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計算機網(wǎng)絡
1)計算機網(wǎng)絡的功能:數(shù)據(jù)通信、資源共享、負載均衡、高可靠性。
2)計算機網(wǎng)絡按照數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)處理分為兩層:內(nèi)存通信子網(wǎng)、外層資源子網(wǎng)。通信子網(wǎng)對應OSI中的低三層(物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層),而資源子網(wǎng)對應OSI中的高三層(會話層、表示層、應用層)。
3)計算機網(wǎng)絡的分類:
- 按通信距離:局域網(wǎng)(拓撲結構簡單,采用總線、星型、環(huán)型等)、城域網(wǎng)(城域網(wǎng)規(guī)范有IEEE802.6協(xié)議定義)、廣域網(wǎng)(數(shù)據(jù)傳輸速率低、拓撲結構復雜,一般采用“分布式網(wǎng)絡”)
4)網(wǎng)絡拓撲結構
- 總線型結構:只有一條雙向通路、無須中央處理器、不過由于電器信號通路多,干擾較大,因此對信號的質(zhì)量要求高。
- 星型結構:使用中央交換單元以放射狀連接到網(wǎng)中的各個結點。通常用雙絞線將結點與中央交換單元連接。共享能力差,線路利用率低,中央交換單元負荷重。
- 環(huán)型結構:傳輸線路構成一個封閉的環(huán)型,各結點通過中繼器連入網(wǎng)內(nèi),首尾相接,單向沿環(huán)路逐點傳送。出現(xiàn)故障,系統(tǒng)會自動旁路。結點過多,傳輸效率會低;擴充較難。
- 樹型結構:總線型結構的擴充。傳輸介質(zhì)采用不封閉的分支電纜。
- 分布式結構:無嚴格的布點規(guī)定和形狀,各結點之間有多條線路連接。
5)ISO/OSI參考模型
七層模型:
- 物理層:提供為建立、維護、拆除物理鏈路所需的機械、電氣、功能和規(guī)程的特性,如使用電纜、電壓等。在這一層數(shù)據(jù)沒有被組織,僅作為原始的位流或電氣電壓處理,單位是二進制(位)。
- 數(shù)據(jù)鏈路層:負責在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀為單位的數(shù)據(jù),并進行流量控制。
- 網(wǎng)絡層:使傳輸層擺脫路由選擇、交換方式等網(wǎng)絡傳輸細節(jié)、選擇合適的網(wǎng)間路由和交換結點、確保數(shù)據(jù)即時傳送。網(wǎng)絡層將數(shù)據(jù)鏈路層提供的幀組成數(shù)據(jù)包(包括網(wǎng)絡層包頭,其中含有源站點和目的站點)
- 傳輸層:根據(jù)通信子網(wǎng)的特性最佳的利用網(wǎng)絡資源,為兩個端系統(tǒng)(源站和目的站)的會話層之間 提供建立、維護和取消傳輸連接的功能,并以可靠和經(jīng)濟的方式傳輸數(shù)據(jù)。信息傳送單位報文。
- 會話層:不參與具體的傳輸,提供包括訪問驗證和會話管理在內(nèi)的建立和維護應用之間通信的機制。如服務器驗證用戶登錄表現(xiàn)層:為應用層進程提供能解釋和交換信息含義的一組服務,提供格式化的表示和轉換數(shù)據(jù)服務。數(shù)據(jù)的壓縮、解壓縮、加密解密等工作由表示層負責。
- 應用層:提供OSI用戶服務。即確定進程之間通信的性質(zhì),以及網(wǎng)絡與用戶應用軟件之間的接口服務。如事務處理程序、電子郵件。
6)網(wǎng)絡互連硬件
- 中繼器:它在物理層上實現(xiàn)局域網(wǎng)網(wǎng)段互連的,用于擴展局域網(wǎng)網(wǎng)段的長度。僅用于連接相同的局域段。
- 集線器:一種特殊的多路中繼器,也具有信號放大功能。使用雙絞線的以太網(wǎng)多用Hub擴大網(wǎng)絡,便于網(wǎng)絡維護。優(yōu)點使某線路或結點故障時不會影響網(wǎng)上其他結點工作。
- 網(wǎng)橋:用于連接兩個局域網(wǎng)網(wǎng)段,MAC子層以上協(xié)議相同,則可以用網(wǎng)橋連接。
- 交換機:按每一個包中的MAC地址相對簡單地決策信息轉發(fā)。工作過程:從某一結點接到一個以太網(wǎng)幀,將立即在其內(nèi)存地地址表(端口號-MAC地址)查找,以確認目的MAC的網(wǎng)卡連接到哪一個結點,然后將該幀轉發(fā)至該結點。如果沒找到,就將數(shù)據(jù)包廣播到所有結點。擁有該MAC地址的網(wǎng)卡接收該廣播幀后立即做出應答,從而使交換機將其結點的MAC地址添加到表中。交換機的3中交換技術:端口交換、幀交換和信元交換。
- 路由器:連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡,將數(shù)據(jù)從一個子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€子網(wǎng)。最主要功能使路徑選擇,路由器中有個路徑表記錄著各個網(wǎng)絡的邏輯地址。通常把網(wǎng)絡層地址信息稱為網(wǎng)絡邏輯地址。數(shù)據(jù)鏈路層地址稱為物理地址。
- 網(wǎng)關:連接不同類型且協(xié)議差別大的網(wǎng)絡,可以進行協(xié)議轉換,將數(shù)據(jù)重新分組。
7)組建網(wǎng)絡:基本組成部件:服務器(局域網(wǎng)核心)、客戶端、網(wǎng)絡設備(網(wǎng)卡是必不可少的網(wǎng)絡設備)、通信介質(zhì)、網(wǎng)絡軟件(主要包括底層協(xié)議軟件,實現(xiàn)實體間或網(wǎng)絡間能通信、網(wǎng)絡操作系統(tǒng),管理整個網(wǎng)絡的資源及運行)
8)LAN模型:數(shù)據(jù)鏈路層和物理層,同時把數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制層(LLC)、介質(zhì)訪問控制層(MAC)。
9)局域網(wǎng)協(xié)議:IEEE 802.3(CSMA/CD,以太網(wǎng))、IEEE 802.4(Token Bus,令牌總線)、IEEE 802.5(Token Ring,令牌環(huán))、IEEE 802.7(FDDI)
- IEEE 802.3:采用的“存取方法”是帶沖突檢查的載波監(jiān)聽多路訪問協(xié)議(CSMA/CD)技術
- IEEE 802.5:令牌環(huán)是環(huán)型網(wǎng)中最普遍采用的介質(zhì)訪問控制方法。編碼方式:差分曼徹斯特編碼
- FDDI:Fiber Distributed Data Interface,光纖分布式數(shù)據(jù)接口。編碼方式:4B/5B編碼。類似令牌環(huán)網(wǎng)協(xié)議,采用雙環(huán)體系結構。
- 無線局域網(wǎng)(CSMA/CA,802.11):采用帶沖突避免的載波偵聽多路訪問方法。
10)廣域網(wǎng)協(xié)議
- 點對點協(xié)議(PPP):主要用于撥號上網(wǎng)這種廣域連接模式。PPP的衍生:一個是PPPoE:在以太網(wǎng)上運行PPP來進行用戶認證接入即保護了用戶的以太網(wǎng)資源,又完成了ADSL的接入要求。另一個是PPPoA,在ATM網(wǎng)絡上運行PPP來管理用戶認證。
- 數(shù)字用戶線(xDSL):如非對稱數(shù)據(jù)用戶線(ADSL)
- 數(shù)據(jù)專線(DDN)
- 幀中繼FR
- 異步傳輸模式(ATM):是B-ISDN的關鍵核心技術。
- X.25公用數(shù)據(jù)網(wǎng)
11)TCP/IP協(xié)議族
TCP/IP包含很多特性,主要表示在五個方面:邏輯編制、路由選擇、域名解析、錯誤檢測、流量控制。
- 應用層:應用程序負責發(fā)送和接收數(shù)據(jù),選擇所需要的傳輸服務類型。
- 傳輸層:提供應用程序之間的通信服務
- 網(wǎng)際層:又稱IP層,主要處理機器之間的通信問題。該層功能:把分組封裝到IP數(shù)據(jù)包,使用路由算法發(fā)送到目標機或把數(shù)據(jù)報發(fā)送給路由器,然后再把數(shù)據(jù)報交給網(wǎng)絡接口層中對應的接口;處理接收的數(shù)據(jù)包,檢驗其正確性;適時發(fā)出ICMP的差錯和控制報文,并處理收到的ICMP報文。
- 網(wǎng)絡接口層:又稱數(shù)據(jù)鏈路層,負責接收IP數(shù)據(jù)報,并把數(shù)據(jù)報通過選定網(wǎng)絡發(fā)送出去。
網(wǎng)絡接口層協(xié)議:局域網(wǎng)協(xié)議,如IEEE 802.3,FDDI,IEEE 802.5令牌環(huán)、ARCnet令牌總線或者是廣域網(wǎng)協(xié)議如PPP/SLIP、xDSL
網(wǎng)際層協(xié)議——IP
- IP協(xié)議:只無連接的,不可靠的服務。主要功能是將上層數(shù)據(jù)或同層其它數(shù)據(jù)如ICMP數(shù)據(jù)封裝到IP數(shù)據(jù)報中,并傳送到最終目的地。
- ARP(Addess Resolution Protocol):地址解析協(xié)議。將IP地址轉換為物理地址。不用計算機通信時,先查看ARP高速緩存中是否又這個IP地址,有的話直接將數(shù)據(jù)報發(fā)送給所需的物理網(wǎng)卡。沒有的話就在局域網(wǎng)上以廣播形式發(fā)送一個ARP請求包。
- RARP:反地址解析協(xié)議,將物理地址轉換為IP地址,主要用于無盤工作站,網(wǎng)卡上有自己的物理地址,但沒有IP地址。網(wǎng)絡上需要有一個RARP服務器。
- ICMP(Internet Control Message Protocol):Internet控制信息協(xié)議,由于IP是一種盡力傳送的通信協(xié)議,可能造成數(shù)據(jù)報丟失重復等,所以需要一種避免差錯且能發(fā)送差錯的機制。ICMP就是一種專門用于發(fā)送差錯報文的協(xié)議。ICMP定義了5中差錯報文(源抑制、超時、目的不可達、重定向和要求分段)和4中信息報文(回應請求、回應應答、地址屏蔽碼請求和地址屏蔽碼應答),PING命令來自該協(xié)議。
- IGMP:組播協(xié)議
傳輸層協(xié)議
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TCP:為應用程序提供了一個可靠的、面向連接的、全雙工的數(shù)據(jù)傳輸服務。主要采用了重發(fā)技術。在源主機和目的主機之間建立和關閉連接時,均需要通過三次握手來確認建立和關閉是否成功。SYN:同步序號,請求建立連接。ACK:確認號。SEQ:序列號,用來標記數(shù)據(jù)段的順序。大寫一般為標志位如ACK、SYN,小寫為序列號如ack。
第一次握手:建立連接時,客戶端發(fā)送SYN標志位為1的TCP數(shù)據(jù)包到服務器,并發(fā)送一個同步序列號seq,進入SYN_SENT狀態(tài),等待服務器確認;
第二次握手:服務器收到數(shù)據(jù)包,結束LISTEN階段,必須響應一個確認ACK=1,同時自己也發(fā)送一個SYN標志位為1的TCP數(shù)據(jù)包,以及序列號seq,同時將客戶端的序列號seq+1作為自己的確認號,此時服務器進入SYN_RECV狀態(tài);
第三次握手:客戶端收到服務器的數(shù)據(jù)包,確認檢查后,向服務器發(fā)送最后一個數(shù)據(jù)包,包括ACK=1,將服務器的確認號ack作為自己的序列號seq=x+1,將服務器的序列號seq+1作為自己的確認號ack,此包發(fā)送完畢,客戶端和服務器進入ESTABLISHED(TCP連接成功)狀態(tài),完成三次握手。 -
UDP:用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議,是一種不可靠、無連接‘’'y的協(xié)議,錯誤檢測功能弱不過有助于提高傳輸?shù)母咚俾市浴?/p>
應用層協(xié)議
- 下面internet概述中的協(xié)議。
Internet概述
12)Internet地址格式有兩種書寫方式:域名格式和IP地址格式。
13)IP地址分類:A類地址(網(wǎng)絡號8位,0開始,主機號2^24-2,0~127),B類地址(網(wǎng)絡號16位,10開始,主機號2 ^16-2,128~191),C類地址(網(wǎng)絡號24位,110開始,主機號2 ^8-2,192~223),D類地址(組播地址,1110開始,224 ~239),E類地址(保留地址,11110開始)。
14)NAT技術:因特網(wǎng)面臨IP地址短缺,長期的解決方案采用地址空間為2^128位的IPv6,短期解決方案就是采用網(wǎng)絡地址翻譯NAT技術。NAT技術的實現(xiàn)形式:動態(tài)地址翻譯(引入存根域)、m:1翻譯(也稱為偽裝)。
15)常見協(xié)議功能和端口號:
- POP3:TCP 110端口,用于接收郵件,不能提供部分傳輸。
- SMTP:TCP 25端口,簡單郵件傳輸協(xié)議,郵件發(fā)送。
- FTP:TCP 20數(shù)據(jù)端口/21控制端口,文件傳輸協(xié)議。存在匿名公共用戶賬號 anonymous,密碼為guestTelnet:
- 遠程登錄服務,端口號一般為TCP 23
- HTTP:TCP 80端口,www中的超文本傳輸協(xié)議,網(wǎng)頁傳輸
- TFTP:簡單文件傳輸協(xié)議,用于客戶端服務器。用的是UDP端口69
- DHCP:UDP 67端口,動態(tài)主機配置協(xié)議,IP地址自動分配
- SNMP:UDP 161端口,簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議
- DNS:UDP端口53端口,域名解析協(xié)議,記錄域名與IP的映射關系
網(wǎng)絡安全
層次化設計:
- 核心層為網(wǎng)絡提供骨干組件或高速交換組件,高效速度傳輸是核心層的目標
- 匯聚層是核心層和終端用戶接入層的分界面,匯聚層完成網(wǎng)絡訪問的策略控制、廣播域的定義、VLAN間的路由、數(shù)據(jù)包處理、過濾尋址及其他數(shù)據(jù)處理的任務
- 接入層向本地網(wǎng)段提供用戶接入、主要提供網(wǎng)絡分段、廣播能力、多播能力、介質(zhì)訪問的安全性、MAC地址的過濾和路由發(fā)現(xiàn)等任務。
- 網(wǎng)絡規(guī)劃的原則:實用性、開放性、先進性
- 信息安全包括5個基本要素:機密性、完整性、可用性、可控性、可審查性
- 我國信息系統(tǒng)安全保護等級
- 加密算法:
特點: 1、加密強度不高,但效率高; 2、密鑰分發(fā)困難。 (大量明文為了保證加密效率一般使用對稱加密)
常見對稱密鑰加密算法:DES(數(shù)據(jù)加密標準 Digital Encryption Standard)、 3DES(三重DES)、 RC-5、IDEA(國際數(shù)據(jù)加密算法128位密鑰 International Data Encryption Adleman)、AES算法(高級加密標準,Advanced Encryption Standard)。
特點:加密速度慢,但強度高。適用于對少量數(shù)據(jù)進行加密,不適合對文件加密。 常見非對稱密鑰加密算法: RSA、ECC 。RSA:典型的非對稱加密算法,主要具有數(shù)字簽名和驗簽的功能。
- 認證技術:解決網(wǎng)絡通信過程中通信雙方的身份認證。通常認證方一般有賬戶名/口令認證、使用摘要算法認證、基于PKI的認證。PKI是一種遵循既定標準的密鑰管理平臺。完整的KPI包括權威認證機構(CA)、數(shù)字證書庫、密鑰備份及恢復系統(tǒng)、證書作廢系統(tǒng)、應用接口(API)
- Hash函數(shù):單向Hash函數(shù)用于生成信息摘要。主要解決兩個問題:在某一特定時間內(nèi),無法找到經(jīng)Hash操作后生成特定Hash值的原報文。也無法查找經(jīng)Hash操作后生成系統(tǒng)Hash值的不同報文。
- 信息摘要:用于創(chuàng)建數(shù)字簽名。常見的摘要算法:MD5(128位,特點:壓縮性、容易計算、抗修改性、強抗碰撞),SHA(160位)
- 數(shù)字簽名(數(shù)字時間戳技術是數(shù)字簽名技術的變種應用)
數(shù)字簽名主要經(jīng)過以下幾個過程
- 數(shù)字加密
數(shù)字簽名只采用了非對稱密鑰加密算法,而數(shù)字加密采用了對稱密鑰加密算法和非對稱密鑰加密算法相結合。
- 網(wǎng)絡安全協(xié)議分層
SSL三方面服務:用戶和服務器的合法性認證。加密數(shù)據(jù)以隱藏被傳送的數(shù)據(jù)。保護數(shù)據(jù)完整性。采用的加密技術既有對稱也有非對稱密鑰技術.
S/MIME :多用途網(wǎng)際郵件擴充協(xié)議
Kerberos?是一種網(wǎng)絡認證協(xié)議
PPTP:點對點隧道協(xié)議,PPTP只能在兩端點間建立單一隧道
L2TP:一種工業(yè)標準的Internet隧道協(xié)議,支持在兩端建立多隧道
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網(wǎng)絡安全威脅:非授權訪問、信息泄露或丟失、破壞數(shù)據(jù)完整性、拒絕服務攻擊、利用網(wǎng)絡傳播病毒。
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網(wǎng)絡攻擊分類:
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常見的攻擊行為
(1)拒絕服務:攻擊者利用眾多傀儡主機向服務器發(fā)送服務請求,導致服務器資源被耗盡,無法提供正常的服務,向其他訪問者發(fā)送拒絕服務應答。
(2)重放攻擊:攻擊者抓取向服務器發(fā)送的有效數(shù)據(jù)包,并利用此數(shù)據(jù)包不斷地向服務器發(fā)送,導致服務器一直應答此數(shù)據(jù)包,從而崩潰。
(3)業(yè)務流分析:通過長期監(jiān)聽被攻擊者的數(shù)據(jù)流,從而分析出相關業(yè)務流,可以依此了解被攻擊者的一些傾向,常見的廣告推送就是建立在業(yè)務流分析基礎上的。 -
常見的防御手段(可以結合使用)
(1)防火墻技術:主要了解它的機制是防外不防內(nèi),對于DMZ非軍事區(qū)主要放置應用服務器(如郵件服務器,WEB服務器)。
(2)漏洞掃描:入侵者可以利用系統(tǒng)漏洞侵入系統(tǒng),系統(tǒng)管理員可以通過漏洞掃描技術,及時了解系統(tǒng)存在的安全問題,并采取相應措施來提高系統(tǒng)的安全性。
(3)入侵檢測IDS:防火墻之后的第二道安全屏障,彌補了防火墻系統(tǒng)對網(wǎng)絡上的入侵行為無法識別和檢測不足。基于數(shù)據(jù)源的分類-審計功能、記錄安全性日志。基于檢測方法-異常行為檢測。
(4)入侵賦予系統(tǒng)IPS:在IDS基礎上發(fā)展,不僅能夠檢測到網(wǎng)絡的攻擊行為,也能做出響應,對攻擊進行防御。
IDS與IPS的區(qū)別:IPS作為一種網(wǎng)絡設備串接在網(wǎng)絡中,IDS一般是采用旁路掛接的方式連接在網(wǎng)絡中。入侵響應能力不同,IDS采用將入侵行為進入日志,不會主動的采取對應措施。而IPS會對攻擊行為主動防御。 -
防火墻技術:防火墻是建立在內(nèi)外網(wǎng)絡邊界上的過濾封鎖機制。防火墻技術經(jīng)過了包過濾(不能識別數(shù)據(jù)包中的應用層協(xié)議)、應用代理網(wǎng)關(難以配置,處理速度慢)和狀態(tài)檢測技術三個階段。典型防火墻的體系結構包括包過濾路由器、雙宿主主機、屏蔽主機網(wǎng)和被屏蔽子網(wǎng)等。
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常見的病毒、木馬命名:
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常見的病毒分類:
(1)文件型計算機病毒:感染可執(zhí)行文件(包括EXE和COM文件)。
(2)引導型計算機病毒:影響軟盤或硬盤的引導扇區(qū)。
(3)目錄型計算機病毒:能夠修改硬盤上存儲的所有文件的地址。
(4)宏病毒:感染的對象是使用某些程序創(chuàng)建的文本文檔、數(shù)據(jù)庫、電子表格等文件。 -
病毒的特性:計算機病毒的特性包括隱蔽性、傳染性、潛伏性、觸發(fā)性和破壞性等
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安全防范體系:物理環(huán)境安全性、操作系統(tǒng)安全性、網(wǎng)絡安全性、應用安全性、管理安全性。
標準化和知識產(chǎn)權
1、標準化
2、標準代號和編號
3、知識產(chǎn)權基本知識
- 中國公民、法人或者其他組織的作品,不論是否發(fā)表,都享有著作權。
- 開發(fā)軟件所用的思想、處理過程、操作方法或者數(shù)學概念不受保護。
- 著作權法不適用于下列情形:
(1)法律、法規(guī),國家機關的決議、決定、命令和其他具有立法、行政、司法性質(zhì)的文件,及其官方正式譯文;
(2)時事新聞;
(3)歷法、通用數(shù)表、通用表格和公式。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的软考之软件设计师——计算机网络及知识产权的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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