【2023年11月第四版教材】《第2章-信息技术发展（第一部分）》

章节说明

大部分为新增内容，预计选择题考4分，案例和论文不考；与第三版相同内容用楷体表示。

1 计算机软硬件

本章节无重要考点。

2 计算机网络

2.1 网络的作用范围

1、从网络的作用范围可将网络类别划分为个人局域网（PAN）、局域网（LAN）、城域网（MAN）、 广域网（WAN）、公用网、专用网。

2.2 OSI模型

2、0SI采用了分层的结构化技术，从下到上共分物理层、数据链路层、网络层、传输层、 会话层、表示层和应用层。

序号	层次	网络协议	功能说明
1	物理层	RS232、V.35、RJ-45、FDDI	产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号
2	数据链路层	IEEE802.3/2 HDLC、PPP、ATM	将数据分割成特定的可被物理层传输的帧
3	网络层	IP、ICMP、IGMP、 IPX、ARP 【IP】	将网络地址（例如，IP地址）翻译成对应的物理地址（例如，网卡地址），决定如何将数据从发送方路由到接收方
4	传输层	TCP、UDP、SPX 【传输个P】	负责确保数据从A点到传输到B
5	会话层	RPC、SQL、NFS 【认识你】	建立和维持通信，以及提供交互会话的管理功能
6	表示层	JPEG、ASCII、GIF、DES、MPEG 【就爱高大民】	翻译官、格式化、数据的解密加密、数据转换、格式化和文本压缩
7	应用层	HTTP、Telnet、FTP、SMTP 【和他分手】	事务处理程序、文件传送协议和网络管理

2.3 广域网协议

3、广域网协议包括:PPP点对点协议、ISDN综合业务数字网、xDSL（DSL数字用户线路的统称:HDSL、SDSL、MVL、ADSL）、DDN数字专线、x.25、FR帧中继、ATM异步传输模式。

2.4 网络协议

4、802.3（以太网的CSMA/CD载波监听多路访问/冲突检测协议）、802.11 （无线局域网WLAN标准协议）。

2.5 TCP/IP

5、TCP/IP （17 下 19） （19 上 11）

层次	协议
应用层	FTP （文件传输协议）、TFTP （简单文件传输协议）、HTTP （超文本传输协议）、SMTP （Simple简单邮件传输协议）、DHCP （动态主机配置协议）、Telnet （远程登录协议）、DNS （域名系统）、SNMP （简单网络管理协议）
传输层	TCP和UDP （用户数据报协议），这些协议负责提供流量控制、错误校验和排序服务
网络层	IP、ICMP （网际控制报文协议）、IGMP （网际组管理协议）、ARP （地址解析协议）和RARP （反向地址解析协议）
网络接口层	既是传输数据的物理媒介，也可以为网络层提供一条准确无误的线路

2.6 软件定义网络（SDN）

	要素	具体内容
软件定义网络SDN	定义	1.是一种新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式，它可通过软件编程的形式定义和控制网络，其通过将网络设备的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络变得更加智能，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。2.利用分层的思想，SDN将数据与控制相分离。两层之间采用开放的统一接口（如OpenFlow等）进行交互。控制器通过标准接口向交换机下发统一标准规则，交换机仅需按照这些规则执行相应的动作即可。SDN打破了传统网络设备的封闭性。此外，南北向和东西向的开放接口及可编程性，也使得网络管理变得更加简单、动态和灵活。
	分层	层次	具体内容
		控制层	具有逻辑中心化和可编程的控制器，可掌握全局网络信息，方便运营商和科研人员管理配置网络和部署新协议
		数据层	哑交换机（与传统的二层交换机不同，专指用于转发数据的设备），仅提供简单的数据转发功能，可以快速处理匹配的数据包，适应流量日益增长的需求
	整体架构	架构平面	具体内容
		数据平面	由交换机等网络通用硬件组成，各个网络设备之间通过不同规则形成的SDN数据通路连接
		控制平面	逻辑上为中心的SDN控制器，它掌握着全局网络信息，负责各种转发规则的控制
		应用平面	各种基于SDN的网络应用，用户无须关心底层细节就可以编程、部署新应用
		👉 控制平面与数据平面通过SDN控制数据平面接口（CDPI）进行通信，它具有统一的通信标准，主要负责将控制器中的转发规则下发至转发设备，最主要应用的是OpenFlow协议。 👉 控制平面与应用平面之间通过SDN北向接口（NBI）进行通信，而NBI并非统一标准，它允许用户根据自身需求定制开发各种网络管理应用。
	控制器	接口类型	具体内容
		南向接口	负责与数据平面进行通信
			最主流的南向接口 CDPI采用的是OpenFlow协议。OpenFlow最基本的特点是基于流（Flow）的概念来匹配转发规则，每一个交换机都维护一个流表（FlowTable），依据流表中的转发规则进行转发，而流表的建立、维护和下发都是由控制器完成的
		北向接口	负责与应用平面进行通信，应用程序通过北向接口编程来调用所需的各种网络资源，实现对网络的快速配置和部署
		东西向接口	负责多控制器之间的通信，使控制器具有可扩展性，为负载均衡和性能提升提供了技术保障

2.7 第五代移动通信技术

	要素	具体内容
第五代移动通信技术	特点	第五代移动通信技术（5G）是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代移动通信技术。为了支持低时延、高可靠，5G采用短帧、快速反馈、多层/多站数据重传等技术。
	技术	国际技术标准在正交频分多址（OFDMA）和多入多出（MIMO）的技术基础+5G为支持三大应用场景灵活的全新系统设计
	频段	与4G支持中低频不同，考虑到中低频资源有限，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，5G针对中低频和高频设计了统一的技术方案，并支持百MHz的基础带宽
	应用场景	应用场景	适用范围
		增强移动宽带 （eMBB）	面向移动互联网流量爆炸式增长，为移动互联网用户提供更加极致的应用体验
		超高可靠低延迟通信 （uRLLC）	面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求
		海量机器类通信 （mMTC）	面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求