计算机三级网络技术笔记资源-CSDN文库

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第一章计算机基础知识

分析：考试形式：选择题和填空题，6 个的选择题和 2 个填空题共 10 分，都是基本概念。

1.1 计算机概述

一、计算机的四特点：．有信息处理的特性 ．有程序控制的特性 ．有灵活选择的特性 ．有正确

应用的特性

二、计算机发展经历  个重要阶段它们是并行关系：．大型机阶段  年代 ．小型机阶段 

 年代 ．微型机阶段  年代 ．客户机服务器阶段 ． 阶段（ 是在 

年第一个使用  协议的；在  年  月我国第一条与国际互联网连接的专线建成，它从中国科

学院高能物理研究所接到美国斯坦福大学的直线加速器中心；在  年实现  大主干网互连中国公

用计算机互联网 、中国科学技术网 、中国教育和科研计算机网 、中国金桥信

息网  ，即全功能连接或正式连接）

三、计算机应用领域：．科学计算 ．事务处理 ．过程控制 ．辅助工程

!，，

"．人

工智能 ．网络应用 ．多媒体应用

1．2 计算机硬件系统

．一个完整的计算机系统由软件和硬件两部分组成。

．硬件具有原子的特性，成本低速度快；软件具有比特的特性，成本高速度慢。二者在功能上具有等

价性、且具有同步性。

．计算机硬件组成四个层次：①芯片 ②板卡 ③整机 ④网络

一、计算机硬件的种类：计算机传统分类：巨型机、大型计算机，中型计算机，小型计算机、微型计算

机。

!!! 年分类：大型主机、小型计算机、个人计算机、工作站、巨型计算机、小巨型计算机。

计算机现实分类：服务器（按处理器体系结构分 #$%#$&'( 三种，按结构分刀片式），

工作站（基于 %# 和 )* 操作系统的份额专业工作站和基于 + 和 (,-. 的  工作站），

台式机，笔记本，手持设备。

二、计算机指标：

．字长（位数）。 位是一个字节， 位是一个字， 位是一个双字长， 位是两个双字长。指

) 一次能处理寄、存器能储存  位数据

．速度。/# 是表示单字长定点指令的平均执行速度，/0'1# 是考察单字长浮点指令的平均执行

速度。．容量。2 用  表示。．数据传输率（带宽）。 用 3。 ．可靠性。平均无故障时

间 /0 和平均故障修复时间 /% 来表示。．产品名称和版本。越高越好。

4"微处理器简史：+（ 位）→+（ 位）→奔腾（ 位）→安腾（ 位）

三．奔腾芯片的技术特点：奔腾  位芯片，主要用于台式机和笔记本，奔腾采用了精简指令 %# 技

术。

⑴ 超标量技术。通过内置  条 )、&（仅精简指令）整数指令流水线和  条浮点指令流水线，同时执行

多个处理，其实质是用空间换取时间。

⑵ 超流水线技术。通过细化流水，提高主频，使得机器在一个周期内完成一个甚至多个操作，其实质

是用时间换取空间。经典奔腾每条整数流水线分为四级流水：指令预取，译码，执行和写回结果。浮点

流水线分  级流水，前  点同，后  点：二级浮点操作、一级  舍  入及写回浮点运算、一级为出错

报告

⑶ 分支预测。为提高流水线吞吐率，内置分支目标缓存器，动态的预测程序分支的转移情况。

⑷ 双 5! 哈佛结构：指令与数据分开。 ⑸ 固化常用指令。⑹增强的  位数据总线。内部总线是

 位，外部总线增为  位。

⑺ 采用  标准的局部总线。⑻错误检测即功能用于校验技术，前者可在内部多处设置偶校验，以保

证数据传送正确，后者能通过双工系统的运算结果相比较，判断是否出现异常操作。⑼内建能源效率技

术。⑽支持多重处理。与 ) 发展相似，由提高主频到多核处理。

四．安腾芯片的技术特点：  位处理机简明并行指令计算 !。奔腾系列为  位精简指令技术

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%#。4 复杂指令系统 #。奔三增加了：##!：#67"#/8"!9- 流式的单

指令流、多数据流扩展指令。

五．主板由五部分组成：)存储器总线插槽以及电源。

主版的分类：①按芯片集分： 9 的: 按 ) 芯片分，④按数据端口：##、!81、; 按主版规

格分：带  的"< 按 ) 插座分：#-=>、#+- 槽? 扩展槽分 !#、、)#

六．网卡主要功能：①实现与主机总线的通信连接，解释并执行主机的控制命令。②实现数据链路层的

功能，如形成数据帧，差错校验，发送接收等。③实现物理层的功能。

1．3 计算机软件的组成

．基本概念：由程序（指令序列组成）和相关文档构成。分系统软件和应用软件（核心是操作系统）

软件是用户与计算机硬件系统之间的桥梁。软件就是指令序列以代码形式储存储存器中。这些指令序列

就是程序。

 ．常用应用软件：字处理： (-,微软、(#金山；电子表格：!9=+ 微软、 '-@

'-@ 、数据库：==微软、'-@"-='-@ ；投影演示：-.-微软；桌面

出版： @3+ 微软、 7/>,-3 ；浏览器： !9+- 微软、

-66@=-= 即网景、0A-9火狐；金山 (# 已不是单纯的字处理软件，而

是集成的办公系统软件，类似于微软 1B= 组件。

．软件开发过程（三个阶段）：

⑴ 计划阶段：分为问题定义、可行性研究（是决定软件项目是否开发的关键）

⑵ 开发阶段：在开发前期分为需求分析、总体设计、详细设计三个子阶段，在开发后期分为编码、测

试两个子阶段。前期必须形成的文档有：软件需求说明书，软件设计规格说明书；后期主要形成各种报

告。

⑶ 运行阶段：主要任务是软件维护。为了排除软件系统中仍然可能隐含的错误，扩充软件功能。

、把高级语言源程序翻译成机器语言目标程序的工具，有两种类型：解释程序与编译程序。解释程序

就是把源程序输入一句，翻译一句，执行一句，并不成为整个目标程序，速度慢。编译程序是把输入的

整个源程序进行全部的翻译转换，产生出机器语言的目标程序，然后让计算机执行从而得到计算机结果，

速度快　

1．4 多媒体

媒体的概念与分类C"" 媒体的概念C信息的载体  媒体的分类：传输媒体、表现媒体、表示媒体、感

觉媒体

．基本概念：有声有色的信息处理与利用技术。

．多媒体技术分为偏软件技术和偏硬件技术。

．多媒体硬件系统的基本组成有：

D8%1/"": 具有 8 和 8 转换功能 ③具有高清晰的彩色显示器 ④具有数据压缩和解压缩的硬件

支持

4"音频流和视频流之间的同步叫做“唇同步”，要求音视频之间的偏移在E6 内；

打电话等音频业务，允许的最大时延 4，时延抖动小于 6，否则通话不畅。

．多媒体的关键技术：

D 数据压缩和解压缩技术。F!：实用与连续色调，多级灰度，彩色或单色静止图象。 /!：包括

视频、音频和系统，考虑音频和视频同步。 G 标准： 的 54 号建议， 为可变参数，目

标是可视电话和视频会议，可覆盖整个 #8 信道。按压缩前后图像的差别可分为无损（信息熵编码

法）和有损压缩（预测编码法、变换编码法、矢量量化编码法），按照原理分为熵编码（无损）、源编

码（有损）、混合编码。

: 芯片和插卡技术。 ③多媒体操作系统技术。④多媒体数据管理技术。

; 超文本就是收集、储存和浏览离散信息以及建立和表现信息之间关系的技术。

当信息不限于文本时，称为超媒体。超媒体技术是一种典型的数据管理技术，它是由称之为结点

-, 和表示结点之间联系的链+> 组成的有向图（网络），用户可以对其进行浏览、查询和修改等

第 2 页共 34 页

操作。

．超媒体系统的组成：

D 编辑器。编辑器可以帮助用户建立，修改信息网络中的结点和链。

: 导航工具。一是数据库那样基于条件的查询，一是交互样式沿链走向的查询。

H 超媒体语言。超媒体语言能以一种程序设计方法描述超媒体网络的构造，结点和其他各种属性。

4流（式）媒体：把整个音频、视频、8 等多媒体文件经过特殊压缩，形成一个个压缩包，由视频服

务器向用户计算机连续、实时地依次传送。

服务模式： 服务模式。优点：不需要  路由器和网络基础设施的支持，因此性价比高、易

于部署。其次可以上传

特点：连续性、实时性、时序性。

主要技术目标：通过一定的技术手段实现在数据网络上的有效地传递多媒体信息流。　

第二章网络基第二章网络技术基础

本章约  个选择题和  个填空题，约  分，都是基本概念

分析：主要掌握几个问题：、计算机网络的分类：按传输技术和覆盖范围、规模。、基本的拓扑结

构：总线型、树型、环形和星型。、数据传输速率和误码率的概念，如：奈奎斯特定理和香农定理。

、一个网络协议的三要素：语法、语义和时序。、#11# 参考模型、 模型。

2．1 计算机网络的形成与发展

计算机网络形成与发展大致分为如下  个阶段：

．第一个阶段可以追述到  世纪  年代。．第二个阶段以  世纪  年代美国的 ! 与分

组交换技术为重要标志。

．第三个阶段从  世纪  年代中期开始。．第四个阶段是  世纪  年代开始。

2．2 计算机网络的定义（广义定义计算机通信网络、资源共享的观点和用户透明性观点定义分布式计

算机系统）

．计算机网络的定义：以能够相互共享资源的方式互连起来自治计算机系统的集合。计算机网络的基

本特征：资源共享。

．表现特征：①计算机网络建立的主要目标是实现计算机资源的共享。

: 是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。我们判断计算机是否互连成计算机网络，主要是

看它们是不是独立的“自治算机”。

H 连网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。

2．2.2 计算机网络的分类

．广播式网络（通过一条公共信道实现）和点点式网络（通过分组存储转发实现）。采用分组存储

转发与路由选择是点点式网络与广域网络的重要区别之一。

．按覆盖地理范围和规模分：局域网（'）、广域网( 、城域网/ 、

一、广域网的通信子网采用分组交换技术，利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网互联。

早期计算机网络结构实质上是广域网的结构。

广域网的功能：数据处理与数据通信。早期广域网从逻辑功能上可分为：资源子网与通信子网。

资源子网负责全网的数据处理，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。主要包括主机和终端。主机

通过高速通信线路与通信子网的通信控制处理机相连接。终端是用户访问网络的界面。

通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。

通信控制处理机在网络拓扑结构中被称为网络节点。通信线路为通信处理机之间以及通信处理机与主机

之间提供通信信道。

广域网的特点和主要技术：．适应大容量与突发性通信的要求；．适应综合业务服务的要求；．开

放的设备接口与规范化的协议；．完善的通信服务与网络管理。

代表性技术：*． 网：公用分组交换网、0%、#/8#、#8、#8、帧中继：光纤 /：

异步传输模式用于多媒体

二、广域网扩大了资源共享的范围，局域网增强了资源共享的深度。局域网的特点和主要技术。

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覆盖有限的地理范围；高数据传输率；一般一个单位所有，比较容易使用和维护。

主要技术：以太网、令牌总线、令牌环网

分类：按介质访问控制方法分为共享局域网与交换局域网两种，按使用传输介质类型分有线介质局域网

和无线介质局域网。

三、城域网的特点和主要技术

（）早期的城域网产品主要是光纤分布式数据接口088，其协议是 4 与 4 。

（）各种城域网建设方案有几个相同点：传输介质采用光纤，交换接点采用基于  交换的高速路由交

换机或 / 交换机，在体系结构上采用核心交换层，业务汇聚层与接入层三层模式。城域网 / 介

于广域网与局域网之间的一种高速网络。

特点：．几十公里范围内 ．用于连接局域网

现代网络结构的特点：微机通过局域网连入广域网，局域网与广域网、广域网与广域网的互联是通过

路由器实现的。路由器是网络中最重要的部分。

2．2.3 计算机网络拓扑构型

．定义：计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各

实体间的结构关系。主要是指通信子网的拓扑构型。拓扑设计是计算机网络的基础，对网络性能、系统

可靠性、通信费用有重大影响

．分类：①点点线路通信子网的拓扑：星型，环型，树型，网状型。

: 广播式通信子网的拓扑：总线型，树型，环型，无线通信与卫星通信型。

2.2.4、数据传输率和误码率（描述计算机网络中数据通信的基本技术）描述数据通信的基本技术参数

有两个：数据传输率与误码率

．数据传输率的定义：在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数单位为比特秒3

=-, 记作 34对于二进制数据数据传输速率为C#3 其中 为发送每一比特所需要的时间4

．带宽与数据传输率的关系：

⑴ 奈奎斯特（2I@）准则：信号在有限带宽、无噪声的信道中传输时对于二进制信号的最大数据

传输率 %69 与通信信道带宽 （JA，单位是 5K）的关系可以写为： %69JLA3 "

⑵ 香农定理：香农定理则描述了有限带宽M有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽M信号噪声功率

比之间的关系4

在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输率 %69 与信道带宽 ，信噪比 # 关系为：

%69JG+-7



（N#）

其中： 为信道带宽，# 为信号功率， 为噪声功率。

．误码率：误码率是二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，在数值上近似等于 J（传

错的码元数除以传输的二进制码元总数）

 误码率应该是衡量数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的参数4

 对于一个实际的数据传输系统不能笼统地说误码率越低越好要根据实际传输要求提出误码率要求M

在数据传输速率确定后误码率越低传输系统设备越复杂造价越高4

 对于实际数据传输系统如果传输的不是二进制码元要折合成二进制码元来计算4

 差错的出现具有随机性在实际测量一个数据传输系统时只有被测量的传输二进制码元数越大才会

越接近于真正的误码率值4

2.3、分组交换技术的基本概念

在早期广域网的通信子网数据交换方式中，可以采用的方法有两类：电路交换、储存转发交换。存储转

发交换又分报文存储转发交换（报文交换）与报文分组存储转发交换（分组交换）。

电路交换的通信过程：线路建立阶段、数据传输阶段、线路释放阶段。

报文分组存储转发交换又分数据报和虚电路两种。虚电路是传输分组时建立逻辑连接，有虚电路建立、

数据传输、虚电路拆除三个阶段。

2．4、网络体系结构与网络协议的基本概念

2.4.1、网络协议是为网络数据传递交换而指定的规则，约定与标准。由三部分组成： 语法即用户

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数据与控制信息的结构和格式；  语义即需要发出何种控制信息以及完成的动作与做出的响应；

 时序即对事件实现顺序的详细说明。

．将计算机网络层次模型和各层协议的集合定义为计算机网络体系结构，（体系结构是抽象的，而实

现是具体的，是能够运行的一些硬件和软件。）。第一个为 / 的系统网络体系结构 #。

．计算机网络中采用层次结构的好处：①各层之间相互独立；②灵活性好；③各层都可以采用最合适

的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他各层；④易于实现和维护； ⑤有利于促进标准化　

2.4.2、ISO 开放系统互连参考（OSI）模型：实现开放系统环境中的互联性、互操作性和应用的移植

性。在 1# 中，采用分层的体系结构方法将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题，

采用了三级抽象，既体系结构，服务定义，协议规格说明。实现了开放系统环境中的互连性、互操作性、

与应用的可移植性

D 划分层次的原则是C 网中各结点都有相同的层次。  不同结点的同等层具有相同的功能。  同

一结点内相邻层之间通过接口通信。 每一层使用下层提供的服务并向其上层提供服务。  不同结

点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

:1# 七层：

⑴ 物理层：主要是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传递比特流。（网卡、

集线器）

⑵ 数据链路层：分为 / 和 ''，在通信实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，采用

差错控制，流量控制方法。（网卡、交换机）

⑶ 网络层：通过路由算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径。实现路由选择、拥塞控制和网络

互连功能，使用  协议（路由器）

⑷ 传输层：是向用户提供可靠的端到端服务，透明的传送报文。，最关键的一层。可以认为使用 

和 )8 协议

⑸ 会话层：组织两个会话进程之间的通信，并管理数据的交换。使用 !1# 和 (#1O 协议

⑹ 表示层：处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。

⑺ 应用层：应用层是 1# 参考模型中的最高层。确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。

2.4.3、TCP/IP 参考模型

⑴ 特点：①开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统；②独立于特

定的网络硬件；③统一的网络地址分配方案；④标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。

⑵ 参考模型的分类：应用层，传输层端－端通信，互连层报文分组、路径、拥塞，主机网

络层。

⑶ 参考模型和 1# 模型的对应关系：

""" 应用层应用层、表示层、会话层  传输层传输层 "互联层网络层  主机网络层数据链路

层、物理层

⑷ 参考模型各层次的功能和协议

D 互连层：主要是负责将源主机的报文分组发送到目的主机，源主机与目的主机可以在一个网上，也

可以不在一个网上。

功能：．处理来自传输层的分组发送请求。．处理接受的数据报。．处理互连的路径、流控

与拥塞问题。

: 传输层：主要功能是负责应用进程之间的端到端的通信。定义了传输控制协议  和用户数据报协

议 )8。 协议是面向连接的可靠的协议；)8 协议是无连接的不可靠协议。

H 应用层：包括所有高层协议，协议分为C

．一类依赖于面向连接的 ：文件传送协议 0、电子邮件协议 #/ 以及超文本传输协议

5。

．一类是依赖于无连接的 )8 协议：简单网络管理协议 #/M简单文件传输协议 0。

．另一类既依赖于  协议，也可以依赖于 )8 协议：域名服务 8# 等

还包括：网络终端协议 !'!M路由信息协议M% 网络文件系统 0#4

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