【信息系统项目管理师基础知识】网络协议、网络存储、网络规划与设计、组网技术、移动互联网

网络协议、网络存储、网络规划与设计、组网技术、移动互联网等内容实际上是软考网络工程师、网络规划与管理师的核心考试内容，这部分内容量大且具有一定的难度，但在信息系统项目管理师中也占一定的分值，因此也应着重复习。

网络协议

OSI/RF模型和TCP/IP模型是两种不同的网络模型，用于定义网络通信过程中数据的传输和处理。

OSI/RF模型（Open Systems Interconnection Reference Model）是国际标准化组织（ISO）发布的一个网络通信模型，它将网络通信分为七个不同的层，包括：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

TCP/IP模型（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）是网络通信的主要协议，它分为四层：物理层、数据链路层、网络层和传输层。该模型是互联网的基础，广泛应用于各种网络通信。

虽然两种模型的功能不同，但它们都是用来支持网络通信的，并且大多数网络通信都遵循这两个模型的规范。

OSI/RF模型

OSI（Open Systems Interconnection）模型的七层分别是：

应用层：支持应用程序之间的通信。主要协议包括HTTP、FTP、SMTP等。
表示层：对数据进行编码、加密和压缩等处理。主要协议包括MIME。
会话层：管理两个应用程序之间的通信会话。主要协议包括SQL。
传输层：提供端到端的数据传输。主要协议包括TCP和UDP。
网络层：控制网络中数据的传输，并确保数据能够通过多个网络到达目的地。主要协议包括IP、ICMP、ARP等。
数据链路层：在网络中传输数据，并确保数据在每一个网络节点中的完整性。主要协议包括Ethernet、FDDI等。
物理层：处理实际的数据传输，包括硬件设备、电缆等。主要协议包括RS-232、EIA/TIA-568等。
OSI模型的每一层有自己的功能和特定的协议，它们协同工作以保证网络通信的顺利进行。OSI模型是一种标准，提供了一种统一的方法，用于评估和开发网络通信软件和硬件。

TCP/IP模型

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 是互联网的主要通信协议。它由四层组成：链路层、网络层、传输层和应用层。

特点：

可靠性：TCP 协议提供了可靠的数据传输。
可扩展性：TCP/IP 协议可以支持任意数量的计算机，并且可以随着网络的扩大而不断扩大。
灵活性：TCP/IP 协议可以适用于各种类型的网络，包括局域网、广域网和互联网。
与 OSI/RF 的对应关系：

应用层：与 OSI 模型的应用层相对应。
传输层：与 OSI 模型的传输层相对应。
网络层：与 OSI 模型的网络层相对应。
链路层：与 OSI 模型的数据链路层和物理层相对应。

IEEE 802

IEEE 802是国际电子电气工程师协会（IEEE）制定的一系列无线局域网（WLAN）和局域网（LAN）技术标准。常见的IEEE 802协议包括：

IEEE 802.3：也称为以太网协议，是一种用于局域网的数据传输协议。
IEEE 802.11：也称为Wi-Fi协议，是一种用于无线局域网的数据传输协议。
IEEE 802.15：也称为蓝牙协议，是一种用于短距离无线通信的数据传输协议。
IEEE 802.16：也称为WiMAX协议，是一种用于无线接入点（AP）的数据传输协议。
IEEE 802.22：Cognitive Radio Networks协议，定义了利用认知无线电技术实现数据通信的标准。
这些协议已经广泛应用于许多信息技术领域，如计算机网络、物联网、移动通信等，为用户提供了高效、便捷、安全的数据通信服务。

网络存储

网络存储包括以下技术：

NAS (Network-Attached Storage)：通过网络与计算机相连的存储设备，方便用户通过网络访问存储设备上的数据。
SAN (Storage Area Network)：专门为存储设备提供专用网络，允许服务器和存储设备相互通信。
Object Storage：面向对象的存储技术，通过对象的方式来组织和管理数据。
Cloud Storage：通过互联网提供的在线存储服务，用户可以将数据存储在云端，随时通过网络访问。
iSCSI (Internet Small Computer System Interface)：通过 IP 网络提供存储服务的协议，可以将任何存储设备通过网络提供给任何计算机使用。
DAS (Direct Attached Storage)：直接连接到计算机的存储设备，可以实现快速数据存储和读取。

NAS和SAN的异同

NAS (Network Attached Storage) 和 SAN (Storage Area Network) 是两种不同的网络存储技术。

NAS是一种通过网络提供存储服务的设备，通常是一个独立的服务器，它将存储与网络连接在一起。客户端可以通过网络访问NAS设备中的文件。
SAN是一种专门的存储网络，它利用高速网络技术（如Fibre Channel或iSCSI）将存储设备与网络服务器相连。它提供了高速，可靠的存储，并且与其他网络设备隔离，可以保证网络流量的稳定。
简单来说，NAS是一种通过文件协议与客户端通信的存储解决方案，而SAN是一种通过块协议与服务器通信的存储解决方案。它们有着不同的应用场景和优缺点，在选择存储解决方案时需要根据具体需求进行评估。

SAN的分类

SAN (Storage Area Network) 分类可以根据以下几个方面进行：

架构类型：主要分为 FC-SAN（Fibre Channel Storage Area Network）、 iSCSI-SAN（Internet Small Computer System Interface Storage Area Network）以及IP- SAN（Internet Protocol Storage Area Network）。
传输介质：主要分为光纤传输和以太网传输。
功能特点：主要分为块存储和文件存储。
构建模式：主要分为共享存储模式和独立存储模式。
最终，SAN 的分类将取决于用户的需求和应用场景，以及企业组织的资源情况和设备配置。

RAID及其分类

RAID（Redundant Array of Independent Disks）是一种用于提高磁盘阵列的性能和可靠性的技术。RAID分为若干种类型，每种类型都有不同的特点和用途。下面是一些常见的RAID分类：

RAID 0：数据分散在多个磁盘上，提高了读写性能，但是没有冗余，一个磁盘故障将导致整个阵列故障。
RAID 1：数据在两个磁盘上同步存储，可以实现数据冗余，但读写性能没有明显提升。
RAID 5：数据分散在多个磁盘上，同时还有一个磁盘作为冗余磁盘，可以实现数据冗余。
RAID 6：与RAID 5类似，但有两个磁盘作为冗余磁盘，更加安全可靠。
RAID 10：是RAID 1和RAID 0的结合，实现了数据冗余和读写性能提升。
以上是一些常见的RAID分类，选择具体的RAID类型要根据实际需求和数据量的大小等因素进行决策。

网络规划与设计

网络规划的步骤

需求分析：根据业务需求和用户需求，分析网络的功能和性能要求。
拓扑设计：制定网络的结构和规划，如网络拓扑图、设备布局图等。
网络设备选型：根据网络需求和拓扑设计，选择适当的网络设备，如路由器、交换机等。
网络安全规划：制定网络安全措施，如访问控制、加密、防火墙等。
IP地址管理：制定IP地址分配方案，如IPv4地址池、IPv6地址池等。
网络测试和验证：测试网络的性能和可靠性，验证网络的正确性。
网络部署：部署网络，并对网络进行调试。
网络维护：对网络进行维护和改进，以确保网络的正常运行。

三层网络架构

核心层（Core Layer）是网络的核心部分，主要用于快速传输大量数据，并确保网络的高速、可靠、安全。核心层通常采用高性能设备，如高速交换机。

汇聚层（Distribution Layer）主要用于分配网络流量，为接入层的用户提供服务。汇聚层的任务是实现网络的分布，以及对核心层数据流量进行过滤和分配。

接入层（Access Layer）主要用于连接用户端（如PC、笔记本电脑、移动设备）和网络汇聚层。接入层提供了用户对网络的访问接口，并实现了网络地址分配、访问控制、QoS 等功能。

知识联想：OSI（Open Systems Interconnection）模型的七层：
应用层：支持应用程序之间的通信。主要协议包括HTTP、FTP、SMTP等。 表示层：对数据进行编码、加密和压缩等处理。主要协议包括MIME。
会话层：管理两个应用程序之间的通信会话。主要协议包括SQL。 传输层：提供端到端的数据传输。主要协议包括TCP和UDP。
网络层：控制网络中数据的传输，并确保数据能够通过多个网络到达目的地。主要协议包括IP、ICMP、ARP等。
数据链路层：在网络中传输数据，并确保数据在每一个网络节点中的完整性。主要协议包括Ethernet、FDDI等。
物理层：处理实际的数据传输，包括硬件设备、电缆等。主要协议包括RS-232、EIA/TIA-568等。

综合布线系统

综合布线系统（Structured Cabling System）是指通过构建一套系统性的、模块化的布线架构来支持多种通信服务和应用，以实现企业网络的高效和安全的连接。

综合布线系统包括计算机、网络、电话、数字视频等多种应用的结构化布线，通常使用多类型的电缆、连接器和通信设备等来实现高速、高效和可靠的信息传输。综合布线系统通常涵盖数据中心、办公区域、楼宇、校园等各种网络环境。

综合布线系统的优势在于提供了一种统一的、标准化的、高效和可扩展的布线架构，使得网络环境中的各种应用可以高效和安全地连接。此外，综合布线系统还能够显著降低企业的布线成本和维护成本，提高网络运行的可靠性和安全性。

综合布线系统的七大子系统分别是：

工作区子系统：工作区子系统即指建筑物内水平范围的个人办公区域,是放置应用系统终端设备的地方。
配线(水平)子系统：负责将各个区域连接起来，实现信息交换。
干线(垂直)子系统：主要负责连接各个楼层，并且为每一层楼提供数据通信服务。
设备间子系统：负责在网络中连接各种设备，包括电话交换机、路由器、网络存储设备等。
进线间子系统：负责与外界的连接，包括接入ISP(Internet Service Provider)等。
管理子系统：负责网络管理、监控和故障处理等。
建筑群子系统：负责在多个建筑物之间连接，实现信息交换。

SNMP和MIB

SNMP（Simple Network Management Protocol）是一种网络管理协议，通过在网络中的设备之间传输数据来监控和控制网络的状态。它的目的是提供统一的管理方法和标准，以便对分布在整个网络中的设备进行管理。

MIB（Management Information Base）是SNMP协议使用的数据库，它保存了关于网络设备的信息。 MIB是一个树形结构，包含了关于网络设备状态、性能和配置的信息。每个网络设备都有一个对应的MIB，可以通过SNMP代理进行读取和管理。

SD-WAN

SD-WAN (Software-Defined Wide Area Network) 是一种软件定义的广域网技术，旨在改善企业对外部网络的控制和管理。它通过使用软件定义的策略和控制来简化广域网络管理，并提高网络的可靠性、可扩展性和可用性。

SD-WAN 通过使用智能路由算法和动态链接选择，可以提高数据传输的效率和速度。它还可以通过在传输层和应用层之间创建隔离层来保护网络安全。

SD-WAN 的应用范围广泛，包括零售、医疗保健、金融服务、教育和政府等多个行业。它为企业提供了一种可靠、可扩展和易于管理的网络技术，以满足其业务需求。

组网技术

网络设备分类

网络设备包括路由器、交换机、防火墙、负载均衡器、VPN网关、无线访问点、网络存储设备、网络打印机、网络监控系统等。

路由器：路由器是一种网络设备，可以把一个网络划分成多个子网络，同时它还可以在网络之间进行数据转发。路由器根据网络地址把数据包发送到正确的目的地。

交换机：交换机是一种网络设备，可以把多个网络连接在一起，并实现数据包在网络中的快速交换。它是比路由器更高效的网络设备，因为它直接在物理层把数据包转发到目的地，不需要查询网络地址。

防火墙：防火墙是一种网络安全设备，用于保护网络免受非法访问和攻击。防火墙通过审查和过滤网络中的数据包，仅允许符合安全规则的数据包通过。

入侵检测系统：入侵检测系统是一种网络安全设备，用于检测网络中的入侵攻击。它通过分析网络流量和比较它们与已知攻击模式的匹配情况，以确定是否存在入侵攻击。

入侵防御系统（IPS）：它是一种网络安全技术，用于检测和响应未经授权的网络访问，攻击行为或其他威胁。

负载均衡：是指在计算机网络中，将请求分摊到多个服务器上运行以提高应用程序的性能和可用性。

VPN网关：是一种技术，用于实现远程用户通过互联网访问私有网络的功能。

无线控制器：是一种设备，用于管理和维护无线网络，如WLAN，以确保网络性能和安全。

无线访问点（AP）：是一种设备，用于提供无线网络访问，允许用户连接到网络并与互联网进行通信。

交换技术

STP（Spanning Tree Protocol）是一种网络协议，用于在以太网环境中防止环路（Loop）的发生。它通过选择一条根路径来避免网络环，并在网络中选择活跃的端口，以便将数据正确的流向目的地。

交换技术是指用于在网络中转移数据包的技术。它通过读取数据包的源地址和目的地址，在内存中构建一个数据包转移表（Forwarding Table），用于从一个端口转移到另一个端口。常见的交换技术包括以太网交换和ATM交换。

直通交换(Cut-Through Switching)：这种交换技术在收到数据帧后，立即转发，不等待数据帧的整个传输。由于直接从输入端口转发数据，因此这种方法的速度非常快，但可能会导致数据出错。

存储转发交换(Store-and-Forward Switching)：这种交换技术在接收到整个数据帧后，再进行转发。存储转发交换技术比较安全，因为它可以检查数据帧的完整性和错误，并在发现错误时丢弃数据帧。然而，存储转发技术的转发速度要比直通交换技术慢。

碎片过滤交换(Fragment-Free Switching)：这种交换技术在收到数据帧的前64个字节后，立即转发，不等待整个数据帧的传输。碎片过滤交换技术在转发速度和数据完整性方面都比较好，因此在很多网络中得到广泛使用。

路由协议

常见的路由协议包括：

Routing Information Protocol (RIP)：这是一个简单的路由协议，常用于小型网络中。
Open Shortest Path First (OSPF)：这是一种多用途的路由协议，常用于中型至大型网络中。
Border Gateway Protocol (BGP)：这是一种用于互联网边界路由的协议，用于连接自治系统（AS）之间的路由信息。
Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS)：这是一种用于大型网络的路由协议，在OSPF和BGP之间。
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)：这是一种由Cisco推出的路由协议，提供了OSPF和BGP的一些优点，常用于大型网络。
以上是常见的路由协议，它们的选择取决于网络的大小、复杂度以及需要满足的要求。

网络安全

网络安全是指保护网络系统、数据、用户和组织免受未经授权的访问、改动、披露和毁坏的技术过程。网络安全涵盖了保护网络设备、数据传输、邮件系统、数据存储和Web应用程序等不同层面的安全措施。

以下是一些常见的网络安全保障措施：

防火墙：防火墙是一种确保网络安全的基本技术，它可以控制不安全的网络流量进入网络。
加密技术：加密技术可以对数据进行加密，以保护数据的隐私和安全。
认证与授权：认证与授权可以确保只有经过认证的用户才能访问网络资源。
反病毒软件：反病毒软件可以检测和清除病毒，以保护网络和数据。
入侵检测系统：入侵检测系统可以监测网络以检测任何潜在的入侵。
访问控制：访问控制可以确保不合法的用户无法访问网络资源。
网络监测：网络监测可以定期检查网网络安全状态，以便及时采取预防和修复措施。

网络安全的内容后面将详细展开，这里不做过多介绍。

移动互联网

发展历史

移动互联网的发展历史可以追溯到20世纪60年代末，当时科学家和工程师开始研究移动通信技术。在1987年，第一部支持移动互联网的手机诞生，并在随后的几十年中不断发展。

随着技术的进步和市场的普及，移动互联网的应用逐渐扩大，包括手机、平板电脑和智能手表等移动设备。同时，移动数据网络也在不断提高速度和容量，以满足用户的需求。

移动互联网的普及也对社会和经济产生了巨大影响，带来了许多便利和机会，也带来了新的挑战和问题，比如隐私保护、网络安全等。

总体来说，移动互联网是一个不断发展和创新的领域，未来仍有很多机会和潜力可以开发。

主流技术

移动互联网的主流协议包括：

GSM (Global System for Mobile Communications)：是世界上第一个全球性的移动通信系统，是一种无线电技术，被广泛应用于移动通信领域。
CDMA (Code Division Multiple Access)：是一种分码多址技术，可以同时通过单根频道为多个用户提供服务。
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access)：是GSM演进成的一种3G移动通信技术，提供了高速数据传输和语音通信功能。
LTE (Long-Term Evolution)：是一种4G移动通信技术，提供了高速数据传输、视频通话和语音通信功能。
5G (Fifth Generation)：是一种最新的移动通信技术，提供了更高的数据传输速率和更低的延迟，以满足人们对移动互联网的需求。
这些协议是移动互联网的主要技术，它们的发展和演进是移动互联网的重要历程。

发展趋势

移动互联网的发展趋势主要包括以下几方面：

5G技术：5G技术将提供更快、更稳定、更低延迟的移动网络，并为智能家居、虚拟现实和增强现实等新兴应用带来巨大的潜力。
智能终端：移动终端的智能化水平将继续提高，并逐渐成为人们生活的重要组成部分。
全球联通：随着互联网技术的发展，移动互联网将实现全球联通，并在不断扩大的全球范围内提供服务。
大数据：随着大量移动终端的普及，移动互联网将生成大量的数据，并成为数据分析的重要来源。
云计算：随着移动网络的发展，云计算将逐渐成为移动互联网的重要组成部分，并为移动应用提供全方位的支持。
总的来说，移动互联网的发展趋势将推动人们生活的全面智能化，带来更多的方便和便利。

课后练习

1.TCP/IP 协议与 OSI/RF 的关系是什么？
A. 相同
B. 完全对应
C. 部分对应
D. 没有关系
2.常见的 IEEE 802 协议有哪些？
A. 802.3
B. 802.11
C. 802.15
D. 802.16
3.NAS 和 SAN 的区别是什么？
A. NAS 只能存储小数据，SAN 可以存储大数据
B. NAS 是基于文件的存储，SAN 是基于块的存储
C. NAS 不支持高性能，SAN 支持高性能
D. NAS 适用于个人使用，SAN 适用于企业使用
4.综合布线系统的子系统分类有哪些？
A. 工作区子系统
B. 配线(水平)子系统
C. 干线(垂直)子系统
D. 设备间子系统
5.常见的网络设备有哪些？
A. 路由器
B. 交换机
C. 防火墙
D. VPN 网关
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