使用说明：

• 🔥 【高频考点】：历年必考，必须背诵。
• ⚠️ 【易错点/坑】：选择题和计算题常见的陷阱。
• 🧮 【计算公式】：大题得分核心。

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第一章 计算机网络与信息安全概述

第一节 计算机网络基本概念

1. 定义（🔥识记）

• 核心定义：互连的、自治的计算机的集合。
  • 自治：独立，无主从控制关系。
  • 互连：通过通信链路连接。

2. 协议三要素（🔥必背 - 简答/选择）

协议是通信实体间遵循的规则。

1. 语法（Syntax）：格式与结构（怎么写）。
2. 语义（Semantics）：含义与响应（代表什么意思，怎么做）。
3. 时序（Timing/同步）：顺序与速度匹配（先谁后谁）。

记忆口诀：“语法规格，语义含义，时序顺序”

3. 网络功能（识记）

核心：资源共享

• 硬件共享：打印机、CPU、云存储
• 软件共享：SaaS（如钉钉、企业微信）
• 信息共享：网页、社交媒体、文件传输

4. 网络分类（了解）

• 按范围：个域网(PAN,10m) < 局域网(LAN, 1km内) < 城域网(MAN，50km内) < 广域网(WAN, 几十到几千公里)。

• 按拓扑：

  拓扑	优点	缺点	应用
  总线型	结构简单、成本低	冲突多、故障难定位	早期以太网
  环形	电缆短、无冲突	一节点故障全网瘫	令牌环网（已淘汰）
  星形	易管理、故障隔离好	中央结点单点故障	局域网（交换机中心）
  树形	易扩展, 容易隔离	根节点故障影响大	大型企业网
  网状	可靠性高、多路径	成本高、复杂	广域网、骨干网
  混合	易扩展灵活	管理复杂	实际网络（如Internet）

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第二节 计算机网络结构

1. 网络结构

网络结构 = 边缘 + 接入 + 核心

部分	组成	功能
网络边缘	主机、端系统	运行应用（如浏览器、服务器）
接入网络	ADSL、HFC、FTTH、WiFi、5G	连接边缘 ↔ 核心
网络核心	路由器 + 链路（ISP网络）	分组中继与转发

2.常见接入技术对比（领会

技术	特点	公平性
ADSL	非对称（上行 < 下行），独享带宽	✅ 稳定
HFC	非对称，共享带宽（同楼用户竞争）	❌ 拥塞时速率下降
FTTH	光纤到户，高带宽	✅
5G/4G	移动接入，灵活	⚠️ 受信号强度影响

💡 记忆提示：ADSL = 电话线；HFC = 有线电视线；FTTH = 光纤。

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第三节 数据交换技术（🔥核心考点）

1. 三种交换方式对比

特性	电路交换 (Circuit)	报文交换 (Message)	分组交换 (Packet)
典型应用	传统电话网	电报（现代网络少用）	计算机网络 (Internet)
连接方式	面向连接（建立-通信-拆除）	无连接	无连接/面向连接
资源占用	独占资源（带宽）	动态分配	动态分配
工作原理	直通管道	存储-转发 (整块)	存储-转发 (切块)
优点	实时性好，时延稳	线路利用率高	高效、灵活、公平
缺点	建立连接慢，信道利用率低	对交换机存储要求高，大报文阻塞	需切割拼接，有排队时延

2. 分组交换的优势（简答题考点）

相比报文交换，分组交换：

1. 存储要求低：交换机内存即可，无需大硬盘。
2. 速度快：小分组支持流水线传输（并行）。
3. 可靠性高：出错仅需重传出错的小分组。
4. 更加公平：避免长报文长时间占用链路，允许小分组插队。

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第四节 性能指标（🧮 计算题重灾区）

⚠️一定要区分：带宽、吞吐量、传输时延、传播时延

设：分组长度 𝐿（bit），链路带宽 𝑅（bit/s），链路长度 𝐷（m），信号速度 𝑉（m/s）

指标	公式	物理意义
传输时延 $ d_t $	$ \frac{L}{R} $	把分组“推”上链路的时间
传播时延 $ d_p $	$ \frac{D}{V} $	信号在链路上传播时间
时延带宽积 $ G $	$ d_p \times R $	链路可容纳的比特数（“比特管道长度”）
吞吐量	$ \min(R_1, R_2, ..., R_n) $	瓶颈链路决定

1. 速率与带宽

• 单位：bit/s (bps)。
• 换算：, （注意：存储容量中 ，但网络速率通常按 进位）。

2. 时延 (Delay)（🔥公式必背）

总时延 = 处理时延 + 排队时延 + 传输时延 + 传播时延

1. 传输时延 (, 发送时延)：
   • 含义：主机把数据推到线路上的时间。
   • 公式：
2. 传播时延 ()：
   • 含义：信号在介质中跑一段距离的时间。
   • 公式：
3. 区别记忆：
   • 传输时延取决于带宽和包大小（类似把车队开上高速路口的时间）。
   • 传播时延取决于距离和介质速度（类似车在高速上跑的时间）。

3. 时延带宽积

• 公式：。
• 物理意义：链路中充满了多少比特的数据（以 bit 为单位的链路长度）。

4. 吞吐量 (Throughput)

• 含义：单位时间实际传输的数据量。
• 木桶效应：受限于路径中带宽最小的那一段链路（瓶颈链路）。
  • 例：，吞吐量 = 。

5. 丢包率

主因：排队缓冲区满（网络拥塞）

公式： 丢包率=收到包的数量/包的数量

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第五节 计算机网络体系结构（🔥必考）

1. 分层模型对比

层次	OSI参考模型 (7层)	TCP/IP模型 (4层)	五层模型	典型协议/设备
7	应用层	应用层	应用层	HTTP, FTP, SMTP
6	表示层		-	加密、压缩、格式转换
5	会话层		-	会话管理
4	传输层	传输层	传输层	TCP, UDP (端到端)
3	网络层	互联网络层	网络层	IP, ICMP, 路由器
2	数据链路层	网络接口层	数据链路层	MAC, VLAN, 交换机
1	物理层		物理层	网线, 光纤, 集线器

2. 关键术语

• PDU (协议数据单元)：每一层传输的数据单位。
  • 物理层：比特 (Bit)
  • 链路层：帧 (Frame)
  • 网络层：分组/包 (Packet)
  • 传输层：报文段 (Segment)
• SAP (服务访问点)：相邻层之间的接口。
• SDU (服务数据单元)：上层传下来的数据包（未加本层头部前）。

3. 通信特点

• 物理通信：只有物理层是实通信。
• 虚拟通信：对等层之间（如传输层到传输层）好像直接连着，实际是经过下层封装传输的。
• 端到端层：传输层及以上（只在主机处理）。
• 点到点层：网络层及以下（路由器也要处理）。

第六节 信息安全概述

1. 核心定义（识记）

• ISO定义：保护系统的硬件、软件及数据，不因偶然或恶意原因遭到破坏、更改及泄露。
• 本质：攻防对抗（安全是相对的，没有绝对的安全）。

2. 五大安全威胁（🔥重点 - 对应CIA属性）

考试常考：给出一种攻击行为，让你判断破坏了什么属性。

威胁类型	破坏的属性	典型例子
信息泄露	机密性	窃听、密码破解、间谍
信息伪造	真实性/不可否认性	冒充他人发消息
完整性破坏	完整性	篡改文档、PS图片、中间人修改数据
拒绝服务 (DoS)	可用性	洪水攻击导致服务器瘫痪
未经授权访问	可控性	黑客越权、绕过防火墙

3. 常见攻击手段（了解）

• 被动攻击：窃听、业务流分析（不修改数据，难检测）。
• 主动攻击：中断（破坏可用性）、篡改、伪造、重放（录制合法数据再次发送）。
• 特洛伊木马：远程控制工具，隐蔽性强。
• 社会工程学：利用人的心理弱点（诈骗、钓鱼）。

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第七节 互联网的安全性

1. 为什么互联网不安全？（简答题观点）

• 根源：互联网设计之初是基于可信环境的，缺乏安全措施考虑。
• 协议漏洞：IP无认证/加密，TCP连接易被欺骗，应用层（HTTP/FTP）明文传输。

2. 安全现状

• 最大威胁变化：以前是病毒/黑客，现在是网络诈骗（虚假中奖、兼职刷单等）。
• 第五疆域：陆、海、空、天、网。

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第八节 信息安全体系结构（🔥超级重点）

一、面向目标的体系结构（CIA三元组）

🔥 必背：信息安全三个基本目标

1. 机密性 (Confidentiality)：不泄露给非授权者。
2. 完整性 (Integrity)：不被非法篡改。
3. 可用性 (Availability)：授权者能正常使用。 (补充：可控性、不可否认性)

二、面向应用的层次结构（5层）

选择题考点：考察“要素”与“安全层”的对应关系。

基本要素	对应安全层次	涉及技术
系统	物理安全	防火防盗、电磁屏蔽、物理隔离
	运行安全	防火墙、入侵检测、杀毒、审计
信息	数据安全	加密、数字签名、VPN
	内容安全	鉴黄、舆情过滤、版权保护
人员	管理安全	人是第一位的，法律法规、安全教育

三、OSI安全体系结构（ISO 7498-2）（🔥高频必考）

这是本章最枯燥但分值最高的部分，务必分清“服务”和“机制”。

1. 五类安全服务 (Security Service) —— “我要什么效果”

(口诀：鉴、访、机、完、抗)

1. 鉴别服务 (Authentication)：认证身份（你是谁？）。
2. 访问控制 (Access Control)：防非法访问（你能干什么？）。
3. 数据机密性 (Confidentiality)：防泄露（加密）。
4. 数据完整性 (Integrity)：防篡改。
5. 抗抵赖性 (Non-repudiation)：不可否认（发了不能抵赖，收了不能抵赖）。

2. 八类安全机制 (Security Mechanism) —— “我用什么手段”

1. 加密 (Encipherment)：核心机制，保护机密性。
2. 数字签名 (Digital Signature)：保护完整性、抗抵赖。
3. 访问控制。
4. 数据完整性 (主要靠哈希/摘要)。
5. 鉴别交换 (如握手协议)。
6. 业务流填充 (Traffic Padding)：发假数据，防流量分析。
7. 路由控制。
8. 公证 (Notarization)：找第三方作证。

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第九节 发展简介

1. 网络发展史

• ARPANET (1969)：互联网鼻祖，分组交换技术。
• TCP/IP (1983)：成为标准。
• WWW (90年代)：万维网，互联网普及。

2. 信息安全发展三阶段

1. 通信安全 (COMSEC)：主要是密码学，防窃听。
2. 信息安全 (INFOSEC)：关注CIA三元组，防火墙/VPN出现。
3. 信息保障 (Information Assurance, IA)：人、技术、管理三大要素。
   • 特点：动态、全方位（PDRR：保护、检测、反应、恢复）。

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第一章 复习总结

恭喜你学完了第一章！第一章是全书的基础，考试分值通常占 10-15分。

🚨 考前必问自己：

1. [ ] 计算题：会算 吗？会算时延带宽积吗？

2. [ ] 简答题：能写出分组交换的4个优点吗？

3. [ ] 填空题：能写出协议三要素（语法/语义/时序）和CIA三元组（机密/完整/可用）吗？

4. [ ] 选择题：能分清OSI的7层和5类安全服务吗？

5. [ ] 能默写出协议的三要素（语法、语义、时序）极其含义。

6. [ ] 能分辨ADSL和HFC谁是共享带宽。

7. [ ] 核心计算：给你文件大小 ，带宽 ，距离 ，速度 ，能算出总时延。（注意单位换算 ）。

8. [ ] 能背出OSI七层模型和TCP/IP四层模型的对应关系。