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第5章 计算机网络

📚 章节概述

计算机网络是软考中级软件设计师考试的重要内容,涵盖网络基础理论、协议体系、网络技术和应用。本章将系统学习计算机网络的基本概念、协议原理和实际应用。

🎯 学习目标

通过本章学习,你将掌握:

  • 计算机网络的基本概念和分类
  • OSI参考模型和TCP/IP协议族
  • 网络协议的工作原理和应用
  • IP地址和子网划分技术
  • 网络规划设计和接入技术
  • WWW服务和网络应用

📖 课程安排

5.1-5.2 网络基础 (8课时)

5.1 开放互连参考模型

  • OSI七层模型的结构和功能
  • 各层协议的作用和特点
  • 数据封装和解封装过程
  • 网络体系结构的设计原则

5.2 TCP/IP协议簇 (4课时)

  • 5.2.1 TCP-IP协议簇概述 - 协议族的组成和特点
  • 5.2.2 常见协议功能基础 - HTTP、FTP、SMTP、DNS等协议
  • 5.2.3 TCP与UDP - 传输层协议的比较和应用
  • 5.2.4 协议应用提升 - 协议在实际应用中的选择

5.3-5.7 网络技术 (12课时)

5.3 网络诊断命令

  • ping命令的原理和使用
  • traceroute路径跟踪技术
  • netstat网络状态查看
  • nslookup域名解析工具

5.4 IP地址与子网划分 (4课时)

  • 5.4.1 IP地址与子网划分概述 - IP地址的基本概念
  • 5.4.2 IP地址分类与特殊的IP地址 - A、B、C类地址和特殊地址
  • 5.4.3 子网划分与路由汇聚 - VLSM和CIDR技术
  • 5.4.4 IPv6 - 下一代互联网协议

5.5 网络规划与设计

  • 网络拓扑结构设计
  • 网络设备选型和配置
  • 网络性能分析和优化
  • 网络安全规划

5.6 网络接入技术

  • 有线接入技术:以太网、光纤
  • 无线接入技术:WiFi、蓝牙、移动网络
  • 宽带接入技术:ADSL、光纤到户
  • 企业网络接入方案

5.7 WWW服务 (3课时)

  • 5.7.1 WWW服务概述 - Web服务的基本概念
  • 5.7.2 URL - 统一资源定位符的结构
  • 5.7.3 HTML - 超文本标记语言基础

5.8-5.9 章节总结 (2课时)

  • 5.8 计算机网络章节概述 - 知识点梳理和重点回顾
  • 5.9 计算机网络章节回顾 - 典型题目分析和解题技巧

⏰ 学习时间安排

  • 总学习时间:22课时
  • 建议学习周期:3-4周
  • 每日学习时间:1-2课时
  • 重点难点:TCP/IP协议、IP地址计算、网络规划

🔍 重点难点

重点内容

  1. OSI七层模型 - 理解各层功能和协议
  2. TCP/IP协议族 - 掌握核心协议的工作原理
  3. IP地址分类 - 熟练进行地址分类和计算
  4. 子网划分 - 掌握VLSM和CIDR技术
  5. 网络诊断 - 熟练使用网络诊断工具

难点突破

  1. 协议工作原理 - 通过抓包分析理解协议
  2. 子网计算 - 大量练习提高计算速度
  3. 路由原理 - 理解路由表和路由算法
  4. 网络设计 - 结合实际案例学习

📝 考试要点

选择题考点

  • OSI模型和协议 (3-4分)
  • TCP/IP协议族 (4-5分)
  • IP地址和子网 (5-6分)
  • 网络设备和技术 (3-4分)
  • 网络应用 (2-3分)

计算题考点

  • IP地址分类 (3-5分)
  • 子网划分 (5-8分)
  • 网络地址计算 (3-5分)

🌐 协议详解

应用层协议

  • HTTP/HTTPS - 超文本传输协议
  • FTP - 文件传输协议
  • SMTP/POP3/IMAP - 邮件传输协议
  • DNS - 域名解析协议
  • DHCP - 动态主机配置协议

传输层协议

  • TCP - 传输控制协议,可靠传输
  • UDP - 用户数据报协议,快速传输

网络层协议

  • IP - 互联网协议,数据包路由
  • ICMP - 互联网控制消息协议
  • ARP - 地址解析协议

数据链路层协议

  • 以太网 - 局域网标准协议
  • PPP - 点对点协议
  • WiFi - 无线局域网协议

💻 实践应用

网络配置

bash
# 查看网络配置
ipconfig /all          # Windows
ifconfig               # Linux/Mac

# 测试网络连通性
ping www.baidu.com

# 跟踪路由路径
tracert www.baidu.com  # Windows
traceroute www.baidu.com # Linux/Mac

# 查看网络连接
netstat -an

子网划分示例

网络地址:192.168.1.0/24
需要划分4个子网,每个子网至少50台主机

解决方案:
子网1:192.168.1.0/26   (192.168.1.1-192.168.1.62)
子网2:192.168.1.64/26  (192.168.1.65-192.168.1.126)
子网3:192.168.1.128/26 (192.168.1.129-192.168.1.190)
子网4:192.168.1.192/26 (192.168.1.193-192.168.1.254)

预计完成时间:22课时 | 难度等级:★★★★☆