第1章网络工程基础知识1

计算机四级网络工程师教材引言计算机网络是当今社会中不可或缺的一部分，它连接了世界各地的计算机和设备，使得人与人、人与信息之间可以实时交流和共享。

作为计算机专业的学生，学习计算机网络工程成为我们的必修课程之一。

本教材旨在为计算机四级网络工程师提供所需的知识和技能，使他们能够设计、配置和维护各种规模的网络环境。

第一章：计算机网络概述在本章中，我们将介绍计算机网络的基本概念和主要组成部分。

我们将探讨网络的分类、拓扑结构以及常用的网络协议。

此外，我们还会讨论网络安全和隐私保护的重要性，并介绍一些常见的网络安全攻击类型和防御措施。

第二章：物理层与数据链路层在这一章中，我们将深入了解计算机网络的物理层和数据链路层。

我们将讨论物理层的基本原理和常用的调制解调器技术。

接着，我们将深入研究数据链路层的功能和协议，包括帧同步、差错检测和纠错码等。

我们还将介绍以太网和无线局域网，讨论它们的工作原理和配置技术。

第三章：网络层和传输层在本章中，我们将研究计算机网络的网络层和传输层。

我们将详细介绍IP协议和路由选择算法，讨论网络层的寻址和分组转发技术。

接着，我们将深入研究传输层的功能和协议，包括TCP和UDP。

我们还会介绍一些重要的网络服务，如网络地址转换（NAT）和网络负载平衡等。

第四章：应用层协议在这一章中，我们将学习计算机网络的应用层协议。

我们将详细介绍HTTP、FTP、SMTP和DNS等常见的应用层协议。

我们将讨论这些协议的功能和工作原理，并介绍一些常见的网络应用程序和服务。

第五章：网络管理和安全在本章中，我们将学习网络管理和安全的基础知识。

我们将介绍网络管理的概念和任务，包括配置管理、性能管理和故障管理等。

接着，我们将深入研究网络安全的重要性和挑战，讨论密码学、防火墙和入侵检测系统等常见的安全技术和工具。

第六章：网络设计与实施在这一章中，我们将学习网络设计和实施的基本原则和方法。

我们将介绍网络设计的常见步骤和流程，包括需求分析、拓扑规划和设备选择等。

第一章1、系统集成是根据用户需求和资金规模，优选各种技术和产品，将各个分离的子系统连接成为一个完整的、可靠的、经济和有效的整体，并使其能彼此协调工作，发挥整体效益，达到整体优化的目的。

2、系统集成一般可分为软件集成、硬件集成和网络系统集成等。

3、网络工程就是将工程化的技术和方法应用到计算机网络系统中。

因此，网络工程不仅涉及计算机软件、硬件、操作系统、数据库、网络通信等多种技术问题，还涉及商务、企业管理等方面的内容。

涉及计算机技术，网络技术，数据库技术，软件工程，管理学以及控制论等多个领域。

4、网络工程的层次结构包括○1质量管理：网络工程的核心是以“质量”为准则，全面的质量管理和相关理念可以刺激网络工程技术和方法的不断发展和改进。

○2网络项目管理和控制：网络项目管理和控制的作用是为了保证计算机网络能够合理、及时地设计、实施、完成，明确各个环节之间的联系，规定技术方法的采用，控制工程产品的选择，保证质量以及控制和管理各种变化的发生等。

○3网络工程的方法：网络工程的方法用于决定使用什么网络技术、如何组建网络，包括需求分析、方案设计、工程实施、系统测试和网络维护等。

○4网络工程的工具：网络工程的工具是支持网络开发的所有对象的总称，例如，网络设计中用于绘制网络拓扑结构的工具Visio、网络布线所使用的各种工具、网络测试用的各种工具、网络项目管理工具Project等，它可以为“网络项目管理和控制”、“网络工程的方法”提供自动和半自动的支持。

网络工程的方法和工具的结合形成了网络系统集成。

5、网络工程定义：网络工程是使用网络系统集成的方法，根据建设目标和设计原则，经过充分的需求分析和市场调研，通过结构化综合布线系统和计算机网络技术，制定出网络建设方案，并依据方案的步骤，协助工程招投标、设计、实施、管理与维护等的一系列活动。

6、OSI参考模型将网络划分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。

基础教程西南师范大学网络技术室整理2005.5“网络工程师培训”基础教程 第一章网络基础知识第一章网络基础知识.1培训目标本章介绍网络的基础知识，包括网络的演进和层次化模型、TCP/IP 协议简介、局域网和广域网的定义及常用设备原理、常用协议原理与常用组网方式、一些协议特性的比较、以及不同的费用和性能需求下网络组网方式的选用。

.2网络的演进与层次模型.2.1网络的演进六十至七十年代，网络的概念主要是基于主机架构的低速串行联接，提供应用程序执行、远程打印和数据服务功能。

IBM 的 SNA 架构与非IBM 公司的 X.25 公用数据网络是这种网络的典型例子。

七十至八十年代，出现了以个人电脑为主的商业计算模式。

最初，个人电脑是独立的设备，由于认识到商业计算的复杂性，局域网产生了。

局域网的出现，大大降低了商业用户打印机和磁盘昂贵的费用。

八十年代至九十年代，远程计算的需求不断地增加，迫使计算机界开发出多种广域网络协议，满足不同计算方式下远程联接的需求，网间网的互联极大程度地发展起来。

.2.2 OSI 七层模型及其功能在七十年代末，国际标准化组织 ISO 提出了开放系统互连参考模型。

协议分层大大简化了网络协议的复杂性，这实际也是自顶向下、逐步细化的程序设计方法的很好的应用。

网络协议按功能组织成一系列“层”，每一层建筑在它的下层之上。

分成的层数，每一层的名字、功能，都可以不一样，但是每一层的目的都是为上层提供一定的服务，屏蔽低层的细节。

物理层涉及到通信在信道上传输的原始比特流，它实现传输数据所需要的机械、电气、功能性及过程等手段。

数据链路层的主要任务是提供对物理层的控制，检测并纠正可能出现的错误，使之对网络层显现一条无错线路；并且进行流量调控。

网络层检查网络拓扑，以决定传输报文的最佳路由，其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。

传输层的基本功能是从会话层接受数据，并且在必要的时候把它分成较小的单元，传递给网络层，并确保到达对方的各段信息正确无误。

组网工程知识点总结第一章：基础知识1.1 网络基础概念网络是指将多台计算机通过通信线路互连起来，实现信息共享和资源共享。

组网工程是指将各种终端设备通过各种传输介质连接起来，形成一个完整的网络系统。

1.2 网络的分类根据网络的范围和规模，可以将网络分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。

局域网覆盖范围小，一般在一个建筑或者一组建筑内部；城域网覆盖范围大，一般在一个城市内；广域网覆盖范围更大，一般在跨越城市或者国家的范围内。

1.3 网络的拓扑结构网络的拓扑结构是指网络中各个节点之间的物理连接方式。

常见的网络拓扑结构包括星型、总线型、环形、网状等。

1.4 OSI参考模型OSI（Open System Interconnection）是国际标准化组织（ISO）制定的一个开放的通信系统互连参考模型。

该模型分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

第二章：网络设备2.1 交换机交换机是局域网中常见的网络设备，主要用于局域网中计算机之间的通信。

根据不同的工作层，交换机可以分为二层交换机和三层交换机。

2.2 路由器路由器是用于在不同网络之间转发数据的设备。

路由器可以根据目的地址对数据进行转发，从而实现不同网络之间的通信。

2.3 防火墙防火墙是一种网络安全设备，用于监控和控制网络流量，从而保护计算机和网络免受未经授权的访问、攻击和传输。

2.4 网络交换设备网络交换设备包括虚拟专用网（VPN）、负载均衡器、内容分发网络（CDN）等，用于提高网络性能和安全性。

第三章：网络协议3.1 TCP/IP协议TCP/IP协议是互联网所采用的通信协议，包括传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）。

3.2 IP地址IP地址是互联网中设备的唯一标识，包括IPv4地址和IPv6地址。

3.3 VLAN虚拟局域网（VLAN）是一种将局域网划分成多个逻辑网段的技术，可以提高网络的安全性和管理性。

网络工程复习要点第一章1.计算机网络工程就是指按照国家和国际标准进行计算机网络建设的全过程。

该过程涵盖了计算机网络规划设计、工程招标投标，构建网络硬件／软件平台、接入Internet ，建立网络服务，进行网络运行和管理等方面的内容。

2.计算机网络工程的基本要素:网络服务器冗余解决方案、企业级数据库管理方案、网络服务可靠性管理、网络远程访问解决方案、网络打印解决方案、网络传真解决方案、网络电子邮件解决方案、网络硬件设备的选择、企业计算机网络的整体设计方案、网络备份的解决方案、先进网络结构的介绍、企业办公流的解决方案、网络Internet访问的解决方案、网络病毒的解决方案3.为了对施工进度进行控制和协调，可用甘特图(Gantt)或波特图(Pert)画出施工进度表。

4.质量管理可分为3个类型，即质量检验型管理、全面质量管理和质量鉴别。

5.网络工程系统设计原则：先进性原则、实用性原则、可扩充性原则、可维护性原则、可靠性原则、安全保密原则、经济性原则第二章1.三种局域网技术2.以太网主要技术参数：最大帧长度、最小帧长度、最大网段距离3.什么是5-4-3-2-1规则4.路由器转发报文的基本过程?5.什么是虚拟局域网？6.划分虚拟局域网的基本方法？7.TCP/IP的重要协议8.Internet的路由协议第三章1.网络规划的主要任务是什么？2.网络规划需要进行的主要工作包括：网络需求分析、网络规模与结构分析、网络扩展性分析3.网络安全要达到的目标是什么？4.网络设计可分为逻辑设计和物理设计两部分。

逻辑设计主要是逻辑拓扑设计，考虑连通哪些站点，地址如何分配，网络技术选型等；物理设计是逻辑设计的物理实现，主要包括网络设备选型，结构化综合布线设计等。

5.通常网络拓扑的分层结构包括三个层次，即核心层、分布层和接入层。

核心层处理高速数据流，其主要任务是数据包的交换。

分布层负责聚合路由路径，收敛数据流量。

接入层将流量馈入网络，执行网络访问控制，并且提供相关边缘服务。

《计算机网络工程》课程教学大纲Computer Network Engineering学时：40+24 学分：4课程性质：院系必选课选课对象：计算机应用专业先修课程：计算机网络基础内容概要：《计算机网络工程》是计算机应用专业一门重要的技术基础课。

主要介绍网络工程的前期准备，包括网络工程知识的积累，网络工程建设资质的获取以及工程立项后的招、投标等内容；网络工程施工流程，包括理论知识、规划设计方法、项目管理、工程施工技术、网络集成等内容；网络工程后期的工作，包括网络测试验收和文档的建设等见容，并通过具体实例，详述贯穿应用这些知识和方法。

选用教材：《计算机网络工程》张恒杰、蒋高飞曹隽编著大连理工出版社主要参考书：《综合布线系统设计与施工》张云鹏主编，中国铁道出版社《计算机网络工程》课程教学大纲教学大纲说明一、课程教学目的与任务21 世纪是信息化社会，计算机网络已经影响生产、工作、生活的各个领域，是社会和经济领域不可缺少的组成部分，机关团体、企事业单位纷纷建设自己的网络，校园网、企业网等各种网络成为学校、企业生存和发展的信息化基础设施。

如何科学地规划、设计和实施一个高效的网络系统？如何控制保证或监理网络系统的工程建设进度和质量？如何使网络系统既能满足当前各种不同的应用和技术需求，又能适应不断增长的带宽、可伸缩性和可靠性需求，使其符合使用者的业务需要？本课程从探讨网络系统的基本概念和建设网络系统的基本方法出发，讲授计算机网络工程的设计步骤、方法、规律及其涉及的相关内容和技术。

网络工程是一门综合学科，涉及系统论、控制论、管理学、计算机技术、网络技术、数据库技术和软件工程等各个领域，通过本课程的学习，让学生熟悉网络工程的基本概念，了解网络工程的总体结构，能以工程化的思想深入了解用户的业务需求和管理模式，来规划、设计网络，制定切实可行的系统方案，并能在此基础上进行实施和维护。

二、课程的基本要求通过本课程的学习，应能达到知识和技能两方面的目标。

“网络工程师培训”基础教程 第一章网络基础知识第一章网络基础知识Kenny .1培训目标本章介绍网络的基础知识，包括网络的演进和层次化模型、TCP/IP 协议简介、局域网和广域网的定义及常用设备原理、常用协议原理与常用组网方式、一些协议特性的比较、以及不同的费用和性能需求下网络组网方式的选用。

.2网络的演进与层次模型.2.1网络的演进六十至七十年代，网络的概念主要是基于主机架构的低速串行联接，提供应用程序执行、远程打印和数据服务功能。

IBM 的 SNA 架构与非IBM 公司的 X.25 公用数据网络是这种网络的典型例子。

七十至八十年代，出现了以个人电脑为主的商业计算模式。

最初，个人电脑是独立的设备，由于认识到商业计算的复杂性，局域网产生了。

局域网的出现，大大降低了商业用户打印机和磁盘昂贵的费用。

八十年代至九十年代，远程计算的需求不断地增加，迫使计算机界开发出多种广域网络协议，满足不同计算方式下远程联接的需求，网间网的互联极大程度地发展起来。

.2.2 OSI 七层模型及其功能在七十年代末，国际标准化组织 ISO 提出了开放系统互连参考模型。

协议分层大大简化了网络协议的复杂性，这实际也是自顶向下、逐步细化的程序设计方法的很好的应用。

网络协议按功能组织成一系列“层”，每一层建筑在它的下层之上。

分成的层数，每一层的名字、功能，都可以不一样，但是每一层的目的都是为上层提供一定的服务，屏蔽低层的细节。

物理层涉及到通信在信道上传输的原始比特流，它实现传输数据所需要的机械、电气、功能性及过程等手段。

数据链路层的主要任务是提供对物理层的控制，检测并纠正可能出现的错误，使之对网络层显现一条无错线路；并且进行流量调控。

网络层检查网络拓扑，以决定传输报文的最佳路由，其关键问题是确定数据包从源端到目的端如何选择路由。

传输层的基本功能是从会话层接受数据，并且在必要的时候把它分成较小的单元，传递给网络层，并确保到达对方的各段信息正确无误。

网络工程师专题一：网络体系结构 (第1章)1、国际化标准的开放系统互联（OSI）参考模型共七层。

其中，处理系统之间用户信息的语法表达形式的问题的是１层，规定通信双方的相互连接的机械、电气、功能和规程特性的是２层，向用户提供各种直接服务，如文件传送、电子邮件、虚拟终端等的是３层，通过校验和反馈重发等方法将原是不可靠的物理连接改成无差错的数据通道的是４层；负责通信子网中从源到目标路径选择的是５。

(１)~ (５) A.物理层 B. 数据链路层 C. 网络层 D.传输层E、会话层F、表示层G、应用层解析：１.F 2.A 3.G 4.B 5.C。

这里考察了OSI七层中每层所具的功能。

2、有多个设备可以实现不同网络或网段的互连、工作在开放系统互联参考模型物理层、数据链路和网络层的互联设备分别称为（１）、（２）、（３）。

(１) A.网关 B. 路由器 C. 防火墙 D. 中继器(２) A. 转发器 B. 防火墙 C. 网桥 D. 网关(３) A. 转发器 B. 路由器 C. 网桥 D. 中继器解析：（1）D.（2）C.（3）B.在物理层工作的常用设备有中继器，集线器；工作在数据链路层的设备有：网桥，交换机（２层）；工作在网络层的设备有：路由器，３层交换机。

防火墙和网关是很特殊的设备，没有特定的工作层次，他们根据设计的不同，可以在各个层次工作，也可以在所以７层工作。

3、在ISO OSI/RM中，实现数据压缩功能。

A. 应用层B. 表示层C. 会话层D. 网络层解析：B。

文件的表示方法或格式由表示层完成。

比如：MP3,JPEG,MIDI等等4、以太网中的帧属于协议数据单元。

A. 物理层B. 数据链路层C.网络层D.应用层解析：Ｂ．注意：在不同的层次协议数据单元名称是不一样的。

在网络层叫做数据包；在传输层叫做数据段；物理层叫做数据位。

5、在ISO OSI/RM中，（）实现数据压缩功能。

A. 应用层B. 表示层C. 会话层D. 网络层解析：B6、以太网中的帧属于（）协议数据单元。

从零开始学习网络工程的基础知识和实践技巧第一章：网络工程概述网络工程是一个与计算机相关的领域，它涉及到计算机网络的搭建、维护和优化等方面的技术。

随着互联网的普及和应用场景的多样化，网络工程变得越来越重要。

本章将介绍网络工程的基础知识和实践技巧。

1.1 网络工程的定义和作用网络工程是指通过使用计算机网络和相应的硬件设备，为用户提供数据传输、资源共享和通信等服务。

网络工程的作用在于连接各个计算机和设备，使它们能够相互通信和共享信息。

1.2 网络工程的组成网络工程主要包括硬件设备、软件系统和网络协议等三个方面。

硬件设备包括路由器、交换机、防火墙等；软件系统包括操作系统、数据库系统等；网络协议包括TCP/IP协议、HTTP协议等。

1.3 网络工程的发展趋势网络工程的发展呈现出以下几个趋势：云计算、物联网、5G通信等。

云计算使得资源的集中管理和共享更加方便；物联网使得各种设备能够互联互通；5G通信使得网络传输速度更快、延迟更低。

第二章：网络工程基础知识本章将介绍网络工程的基础知识，包括网络拓扑结构、IP地址、子网划分等。

2.1 网络拓扑结构网络拓扑结构指的是计算机网络中各个节点之间的物理连接方式。

常见的网络拓扑结构包括星形拓扑、环形拓扑、总线拓扑等。

不同的拓扑结构适用于不同的场景和需求。

2.2 IP地址IP地址是用于标识网络中计算机和设备的一串数字。

它分为IPv4和IPv6两个版本。

IPv4由32位二进制组成，共有4个字节；IPv6由128位二进制组成，共有16个字节。

IP地址具有唯一性和层次性，它们被用于在网络中进行寻址和路由。

2.3 子网划分子网划分是将一个大网络划分为多个较小网络的过程。

它有利于提高网络的性能和安全性。

子网划分需要根据网络规模和需求进行规划，合理分配IP地址和子网掩码。

第三章：网络工程实践技巧本章将介绍一些网络工程实践中常用的技巧，包括网络设备配置、网络故障排查等。

3.1 网络设备配置网络设备配置是指对路由器、交换机等网络设备进行初始化设置和参数配置。

网络工程师基础知识1、什么时分运用多路由协议？当两种不同的路由协议要交流路由信息时，就要用到多路由协议。

当然，路由再分配也可以交流路由信息。

以下状况不用运用多路由协议：从老版本的外部网关协议〔 Interior Gateway Protocol，I G P〕晋级到新版本的I G P。

你想运用另一种路由协议但又必需保管原来的协议。

你想终止外部路由，以免遭到其他没有严厉过滤监管功用的路由器的搅扰。

你在一个由多个厂家的路由器构成的环境下。

什么是距离向量路由协议？距离向量路由协议是为小型网络环境设计的。

在大型网络环境下，这类协议在学习路由及坚持路由将发生较大的流量，占用过多的带宽。

假设在9 0秒内没有收到相邻站点发送的路由选择表更新，它才以为相邻站点不可达。

每隔30秒，距离向量路由协议就要向相邻站点发送整个路由选择表，使相邻站点的路由选择表失掉更新。

这样，它就能从别的站点〔直接相连的或其他方式衔接的〕搜集一个网络的列表，以便停止路由选择。

距离向量路由协议运用跳数作为度量值，来计算抵达目的地要经过的路由器数。

例如，R I P运用B e l l m a n - F o r d算法确定最长途径，即只需经过最小的跳数就可抵达目的地的线路。

最大允许的跳数通常定为1 5。

那些必需经过1 5个以上的路由器的终端被以为是不可抵达的。

距离向量路由协议有如下几种： IP RIP、IPX RIP、A p p l e Talk RT M P和I G R P。

什么是链接形状路由协议？链接形状路由协议更适宜大型网络，但由于它的复杂性，使得路由器需求更多的C P U资源。

它可以在更短的时间内发现曾经断了的链路或新衔接的路由器，使得协议的集聚时间比距离向量路由协议更短。

通常，在1 0秒钟之内没有收到邻站的H E L LO报文，它就以为邻站已不可达。

一个链接形状路由器向它的邻站发送更新报文，通知它所知道的一切链路。

它确定最优途径的度量值是一个数值代价，这个代价的值普通由链路的带宽决议。

网络工程师学习笔记（完整版）网络工程师学习笔记(完整版) 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―辅存层次和主存―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、总线从功能上看，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=面数*(磁道数/面)*内圆周长*最大位密度格式化容量=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=正数的补码=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。

功能：是计算机系统的资源管理者。

特性：并行性、共享性分类: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。

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。

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

作业分为三种状态：提交状态、后备运行、完成状态。

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：在系统中存在一个由若干进程形成的环形请求链，其中的每一个进程均占有若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。