短距离（100Mbps时2KM，1000Mbps时550m）
	单模（SMF）	LD激光源、成本高、传输距离远（5KM）、可靠性高

通信方向：单工（单向）、半双工（双向但不能同时）、全双工（双向同时）。

同步方式：异步传输（字符级+起止位）、同步传输（数据块级+同步帧）、串行传输（一根数据线）、并行传输（多根数据线）。

复用技术：TDM（时分复用）、FDM（频分复用）、CDM（码分复用）。 多址技术：TDMA（时分多址）、FDMA（频分多址）、CDMA（码分多址）。