Jeffrey Wang
文章68
标签129
分类15
【软考知识总结】网络和多媒体

【软考知识总结】网络和多媒体

前言

章节大纲

网络概述

  • 概念

  • 分类

  • 拓扑结构

  • OSI/RM 模型

互联硬件

  • 设备

  • 传输介质

  • 组网

网络协议

  • 局域网协议

  • 广域网协议

  • TCP/IP 协议族

网络应用

  • IP 地址

网络安全

  • 安全协议

  • 防火墙

  • 病毒

多媒体

  • 声音

  • 图像

  • 相关计算

网络概述

网络的概念

  • 数据通信

  • 资源共享

  • 负载

  • 高可靠

局域网 LAN、城域网 MAN、广域网 WAN,距离越短,传输越快

拓扑结构

  • 总线型

  • 星型

  • 环型

  • 树型

  • 分布式

【重点】OSI 七层模型

物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层

网络协议

网络协议标准(常识性的知识)

【重点】TCP/IP 协议族

TCP/IP 协议族的特性

  • 逻辑编址(IP地址)

  • 路由选择

  • 域名解析

  • 错误检测,流量控制

TCP/IP 分层模型

  • 应用层,具体应用功能,对应 OSI 的三层

  • 传输层,端口到端口,对应 OSI 的传输层

  • 网络层,对应 OSI 的网络层

  • 网络接口层对应 OSI 数据链路层

网络层最重要的协议

  • IP 协议

  • ICMP 协议,确认存货

  • ARP 和 RARP,分别对应 IP 转 mac 地址,mac 地址转 IP

传输层最重要的协议

  • TCP 可靠,速度慢,有验证,三次握手四次挥手

  • UDP 不可靠,实时性高,速度快

TCP 下最重要的协议

  • 停止等待协议,发送完一个分组后,等到对方确认后方可发送下一个分组

  • 连续 ARQ 协议,维持了一个窗口,窗口内的多个分组可以一起发,然后到窗口内最后一个分组确认后再发下一堆分组

  • 滑动窗口协议,控制一次性发送多少报文,可加速传输且有利于流量控制

应用层协议

基于 TCP 的 FTP/HTTP 都是可靠协议,基于 UDP 的 DHCP DNS 都是不可靠协议

基于 TCP

  • FTP:文件传输协议

  • HTTP、HTTPS

  • SMTP 和 POP3,邮件传输协议

  • Telnet 远程连接协议

基于 UDP

  • TFTP 不可靠的小文件传输协议

  • SNMP 简单网络管理协议

  • DHCP 动态 IP 分配协议

  • DNS 域名解析协议

DNS 的解析
  • DNS 服务器,维持域名和 IP 的映射表

  • 从下到上:本地域名服务器,权威域名服务器,顶级域名服务器,根域名服务器

查询顺序

  • 查本地 DNS 缓存

  • 查本地 DNS 服务器

  • 然后递归查询上层 DNS 服务器

  • 上层 DNS 服务器迭代查询直到查到结果

查询分递归查询和迭代查询

递归查询:被查询机器会自动按照层级查询,最后把结果应答客户端

迭代查询:被查询机器没有记录时,返回其他层次的服务器地址,然后客户端再次向另一个服务器发起查询

本机向本地域名服务器发起请求一般是递归,而本机域名服务器向其他域名服务器发起请求一般是迭代

IP 和路由

路由选择策略

  • 静态路由,只有固定的线路,不能找出最佳路由

    • 固定式路由选择,保持一个路由表,保存目的节点的下一跳,然后找到了直接转过去即可

    • 泛洪式,每次发包都给相邻的全部节点发消息,最先到达的肯定是走的最短路径,存起来下一次还走,适用于健壮性要求很高的场景

    • 随机式,随机抽一条转过去

  • 动态路由,由网络状态决定

    • 分布式路由选择,距离向量算法和链路状态算法,前者周期性的朝相邻节点发报文以动态刷新路由表,后者各节点独立计算最佳通路,需要做的通信少,但逻辑复杂

    • 集中式路由选择,网络中心算好最佳路由后,定期同步到每一个节点

    • 混合式动态路由选择,多种路由混合使用

IP

IPV4 点分十进制表示法,分网络号和主机号

主机个数计算的时候需要注意,全0和全1是不能分配的,所以公式是 2^n -2,其中 n 为主机位数

四个分类

  • A 类,8位网络号,其中1位固定

  • B类,16位网络号,其中2位固定

  • C类,24位网络号,其中3位固定

  • D类,多播地址,前缀 1110

  • E类,保留地址,前缀 1111

而且 A/B/C 类网络的网络号前几位都是固定的,避免网络号重合的问题

主机号里边划拉出来一部分子网号,将一个完整网络分为不同的子网,网络号和子网号都为1,主机号都为0,这就是子网掩码。

同样,把网络号的几位作为主机号就成为了一个更大的网络,这叫超网,虽然不知道这是怎么解决 IP 冲突的。

层次化网络模型

网络模型分三层

  • 接入层,功能单一,仅供接入

  • 汇聚层,网络访问策略,数据包过滤,寻址等等操作

  • 核心层,功能单一,只负责数据交换

NAT 转换

  • 仅需要少量 IP 访问互联网,但内部所有主机都可通过少量外网 IP 访问互联网

  • 大量地址映射到少量的外网IP,这个过程就叫 NAT 转换

默认网关

机器找不到 IP 对应的 mac 地址,就会把数据发往默认网关,默认网关必须跟本机 IP 处于同一网段下

冲突域和广播域

  • 冲突域,一个普通二层交换机下同时只能有一个设备发送和接受消息,因为通信通道同时只能给一个设备用

  • 广播域,指网络中可接受到同网络下任意设备发出数据的设备集合

什么是冲突域和广播域:blog.csdn.net

路由器可以划分广播域和冲突域,虚拟机只能划分冲突域,集线器不能划分冲突域/广播域(重点)

VLAN,虚拟局域网,基于路由器实现不同局域网下冲突域和广播域的隔离,能有效提高转发性能

VPN,可通过网络或其他非物理链路直连的方式,安全的访问网络内部资源。

一个例题

网络

不同网络层次有不同的安全控制手段

  • 物理层:隔离和屏蔽

  • 数据链路层:链路加密 PPTP、L2TP

  • 网络层:防火墙、IPSEC

  • 传输层:TLS、SET

  • 会话层、表示层、应用层:HTTPS

跨越传输层、会话层、表示层、应用层的安全控制手段是 SSL,SSL 的过程大概分为如下几步

  • 接通阶段

  • 交换对称加密密码阶段(用非对称加密的方式确保安全)

  • 会谈密码阶段,双方认可此密码(发一条消息双方加解密即可)

  • 检验阶段

  • 客户认证阶段

防火墙,参考资料:www.docin.com

  • 网络级,层次低,效率高

  • 应用级,层次高,效率低,会拆开包检查

    • 被屏蔽子网方案,内网所有机器网络通信都强制经过一个屏蔽子网,也就一定会被防火墙过滤,这层网络叫 DMZ(非军事区)

    • 双宿主机网关,防火墙拥有对内和对外的两个网卡,设备的网关设为防火墙,所有数据一定要通过防火墙机器才能发出和接收

    • 屏蔽主机网关,顾名思义,网关就是防火墙的地址

      • 单宿堡垒主机,防火墙只需要一个网卡,只需要保证所有机器的网关指向防火墙,路由器也只将外部回传的数据转发给防火墙即可

      • 双宿堡垒主机,防火墙拥有对内和对外的两个网卡,所有数据一定要通过防火墙机器才能发出和接收

病毒和木马

  • 病毒主要是破坏计算机功能和数据的,能够自我复制的一串代码或程序

    • 具有传染性,隐蔽性,潜伏性,破坏性,针对性,衍生性,寄生性,未知性
  • 木马一般用于监控、窃取数据

多媒体

多媒体的分类:

  • 感觉媒体,直接作用于人的器官,听觉,触觉等等

  • 表示媒体,传输感觉的中介媒体,就是数据的编码,比如图像声音的编码

  • 表现媒体,进行输入输出的媒体

  • 存储媒体,存储介质,内存,硬盘等

  • 传输媒体,网线,光纤等

声音

以声音的带宽衡量声音的大小,单位 HZ,从模拟信号转为数字信号有三个步骤

  • 采样

  • 量化

  • 编码

人耳能听到的声音在 20Hz ~ 20KHz 之间

一般来说,采样频率为声音最高频率的两倍才能不失真

未经压缩传输率计算公式:

传输率(bps) = 采样频率(Hz) * 量化位数(bit) * 声道数

数字调频合成法 FM,可合成电子模拟音

波表合成法 WaveTable,记录所有真实乐器能发出的所有声音,存为波表文件,然后合成并加工回放

声音的特性

音量:响度,强弱程度,由振幅决定

音高:音量的高低,取决于声波震动频率,频率越高音越高

音调:调子的高低,声音本身的频率而定

音色:也称音品

图像

颜色三要素

亮度:颜色明暗深浅程度

色调:偏红还是偏绿,颜色分类

饱和度:某颜色的深浅程度

彩色空间

一般显示器使用 RGB 彩色空间,除了红黄蓝三原色,其他色都是三原色叠加形成

电视使用 YUV 色彩空间,主要为了兼容黑白电视,不同的亮度显示不同的颜色

印刷使用 CMY,用和 RGB 相反的减法原理

HSV,按照艺术角度划分的色彩

图像属性:分辨率(单位 dpi)、像素深度(存储每个像素用的二进制数,单位 bit)

水平分辨率:横向具有的像素点数量

垂直分辨率:纵向具有的像素点数量

矢量图和位图

矢量图的基本组成单元是图元,位图的基本组成单位是像素,视频和动画的基本组成单元式帧。

计算的时候注意单位,DPI 表示单位英寸像素点数,分水平和垂直,截图的题只告诉 150 dpi,意思是水平和垂直都为 150

ISO 标准

MPEG 是 Moving Picture Expert Group 简称,1/2/4 是音视频编码,7是多媒体内容描述接口标准,21是多媒体应用框架标准。

VCD 用的 MPEG-1

DVD 用的 MPEG-2

总结

网络是一个比较重点的部分,需要重点理解里边的协议、TCP/IP协议簇、IP和子网等等,多媒体部分的知识点主要是常识和概念性的东西。

本文作者:Jeffrey Wang
本文链接:https://blog.wj2015.com/2022/05/19/%E3%80%90%E8%BD%AF%E8%80%83%E7%9F%A5%E8%AF%86%E6%80%BB%E7%BB%93%E3%80%91%E7%BD%91%E7%BB%9C%E5%92%8C%E5%A4%9A%E5%AA%92%E4%BD%93/
版权声明:本文采用 CC BY-NC-SA 3.0 CN 协议进行许可
×