軟考中級【網絡工程師】第6版教材第1章計算機網絡概述

考點分析：

本章重要程度：一般，為后續章節做鋪墊，有總體認識即可，選擇題1-2分
高頻考點：OSI模型、TCP/IP模型、每個層次的功能、協議層次
新教材變化：刪除網絡結構、刪除X.25、更新互聯網發展【基本沒有變化】

第1節計算機網絡發展和分類

1.1?計算機網絡形成和發展?

1. 計算機網絡的概念

計算機網絡：計算機技術（信息技術）與通信技術的結合，即 ICT = IT + CT

備注：ICT，Information and Communication Technology；IT，Information Technology；CT，Communication Technology。

2. 計算機網絡的階段

階段1：早期網絡

?注：ARPAnet是當今互聯網的前身

階段2：廠商獨立發展階段

階段3：標準化階段

3. 我國互聯網的發展

1987年9月20日，錢天白教授通過意大利公用分組交換網ITAPAC設在北京的PAD發出我國的第一封電子郵件
1989年9月，國家計委組織建立中關村地區教育與科研示范網絡（NCFC）。立項的主要目標是在北京大學、清華大學和中國科學院3個單位間建設高速互聯網絡，于1992年建設完成
1994年1月4日，NCFC工程通過美國Sprint公司連入Internet的64k國際專線開通
1997年6月3日，中國科學院網絡信息中心組建了中國互聯網絡信息中心（CNNIC）【現如今負責ip地址的管理、ipv6、域名等】
截至2023年6月，我國網民規模達10.79億人，域名總數為3024萬個；IPv6地址數量為68055塊/32，IPv6活躍用戶數量達7.67億；互聯網寬帶接入端口數量達11.1億；光纜線路總長度達6196萬公里。移動電話基站總數達1129萬，其中累計建成開通5G基站293.7萬個，活躍App數量達260萬款，物聯網終端用戶21.23億。

1.2?計算機網絡的分類

1. 通信子網和資源子網

通信子網：通信節點（集線器、交換機、路由器等）和通信鏈路（電話線、同軸電纜、無線電線路、衛星線路、微波中繼線路和光纖纜線）
用戶資源子網：PC、服務器等

?2. PAN、LAN、MAN、WAN

按照覆蓋范圍可以把網絡分為個人網（PAN）、局域網（LAN）、城域網（MAN）和廣域網（WAN）

3.?其他分類方式

按照交換技術：電路交換網絡、報文交換網絡、分組交換網絡

按采用協議分類：IP網、IPX網等
按傳輸介質分類：無線網、有線網。有線網又能分為雙絞線網絡、同軸電纜網絡、光纖網絡等
按用途分類：教育網絡、科研網絡、商業網絡、企業網絡

1.3 計算機網絡應用

信息瀏覽和發布

????????萬維網；谷歌、百度等搜索引擎；博客、微博

通信和交流

????????電子郵件、網絡電話、QQ、Skype、Meta(Facebook）、Twitter

休閑和娛樂

????????網絡電視、Bilibili、YouTube等視頻網站、互動網絡游戲

資源共享

????????遠程文件共享、P2P文件共享、云計算

電子商務

????????網上購物、網上購票

遠程協作

????????遠程教育、遠程醫療

網上辦公

????????政府部門的電子政務、校園網上辦公系統

1.4?練習

1. [網規2016年11月第26題]

網絡應用需要考慮實時性，以下網絡服務中實時性要求最高的是（B）

A. 基于SNMP協議的網管服務

B. 視頻點播服務

C. 郵件服務

D. Web服務

[答案]? B

[解析]??一般應用時延要求200ms以內，音視頻時延要求50ms以內，故視頻點播服務對實時性要求最高。如果問業務重要性排序，基于SNMP的網管服務優先級最高。

2. [網規2020年11月案例分析一/問題1 (2分)]

對網絡進行QoS規劃時，劃分了語音業務、管理業務、IPTV業務、上網業務，其中，優先級最高的是(1 管理業務)，優先級最低的是(2 上網業務)

答案：(1) 管理業務? (2) 上網業務

[解析] 業務優先級從高到低排序：管理業務、語音業務/IPTV業務、上網業務

3. [網工2022年11月案例分析一/問題3 (4分)]

某倉儲企業網絡拓撲結構如圖所示，占地500畝。有5層辦公樓1棟，大型倉庫10棟，每棟倉庫內、外配置視頻監控16臺，共計安裝視頻監控160臺。SwitchA、服務器、防火墻、管理機、Router A等設備部署在企業辦公樓一層的數據機房中，Switch B部署在辦公樓一層配線間作為一層的接入設備，Switch C、Switch D分別部署在倉庫1、倉庫2，各倉庫的交換機與Switch A相連。辦公樓的其他樓層的交換機、以及其他倉庫的交換機的網絡接入方式與圖中Switch B、Switch C、Switch D的接入方式相同，不單獨在圖上標示。

若接入的IPC采用1080P的圖像傳輸質量傳輸數據，Switch C、Switch A選用百兆交換機是否滿足帶寬要求，請說明理由。

[答案] Switch C可以使用百兆鏈路，Switch A不能使用百兆，帶寬不夠

[解析] 分辨率、幀數與帶寬需求對應關系如下：

如上，1080P視頻帶寬需求一般為4M，Switch C下有16路IPC，帶寬需求：16 * 4 = 64M，低于100M，且有一定富余，可以通過百兆交換機接入。Switch A下有160路IPC，共計帶寬需求：160 * 4 = 640M，遠超百兆，故至少需要配置千兆交換機。?

第2節 OSI、TCP/IP參考模型

2.1?為什么要進行網絡分層？

早期的計算機：封閉系統，所有部件同一廠商。例如IBM全家桶：PowerCPU、AIX、DB2

優點：安全性高，性能強
缺點：兼容性差，更新周期慢

如今的計算機生態：兼容機，軟硬件分離，各司其職

2.2 OSI模型

1. OSI模型的優點：CPU/內存/硬盤/顯卡/主板等標準化

某一層所做的改動不會影響到其他的層，利于設計、開發、故障排除
通過定義在模型的每一層實現功能，鼓勵產業的標準化
通過網絡組件的標準化，允許多個供應商協同進行開發
允許各種類型的網絡硬件和軟件互相通信，無縫融合
促進網絡技術快速迭代，降低成本

?2. OSI模型各層功能

2.3 TCP/IP參考模型

TCP/IP模型各層功能：?

TCP/IP參考模型對應協議：

2.4 OSI與TCP/IP模型對&協議層次

2.5?練習

1. [網工2016年11月第22題]

在OSI參考模型中，實現端到端的應答、分組排序和流量控制功能的協議層是（C）

A. 數據鏈路層

B. 網絡層

C. 傳輸層

D. 會話層

[答案] C

[解析] 傳輸層實現端到端的應答、分組排序和流量控制功能

2. [網工2022年5月第22題]

在OSI參考模型中，（B）在物理線路上提供可靠的數據傳輸服務。

A. 物理層

B. 數據鏈路層

C. 網絡層

D. 傳輸層

[答案] B

[解析] 物理鏈路之上是數據鏈路層，OSI模型的數據鏈路層有很多可靠性保障機制。

數據鏈路層與傳輸層的區別：比如有3個節點123，1到3是端到端，可靠性通過傳輸層協議保障；1到2、或者2到3是物理鏈路，可靠性通過數據鏈路層保障。

3. [網工2024年5月第39題]

TCP協議與UDP協議工作在（D）

A. 物理層

B. 網絡層

C. 數據鏈路層

D. 傳輸層

[答案] D

[解析] 傳輸層協議有TCP和UDP

第3節數據封裝與解封

3.1 借助OSI模型理解數據傳輸過程（封裝）

3.2 借助OSI模型理解數據傳輸過程（解封）?

3.3 練習

1. [網工2005年11月第18-19題]

在ISO OSI/RM中，（B）實現數據壓縮功能。在OSI參考模型中，數據鏈路層處理的數據單位是（B）

[1] A. 應用層 ????????B. 表示層 ????????C. 會話層 ????????D. 網絡層

[2] A. 比特? ? ? ? ? ? ?B. 幀? ? ? ? ? ? ? ? C. 分組? ? ? ?? ? ?D. 報文

[答案] 1. B???????? 2. B

[解析] 掌握OSI每個層次的功能和各個數據單位的名稱。

OSI模型中：

表示層實現數據壓縮解壓、加密解密的功能

會話層創建、注銷會話

傳輸層提供可靠或者不可靠的端到端傳輸 [數據段/報]

網絡層提供邏輯尋址、路由選擇的功能 [數據包/分組]

數據鏈路層將分組封裝成幀、提供點到點的傳輸、差錯控制

物理層提供在媒介上傳輸比特流的功能