软件架构设计：网络基础
一、计算机网络概述
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计算机网络的定义
- 计算机网络是通过通信设备和线路将分散的计算机系统连接起来，实现资源共享和信息传递的系统。
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计算机网络的分类
- 按覆盖范围：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。
- 按传输介质：有线网络、无线网络。
- 按拓扑结构：总线型、星型、环型、网状型。
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计算机网络的功能
- 数据通信、资源共享、分布式处理、负载均衡、高可靠性。
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网络体系结构
- OSI参考模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
- TCP/IP模型：网络接口层、网络层、传输层、应用层。
二、物理层
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传输介质
- 双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输（微波、红外、无线电波）。
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编码与调制
- 数字信号编码（NRZ、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码）。
- 模拟信号调制（ASK、FSK、PSK、QAM）。
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物理层设备
- 中继器、集线器。
三、数据链路层
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数据链路层的功能
- 帧的封装与解封装、差错控制、流量控制、介质访问控制。
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差错控制
- 奇偶校验、CRC（循环冗余校验）。
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流量控制
- 停等协议、滑动窗口协议。
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介质访问控制
- CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）、CSMA/CA（载波侦听多路访问/冲突避免）。
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数据链路层设备
- 网桥、交换机。
四、网络层
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网络层的功能
- 路由选择、拥塞控制、IP地址分配。
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IP协议
- IPv4地址结构（A、B、C、D、E类地址）、子网划分、CIDR（无类域间路由）。
- IPv6地址结构及其特点。
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路由协议
- 静态路由、动态路由（RIP、OSPF、BGP）。
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网络层设备
- 路由器。
五、传输层
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传输层的功能
- 端到端通信、可靠传输、流量控制、拥塞控制。
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协议
- TCP：面向连接、可靠传输、三次握手、四次挥手。
- UDP：无连接、不可靠传输。
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端口
- 端口号的作用及常见端口号（如HTTP:80、HTTPS:443、FTP:21）。
六、应用层
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应用层的功能
- 提供网络服务和应用程序接口。
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常见协议
- HTTP/HTTPS、FTP、SMTP、POP3/IMAP、DNS、DHCP。
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应用层设备
- 网关、代理服务器。
七、网络安全
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网络安全威胁
- 病毒、蠕虫、木马、拒绝服务攻击（DoS）、中间人攻击。
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加密技术
- 对称加密（DES、AES）、非对称加密（RSA）、数字签名。
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安全协议
- SSL/TLS、IPSec、VPN。
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防火墙
- 包过滤防火墙、状态检测防火墙、应用层网关。
八、网络管理
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网络管理功能
- 故障管理、配置管理、性能管理、安全管理、计费管理。
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网络管理协议
- SNMP（简单网络管理协议）。
九、常见考点与题型
- 选择题：
- 考察基本概念，如网络协议、IP地址、路由算法等。
- 计算题：
- 计算子网划分、路由表更新、网络延迟等。
- 分析题：
- 分析网络拓扑结构、协议工作原理、网络安全问题等。
十、备考建议
- 掌握核心概念：
- 理解网络体系结构、各层协议、网络设备的基本原理。
- 熟悉计算题型：
- 练习IP地址计算、路由表更新等计算题。
- 结合实际应用：
- 了解现代网络技术的实现，如VPN、SDN（软件定义网络）等。
- 多做真题：
- 通过历年真题熟悉考试题型和难度。