🟢 基础 | 课程A·计算机应用基础 · 约占理论卷 60%(≈90 分)
3.1 计算机网络基础 ★★★
- 定义:地理上分散的、具有独立功能(自治)的多台计算机,通过通信线路与设备互连,在网络协议和软件支持下实现资源共享与数据通信的系统(⚠ "独立功能/自治"是关键词——判断题常去掉它)
- 组成:硬件(主机/终端、网卡 NIC、传输介质、互连设备:交换机/路由器)+ 软件(网络操作系统 NOS、网络协议软件、网络应用软件)+ 数据/资源;逻辑上分为资源子网(主机与终端,负责数据处理)与通信子网(通信设备与线路,负责数据传输)
- 功能★★:数据通信(最基本)、资源共享(硬件/软件/数据——最本质特征)、分布式处理、提高可靠性
- 分类★★★:
- 按覆盖范围:LAN 局域网(几 km 内,校园/企业,速率高误码低)/MAN 城域网(城市级)/WAN 广域网(跨城市/国家,互联网是最大 WAN)
- 按拓扑结构 ★:总线型(一根主干,节点增删易、争用总线)、星型(中央设备交换机,最常用,中央故障全网瘫)、环型(令牌环,IBM)、树型(分级)、网状(多路径、可靠性最高、线路成本高,骨干网)
- 网络软件:网络操作系统(Windows Server、Linux、NetWare)、网络协议软件(TCP/IP 协议栈)、网络应用软件(浏览器、QQ、FTP 工具)
3.2 计算机局域网(LAN)★★★
- 特点:覆盖范围小(几 km)、传输速率高(100Mbps~10Gbps)、误码率低、归属单一单位、易维护
- 组成:网卡(NIC,每台入网计算机必备;含 MAC 地址=48 位物理地址,全球唯一,固化在网卡 ROM)★、传输介质、网络互连设备(交换机/路由器/AP)、网络软件
- 有线局域网——以太网(Ethernet)★★★:
- 标准 IEEE 802.3;介质访问控制方法:CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)——"先听后发、边发边听、冲突停发、随机重发"
- 传输介质:双绞线(网线,RJ-45 水晶头,分类 5 类/超 5 类/6 类,100m 内)、同轴电缆(已淘汰)、光纤(光信号,抗电磁干扰、带宽大距离远;单模光纤-长距/激光、多模光纤-短距/LED) ★★★
- 互连设备分层 ★★★:集线器 Hub(物理层,广播、共享带宽,已淘汰)→ 交换机 Switch(数据链路层,按 MAC 地址表转发、独享带宽、端口全双工)→ 路由器 Router(网络层,连接不同网络、按 IP 路由转发、隔离广播域)
- 无线局域网(WLAN)★★★:
- 标准 IEEE 802.11(Wi-Fi);2.4GHz/5GHz 频段
- 组网模式 ★:Infrastructure(基础结构模式)——通过无线 AP/无线路由器接入有线网络(家庭/办公主流);Ad-hoc(自组网/对等模式)——终端之间直接互联,无 AP
- SSID(Service Set Identifier,服务集标识):无线网络的"名字" ★(填空高频)
- 安全:隐藏 SSID、MAC 过滤;加密协议演进 WEP(弱,已破解)→ WPA → WPA2-PSK(AES 加密,当前主流)→ WPA3 ★★(配对题高频)
3.3 计算机广域网(WAN)★★
- 广域网基础:跨大范围、常借用电信运营商网络;接入技术(用户接入互联网方式)★★:
- PSTN 电话拨号(最早,56Kbps,已淘汰)
- ISDN(一线通)
- ADSL(非对称数字用户线):利用电话线,上行/下行速率不对称(下行快)★
- Cable Modem(同轴电缆/有线电视网)
- FTTx + LAN / FTTH 光纤到户(当前主流,百兆~千兆)
- 无线接入:移动数据(4G/5G)、卫星
- 数据交换技术★★★(重要对比表):
| 方式 |
原理 |
特点 |
典型 |
| 电路交换 |
先建立专用物理通路→通信→释放 |
建立时延大、独占线路、实时性强、利用率低 |
传统电话 |
| 报文交换 |
整个报文存储转发 |
无需建连、时延大、需大缓存 |
电报系统 |
| 分组交换 |
报文切分成分组(包),独立存储转发 |
时延小、灵活、高效、按需占用;可能乱序 |
互联网/数据通信主流 |
- 路由:路由器依据路由表选择路径;静态路由(手工)与动态路由协议(RIP、OSPF)
3.4 互联网(Internet)及应用 ★★★
- 发展:起源于美国 ARPANET(1969);TCP/IP 协议使异构网络互连成为"互联网";我国 1994 年全功能接入
- TCP/IP 体系结构★★★:应用层(HTTP/FTP/DNS/SMTP)→ 传输层(TCP/UDP)→ 网际层(IP)→ 网络接口层(对比 OSI 开放系统互连七层模型:物理、数据链路、网络、传输、会话、表示、应用——会话/表示层是 OSI 才有的高频干扰项)
- TCP vs UDP★★★(高频对比):
|
TCP(传输控制协议) |
UDP(用户数据报协议) |
| 连接 |
面向连接(三次握手建立) |
无连接 |
| 可靠性 |
可靠(确认、重传、有序) |
不可靠(尽力交付) |
| 速度/开销 |
慢、开销大 |
快、开销小 |
| 应用 |
网页、文件传输、邮件 |
视频直播、DNS 查询、语音 |
- IP 地址★★★(📐 计算见专项):
- IPv4:32 位(4 字节),点分十进制(如 192.168.1.1),每段 0~255
- 五类地址:A 类(1.0.0.0–126.255.255.255,网络号 8 位,大规模)/B 类(128–191,16 位网络号)/C 类(192–223,24 位网络号,最常用);D 类组播(224–239)、E 类保留(240–255)
- 子网掩码:区分网络号与主机号;A 类默认 255.0.0.0、B 类 255.255.0.0、C 类 255.255.255.0
- 私有地址(内网,不可路由到公网):10.x.x.x;172.16–31.x.x;192.168.x.x ★
- 特殊:127.x.x.x 环回(本机 localhost)
- IPv6:128 位,冒号十六进制(如 2001:db8::1);地址空间巨大、内置安全、取代 IPv4
- 域名系统 DNS(Domain Name System)★★★:域名→IP 地址的解析服务;域名层次从右往左:顶级域名(.com 商业/.cn 中国/.edu 教育/.gov 政府/.org 组织)→ 二级 → … → 主机名(www);DNS 服务器完成映射(⚠ 浏览器实际寻址仍靠 IP)
- 常见服务与协议端口★★(协议名-功能-端口配对高频):
| 服务 |
协议 |
端口 |
| 网页浏览 |
HTTP / HTTPS(加密) |
80 / 443 |
| 文件传输 |
FTP |
20/21 |
| 电子邮件发送/收信 |
SMTP / POP3(IMAP) |
25 / 110(143) |
| 域名解析 |
DNS |
53 |
| 远程登录 |
Telnet / SSH(加密) |
23 / 22 |
| 自动分配 IP |
DHCP |
67/68 |
| Linux 远程管理 |
SSH |
22(技能六衔接) |
- 互联网服务:WWW 万维网(URL 统一资源定位符:协议://主机域名/路径/文件名)、URL 格式填空高频;电子邮件(地址格式 用户名@邮件服务器域名);搜索引擎、网盘、流媒体、即时通信、物联网平台
3.5 网络信息安全 ★★★
- 信息安全基本要素★:机密性、完整性、可用性(CIA 三要素)+可控性、不可否认性
- 常见安全威胁★★★:
- 恶意代码:计算机病毒(寄生宿主程序、自我复制、传染性/潜伏性/破坏性/隐蔽性/可触发性);蠕虫(不需宿主、利用漏洞主动传播,耗尽资源);木马(伪装成正常程序、秘密窃取信息/开后门,不自我复制);勒索病毒(加密文件索要赎金,如 WannaCry)
- 网络攻击:DDoS(分布式拒绝服务,傀儡机耗尽目标资源);ARP 欺骗(伪造 MAC 地址映射,窃听/篡改);SQL 注入(恶意 SQL 窃取数据库数据);XSS 跨站脚本(向网页注入恶意脚本);钓鱼攻击(仿冒网站骗取账号密码);黑客入侵(未授权访问)
- 信息泄露:窃听、数据窃取
- 防护技术★★★:
- 防火墙(Firewall):置于内网与外网之间,按安全规则控制数据进出(隔离、访问控制;不能防内部攻击与病毒)
- 入侵检测系统(IDS):监测并报警(被动);主动阻断=IPS
- 加密技术★★:对称加密——加解密同一密钥,快、密钥分发难(DES、3DES、AES、国密 SM4);非对称加密——公钥加密、私钥解密,安全慢、解决密钥分发(RSA、ECC、国密 SM2);典型组合:非对称传密钥+对称传数据(HTTPS 原理)
- 数字签名:发送方私钥签名、接收方公钥验证——身份认证+完整性+不可否认 ★
- 数字证书 / CA 认证中心:绑定公钥与身份;HTTPS = HTTP + SSL/TLS(443 端口)
- 访问控制(用户名密码、双因素认证=密码+验证码/U盾)、杀毒软件、数据备份与恢复(本地/云备份)
- 安全协议:HTTPS、SSH(加密远程登录,替代 Telnet)、IPSec(网络层安全)
- 应急响应处理流程★(顺序题):准备→检测→抑制(遏制)→根除→恢复→总结(跟踪)
- 信息安全规范/法规★(意识题):《网络安全法》(2017 施行)、《数据安全法》《个人信息保护法》;网络安全等级保护制度(信息系统按重要程度分五级保护);密码法、关键信息基础设施保护