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网络基础知识汇总(干货无废话,持续更新!)

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日期版本修订内容
2024-04-02V1.0初始化
2024-08-08V1.1内容少量更新,增加至38条
2024-12-05V2.0内容大量更新,7条进行修正,14条进行修正,30条进行修正,增加至53条

1、TCP协议的作用是什么,它为什么会产生

        TCP(传输控制协议)在网络中的作用主要是提供可靠的、面向连接的数据传输服务。TCP通过为每一份传输的数据包附加序号、确认、重传和流量控制等控制信息,确保数据传输的顺序性、可靠性和高效性。TCP协议的产生主要是为了弥补IP协议的不足

        IP协议是一种无连接的服务,它只负责将数据包发送到目的地,而不能保证数据包的顺序和可靠性。因此,IP协议更适合于不可靠的、突发式的、大量数据的数据传输场景,例如网页浏览。但是,对于需要可靠数据传输的场景,如文件传输、视频流等,就需要一种更加可靠的协议来保证数据传输的可靠性。

        TCP协议的出现解决了这些问题,它不仅提供了面向连接的、可靠的数据传输服务,还通过流量控制和拥塞控制机制来确保数据传输的效率。同时,TCP还采用了许多算法来确保数据的顺序和丢失数据的重传,从而保证了数据传输的可靠性。 

2、网络中的端口和IP有什么区别

网络中的端口和IP地址在计算机网络中起着不同的作用,它们之间有一些主要的区别:

IP地址: 1. 用于标识网络中的设备,使得数据包能够准确地在网络中传输。 2. 用于数据包路由和寻址,以确保数据包能够到达目标设备。

端口: 1. 与IP地址结合使用,用于标识网络中的应用程序。 2. 端口号是一个数字标识符,用于区分网络连接中的不同应用程序。

总之,IP地址在网络中负责设备的唯一标识和数据包的路由和寻址,而端口则与IP地址结合使用,用于标识网络中的应用程序。两者结合在一起,构成了网络通信的目标地址,确保数据能够被正确地传输到目标应用程序。

3、TCP的端口是什么

        TCP(传输控制协议)使用端口(Port)来标识不同的应用程序或服务的通信端点。TCP协议使用16位的端口号来确定数据包应该被传输到哪个目标应用程序。在TCP通信中,源端口和目标端口分别用于标识源应用程序和目标应用程序。 TCP协议的端口号范围是从0到65535,其中0到1023号端口是系统保留端口,用于一些常见的网络服务,如HTTP(端口80)、FTP(端口21)、SSH(端口22)等。其余的端口号可以由应用程序自定义使用。 在网络通信中,TCP协议的端口号是必要的,它们帮助路由器和交换机正确地传递数据包到目标应用程序,确保了数据能够正确地传输和接收。

4、VLAN是什么

        假设这个办公楼里有多个部门,每个部门都有自己的工作空间和员工。但是,这些部门之间需要独立工作,保护内部信息安全,同时又要能够方便地相互通信。这时候,我们就可以利用VLAN来划分和管理这些部门。

  1. 划分部门:VLAN将整个办公楼划分为多个独立的虚拟网络,每个VLAN就像一个部门一样,有自己的独立空间。

  2. 隔离流量:每个VLAN内的设备只能与同一VLAN内的设备通信,就像办公楼里的每个部门只能与同部门的员工交流,不同部门之间的信息是隔离的,保护了内部信息的安全性。

  3. 跨部门通信:通过网络设备(比如交换机),不同VLAN之间也可以进行通信,就像通过交叉部门的共享空间进行交流,实现了部门间的协作和相互连接。

        综合来说,VLAN就是将局域网划分为多个虚拟网络,使得这些网络可以独立管理和互相通信,同时保障了网络安全和效率。就像一个办公楼里的部门管理和协作一样,VLAN为网络提供了更灵活和安全的管理方式。

5、TCP三次握手、四次挥手

三次握手过程:

  1. 第一次握手(客户端发送 SYN 报文给服务器,服务器接收该报文):

    客户端什么都不能确认;服务器确认了对方发送正常,自己接收正常

  2. 第二次握手(服务器响应 SYN 报文给客户端,客户端接收该报文):

    客户端确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常;

    服务器确认了:对方发送正常,自己接收正常

  3. 第三次握手(客户端发送 ACK 报文给服务器):

    客户端确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常;

    服务器确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常

四次挥手过程:

  1. 客户端发送一个FIN(结束)包给服务器,开始关闭连接。

  2. 服务器收到FIN包后,回复一个ACK包给客户端,确认收到了关闭连接请求。

  3. 服务器在处理完数据后发送一个FIN包给客户端,表示自己也准备关闭连接。

  4. 客户端收到服务器的FIN包后,回复一个ACK包给服务器,收到信息,确认关闭连接,此时连接正式关闭。

6、TCP的五元组是什么

        每个协议都会被分配一个唯一的协议号,以便在数据包传输过程中能够准确地识别和处理不同类型的网络协议。协议号通常是一个 8比特(1字节)的数字,用于在IP数据包的头部中指示使用的具体协议。例如,TCP的协议号是6,UDP的协议号是17

  1. 源IP地址:指发送数据包的计算机的IP地址,用于识别数据包的来源。

  2. 目的IP地址:指接收数据包的计算机的IP地址,用于确定数据包的目的地。

  3. 源端口号:指发送数据包的计算机使用的端口号,用于标识数据包是从哪个应用程序发送的。

  4. 目的端口号:指接收数据包的计算机使用的端口号,用于标识数据包应该交给哪个应用程序进行处理。

  5. 传输协议:指发送数据包时所使用的协议,例如TCP-6、UDP-17等。

        五元组用于网络监控、流量分析、网络安全等领域,以区分不同的网络连接和会话。例如,在网络监控软件中,五元组可以帮助识别和追踪特定的网络流量。在网络安全中,五元组可以用来设置访问控制规则,只允许或拒绝特定的网络连接。

7、什么是边缘网络

边缘网络(Edge Network)是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,也就是将其从云计算中心往用户侧下沉。

它构建在终端设备(如传感器、摄像头、智能手机等)和云数据中心之间,是一种分布式的计算架构。简单来说,就像是在网络的 “边缘” 地带设立的小型数据处理中心,减少数据传输到云端进行处理的延迟。

就比如新能源汽车,理想、特斯拉、蔚来等新能源车均有辅助驾驶功能,而辅助驾驶需要视觉分析的支持,在车载屏幕上可以看到分析出前方有没有障碍物,障碍物是车还是人还是建筑物。

视觉分析要求很强的实时性,如果数据全部回传数据中心显然是做不到的,这就是边缘网络,将计算节点放至用户侧,在用户的车内处理器进行实时分析。

8、NAT是什么

NAT概述:NAT(Network Address Translation)又称为网络地址转换,用于实现私有网络和公有网络之间的互访,因为在网络数据传输中,目标地址为私网IP地址的数据会被路由黑洞吃掉,所以用NAT来将私网IP转换为公网IP才能在互联网上实现数据传输。

NAT的功能和优缺点

  • NAT的功能:NAT不仅解决了IP地址不足的问题,而且还能够有效地避免来自网络外部的入侵,隐藏并保护网络内部的计算机。

    • 带宽分享:这是NAT主机的最大功能

    • 安全防护:NAT之内的PC联机到Internet上面时,他所显示的IP是NAT主机的公网IP,所以client端的pc就具有一定程度的安全了,外界在进行port scan(端口扫描)的时候,就侦测不到源Client端的PC。

  • NAT的优势:节省公有合法IP地址、处理地址重叠、增强灵活性、安全性。

  • NAT的缺点:延迟增大、配置和维护的复杂性、不支持某些应用(比如VPN)


8、带宽分享

带宽分享就是多个设备共同使用一条网络通道,就像多条车道的公路一样,多个车辆可以同时在这条公路上行驶,但整个公路的宽度是有限的,所以车辆的速度可能会受到影响。在网络中,带宽就是这条公路,设备就是车辆,带宽分享就是让多个设备在这条有限的带宽上同时传输数据,但这样可能会导致每个设备的网络速度变慢。


9、广播

广播是一种通信方式,它允许信息被发送到网络中所有设备的特殊地址。在局域网中,广播常用于设备发现和网络管理。例如,打印机上线时会广播消息,网络上的每个设备都会收到这个消息,但只有相关的设备(如打印机服务器)会处理它。广播也可以用于发送系统更新或配置信息,但由于会发送给所有设备,可能会造成网络拥塞,因此需要谨慎使用。简而言之,广播是网络中的一种通信方式,可以让设备进行发现、通信和协调。


10、单播、广播、多播三者区别

  1. 单播:单播是一种一对一的通信方式,即一台设备向网络中的一台特定设备发送数据。这种方式可以提高数据传输的效率,但需要为每台设备发送数据,因此资源利用率较低。

  2. 广播:广播是一种一对多的通信方式,即数据被发送到网络中的所有设备。广播通常用于通知所有设备执行某些操作,如系统更新或配置信息。然而,由于广播会发送给所有设备,因此可能会导致网络拥塞。

  3. 多播:多播是一种一对多的通信方式,但发送的数据只发送给多个接收者中的一部分。多播是一种更高效的通信方式,因为它减少了数据传输量并提高了资源利用率。多播适用于需要同时向多个设备发送数据的场景,如实时流媒体、在线会议、网络游戏等。

    综上所述,单播适用于需要高效率数据传输的场景,广播适用于需要通知所有设备的操作,而多播适用于需要同时向多个设备发送数据的场景,可以提高数据传输效率并节省资源


11、HTTP、URI、HTML三者的区别

万维网定义了3个重要的概念,它们分别是访问信息的手段与位置(URI)、信息的表现形式(HTML)以及信息转发(HTTP)

  • HTTP(Hypertext Transfer Protocol):HTTP是一种用于在网络上传输超文本(如网页)的协议。当你打开一个网页时,浏览器会向服务器发送一个HTTP请求,请求包含请求方法(GET、POST等)、请求URL(URI)以及请求头等信息。服务器接收到请求后,会返回一个HTTP响应,其中包含服务器返回的HTML文档的内容以及可能的其他资源(如CSS、JavaScript等)。

  • URI(Uniform Resource Identifier):URI是用于标识和定位资源的字符串标识符。当我们输入一个网址(URL)来打开一个网页时,浏览器会将这个URL转换为对应的URI,然后通过HTTP协议向服务器发送请求。URI可以标识网页的地址,但它不包含网页的实际内容。

  • HTML(Hypertext Markup Language):HTML是一种标记语言,用于创建和设计网页的结构和内容。当服务器返回的HTTP响应中包含HTML文档的内容时,浏览器会解析HTML文档,将HTML标记转换为可视化的网页内容。

    总的来说,HTTP负责数据传输,URI标识资源位置,而HTML定义了网页的结构和内容。


12、DMZ区域

DMZ(Demilitarized Zone,DMZ)是一个位于内部网络和外部网络之间的网络区域,用于增强网络安全,并保护内部网络免受外部网络攻击。DMZ的主要作用包括:

  • 防火墙隔离:DMZ中部署了一个或多个防火墙,用于过滤和检查外部网络和内部网络之间所有流量。这样可以将潜在的威胁隔离在DMZ中,不让其直接进入内部网络。

  • 提供公共服务:DMZ通常用于部署公共服务器,比如Web服务器、邮件服务器等,这些服务器需要从外部网络访问。通过将这些服务器放置在DMZ中,可以确保内部网络的安全不受影响,同时提供外部访问所需的服务。

  • 限制内外网之间的通信:DMZ可以帮助限制内部网络和外部网络之间的通信,避免内部网络信任的主机直接暴露给外部网络。只有经过严格设定的规则和安全检查才能允许内外网之间的通信。

  • 增强网络安全:通过在DMZ中部署防火墙、入侵检测系统(IDS)等安全设备,可以有效检测和阻止潜在的网络攻击和入侵行为,提高整个网络的安全性。

    总的来说,DMZ的作用是在内部网络和外部网络之间建立一个安全的缓冲区,加强网络的安全性,保护内部网络免受未经授权的访问和攻击。通过合理设置和管理DMZ,可以有效降低网络安全风险,并提高网络的可靠性和稳定性。


13、载荷

在网络领域,载荷(Payload)是指一个数据包中实际传输的用户数据部分,不包括头部信息和其他控制信息。网络通信中的数据包通常由头部和载荷两部分组成:

  1. 头部(Header):头部包含了控制信息,如源地址、目标地址、校验和等,在路由和传输过程中起着指导作用。

  2. 载荷(Payload):载荷则是数据包中实际要传输的数据内容。

        在网络通信中,头部和载荷共同构成了完整的数据包,头部信息为数据包提供了传输和路由所需的控制信息,而载荷则包含了用户要传输的实际数据。当数据包从源主机发送到目标主机时,载荷部分负责携带传输的用户数据,而头部信息则用于数据包的路由、传输和验证。 在数据通信中,载荷的大小直接影响了数据包的传输效率和网络性能,因此网络工程师会根据实际需求和网络环境来优化载荷的大小和传输方式,以提高网络传输的效率和速度。


14、VPN 和 IPSec

VPN,全称是 Virtual Private Network,即虚拟专用网络。

通俗来讲,VPN 就像是在公共网络(比如互联网)上搭建的一条专属“秘密通道”。

假设您在外地出差,想访问公司内部的资料,但直接通过公共网络访问可能不安全。这时候,您就可以通过 VPN 连接到公司的网络。VPN 会对您的数据进行加密处理,就好像给数据穿上了一层“隐身衣”,让其他人难以窥探和截取。这样一来,您就能够安全、私密地访问公司内部的资源,就像您直接在公司里使用内部网络一样。

IPSec(IP Security,互联网协议安全)是一种开放标准的框架,用于为 IP 网络通信提供加密安全服务。

简单来说,IPSec 通过一系列的加密和认证机制,确保在两个端点(比如您的电脑和公司的服务器)之间传输的数据是私密的、完整的,并且来源是可信的。

IPSec 主要包括以下几个关键部分:

  1. 加密算法:用于对数据进行加密,让第三方无法读懂传输的内容。

  2. 认证机制:用来验证数据的来源是否可信,确保没有被篡改。

  3. 封装协议:将原始的 IP 数据包进行处理和封装,添加安全相关的信息。

例如,通过 VPN 远程办公连接到公司网络时IPSec 可能就被用于保护您与公司之间传输的工作文件、邮件等数据,防止被他人窃取或篡改。

15、Socket套接字

        解释了TCP/IP体系结构以及TCP协议的大概内容后就可以来说一说什么是Socket了。还是先来看一下百度百科对于Socket的介绍:套接字(socket)是一个抽象层,应用程序可以通过它发送或接收数据,可对其进行像对文件一样的打开、读写和关闭等操作。套接字允许应用程序将I/O插入到网络中,并与网络中的其他应用程序进行通信。网络套接字是IP地址与端口的组合。

        我们将一个小区比作一台计算机,一台计算机里面跑了很多程序,怎么区分程序呢,用的是端口,就好像小区用门牌号区分每一户人家一样。手机送到小明家了,怎么进去呢?从大门进啊,怎么找到大门呢?门牌号呀。不就相当于从互联网来的数据找到接收端计算机后再根据端口判断应该给哪一个程序一样吗。小明家的入口就可以用小区地址+门牌号进行唯一表示,那么同样的道理,程序也可以用IP+端口号进行唯一标识,那么这个程序的入口就被称作Socket。

        现在再来说说什么是Socket编程,我们将TCP协议简化一下,就只有三个核心功能:建立连接、发送数据以及接收数据。所以可以把Socket编程理解为对TCP协议的具体实现。


16、DNAT、SNAT

        DNAT(Destination Network Address Translation,目标网络地址转换)和SNAT(Source Network Address Translation,源网络地址转换)是两种在网络技术中使用的地址转换方法,它们都归属于网络地址转换(NAT)的范畴。NAT技术主要用于在私有网络和公共网络之间转换IP地址,以减少对公共IP地址的需求。

        SNAT 发生在数据包离开私有网络,向公共网络发送的时候。在SNAT中,数据包的源IP地址会被转换成一个在公共网络中可路由的IP地址。这样做有几个好处 1. 隐藏内部网络结构:对外显示出不同的IP地址,保护内部网络的真实结构。 2. 节约IP资源:内部设备可以使用私有IP地址,不需要公开的IP。 3. 安全性:外部网络无法直接访问到内部网络的私有地址。

        DNAT 则是在数据包从公共网络进入私有网络时使用。在这种情况下,数据包的目的IP地址会被转换成私有网络中的目标地址。DNAT的典型应用场景包括: 1. 端口映射:允许外部网络通过一个统一的公网IP访问内部网络中的特定。 2. VPN服务:在虚拟私人网络中,DNAT可以将外部请求映射到内部的服务器。 3. 负载均衡:通过DNAT可以将流量分配到多个内部服务器上,提高服务器的利用率和系统的可靠性。 区别 - 转换的位置:SNAT发生在数据包离开内部网络时,而DNAT发生在数据包进入内部网络时。

        应用场景:SNAT常用于保护内部网络,DNAT常用于将外部请求路由到内部服务。 在实际应用中,NAT技术通常需要配合路由功能一起使用,以确保数据包能够正确地被转发到目的地。在Linux系统中,iptables工具常被用来设置NAT规则,以实现SNAT和DNAT的功能。


17、MQTT协议

        MQTT是一种基于发布/订阅(Publish/Subscribe)模式的通信协议,用于在低带宽、不稳定网络环境下实现设备之间的可靠通信。它采用轻量级的协议头,具有简单、灵活和高效的特点,适用于各种规模和复杂度的物联网应用场景。 在MQTT中,有四个核心概念:

  • 发布者(Publisher):将消息发布到MQTT代理服务器上,通常是物联网设备或传感器。

  • 订阅者(Subscriber):订阅感兴趣的主题(Topic)并接收相应的消息,通常是应用程序或后台服务器。

  • 代理服务器(Broker):负责接收发布者发布的消息,并将消息路由到对应的订阅者。代理服务器是MQTT通信的中心,负责管理设备之间的连接和消息传递。 MQTT的通信模型是异步的,发布者和订阅者之间没有直接的连接,而是通过代理服务器进行消息传递。发布者发布的消息被代理服务器保存在消息队列中,然后代理服务器将消息分发给订阅了相应主题的订阅者。 MQTT协议头非常简单,仅包含少量的字段,这使得它在资源有限的设备上能够高效运行。同时,MQTT还支持QoS(Quality of Service)级别,用于确保消息的可靠传输。MQTT的QoS级别有三个等级:0级(最多一次传输)、1级(至少一次传输)和2级(仅一次传输)。

  • 主题(Topic):主题是MQTT中的核心概念,用于标识消息的内容。发布者发布消息时,需要指定一个主题,订阅者可以通过订阅相应的主题来接收消息。主题可以是层级结构的,以斜杠(/)分隔不同的层级,例如:home/living room/temperature。

        在MQTT架构中,发布者将消息发布到MQTT代理服务器上,代理服务器根据订阅者的订阅情况将消息分发给对应的订阅者。发布者和订阅者之间没有直接的连接,所有的消息传递都通过代理服务器进行,MQTT的通信模型是异步的,即发布者发布消息后立即返回不需要等待订阅者的响应,这种异步的通信模型使得MQTT非常适用于低带宽不稳定网络环境下的物联网应用。MQTT作为一种轻量级的消息传输协议,具有简单、灵活和高效的特点,被广泛应用于物联网领域的各种应用场景。


18、OLT是什么

        OTL是光分路器(Optical Transceiver)的缩写,是一种将光信号分路或合路处理的设备。它可以将来自光线路终端(OLT)的光信号分离成多个光信号,或者将多个光信号合成到一起传送到OLT。 通俗来说,OTL就像一个分路器或合路器,将光信号进行分路或合路处理,就像水龙头可以控制水流一样。 至于为什么OTL速度快,这主要是因为OTL减少了信号的损失,可以更快地传输光信号。在光纤通信中,光信号的传输速度非常快,但是光信号在传输过程中也会损失,因此需要使用OTL等设备来减少损失。而由于OTL可以减少信号的损失,因此可以更快地传输光信号,从而提高通信速度。


19、电子邮件协议SMTP的工作机制

        提供电子邮件服务的协议叫做 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)。SMTP为了实现高效发送邮件内容,在其传输层使用了 TCP 协议。
        早期电子邮件是在发送端主机与接收端主机之间直接建立 TCP 连接进行邮件传输。发送人编写好邮件以后,其内容会保存在发送端主机的硬盘中。然后与对端主机建立 TCP 连接,将邮件发送到对端主机的硬盘。当发送正常结束后,再从本地硬盘中删除邮件。而在发送过程中一旦发现对端计算机因没有插电等原因没有收到邮件时,发送端将等待一定时间后重发。
        这种方法,在提高电子邮件的可靠性传输上非常有效。但是,互联网应用逐渐变得越发复杂,这种机制也将无法正常工作。例如,使用者的计算机时而关机时而开机的情况下,只有发送端和接收端都处于插电并且开机的状态时才可能实现电子邮件的收发。比如中国和美国之间存在时差。中国的白天相当于美国的夜晚。如果大家都是只在白天开机,那么中国跟美国之间就根本无法实现收发邮件。由于互联网是一个连接全世界所有人进行通信的网络,所以这种时差问题就不得不考虑在内。

        为此,在技术上改变了以往直接在发送端与接收端主机之间建立 TCP 连接的机制,而引进了一种一直会连接电源的邮件服务器,可以将其理解为中间人,发送和接收端通过这个中间人——邮件服务器进行收发邮件。接收端从邮件服务器接收邮件时使用 POP3 (Post Office Protocol) 协议。

 


20、路由环路 

        路由环路是指数据包在网络中由于路由循环而无法到达目的地,导致数据包在网络中无限循环转发的情况。路由环路通常出现在具有动态路由协议的网络中,这些协议用于通过交换路由信息构建路由表,以确定数据包的转发路径。当网络中的路由器之间传递路由信息时,如果存在循环引用或其他配置错误,可能会导致数据包无法到达目的地,并且这些数据包将一直在网络中循环转发,形成路由环路。 造成路由环路的原因可能有以下几种:

  1. 错误的网络配置:错误的路由器配置可能导致路由环路,例如在路由器之间设置错误的静态路由或动态路由协议参数。
  2. 网络拓扑变更:当网络拓扑发生变更时,例如链路故障或路由器故障引起的路由表变更未及时同步到所有的路由器。
  3. 动态路由协议问题:某些动态路由协议在运行过程中可能会出现错误,导致路由环路的发生。

为了解决路由环路问题,网络管理员可以采取以下措施:

  1. 定期审查网络配置:定期检查网络中的路由器配置,确保正确的路由信息被正确配置和传递。
  2. 使用合适的路由协议:选择适合网络环境和拓扑的路由协议,以减少路由环路的风险。
  3. 实施循环检测机制:一些路由协议具有循环检测机制,能够检测和避免路由环路的发生。
  4. 避免路由汇总不当:避免使用不适当的路由汇总技术,这可能导致网络中的部分路由信息丢失或产生冲突。

        总之,路由环路是一种常见的网络问题,网络管理员需要定期审查网络配置、选择合适的路由协议并实施适当的策略来避免路由环路的发生,以确保网络的稳定和正常运行。  


21、拥塞

在网络中当数据包在传输过程中遇到问题,如丢失、超时等,路由器或目标主机将会生成相应的ICMP报文返回给源主机,以提供错误反馈和网络状况信息。 ICMP协议的实现对于确保网络的稳定性和可靠性具有重要作用,它帮助网络中的设备进行自我诊断和错误处理,这对于网络安全具有极其重要的意义。

网络中的拥塞指的是在网络通信中,由于数据包数量过多或者传输速度过快,导致网络设备的处理能力不足,从而造成数据传输延迟增加、数据包丢失,甚至整体网络通信质量下降的现象。  网络拥塞可能发生的原因包括但不限于以下几点:

1. 突发大量数据传输:如网络中某些节点发生数据爆发性增长;
2. 网络带宽不足:即网络中的传输通道容量无法满足当前数据传输的需求;
3. 路由器或交换机的缓冲区溢出:网络设备的缓存区域不足以处理大量的数据包,导致数据包丢失或延迟增加;
4. 网络环路:数据包在网络中循环传输,导致资源浪费和网络拥塞; 

为了解决网络拥塞问题,可以采取多种策略:

1. 流量控制:控制网络中的数据包传输速率,以避免过度拥塞;
2. 拥塞控制:通过拥塞控制算法,如TCP的拥塞控制算法,来调整数据传输速率,以适应网络的状况;
3. 增加网络带宽:对于网络中长期存在的瓶颈节点,可以考虑增加网络带宽来改善网络拥塞情况;
4. 负载均衡:将流量均匀分布到多个服务器或网络设备上,避免某个节点因为流量过大而造成拥塞;
5. 网络优化:对网络拓扑结构和设备配置进行优化,提高网络的传输效率和处理能力。 

综合采取上述方法,可以有效地防止和解决网络中的拥塞问题,确保网络通信的顺畅和稳定。


21、云原生

  • 云原生:是一套技术体系和方法,涵盖了应用的设计、开发、部署、运维等整个生命周期,目的是让应用能够更好地利用云平台的能力,实现快速迭代、弹性扩展、高可用等特性。它包括了容器化、微服务、持续集成和持续部署(CI/CD)、DevOps、服务网格、不可变基础设施等多种技术和理念。

想象一下您要盖一座房子,传统的方式是自己一砖一瓦地搭建,从打地基到砌墙、盖屋顶,所有的步骤都要亲力亲为。但是如果采用云原生的方式,就像是您直接使用了一个已经搭建好的、可以随时移动和扩展的“模块化房屋”。

云原生就是一种在云计算环境下的新型软件开发和部署方式。以前开发软件,您得操心服务器怎么买、怎么安装、怎么维护等等一堆硬件和基础架构的事情。但有了云原生,您不用再为这些底层的事情烦恼了。

比如说您开发了一个手机购物应用。如果这个应用是基于云原生的理念开发的,那么当碰到“双十一”或者节假日购物高峰的时候,这个应用可以快速地自动获取更多的计算资源(就像房子自动增加房间一样),来应对大量用户的访问和下单,保证应用的运行速度和稳定性;而当购物高峰过去,这些多余的资源又会自动释放掉(就像多余的房间又消失了),不会浪费成本。

再比如您开发了一个在线学习平台,使用云原生技术,您可以快速地对这个平台进行更新和升级,新功能可以快速部署上线,就像给您的房子快速换个装修或者加盖一层楼一样简单,而且不会影响用户的正常使用。

总的来说,云原生就是一套方法和技术,让软件的开发、部署、管理和扩展变得更简单、更灵活、更高效,让软件能够更好地利用云计算的强大能力 。

22、泛智能终端

泛智能终端 是一个广泛的概念,指的是具备智能化功能和连接能力的各类设备。

它涵盖了众多领域和类型的产品,例如:

  1. 智能手机:集通讯、娱乐、办公等多种功能于一身,能够安装丰富的应用程序,实现高度个性化的服务。

    • 比如苹果的 iPhone 系列,具有强大的处理能力、出色的拍照功能和完善的生态系统。

    • 华为的 Mate 系列,以优秀的通信性能和创新的技术著称。

  2. 智能手表:不仅可以显示时间,还能监测健康数据、接收通知、甚至进行支付等操作。

    • 像 Apple Watch ,能与 iPhone 紧密协作,提供全面的健康追踪和便捷的生活功能。

    • 三星 Galaxy Watch 系列,拥有时尚的外观和多样化的功能。

  3. 智能家电:如智能冰箱、智能洗衣机、智能空调等,可通过手机 APP 或语音控制实现远程操作和智能化管理。

    • 例如,海尔的智能冰箱能够自动识别食材并提供保鲜建议。

    • 美的的智能空调可以根据环境自动调节温度和风速。

23、纳管平台

  1. 设备发现与识别:能够自动扫描网络,发现并识别连接到网络中的各种设备,如路由器、交换机、防火墙等。

    • 通过发送特定的探测数据包,获取设备的相关信息,包括设备型号、IP 地址、MAC 地址等。

  2. 配置管理:支持对设备的配置进行集中存储、备份和恢复,确保配置的一致性和可追溯性。

    • 当需要对大量设备进行相同的配置更改时,可以通过纳管平台一次性完成,提高效率并减少错误。

  3. 性能监测:实时监测设备的性能指标,如 CPU 利用率、内存使用率、网络流量等。

    • 若某台设备的网络流量突然异常增大,平台能够及时发出告警,以便管理员及时处理。

24、ICT运维工作台

ICT运维工作台是为了强化ICT项目一体化运维保障能力而打造的平台,主要面向运营商内部和政企客户

它的作用是通过集中运维管理门户,全方位监控项目运行质量,实现异常实时感知、告警智能定界、故障调度处理等功能,从而提高项目运维效果,前后端贯通,实现闭环运维,提高客户体验。

该平台具有以下特点:

- 运维方式转变:线下转线上、被动变主动,实现主动进行投诉拦截。

- 前后端贯通:客户与运营商、运营商内部建立标准化问题处理流程,实现服务能力闭环。

- 运维能力外化:建立客户专属视图,可以清晰掌握自己项目设备及业务运行状态,报障业务运行效果。

- 提供客户自助运维服务:提供客户必要的自助运维管理工具,增强客户感知,又实现了增收能力。

总的来说,ICT运维工作台可以提高运维效率,降低运维成本,增强企业竞争力。

25、B/S、C/S、A/S架构信息系统

B/S(Browser/Server,浏览器/服务器)架构是指用户通过网页浏览器来访问和使用系统。比如常见的各类网站、在线办公平台等。其优势在于无需在客户端安装特定软件,只要有能上网的浏览器就能使用,方便快捷,且易于维护和更新。

C/S(Client/Server,客户端/服务器)架构需要在客户端安装专门的应用程序来与服务器进行通信和交互。例如一些大型游戏、专业设计软件等。这种架构的客户端通常能提供更丰富和复杂的功能,对本地资源的利用效率较高,但客户端的安装、更新和维护相对较为复杂。

A/S(Application/Server,应用程序/服务器)架构是将应用程序部署在服务器端,客户端通过网络来访问服务器上的应用。例如一些企业内部的特定业务系统,客户端可能是简单的终端设备,主要的计算和处理在服务器端完成。

[A/S]  例如微信

26、消息中间件

消息中间件是一种在分布式系统中用于实现不同组件之间异步通信和数据传递的软件技术。

它具有以下重要作用:

  1. 解耦:使得发送消息的组件和接收消息的组件在功能上相互独立,减少彼此之间的直接依赖。例如,在电商系统中,订单处理模块和库存管理模块可以通过消息中间件进行通信,而不必直接相互调用。

  2. 异步处理:提高系统的响应性能和吞吐量。比如,用户注册成功后发送的欢迎邮件可以通过消息中间件异步发送,而不会阻塞注册流程。

    [异步处理]  异步处理指的是程序的执行不会因为某个操作的等待而阻塞后续代码的执行。

  3. 流量削峰:在高并发场景下,缓冲瞬时的大量请求。像秒杀活动中,大量的下单请求可以先放入消息中间件,再由后端系统逐步处理。

常见的消息中间件有 RabbitMQ、Kafka、ActiveMQ 等。

RabbitMQ 以其丰富的功能和易用性受到广泛关注,它支持多种消息协议和交换类型。

Kafka 则以高吞吐量和可扩展性在大数据处理等场景中表现出色。

27、FTTR

“FTTR”常见的释义是“Fiber to The Room”的缩写,意思是“光纤到房间”。

FTTR 是千兆时代家庭网络的一种新型覆盖模式,是家庭网络的又一次技术演进和升级。过去,光纤通常用于客厅,而 FTTR 则将光纤铺设到用户家的多个房间,并在相应房间内安装光猫,每个光猫服务家庭内的1至多个房间。

FTTR 有效解决了室内 WiFi 网络覆盖的问题,同时也解决了 WiFi 卡顿的问题。稳定的超千兆 WiFi 网络覆盖家庭的每一个角落,可提供低时延、多连接、超高速等功能,满足全家人的高品质网络需求,例如随时随地欣赏 VR 电影、玩 VR 游戏、观看 4K 视频、进行实时会议和超流畅的在线课程等。

28、CDN内容分发网络

CDN通过在网络各处放置节点服务器,将源站的内容缓存到这些节点上。当用户发起访问请求时,CDN 会根据用户的网络位置和节点的负载情况,智能地选择离用户最近、响应最快的节点为用户提供服务。

CDN 能有效地解决因网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等导致的用户访问网站响应速度慢的问题。它广泛应用于互联网的多个领域,比如在线视频播放、软件下载、电子商务等。

对于网站运营者来说,使用 CDN 可以降低网站的运营成本,提高网站的可靠性和稳定性。对于用户而言,能够享受到更快的内容加载速度,获得更流畅的网络体验。

例如,当一位在北京的用户访问一个使用了 CDN 服务的网站来查看一张图片时,智能 DNS 会将其请求导向离北京较近且网络畅通的 CDN 缓存服务器。如果该服务器已经缓存了这张图片,就会立即返回给用户,从而大大减少了数据传输的时间和距离,提高了图片的加载速度。

再比如,对于一个热门的视频,CDN 会根据用户的访问量和地域分布,提前将视频内容分发到更多的缓存服务器上,以应对高并发的访问需求。

总之,CDN 通过分布式的存储和智能的内容分发策略,实现了快速、高效的内容交付,提升了用户访问网站和获取资源的速度和体验。

29、容器

在计算机领域,“容器”通常指的是一种虚拟化技术,用于隔离和封装应用程序及其依赖项。容器提供了一个独立、轻量级的运行环境,使得应用程序可以在不同的计算环境中一致地运行,而无需担心底层系统的差异。

CPU 容器和 GPU 容器是特定针对 CPU 和 GPU 资源进行隔离和管理的容器。

CPU 容器主要用于对 CPU 资源的分配和限制,确保在一个多任务的环境中,各个应用或服务能够按照预定的策略获取到所需的 CPU 计算能力,避免资源竞争导致的性能下降。

GPU 容器则侧重于对 GPU 资源的有效管理。由于 GPU 在图形处理、深度学习等任务中具有重要作用,GPU 容器可以为不同的应用或任务划分专属的 GPU 资源,实现高效的并行计算和资源利用。

30、CoAP

CoAP 即Constrained Application Protocol(受限应用协议)

CoAP 是一种专门为资源受限的物联网设备和网络设计的应用层协议。在物联网场景中,许多设备的计算能力、内存、能量和网络带宽等资源都非常有限,传统的 HTTP 协议对于这些资源受限设备来说过于复杂和消耗资源,CoAP 应运而生。

CoAP 的主要特点包括:

1. 轻量级:消息格式紧凑,减少了数据开销和处理要求,适用于低功耗、低内存和低处理能力的设备。
2. 基于 UDP 协议:与基于 TCP 的 HTTP 不同,CoAP 使用用户数据报协议(UDP)进行数据传输,降低了连接建立和维护的开销。
3. 异步通信:支持异步消息交换,设备可以发送请求后不必等待立即响应,适用于间歇性连接和高延迟的网络环境。
4. 资源模型:采用与 HTTP 类似的资源模型,客户端可以通过请求对服务器端的资源进行操作,如获取、创建、更新和删除等。
5. 支持观察模式:客户端可以订阅服务器上资源的状态变化,服务器会在资源状态更新时主动通知客户端,减少了客户端频繁轮询带来的资源浪费。
6. 简单的消息格式:CoAP 消息由头部和可选的负载组成,头部字段定义了消息类型、方法、代码等。

例如,在智能家居系统中,智能传感器等物联网设备可以使用 CoAP 协议将采集到的数据发送到网关或服务器,用户可以通过应用程序使用 CoAP 协议与这些设备进行交互和控制。


Question: 14条中的MQTT与CoAP协议有什么区别呢?

Answer:

1. 协议基础:

   - CoAP 是基于请求/响应模型的应用层协议,类似于 HTTP,但针对受限设备和网络进行了优化,运行在UDP 之上。
   - MQTT 是基于发布/订阅模型的消息传输协议,运行在TCP 之上。
2. 连接方式:
   - 在 CoAP 中,客户端与服务器之间是点对点的连接,客户端发送请求给服务器,服务器响应请求。
   - MQTT 中存在三个角色:发布者(Publisher)、代理(Broker)和订阅者(Subscriber)。发布者将消息发布到代理,订阅者从代理订阅感兴趣的主题来接收消息,多个订阅者可以订阅同一个主题。
3. 消息传递:
   - CoAP 消息传递通常是一对一的,客户端向特定的服务器请求资源或执行操作。
   - MQTT 消息可以一对多传递,一个发布者发布的消息可以被多个订阅者接收。
4. 消息可靠性:
   - 因为基于 UDP,CoAP 本身的可靠性相对较低,但可以通过一些内置的重传机制来提高可靠性。
   - 基于 TCP 的 MQTT 具有较高的消息传递可靠性,保证消息的有序到达。
5. 资源利用:
   - CoAP 协议相对轻量,对内存和处理能力要求较低,适合资源受限的设备。
   - MQTT 协议也较为轻量,但在资源消耗上相对 CoAP 可能会略高一些。

例如,在一个智能家庭系统中,如果您需要控制单个智能灯泡的开关状态(设备到服务器的直接请求与响应),使用 CoAP 可能更合适;如果您希望多个设备或应用都能接收到家庭中温湿度传感器的数据(一对多的消息发布),那么 MQTT 是更好的选择。

31、SLA指标

SLA是服务提供商与客户之间签订的一份正式协议,用于明确规定所提供服务的质量、性能、可用性等方面的标准和承诺。服务等级协议(Service-Level Agreement,SLA)指标可能包括以下方面:

  1. 网络带宽:保证的网络传输速度,通常以每秒比特数(bps)为单位。

  2. 延迟:数据从发送端到接收端的传输时间,通常以毫秒(ms)为单位。

  3. 丢包率:在网络传输过程中丢失数据包的比例。

  4. 可用性:网络服务正常运行的时间比例,通常以百分比表示。

  5. 计算资源性能:如 CPU 利用率、内存利用率、存储读写速度等。

  6. 响应时间:对于用户请求的响应速度。

  7. 故障恢复时间:从发生故障到恢复正常服务的时间。

  8. 数据准确性:计算和传输数据的准确性和完整性。

通过建立有效的 SLA 管理体系,服务提供商能够更好地满足客户需求,提高服务质量和客户满意度;客户也能够获得明确的服务保障和预期,便于对服务进行评估和监督。

32、ping和traceout

“ping”是一个网络工具,用于测试网络连接的可达性和延迟。它通过向目标主机发送 ICMP(Internet Control Message Protocol,互联网控制消息协议)回显请求数据包,并等待目标主机返回响应,从而确定目标主机是否可达以及网络延迟的情况。

“traceroute”(在 Windows 系统中通常称为“tracert”)也是一个网络工具,用于跟踪数据包从本地主机到目标主机所经过的路由路径。它通过向目标发送具有不同生存时间(TTL,Time To Live)值的数据包,并根据中间路由器返回的 ICMP 超时消息来确定数据包经过的路由器地址,从而描绘出数据包的传输路径。

33、WAN、MAN、LAN

广域网(Wide Area Network,WAN)

广域网是作用范围最大的网络类型,它的覆盖范围通常可以跨越城市、国家甚至是全球。广域网连接着远距离的计算机和网络设备,一般由多个大型网络通过路由器、交换机等网络设备连接而成。广域网的连接通常通过公共通信网络,电信运营商提供的线路(如光纤、卫星通信等)来实现。


城域网(Metropolitan Area Network,MAN)

城域网的覆盖范围介于局域网和广域网之间,一般是在一个城市范围内建立的网络。它将同一城市内不同地点的局域网或者单个的大型局域网相互连接起来,实现城市内的信息传输和资源共享。

城域网的传输速度比广域网快,但比局域网慢;覆盖范围比局域网大,但比广域网小。城域网常用于城市的电信网络、有线电视网络等。例如,一个城市的教育城域网,将市内各学校的校园网连接起来,实现教育资源的共享和管理。


局域网(Local Area Network,LAN)

局域网是在相对较小的地理范围内(如一个办公室、一栋楼、一个学校等)构建的网络。它用于连接近距离内的计算机、服务器、打印机、扫描仪等设备,以实现资源共享和信息交换。

在局域网中,数据传输速率较高,网络延迟较低。常见的局域网技术有以太网(Ethernet)、无线局域网(WLAN)等。比如,办公室内几台电脑通过交换机连接在一起形成的网络,或者家庭中多台设备通过无线路由器连接成的无线网络都属于局域网。

34、Serverless

Serverless(无服务器架构)是一种云计算技术架构模式,在这种模式下,开发者无需关注服务器的配置、管理和维护等底层基础设施。 Serverless 让开发者能够更专注于编写和部署应用程序的业务逻辑代码,而云服务提供商负责处理服务器的运行和资源分配。这意味着应用程序仅在有实际需求时运行,并根据使用情况计费,而不是像传统服务器那样按固定的时间和资源规模计费。

Serverless 通常基于函数即服务(Function as a Service,FaaS)和后端即服务(Backend as a Service,BaaS)的组合。FaaS 允许开发者编写独立的函数来处理特定的任务,这些函数会根据触发事件自动执行。BaaS 则提供了各种后端服务,如数据库、存储、身份验证等,开发者可以直接使用而无需自己搭建和管理。

Serverless 的优点包括降低运维成本、提高开发效率、灵活的资源扩展以及更精确的成本控制等。但它也可能存在一些挑战,如冷启动延迟、调试复杂性以及对某些特定应用场景的适应性问题。

colab 就是serverless资源

35、网关

网关在计算机网络中起着重要的作用,主要包括以下几个方面:

  1. 协议转换:不同的网络可能使用不同的通信协议。网关能够将一种协议格式的数据转换为另一种协议格式,使得不同协议的网络能够相互通信。

  2. 连接不同类型的网络:例如连接局域网(LAN)和广域网(WAN),或者连接使用不同网络技术(如以太网、ATM 等)的网络。

  3. 地址转换:在网络地址转换(NAT)中,网关可以将内部网络的私有 IP 地址转换为公共 IP 地址,实现多个内部设备共享一个公共 IP 访问外部网络。

  4. 数据过滤和安全控制:网关可以根据预设的规则对进出网络的数据进行过滤和审查,阻止非法或未经授权的访问,增强网络的安全性。

  5. 流量控制和路由选择:决定数据在不同网络之间的传输路径,对网络流量进行合理的分配和控制,以提高网络性能和服务质量。

  6. 网络隔离:将内部网络与外部网络隔离开来,保护内部网络免受外部网络的攻击和干扰。

36、SRv6

SRv6 是一种协议。SRv6 即基于 IPv6 转发平面的段路由(Segment Routing over IPv6),是新一代的 IP 承载协议。它采用现有的 IPv6 转发技术,通过灵活的 IPv6 扩展头,实现了网络的可编程性。

SRv6 的主要特点和优势包括:

  1. 简化网络控制平面:提供更灵活和简单的网络编程能力。

  2. 更好的流量工程:能够更精细地控制网络中的流量路径。

  3. 支持多种业务需求:满足不同应用对网络服务质量和性能的多样化要求。

  4. 易于扩展:基于 IPv6 地址空间,具有充足的地址资源用于网络编程和标识。

37、Agent

“agent”通常指的是具有一定自主性和执行特定任务能力的软件实体。

一些常见的“agent”类软件包括:

  1. 网络监控代理:用于监测网络流量、设备状态等。

  2. 安全代理:例如防火墙代理,负责保护系统免受网络攻击。

  3. 数据采集代理:收集和整理特定的数据信息。

38、REST架构

用两个例子来说明:银行的转账API,即时通讯软件中发送消息的API。

这两个功能非常具有“动作性”,看起来和“资源”联系不大,很容易就会设计成not RESTful的API:POST /transfer/${amount}/to/${toUserID} 、 POST /api/sendMessage 。

一旦在URL中引入了动词,这个URL的功能就定死了,无法用于别的用途(比如, GET /transfer/${amount}/to/${toUserID} 或 GET /api/sendMessage 的语义很奇怪,不好使用)。并且,不同功能的API有各自的结构,一致性很差,需要一份详细的API文档才能使用。

这种情况下,要如何通过RESTful架构风格,设计一套一致、多用途的URL呢?

简单地说,就是将一个“动作”理解为“操作一个资源”。这里的“操作”是指HTTP的方法。

对于转账动作,就可以理解为“新建一个转账事务”(转账事务是资源),因此API就可以设置成这样: POST /transactions 。

请求体为:to=632&amount=500 。这样的设计不但简洁明了,而且我们可以将这个URL用于别的用途:通过 GET /transactions 来获取该用户的所有转账事务。还可以将 GET /transactions/456828 定义为“获取某一次转账记录”

REST风格详解

39、动环

“动环”通常指动力环境监控系统。 这是一种对各类机房中的动力设备及环境变量进行集中监控的系统。

动力设备包括市电、UPS 电源、配电柜、发电机等,环境变量包括温度、湿度、烟雾、漏水、门禁等。

动环监控系统能够实时监测这些设备和环境的状态,及时发现异常并发出警报,以保障机房的安全稳定运行,常用于通信机房、数据中心、电力配电室等场所。

40、代维

ICT 代维,全称为 Information and Communication Technology 代维,是指将企业或组织的信息与通信技术相关的设备、系统和网络的维护工作,委托给专业的第三方服务提供商来完成。 ICT 代维服务通常涵盖了广泛的领域,包括但不限于以下方面:

  1. 网络设备维护 :如路由器、交换机、防火墙等设备的配置管理、故障排查和修复、性能优化等。例如,当网络出现延迟或丢包问题时,代维团队负责找出问题所在并解决,确保网络的稳定运行。

  2. 服务器维护 :服务器硬件的监控和维护,操作系统的更新和补丁管理,以及应用程序的部署和维护。比如,定期对服务器进行硬件检查,及时更换老化的部件,保障服务器的可靠性。

  3. 通信系统维护 :对电话系统、视频会议系统等进行维护和管理,保证通信的畅通和质量。

  4. 数据中心维护 :包括环境设施(如空调、电力)的监控和维护,以及数据存储设备的管理。

41、RMS

移动的 RMS(Remote Management System)终端管理平台主要用于对各类终端设备进行管理和配置,包括但不限于家庭网关、智能网关、机顶盒等,RMS系统与网关之间通过TR069协议交互。TR069是一种远程管理协议,架构在 HTTP/HTTPS 之上,借由SOAP包装XML物件作为沟通内容的通讯协议。RMS系统通过网关上报与下发调用来管控网关:

  • 网关上报:网关在不同的事件下,按照规定的报文格式上报请求,管理平台接收并处理此请求,主要事件包括智能网关首次向网管注册、智能网关重启/开机、上报监控参数等。

  • 下发调用:管理平台通过不同方法调用网关能力,主要方法包括管理平台指示智能网关设备在指定的位置下载/上传特定的文件、管理平台重置智能网关设备到其出厂默认状态、管理平台修改智能网关设备的一个或多个参数等。

具有以下作用:

  • 终端零配置接入:支持运营商定制光猫等终端的零配置接入,关键数据无需登录光猫配置。

  • 终端兼容性:不管是哪家运营商、哪个省份的定制光猫,都可以接入下发数据,且无需刷机破解,正常接入下发数据。支持市面上 90% 以上运营商定制终端。

  • 业务数据下发:可向终端下发各种数据业务,如路由模式(包括上网账号密码)、桥接模式、语音数据、WiFi 参数等。

  • 设备注册与管理:用于家庭网关等设备的注册,以及初始化自动配置、远程故障诊断修复和设备监控等。

  • 固件升级:通过该平台可对机顶盒等设备进行固件升级,提高升级效率。例如,利用 CDN(内容分发网络)服务部署在不同的服务节点,再结合边缘计算,根据各个机顶盒设备的 IP 地址得到最近的 CDN 服务节点地址,然后将其下发给设备进行固件升级,从而保证每个设备都能以较快速度下载固件。

  • 质量检测:劣质网关会影响用户上网体验,所以装维人员在施工完成后,要质检通过才能竣工,这时也需要通过RMS系统去检测网关。检测内容包含以下几个方面:弱光判定、设备校验、业务测试、带宽检测。

参考链接如下:

五分钟技术趣谈 | 智能网关宽带业务零配置下发

42、PON、PTN、OTN、SPN

PON(Passive Optical Network)即无源光网络,是一种纯介质网络,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性。

它由局端的光线路终端(OLT)、用户端的光网络单元 (ONU)以及光分配网络(ODN)组成。OLT连接到核心网络,ONU连接到用户设备ODN则在OLT和ONU之间提供光信号的传输通道,通常由光纤和光分路器等无源器件组成。

PON的主要优点包括:

  1. 高带宽:能够提供高速的数据传输速率,满足用户对带宽的需求。

  2. 节省成本:无源器件的使用减少了设备的成本和维护费用。

  3. 覆盖范围广:可以覆盖较大的地理范围,适合用于远程地区的网络接入。

  4. 易于扩展:可以方便地增加新的用户或节点,扩展网络容量。

  • PON技术广泛应用于宽带接入领域,如光纤到室(FTTR)、光纤到户(FTTH)、光纤到楼(FTTB)等,为用户提供高速、稳定的网络连接。

    [FTTR、FTTH、FTTB 区别]  https://new.qq/rain/a/20231127V0215100 

PTN(分组传送网,Packet Transport Network):是一种基于分组交换的面向连接的多业务传送技术,融合了以太网和 MPLS 等技术。它能够支持多种业务类型,提供可靠的传送服务和 QoS 保障,适用于承载移动回传、政企专线等业务。

  • 主要用于移动回传网络,承载 3G、4G 以及部分 5G 业务。

  • 适用于政企专线业务,为企业提供高质量、可靠的专用网络连接。

OTN(光传送网,Optical Transport Network):是一种基于波分复用技术的光传输网络技术。它具有大容量、长距离传输、高可靠性和强大的管理维护能力等特点,主要用于骨干网和城域网的核心层,承载大量的业务数据。

  • 应用在骨干网和城域网的核心层,用于实现大容量、长距离、高速率的光信号传输,以满足高带宽和高可靠性的需求。

  • 为数据中心之间提供大带宽、低时延的互联通道。

SPN(切片分组网,Slicing Packet Network):是具有低时延、大带宽、超高精度时间同步、灵活切片等特性的新一代传送网络技术。它能够更好地满足 5G 业务对于网络切片、超低时延等方面的需求。

  • 作为 5G 承载网的关键技术,满足 5G 多样化业务对网络切片、超低时延、大带宽等方面的需求。

  • 能够支持工业互联网、智能交通等新兴业务,提供定制化的网络服务。

43、MPLS

MPLS(Multiprotocol Label Switching,多协议标签交换) 是一种在开放的通信网络上利用标签引导数据高速、高效传输的技术。

MPLS 的工作原理是在数据包进入网络时,为其分配一个固定长度的短标签,并根据标签来决定数据包的转发路径。这样可以减少路由器在路由查找上的时间和处理开销,提高网络的传输效率和性能。如下图所示,MPLS专线虽然也在公网进行传输,但是从A到B的过程中路由跳数减少,转发速度更快。

MPLS 在很多领域都有广泛应用:

  • 在企业网络中,MPLS 可以用于构建企业的广域网(WAN),实现不同分支机构之间的高效数据传输和通信,保障数据的安全和稳定传输。例如,一家跨国公司在世界各地设有分公司,通过 MPLS 网络可以快速、可靠地传输业务数据、视频会议数据等。

  • 在电信运营商网络中,MPLS 用于提供各种增值服务,如虚拟专用网络(VPN)服务。为不同客户提供独立、安全的网络连接,就像为每个客户搭建了专属的通信通道。

  • 在数据中心网络中,MPLS 可以用于实现数据中心之间的高速互联,加速数据的传输和备份,提升数据中心的整体性能和可靠性。比如大型互联网公司的数据中心之间需要快速传输海量数据,MPLS 技术可以很好地满足这一需求。

 44、承载网、核心网、接入网、传输网傻傻搞不清?

承载网,核心网和接入网(第一个回答)

什么是传输网、核心网、承载网、接入网?

45、SR-TE隧道

SR - TE(Segment Routing - Traffic Engineering)隧道是一种基于段路由(Segment Routing)技术实现的流量工程隧道。

传统的网络中,流量工程通常通过复杂的信令协议和路由计算来实现,以优化网络中的流量分布和资源利用。SR - TE隧道利用了段路由的简洁性和灵活性,通过在数据包头部添加指令来引导数据包在网络中沿着指定的路径传输。

SR - TE隧道的创建和管理通常由控制器或网络管理系统来完成。管理员可以根据网络的需求和策略,定义隧道的路径、带宽、优先级等参数,并将这些信息下发给网络中的路由器。路由器根据这些指令,使用段路由技术来转发数据包,确保数据包按照指定的路径传输。

SR - TE隧道的优点包括:

  1. 灵活的路径控制:可以精确地指定数据包的传输路径,实现对流量的精细控制。

  2. 快速的重路由:在网络发生故障或拥塞时,能够快速地重新计算路径并进行流量切换。

  3. 高效的资源利用:可以根据网络的实际情况,合理地分配带宽和资源,提高网络的利用率。

  4. 易于部署和管理:相对于传统的流量工程技术,SR - TE隧道的部署和管理更加简单和便捷。

46、BGP协议

BGP(Border Gateway Protocol,边界网关协议)是一种运行在TCP上的自治系统间的动态路由协议。它的主要作用是在不同的自治系统之间交换路由信息,以实现互联网的互联互通。

BGP的主要特点包括:

  1. 路径矢量:BGP通过携带AS(Autonomous System,自治系统)路径信息来避免路由环路的产生。

  2. 策略控制:网络管理员可以使用BGP来实施各种路由策略,例如选择最优路径、过滤路由、设置优先级等。

  3. 大规模网络支持:BGP能够处理大规模的网络拓扑和大量的路由信息,适用于复杂的互联网环境。

  4. 增量更新:BGP只发送路由的变化信息,而不是整个路由表,从而减少了网络带宽的占用和路由器的处理负担。

BGP的应用场景如下:

  1. 互联网服务提供商(ISP)之间的路由交换:多个 ISP 之间通过 BGP 来交换路由信息,以确保用户能够访问到不同 ISP 网络中的资源,并实现网络流量的优化和负载均衡。 例如,当用户通过一家小型 ISP 访问大型内容提供商(如视频网站)的资源时,小型 ISP 可以通过 BGP 与大型内容提供商的网络建立连接,获取最佳的路由路径,从而提供更流畅的用户体验。

  2. 数据中心的互联:多个数据中心之间使用 BGP 来实现数据的备份、迁移和负载均衡,以及在出现故障时进行快速的路由切换。 假设一个电商平台有两个数据中心,一个在东部,一个在西部。BGP 可以帮助在正常情况下合理分配用户请求到不同的数据中心,当其中一个数据中心出现故障时,迅速将流量切换到另一个正常运行的数据中心。

  3. 内容分发网络(CDN)的优化:CDN 提供商使用 BGP 来确保内容能够快速、高效地分发到全球各地的用户,根据用户的地理位置和网络状况选择最近的缓存服务器。 比如,当用户请求观看一部热门电影时,CDN 可以通过 BGP 选择离用户最近且网络状况良好的缓存服务器来提供服务,减少延迟和提高视频播放的流畅性。

47、割接

“割接”是一个在通信、网络、电力等技术领域中常用的术语。

它指的是对正在运行的网络、系统、线路等进行有计划的替换、升级、改造等操作,以实现技术更新、性能提升或故障修复等目的。在割接过程中,通常需要将现有运行的部分暂停服务,然后将新的设备、线路或系统接入,并进行测试和调试,以确保其正常运行后再恢复服务。

例如,对通信网络中的光缆线路进行割接,可能是为了更换老化的光缆,或者将网络升级到更高的传输速率;对电力系统的线路进行割接,可能是为了优化电网结构或进行设备更新。

48、两层交换机和三层交换机

两层交换机(L2 Switch)

两层交换机工作在数据链路层,根据 MAC 地址(Media Access Control Address,介质访问控制地址)进行数据帧的转发。

优点:

  • 成本相对较低:由于功能相对简单,价格较为亲民。

  • 转发速度快:专注于数据链路层的帧转发,处理速度快。

应用场景:

  • 小型办公网络:用于连接办公室内的电脑、打印机等设备,构建简单的网络环境。

  • 家庭网络:满足家庭中多台设备联网和数据交换的需求。

例子:在一个小型办公室中,有 10 - 20 台电脑和几台打印机,使用两层交换机可以快速地将这些设备连接起来,实现文件共享、打印等基本功能。

三层交换机(L3 Switch)

三层交换机工作在网络层,除了具备二层交换机的功能外,还可以根据 IP 地址进行数据包的路由和转发。

优点:

  • 兼具路由功能:能够实现不同网段之间的通信,减少了网络中的路由设备数量,降低了成本和复杂性。

  • 性能较高:比传统路由器的转发速度更快,能够满足大型网络的高性能需求。

应用场景:

  • 中型企业网络:用于连接不同部门的网络,实现部门之间的高速数据传输和通信。

  • 数据中心网络:在数据中心内,三层交换机可以用于服务器之间的高速互联和数据交换。

例子:在一个中型企业中,有多个部门,每个部门处于不同的网段。通过三层交换机,可以实现不同部门之间的高效通信,同时提高网络的整体性能和可靠性。比如财务部、市场部、研发部等不同网段之间的数据传输和通信都可以由三层交换机来实现。

三层交换机的重要作用就是实现不同 VLAN 之间的通信

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49、传统三层网络和叶脊网络

传统三层网络有核心层、汇聚层、接入层。

  • 核心层(Gore Layer):

在网络体系结构中,核心层是网络的中枢部分,起着至关重要的作用。

从作用和功能来看,核心层主要承担着高速数据传输和交换的任务。它要确保数据能够以最快的速度、最低的延迟在网络内流转,并且要保证数据传输的稳定性和可靠性。这就要求核心层拥有强大的处理能力和极高的带宽资源,能够应对大规模数据流量的冲击。

在设备方面,核心层常采用高端路由器、多层核心交换机等高性能网络设备。这些设备具有强大的路由和交换能力,能够快速处理大量的数据包。

举例来说,在一个大型校园网络中,核心层由几台高性能的核心交换机组成,它们连接着各个教学楼、办公楼、图书馆等区域的汇聚层设备,承载着校园内的教学、科研、管理等各类网络业务的数据传输任务;又如在一个城市的电信网络中,核心层的路由器负责城市内不同区域之间以及与外部网络的数据交换和传输,保障着城市居民的网络通信需求。

  • 汇聚层(Aggregation Laver):

汇聚层处于接入层和核心层之间,是网络架构中的中间层级。它的主要作用是将多个接入层设备连接在一起,对来自接入层的流量进行汇聚、整合和初步处理,然后再将数据传输到核心层。

在功能上,汇聚层具有以下几个方面的作用:

  1. 流量聚合:将来自多个接入层设备的流量集中起来,减少核心层的连接数量和处理压力。

  2. 数据转发:负责在接入层和核心层之间高效地转发数据,确保数据能够快速、准确地传输。

  3. 策略实施:可以实施一些安全策略、访问控制策略、QoS(服务质量)策略等,对网络流量进行管理和控制,例如限制某些用户或设备的访问权限、为不同类型的业务分配不同的带宽等。

  4. 故障隔离:当接入层出现故障时,汇聚层可以将故障区域隔离,防止故障扩散到核心层和其他区域,从而保障整个网络的稳定性和可靠性。

汇聚层的设备通常包括三层交换机、路由器等。例如,在校园网络中,连接各个教学楼、办公楼、图书馆等接入层交换机的交换机或路由器就属于汇聚层设备。

  • 接入层(Access Laver):

接入层是网络架构中的底层部分,处于网络的边缘,主要作用是允许终端用户连接到网络。接入层的设备负责将各种终端设备(如计算机、打印机、IP 电话、摄像头等)连接到网络中,使得这些设备能够与网络中的其他部分进行通信和数据交换。

接入层常见的设备包括以太网交换机、无线接入点(AP)、路由器等。例如,在家庭网络中,无线路由器就是接入层设备,使家中的手机、电脑、平板等设备接入网络。


叶脊网络(Spine-Leaf Network)是一种新型的数据中心网络架构,也称为分布式核心网络。它由脊交换机(Spine Switch)和叶交换机(Leaf Switch)组成,其中脊交换机连接各个叶交换机,叶交换机连接服务器、存储设备等终端设备。这种架构可以提供高带宽、低延迟、非阻塞的服务器到服务器连接,具有良好的可扩展性和可靠性。

叶脊网络的主要特点包括:

  • 扁平化:叶脊网络采用两层架构,相比传统的三层网络架构更加扁平化,减少了网络层次,提高了数据传输效率。

  • 高带宽:脊交换机和叶交换机之间采用高速链路连接,如40Gbps、100Gbps甚至更高,能够满足数据中心对高带宽的需求。

  • 低延迟:服务器之间的通信只需要经过一台脊交换机转发一次,即可到达目标服务器所在的叶交换机,大大降低了延迟。

  • 可扩展性:叶脊网络可以通过增加脊交换机或叶交换机的数量来扩展网络规模,支持更多的服务器和终端设备接入。

  • 高可靠性:叶脊网络通常采用多路径冗余设计,当一台交换机或链路出现故障时,流量可以自动切换到其他路径,保证网络的可靠性和稳定性。

叶脊网络架构适用于大型数据中心、云计算数据中心等场景,能够为这些场景提供高效、可靠的网络连接,支持大规模的服务器集群和虚拟机部署。同时,叶脊网络也对网络布线、交换机性能等方面提出了更高的要求。

数据中心 Fabric:Facebook 的下一代数据中心网络https://zhuanlan.zhihu/p/701261019

50、在网计算

在网计算(Computing in Network)是一种新兴的计算模式和技术架构。

在网计算使网络在传输数据的同时能够在网络内部执行数据处理和计算任务。而不是像传统方式那样,先将数据传输到中心服务器或数据中心进行集中式计算处理

  • 例如,在物联网场景中,传感器设备采集到的数据可以在靠近数据源的网络节点上进行初步分析,只将有价值的结果或关键信息传输到后端系统,减少数据传输量和延迟,提高系统的响应速度和效率

  • 在 5G 网络环境下,边缘计算也是一种在网计算的应用形式。在网络边缘设备上进行计算处理,满足诸如自动驾驶、智能工厂等 对低延迟和实时性要求较高的应用需求

  • 再比如,内容分发网络(CDN)中的缓存服务器对内容进行存储和分发,在一定程度上也属于在网计算的范畴,它可以减少数据源头的负载和传输距离,快速响应用户请求。

51、IaaS、Paas、SaaS

IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)

IaaS 是云计算的一种服务模式。在 IaaS 模式下,云服务提供商向用户提供服务器、存储、网络等基础设施服务。

例如,亚马逊的 AWS(Amazon Web Services)的 EC2(Elastic Compute Cloud,弹性计算云)服务,用户可以按需租用虚拟服务器,并且能够自由选择操作系统、安装软件和配置环境等。就像您租赁了一个没有装修的空房子,您需要自己进行装修、布置和管理,但是您可以灵活地根据自己的需求来设计。

PaaS(Platform as a Service,平台即服务)

PaaS 为用户提供了一个平台,让用户可以在这个平台上开发、部署和管理应用程序,而无需操心底层的基础设施。

例如,谷歌的 App Engine 或者微软的 Azure App Service。以这些平台为例,开发人员只需专注于应用程序的开发和部署,不用关心服务器、操作系统的维护以及运行环境的搭建等问题,就好比您租赁了一套带基础装修的房子,您只需添置家具和布置软装就能入住和使用。

SaaS(Software as a Service,软件即服务)

SaaS 是一种通过互联网提供软件应用程序的模式,用户可以按需订阅使用。

比如,Google Workspace(以前称为 G Suite)、Microsoft 365、Salesforce 等。使用 SaaS 服务,用户无需安装和维护软件,直接通过网络访问和使用应用程序,类似于您租赁了一套精装修且配备齐全的公寓,您可以直接拎包入住并使用里面的各种设施和服务。

52、NFV虚拟化技术

把软硬件解耦,只需要通用设备服务器交换机,在服务器安装软件,每个软件对应路由器、防火墙等功能。其实就相当于把你的电脑虚拟化成各种网络设备,本身用设备进行路由转发,现在将设备虚拟化变为软件进行路由。

53、SD-WAN

SD-WAN,全名是 Software-Defined WAN,软件定义广域网。它是将 SDN 技术应用到广域网场景中所形成的一种服务,用于连接广阔地理范围的企业网络、数据中心、互联网应用及云服务。这种服务的典型特征是将网络控制能力通过软件方式“云化”,支持应用可感知的网络能力开放。

SD-WAN 旨在帮助用户降低广域网(WAN)的开支和提高网络连接灵活性。它具有以下优势:

  • 灵活性:可以在不同的传输之间进行选择,为给定的应用程序选择最合适的传输,并增加了在使用高峰期间将应用程序重新路由到不同传输的功能。

  • 可管理性:SD-WAN 的中央管理控制台允许在需要时即时进行全局更改,还可以增强网络连接,并且这种故障转移可以在几秒钟内完成。此外,SD-WAN 还可以通过对所有流量或流量类别进行加密来帮助提高安全性。

  • 低成本:SD-WAN 技术可以通过多种方式帮助降低 WAN 连接的总体成本,例如删除或更换昂贵的租用线路,允许集中管理和减少对 IT 人员的需求以及提供商用硬件部署能力。

SD-WAN 的应用场景包括企业互联、数据中心互联及云互联场景。企业可以根据自己的业务需求和网络架构选择合适的 SD-WAN 解决方案。


本文参考的所有资料

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日期版本修订内容
2024-04-02V1.0初始化
2024-08-08V1.1内容少量更新,增加至38条
2024-12-05V2.0内容大量更新,7条进行修正,14条进行修正,30条进行修正,增加至53条

1、TCP协议的作用是什么,它为什么会产生

        TCP(传输控制协议)在网络中的作用主要是提供可靠的、面向连接的数据传输服务。TCP通过为每一份传输的数据包附加序号、确认、重传和流量控制等控制信息,确保数据传输的顺序性、可靠性和高效性。TCP协议的产生主要是为了弥补IP协议的不足

        IP协议是一种无连接的服务,它只负责将数据包发送到目的地,而不能保证数据包的顺序和可靠性。因此,IP协议更适合于不可靠的、突发式的、大量数据的数据传输场景,例如网页浏览。但是,对于需要可靠数据传输的场景,如文件传输、视频流等,就需要一种更加可靠的协议来保证数据传输的可靠性。

        TCP协议的出现解决了这些问题,它不仅提供了面向连接的、可靠的数据传输服务,还通过流量控制和拥塞控制机制来确保数据传输的效率。同时,TCP还采用了许多算法来确保数据的顺序和丢失数据的重传,从而保证了数据传输的可靠性。 

2、网络中的端口和IP有什么区别

网络中的端口和IP地址在计算机网络中起着不同的作用,它们之间有一些主要的区别:

IP地址: 1. 用于标识网络中的设备,使得数据包能够准确地在网络中传输。 2. 用于数据包路由和寻址,以确保数据包能够到达目标设备。

端口: 1. 与IP地址结合使用,用于标识网络中的应用程序。 2. 端口号是一个数字标识符,用于区分网络连接中的不同应用程序。

总之,IP地址在网络中负责设备的唯一标识和数据包的路由和寻址,而端口则与IP地址结合使用,用于标识网络中的应用程序。两者结合在一起,构成了网络通信的目标地址,确保数据能够被正确地传输到目标应用程序。

3、TCP的端口是什么

        TCP(传输控制协议)使用端口(Port)来标识不同的应用程序或服务的通信端点。TCP协议使用16位的端口号来确定数据包应该被传输到哪个目标应用程序。在TCP通信中,源端口和目标端口分别用于标识源应用程序和目标应用程序。 TCP协议的端口号范围是从0到65535,其中0到1023号端口是系统保留端口,用于一些常见的网络服务,如HTTP(端口80)、FTP(端口21)、SSH(端口22)等。其余的端口号可以由应用程序自定义使用。 在网络通信中,TCP协议的端口号是必要的,它们帮助路由器和交换机正确地传递数据包到目标应用程序,确保了数据能够正确地传输和接收。

4、VLAN是什么

        假设这个办公楼里有多个部门,每个部门都有自己的工作空间和员工。但是,这些部门之间需要独立工作,保护内部信息安全,同时又要能够方便地相互通信。这时候,我们就可以利用VLAN来划分和管理这些部门。

  1. 划分部门:VLAN将整个办公楼划分为多个独立的虚拟网络,每个VLAN就像一个部门一样,有自己的独立空间。

  2. 隔离流量:每个VLAN内的设备只能与同一VLAN内的设备通信,就像办公楼里的每个部门只能与同部门的员工交流,不同部门之间的信息是隔离的,保护了内部信息的安全性。

  3. 跨部门通信:通过网络设备(比如交换机),不同VLAN之间也可以进行通信,就像通过交叉部门的共享空间进行交流,实现了部门间的协作和相互连接。

        综合来说,VLAN就是将局域网划分为多个虚拟网络,使得这些网络可以独立管理和互相通信,同时保障了网络安全和效率。就像一个办公楼里的部门管理和协作一样,VLAN为网络提供了更灵活和安全的管理方式。

5、TCP三次握手、四次挥手

三次握手过程:

  1. 第一次握手(客户端发送 SYN 报文给服务器,服务器接收该报文):

    客户端什么都不能确认;服务器确认了对方发送正常,自己接收正常

  2. 第二次握手(服务器响应 SYN 报文给客户端,客户端接收该报文):

    客户端确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常;

    服务器确认了:对方发送正常,自己接收正常

  3. 第三次握手(客户端发送 ACK 报文给服务器):

    客户端确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常;

    服务器确认了:自己发送、接收正常,对方发送、接收正常

四次挥手过程:

  1. 客户端发送一个FIN(结束)包给服务器,开始关闭连接。

  2. 服务器收到FIN包后,回复一个ACK包给客户端,确认收到了关闭连接请求。

  3. 服务器在处理完数据后发送一个FIN包给客户端,表示自己也准备关闭连接。

  4. 客户端收到服务器的FIN包后,回复一个ACK包给服务器,收到信息,确认关闭连接,此时连接正式关闭。

6、TCP的五元组是什么

        每个协议都会被分配一个唯一的协议号,以便在数据包传输过程中能够准确地识别和处理不同类型的网络协议。协议号通常是一个 8比特(1字节)的数字,用于在IP数据包的头部中指示使用的具体协议。例如,TCP的协议号是6,UDP的协议号是17

  1. 源IP地址:指发送数据包的计算机的IP地址,用于识别数据包的来源。

  2. 目的IP地址:指接收数据包的计算机的IP地址,用于确定数据包的目的地。

  3. 源端口号:指发送数据包的计算机使用的端口号,用于标识数据包是从哪个应用程序发送的。

  4. 目的端口号:指接收数据包的计算机使用的端口号,用于标识数据包应该交给哪个应用程序进行处理。

  5. 传输协议:指发送数据包时所使用的协议,例如TCP-6、UDP-17等。

        五元组用于网络监控、流量分析、网络安全等领域,以区分不同的网络连接和会话。例如,在网络监控软件中,五元组可以帮助识别和追踪特定的网络流量。在网络安全中,五元组可以用来设置访问控制规则,只允许或拒绝特定的网络连接。

7、什么是边缘网络

边缘网络(Edge Network)是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,也就是将其从云计算中心往用户侧下沉。

它构建在终端设备(如传感器、摄像头、智能手机等)和云数据中心之间,是一种分布式的计算架构。简单来说,就像是在网络的 “边缘” 地带设立的小型数据处理中心,减少数据传输到云端进行处理的延迟。

就比如新能源汽车,理想、特斯拉、蔚来等新能源车均有辅助驾驶功能,而辅助驾驶需要视觉分析的支持,在车载屏幕上可以看到分析出前方有没有障碍物,障碍物是车还是人还是建筑物。

视觉分析要求很强的实时性,如果数据全部回传数据中心显然是做不到的,这就是边缘网络,将计算节点放至用户侧,在用户的车内处理器进行实时分析。

8、NAT是什么

NAT概述:NAT(Network Address Translation)又称为网络地址转换,用于实现私有网络和公有网络之间的互访,因为在网络数据传输中,目标地址为私网IP地址的数据会被路由黑洞吃掉,所以用NAT来将私网IP转换为公网IP才能在互联网上实现数据传输。

NAT的功能和优缺点

  • NAT的功能:NAT不仅解决了IP地址不足的问题,而且还能够有效地避免来自网络外部的入侵,隐藏并保护网络内部的计算机。

    • 带宽分享:这是NAT主机的最大功能

    • 安全防护:NAT之内的PC联机到Internet上面时,他所显示的IP是NAT主机的公网IP,所以client端的pc就具有一定程度的安全了,外界在进行port scan(端口扫描)的时候,就侦测不到源Client端的PC。

  • NAT的优势:节省公有合法IP地址、处理地址重叠、增强灵活性、安全性。

  • NAT的缺点:延迟增大、配置和维护的复杂性、不支持某些应用(比如VPN)


8、带宽分享

带宽分享就是多个设备共同使用一条网络通道,就像多条车道的公路一样,多个车辆可以同时在这条公路上行驶,但整个公路的宽度是有限的,所以车辆的速度可能会受到影响。在网络中,带宽就是这条公路,设备就是车辆,带宽分享就是让多个设备在这条有限的带宽上同时传输数据,但这样可能会导致每个设备的网络速度变慢。


9、广播

广播是一种通信方式,它允许信息被发送到网络中所有设备的特殊地址。在局域网中,广播常用于设备发现和网络管理。例如,打印机上线时会广播消息,网络上的每个设备都会收到这个消息,但只有相关的设备(如打印机服务器)会处理它。广播也可以用于发送系统更新或配置信息,但由于会发送给所有设备,可能会造成网络拥塞,因此需要谨慎使用。简而言之,广播是网络中的一种通信方式,可以让设备进行发现、通信和协调。


10、单播、广播、多播三者区别

  1. 单播:单播是一种一对一的通信方式,即一台设备向网络中的一台特定设备发送数据。这种方式可以提高数据传输的效率,但需要为每台设备发送数据,因此资源利用率较低。

  2. 广播:广播是一种一对多的通信方式,即数据被发送到网络中的所有设备。广播通常用于通知所有设备执行某些操作,如系统更新或配置信息。然而,由于广播会发送给所有设备,因此可能会导致网络拥塞。

  3. 多播:多播是一种一对多的通信方式,但发送的数据只发送给多个接收者中的一部分。多播是一种更高效的通信方式,因为它减少了数据传输量并提高了资源利用率。多播适用于需要同时向多个设备发送数据的场景,如实时流媒体、在线会议、网络游戏等。

    综上所述,单播适用于需要高效率数据传输的场景,广播适用于需要通知所有设备的操作,而多播适用于需要同时向多个设备发送数据的场景,可以提高数据传输效率并节省资源


11、HTTP、URI、HTML三者的区别

万维网定义了3个重要的概念,它们分别是访问信息的手段与位置(URI)、信息的表现形式(HTML)以及信息转发(HTTP)

  • HTTP(Hypertext Transfer Protocol):HTTP是一种用于在网络上传输超文本(如网页)的协议。当你打开一个网页时,浏览器会向服务器发送一个HTTP请求,请求包含请求方法(GET、POST等)、请求URL(URI)以及请求头等信息。服务器接收到请求后,会返回一个HTTP响应,其中包含服务器返回的HTML文档的内容以及可能的其他资源(如CSS、JavaScript等)。

  • URI(Uniform Resource Identifier):URI是用于标识和定位资源的字符串标识符。当我们输入一个网址(URL)来打开一个网页时,浏览器会将这个URL转换为对应的URI,然后通过HTTP协议向服务器发送请求。URI可以标识网页的地址,但它不包含网页的实际内容。

  • HTML(Hypertext Markup Language):HTML是一种标记语言,用于创建和设计网页的结构和内容。当服务器返回的HTTP响应中包含HTML文档的内容时,浏览器会解析HTML文档,将HTML标记转换为可视化的网页内容。

    总的来说,HTTP负责数据传输,URI标识资源位置,而HTML定义了网页的结构和内容。


12、DMZ区域

DMZ(Demilitarized Zone,DMZ)是一个位于内部网络和外部网络之间的网络区域,用于增强网络安全,并保护内部网络免受外部网络攻击。DMZ的主要作用包括:

  • 防火墙隔离:DMZ中部署了一个或多个防火墙,用于过滤和检查外部网络和内部网络之间所有流量。这样可以将潜在的威胁隔离在DMZ中,不让其直接进入内部网络。

  • 提供公共服务:DMZ通常用于部署公共服务器,比如Web服务器、邮件服务器等,这些服务器需要从外部网络访问。通过将这些服务器放置在DMZ中,可以确保内部网络的安全不受影响,同时提供外部访问所需的服务。

  • 限制内外网之间的通信:DMZ可以帮助限制内部网络和外部网络之间的通信,避免内部网络信任的主机直接暴露给外部网络。只有经过严格设定的规则和安全检查才能允许内外网之间的通信。

  • 增强网络安全:通过在DMZ中部署防火墙、入侵检测系统(IDS)等安全设备,可以有效检测和阻止潜在的网络攻击和入侵行为,提高整个网络的安全性。

    总的来说,DMZ的作用是在内部网络和外部网络之间建立一个安全的缓冲区,加强网络的安全性,保护内部网络免受未经授权的访问和攻击。通过合理设置和管理DMZ,可以有效降低网络安全风险,并提高网络的可靠性和稳定性。


13、载荷

在网络领域,载荷(Payload)是指一个数据包中实际传输的用户数据部分,不包括头部信息和其他控制信息。网络通信中的数据包通常由头部和载荷两部分组成:

  1. 头部(Header):头部包含了控制信息,如源地址、目标地址、校验和等,在路由和传输过程中起着指导作用。

  2. 载荷(Payload):载荷则是数据包中实际要传输的数据内容。

        在网络通信中,头部和载荷共同构成了完整的数据包,头部信息为数据包提供了传输和路由所需的控制信息,而载荷则包含了用户要传输的实际数据。当数据包从源主机发送到目标主机时,载荷部分负责携带传输的用户数据,而头部信息则用于数据包的路由、传输和验证。 在数据通信中,载荷的大小直接影响了数据包的传输效率和网络性能,因此网络工程师会根据实际需求和网络环境来优化载荷的大小和传输方式,以提高网络传输的效率和速度。


14、VPN 和 IPSec

VPN,全称是 Virtual Private Network,即虚拟专用网络。

通俗来讲,VPN 就像是在公共网络(比如互联网)上搭建的一条专属“秘密通道”。

假设您在外地出差,想访问公司内部的资料,但直接通过公共网络访问可能不安全。这时候,您就可以通过 VPN 连接到公司的网络。VPN 会对您的数据进行加密处理,就好像给数据穿上了一层“隐身衣”,让其他人难以窥探和截取。这样一来,您就能够安全、私密地访问公司内部的资源,就像您直接在公司里使用内部网络一样。

IPSec(IP Security,互联网协议安全)是一种开放标准的框架,用于为 IP 网络通信提供加密安全服务。

简单来说,IPSec 通过一系列的加密和认证机制,确保在两个端点(比如您的电脑和公司的服务器)之间传输的数据是私密的、完整的,并且来源是可信的。

IPSec 主要包括以下几个关键部分:

  1. 加密算法:用于对数据进行加密,让第三方无法读懂传输的内容。

  2. 认证机制:用来验证数据的来源是否可信,确保没有被篡改。

  3. 封装协议:将原始的 IP 数据包进行处理和封装,添加安全相关的信息。

例如,通过 VPN 远程办公连接到公司网络时IPSec 可能就被用于保护您与公司之间传输的工作文件、邮件等数据,防止被他人窃取或篡改。

15、Socket套接字

        解释了TCP/IP体系结构以及TCP协议的大概内容后就可以来说一说什么是Socket了。还是先来看一下百度百科对于Socket的介绍:套接字(socket)是一个抽象层,应用程序可以通过它发送或接收数据,可对其进行像对文件一样的打开、读写和关闭等操作。套接字允许应用程序将I/O插入到网络中,并与网络中的其他应用程序进行通信。网络套接字是IP地址与端口的组合。

        我们将一个小区比作一台计算机,一台计算机里面跑了很多程序,怎么区分程序呢,用的是端口,就好像小区用门牌号区分每一户人家一样。手机送到小明家了,怎么进去呢?从大门进啊,怎么找到大门呢?门牌号呀。不就相当于从互联网来的数据找到接收端计算机后再根据端口判断应该给哪一个程序一样吗。小明家的入口就可以用小区地址+门牌号进行唯一表示,那么同样的道理,程序也可以用IP+端口号进行唯一标识,那么这个程序的入口就被称作Socket。

        现在再来说说什么是Socket编程,我们将TCP协议简化一下,就只有三个核心功能:建立连接、发送数据以及接收数据。所以可以把Socket编程理解为对TCP协议的具体实现。


16、DNAT、SNAT

        DNAT(Destination Network Address Translation,目标网络地址转换)和SNAT(Source Network Address Translation,源网络地址转换)是两种在网络技术中使用的地址转换方法,它们都归属于网络地址转换(NAT)的范畴。NAT技术主要用于在私有网络和公共网络之间转换IP地址,以减少对公共IP地址的需求。

        SNAT 发生在数据包离开私有网络,向公共网络发送的时候。在SNAT中,数据包的源IP地址会被转换成一个在公共网络中可路由的IP地址。这样做有几个好处 1. 隐藏内部网络结构:对外显示出不同的IP地址,保护内部网络的真实结构。 2. 节约IP资源:内部设备可以使用私有IP地址,不需要公开的IP。 3. 安全性:外部网络无法直接访问到内部网络的私有地址。

        DNAT 则是在数据包从公共网络进入私有网络时使用。在这种情况下,数据包的目的IP地址会被转换成私有网络中的目标地址。DNAT的典型应用场景包括: 1. 端口映射:允许外部网络通过一个统一的公网IP访问内部网络中的特定。 2. VPN服务:在虚拟私人网络中,DNAT可以将外部请求映射到内部的服务器。 3. 负载均衡:通过DNAT可以将流量分配到多个内部服务器上,提高服务器的利用率和系统的可靠性。 区别 - 转换的位置:SNAT发生在数据包离开内部网络时,而DNAT发生在数据包进入内部网络时。

        应用场景:SNAT常用于保护内部网络,DNAT常用于将外部请求路由到内部服务。 在实际应用中,NAT技术通常需要配合路由功能一起使用,以确保数据包能够正确地被转发到目的地。在Linux系统中,iptables工具常被用来设置NAT规则,以实现SNAT和DNAT的功能。


17、MQTT协议

        MQTT是一种基于发布/订阅(Publish/Subscribe)模式的通信协议,用于在低带宽、不稳定网络环境下实现设备之间的可靠通信。它采用轻量级的协议头,具有简单、灵活和高效的特点,适用于各种规模和复杂度的物联网应用场景。 在MQTT中,有四个核心概念:

  • 发布者(Publisher):将消息发布到MQTT代理服务器上,通常是物联网设备或传感器。

  • 订阅者(Subscriber):订阅感兴趣的主题(Topic)并接收相应的消息,通常是应用程序或后台服务器。

  • 代理服务器(Broker):负责接收发布者发布的消息,并将消息路由到对应的订阅者。代理服务器是MQTT通信的中心,负责管理设备之间的连接和消息传递。 MQTT的通信模型是异步的,发布者和订阅者之间没有直接的连接,而是通过代理服务器进行消息传递。发布者发布的消息被代理服务器保存在消息队列中,然后代理服务器将消息分发给订阅了相应主题的订阅者。 MQTT协议头非常简单,仅包含少量的字段,这使得它在资源有限的设备上能够高效运行。同时,MQTT还支持QoS(Quality of Service)级别,用于确保消息的可靠传输。MQTT的QoS级别有三个等级:0级(最多一次传输)、1级(至少一次传输)和2级(仅一次传输)。

  • 主题(Topic):主题是MQTT中的核心概念,用于标识消息的内容。发布者发布消息时,需要指定一个主题,订阅者可以通过订阅相应的主题来接收消息。主题可以是层级结构的,以斜杠(/)分隔不同的层级,例如:home/living room/temperature。

        在MQTT架构中,发布者将消息发布到MQTT代理服务器上,代理服务器根据订阅者的订阅情况将消息分发给对应的订阅者。发布者和订阅者之间没有直接的连接,所有的消息传递都通过代理服务器进行,MQTT的通信模型是异步的,即发布者发布消息后立即返回不需要等待订阅者的响应,这种异步的通信模型使得MQTT非常适用于低带宽不稳定网络环境下的物联网应用。MQTT作为一种轻量级的消息传输协议,具有简单、灵活和高效的特点,被广泛应用于物联网领域的各种应用场景。


18、OLT是什么

        OTL是光分路器(Optical Transceiver)的缩写,是一种将光信号分路或合路处理的设备。它可以将来自光线路终端(OLT)的光信号分离成多个光信号,或者将多个光信号合成到一起传送到OLT。 通俗来说,OTL就像一个分路器或合路器,将光信号进行分路或合路处理,就像水龙头可以控制水流一样。 至于为什么OTL速度快,这主要是因为OTL减少了信号的损失,可以更快地传输光信号。在光纤通信中,光信号的传输速度非常快,但是光信号在传输过程中也会损失,因此需要使用OTL等设备来减少损失。而由于OTL可以减少信号的损失,因此可以更快地传输光信号,从而提高通信速度。


19、电子邮件协议SMTP的工作机制

        提供电子邮件服务的协议叫做 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)。SMTP为了实现高效发送邮件内容,在其传输层使用了 TCP 协议。
        早期电子邮件是在发送端主机与接收端主机之间直接建立 TCP 连接进行邮件传输。发送人编写好邮件以后,其内容会保存在发送端主机的硬盘中。然后与对端主机建立 TCP 连接,将邮件发送到对端主机的硬盘。当发送正常结束后,再从本地硬盘中删除邮件。而在发送过程中一旦发现对端计算机因没有插电等原因没有收到邮件时,发送端将等待一定时间后重发。
        这种方法,在提高电子邮件的可靠性传输上非常有效。但是,互联网应用逐渐变得越发复杂,这种机制也将无法正常工作。例如,使用者的计算机时而关机时而开机的情况下,只有发送端和接收端都处于插电并且开机的状态时才可能实现电子邮件的收发。比如中国和美国之间存在时差。中国的白天相当于美国的夜晚。如果大家都是只在白天开机,那么中国跟美国之间就根本无法实现收发邮件。由于互联网是一个连接全世界所有人进行通信的网络,所以这种时差问题就不得不考虑在内。

        为此,在技术上改变了以往直接在发送端与接收端主机之间建立 TCP 连接的机制,而引进了一种一直会连接电源的邮件服务器,可以将其理解为中间人,发送和接收端通过这个中间人——邮件服务器进行收发邮件。接收端从邮件服务器接收邮件时使用 POP3 (Post Office Protocol) 协议。

 


20、路由环路 

        路由环路是指数据包在网络中由于路由循环而无法到达目的地,导致数据包在网络中无限循环转发的情况。路由环路通常出现在具有动态路由协议的网络中,这些协议用于通过交换路由信息构建路由表,以确定数据包的转发路径。当网络中的路由器之间传递路由信息时,如果存在循环引用或其他配置错误,可能会导致数据包无法到达目的地,并且这些数据包将一直在网络中循环转发,形成路由环路。 造成路由环路的原因可能有以下几种:

  1. 错误的网络配置:错误的路由器配置可能导致路由环路,例如在路由器之间设置错误的静态路由或动态路由协议参数。
  2. 网络拓扑变更:当网络拓扑发生变更时,例如链路故障或路由器故障引起的路由表变更未及时同步到所有的路由器。
  3. 动态路由协议问题:某些动态路由协议在运行过程中可能会出现错误,导致路由环路的发生。

为了解决路由环路问题,网络管理员可以采取以下措施:

  1. 定期审查网络配置:定期检查网络中的路由器配置,确保正确的路由信息被正确配置和传递。
  2. 使用合适的路由协议:选择适合网络环境和拓扑的路由协议,以减少路由环路的风险。
  3. 实施循环检测机制:一些路由协议具有循环检测机制,能够检测和避免路由环路的发生。
  4. 避免路由汇总不当:避免使用不适当的路由汇总技术,这可能导致网络中的部分路由信息丢失或产生冲突。

        总之,路由环路是一种常见的网络问题,网络管理员需要定期审查网络配置、选择合适的路由协议并实施适当的策略来避免路由环路的发生,以确保网络的稳定和正常运行。  


21、拥塞

在网络中当数据包在传输过程中遇到问题,如丢失、超时等,路由器或目标主机将会生成相应的ICMP报文返回给源主机,以提供错误反馈和网络状况信息。 ICMP协议的实现对于确保网络的稳定性和可靠性具有重要作用,它帮助网络中的设备进行自我诊断和错误处理,这对于网络安全具有极其重要的意义。

网络中的拥塞指的是在网络通信中,由于数据包数量过多或者传输速度过快,导致网络设备的处理能力不足,从而造成数据传输延迟增加、数据包丢失,甚至整体网络通信质量下降的现象。  网络拥塞可能发生的原因包括但不限于以下几点:

1. 突发大量数据传输:如网络中某些节点发生数据爆发性增长;
2. 网络带宽不足:即网络中的传输通道容量无法满足当前数据传输的需求;
3. 路由器或交换机的缓冲区溢出:网络设备的缓存区域不足以处理大量的数据包,导致数据包丢失或延迟增加;
4. 网络环路:数据包在网络中循环传输,导致资源浪费和网络拥塞; 

为了解决网络拥塞问题,可以采取多种策略:

1. 流量控制:控制网络中的数据包传输速率,以避免过度拥塞;
2. 拥塞控制:通过拥塞控制算法,如TCP的拥塞控制算法,来调整数据传输速率,以适应网络的状况;
3. 增加网络带宽:对于网络中长期存在的瓶颈节点,可以考虑增加网络带宽来改善网络拥塞情况;
4. 负载均衡:将流量均匀分布到多个服务器或网络设备上,避免某个节点因为流量过大而造成拥塞;
5. 网络优化:对网络拓扑结构和设备配置进行优化,提高网络的传输效率和处理能力。 

综合采取上述方法,可以有效地防止和解决网络中的拥塞问题,确保网络通信的顺畅和稳定。


21、云原生

  • 云原生:是一套技术体系和方法,涵盖了应用的设计、开发、部署、运维等整个生命周期,目的是让应用能够更好地利用云平台的能力,实现快速迭代、弹性扩展、高可用等特性。它包括了容器化、微服务、持续集成和持续部署(CI/CD)、DevOps、服务网格、不可变基础设施等多种技术和理念。

想象一下您要盖一座房子,传统的方式是自己一砖一瓦地搭建,从打地基到砌墙、盖屋顶,所有的步骤都要亲力亲为。但是如果采用云原生的方式,就像是您直接使用了一个已经搭建好的、可以随时移动和扩展的“模块化房屋”。

云原生就是一种在云计算环境下的新型软件开发和部署方式。以前开发软件,您得操心服务器怎么买、怎么安装、怎么维护等等一堆硬件和基础架构的事情。但有了云原生,您不用再为这些底层的事情烦恼了。

比如说您开发了一个手机购物应用。如果这个应用是基于云原生的理念开发的,那么当碰到“双十一”或者节假日购物高峰的时候,这个应用可以快速地自动获取更多的计算资源(就像房子自动增加房间一样),来应对大量用户的访问和下单,保证应用的运行速度和稳定性;而当购物高峰过去,这些多余的资源又会自动释放掉(就像多余的房间又消失了),不会浪费成本。

再比如您开发了一个在线学习平台,使用云原生技术,您可以快速地对这个平台进行更新和升级,新功能可以快速部署上线,就像给您的房子快速换个装修或者加盖一层楼一样简单,而且不会影响用户的正常使用。

总的来说,云原生就是一套方法和技术,让软件的开发、部署、管理和扩展变得更简单、更灵活、更高效,让软件能够更好地利用云计算的强大能力 。

22、泛智能终端

泛智能终端 是一个广泛的概念,指的是具备智能化功能和连接能力的各类设备。

它涵盖了众多领域和类型的产品,例如:

  1. 智能手机:集通讯、娱乐、办公等多种功能于一身,能够安装丰富的应用程序,实现高度个性化的服务。

    • 比如苹果的 iPhone 系列,具有强大的处理能力、出色的拍照功能和完善的生态系统。

    • 华为的 Mate 系列,以优秀的通信性能和创新的技术著称。

  2. 智能手表:不仅可以显示时间,还能监测健康数据、接收通知、甚至进行支付等操作。

    • 像 Apple Watch ,能与 iPhone 紧密协作,提供全面的健康追踪和便捷的生活功能。

    • 三星 Galaxy Watch 系列,拥有时尚的外观和多样化的功能。

  3. 智能家电:如智能冰箱、智能洗衣机、智能空调等,可通过手机 APP 或语音控制实现远程操作和智能化管理。

    • 例如,海尔的智能冰箱能够自动识别食材并提供保鲜建议。

    • 美的的智能空调可以根据环境自动调节温度和风速。

23、纳管平台

  1. 设备发现与识别:能够自动扫描网络,发现并识别连接到网络中的各种设备,如路由器、交换机、防火墙等。

    • 通过发送特定的探测数据包,获取设备的相关信息,包括设备型号、IP 地址、MAC 地址等。

  2. 配置管理:支持对设备的配置进行集中存储、备份和恢复,确保配置的一致性和可追溯性。

    • 当需要对大量设备进行相同的配置更改时,可以通过纳管平台一次性完成,提高效率并减少错误。

  3. 性能监测:实时监测设备的性能指标,如 CPU 利用率、内存使用率、网络流量等。

    • 若某台设备的网络流量突然异常增大,平台能够及时发出告警,以便管理员及时处理。

24、ICT运维工作台

ICT运维工作台是为了强化ICT项目一体化运维保障能力而打造的平台,主要面向运营商内部和政企客户

它的作用是通过集中运维管理门户,全方位监控项目运行质量,实现异常实时感知、告警智能定界、故障调度处理等功能,从而提高项目运维效果,前后端贯通,实现闭环运维,提高客户体验。

该平台具有以下特点:

- 运维方式转变:线下转线上、被动变主动,实现主动进行投诉拦截。

- 前后端贯通:客户与运营商、运营商内部建立标准化问题处理流程,实现服务能力闭环。

- 运维能力外化:建立客户专属视图,可以清晰掌握自己项目设备及业务运行状态,报障业务运行效果。

- 提供客户自助运维服务:提供客户必要的自助运维管理工具,增强客户感知,又实现了增收能力。

总的来说,ICT运维工作台可以提高运维效率,降低运维成本,增强企业竞争力。

25、B/S、C/S、A/S架构信息系统

B/S(Browser/Server,浏览器/服务器)架构是指用户通过网页浏览器来访问和使用系统。比如常见的各类网站、在线办公平台等。其优势在于无需在客户端安装特定软件,只要有能上网的浏览器就能使用,方便快捷,且易于维护和更新。

C/S(Client/Server,客户端/服务器)架构需要在客户端安装专门的应用程序来与服务器进行通信和交互。例如一些大型游戏、专业设计软件等。这种架构的客户端通常能提供更丰富和复杂的功能,对本地资源的利用效率较高,但客户端的安装、更新和维护相对较为复杂。

A/S(Application/Server,应用程序/服务器)架构是将应用程序部署在服务器端,客户端通过网络来访问服务器上的应用。例如一些企业内部的特定业务系统,客户端可能是简单的终端设备,主要的计算和处理在服务器端完成。

[A/S]  例如微信

26、消息中间件

消息中间件是一种在分布式系统中用于实现不同组件之间异步通信和数据传递的软件技术。

它具有以下重要作用:

  1. 解耦:使得发送消息的组件和接收消息的组件在功能上相互独立,减少彼此之间的直接依赖。例如,在电商系统中,订单处理模块和库存管理模块可以通过消息中间件进行通信,而不必直接相互调用。

  2. 异步处理:提高系统的响应性能和吞吐量。比如,用户注册成功后发送的欢迎邮件可以通过消息中间件异步发送,而不会阻塞注册流程。

    [异步处理]  异步处理指的是程序的执行不会因为某个操作的等待而阻塞后续代码的执行。

  3. 流量削峰:在高并发场景下,缓冲瞬时的大量请求。像秒杀活动中,大量的下单请求可以先放入消息中间件,再由后端系统逐步处理。

常见的消息中间件有 RabbitMQ、Kafka、ActiveMQ 等。

RabbitMQ 以其丰富的功能和易用性受到广泛关注,它支持多种消息协议和交换类型。

Kafka 则以高吞吐量和可扩展性在大数据处理等场景中表现出色。

27、FTTR

“FTTR”常见的释义是“Fiber to The Room”的缩写,意思是“光纤到房间”。

FTTR 是千兆时代家庭网络的一种新型覆盖模式,是家庭网络的又一次技术演进和升级。过去,光纤通常用于客厅,而 FTTR 则将光纤铺设到用户家的多个房间,并在相应房间内安装光猫,每个光猫服务家庭内的1至多个房间。

FTTR 有效解决了室内 WiFi 网络覆盖的问题,同时也解决了 WiFi 卡顿的问题。稳定的超千兆 WiFi 网络覆盖家庭的每一个角落,可提供低时延、多连接、超高速等功能,满足全家人的高品质网络需求,例如随时随地欣赏 VR 电影、玩 VR 游戏、观看 4K 视频、进行实时会议和超流畅的在线课程等。

28、CDN内容分发网络

CDN通过在网络各处放置节点服务器,将源站的内容缓存到这些节点上。当用户发起访问请求时,CDN 会根据用户的网络位置和节点的负载情况,智能地选择离用户最近、响应最快的节点为用户提供服务。

CDN 能有效地解决因网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等导致的用户访问网站响应速度慢的问题。它广泛应用于互联网的多个领域,比如在线视频播放、软件下载、电子商务等。

对于网站运营者来说,使用 CDN 可以降低网站的运营成本,提高网站的可靠性和稳定性。对于用户而言,能够享受到更快的内容加载速度,获得更流畅的网络体验。

例如,当一位在北京的用户访问一个使用了 CDN 服务的网站来查看一张图片时,智能 DNS 会将其请求导向离北京较近且网络畅通的 CDN 缓存服务器。如果该服务器已经缓存了这张图片,就会立即返回给用户,从而大大减少了数据传输的时间和距离,提高了图片的加载速度。

再比如,对于一个热门的视频,CDN 会根据用户的访问量和地域分布,提前将视频内容分发到更多的缓存服务器上,以应对高并发的访问需求。

总之,CDN 通过分布式的存储和智能的内容分发策略,实现了快速、高效的内容交付,提升了用户访问网站和获取资源的速度和体验。

29、容器

在计算机领域,“容器”通常指的是一种虚拟化技术,用于隔离和封装应用程序及其依赖项。容器提供了一个独立、轻量级的运行环境,使得应用程序可以在不同的计算环境中一致地运行,而无需担心底层系统的差异。

CPU 容器和 GPU 容器是特定针对 CPU 和 GPU 资源进行隔离和管理的容器。

CPU 容器主要用于对 CPU 资源的分配和限制,确保在一个多任务的环境中,各个应用或服务能够按照预定的策略获取到所需的 CPU 计算能力,避免资源竞争导致的性能下降。

GPU 容器则侧重于对 GPU 资源的有效管理。由于 GPU 在图形处理、深度学习等任务中具有重要作用,GPU 容器可以为不同的应用或任务划分专属的 GPU 资源,实现高效的并行计算和资源利用。

30、CoAP

CoAP 即Constrained Application Protocol(受限应用协议)

CoAP 是一种专门为资源受限的物联网设备和网络设计的应用层协议。在物联网场景中,许多设备的计算能力、内存、能量和网络带宽等资源都非常有限,传统的 HTTP 协议对于这些资源受限设备来说过于复杂和消耗资源,CoAP 应运而生。

CoAP 的主要特点包括:

1. 轻量级:消息格式紧凑,减少了数据开销和处理要求,适用于低功耗、低内存和低处理能力的设备。
2. 基于 UDP 协议:与基于 TCP 的 HTTP 不同,CoAP 使用用户数据报协议(UDP)进行数据传输,降低了连接建立和维护的开销。
3. 异步通信:支持异步消息交换,设备可以发送请求后不必等待立即响应,适用于间歇性连接和高延迟的网络环境。
4. 资源模型:采用与 HTTP 类似的资源模型,客户端可以通过请求对服务器端的资源进行操作,如获取、创建、更新和删除等。
5. 支持观察模式:客户端可以订阅服务器上资源的状态变化,服务器会在资源状态更新时主动通知客户端,减少了客户端频繁轮询带来的资源浪费。
6. 简单的消息格式:CoAP 消息由头部和可选的负载组成,头部字段定义了消息类型、方法、代码等。

例如,在智能家居系统中,智能传感器等物联网设备可以使用 CoAP 协议将采集到的数据发送到网关或服务器,用户可以通过应用程序使用 CoAP 协议与这些设备进行交互和控制。


Question: 14条中的MQTT与CoAP协议有什么区别呢?

Answer:

1. 协议基础:

   - CoAP 是基于请求/响应模型的应用层协议,类似于 HTTP,但针对受限设备和网络进行了优化,运行在UDP 之上。
   - MQTT 是基于发布/订阅模型的消息传输协议,运行在TCP 之上。
2. 连接方式:
   - 在 CoAP 中,客户端与服务器之间是点对点的连接,客户端发送请求给服务器,服务器响应请求。
   - MQTT 中存在三个角色:发布者(Publisher)、代理(Broker)和订阅者(Subscriber)。发布者将消息发布到代理,订阅者从代理订阅感兴趣的主题来接收消息,多个订阅者可以订阅同一个主题。
3. 消息传递:
   - CoAP 消息传递通常是一对一的,客户端向特定的服务器请求资源或执行操作。
   - MQTT 消息可以一对多传递,一个发布者发布的消息可以被多个订阅者接收。
4. 消息可靠性:
   - 因为基于 UDP,CoAP 本身的可靠性相对较低,但可以通过一些内置的重传机制来提高可靠性。
   - 基于 TCP 的 MQTT 具有较高的消息传递可靠性,保证消息的有序到达。
5. 资源利用:
   - CoAP 协议相对轻量,对内存和处理能力要求较低,适合资源受限的设备。
   - MQTT 协议也较为轻量,但在资源消耗上相对 CoAP 可能会略高一些。

例如,在一个智能家庭系统中,如果您需要控制单个智能灯泡的开关状态(设备到服务器的直接请求与响应),使用 CoAP 可能更合适;如果您希望多个设备或应用都能接收到家庭中温湿度传感器的数据(一对多的消息发布),那么 MQTT 是更好的选择。

31、SLA指标

SLA是服务提供商与客户之间签订的一份正式协议,用于明确规定所提供服务的质量、性能、可用性等方面的标准和承诺。服务等级协议(Service-Level Agreement,SLA)指标可能包括以下方面:

  1. 网络带宽:保证的网络传输速度,通常以每秒比特数(bps)为单位。

  2. 延迟:数据从发送端到接收端的传输时间,通常以毫秒(ms)为单位。

  3. 丢包率:在网络传输过程中丢失数据包的比例。

  4. 可用性:网络服务正常运行的时间比例,通常以百分比表示。

  5. 计算资源性能:如 CPU 利用率、内存利用率、存储读写速度等。

  6. 响应时间:对于用户请求的响应速度。

  7. 故障恢复时间:从发生故障到恢复正常服务的时间。

  8. 数据准确性:计算和传输数据的准确性和完整性。

通过建立有效的 SLA 管理体系,服务提供商能够更好地满足客户需求,提高服务质量和客户满意度;客户也能够获得明确的服务保障和预期,便于对服务进行评估和监督。

32、ping和traceout

“ping”是一个网络工具,用于测试网络连接的可达性和延迟。它通过向目标主机发送 ICMP(Internet Control Message Protocol,互联网控制消息协议)回显请求数据包,并等待目标主机返回响应,从而确定目标主机是否可达以及网络延迟的情况。

“traceroute”(在 Windows 系统中通常称为“tracert”)也是一个网络工具,用于跟踪数据包从本地主机到目标主机所经过的路由路径。它通过向目标发送具有不同生存时间(TTL,Time To Live)值的数据包,并根据中间路由器返回的 ICMP 超时消息来确定数据包经过的路由器地址,从而描绘出数据包的传输路径。

33、WAN、MAN、LAN

广域网(Wide Area Network,WAN)

广域网是作用范围最大的网络类型,它的覆盖范围通常可以跨越城市、国家甚至是全球。广域网连接着远距离的计算机和网络设备,一般由多个大型网络通过路由器、交换机等网络设备连接而成。广域网的连接通常通过公共通信网络,电信运营商提供的线路(如光纤、卫星通信等)来实现。


城域网(Metropolitan Area Network,MAN)

城域网的覆盖范围介于局域网和广域网之间,一般是在一个城市范围内建立的网络。它将同一城市内不同地点的局域网或者单个的大型局域网相互连接起来,实现城市内的信息传输和资源共享。

城域网的传输速度比广域网快,但比局域网慢;覆盖范围比局域网大,但比广域网小。城域网常用于城市的电信网络、有线电视网络等。例如,一个城市的教育城域网,将市内各学校的校园网连接起来,实现教育资源的共享和管理。


局域网(Local Area Network,LAN)

局域网是在相对较小的地理范围内(如一个办公室、一栋楼、一个学校等)构建的网络。它用于连接近距离内的计算机、服务器、打印机、扫描仪等设备,以实现资源共享和信息交换。

在局域网中,数据传输速率较高,网络延迟较低。常见的局域网技术有以太网(Ethernet)、无线局域网(WLAN)等。比如,办公室内几台电脑通过交换机连接在一起形成的网络,或者家庭中多台设备通过无线路由器连接成的无线网络都属于局域网。

34、Serverless

Serverless(无服务器架构)是一种云计算技术架构模式,在这种模式下,开发者无需关注服务器的配置、管理和维护等底层基础设施。 Serverless 让开发者能够更专注于编写和部署应用程序的业务逻辑代码,而云服务提供商负责处理服务器的运行和资源分配。这意味着应用程序仅在有实际需求时运行,并根据使用情况计费,而不是像传统服务器那样按固定的时间和资源规模计费。

Serverless 通常基于函数即服务(Function as a Service,FaaS)和后端即服务(Backend as a Service,BaaS)的组合。FaaS 允许开发者编写独立的函数来处理特定的任务,这些函数会根据触发事件自动执行。BaaS 则提供了各种后端服务,如数据库、存储、身份验证等,开发者可以直接使用而无需自己搭建和管理。

Serverless 的优点包括降低运维成本、提高开发效率、灵活的资源扩展以及更精确的成本控制等。但它也可能存在一些挑战,如冷启动延迟、调试复杂性以及对某些特定应用场景的适应性问题。

colab 就是serverless资源

35、网关

网关在计算机网络中起着重要的作用,主要包括以下几个方面:

  1. 协议转换:不同的网络可能使用不同的通信协议。网关能够将一种协议格式的数据转换为另一种协议格式,使得不同协议的网络能够相互通信。

  2. 连接不同类型的网络:例如连接局域网(LAN)和广域网(WAN),或者连接使用不同网络技术(如以太网、ATM 等)的网络。

  3. 地址转换:在网络地址转换(NAT)中,网关可以将内部网络的私有 IP 地址转换为公共 IP 地址,实现多个内部设备共享一个公共 IP 访问外部网络。

  4. 数据过滤和安全控制:网关可以根据预设的规则对进出网络的数据进行过滤和审查,阻止非法或未经授权的访问,增强网络的安全性。

  5. 流量控制和路由选择:决定数据在不同网络之间的传输路径,对网络流量进行合理的分配和控制,以提高网络性能和服务质量。

  6. 网络隔离:将内部网络与外部网络隔离开来,保护内部网络免受外部网络的攻击和干扰。

36、SRv6

SRv6 是一种协议。SRv6 即基于 IPv6 转发平面的段路由(Segment Routing over IPv6),是新一代的 IP 承载协议。它采用现有的 IPv6 转发技术,通过灵活的 IPv6 扩展头,实现了网络的可编程性。

SRv6 的主要特点和优势包括:

  1. 简化网络控制平面:提供更灵活和简单的网络编程能力。

  2. 更好的流量工程:能够更精细地控制网络中的流量路径。

  3. 支持多种业务需求:满足不同应用对网络服务质量和性能的多样化要求。

  4. 易于扩展:基于 IPv6 地址空间,具有充足的地址资源用于网络编程和标识。

37、Agent

“agent”通常指的是具有一定自主性和执行特定任务能力的软件实体。

一些常见的“agent”类软件包括:

  1. 网络监控代理:用于监测网络流量、设备状态等。

  2. 安全代理:例如防火墙代理,负责保护系统免受网络攻击。

  3. 数据采集代理:收集和整理特定的数据信息。

38、REST架构

用两个例子来说明:银行的转账API,即时通讯软件中发送消息的API。

这两个功能非常具有“动作性”,看起来和“资源”联系不大,很容易就会设计成not RESTful的API:POST /transfer/${amount}/to/${toUserID} 、 POST /api/sendMessage 。

一旦在URL中引入了动词,这个URL的功能就定死了,无法用于别的用途(比如, GET /transfer/${amount}/to/${toUserID} 或 GET /api/sendMessage 的语义很奇怪,不好使用)。并且,不同功能的API有各自的结构,一致性很差,需要一份详细的API文档才能使用。

这种情况下,要如何通过RESTful架构风格,设计一套一致、多用途的URL呢?

简单地说,就是将一个“动作”理解为“操作一个资源”。这里的“操作”是指HTTP的方法。

对于转账动作,就可以理解为“新建一个转账事务”(转账事务是资源),因此API就可以设置成这样: POST /transactions 。

请求体为:to=632&amount=500 。这样的设计不但简洁明了,而且我们可以将这个URL用于别的用途:通过 GET /transactions 来获取该用户的所有转账事务。还可以将 GET /transactions/456828 定义为“获取某一次转账记录”

REST风格详解

39、动环

“动环”通常指动力环境监控系统。 这是一种对各类机房中的动力设备及环境变量进行集中监控的系统。

动力设备包括市电、UPS 电源、配电柜、发电机等,环境变量包括温度、湿度、烟雾、漏水、门禁等。

动环监控系统能够实时监测这些设备和环境的状态,及时发现异常并发出警报,以保障机房的安全稳定运行,常用于通信机房、数据中心、电力配电室等场所。

40、代维

ICT 代维,全称为 Information and Communication Technology 代维,是指将企业或组织的信息与通信技术相关的设备、系统和网络的维护工作,委托给专业的第三方服务提供商来完成。 ICT 代维服务通常涵盖了广泛的领域,包括但不限于以下方面:

  1. 网络设备维护 :如路由器、交换机、防火墙等设备的配置管理、故障排查和修复、性能优化等。例如,当网络出现延迟或丢包问题时,代维团队负责找出问题所在并解决,确保网络的稳定运行。

  2. 服务器维护 :服务器硬件的监控和维护,操作系统的更新和补丁管理,以及应用程序的部署和维护。比如,定期对服务器进行硬件检查,及时更换老化的部件,保障服务器的可靠性。

  3. 通信系统维护 :对电话系统、视频会议系统等进行维护和管理,保证通信的畅通和质量。

  4. 数据中心维护 :包括环境设施(如空调、电力)的监控和维护,以及数据存储设备的管理。

41、RMS

移动的 RMS(Remote Management System)终端管理平台主要用于对各类终端设备进行管理和配置,包括但不限于家庭网关、智能网关、机顶盒等,RMS系统与网关之间通过TR069协议交互。TR069是一种远程管理协议,架构在 HTTP/HTTPS 之上,借由SOAP包装XML物件作为沟通内容的通讯协议。RMS系统通过网关上报与下发调用来管控网关:

  • 网关上报:网关在不同的事件下,按照规定的报文格式上报请求,管理平台接收并处理此请求,主要事件包括智能网关首次向网管注册、智能网关重启/开机、上报监控参数等。

  • 下发调用:管理平台通过不同方法调用网关能力,主要方法包括管理平台指示智能网关设备在指定的位置下载/上传特定的文件、管理平台重置智能网关设备到其出厂默认状态、管理平台修改智能网关设备的一个或多个参数等。

具有以下作用:

  • 终端零配置接入:支持运营商定制光猫等终端的零配置接入,关键数据无需登录光猫配置。

  • 终端兼容性:不管是哪家运营商、哪个省份的定制光猫,都可以接入下发数据,且无需刷机破解,正常接入下发数据。支持市面上 90% 以上运营商定制终端。

  • 业务数据下发:可向终端下发各种数据业务,如路由模式(包括上网账号密码)、桥接模式、语音数据、WiFi 参数等。

  • 设备注册与管理:用于家庭网关等设备的注册,以及初始化自动配置、远程故障诊断修复和设备监控等。

  • 固件升级:通过该平台可对机顶盒等设备进行固件升级,提高升级效率。例如,利用 CDN(内容分发网络)服务部署在不同的服务节点,再结合边缘计算,根据各个机顶盒设备的 IP 地址得到最近的 CDN 服务节点地址,然后将其下发给设备进行固件升级,从而保证每个设备都能以较快速度下载固件。

  • 质量检测:劣质网关会影响用户上网体验,所以装维人员在施工完成后,要质检通过才能竣工,这时也需要通过RMS系统去检测网关。检测内容包含以下几个方面:弱光判定、设备校验、业务测试、带宽检测。

参考链接如下:

五分钟技术趣谈 | 智能网关宽带业务零配置下发

42、PON、PTN、OTN、SPN

PON(Passive Optical Network)即无源光网络,是一种纯介质网络,避免了外部设备的电磁干扰和雷电影响,减少了线路和外部设备的故障率,提高了系统可靠性。

它由局端的光线路终端(OLT)、用户端的光网络单元 (ONU)以及光分配网络(ODN)组成。OLT连接到核心网络,ONU连接到用户设备ODN则在OLT和ONU之间提供光信号的传输通道,通常由光纤和光分路器等无源器件组成。

PON的主要优点包括:

  1. 高带宽:能够提供高速的数据传输速率,满足用户对带宽的需求。

  2. 节省成本:无源器件的使用减少了设备的成本和维护费用。

  3. 覆盖范围广:可以覆盖较大的地理范围,适合用于远程地区的网络接入。

  4. 易于扩展:可以方便地增加新的用户或节点,扩展网络容量。

  • PON技术广泛应用于宽带接入领域,如光纤到室(FTTR)、光纤到户(FTTH)、光纤到楼(FTTB)等,为用户提供高速、稳定的网络连接。

    [FTTR、FTTH、FTTB 区别]  https://new.qq/rain/a/20231127V0215100 

PTN(分组传送网,Packet Transport Network):是一种基于分组交换的面向连接的多业务传送技术,融合了以太网和 MPLS 等技术。它能够支持多种业务类型,提供可靠的传送服务和 QoS 保障,适用于承载移动回传、政企专线等业务。

  • 主要用于移动回传网络,承载 3G、4G 以及部分 5G 业务。

  • 适用于政企专线业务,为企业提供高质量、可靠的专用网络连接。

OTN(光传送网,Optical Transport Network):是一种基于波分复用技术的光传输网络技术。它具有大容量、长距离传输、高可靠性和强大的管理维护能力等特点,主要用于骨干网和城域网的核心层,承载大量的业务数据。

  • 应用在骨干网和城域网的核心层,用于实现大容量、长距离、高速率的光信号传输,以满足高带宽和高可靠性的需求。

  • 为数据中心之间提供大带宽、低时延的互联通道。

SPN(切片分组网,Slicing Packet Network):是具有低时延、大带宽、超高精度时间同步、灵活切片等特性的新一代传送网络技术。它能够更好地满足 5G 业务对于网络切片、超低时延等方面的需求。

  • 作为 5G 承载网的关键技术,满足 5G 多样化业务对网络切片、超低时延、大带宽等方面的需求。

  • 能够支持工业互联网、智能交通等新兴业务,提供定制化的网络服务。

43、MPLS

MPLS(Multiprotocol Label Switching,多协议标签交换) 是一种在开放的通信网络上利用标签引导数据高速、高效传输的技术。

MPLS 的工作原理是在数据包进入网络时,为其分配一个固定长度的短标签,并根据标签来决定数据包的转发路径。这样可以减少路由器在路由查找上的时间和处理开销,提高网络的传输效率和性能。如下图所示,MPLS专线虽然也在公网进行传输,但是从A到B的过程中路由跳数减少,转发速度更快。

MPLS 在很多领域都有广泛应用:

  • 在企业网络中,MPLS 可以用于构建企业的广域网(WAN),实现不同分支机构之间的高效数据传输和通信,保障数据的安全和稳定传输。例如,一家跨国公司在世界各地设有分公司,通过 MPLS 网络可以快速、可靠地传输业务数据、视频会议数据等。

  • 在电信运营商网络中,MPLS 用于提供各种增值服务,如虚拟专用网络(VPN)服务。为不同客户提供独立、安全的网络连接,就像为每个客户搭建了专属的通信通道。

  • 在数据中心网络中,MPLS 可以用于实现数据中心之间的高速互联,加速数据的传输和备份,提升数据中心的整体性能和可靠性。比如大型互联网公司的数据中心之间需要快速传输海量数据,MPLS 技术可以很好地满足这一需求。

 44、承载网、核心网、接入网、传输网傻傻搞不清?

承载网,核心网和接入网(第一个回答)

什么是传输网、核心网、承载网、接入网?

45、SR-TE隧道

SR - TE(Segment Routing - Traffic Engineering)隧道是一种基于段路由(Segment Routing)技术实现的流量工程隧道。

传统的网络中,流量工程通常通过复杂的信令协议和路由计算来实现,以优化网络中的流量分布和资源利用。SR - TE隧道利用了段路由的简洁性和灵活性,通过在数据包头部添加指令来引导数据包在网络中沿着指定的路径传输。

SR - TE隧道的创建和管理通常由控制器或网络管理系统来完成。管理员可以根据网络的需求和策略,定义隧道的路径、带宽、优先级等参数,并将这些信息下发给网络中的路由器。路由器根据这些指令,使用段路由技术来转发数据包,确保数据包按照指定的路径传输。

SR - TE隧道的优点包括:

  1. 灵活的路径控制:可以精确地指定数据包的传输路径,实现对流量的精细控制。

  2. 快速的重路由:在网络发生故障或拥塞时,能够快速地重新计算路径并进行流量切换。

  3. 高效的资源利用:可以根据网络的实际情况,合理地分配带宽和资源,提高网络的利用率。

  4. 易于部署和管理:相对于传统的流量工程技术,SR - TE隧道的部署和管理更加简单和便捷。

46、BGP协议

BGP(Border Gateway Protocol,边界网关协议)是一种运行在TCP上的自治系统间的动态路由协议。它的主要作用是在不同的自治系统之间交换路由信息,以实现互联网的互联互通。

BGP的主要特点包括:

  1. 路径矢量:BGP通过携带AS(Autonomous System,自治系统)路径信息来避免路由环路的产生。

  2. 策略控制:网络管理员可以使用BGP来实施各种路由策略,例如选择最优路径、过滤路由、设置优先级等。

  3. 大规模网络支持:BGP能够处理大规模的网络拓扑和大量的路由信息,适用于复杂的互联网环境。

  4. 增量更新:BGP只发送路由的变化信息,而不是整个路由表,从而减少了网络带宽的占用和路由器的处理负担。

BGP的应用场景如下:

  1. 互联网服务提供商(ISP)之间的路由交换:多个 ISP 之间通过 BGP 来交换路由信息,以确保用户能够访问到不同 ISP 网络中的资源,并实现网络流量的优化和负载均衡。 例如,当用户通过一家小型 ISP 访问大型内容提供商(如视频网站)的资源时,小型 ISP 可以通过 BGP 与大型内容提供商的网络建立连接,获取最佳的路由路径,从而提供更流畅的用户体验。

  2. 数据中心的互联:多个数据中心之间使用 BGP 来实现数据的备份、迁移和负载均衡,以及在出现故障时进行快速的路由切换。 假设一个电商平台有两个数据中心,一个在东部,一个在西部。BGP 可以帮助在正常情况下合理分配用户请求到不同的数据中心,当其中一个数据中心出现故障时,迅速将流量切换到另一个正常运行的数据中心。

  3. 内容分发网络(CDN)的优化:CDN 提供商使用 BGP 来确保内容能够快速、高效地分发到全球各地的用户,根据用户的地理位置和网络状况选择最近的缓存服务器。 比如,当用户请求观看一部热门电影时,CDN 可以通过 BGP 选择离用户最近且网络状况良好的缓存服务器来提供服务,减少延迟和提高视频播放的流畅性。

47、割接

“割接”是一个在通信、网络、电力等技术领域中常用的术语。

它指的是对正在运行的网络、系统、线路等进行有计划的替换、升级、改造等操作,以实现技术更新、性能提升或故障修复等目的。在割接过程中,通常需要将现有运行的部分暂停服务,然后将新的设备、线路或系统接入,并进行测试和调试,以确保其正常运行后再恢复服务。

例如,对通信网络中的光缆线路进行割接,可能是为了更换老化的光缆,或者将网络升级到更高的传输速率;对电力系统的线路进行割接,可能是为了优化电网结构或进行设备更新。

48、两层交换机和三层交换机

两层交换机(L2 Switch)

两层交换机工作在数据链路层,根据 MAC 地址(Media Access Control Address,介质访问控制地址)进行数据帧的转发。

优点:

  • 成本相对较低:由于功能相对简单,价格较为亲民。

  • 转发速度快:专注于数据链路层的帧转发,处理速度快。

应用场景:

  • 小型办公网络:用于连接办公室内的电脑、打印机等设备,构建简单的网络环境。

  • 家庭网络:满足家庭中多台设备联网和数据交换的需求。

例子:在一个小型办公室中,有 10 - 20 台电脑和几台打印机,使用两层交换机可以快速地将这些设备连接起来,实现文件共享、打印等基本功能。

三层交换机(L3 Switch)

三层交换机工作在网络层,除了具备二层交换机的功能外,还可以根据 IP 地址进行数据包的路由和转发。

优点:

  • 兼具路由功能:能够实现不同网段之间的通信,减少了网络中的路由设备数量,降低了成本和复杂性。

  • 性能较高:比传统路由器的转发速度更快,能够满足大型网络的高性能需求。

应用场景:

  • 中型企业网络:用于连接不同部门的网络,实现部门之间的高速数据传输和通信。

  • 数据中心网络:在数据中心内,三层交换机可以用于服务器之间的高速互联和数据交换。

例子:在一个中型企业中,有多个部门,每个部门处于不同的网段。通过三层交换机,可以实现不同部门之间的高效通信,同时提高网络的整体性能和可靠性。比如财务部、市场部、研发部等不同网段之间的数据传输和通信都可以由三层交换机来实现。

三层交换机的重要作用就是实现不同 VLAN 之间的通信

交换机的核心工作原理 | 集线器、2层交换机和3层交换机的主要区别_哔哩哔哩_bilibili交换机的核心工作原理 | 集线器、2层交换机和3层交换机的主要区别, 视频播放量 156813、弹幕量 323、点赞数 6084、投硬币枚数 2203、收藏人数 8281、转发人数 550, 视频作者 技术蛋老师, 作者简介 这个人很懒,只留下了知识。,相关视频:光猫后面先接交换机还是路由器,什么是网关?它有什么作用?,【网络小知识】二层交换机和三层交换机的区别,什么是傻瓜式交换机,交换机跟路由器有啥区别?交换机的使用方法,宽带光猫为啥要回收,光模块体积小巧 但上热真快……,一千多个监控头,这台交换机轻松应对,全千兆家庭宽带网络中心,2分钟了解交换机怎么使用(适合小白观看)https://www.bilibili/video/BV1Yx4y147tg?spm_id_from=333.788.videopod.sections&vd_source=655087503bd991a005337c3b07f0a731

49、传统三层网络和叶脊网络

传统三层网络有核心层、汇聚层、接入层。

  • 核心层(Gore Layer):

在网络体系结构中,核心层是网络的中枢部分,起着至关重要的作用。

从作用和功能来看,核心层主要承担着高速数据传输和交换的任务。它要确保数据能够以最快的速度、最低的延迟在网络内流转,并且要保证数据传输的稳定性和可靠性。这就要求核心层拥有强大的处理能力和极高的带宽资源,能够应对大规模数据流量的冲击。

在设备方面,核心层常采用高端路由器、多层核心交换机等高性能网络设备。这些设备具有强大的路由和交换能力,能够快速处理大量的数据包。

举例来说,在一个大型校园网络中,核心层由几台高性能的核心交换机组成,它们连接着各个教学楼、办公楼、图书馆等区域的汇聚层设备,承载着校园内的教学、科研、管理等各类网络业务的数据传输任务;又如在一个城市的电信网络中,核心层的路由器负责城市内不同区域之间以及与外部网络的数据交换和传输,保障着城市居民的网络通信需求。

  • 汇聚层(Aggregation Laver):

汇聚层处于接入层和核心层之间,是网络架构中的中间层级。它的主要作用是将多个接入层设备连接在一起,对来自接入层的流量进行汇聚、整合和初步处理,然后再将数据传输到核心层。

在功能上,汇聚层具有以下几个方面的作用:

  1. 流量聚合:将来自多个接入层设备的流量集中起来,减少核心层的连接数量和处理压力。

  2. 数据转发:负责在接入层和核心层之间高效地转发数据,确保数据能够快速、准确地传输。

  3. 策略实施:可以实施一些安全策略、访问控制策略、QoS(服务质量)策略等,对网络流量进行管理和控制,例如限制某些用户或设备的访问权限、为不同类型的业务分配不同的带宽等。

  4. 故障隔离:当接入层出现故障时,汇聚层可以将故障区域隔离,防止故障扩散到核心层和其他区域,从而保障整个网络的稳定性和可靠性。

汇聚层的设备通常包括三层交换机、路由器等。例如,在校园网络中,连接各个教学楼、办公楼、图书馆等接入层交换机的交换机或路由器就属于汇聚层设备。

  • 接入层(Access Laver):

接入层是网络架构中的底层部分,处于网络的边缘,主要作用是允许终端用户连接到网络。接入层的设备负责将各种终端设备(如计算机、打印机、IP 电话、摄像头等)连接到网络中,使得这些设备能够与网络中的其他部分进行通信和数据交换。

接入层常见的设备包括以太网交换机、无线接入点(AP)、路由器等。例如,在家庭网络中,无线路由器就是接入层设备,使家中的手机、电脑、平板等设备接入网络。


叶脊网络(Spine-Leaf Network)是一种新型的数据中心网络架构,也称为分布式核心网络。它由脊交换机(Spine Switch)和叶交换机(Leaf Switch)组成,其中脊交换机连接各个叶交换机,叶交换机连接服务器、存储设备等终端设备。这种架构可以提供高带宽、低延迟、非阻塞的服务器到服务器连接,具有良好的可扩展性和可靠性。

叶脊网络的主要特点包括:

  • 扁平化:叶脊网络采用两层架构,相比传统的三层网络架构更加扁平化,减少了网络层次,提高了数据传输效率。

  • 高带宽:脊交换机和叶交换机之间采用高速链路连接,如40Gbps、100Gbps甚至更高,能够满足数据中心对高带宽的需求。

  • 低延迟:服务器之间的通信只需要经过一台脊交换机转发一次,即可到达目标服务器所在的叶交换机,大大降低了延迟。

  • 可扩展性:叶脊网络可以通过增加脊交换机或叶交换机的数量来扩展网络规模,支持更多的服务器和终端设备接入。

  • 高可靠性:叶脊网络通常采用多路径冗余设计,当一台交换机或链路出现故障时,流量可以自动切换到其他路径,保证网络的可靠性和稳定性。

叶脊网络架构适用于大型数据中心、云计算数据中心等场景,能够为这些场景提供高效、可靠的网络连接,支持大规模的服务器集群和虚拟机部署。同时,叶脊网络也对网络布线、交换机性能等方面提出了更高的要求。

数据中心 Fabric:Facebook 的下一代数据中心网络https://zhuanlan.zhihu/p/701261019

50、在网计算

在网计算(Computing in Network)是一种新兴的计算模式和技术架构。

在网计算使网络在传输数据的同时能够在网络内部执行数据处理和计算任务。而不是像传统方式那样,先将数据传输到中心服务器或数据中心进行集中式计算处理

  • 例如,在物联网场景中,传感器设备采集到的数据可以在靠近数据源的网络节点上进行初步分析,只将有价值的结果或关键信息传输到后端系统,减少数据传输量和延迟,提高系统的响应速度和效率

  • 在 5G 网络环境下,边缘计算也是一种在网计算的应用形式。在网络边缘设备上进行计算处理,满足诸如自动驾驶、智能工厂等 对低延迟和实时性要求较高的应用需求

  • 再比如,内容分发网络(CDN)中的缓存服务器对内容进行存储和分发,在一定程度上也属于在网计算的范畴,它可以减少数据源头的负载和传输距离,快速响应用户请求。

51、IaaS、Paas、SaaS

IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)

IaaS 是云计算的一种服务模式。在 IaaS 模式下,云服务提供商向用户提供服务器、存储、网络等基础设施服务。

例如,亚马逊的 AWS(Amazon Web Services)的 EC2(Elastic Compute Cloud,弹性计算云)服务,用户可以按需租用虚拟服务器,并且能够自由选择操作系统、安装软件和配置环境等。就像您租赁了一个没有装修的空房子,您需要自己进行装修、布置和管理,但是您可以灵活地根据自己的需求来设计。

PaaS(Platform as a Service,平台即服务)

PaaS 为用户提供了一个平台,让用户可以在这个平台上开发、部署和管理应用程序,而无需操心底层的基础设施。

例如,谷歌的 App Engine 或者微软的 Azure App Service。以这些平台为例,开发人员只需专注于应用程序的开发和部署,不用关心服务器、操作系统的维护以及运行环境的搭建等问题,就好比您租赁了一套带基础装修的房子,您只需添置家具和布置软装就能入住和使用。

SaaS(Software as a Service,软件即服务)

SaaS 是一种通过互联网提供软件应用程序的模式,用户可以按需订阅使用。

比如,Google Workspace(以前称为 G Suite)、Microsoft 365、Salesforce 等。使用 SaaS 服务,用户无需安装和维护软件,直接通过网络访问和使用应用程序,类似于您租赁了一套精装修且配备齐全的公寓,您可以直接拎包入住并使用里面的各种设施和服务。

52、NFV虚拟化技术

把软硬件解耦,只需要通用设备服务器交换机,在服务器安装软件,每个软件对应路由器、防火墙等功能。其实就相当于把你的电脑虚拟化成各种网络设备,本身用设备进行路由转发,现在将设备虚拟化变为软件进行路由。

53、SD-WAN

SD-WAN,全名是 Software-Defined WAN,软件定义广域网。它是将 SDN 技术应用到广域网场景中所形成的一种服务,用于连接广阔地理范围的企业网络、数据中心、互联网应用及云服务。这种服务的典型特征是将网络控制能力通过软件方式“云化”,支持应用可感知的网络能力开放。

SD-WAN 旨在帮助用户降低广域网(WAN)的开支和提高网络连接灵活性。它具有以下优势:

  • 灵活性:可以在不同的传输之间进行选择,为给定的应用程序选择最合适的传输,并增加了在使用高峰期间将应用程序重新路由到不同传输的功能。

  • 可管理性:SD-WAN 的中央管理控制台允许在需要时即时进行全局更改,还可以增强网络连接,并且这种故障转移可以在几秒钟内完成。此外,SD-WAN 还可以通过对所有流量或流量类别进行加密来帮助提高安全性。

  • 低成本:SD-WAN 技术可以通过多种方式帮助降低 WAN 连接的总体成本,例如删除或更换昂贵的租用线路,允许集中管理和减少对 IT 人员的需求以及提供商用硬件部署能力。

SD-WAN 的应用场景包括企业互联、数据中心互联及云互联场景。企业可以根据自己的业务需求和网络架构选择合适的 SD-WAN 解决方案。


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