网络工程师学习笔记

1第一章计算机硬件基础一、计算机结构1、计算机体系结构分类常见的分类有Flynn(SISD、SIMD、MISD、MIMD)和冯氏分类法（字串位串、字并位串、字串位并、字并位并）。6、流水线技术流水线执行时间计算公式(例)：(2ns+2ns=1ns)+(100-1)×2ns=203ns二、存储器系统2、主存储器基础主存储器（内存）采用的是随机存取方式：例如，按字节编址，地址从A4000H~CBFFFH，则表示有(CBFFF－A4000)+1个字节，即28000H个字节，也就是163840个字节，等于160KB。3、Cache使用Cache改善系统性能的主要依据是程序的局部性原理。系统的平均访存时间=(2%×100ns+98%×10ns)+1/5×(5%×100ns+95%×10ns)=14.7ns其中：主存的读/写时间为100ns,Chche的读/写时间10ns，取指令的命中率为98%，取数据的命中率为95%；均有1/5指令需要存/取一个操作数。Cache存储器的映射方法有直接映射、全相联映射和组相联映射三种。注意：在Chche映射中，主存和Cache存储器均分成容量相同的块。例：容量为64块的Cache，字块大小为128个字，每4块为一组。主存容量为4096块。主存地址的位数=128×4096,即2，19位主存地址主存区号位数=4096/64,即2，6位主存区号Cache淘汰算法：随机淘汰、先进先出(FIFO)、最近最少使用(LRU)。其中平均命中率最高的是LRU算法。Chche存储器的写操作：写直达(写Chche时，同时写主存)、写回(写Cache时不马上写主存，而是等其淘汰时回写)、标记法。5、磁盘存储器磁盘采用串——并行的方式写入。6、SCSI与RAIDRAID0：无冗余无校验的磁盘阵列，也称为条带化。传输速度是单盘的N倍，但稳定性低。RAID1：镜像磁盘阵列，可靠性最高，传输速度降低。RAID3：位交叉奇偶校验的磁盘阵列，减少了用于检验的磁盘存储数。RAID5：无独立校验盘的奇偶校验磁盘阵列。第二章操作系统基础21、进程基本概念进程具有动态性和并发性。它是处理器分配的最小单位。用进程控制块（PCB）来标记进程。进程由进程控制块、程序和数据构成。进程最基本的三种状态：运行、就绪、阻塞。5、虚存管理虚存组织：分段技术、分页技术、段页式技术三种。工作集是进程频繁访问的页面集合。6、设备与工作管理在计算机系统中，除CPU与主存之外，都称为设备。根据数据的组成方式，分为字符设备（慢速设备）和块设备（快速设备）；根据资源性质，分为独占设备（终端、打印机）、共享设备（磁盘）和虚拟设备（也称spooling技术）。第三章计算机系统开发运行与配置一、系统配置方法1、系统计算模式计算模式的分类：哑终端/主机模式(利用主机的能力进行应用，采用无智能的终端对应用进行控制)、C/S计算模式(客户/服务器)、B/S计算模式（浏览器/服务器）。其中：二层C/S一部分是表示层+业务逻辑层，另一部分是数据访问层；三层C/S客户机负责表示层和小部分事务逻辑、应用服务器负责业务逻辑层、数据库服务器为数据访问层。B/S计算模式是将Web技术与数据库技术结合起来的一种应用模式，应用功能和数据库集中放在服务器端，客户端无须安装专用软件,只须使用Web浏览器。主要中间件技术：CORBA、COM/DCOM、J2EE/EJB、WebServices。3、系统可靠性基础系统的可靠性计算公式：（R为可靠性，λ为失效率）系统类型可靠性失效率串联系统R=R×R×…×Rλ=λ+λ+…+λ并联系统R=1－(1－R)×(1－R)×…×(1－R)例：μ=1/((1+1/2)×（1/λ））=2/3λ二、系统开发基础1、系统开发生命周期模型生命周期模型●瀑布模型：严格遵循软件生命周期各阶段的固定顺序，适用于结构化开发方法。●快速原型模型：对于许多需求不够明确的项目，比较适合采用该模型。采用了一种动态定义需求的，衡量原型化人员的重要标准是，能否从用户的模糊描述中快速获取实际的需求。●演化模型：是一种“渐进式”原型法。●增量模型：采用一种“递增式”模型。3●螺旋模型：最主要的特点在于加入了风险分析。它最初是从概念项目开始第一个螺旋的。●喷泉模型：最核心的特点是迭代。2、系统开发方法论●结构化分析：是一种面向数据流的需求分析方法，它的基本思想是自顶向下、逐层分解。常用的工具包括数据流图（由加工、数据流、文件、外部实体构成）和数据字典。数据流图中加工的具体逻辑，通常使用结构化语言、判定树、判定表进行说明。●面向对象分析与设计：对象由对象标识、属性和服务三个要素组成，被封装成一个整体。类是对具有相名属性和服务的一个或一组对象的抽象。继承与多态性。消息通信是面向对象方法学中的一个重要原则。4、系统测试与评审●白盒测试：最常见的方法是逻辑覆盖法。从弱到强推序为：语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定-条件覆盖、条件组合覆盖、路径覆盖。●黑盒测试：常用的方法有等价类划分（包括有效等价类和无效等价类）、边界值分析、键误推测法、因果图、功能图。5、项目管理基础●FP估算法：是一种衡量工作量大小的单位。功能点=信息处理规模×技术复杂度。其中，技术复杂点=0.65+调节因子。●软件工作量估算：工作量的单位通常是人/月，计算方法是规模/产能=工作量。三、其他知识点●系统可维护性：其评价指标包括可理解性、可测试性、可修改性。●系统切换：直接方式、平行方法、逐步方式。第四章标准化与知识产权保护一、标准化基础1、标准化的基本概念●标准化：…对重复性事物的概念通过制定、发布和实施标准达到统一，…。具有综合性、政策性和统一性的特点。标准化的过程包括标准产生、标准实施和标准更新三个子过程。●标准的分类：国际标准(ISO、IEC)、国家标准（GB—中国、ANSI—美国、……）、区域标准（PASC—太平洋地区标准会议、…）、行业标准（中国军用标准、…）、地方标准、企业标准、项目规范。●标准的编号：标准代号+专业类号+顺序号+年代号。●我国标准代号及编号：强制性国家标准代号为GB，推荐性国家标准代号为GB/T。2、常见标准化组织与标准ISO—国际标准化组织；IEC—国际电工委员会；IEEE—美国电气和电子工程师学会标准；……●能力成熟度模型（CMM）：初始级、可重复级、已定义级、已管理级、优化级。4二、知识产权保护1、保护期限软件产品是作品的一种，公民拥有的为死后50年，单位拥有的为发表后50年；但公民的署名权、修改权（对于非软件作品还有保护作品完整权）是永远受保护的。注册商标为10年；发明专利权为从申请日开始20年；实用新型和外观设计专利权为从申请日开始10年；商业秘密不确定，公开后公众可用。2、知识产权人确定如果遇到作者不明的情况，那么作品原件的所有人可以行使除署名权以外的著作权，直到作者身份明确。2、侵权判断●口述作品、摄影作品、示意图也受著作权保护●对于作品而言，以下行为不侵权：个人学习，介绍或评论时引用；在各种形式的新闻报道中引用；学校教学与研究及图书馆陈列用的少量复制；执行公务使用；免费表演已发表作品；将汉字作品翻译成为少数民族文字；改为盲文出版。●对于软件产品而言，保护只是针对计算机软件和文档，并不包括开发软件所用的思想、处理过程、操作方法或数字概念等。另外，以学习、研究为目的所做的少量复制与修改，为保护合法获得的产品所做的少量复制也不侵权。●若国家出现紧急状态或者非常情况，可以为了公共利益强制实施发明专利、实用新型专利的许可。●如果给的条件没有明确说明双方的约定情况，应选“是否侵权，应根据甲乙双方协商情况而定”。4、其他●商标可以包括文字、图形、字母、数字、三维标志和颜色组合。著作权和版权系同一概念，无须登记或标注版权标记就能得到保护。第五章网络体系结构1、网络体系结构概念与OSI模型●OSI的每一层是通过服务访问点（SAP）来向上一层提供服务的。OSI分层结构目标是保持层次之间的独立性。当位于不同系统内的实体需要进行通信时，就需要使用协议。●OSI网络体系结构：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。2、网络体系结构设计与实施第六章数据通信基础一、数据通信基础技术1、信道特征●产生和发送信息的一端称为信源，接收信息的一端称为信宿，信源和信宿之间的通信线路称为信道。5●香农理论（有噪声）：S/N（信噪比），dB=10log。例如，S/N=1000时，用分贝表示就是30dB。如果带宽是3KHZ，这时的极限数据数率：C=3000log（1+1000）≈3000×9.97≈30Kb/s●尼奎斯特定律（也称为奈氏定律）：B=2W（B为码元速度，W为带宽）R=BlogN2、传输介质无线传输媒介主要包括无线电波、微波、红外。3、数字编码●曼彻斯特编码与差分曼彻斯特编码：曼彻斯特编码——码元1前高后低，码元0前低后高；差分曼彻斯特编码——码元1，前半个码元的电平与上一码元的后半个码元电平一样，码元0则相反（遇1翻转，遇0不变）。●4B/5B编码、8B/6T编码和8B/10B编码：编码方案说明效率典型应用4B/5B每次对4位数据进行编码，将其转成5位符号1.25波特/位即80%100Base-FX、100Vase-TX、FDDI8B/10B每次对8位数据进行编码，将其转为10位符号。1.25波特/位即80%千兆以太网8B/6T8bit映射为6个三进制位0.75波特/位100Base-T44、调制与编码●对数字信号进行调制，以适合在模拟线路上传输，接收端通过解调还原信号，使用调制解调器（MODEM）。对模拟信号进行编码，以适合在数据线路上传输，其反操作称为解码。●调制技术：幅度键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）●编码技术：最常用的是脉冲编码调制技术（PCM），PCM要经过取样、量化、编码三个步骤。取样速率应大于模拟信号的最高频率的2倍。传输介质最大段长度速度优点/要点粗同轴电缆500MRG1110MRG-59100-150M细同轴电缆185M10M安装容易，成本低，抗干扰性较强非屏蔽双绞线（UTP）100M16/20/100/155/200M价值便宜，安装容易，得到广泛应用光纤多模2KM1024电磁干扰小，数据速度高，误码率小，低延迟单模2-10KM高速度、长距离、高成本屏蔽双绞线100M16/100M令牌环网常用6二、传输与交换技术1、数据通信与交换技术●数据通信方式：按数据传输方向分单工通信、半双工通信、全双工通信三种。按同步方式可分为异步传输与同步传输两种。●交换方式：电路交换、报文交换、分组交换（数据报、虚电说、信元交换）。2、复用技术●多路复用技术是把多个低速信道组合成一个高速信道的技术。●多路复用技术包括频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）、波分多路复用（WDM）。码分复用（CDM）。其中时分多路复用又包括同步时分复用和统计时分复用。●同步时分复用带宽计算公式：（例）10个9.6Kbps的信道，带宽=10×9.6Kbps=96Kbps。●统计时分复用带宽计算公式：（例）10个9.6Kbps的信道，每个子信道只有30%的时间忙，复用线路的控制开销为10%，带宽=9.6Kbps×10×(30%+30%×10%)≈30Kbps。●常见数字传输系统。T1载波——采用同步时分复用技术将24个语音通路复合到一条1.544Mb/s的高速信道上。E1载波——采用同步时分复用技术将30个语音信道(64K)和2个控制信道(16K)复合到一条2.048Mb/s的高速信道上。3、差错控制技术●海明码距。将一个码字变成另一个码字时必须改变的最小位数就是码字之间的海明距离，简称码距。可查出多少位错误：“≤码距－１”位的错误；可以纠正多少位错误：“＜码距／２”位的错误；因此，如果要纠正n位错误，则所需最小的码距应该是“2n+1”。●海明校验码。●计算CRC校验码。根据CRC生成多项式进行，例：原始报文为11001010101，生成多项式为x+x+x+1，计算：。使用模2（1-1=0,1-