网络工程师必读：网络工程基础

1章  网络工程概述    1
1.1  网络工程师的职业要求    2
1.1.1  “网络工程师”软考
大纲要求    2
1.1.2  “网络工程师”与
“网络管理员”职业
要求的区别    3
1.1.3  “网络工程师”的
岗位职责    4
1.2  典型的网络工程师职业划分    7
1.2.1  网络技术支持工程师    7
1.2.2  综合布线工程师    9
1.2.3  网站开发、维护工程师    10
1.2.4  网络系统开发工程师    11
1.2.5  网络安全工程师    13
1.2.6  网络存储工程师    15
1.3  网络工程项目实施基本流程    18
1.4  网络工程实施的注意事项    21
1.5  网络工程职业前景    23
1.6  同步训练    25
第2章  计算机网络概述    27
2.1  计算机网络概述    28
2.2.1  计算机网络定义    28
2.2.2  计算机网络发展历史    29
2.2.3  “分布式系统”及与
“计算机网络”的
区别    32
2.2.4  计算机网络的
基本组成    33
2.2.5  计算机网络的
主要作用    35
2.2  计算机网络的分类    36
2.2.1  按网络的分布
范围分类    36
2.2.2  按网络的交换
方式分类    37
2.2.3  按网络配置或
服务方式划分    37
2.2.4  其他划分方式    39
2.3  计算机网络的拓扑结构    40
2.3.1  网络拓扑结构相关的
基本概念    40
2.3.2  有线局域网常见
拓扑结构    40
2.3.3  无线局域网主要
拓扑结构    46
2.4  计算机网络体系结构    47
2.4.1  网络体系结构的
几个基本概念    47
2.4.2  OSI参考七层结构的
划分原则和分层结构
的优点    49
2.4.3  OSI参考模型七层
结构简介    50
2.4.4  OSI通信原理    55
2.5  计算机网络设备概述    57
2.5.1  网卡    57
2.5.2  集线器    58
2.5.3  交换机    59
2.5.4  路由器    59
2.5.5  防火墙    61
2.5.6  无线AP    63
2.5.7  中继器    64
2.5.8  网桥    64
2.5.9  网关    65
2.6  同步训练    66
第3章  数据通信基础    71
3.1  数据通信概述    72
3.1.1  通信子网与资源子网    72
3.1.2  数据通信系统的
基本组成    73
3.1.3  数据通信系统的
基本模型    73
3.1.4  数据通信的几个
基本概念    75
3.1.5  数据通信中的几个
技术指标    77
3.2  数据通信系统的数据传输    80
3.2.1  数据传输模式    80
3.2.2  串/并行通信方式    82
3.2.3  单/双工数据传输方式    82
3.2.4  数据同步方式    83
3.2.5  数字编码方式    84
3.3  多路复用技术    86
3.3.1  频分多路复用    86
3.3.2  时分多路复用    88
3.3.3  波分多路复用    90
3.4  数据的调制    91
3.4.1  数字调制概述    91
3.4.2  调制方式    92
3.5  数据交换方式    98
3.5.1  电路交换    98
3.5.2  报文交换    99
3.5.3  分组交换    100
3.5.4  三种数据交换技术的
比较    102
3.6  同步训练    103
第4章  局域网基础    105
4.1  计算机局域网发展历程    106
4.1.1  以太局域网（Ethernet
LAN）发展历程    106
4.1.2  无线局域网（WLAN）
的发展历程    114
4.2  局域网概述    117
4.2.1  局域的主要特点
和优点    117
4.2.2  局域网的基本组成    117
4.2.3  局域网主要应用    118
4.3  计算机局域网体系结构    119
4.3.1  计算机局域网体系
结构概述    119
4.3.2  局域网体系结构
划分依据    120
4.3.3  局域网体系结构
层次简介    121
4.3.4  局域网标准与OSI
结构的关系    122
4.4  IEEE 802.1系列协议    125
4.4.1  IEEE 802.1d协议    125
4.4.2  IEEE 802.1p协议    128
4.4.3  IEEE 802.1q协议    129
4.4.4  IEEE 802.1w协议    131
4.4.5  IEEE 802.1s协议    133
4.4.6  IEEE 802.1x协议    134
4.5  IEEE 802.2逻辑链路
控制协议    136
4.6  IEEE 802.3协议    137
4.6.1  IEEE 802.3协议简介    138
4.6.2  IEEE 802.3媒体访问
控制协议    140
4.6.3  CSMA工作原理    142
4.6.4  CSMA/CD工作原理    143
4.6.5  交换以太网    145
4.7  Fast Ethernet：快速以太网
（100 Mbit/s IEEE 802.3u）    146
4.7.1  快速以太网体系结构    146
4.7.2  三种快速以太网
标准简介    147
4.7.3  快速以太网帧格式    149
4.8  Gigabit Ethernet：千兆位
以太网（1 000 Mbit/s）    150
4.8.1  千兆位以太网的
协议结构    150
4.8.2  千兆位以太网的优势    151
4.9  Gigabit Ethernet：万兆位
以太网（IEEE 802.3ae）    152
4.9.1  万兆位以太网的主要
特性和优势    153
4.9.2  万兆位以太网连网
规范和物理层结构    154
4.9.3  万兆位以太网物理层
工作原理    155
4.10  Token Bus：令牌总线标准
（IEEE 802.4）    156
4.10.1  令牌总线网工作原理    157
4.10.2  协议结构    158
4.10.3   ARCNet网络    159
4.11  Token Ring：令牌环网标准
（IEEE 802.5）    159
4.11.1  令牌环网工作原理    160
4.11.2  令牌环媒体访问
控制协议    162
4.12  FDDI：光纤分布式
数据接口    163
4.12.1  FDDI网络的工作原理    164
4.12.2  FDDI的网络组成    165
4.12.3  FDDI网络的主要特点    166
4.13  WLAN：无线局域网
（IEEE 802.11）    167
4.13.1  主要无线局域网
标准    167
4.13.2  协议结构    170
4.14  局域网操作系统    171
4.14.1  局域网操作系统的
结构类型    171
4.14.2  局域网操作系统的
基本服务功能    172
4.14.3  主要网络操作系统    173
4.15  同步训练    174
第5章  广域网基础    179
5.1  广域网概述    180
5.1.1  广域网与局域网的
区分    180
5.1.2  广域网的主要特点    181
5.2  广域网体系结构    181
5.2.1  广域网体系结构概述    182
5.2.2  广域网的数据链路层
协议    183
5.2.3  网络层的数据报和
虚电路服务    183
5.3  广域网连接    185
5.3.1  广域网设备    185
5.3.2  广域网连接类型    187
5.3.3  专线连接    188
5.3.4  分组交换连接    191
5.3.5  电路交换连接    191
5.3.6  信元交换    193
5.4  广域网的连接形式    194
5.5  广域网技术概述    195
5.5.1  公用电话网PSTN    195
5.5.2  综合业务数字网
（ISDN）    196
5.5.3  公用分组交换数据网    199
5.5.4  数字数据网DDN    200
5.5.5  帧中继FR    201
5.5.6  ATM    202
5.5.7  SONET/SDH传输
技术    203
5.6  同步训练    205
第6章  物理层    207
6.1  物理层概述    208
6.2  导向传输媒体    209
6.2.1  双绞线的主要特性    209
6.2.2  同轴电缆的主要特性    210
6.2.3  光纤的主要特性    211
6.3  非导向媒体    213
6.3.1  无线电短波传输    213
6.3.2  地面微波传输    214
6.3.3  卫星通信    215
6.3.4  激光传输    216
6.3.5  传输媒体的选择    217
6.4  双绞线    217
6.4.1  双绞线的分类    218
6.4.2  双绞线的主要测试
指标    219
6.4.3  超5类双绞线    220
6.4.4  6类双绞线标准简介    221
6.4.5  6类双绞线    222
6.4.6  6类双绞线标准的好处    223
6.4.7  7类双绞线标准    224
6.4.8  7类双绞线的主要
优势    225
6.5  光纤的分类    226
6.5.1  按传输模式来分类    227
6.5.2  按纤芯直径来分类    227
6.5.3  按光纤纤芯折射率
分布分类    228
6.5.4  按光纤的组成材料
分类    228
6.5.5  按光纤的套塑层分类    230
6.6  光纤结构及主要应用    231
6.6.1  光纤结构及主要附件    231
6.6.2  三种常见光纤的
色散和非线性    232
6.6.3  G.652与G.655
光纤的应用    233
6.7  物理层接口    234
6.7.1  串行接口标准    235
6.7.2  RS-232串行接口标准    236
6.7.3  其他EIA标准接口    239
6.7.4  X.21、X.24、X.36和
EIA-530接口规范    241
6.7.5  串行通信的信号
调制与解调    243
6.8  中继器简介    244
6.9  同步训练    245
第7章  数据链路层    249
7.1  数据链路层基础    250
7.1.1  数据链路层协议
和设备    250
7.1.2  数据链路层的分层
结构及各自作用    251
7.1.3  数据链路层主要
功能概述    251
7.1.4  链路层向网络层
提供的服务    253
7.2  成帧功能    254
7.2.1  字符计数法    254
7.2.2  字符填充的首尾
定界符法    255
7.2.3  比特填充的首尾
定界符法    257
7.2.4  违法编码法    258
7.3  差错控制功能    258
7.3.1  差错控制概述    259
7.3.2  纠错码方案    259
7.3.3  检错码方案    260
7.4  数据链路层协议    262
7.4.1  简单数据链路
协议分析    262
7.4.2  反馈检测法    264
7.4.3  自动重发请求
（ARQ）协议    265
7.4.4  停等ARQ协议    265
7.4.5  实用的停止等待协议    267
7.4.6  连续ARQ协议    268
7.4.7  选择重发ARQ协议    270
7.5  流量控制功能    270
7.5.1  XON/XOFF方案    271
7.5.2  复杂链路层协议的
窗口协议    271
7.5.3  窗口协议机制    273
7.5.4  1位滑动窗口协议    274
7.5.5  GO-BACK-N协议的
窗口机制    275
7.5.6  选择性重传协议的
窗口机制    276
7.6  数据链路层服务    277
7.6.1  LLC向网络层提供的
基础呼叫服务    277
7.6.2  MAC子层向LLC子层
提供的基础呼叫服务    279
7.6.3  LLC子层间的
通信协议    279
7.7  数据链路层协议实例    280
7.7.1  媒体访问控制及MAC
地址    280
7.7.2  LAN中的数据链路层    281
7.7.3  Internet数据链路层    281
7.7.4  WLAN的数据链路层    283
7.8  同步训练    284
第8章  网络层    289
8.1  网络层概述    290
8.2  虚电路和数据报    291
8.2.1  通信交换技术    292
8.2.2  虚电路操作方式和
虚电路服务    292
8.2.3  数据报操作方式及
数据报服务    294
8.2.4  两种操作方式/网络
服务的特点和比较    295
8.3  路由算法    296
8.3.1  路由和路由算法    296
8.3.2  路由算法中的几个
基本概念    298
8.3.3  路由算法设计目标和
设计考虑    300
8.4  几种主要的路由算法    302
8.4.1  最短路径路由算法    302
8.4.2  扩散算法（Flooding）    305
8.4.3  距离矢量路由算法（Distance
Vector Routing）    306
8.4.4  链路状态路由算法
（Link State Routing）    308
8.5  主要路由协议    309
8.5.1  路由协议的演进发展    310
8.5.2  RIP路由协议    313
8.5.3  OSPF协议    317
8.5.4  IGRP路由协议    320
8.5.5  BGP协议    322
8.5.6  路由协议的选择    324
8.6  阻塞控制    327
8.6.1  网络阻塞控制方法    327
8.6.2  死锁防止    328
8.7  服务质量控制    329
8.8  无线网络的TCP/IP协议
网络互联    331
8.8.1  无线网络中的
路由协议    331
8.8.2  VxWorks操作系统
无线路由器的设计    335
8.9  网络互联    337
8.9.1  用于网络互联的设备    337
8.9.2  网络互联的方式    338
8.9.3  隧道连接    338
8.9.4  网际互联    339
8.10  IP v4协议    340
8.10.1  IPv4协议简介    340
8.10.2  子网掩码    342
8.10.3  IPv4 Internet层
协议族    343
8.11  IPv4地址    346
8.11.1  IPv4地址语法及二进制
数与十进制数的转换    346
8.11.2  IPv4地址前缀    348
8.11.3  IPv4地址的类型    350
8.11.4  CIDR（无类别域间路由）
地址表示    353
8.11.5  与IP地址有关的
几个术语    354
8.12  IPv6协议    356
8.12.1  IPv4协议的
设计缺陷    356
8.12.2  IPv6新特性    357
8.12.3  IPv6 Internet层    358
8.12.4  IPv6编址    362
8.13  IPv6地址类型    364
8.13.1  IPv6单播地址    364
8.13.2  IPv6接口标识符    367
8.13.3  IPv6多播地址    370
8.13.4  IPv4和IPv6
编址比较    372
8.14  子网划分    373
8.14.1  划分子网的意义    373
8.14.2  子网掩码    375
8.14.3  网络地址和广播
地址的计算    378
8.14.4  子网的划分方法    379
8.14.5  子网划分示例    382
8.15  同步训练    382
第9章  传输层    389
9.1  传输层概述    390
9.1.1  传输层的基本功能    390
9.1.2  传输层的特殊位置    391
9.1.3  传输协议数据单元    393
9.2  传输层服务    394
9.2.1  传输层服务内容    395
9.2.2  传输服务原语    396
9.2.3  应用程序编程接口    398
9.2.4  Windows系统中的
TCP/IP命名方案    400
9.2.5  数据包多路复用和
多路分解    401
9.2.6  传输层服务质量    402
9.3  传输层服务功能    403
9.3.1  标识端点    404
9.3.2  连接管理（Connection
Management）    405
9.3.3  流量控制和缓冲策略    407
9.3.4  其他功能    409
9.4  TCP/IP协议    409
9.4.1  TCP/IP发展历史    409
9.4.2  Internet标准的
处理过程    410
9.4.3  TCP/IP术语    411
9.4.4  TCP/IP协议组件    412
9.4.5  Windows中的TCP/IP
组件    414
9.5  TCP协议    415
9.5.1  TCP协议的数据段
格式    415
9.5.2  端口和套接字    417
9.5.3  TCP协议的
“三次握手”    418
9.5.4  TCP的拥塞控制    419
9.5.5  TCP重传定时器    423
9.6  用户数据报协议（UDP）    425
9.6.1  UDP协议概述    426
9.6.2  UDP数据报的
首部格式    427
9.7  同步训练    428
第10章  会话层与表示层    431
10.1  会话层概述    432
10.1.1  划分“会话层”的
必要性    432
10.1.2  会话层服务和模型    432
10.2  会话层主要功能    433
10.2.1  实现会话连接到
传输连接的映射    433
10.2.2  会话和同步原理    434
10.2.3  令牌技术和对话
管理    436
10.2.4  “活动”与对话
单元管理    436
10.2.5  会话连接的释放    437
10.3  会话层服务    438
10.3.1  会话层协议    438
10.3.2  OSI会话服务    439
10.3.3  会话连接的数据
交换过程    442
10.4  表示层概述    444
10.4.1  划分表示层的必要性    445
10.4.2  表示层功能与模型    445
10.5  表示层主要功能    446
10.5.1  抽象语法及基本
编码规则    446
10.5.2  抽象语法的
主要作用    447
10.5.3  语法转换技术    448
10.5.4  传送语法    449
10.5.5  表示上下文技术    449
10.5.6  其他功能    450
10.6  表示层服务    451
10.6.1  表示层服务类型    451
10.6.2  表示服务原语和
协议    452
10.7  同步训练    453
第11章  应用层    457
11.1  应用层概述    458
11.2  应用层主要协议标准    459
11.2.1  报文处理系统MHS    459
11.2.2  基于计算机的
文电系统CBMS    461
11.2.3  文件传送、访问和
管理（FTAM）协议    462
11.2.4  虚拟终端协议VTP    464
11.3  HTTP（超文本传输）
协议    465
11.3.1  HTTP简介    465
11.3.2  HTTP请求头和
应答头    466
11.3.3  HTTP协议工作原理    469
11.3.4  HTTP报文格式    470
11.4  Cookie    474
11.4.1  Cookie工作原理    474
11.4.2  Cookie的限制与
安全性    475
11.4.3  编写Cookie    476
11.4.4  查看Cookie    478
11.4.5  Cookie的有效范围和
有效期    480
11.4.6  读取Cookie和Cookie
集合    481
11.4.7  修改和删除Cookie    484
11.4.8  检查浏览器是否
接受Cookie    485
11.4.9  Cookie和会话状态    486
11.5  Telent协议（远程登录
协议）    487
11.5.1  Telnet工作原理    487
11.5.2  Telnet语法与远程
登录实现    488
11.6  FTP（文件传输协议）    490
11.6.1  FTP协议简介    490
11.6.2  FTP的工作模式    491
11.6.3  FTP语法    492
11.6.4  FTP子命令    493
11.6.5  TFTP（小文件传输
协议）    496
11.7  SNMP协议    497
11.7.1  SNMP协议简介    497
11.7.2  SNMP协议架构和
使用    498
11.7.3  SNMP协议结构    499
11.8  DNS协议    502
11.8.1  DNS技术引入的
背景    502
11.8.2  DNS服务器服务的
RFC    503
11.8.3  DNS域名    503
11.9  DNS服务器的工作原理    506
11.9.1  DNS的查询
工作原理    506
11.9.2  可选的查询响应    508
11.9.3  迭代的工作原理    509
11.9.4  缓存的工作原理    510
11.10  DHCP协议    510
11.10.1  DHCP简介    511
11.10.2  DHCP服务工作
原理    511
11.10.3  DHCP术语    512
11.11  SIP协议    513
11.11.1  协议设计    513
11.11.2  SIP协议网络部件    514
11.11.3  SIP协议的商业
应用    515
11.12  SMTP协议    516
11.12.1  SMTP协议简介    516
11.12.2  SMTP协议命令和
工作原理    517
11.13  其他TCP/IP应用层协议    518
11.13.1  BT（比特洪流
协议）    518
11.13.2  Gopher协议    520
11.13.3  IMAP协议    520
11.13.4  SSH协议    521
11.13.5  Finger（信息查询
协议）    522
11.13.6  RCP（远程复制
协议）    523
11.14  同步训练    525
附录A  同步训练客观题参考答案    529