网络工程师基础知识考试内容(网络工程师考试资料)

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软考中级-网络工程师

网络工程师考试常考公式、要点汇总表

码元:在数字通信中常用时间间隔相同的符号来表示一位二进制数字,这样的时间间

隔内的信号称为二进制码元。

码元速率(波特率):即单位时间内载波参数(相位、振幅、频率等)变化的次数,

单位为波特,常用符号 Baud 表示,简写成 B。

比特率(信息传输速率、信息速率):是指单位时间内在信道上传送的数据量(即比

特数),单位为比特每秒(

bit/s),简记为 b/s 或 bps。

波特率与比特率有如下换算关系:

比特率=波特率×单个调制状态对应的二进制位数=波特率× N

2

log

,其中 N 是码元

总类数。

信道带宽 W=最高频率-最低频率

信噪比与分贝关系 1dB=10×logS/N

无噪声情况下,数据速率依据尼奎斯特定理计算:

最大数据速率=2Wlog2N=Blog2N

其中,W 是带宽,B 是波特率,N 是码元总的种类数。

有噪声情况下,数据速率依据香农公式计算:

极限数据速率=带宽×log2(1+S/N)

其中,S 是信号功率,N 是噪声功率。

误码率:是指接收到的错误码元数在总传送码元数中所占的比例。

PC  错码误元码总元数数

异步通信数据速率=每秒钟传输字符数×(起始位+终止位+校验位+数据位)

异步通信有效数据速率=每秒钟传输字符数×数据位

E1 的一个时分复用帧(其长度 T=125

s)共划分为 32 个相等的时隙,每秒传送 8000

个帧,因此 PCM 一次群 E1 的数据率就是 2.048Mb/s。

T1 系统共有 24 个语音话路,每个时隙传送 8bit(

7bit 编码加上 1bit 信令),因此

共用 193bit(192bit+1bit 帧同步位)。每秒传送 8000 个帧,因此 PCM 一次群 T1 的计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试

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数据率=8000×193b/s=1.544Mb/s

E1 和 T1 可以使用复用方法,4 个一次群可以构成 1 个二次群(称为 E2、T2)。

SONET 和 PCM 都是每秒钟传送 8000 帧,

STS-1 的帧长为 810 字节,因此基础速率为 8000

×810×8=51.84Mb/s。

SONET 中 OC-1 为最小单位,值为 51.84Mb/s,OC-N 则代表 N 倍的 51.84Mb/s。

STM-1 速率为 155.2Mb/s,与 OC-3 速率相同,STM-N 则代表 N 倍的 STM-1。

一帧包含 m 个数据位(报文)和 r 个冗余位(校验位)。假设帧总长度为 n,则有 n=m+r。

包含数据和校验位的 n 位单元通常称为 n 位码字(

codeword)。

海明码距(码距):两个码字中不相同的位的个数。

两个码字的码距:一个编码系统中任意两个合法编码(码字)之间不同的二进制位数。

编码系统的码距:整个编码系统中任意两个码字的码距的最小值。

为了检测 d 个错误,则编码系统码距≥d+1;为了纠正 d 个错误,则编码系统码距>2d。

设海明码校验位为 k,信息位为 m,则它们之间的关系应满足 m+k+1≤2k。

以太帧头长 18 个字节,以太帧的数据字段最长为 1500 字节,以太网最小帧长为 64

字节。

MAC 地址为 48 位,前 24 位是厂商编号。

以太网规定了帧间最小间隔为 9.6μs。

电磁波在 1km 电缆传播的时延约为 5μs。

冲突检测最长时间为两倍的总线端到端的传播时延(

2τ),2τ称为争用期(

contention

period),又称为碰撞窗口。

10Mb/s 以太网争用期为 51.2μs。对于 10Mb/s 网络,51.2μs 可以发送 512bit 数据,

即 64 字节。

以太网规定 10Mb/s 以太网最小帧长为 64 字节,最大帧长为 1518 字节(如果还带有 4

个字节的 VLAN 标签,则应该是 1522 字节),最大传输单元(

MTU)为 1500 字节。小

于 64 字节的都是由于冲突而异常终止的无效帧,接收这类帧后应该丢弃(千兆以太网

和万兆以太网的最小帧长为 512 字节)。

最小帧长=网络速率×2×(最大段长/信号传播速度+站点延时),往往站点延时为 0。

吞吐率:单位时间实际传送数据位数。

吞吐率=帧长/(传输数据帧所花费的时间+1 帧发送到网络所花费的时间)=帧长/(网络段长/传播速度+1 帧长/网络数据速率)

网络利用率=吞吐率/网络数据速率

强化碰撞:当发生碰撞时,发送数据的站除了立刻停止发送当前数据外,还需要发送

32bit 或 48 比特的干扰信号(

Jamming Signal),所有站都会收到阻塞信息(连续

几个字节的全 1)。

快速以太网(

Fast Ethernet):快速以太网的最小帧长不变,数据速率提高了 10 倍,

所以冲突时槽缩小为 5.12μs。以太网计算冲突时槽的公式为

slot≈2S/0.7C+2tphy

其中,S 表示网络的跨距(最长传输距离),0.7C 为 0.7 倍光速(信号传播速率),

tphy 是发送站物理层时延,由于往返需要通过站点两次,所以取其时延的两倍值。

IP 报头固定长度为 20 个字节。

A 类地址范围:1.0.0.0~126.255.255.255。

10.X.X.X 是私有地址。

127.X.X.X 是保留地址,用作环回(

Loopback)地址。

B 类地址范围:128.0.0.0~191.255.255.255。

172.16.0.0~172.31.255.255 是私有地址。

169.254.X.X 是保留地址。

C 类地址范围:192.0.0.0~223.255.255.255。

192.168.X.X 是私有地址。地址范围:192.168.0.0~192.168.255.255。

D 类地址范围:224.0.0.0~239.255.255.255。

E 类地址范围:240.0.0.0~247.255.255.255。

早期 IP 地址结构为两级地址:IP 地址::={<网络号>,<主机号>}。

RFC 950 文档发布后,增加一个子网号字段,变成三级网络地址结构。

IP 地址::={<网络号>,<子网号>,<主机号>}

子网能容纳的最大主机数=2 主机位–2

子网范围=[子网地址]~[广播地址]

IPv6 地址为 128 位长,但通常写作 8 组,每组为 4 个十六进制数的形式。

IPv6 全球单播地址最高位为 001(二进制)。

IPv6 组播分组的前 8 比特设置为 1,十六进制值为 FF。

TCP 的头部长度为 20 字节。

传输层系统端口取值范围为[0,1023]。

传输层登记端口取值范围为[1024,49151]。

传输层客户端使用端口[49152,65535]。

假定 SNMP 网络管理中,轮询周期为 N,单个设备轮询时间为 T,网络没有拥塞,则

支持的设备数 X=

轮询周期为 N

单个设备轮询时间为 T

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