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知识点回顾

计算机网络是指利用通信设备和通信线路，将地理位置分散的、功能独立的多台计算机和由计算机控制的外部设备连接起来，在网络操作系统的控制下，按约定的通信协议进行信息交换，实现资源共享的系统。

计算机网络的发展可以分为四个阶段。第一代计算机网络---远程终端联机阶段；第二代计算机网络---计算机网络阶段；第三代计算机网络---计算机网络互联阶段；第四代计算机网络---国际互联网与信息高速公路阶段；

从不同的角度对网络有不同的分类方法，每种网络名称都有特殊的含意。几种名称的组合或名称加参数更可以看出网络的特征。千兆以太网表示传输率高达千兆的总线型网络。了解网络的分类方法和类型特征，是熟悉网络技术的重要基础之一。

计算机网络的分类

（1）按地理位置分：局域网、城域网、和广域网。

（2）按拓扑结构分：星型结构、总线型结构、环型结构、树形结构、网状结构、混合型结构。

（3）计算机地位：C / S 模式、B / S 模式、P To P 模式。

（4）按传输介质划分：有线网、无线网。

（5）按带宽分：基带网络、宽带网络。

（6）按技术分：Ethernet（以太网）、FDDI网（光纤分布式数据接口）、ATM（异步传输模式）。

（7）按传输速率分：10 Mbit/s、100 Mbit/s、1000 Mbit/s、10000 Mbit/s、……

网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。它广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出的开放系统互连参考模型（OSI）。

（1）网络体系结构是指计算机之间相互通信的层次，以及各层中的协议和层次之间接口的集合。由硬软件来实现。

（2）网络协议是指计算机网络中的实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。

（3）协议的三要素：语法、语义、时序。

OSI模型将计算机网络体系结构划分为以下七层：

（1）物理层：将数据转换为可通过物理介质传送的电子信号，相当于邮局中的搬运工人。

（2）数据链路层：决定访问网络介质的方式，在本层将数据分帧，并处理流控制，指定拓扑结构，并提供硬件寻 址，相当于邮局中的装拆箱工人。

（3）网络层：使用权数据路由经过大型网络，相当于邮局中的排序工人。

（4）传输层：提供终端到终端的可靠连接，相当于公司中跑邮局的送信职员。

（5）会话层：允许用户使用简单易记的名称建立连接，相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书。

（6）表示层：协商数据交换格式，相当公司中简报老板、替老板写信的助理。

（7）应用层：用户的应用程序和网络之间的接口，相当于老板。

TCP/IP借鉴了OSI的这些概念建立TCP/IP模型，共分为四层：网络访问层、互联网层、传输层和应用层。

网络设备及部件是连接到网络中的物理实体。网络设备的种类繁多，且与日俱增。主要包括三大类，主体设备、传输介质、互联设备。

主体设备主要有服务器、客户端、网卡（有线或无线）、调制解调器。

传输介质主要有有线介质、无限介质构成。常用的有线传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤；常用的无线传输介质有无线电波、微波、红外线、激光等。

互连设备主要有中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、网关、机柜等。

搭建有线局域网，通常需要进行网络规划、以及硬件部署，然后进行软件部署与连通性测试。具体步骤如下：

（1）网络规划：通常是指从需求、预算情况、以及网络环境入手，制定规划方案，设计网络拓扑结构，分析网络容量，选择可扩展性的最佳网络编址方案和网络边界的划分。

（2）网络布线：根据网络规划，以及建筑物特点决定如下布线。

（3）网线制作：根据双绞线两端连接的对象决定连接方式。

（4）安装网卡：网卡插入PCI扩展插槽，双绞线连接网卡。

（5）标识计算机：设置计算机在网络上的名称标识。

（6）配置协议设置：设置TCP / IP。

（7）设置网络共享：设置共享文件、共享打印机。

（8）连通性测试：使用Ping 命令测试连通。

搭建无线局域网，需要计算机、无线网卡、无线接入点、相关软件。

IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址（100.4.5.6），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。

IP地址是一种在Internet上的给主机编址的方式，也称为网络协议地址。常见的IP地址，分为IPv4与IPv6两大类。最初设计互联网络时，为了便于寻址以及层次化构造网络，每个IP地址包括两个标识码（ID），即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网络上的一个主机（包括网络上工作站，服务器和路由器等）有一个主机ID与其对应。Internet委员会定义了5种IP地址类型以适合不同容量的网络，即A类~E类。其中A、B、C3类（如下表格）由InternetNIC在全球范围内统一分配，D、E类为特殊地址。

子网掩码又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。利用子网掩码可以把大的网络划分成子网，即VLSM（可变长子网掩码），也可以把小的网络归并成大的网络即超网。

例如：学校有四个处于不同物理位置的网络教室，每个网络教室30台机器，如何给这些机器配置IP和子网掩码？

答：第一步：确定物理网段的数量，并将其转换为二进制数，确定位数n。4个子网，4的二进制值为100，共3位，即n=3。

第二步：写出其缺省子网掩码。如，申请的是一个C类IP，则缺省子网掩码为255.255.255.0，二进制为：11111111.11111111.11111111.00000000

第三步：将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置置1，其余位置置0。n=3，子网掩码为11111111.11111111.11111111.11100000，化为十进制得到：255.255.255.224

第四步：计算IP地址范围。4个子网，子网号占了三位，子网内的主机号只能由剩下的5位表示。子网内主机数为：2^5-2 = 30个，即每个机房最多30台机器。

Internet 服务指的是为用户提供的互联网服务，通过Internet服务可以进行互联网访问，获取需要的信息。主要服务有：万维网（www）、电子邮件（E-mail）、文件传输（FTP）、搜索引擎（Google）、即时通讯（QQ）。

数字公民是指公民的互联网身份，数字公民要求网民具备公民的素养和准则，可以通过使用计算机成为一个全面的、有能力，而且社会的好成员。

数字签名又称电子签名，如同出示手写签名一样，能起到电子文件认证、核准和生效的作用。数字签名机制提供了一种鉴别方法，以解决伪造、抵赖、冒充、篡改等问题。

数字证书是一个经证书授权中心数字签名的包含公钥拥有者信息以及公钥的文件数字证书，用户可以用它来识别对方的身份。

网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。

网络威胁主要有计算机病毒、网络钓鱼、网络嫁接、不良行为、间谍软件、网络自身和管理欠缺。

黑客攻击手段主要有：后门程序、网络监听、破解密码、拒绝服务、信息炸弹。

网络安全“三分靠技术，七分靠管理”。

下一节:习题与解析

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计算思维导论课程列表：

第一章 计算思维概述

-1.1 计算与计算思维1

--计算与计算思维1

--延伸学习：计算无所不在

--延伸学习：智能家居（计算无所不在）

--延伸学习：曲道奎谈机器人

--延伸学习：局座召忠谈AI

--图文教学

--VARK 学习风格调查表

--请你用计算思维的本质解决下列问题

--1-1 巩固练习--作业

-1.2 计算与计算思维2

--计算与计算思维2

--延伸学习：周以真2014教育峰会讲话

--图文教学

--计算思维对你的学习、从事的学科、专业有价值吗？

--1-2 巩固练习--作业

-1.3 计算工具与计算机

--计算工具与计算机

--延伸学习：帕斯卡加法器

--延伸学习：手摇式差分机

--延伸学习：神威超算计算机1

--延伸学习：神威超算计算机2

--延伸学习：局座召忠谈超算

--图文教学

--什么是摩尔定律？

--1-3 巩固练习--作业

-实验1-1 初识计算思维

--周以真2012教育峰会讲话

--计算机发展简史

--这才是大学

--实验1-1 初识计算思维

-本章小结

--知识点回顾

--习题与解析

--章节自测--作业

第二章 计算基础

-2.1 初识二进制

--初识二进制

--图文教学

--计算机为什么采用二进制？

--2-1 巩固练习--作业

-2.2 二进制的运算

--二进制的运算

--图文教学

--二进制的进位原则和借位原则是什么？

--2-2 巩固练习--作业

-2.3 数制转换

--数制转换

--延伸学习：李永乐老师讲老鼠吃药与二进制

--延伸学习：李永乐老师讲加法器

--常见进制

--图文教学

--数制转换口诀

--2-3 巩固练习--作业

-2.4 数的表示

--数的表示

--图文教学

--负数补码问题

--2-4 巩固练习--作业

-2.5 字符编码

--字符编码

--图文教学

--汉字编码问题

--2-5 巩固练习--作业

-2.6 声音图像编码

--声音图像编码

--延伸学习：李永乐老师讲RGB三原色

--延伸学习：小趣闻

--图文教学

--矢量图和位图有什么区别？

--2-6 巩固练习--作业

-本章小结

--知识点回顾

--习题与解析

--本章测验--作业

第三章 计算平台

-3.1 计算机系统构成

--计算机系统构成

--图文教学

--冯诺依曼原理的基本思想是什么？

--3-1 巩固练习--作业

-3.2 主板

--主板

--延伸学习：华硕游戏主板

--图文教学

--主板的作用

--3-2 巩固练习--作业

-3.3 接口与总线

--接口与总线

--图文教学

--总线和接口的区别

--3-3 巩固练习--作业

-3.4 CPU

--CPU

--李永乐老师讲“中国芯”

--延伸学习：局座召忠谈芯片-01

--延伸学习：局座召忠谈芯片-02

--延伸学习：局座召忠谈芯片-03

--延伸学习：从沙子到CPU的制造过程告诉你造芯片到底有多难

--图文教学

--什么是超频？如何来进行超频？

--什么是主频？

--3-4 巩固练习--作业

-3.5 内存

--内存

--图文教学

--主流内存类型

--3-5 巩固练习--作业

-3.6 外存

--外存

--图文教学

--硬盘类型

--3-6 巩固练习--作业

-3.7 输入输出设备

--输入输出设备

--延伸学习：极光尔沃3D打印机

--延伸学习：卢秉恒院士谈走进神奇的3D打印世界

--延伸学习：李永乐老师讲传感器与鼠标

--图文教学

--微机故障检测

--I/O设备

--3-7 巩固练习--作业

-3.8 计算机工作原理

--计算机工作原理

--延伸学习：计算机工作原理

--延伸学习：计算机工作原理

--延伸学习：微机维护专题之预防性维护

--延伸学习：微机维护专题之故障排除

--延伸学习：微机维护专题之PC常见问题

--图文教学

--人类与计算机

--3-8 巩固练习--作业

-3.9 操作系统1

--操作系统之处理机功能

--延伸学习：操作系统革命

--图文教学

--虚拟内存？

--3-9 巩固练习--作业

-3.10 操作系统2

--操作系统之其他功能

--延伸学习：Windows发展历史

--图文教学

--操作系统

--3-10 巩固练习--作业

-实验3-1 计算机原理与硬件组装

--延伸学习：微机组装

--延伸学习：计算机拆解

--上机实验3-1：计算机工作原理与硬件组装

-本章小结

--知识点回顾

--习题与解析

--章节自测--作业

第四章 网络技术与数据共享

-4.1 初识网络

--初识网络

--延伸学习：邬贺铨院士谈互联网改变了我们什么？

--延伸学习：美国分分钟让中国断网？

--图文教学

--互联网改变了我们什么？

--4.1 巩固练习--作业

-4.2 网络分类

--网络分类

--延伸学习：李永乐老师讲GPS与手机定位

--延伸学习：什么是VPN？

--图文教学

--校园网

--4.2 巩固练习--作业

-4.3 网络体系结构

--网络体系结构

--图文教学

--TCP/IP协议和OSI协议的异同点

--4.3 巩固练习--作业

-实验4-1：简单网络布线

--实操：简单网络布线 - 1

--实操：简单网络布线 - 2

--实操：简单网络布线 - 3

-4.4 网络设备

--网络设备

--延伸学习：网线制作

--图文教学

--路由器的作用是什么？

--4.4 巩固练习--作业

-实验4-2：将计算机添加到现有网络中

--实操：将计算机添加到现有网络中 - 1

--实操：将计算机添加到现有网络中 - 2

--实操：将计算机添加到现有网络中 - 3

-4.5 局域网搭建

--局域网搭建

--延伸学习：无线局域网的搭建

--延伸学习：共享文件夹设置

--图文教学

--有线局域网和无线局域网

--4.5 巩固练习--作业

-实验4-3 无线路由器连接与设置

--实操：无线路由器连接与设置 - 1

--实操：无线路由器连接与设置 - 2

--实操：无线路由器连接与设置 - 3

-4.6 IP与域名系统

--IP与域名系统

--延伸学习：IPV4与IPV6

--延伸学习：网络 CLI 命令

--图文教学

--一台电脑可以同时有两个IP吗，怎样设置？

--4.6 巩固练习--作业

-实验4-4：测试无线连接

--实操：测试无线连接

-4.7 划分子网

--划分子网

--图文教学

--子网掩码

--4.7 巩固练习--作业

-4.8 Internet 服务

--Internet 服务

--延伸学习：吴建平院士谈中国互联网的新时代

--延伸学习：苏恒谈5D

--工信部部长谈5G

--延伸学习：局座召忠谈华为与5G

--延伸学习：互联网+

--图文教学

--您最常用的Web服务是什么？

--4.8 巩固练习--作业

-4.9 数字公民与网络安全

--数字公民与网络安全

--延伸学习：李永乐老师谈数字签名

--延伸学习：李永乐老师讲RSA加密算法

--延伸学习：Dos攻击

--延伸学习：DDos攻击

--延伸学习：云计算与数据中心

--延伸学习：网络维护专题

--图文教学

--数字签名

--4.9 巩固练习--作业

-本章小结

--知识点回顾

--习题与解析

--章节自测--作业

第五章 数据库技术与数据管理

-5.1 数据库基本概念

--数据库基本概念

--图文教学

--细数你身边的数据库系统

--5.1 巩固练习--作业

-5.2 数据库的设计方法

--数据库的设计方法1

--数据库的设计方法2

--数据库的设计方法3

--图文教学

--数据库的设计步骤

--5.2 巩固练习--作业

-5.3 数据库的规范化设计1

--数据库的规范化设计（1）

--数据库规范化设计（2）

--图文教学

--为什么要规范化数据库设计？如果不规范化设计会有什么问题？

--5.3 巩固练习--作业

-5.4 数据库的规范化设计2

--数据库规范化设计（3）

--数据库规范化设计（4）

--图文教学

--规范化设计数据库

--5.4 巩固练习--作业

-5.5 ACCESS数据库的创建与查询

--ACCESS数据库的创建与查询

--图文教学

--主键与外键

--5.5 巩固练习--作业

-5.6 关系代数理论

--关系代数理论

--延伸学习：浪漫的爱情故事

--图文教学

--为什么关系代数是一种抽象的查询语言？

--5.6 巩固练习--作业

-5.7 SQL语句查询

--SQL语句查询

--图文教学

--简述SQL语句的特点

--5.7 巩固练习--作业

-实验5-1：数据库设计与实现（PBL直播课）

--PBL直播课：数据库设计与实现

--延伸学习：王小云教授讲密码学与系统安全

--延伸学习：悲观锁和乐观锁

-本章小结

--知识点回顾

--习题与解析

--章节自测--作业

第六章 逻辑思维

-6.1 逻辑思维及其训练方法

--逻辑思维及其训练方法

--延伸学习：逻辑训练之李永乐老师讲皇帝新装

--延伸学习：逻辑训练之李永乐老师讲三姬分金

--图文教学

--白马非马论

--6-1 巩固练习--作业

-6.2 命题及命题判断

--命题及命题判断

--延伸学习：什么是悖论？

--延伸学习：十大悖论

--图文教学

--命题判断条件

--6.2 巩固练习--作业

-6.3 命题符号化

--命题符号化

--延伸学习：WORD文档中逻辑符号的录入

--图文教学

--蕴含运算符

--6-3 巩固练习--作业

-6.4 布尔代数与真值表

--布尔代数与真值表

--图文教学

--构造真值表

--6-4 巩固练习--作业

-6.5 命题演算和逻辑推理

--命题演算和逻辑推理

--图文教学

--永真式和永假式

--6-5 巩固练习--作业

-实验6-1：用真值表进行逻辑推理（PBL录屏课）

--PBL录屏课：用真值表进行逻辑推理

-本章小结

--知识点回顾

--习题与解析

--章节自测--作业

第七章 问题求解

-7.1 什么是问题求解

--什么是问题求解

--图文教学

--传统思维模式与计算思维模式

--7-1 巩固练习--作业

-7.2 算法与算法描述

--算法与算法描述

--延伸学习：算法接管世界

--图文教学

--算法描述方法

--7-2 巩固练习--作业

-7.3 顺序结构设计

--顺序结构设计

--图文教学

--温度转换问题

--7-3 巩固练习--作业

-7.4 选择结构设计

--选择结构设计

--图文教学

--细数一下我们身边的选择

--7-4 巩固练习--作业

-7.5 循环结构设计

--循环结构设计

--图文教学

--细数一下我们身边的循环

--7-5 巩固练习--作业

-7.6 算法策略基础之数组

--算法策略基础之数组

--图文教学

--为什么要引入数组？

--7.6 巩固练习--作业

-7.7 算法策略基础之函数

--算法策略基础之函数

--图文教学

--用户自定义函数

--7.7 巩固练习--作业

-实验7-1：Raptor的基本操作（PBL录屏课）

--PBL录屏课：Raptor软件基本操作

--延伸学习：李永乐老师讲鸡兔同笼

--延伸学习：李永乐老师讲闰年

-7.8 算法策略之枚举法

--算法策略之枚举法

--图文教学

--细数一下我们身边的枚举？

--7-8 巩固练习--作业

-7.9 算法策略之递归法

--算法策略之递归法

--图文教学

--德罗斯特效应

--7.9 巩固练习--作业

-7.10 算法策略之递推法

--算法策略之递推法

--延伸学习：斐波那契数列

--图文教学

--举例说明，如何由递推法推导出通项公式

--7-10 巩固练习--作业

-7.11 算法策略之迭代法

--算法策略之迭代法

--延伸学习：辗转相除法是什么鬼？

--图文教学

--细数生活中的迭代现象

--7-11 巩固练习--作业

-实验7-2：算法设计与分析（PBL直播课）

--PBL直播课：算法设计与分析

-7.12 算法策略之分治法

--算法策略之分治法

--图文教学

--分治法思想

--7-12 巩固练习--作业

-7.13 算法策略之动态规划

--算法策略之动态规划

--延伸学习：什么是动态规划？

--图文教学

--什么是动态规划？

--7-13 巩固练习--作业

-7.14 算法策略之贪心算法

--算法策略之贪心算法

--图文教学

--贪心策略

--7.14 巩固练习--作业

-7.15 算法策略之回溯法

--算法策略之回溯法

--图文教学

--回溯现象

--7-15 巩固练习--作业

-7.16 算法策略之查找算法

--算法策略之查找算法

--图文教学

--二分查找方法的先决条件是什么？

--7-16 巩固练习--作业

-7.17 算法策略之排序算法

--算法策略之排序算法

--延伸学习：舞动的排序算法（冒泡法）

--图文教学

--冒泡排序

--7-17 巩固练习--作业

-本章小结

--知识点回顾

--习题与解析

--章节自测--作业

第八章 数据分析与数据挖掘

-8.1 数据挖掘概述

--数据挖掘概述

--延伸学习：梅宏院士谈大数据时代

--延伸学习：十个有趣的“大数据”经典数据挖掘案例

--图文教学

--数据挖掘案例

--8-1 巩固练习--作业

-8.2 数据采集

--数据采集

--图文教学

--数据采集

--8-2 巩固练习--作业

-8.3 数据探索之数据质量分析

--数据探索之数据质量分析

--图文教学

--异常值处理

--8-3 巩固练习--作业

-8.4 数据探索之数据特征分析

--数据探索之数据特征分析

--图文教学

--帕累托法则

--8-4 巩固练习--作业

-8.5 数据特征分析之分布分析

--数据特征分析之分布分析

--图文教学

--分组方法

--8-5 巩固练习--作业

-8.6 数据特征分析之统计分析

--数据特征分析之统计分析

--图文教程

--加权平均数

--8-6 巩固练习--作业

-8.7 数据特征分析之统计分析（续）

--数据特征分析之统计分析（续）

--图文教学

--无量纲数

--8-7 巩固练习--作业

-8.8 数据预处理

--数据预处理

--图文教学

--数据预处理

--8-8 巩固练习--作业

-8.9 数据挖掘之分类

--数据挖掘之分类

--延伸学习：李永乐老师讲概率与三门问题

--李永乐老师讲贝叶斯概率与酒鬼问题

--图文教学

--加法原理和乘法原理

--8-9 巩固练习--作业

-8.10 数据挖掘之预测

--数据挖掘之预测

--图文教学

--分类与预测

--8-10 巩固练习--作业

-8.11 数据挖掘之聚类分析

--数据挖掘之聚类分析

--图文教学

--聚类和分类

--8-11 巩固练习--作业

-8.12 数据挖掘之关联规则

--数据挖掘之关联规则

--图文教学

--智能推荐系统

--8-12 巩固练习--作业

-本章小结

--知识点回顾

--习题与解析

--章节自测--作业

期中考试（1-4章）

-期中考试（1-4章）

期末考试（5-8章）

-期末考试（5-8章）

知识点回顾笔记与讨论

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