4.2TCP/IP

1、TCP/IP基礎（重要）

概要

  1. 網絡協議3要素：語法、語義、時序?
  2. osi七層模型：應用層、表示層、會話層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層
  3. tcp四層模型：應用層（應用層、表示層、會話層）、傳輸層、internet層、網絡接口層
  4. 基于tcp的是可靠傳輸協議；基于udp是不可靠傳輸協議

各層重要的協議

網絡層和傳輸層

  1. 網絡層協議：ip、ICMP、IGMP、ARP 、RARP
  2. 傳輸層協議：TCP、UDP。都是基于ip協議實現的
  3. ?udp不可靠，但是傳輸快，適合視頻音頻傳輸；TCP可靠

應用層協議

  1. 基于TCP：FTP、HTTP、SMTP、POP3、telnet
  2. 基于UDP：TFTP、SNMP、DHCP、DNS

tcp/ip 協議報文

ip報文：

tcp報文：

各個協議端口

各層協議的設備

我來為您總結各層網絡協議涉及的設備，這對系統分析師考試很重要：

OSI七層模型與設備對應關系

第1層 - 物理層 (Physical Layer)

中繼器 (Repeater)?- 信號放大和再生
集線器 (Hub)- 多端口中繼器，半雙工通信
網絡接口卡 (NIC)- 網卡的物理部分
- **傳輸介質** - 雙絞線、光纖、同軸電纜

第2層 - 數據鏈路層 (Data Link Layer)

交換機 (Switch)- 基于MAC地址轉發，全雙工通信
網橋 (Bridge)?- 連接不同網段，減少沖突域
- **網絡接口卡 (NIC)** - 網卡的MAC地址功能

**協議：** Ethernet、PPP、HDLC、Frame Relay

3、第3層 - 網絡層 (Network Layer)

路由器 (Router)- 基于IP地址路由選擇
三層交換機- 具備路由功能的交換機
- **防火墻** - 基于IP的包過濾

**協議：** IP、ICMP、ARP、OSPF、BGP、RIP

4、第4層 - 傳輸層 (Transport Layer)

- **四層交換機** - 基于端口號的負載均衡
- **防火墻** - 狀態檢測功能
- **網關** - 協議轉換

**協議：** TCP、UDP

第5-7層 - 會話層/表示層/應用層

- **代理服務器 (Proxy)** - 應用層代理
- **負載均衡器** - 七層負載均衡
- **應用防火墻** - 深度包檢測
- **網關** - 應用層網關

**協議：** HTTP/HTTPS、FTP、SMTP、DNS、DHCP、SNMP

重要考點總結

1. 設備工作層次記憶法
- **物理層：** "轉發器" - 中繼器、集線器
- **數據鏈路層：** "看MAC" - 交換機、網橋 ?
- **網絡層：** "看IP" - 路由器、三層交換機
- **傳輸層及以上：** "看內容" - 各種應用設備

### 2. 關鍵區別
- **集線器 vs 交換機：** 半雙工vs全雙工，沖突域數量
- **網橋 vs 路由器：** 二層vs三層，MAC表vs路由表
- **二層交換機 vs 三層交換機：** 是否具備路由功能

### 3. 考試常見陷阱
- 網關可以工作在多個層次
- 防火墻有不同類型，工作層次不同
- 現代設備常常集成多層功能

這個分層總結涵蓋了系統分析師考試中網絡部分的核心知識點，建議結合具體的網絡拓撲圖來理解各設備的作用和配置。

習題

網橋：數據鏈路層

交換機：涉及多層：交換機有數據鏈路層，網絡層有3層交換機、4層交換機是傳輸層，

中繼器：物理層還有集線器。

路由器：網絡層 。

2、IP地址編址（重要）

ABC類編址

32為二進制，每隔8為差一個空格，每8為轉為10進制，10進制的范圍是0-255

分類ip地址：

1、IP地址分為4段，每段8位。在邏輯上，32為IP地址分為網絡號和主機號?，根據網絡位數不同可以分為以下幾類（下劃線表示網絡號）：

2、A類網絡號最少，主機號最多，能表示的主機也就最多，即：2^24 - 2 (2表示主機號不能全0和全1)，B類C類的網絡號不斷遞增。

3、A類地址的網絡號的開始是0，這就是A類的前綴，看下圖的紅色標記。故B類就是10，也就是不斷的在前面加1。

無分類編址

上面的地址很浪費

【IP地址/網絡位】?來表示

169.254是DHCP相關的故障碼分配

子網劃分?

1、255.255.255.0就代表子網掩碼，其中前24位是網絡好，后8為是主機號，網絡號全為1，主機號全為0

2、通過and運算可以計算兩個IP是否屬于同一個子網，見下：

一般子網表示113.12.32.0/27?其中27位是子網位數，剩余的32-23 = 9 位就是主機位，其中可以表示的主機地址位2^5?- 2 = 30

?場景?：判斷?192.168.1.100/24?和?192.168.1.200/24?是否同子網：

  1. 計算網絡地址：
    • 192.168.1.100 AND 255.255.255.0 = 192.168.1.0
    • 192.168.1.200 AND 255.255.255.0 = 192.168.1.0
  2. 網絡地址相同 → ?屬于同一子網?

習題

1、23到27，子網位數增加4，所以增加的子網個數是2^4=16個；子網中可以使用的主機數為
2^(32-27) - 2 = 32-2=30 個

2、20位網絡號，C類需要24位網路號，所以需要取主機的4位用來劃分為C類子網，所以有2^4=16個C類子網；
2.2：需要看前20位是否相同，前16位一樣，只用比較20位中的后4位（16-20位），即比較192涉及的8位，其中前4為就是1100(也就是16-20) 是要一樣，后面四位需要滿足01運算。
11000000代表128+64?= 192。203就是1100|1011、205就是1100|1101、207就是1100|1111，不會再比207大了，所以選D。

3、IPV6

4、AI題目

我來詳細介紹一下OSI七層模型，并為系統分析師提供相關模擬題。

OSI七層模型詳細介紹

1. 物理層（Physical Layer）
**功能：**
- 負責在物理媒體上傳輸原始比特流
- 定義電氣、機械、功能和規程特性
- 處理信號的傳輸和接收

**具體工作：**
- 定義電壓、電流、頻率等電氣特性
- 規定連接器類型和引腳排列
- 處理信號的編碼和調制
- 管理傳輸介質（雙絞線、光纖、無線等）

**設備：** 網卡、集線器、中繼器

### 2. 數據鏈路層（Data Link Layer）
**功能：**
- 將網絡層的數據包封裝成幀
- 提供可靠的點對點數據傳輸
- 進行錯誤檢測和流量控制

**具體工作：**
- 幀的封裝和拆封
- 差錯控制（CRC校驗）
- 流量控制（滑動窗口）
- 介質訪問控制（CSMA/CD、令牌環等）
- MAC地址管理

**設備：** 網橋、交換機

### 3. 網絡層（Network Layer）
**功能：**
- 負責數據包的路由選擇
- 實現不同網絡間的通信
- 處理網絡擁塞和流量控制

**具體工作：**
- 路由選擇和轉發
- 網絡地址分配和管理
- 數據包的分片和重組
- 擁塞控制
- 網絡互連

**設備：** 路由器、三層交換機

### 4. 傳輸層（Transport Layer）
**功能：**
- 提供端到端的可靠數據傳輸
- 管理數據的分段和重組
- 實現流量控制和差錯恢復

**具體工作：**
- 數據分段和重組
- 連接管理（建立、維護、釋放）
- 差錯檢測和恢復
- 流量控制
- 服務質量保證

**協議：** TCP、UDP

### 5. 會話層（Session Layer）
**功能：**
- 建立、管理和終止會話
- 提供同步和檢查點機制
- 處理會話恢復

**具體工作：**
- 會話建立和釋放
- 會話同步（檢查點）
- 會話恢復
- 會話管理
- 數據交換控制

**協議：** NetBIOS、RPC

### 6. 表示層（Presentation Layer）
**功能：**
- 數據格式轉換和編碼
- 數據壓縮和加密
- 確保數據格式的兼容性

**具體工作：**
- 數據格式轉換
- 字符編碼轉換
- 數據壓縮和解壓縮
- 數據加密和解密
- 數據格式標準化

**協議：** SSL/TLS、JPEG、MPEG

### 7. 應用層（Application Layer）
**功能：**
- 為用戶提供網絡服務接口
- 實現各種網絡應用
- 處理用戶請求和響應

**具體工作：**
- 用戶界面
- 應用協議實現
- 服務請求處理
- 數據表示
- 應用邏輯處理

**協議：** HTTP、FTP、SMTP、DNS

系統分析師模擬題

選擇題

1. 在OSI七層模型中，負責將數據包從源主機路由到目標主機的是哪一層？**
A. 數據鏈路層
B. 網絡層
C. 傳輸層
D. 會話層

**答案：B**

2. 以下哪個設備工作在OSI模型的網絡層？**
A. 集線器
B. 交換機
C. 路由器
D. 網卡

**答案：C**

**3. TCP協議屬于OSI模型的哪一層？**
A. 網絡層
B. 傳輸層
C. 會話層
D. 應用層

**答案：B**

**4. 在數據傳輸過程中，如果發現數據包丟失，通常由哪一層負責重傳？**
A. 數據鏈路層
B. 網絡層
C. 傳輸層
D. 應用層

**答案：C**

**5. 以下哪個功能屬于表示層？**
A. 路由選擇
B. 數據加密
C. 流量控制
D. 會話管理

**答案：B**

案例分析題

**6. 某公司網絡出現以下問題：**
- 用戶反映網頁訪問速度慢
- 部分用戶無法訪問某些網站
- 網絡連接經常中斷

**問題：請分析可能涉及OSI模型的哪些層，并給出排查建議。**

**參考答案：**
可能涉及的層：
- **物理層：** 檢查網線、網卡、網絡設備連接
- **數據鏈路層：** 檢查交換機配置、VLAN設置
- **網絡層：** 檢查路由配置、IP地址分配
- **傳輸層：** 檢查TCP連接狀態、端口占用
- **應用層：** 檢查DNS解析、Web服務器狀態

排查建議：
1. 使用ping命令測試網絡連通性
2. 檢查路由器配置和路由表
3. 使用traceroute分析網絡路徑
4. 檢查DNS服務器配置
5. 監控網絡流量和帶寬使用情況

**7. 設計一個企業網絡架構，要求：**
- 支持1000個用戶
- 實現部門隔離
- 提供高可用性
- 支持遠程辦公

**請說明各層如何實現這些需求。**

**參考答案：**

**物理層：**
- 使用千兆以太網設備
- 部署冗余鏈路
- 配置UPS電源保護

**數據鏈路層：**
- 使用VLAN實現部門隔離
- 配置鏈路聚合提高帶寬
- 實現生成樹協議防止環路

**網絡層：**
- 使用三層交換機進行路由
- 配置ACL實現訪問控制
- 部署冗余路由器

**傳輸層：**
- 配置負載均衡
- 實現連接池管理
- 設置QoS策略

**會話層：**
- 配置會話超時機制
- 實現會話持久化
- 部署會話管理服務器

**表示層：**
- 統一數據格式標準
- 實現數據壓縮
- 配置SSL/TLS加密

**應用層：**
- 部署Web服務器集群
- 配置郵件服務器
- 實現VPN遠程訪問

綜合應用題

**8. 某銀行需要建設一個安全的網上銀行系統，請從OSI七層模型的角度設計安全方案。**

**參考答案：**

**物理層安全：**
- 使用專用網絡線路
- 部署物理隔離設備
- 配置機房門禁系統

**數據鏈路層安全：**
- 使用MAC地址綁定
- 配置端口安全
- 實現802.1x認證

**網絡層安全：**
- 部署防火墻
- 配置IPSec VPN
- 實現網絡地址轉換

**傳輸層安全：**
- 使用SSL/TLS加密
- 配置證書管理
- 實現傳輸層安全協議

**會話層安全：**
- 設置會話超時
- 實現會話劫持防護
- 配置會話審計

**表示層安全：**
- 數據加密存儲
- 實現數字簽名
- 配置數據格式驗證

**應用層安全：**
- 實現用戶認證授權
- 部署Web應用防火墻
- 配置安全審計日志

這些模擬題涵蓋了系統分析師需要掌握的網絡基礎知識，包括理論理解和實際應用能力。

END?

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