文章目录
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- 一、计算机系统基础
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- [1. 软件分类](#1. 软件分类)
- [2. 通信系统三要素](#2. 通信系统三要素)
- 二、网络基础
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- [1. 按作用范围划分](#1. 按作用范围划分)
- [2. 按使用者划分](#2. 按使用者划分)
- [3. OSI 七层模型](#3. OSI 七层模型)
- [4. TCP 与 UDP](#4. TCP 与 UDP)
- [5. 常见应用层协议](#5. 常见应用层协议)
- 三、存储技术
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- [1. DAS / NAS / SAN 对比](#1. DAS / NAS / SAN 对比)
- [2. 数据仓库结构](#2. 数据仓库结构)
- 四、数据库基础
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- [1. 三种数据模型](#1. 三种数据模型)
- [2. 关系型 vs 非关系型](#2. 关系型 vs 非关系型)
- [3. 列存储数据库](#3. 列存储数据库)
- 五、信息安全基础
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- [1. 信息安全三要素(CIA)](#1. 信息安全三要素(CIA))
- [2. 信息系统安全四个层次](#2. 信息系统安全四个层次)
- [3. 加密技术](#3. 加密技术)
- [4. 认证与数字签名](#4. 认证与数字签名)
- [5. 计算机设备安全扩展属性](#5. 计算机设备安全扩展属性)
- [6. 常见恶意代码](#6. 常见恶意代码)
- 六、网络安全防御技术
- 七、第五代移动通信(5G)
- 八、软件定义网络(SDN)
- 九、新一代信息技术
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- [1. 物联网](#1. 物联网)
- [2. 云计算](#2. 云计算)
- [3. 大数据](#3. 大数据)
- [4. 区块链](#4. 区块链)
- [5. 人工智能](#5. 人工智能)
- [6. 虚拟现实(VR)](#6. 虚拟现实(VR))
- 十、易混淆辨析
- 十一、例题精讲
- 十二、考点总结
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一、计算机系统基础
1. 软件分类
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| 系统软件 | 无须用户干预的各种程序集合;操作系统负责管理硬件、提供运行环境 |
| 应用软件 | 用户可使用的应用程序集合,分应用软件包和专用应用软件 |
| 中间件 | 处于操作系统和应用软件之间,屏蔽底层细节,提供通信与公共服务 |
2. 通信系统三要素
信源系统(发送端)、传输系统(传输网络)、目的系统(接收端)三件套。
现代通信还离不开数字通信、信源编码、信道编码、调制解调这些关键技术。
二、网络基础
1. 按作用范围划分
| 类型 | 英文 | 特点 |
|---|---|---|
| 个人局域网 | PAN | 个人工作地,无线技术连接 |
| 局域网 | LAN | 微型计算机互联,通常 10Mb/s 以上,校园/单位/大楼 |
| 城域网 | MAN | 跨几个街区到整个城市 |
| 广域网 | WAN | 跨城市、国家、洲,长距离传输 |
2. 按使用者划分
- 公用网(公众网):电信公司建造,向付费用户提供服务
- 专用网:特定部门自建,满足内部需求
3. OSI 七层模型
| 层次 | 名称 | 功能 | 典型设备/协议 |
|---|---|---|---|
| 7 | 应用层 | 为应用程序提供网络服务 | HTTP、FTP、DNS、Telnet、SNMP |
| 6 | 表示层 | 翻译官;加密解密、数据转换、格式化 | --- |
| 5 | 会话层 | 建立、管理、终止会话 | --- |
| 4 | 传输层 | 可靠/顺序/无错传输 | TCP、UDP |
| 3 | 网络层 | 逻辑寻址、路由选择 | IP、ICMP、ARP;路由器 |
| 2 | 数据链路层 | 帧传输、物理寻址 | 交换机 |
| 1 | 物理层 | 比特流传输 | 集线器、中继器 |
考试陷阱:
- IP 地址在网络层(不是传输层)
- ARP、ICMP 属网络层
- Telnet、FTP、DNS 属应用层
- 路由器工作在网络层,交换机工作在数据链路层
4. TCP 与 UDP
| 协议 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| TCP | 可靠、面向连接 | 要求可靠性高的传输 |
| UDP | 不可靠、无连接、速度快 | 实时性要求高、允许少量丢包 |
记忆:TCP 保可靠,UDP 保速度。
5. 常见应用层协议
| 协议 | 功能 |
|---|---|
| FTP | 文件传输 |
| TFTP | 简单文件传输 |
| DNS | 域名与 IP 地址互查 |
| DHCP | 自动分配 IP |
| SNMP | 简单网络管理 |
三、存储技术
1. DAS / NAS / SAN 对比
| 维度 | DAS | NAS | SAN |
|---|---|---|---|
| 全称 | 直接附加存储 | 网络附加存储 | 存储区域网络 |
| 安装难易 | 较易 | 较易 | 较难 |
| 传输协议 | SCSI/FC/ATA | TCP/IP | FC/iSCSI 等 |
| 传输对象 | 数据块 | 文件 | 数据块 |
| 异种 OS 共享 | 否 | 是 | 是 |
| 集中管理 | 否 | 是 | 是 |
| 容量扩充 | 有限 | 较高 | 高 |
记住两点:SAN 是独立于 TCP/IP 的专用高速存储子网;数据仓库数据相对稳定(非易失性、面向主题、集成)。
2. 数据仓库结构
数据从源系统出来,经抽取、清洗、转换进入数据仓库或数据集市,再由 OLAP 服务器 支撑前端查询、报表、分析和数据挖掘。
四、数据库基础
1. 三种数据模型
| 模型 | 结构 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 层次模型 | 树结构 | 结构简单、查询效率高、完整性强 | 难表示多对多、插入删除受限 |
| 网状模型 | 有向图 | 可表示复杂联系 | 结构复杂 |
| 关系模型 | 二维表 | 结构单一、概念简单、操作方便 | 存取路径透明,大查询需优化 |
层次模型与网状模型统称格式化数据模型。
2. 关系型 vs 非关系型
| 维度 | 关系型(SQL) | 非关系型(NoSQL) |
|---|---|---|
| 结构 | 固定表结构 | 弱结构化 |
| 查询 | 通用 SQL | 无统一 SQL |
| 事务 | ACID 强 | 较弱 |
| 优点 | 易理解、易维护、完整性强 | 高并发、大数据读写、易扩展、灵活 |
| 缺点 | 固定表结构、多表关联性能差 | 通用性差、约束弱 |
ACID:原子性、一致性、隔离性、持久性。
3. 列存储数据库
常用于分布式存储海量数据场景。
五、信息安全基础
1. 信息安全三要素(CIA)
| 属性 | 含义 |
|---|---|
| 保密性 | 不被未授权者获取 |
| 完整性 | 资产正确完整 |
| 可用性 | 授权实体可访问利用(信息随时正常使用) |
2. 信息系统安全四个层次
| 层次 | 内容 |
|---|---|
| 设备安全 | 稳定性、可靠性、可用性 |
| 数据安全(静态) | 保密性、完整性、可用性等 |
| 内容安全 | 政治、法律、道德层面;信息保密、知识产权、隐私 |
| 行为安全(动态) | 行为的秘密性、完整性、可用性 |
易错:数据充斥不健康违法内容 → 不能说「安全」。
3. 加密技术
- 两要素:算法 + 密钥
- 对称加密 vs 非对称加密
- 非对称加密:加密密钥可公开,克服密钥分配困难
4. 认证与数字签名
| 技术 | 作用 |
|---|---|
| 认证(鉴别) | 确认发送者/接收者身份,防冒充、篡改、重放 |
| 数字签名 | 确保保密性;发送方不能抵赖、接收方不能伪造 |
区别:数字签名验证数据公开;认证密钥/信物可能不公开。
5. 计算机设备安全扩展属性
抗否认性、可审计性等。
6. 常见恶意代码
病毒、蠕虫、特洛伊木马、后门、隐蔽通道等。
六、网络安全防御技术
| 技术 | 要点 |
|---|---|
| 防火墙 | 内外网边界;监控进出流量;包过滤、代理、状态检测 |
| 入侵检测 IDS | 被动监测攻击行为并报警 |
| 入侵防御 IPS | NGFW 新增,主动防御 |
| 网页防篡改 | 时间轮询、核心内嵌、事件触发、文件过滤驱动 |
| 下一代防火墙 NGFW | 在包过滤基础上新增 IPS、应用识别可视化等 |
| 网络安全态势感知 | 大规模环境下获取、理解、显示并预测安全态势 |
易错 :IDS 注重检测与报警,不能替代防火墙阻断攻击。
七、第五代移动通信(5G)
| 指标 | 4G | 5G |
|---|---|---|
| 流量密度 | 0.1 Tb/s·km² | 10 Tb/s·km² |
| 连接数密度 | 10 万/km² | 100 万/km² |
| 空口时延 | 10 ms | 1 ms |
三大场景:eMBB(增强移动宽带)、uRLLC(超高可靠低时延)、mMTC(海量机器类通信)。
特点:高速率、低时延、大连接(不是「宏基站」)。
八、软件定义网络(SDN)
- 控制平面与数据平面分离
- 北向接口:与应用平面通信
- 南向接口:OpenFlow 协议
- 交换机维护流表,由控制器下发规则
九、新一代信息技术
1. 物联网
三层架构:感知层 → 网络层 → 应用层。
| 层次 | 技术/设备 |
|---|---|
| 感知层 | 传感器、RFID、二维码、GPS、摄像头 |
| 网络层 | 互联网、广电网、通信网;传输与处理感知数据 |
| 应用层 | 与行业需求结合的智能应用 |
关键技术:传感器技术、RFID 射频识别、中间件技术等。
2. 云计算
| 服务类型 | 提供内容 | 例子 |
|---|---|---|
| IaaS | 基础设施 | 虚拟主机、存储 |
| PaaS | 平台 | 虚拟操作系统、开发环境 |
| SaaS | 软件 | Web+SOA,直接使用应用 |
关键技术:虚拟化、云存储、SOA 等。
虚拟化 vs 多任务 vs 超线程:
- 多任务:单 OS 多程序
- 虚拟化:多虚拟主机,各可有独立 OS
- 超线程:单 CPU 模拟多逻辑核,不能分离
容器:操作系统级虚拟化,共享宿主机内核。
3. 大数据
5V 特征:Volume(大量)、Velocity(高速)、Variety(多样)、Value(价值)、Veracity(真实性)。
大数据技术栈可以记成四步:先获取(采集、整合、清洗),再分布式处理(Hadoop 离线、Spark 离线快速、Storm 在线实时),然后做大数据管理,最后输出应用服务。
4. 区块链
六大特征:多中心化、多方维护、时序数据、智能合约、开放共识、安全可信。
关键技术:分布式账本、加密算法(散列 SHA256、非对称加密)、共识机制。
类型:公有链、联盟链、私有链、混合链。
5. 人工智能
AI 这块抓三个点:机器学习 是核心,让计算机模拟人类学习;专家系统 靠知识库、推理机、综合数据库等协同;自然语言处理研究人和计算机怎么用自然语言交流。
6. 虚拟现实(VR)
| 特征 | 含义 |
|---|---|
| 沉浸性 | 用户成为并感受自己是环境一部分 |
| 交互性 | 对模拟环境物体操作 |
| 多感知性 | 多种感官体验 |
| 构想性(想象性) | 想象创造虚拟空间 |
| 自主性 | 物体依物理规律运动 |
关键技术:人机交互、传感器、动态环境建模、系统集成。
十、易混淆辨析
| 概念 A | 概念 B | 区分 |
|---|---|---|
| TCP | UDP | 可靠 vs 快速无连接 |
| 网络层 | 传输层 | IP/ARP/ICMP vs TCP/UDP |
| DAS | NAS | 块存储直连 vs 文件级网络存储 |
| 关系型 | 非关系型 | 固定表+SQL vs 灵活弱结构 |
| IDS | 防火墙 | 检测报警 vs 策略过滤阻断 |
| 感知层 | 网络层 | RFID/传感器 vs 互联网/通信网 |
| IaaS | SaaS | 虚拟主机 vs 应用软件 |
| 大数据 Veracity | 信息可验证性 | 前者指数据真实性,后者是信息质量属性 |
十一、例题精讲
【例1】 RFID 射频技术多应用于物联网的( )。
A. 感知层 B. 网络层 C. 应用层 D. 传输层
解析 :RFID 用于采集识别 → A. 感知层。
【例2】 云计算中心提供的虚拟主机和存储服务属于( )。
A. DaaS B. PaaS C. SaaS D. IaaS
解析 :基础设施级服务 → D. IaaS。
【例3】 ARP 协议属于 OSI 模型的( )。
A. 网络层 B. 传输层 C. 数据链路层 D. 应用层
解析 :ARP 进行 IP 与 MAC 地址转换,工作在网络层 → A。
十二、考点总结
| 考点 | 重要程度 | 题型 |
|---|---|---|
| OSI 七层功能与协议归属 | P0 | 选择 |
| TCP/UDP 区别 | P0 | 选择 |
| DAS/NAS/SAN 对比 | P1 | 选择 |
| 关系型/非关系型数据库 | P1 | 选择 |
| CIA 与信息安全四层 | P1 | 选择 |
| 防火墙/IDS/NGFW | P1 | 选择 |
| 物联网三层架构 | P0 | 选择 |
| 云计算 IaaS/PaaS/SaaS | P0 | 选择 |
| 大数据 5V 与技术架构 | P1 | 选择 |
| 区块链特征与关键技术 | P1 | 选择 |
| 5G 三大场景与指标 | P1 | 选择 |
| VR 五特征 | P2 | 选择 |