第二章 信息技术发展

2.1信息技术及其发展

2.1.1 计算机软硬件（了解）

        在许多情况下，计算机的某些功能既可以由硬件实现，也可以由软件来实现。

1、计算机硬件

        计算机硬件主要分为：控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备

        （1）控制器：是整个计算机的中枢神经，其功能是对程序规定的控制信息进行解释并根据具体要求进行控制，调度程序、数据和地址，协调计算机各部分的工作及内存与外设的访问等。

        （2）运算器：对数据进行各种算术运算和逻辑运算，即对数据进行加工处理。运算器的操作和操作种类由控制器决定。

        （3）存储器：功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息

        计算机的循序容量以字节为单位，它们是：字节B（1Byte = 8bit）、千字节KB（1KB = 1024B）、兆字节MB（1MB = 1024KB）、吉字节GB（1GB = 11024MB）、太字节TB（1TB= 1024GB）

        （4）输入设备：简称外设。常见的输入设备有键盘、鼠标、麦克风等

        （5）输出设备：常见的有打印机、显示器、激光印字机、绘图仪等

2、计算机软件

        计算机软件分为系统软件、应用软件和中间件。

        （1）系统软件：是指控制和协调计算机及外部设备，支持应用软件开发和运行的系统。主要功能是调度、监控和维护计算机系统

        （2）应用软件：可以使用的各种程序设计语言以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合

        （3）中间件：能够达到资源共享和功能共享的目的。中间件是位于平台（硬件和操作系统）和应用之间的通用服务

2.1.2 计算机网络（掌握）

1、通信基础

        （1）通信系统和模型

        一个通信系统包括：源系统（发送端或发送方）、传输系统（传输网络）和目的系统（接收端或接收方）

        （2）现代通信的关键技术

        现代的关键通信技术有数字通信技术、信息传输技术、通信网络技术等。

        数字通信技术：用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式

        信息传输技术：用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称，主要是应用计算机科学和通信技术

        通信网络技术：是指将各个孤立的设备进行物理连接，从而达到资源共享和通信的目的

2、网络基础

        从网络的作用范围可将网络类别划分为个人局域网（10m左右）、局域网（1km左右）、城域网（5~50km）、广域网（几十公里到几千公里）；

        从网络的使用者角度可以将网络分为公用网与专用网

3、网络设备

        信息在网络中的传输有以太网技术和网络交换技术。网络交换常见的有数据交换、线路交换、报文交换和分组交换。

        基于无线网络的产品非常多，主要有无线网卡、无线AP、无线网桥和无线路由器等

4、OSI 七层网络模型（掌握）

• 应用层：负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务，如事务处理程序、文件传送协议和网络管理等（HTTP、Telnet、FTP、SMTP）
• 表示层：解密加密数据转换、格式化和文本压缩（JPEG、ASCII、GIF、DES、MPEG）
• 会话层：负责在网络中的两节点之间建立和维持通信，以及提供交互会话的管理功能（RPC、SQL、NFS）
• 传输层：提供建立、维护和拆除传送连接的功能；选择网络层提供最合适的服务在系统之间提供可靠的透明数据传输，提供端到端的错误恢复和流量控制（TCP、UDP、SPX）
• 网络层：将网络地址翻译成对应的物理地址，并决定如何将数据从发送方路由到接收方（IP、INMP、IGMP、IPX、ARP）
• 数据链路层：作用包括物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等（IEEE802.3/2、HDLC、PPP、ATM）
• 物理层：包括物理连网媒介，如电缆连线连接器（RS-232、V.35、RJ-45、FDDI）

5、TCP/IP（掌握）

6、应用层协议（掌握）

（1）FTP（文件传输协议）： 是网络上两台计算机传送文件的协议，其运行在TCP之上，传输模式包括Bin（二进制）和ASCII（文本文件）两种

（2）TFTP（简单文件传输协议）：进行简单文件传输的协议，建立在UDP上

（3）HTTP（超文本传输协议）：用于从www服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议，建立在TCP之上

（4）SMTP（简单邮件传输协议）：建立在TCP之上，是一种提供可靠且有效传输电子邮件的协议

（5）DHCP（动态主机配置协议）：建立在UDP之上，所有的IP网络设定的数据都由DHCP服务器集中管理；DHCP分配的ip地址可以分为：固定分配、动态分配和自动分配

（6）Telnet（远程登录协议）：是登录和仿真程序，其建立在TCP之上，它的基本功能是允许用户登录并进入远程计算机系统

（7）DNS（域名系统）：就是进行域名解析的服务器

（8）SNMP（简单网络管理协议）：解决路由器管理问题

7、传输层协议（掌握）

        （1）TCP：为应用程序提供了一个可靠的、面向连接的、全双工的数据传输服务。TCP协议一般用于传输数据量比较少且对可靠性要求高的场合

        （2）UDP：UDP是一种不可靠的、无连接的协议，它的错误检测功能弱得多。UDP协议一般用于传输数据量大，对可靠性要求不是很高，但要求速度快的场合。

8、软件定义网络（掌握）

        软件定义网络（SDN）是一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，它可以通过软件编程的形式定义和控制网络。SDN由下到上分为数据平面、控制平面和应用平面。

9、第五代移动通信技术

        （1）是具有高速率、低时延特点的新一代移动通信技术

         （2）5G同时支持中低频和高频频段，其中中低频满足覆盖和容量需求，高频满足在热点区域提升容量的需求

        （3）5G支持灵活部署和差异化业务场景

        （4）目前定义了3种网络切片类型，即增强移动宽带、低时延高可靠、大连接物联网

        （5）5G的三大应用场景：增强移动宽带（eMBB）、超高可靠低时延通信（uRLLC）（工业控制、远程医疗、自动驾驶）、海量机器类通信（mMTC）（智慧城市、环境监测）