本章学习建议第2章在选择题中预计考4分左右案例大纲未要求。本篇覆盖2.1.1至2.1.4节全部核心考点。一、计算机软硬件了解1. 计算机硬件五大部件计算机硬件主要由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备组成。部件功能控制器计算机的中枢神经解释控制信息调度程序、数据和地址协调各部分工作运算器对数据进行算术和逻辑运算接受控制器命令进行动作存储器存储程序、数据等信息分为内存RAM/ROM和外存硬盘、光盘、U盘等输入设备将程序、数据等信息输入计算机如键盘、鼠标、麦克风输出设备输出计算结果或控制信号如显示器、打印机、绘图仪 存储容量单位换算1B8bit1KB1024B1MB1024KB1GB1024MB1TB1024GB2. 计算机软件分类系统软件控制和协调计算机及外部设备支持应用软件运行无需用户干预应用软件用户可使用的各种程序设计语言及应用程序集合中间件位于操作系统和应用程序之间提供标准程序接口和协议实现资源共享二、计算机网络掌握·高频考点1. 通信系统模型通信系统包括三大组成部分源系统发送端→ 传输系统传输网络→ 目的系统接收端通信系统模型示意图2. 现代通信关键技术技术描述数字通信技术用数字信号作为载体传输消息可传输数字信号及数字化后的模拟信号信息传输技术应用计算机科学和通信技术设计、开发、安装信息系统也称ICT通信网络技术将孤立设备物理连接实现资源共享和通信3. 网络分类按作用范围类型作用范围典型场景个人局域网(PAN)约10m个人电子设备无线连接局域网(LAN)约1km校园、单位、建筑物城域网(MAN)5~50km跨越几个街区至整个城市广域网(WAN)几十~几千公里跨国、跨洲长距离传输按使用者角度还可分为公用网电信公司出资面向大众和专用网部门自建如电力、军队、银行4. 网络设备与交换层次互联设备工作层次主要功能中继器物理层再生信号扩展传输距离以太网最多用4个集线器物理层多端口中继器网桥/二层交换机数据链路层根据MAC地址转发连接相同MAC层网络路由器/三层交换机网络层根据IP地址转发连接异构网络网关/多层交换机高层(4~7层)连接不同协议的子网三、OSI七层网络模型掌握·必考OSI七层模型分层图层功能常见协议应用层对软件提供接口使程序能使用网络服务HTTP、Telnet、FTP、SMTP表示层数据格式化、加密解密、文本压缩JPEG、ASCII、GIF、DES、MPEG会话层建立和维持通信管理交互会话RPC、SQL、NFS传输层确保数据可靠、顺序、无错传输TCP、UDP、SPX网络层将网络地址翻译成物理地址路由选择IP、ICMP、IGMP、ARP数据链路层控制网络层与物理层通信成帧、检错IEEE802.3、HDLC、PPP、ATM物理层物理媒介连接产生检测电压信号RS-232、V.35、RJ-45、FDDI四、TCP/IP协议族掌握TCP/IP协议是互联网协议的核心分为四层OSI层TCP/IP层主要协议应用层表示层会话层应用层FTP、TFTP、HTTP、SMTP、DHCP、Telnet、DNS、SNMP传输层传输层TCP可靠、面向连接、UDP不可靠、无连接网络层网络层IP、ICMP、IGMP、ARP、RARP数据链路层物理层网络接口层底层协议提供物理传输媒介 TCP vs UDPTCP用于数据量少、可靠性要求高的场合UDP用于数据量大、要求速度快的场合应用层协议详解协议传输层功能FTPTCP文件传输支持Bin和ASCII两种模式TFTPUDP简单文件传输不可靠使用超时重传HTTPTCP超文本传输SMTPTCP简单邮件传输DHCPUDP动态主机配置支持固定/动态/自动分配TelnetTCP远程登录DNS-域名解析SNMP-简单网络管理五、IEEE 802协议族掌握标准名称速率传输介质IEEE 802.3标准以太网10Mb/s细同轴电缆IEEE 802.3u快速以太网100Mb/s双绞线IEEE 802.3z千兆以太网1000Mb/s光纤或双绞线IEEE 802.11无线局域网WLAN-无线六、软件定义网络SDN掌握SDN是一种新型网络创新架构通过将网络设备的控制面与数据面分离实现网络流量的灵活控制。SDN三层架构图SDN架构三层数据平面哑交换机仅提供数据转发控制平面逻辑中心化的SDN控制器掌握全局网络信息应用平面基于SDN的网络应用三大接口南向接口与数据平面通信采用OpenFlow协议北向接口与应用平面通信可编程调用网络资源东西向接口多控制器之间通信实现负载均衡七、第五代移动通信技术5G掌握5G具有高速率、低时延等特点ITU定义了八大指标指标4G5G流量密度0.1 Tb/s·km²10 Tb/s·km²连接数密度10万/km²100万/km²时延空口10ms空口1ms移动性350 km/h500 km/h能效1倍100倍用户体验速率10M b/s0.1~1G b/s频道效率1倍3倍峰值速率10 Gb/s20 Gb/s5G三大应用场景eMBB增强移动宽带移动互联网流量爆炸式增长uRLLC超高可靠低时延通信工业控制、远程医疗、自动驾驶mMTC海量机器类通信智慧城市、智能家居、环境监测5G采用服务化架构支持网络切片可按需定制逻辑独立的网络八、存储与数据库掌握1. 存储技术三大模式DAS/NAS/SAN架构对比图特性DAS直连式存储NAS网络接入存储SAN存储区域网络传输协议SCSI/FC/ATATCP/IPFC传输对象数据块文件数据块安装难易度不一定简单困难适用对象中小组织中小组织、部门大型组织、数据中心2. 存储虚拟化与绿色存储存储虚拟化整合多个存储资源提供统一逻辑视图提高利用率、降低成本绿色存储节能环保降低功耗核心是容量、性能、能耗三者平衡3. 数据结构模型模型结构优点缺点层次模型树结构简单清晰查询效率高不适合多对多联系网状模型有向图可描述复杂联系结构复杂用户不易使用关系模型二维表格简单清晰操作方便查询效率较低4. 数据库类型类型特点优点缺点关系型数据库(SQL)支持ACID原则易理解、易维护、完整性好高并发下性能不足扩展困难非关系型数据库(NoSQL)分布式、不保证ACID高并发、易扩展、弱结构化事务支持弱通用性差NoSQL四大类型键值数据库如Redis高性能、高并发列存储数据库如HBase应对分布式海量数据面向文档数据库如MongoDB查询效率高图形数据库如Neo4j以图方式存储实体关系5. 数据仓库数据仓库是面向主题、集成、非易失、随时间变化的数据集合用于支持管理决策。数据仓库体系结构图组件说明数据源系统基础数据源泉数据存储与管理系统核心OLAP服务器按多维模型组织数据支持多角度分析ROLAP/MOLAP/HOLAP前端工具查询、报表、分析、数据挖掘工具九、信息安全掌握1. CIA三要素保密性信息不被泄露给未授权者加密、访问控制完整性保护资产的正确和完整阻止未授权修改可用性授权实体需要时可访问和使用2. 信息系统安全四层次设备安全稳定性、可靠性、可用性数据安全秘密性、完整性、可用性内容安全政治、法律、道德层次行为安全秘密性、完整性、可控性动态安全3. 加密技术体制特点典型代表对称加密加密解密密钥相同DES非对称加密加密解密密钥不同公钥可公开RSA其他安全技术Hash函数将任意长报文映射为定长Hash码具有错误检测能力数字签名证明身份和数据真实性满足不可抵赖、不可伪造、可仲裁认证确保报文发送者和接收者真实性及完整性与数字签名的区别在于共享保密数据 vs 公开数据4. 信息系统安全分类安全类别主要威胁计算机设备安全抗否认性、可审计性、可靠性网络安全网络监听、口令攻击、DoS/DDoS、漏洞攻击、僵尸网络、网络钓鱼、网络欺骗、SQL注入、APT操作系统安全计算机病毒、逻辑炸弹、特洛伊木马、后门、隐蔽通道数据库系统安全存储而非传输的数据安全问题应用系统安全Web安全管理5. 网络安全技术技术功能防火墙监控进出流量数据包过滤、应用网关、代理服务IDS入侵检测系统被动监管发现违规行为并报警IPS入侵防护系统主动防护直接嵌入网络流量拦截攻击VPN虚拟专用网络在公用网络中建立安全数据通道安全扫描漏洞扫描、端口扫描、密码类扫描网络蜜罐主动防御诱捕攻击者6. Web威胁防护技术技术描述Web访问控制IP地址、用户名/口令、PKI认证单点登录(SSO)一点登录、多点访问网页防篡改时间轮询、核心内嵌、事件触发、文件过滤驱动Web内容安全电子邮件过滤、网页过滤、反间谍软件7. 下一代防火墙(NGFW)在传统防火墙基础上新增IPS、基于应用识别的可视化、智能防火墙8. 安全行为分析(UEBA)通过用户画像和异常检测发现用户或实体行为异常架构包括数据获取层、算法分析层、场景应用层9. 网络安全态势感知基于安全大数据进行数据整合、特征提取、态势评估和预测关键技术包括海量多元异构数据汇聚融合、多类型威胁评估、态势评估与决策支撑、可视化十、信息技术发展展望了解计算机硬件超高速、超小型、平行处理、智能化计算机软件“软件定义一切”网络技术NB-IoT、eMTC、IIoT、URLLC存储和数据库模型拓展、架构解耦信息安全从传统安全理念过渡到可信计算理念十一、本章真题小测Q1OSI参考模型中 负责确保数据可靠、顺序、无错地从A点传输到B点。A. 网络层 B. 传输层 C. 会话层 D. 数据链路层Q2下列不属于网络安全技术的是 。A. 防火墙 B. IDS C. VPN D. OLAPQ35G的三大应用场景不包括 。A. eMBB B. uRLLC C. mMTC D. NB-IoTQ1答案B. 传输层解析传输层核心职责是为端到端主机应用提供可靠、有序、无差错的数据传输服务TCP 协议就是典型实现网络层负责主机间路由寻址、转发分组会话层建立维护会话连接数据链路层负责相邻节点链路内帧的差错控制不负责跨节点全程端到端可靠传输。Q2答案D. OLAP解析防火墙、IDS入侵检测系统、VPN虚拟专用网都是主流网络安全防护技术OLAP 是联机分析处理属于数据仓库、大数据分析类技术和网络安全无关。Q3答案D. NB-IoT解析5G 三大标准应用场景eMBB增强型移动宽带、2. uRLLC超高可靠超低时延通信、3. mMTC海量机器类通信NB-IoT 是窄带物联网属于低功耗广域物联网技术不属于 5G 三大场景分类。最终汇总答案Q1BQ2DQ3D