网络工程师专业老师总结.docx
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网络工程师专业老师总结
专业老师总结
IP寻址
一、IP地址概念
IP地址是一个32位的二进制数，它由网络ID和主机ID两部份组成，用来在网络中唯一的标识的一台计算机。
网络ID用来标识计算机所处的网段；主机ID用来标识计算机在网段中的位置。
IP地址通常用4组3位十进制数表示，中间用“.”分隔。
比如，192.168.0.1。
补充[IPv6]：
前面所讲的32位IP地址称之为IPv4，随着信息技术的发展，IPv4可用IP地址数目已经不能满足人们日常的需要，据权威机构预测到2010年要充分应用信息技术，每个人至少需要10个IP地址，比如：
计算机、笔记本、手机和智能化冰箱等。
为了解决该问题开发了IPv6规范，IPv6用128位表示IP地址，其表示为8组4位16进制数，中间为“：
”分隔。
比如，AB32:
33ea:
89dc:
cc47:
abcd:
ef12:
abcd:
ef12。
二、IP地址分类
为了方便IP寻址将IP地址划分为A、B、C、D和E五类，每类IP地址对各个IP地址中用来表示网络ID和主机ID的位数作了明确的规定。
当主机ID的位数确定之后，一个网络中是多能够包含的计算机数目也就确定，用户可根据企业需要灵活选择一类IP地址构建网络结构。
A类A类地址用IP地址前8位表示网络ID，用IP地址后24位表示主机ID。
A类地址用来表示网络ID的第一位必须以0开始，其他7位可以是任意值，当其他7位全为0是网络ID最小，即为0；当其他7位全为1时网络ID最大，即为127。
网络ID不能为0，它有特殊的用途，用来表示所有网段，所以网络ID最小为1；网络ID也不能为127；127用来作为网络回路测试用。
所以A类网络网络ID的有效范围是1-126共126个网络，每个网络可以包含224-2台主机。
B类B类地址用IP地址前16位表示网络ID，用IP地址后16位表示主机ID。
B类地址用来表示网络ID的前两位必须以10开始，其他14位可以是任意值，当其他14位全为0是网络ID最小，即为128；当其他14位全为1时网络ID最大，第一个字节数最大，即为191。
B类IP地址第一个字节的有效范围为128－191，共16384个B类网络；每个B类网络可以包含216-2台主机（即65534台主机）。
C类C类地址用IP地址前24位表示网络ID，用IP地址后8位表示主机ID。
C类地址用来表示网络ID的前三位必须以110开始，其他22位可以是任意值，当其他22位全为0是网络ID最小，IP地址的第一个字节为192；当其他22位全为1时网络ID最大，第一个字节数最大，即为223。
C类IP地址第一个字节的有效范围为192－223，共2097152个C类网络；每个C类网络可以包含28-2台主机（即254台主机）。
D类D类地址用来多播使用，没有网络ID和主机ID之分，D类IP地址的第一个字节前四位必须以1110开始，其他28位可以是任何值，则D类IP地址的有效范围为224.0.0.0到239.255.255.255。
E类E类地址保留实验用，没有网络ID和主机ID之分，E类IP地址的第一字节前四位必须以1111开始，其它28位可以是任何值，则E类IP地址的有效范围为240.0.0.0至255.255.255.254。
其中255.255.255.2555表示广播地址。
在实际应用中，只有A、B和C三类IP地址能够直接分配给主机，D类和E类不能直接分配给计算机。
三、网络ID、主机ID和子网掩码
网络ID用来表示计算机属于哪一个网络，网络ID相同的计算机不需要通过路由器连接就能够直接通信，我们把网络ID相同的计算机组成一个网络称之为本地网络（网段）；网络ID不相同的计算机之间通信必须通过路由器连接，我们把网络ID不相同的计算机称之为远程计算机。
当为一台计算机分配IP地址后，该计算机的IP地址哪部份表示网络ID，哪部份表示主机ID，并不由IP地址所属的类来确定，而是由子网掩码确定。
子网确定一个IP地址属于哪一个子网。
子网掩码的格式是以连续的255后面跟连续的0表示，其中连续的255这部份表示网络ID；连续0部份表示主机ID。
比如，子网掩码255.255.0.0和255.255.255.0。
根据子网掩码的格式可以发现，子网掩码有0.0.0.0、255.0.0.0、255.255.0.0、255.255.255.0和255.255.255.255共五种。
采用这种格式的子网掩码每个网络中主机的数目相差至少为256倍，不利于灵活根据企业需要分配IP地址。
比如，一个企业有2000台计算机，用户要么为其分配子网掩为255.255.0.0，那么该网络可包含65534台计算机，将造成63534个IP地址的浪费；要么用户为其分配8个255.255.255.0网络，那么必须用路由器连接这个8个网络，造成网络管理和维护的负担。
网络ID是IP地址与子网掩码进行与运算获得，即将IP地址中表示主机ID的部份全部变为0，表示网络ID的部份保持不变，则网络ID的格式与IP地址相同都是32位的二进制数；主机ID就是表示主机ID的部份。
例题1：
IP地址：
192.168.23.35 子网掩码：
255.255.0.0
网络ID:
192.168.0.0主机ID:
23.35
例题2：
IP地址:
192.168.23.35子网掩码：
255.255.255.0
网络ID:
192.168.23.0主机ID:
35
四、子网和CIDR
将常规的子网掩码转换为二进制，将发现子网掩格式为连续的二进制1跟连续0，其中子网掩码中为1的部份表示网络ID，子网掩中为0的表示主机ID。
比如255.255.0.0转换为二进制为11111111111111110000000000000000。
在前面所举的例子中为什么不用连续的1部份表示网络ID，连续的0部份表示主机ID呢？
答案是肯定的，采用这种方案的IP寻址技术称之为无类域间路由（CIDR）。
CIDR技术用子网掩码中连续的1部份表示网络ID，连续的0部份表示主机ID。
比如，网络中包含2000台计算机，只需要用11位表示主机ID，用21位表网络ID，则子网掩码表示为11111111.11111111.11100000.00000000，转换为十进制则为255.255.224.0。
此时，该网络将包含2046台计算机，既不会造成IP地址的浪费，也不会利用路由器连接网络，增加额外的管理维护量。
CIDR表示方法：
IP地址/网络ID的位数，比如192.168.23.35/21，其中用21位表示网络ID。
例题1：
192.168.23.35/21
子网掩码：
11111111111111111111100000000000则为255.255.248.0
网络ID：
192.168.00010111.0（其中第三个字节红色部分表示网络ID，其他表示主机ID，网络ID是表示网络ID部份保持不变主机ID全部变为0）则网络ID为192.168.16.0
起始IP地址：
192.168.16.1（主机ID不能全为0，全为0表示网络ID最后一位为1）
结束IP地址：
192.168.00010111.11111110（主机ID不能全为1，全为1表示本地广播）则结束IP地址为：
192.168.23.254。
例题2：
将163.135.0.0划分为16个子网，计算前两个子网的网络ID、子网掩码、起止IP地址。
第1步：
用CIDR表示163.135.0.0/20，则子网掩码为255.255.240（11110000）.0。
第2步：
第一网络ID（子网掩码与IP地址与运算）：
163.135.0.0
第一个IP地址：
163.135.0.1 结束IP地址：
163.135.15.254；
第3步：
第二网络ID：
163.135.16.0
第一个IP地址：
163.135.16.1 结束IP地址：
163.135.31.254。
五、子网掩码和网络ID的快速计算方法
CIDR的子网掩码都是连续的1跟连接的0表示，则子网掩码有以下几种表示方法：
00000000 0
10000000 128
11000000 128＋64＝192
11100000 128＋64＋32＝224
11110000 255－15＝240
11111000 255－7＝248
11111100 255－3＝252
11111110 255－1＝254
11111111 255
大家都知道11111111的十进制数为255，那么我们怎么来快速计算子网掩码呢？
二进制的1=1，11=3，111＝7，1111=15；那么11111110=255-1，11111100=255-3，11111000=255-8，11110000=255-15这样是不是就很快呢？
只要我们一旦确定子网掩码中有多少位表示网络ID，那么我们马上就可以写出子网掩码了。
那么，对于10000000，11000000和11100000我们又该怎么计算呢？
27=8则10000000=128，11000000=128+64，11100000=128+64+32，所以我们不需要去记住每一个为多少，只需要做做简单的加减法就搞定子网掩码的计算。
网络ID的结果大家都知道网络ID部份不变，主机ID部分全部变为0，那么在计算网络ID时，首先看子网掩码中有多少位用来表示网络，相应在将IP地址转换为二进制时就只转换前面几位，比如192.168.176.15/19，网络ID一共19位，则网络ID前两个字节为192.168.X.0发生变化的为第三个字节。
那么怎样快速计算出这个变化的X的值呢？
我们知道第三字节只有三位表示网络ID，转换时176>128，第1位为1,176－128＝48＜64，第2位为0,48＞32第3位为1，剩下的计算就没有意义了，全都要转换为0，则网络ID为10100000，则网络ID为192.168.160.0，这样计算反而出错的可能性很小。
六、本地和远程网络概念
网络ID相同的计算机称之为本地网络，本地网络中的计算机相互通信不需要路由器连接；网络ID不相同的计算机称之为远程网络，远程网络中的计算机要相互通信必须通过路由器连接。
例题：
192.168.10.14/28，192.168.10.15/28，192.168.10.16/28，192.168.10.31/28哪些是合法IP，哪些是非法IP地址？
主机ID全为0和主机ID全为1的为非法IP地址：
192.168.10.15/28、192.158.10.16/28、192.168.10.31/28都是非法IP地址。
例题：
192.168.10.14/28，192.168.10.15/28，192.168.10.16/28哪个不是同一网段？
网络ID相同的就属于同一网段，则192.168.10.16/28不属于同一网段。
七、子网数和主机数的计算方法
例题：
172.168.34.56/20，一共划分为了多少个子网，各子网可以包含多少台主机。
172.168.34.56是一个B类地址，B类地址用16位表示网络ID，题目中20位表示网络ID，则子网位数为4位，那么子网就有24次个（即从0000、0001到1111的16种变化）。
由于IP地址是32位，用20位表示网络ID，则主机ID的位数为12位，则每个子网可以包含212－2个IP地址，即可以包含4096个IP地址。
注意：
为什么计算IP地址时要减2，而计算子网数目时不减2呢？
IP地址减2的原因是主机ID不能全为0也不能全为1；子网就不存在这个问题。
八、公共IP和私有IP地址
IP地址由IANA（Internet地址分配机构）管理和分配，任何一个IP地址要能够在Internet上使用就必须由IANA分配，IANA分配的能够在Internet上正常使用的IP地址称之为公共IP地址；IANA保留了一部份IP地址没有分配给任何机构和个人，这部份IP地址不能在Internet上使用，此类IP地址就称之为私有IP地址。
为什么私有IP地址不能在Internet上使用呢？
因为Internet上没有私有IP地址的路由。
私有IP地址范围包括：
A类：
10.0.0.0/8
B类：
172.16.0.0/12即172.16.0.1-172.31.255.254共16个B类网络
C类：
192.168.0.0/16即192.168.0.1-192.168.255.254共256个C类网络
九、路由概念、Ping、Ipconfig、Route和Tracert命令
通过路由器将数据从一个网络传输到另一个网络称之为路由。
路由选择负责在网络中选择一段最优先的路径将数据传输到目的网络，路由选择的基础和依据是路由表，路由表由目的网络ID、子网掩码、网关、接口和计费组成，通过routeprint可查看计算机的路由表。
Ping命令三种结果Ipconfig命令Tracert命令
目的地不可到达：
路由表无目的地记录
超时：
网关设置错有路由表记录
Ping通过：
正常
网络工程师知识问答精华
●设某单总线LAN,总线长度为1000米,数据率为10mbps,数字信号在总线上的传输速度2C/3（C为光速）,则每个信号占据的介质长度为__米.当CSMA/CD（非IEEE802.3标准）访问时,如只考虑数据帧而忽略其他一切因素,则最小时间片的长度为__us,最小帧长度是__位?
答案1.问：
2c/3=2*3*10^8/3=2*10^8m/st=1000m/（2*10^8m/s）=5*10^（-6）s在时间t内共有信号量=10*10^6t=10*10^6*5*10^（-6）=50bit在1000m共有50bit每个信号占据的介质长度=1000m/50bit=20m/bit
2问：
slottime=2S/（2c/3）=2*1000m/[2*10（8）m/s]=1*10（-5）s=10us
3问：
Lmin=slottime*R=1*10（-5）s*10mb/s=1*10（-5）s*[10*10（6）b/s]=100bit
●视频
当传输视频信号时：
带宽=图像尺寸*图像像素密度*像素的彩色分辨率*图像更新速度
●使用Windows2000操作系统的DHCP客户机，如果启动时无法与DHCP服务器通信，一般来说，它会在保留的ip地址（如192.x.x.x）选取一个ip地址
●routeprint 本命令用于显示路由表中的当前项目，在单路由器网段上的输出；由于用IP地址配置了网卡，因此所有的这些项目都是自动添加的。
tracert命令这是验证通往远程主机路径的实用程序
●.如果信息长度为5位，要求纠正1位错，按照海明编码，需要增加的校验位是__（19）__。
A.3B.4C.5D.6答案为4m+k+1<2^km=5k=4
●特权指令在多用户,多任务的计算机中必不可少,它主要用于（）
A.检查用户的权限B.系统硬件自检和配置C.用户写汇编程序时调用D.系统资源的分配和管理。
答案是D
●微机A和微机B采用同样的CPU,微机A的主频为800MHZ,微机B的主频为1200MHZ.若微机A的平均指令执行速度为40MIPS,则微机A的平均指令周期为多少ns,微机B的平均指令执行速度为多少MPIS请老师给出详细求解公式.
mips（每秒百万条指令）
微机A的平均指令周期＝1/（40*10^6/10^（-9））=10^9/（40*10^6）=100/4=25ns
微机B的平均指令执行速度=40*120/80=60MIPS
●有一个512K*16的存储器，由64K*1的2164RAM芯片构成（芯片内是4个128*128结构），总共需要
（1）个RAM芯片。
为什么位扩展是16/1=16，字扩展是512/64=8？
字扩展就是数据位数不够需要将2个或者2个以上的存储芯片并行使用而提高位数，也就提高数据线的条数。
字扩展呢就是存储容量不够需要串联n个芯片来扩大容量，容量扩大了那么地址线的条数就要多了。
分析：
首先给定的存储芯片是64K*1位的，从这里能看出容量64K，数据线1条。
要设计成512K*16的存储器，存储器的数据线是16条，所以需要16块存储芯片并联才成（位扩展）。
容量512K所以需要512/64=8片串联达到要求（字扩展），总共需要多少芯片呢？
16*8=128片芯片。
●若卫星信道的数据传输率为1Mbps，帧长为1000bit，利用卫星信道的两个站点从一方到另一方的传播时延为250ms。
忽略确认帧长和处理时间则
若帧的出错概率为0.1,而假设应答帧不出现错误，当采用停等协议时，其协议效率是
（1）。
若采用连续ARQ协议，发送窗口Wt＝7，接收窗口Wr＝1，在不出错的情况下，信道的利用率为
（2）
若帧传输过程中出错是突发式的，突发位数为100bit，信道的误码率为10-3,则帧的出错概率变为（3）
在连续ARQ协议中，若发送窗口大于2K（K为编号位数），则会（4），停等协议可以看成是连续ARQ协议的特例，即（5）
（1）A0.02B0.018C0.1D0.04A
（2）A0.078B0.137C0.11D0.01A
（3）A0.001B0.1C0.01D0.0001
（4）A发送窗口速度太快B接收窗口接收不下
C接收方不能正确识别是新的下一帧还是重发的帧D发送窗口不能进行编号
（5）A发送窗口等于1B接收窗口等于1C认为线路不出错D认为线路出错较高
答案：
（1）B
（2）B（3）C（4）C（5）A
（1）
d/v=250ms=0.25s
R=1Mbps=1*10^6bps=1*10^6（bit/s）
a=（Rd/v）/L=（1*10^6*0.25）/1000=250
P=0.1
E=（1-P）/（2a+1）=0.9/501=0.00179
（2）
w=7
w<2a+1
P=0
E=W（1-P）/（2a+1）=7/501=0.139
（3）P=（1000*10^（-3））/100=0.01
●基于IP－－MAC的绑定方法用命令实现时，是 ARP －S IP MAC 吗？
在windows系统中，使用“arp-sipmac”命令对MAC地址和IP地址进行绑定，使用“arp-dipmac”命令取消绑定。
这种静态的绑定有何限制？
是不是每次重开机都要绑定一次？
只要ip地址在绑定时没有使用就可以了。
是的。
●数字签名具体做法是：
1、将报文按双方约定的HASH算法计算得到一个固定位数的报文摘要。
在数学上保证，只要改动报文中任何一位，重新计算出的报文摘要值就会与原先的值不相符。
这样就保证了报文的不可更改性。
2、将该报文摘要值用发送者的私人密钥加密，然后连同原报文一起发送给接收者而产生的报文即称数字签名。
3、接收方收到数字签名后，用同样的HASH算法对报文计算摘要值，然后与用发送者的公开密钥进行解密解开的报文摘要值相比较，如相等则说明报文确实来自所称的发送者
●当N个用户采用公钥通信时,系统中有___个密钥,若采用传统加密时,则有__个密钥.请老师解释一下。
答：
对称密钥加密，使用发件人和收件人共同拥有的单个密钥。
这种密钥既用于加密，也用于解密。
由于对称密钥加密在加密和解密时使用相同的密钥，所以这种加密过程的安全性取决于是否有XX的人获得了对称密钥。
希望使用对称密钥加密通信的双方，在交换加密数据之前必须先安全地交换密钥。
所以针对本题目来说，N个用户，彼此间倘若交互数据的话，双方都需要有对方密钥。
也就是每个用户有（n－1）个。
那么n个用户有n×（n－1）。
其中包括一半彼此重叠拥有的。
故此n*（n-1）/2.
公钥密码系统其特点是:
（1）加密钥和解密钥本质是不同的,知道其中一个,不存在一个有效地推导出另一个密钥的算法;
（2）不需要分发密钥的额外信道,我们可以公开加密钥,这样无损于整个系统的保密性,需要保密的仅仅是解密钥.
每个人都保存自己的私钥,而将对应的公钥放到一个公共通讯簿上,A要想向B发送保密消息M,他使用B的公钥加密,发送给B,只有B拥有对应的私钥,所以只有B能够解密
●ATM交换分为VP交换和VC交换两种。
VP交换指在交换的过程中只改变VPI的值，透传VCI的值，而VC交换过程中VPI、VCI都改变ATM（AsynchronousTransferMode,异步传输方式）采用基于信元的异步传输模式和虚电路结构。
●如果互连的局域网高层分别采用TCP/IP协议和SPX/IPX协议,那么我们可以选择的多个网络互连设备应是:
__
A.中继器B,网桥C网卡D.路由器
●数据分组产生冲突的网络区域被称为___
A,冲突域B.网络域C广播域D网络分段.
答案是D,A
●嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。
简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。
具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。
特别适合于要求实时的和多任务的体系。
嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点：
1、嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。
2、嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。
这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
3、嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。
4、嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。
5、为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。
6、嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
●假设一个有三个盘片的硬盘,共有四个记录面,转速为7200转/分,盘面有效记录区域的外直径为30CM,内直径为10CM,记录位密度为250位/mm,磁盘密度为8道/mm,每磁道分16个扇区,每扇区512字节,则该硬盘的数据转输率约为____
A.2356KB/SB.3534KB/SC.7069KB/SD.1178KB/S
在教程,网校资料和其它资料上有三种答案.教程是960KB/S,而网校是1178KB/S,请问是多少,如何算的.我的算法是:
512字节*16*7200/（60*1024）=960KB/S
数据传输率=π*内直径*记录位密度/8*转速/60（字节/秒）
●若存储周期为200NS，且每个周期可访问4个字节，则存储器带宽？
每个周期可访问4个字节，4字节＝32bit
存储器带宽=32bit/200ns=32bit/（200*10^（-9））s=16*10^7bit/s=160*10^6bit/s
●长10km，16Mbps，100个站点的令牌环，每个站点引入1位延迟位，信号传播速度位200m/us，则该环上1位延迟相当于_（4
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