【系统分析师之路】第16章：计算机网络内存淘汰

【系统分析师之路】第16章：计算机网络内存淘汰

系统分析师计算机网络内存淘汰

一.TCPIP 协议组

ICMP网络故障诊断协议，又称错误控制协议

IGMP 是一种多播协议

ARP：Mac 到 IP 地址的协议

RARP：传输的内容与ARP正好相反

以上四种协议，和IP协议一样，都应用在OSI模型中的网络层。接下来要讨论的DHCP和DNS协议都在TCPIP协议组的应用层。

二.DHCP的概念

一种用于在局域网中分配 IP 地址的协议；采用客户端-服务器架构，租期一般为8天。超过 4 天后，将向 DHCP 服务器申请一个有效的 IP 地址，并且在第 7 天没有续租租约。 IP 地址，然后客户端会找到另一个 DHCP 服务器

分配IP地址的方法有：固定IP、动态IP、自动分配等。如果分配的IP地址是四个零，或者以169.254开头，则IP地址分配失败。 DHCP服务器通常构建在内网上，网络由路由器构建。在DHCP中，所有的IPv4地址都是分配的，局域网对外只需要一个IP。

IPv6 动态主机配置协议 DHCPv6 是从 IPv4 场景中的 DHCP 发展而来的。 DHCPv6在DHCP的基础上进行了一定的改进和扩展。

三.DNS的概念

一种将 IP 地址映射到域名的协议，也称为域名解析协议。有递归搜索域名和迭代搜索域名两种方式。递归域名搜索是认真负责的。向域名服务器提出的搜索将帮助您找到或返回在结束之前无法找到的结果。迭代更像我的工作风格。

四.综合布线系统

综合布线系统由六个子系统组成。总布线本身并不复杂，但为了让总布线有条不紊地进行，我们将其划分为六个子系统。

1）构建复杂的子系统

楼群子系统是连接楼宇间综合网络布线的子系统

2）工作区子系统

工作区子系统是连接PC终端和插座的综合布线子系统

3）水平主干子系统

水平中继子系统：从信息插孔到地板开关

4）垂直中继子系统

垂直干线子系统是连接上下楼层的综合布线子系统，各楼层的管理子系统要相互连接

5）设备间子系统

机房子系统连接楼群子系统和机房系统；水平干线子系统连接工作区子系统和管理室子系统。

6）管理子系统

每层管理室都会有子系统，各楼层会放置开关，将管理室的子系统通过竖井连接到机房

五.网络规划

网络规划设计主要分为逻辑网络设计和物理网络设计两部分。与软件工程一样，网络也需要进行规划设计，进行需求分析，逻辑网络设计和物理网络设计也都与软件工程相关。密切相关。

物理设备选型，一般布线是物理网络设计，是逻辑网络设计的物理实现，设备的具体物理分布、运行环境等确定，物理网络设计和逻辑网络设计更像是代码详细设计之间的实施和关系。物理网络设计的最重要输出包括：设备和组件的详细列表以及用户培训计划。

逻辑网络设计是根据网络系统分析的结果设计逻辑网络结构。它基于物理网络设计。逻辑网络设计文档的主要输出内容包括：IP地址方案和安全方案，逻辑网络设计图。

逻辑网络设计和物理网络设计最大的区别是没有涉及到相应的设备。

六.网络规划设计分层设计

分层网络设计是多层星型结构。它将交换机分为多个层次，包括核心交换机、汇聚交换机和接入交换机。网络规划设计分为三层：接入层、汇聚层和核心层。然后分层网络通过防火墙连接到 Internet。

1）核心层

冗余机制和高速数据交换一般在核心层。由于核心层需要高速交换数据，必须充分保证数据交换的可靠性，于是冗余机制就诞生了；

2）访问层

计费管理、用户接入、用户信息采集等一般用在接入层；

3）聚合层

核心层和网络接入层之间的层是汇聚层。聚合层主要用于路由策略选择和访问策略控制。

七.物联网的概念

物联网是互联事物的互联网络。互联网的核心和基础仍然是互联网，物联网是互联网的延伸和延伸，尤其是它的用户端。它延伸和延伸到任何对象和对象到对象的通信和数据通信。

物联网分为三层，感知层、网络层和应用层

在感知层，一般采用二维码、RFID、传感器、摄像头等设备获取信息；感知层得到的信息在网络层进行传输，最后进入应用层进行人机交互和信息处理。

物联网的两大关键技术：嵌入式技术和传感器技术。

物联网技术应用：智能电网、智能物流、智能家居、智能XX、智能XX

八.IPv6的概念

IPv6 是用于替代当前 IPv4 的下一代 IP 协议。 IPv4的地址长度为4字节32位，而IPv6的地址长度为32字节128位。 IPv6的头部格式被简化了，但是比之前的IPv4简单。

IPv6 地址的长度是 IPv4 地址的 4 倍。为什么有 IPv6？因为 IPv4 资源快用完了。但是，IPv6已经推出近10年了，目前的操作系统、网络硬件设备等已经可以支持IPv6，但我们还在使用IPv4。为什么会这样？由于 IPv6 不能立即取代 IPv4，因此 IPv4 和 IPv6 将在一个环境中共存相当长的一段时间。

从 IPv4 升级到 IPv6 时，为了提供平稳的过渡过程并尽量减少对现有用户的影响，需要一个良好的过渡机制。 IETF 推荐使用双协议栈、隧道技术和网络地址转换 (NAT) 等转换机制。

IPv6协议主要定义了三种地址：单播地址、多播地址和任播地址。 IPv6 中的 Anycast 对应于 IPv4 中的广播。

IPv6 不太可能立即取代 IPv4局域网的比特币，因此 IPv4 和 IPv6 将在同一环境中共存相当长的一段时间。为了提供对现有用户影响最小的平稳过渡过程，需要一个良好的过渡机制。 IETF 推荐使用双协议栈、隧道技术和网络地址转换 (NAT) 等转换机制

IPv6 IP 地址中有许多 0。这就是为什么我们可以考虑将其缩写为0。如果将四个连续的0排列在一起，我们可以将其缩写为双冒号。但 IPv6 地址中不应有两个双冒号。

集合十六进制表示法

格式为X:X:X:X:X:X:X:X，其中每个X代表地址中的16b，十六进制，例如：

ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789

在这种表示法中，每个 X 的前导 0 可以省略，例如：

2001:0DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417A→ 2001:DB8:0:23:8:800:200C:417A

0位压缩表示

在某些情况下，一个IPv6地址中间可能包含一个很长的句号0，而连续的句号0可以压缩成“::”。但是为了保证地址解析的唯一性，地址中的“::”只能出现一次

九.云计算的概念

云计算是将传统软件开发的东西打包成服务的一层。云其实就是网络，比喻互联网，提供资源的网络就叫云。它将互联网上的资源视为一个资源池，将互联网上的资源统一调度分配给需要的用户。通过云通过互联网为用户提供 IT、软件和互联网相关服务。

1）云计算的特点

云集海量互联网资源

主要计算或服务可以通过云端提供，所以客户端的配置要求不会那么高

云计算强调软硬件结合

规模效应也是云计算的一个特点

2）云计算分类

软件即服务、基础设施即服务和平台即服务。

例如，我们购买了云服务器后，可以得到一个虚拟主机。我们将操作系统和应用软件安装在云服务上，相当于云服务器只为我们提供基本的硬件设施。

提供一个直播平台，在这个平台上做二次开发，不管是跑应用还是去平台跑，这是软件即服务的例子。

十.区块链的概念

比特币是区块链的一个非常重要的应用。可以说，比特币实现了区块链技术。为什么比特币可以作为数字货币流通，甚至一个比特币在某个阶段被炒到了2万美元。原因是比特币解决了以下两个问题。

首先是解决双花问题，即每个比特币和真币一样，只能使用一次；

第二个是拜占庭将军的问题。在古代，拜占庭是一个大国。要想征服拜占庭，就需要将周边九个小国的所有势力联合起来，而这九个小国并没有核心国家，各自独立，无法共同作战。所以不可能打败强大的拜占庭帝国。

在区块链技术中，采用数字签名摘要等安全技术解决双花问题，采用分布式记账解决无中心机构问题。即使没有中央机构的干预局域网的比特币，小国的军队也可以相互信任，共同作战，打败强大的拜占庭帝国。

区块链使用的技术包括一系列安全技术（数字签名技术、哈希加密技术、非对称加密技术、摘要防篡改技术）、分布式技术等。

比特币等数字货币只是区块链技术的一种应用。在实际应用中，智能合约（球类投注）、溯源、确权等也引入了区块链技术。

区块链采用区块+链式存储结构。每个区块的生成都包含了前一个区块的Hash信息，从而具有一致性。

1）区块链具有以下特点

去中心化，因为使用了分布式账本，没有中心机构来管理，任何节点的权利和义务都是平等的。

安全性：只有修改一半以上的分布式节点，才能成功篡改某个数据，这比黑客攻击中央组织的服务器要困难得多。这就是信息不可变的含义。

集体维护：新生成的区块需要经过点对点网络大部分节点的验证，保证区块链技术的冗余性和一致性。

公开性：系统是公开的，除了交易过程中的隐私数据外，其他的对用户都是可见的。

自治：使整个系统中的所有节点能够在去信任的状态下自由、安全地交换数据。因为彼此之间的信任是建立在算法中的。

匿名性：交换者不需要相互信任，因此在交换数据之前无需披露其身份。数据的交换变得匿名并且可以实现。

完全透明：因为系统是开放的，所以很容易实现整个系统的动作规则算法的完全透明。