前言：系统集成项目管理工程师专业，现分享一些教材知识点。觉得文章还不错的喜欢点赞收藏的同时帮忙点点关注。
软考同样是国家人社部和工信部组织的*考试，全称为“全国计算机与软件专业技术资格（水平）考试”，目前涵盖了计算机软件、计算机网络、计算机应用技术、信息系统、信息服务5大领域，总共27个科目，也是分为初、中、高三个级别。
通信专业主要需要关注“计算机网络”这个专业类别，可以考的科目有初级资格的“网络管理员”、中级的“网络工程师”。
还有5个高级资格专业，分别是“信息系统项目管理师“”系统分析师“”系统架构设计师“”网络规划设计师“”系统规划与管理师“。
软考高级证书在通信行业比较吃香，主要原因有两个： 通信行业与计算机软件是相近专业，评职称满足相近专业的要求； 通信高级不能以考代评，但软考高级可以，很多考生通过考软考高级来评高级职称。
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第2章 信息技术发展
信息技术是研究如何获取信息、处理信息、传输信息和使用信息的技术。信息技术是在信息科 学的基本原理和方法下的关于一切信息的产生、信息的传输、信息的发送、信息的接收等应用技术 的总称。从信息技术的发展过程来看，信息技术在传感器技术、通信技术和计算机技术的基础上融 合创新和持续发展，孕育和产生了物联网、云计算、大数据、区块链、人工智能和虚拟现实等新一 代信息技术，成为支撑当今经济活动和社会生活的基石，代表着当今先进生产力的发展方向。
从宏观上讲，信息技术与信息化、信息系统是密不可分的。信息技术是实现信息化的手段，是 信息系统建设的基础。信息化的巨大需求驱动信息技术高速发展，信息系统的广泛应用促进了信息 技术的迭代创新。近年来，随着新一代信息技术的发展，信息及其相关的数据成为重要生产要素和 战略资源，使得人们能更高效地进行资源优化配置，持续推动传统产业不断升级、社会劳动生产率 的不断提升，从而带动全球信息化发展和数字化转型，新一代信息技术已成为世界各国竞相投资和 重点发展的战略性产业。
2.1信息技术及其发展
信息技术是以微电子学为基础的计算机技术和电信技术的结合而形成的，对声音、 图像、文 字、数字和各种传感信号的信息进行获取、加工、处理、存储、传播和使用的技术。按表现形态的 不同，信息技术可分为硬技术（物化技术）与软技术（非物化技术） 。前者指各种信息设备及其功 能，如传感器、服务器、智能手机、通信卫星、笔记本电脑等。后者指有关信息获取与处理的各种 知识、方法与技能，如语言文字技术、数据统计分析技术、规划决策技术、计算机软件技术等。
2.1.1计算机软硬件
计算机硬件（ComputerHardware）是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物 理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体，为计算机软件运行提供物质基 础。计算机软件（ComputerSoftware）是指计算机系统中的程序及其文档，程序是计算任务的处理 对象和处理规则的描述；文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。程序必须安装入机器内部才 能工作，文档一般是给人看的，不一定安装入机器。
硬件和软件互相依存。硬件是软件赖以工作的物质基础，软件的正常工作是硬件发挥作用的重 要途径。计算机系统必须要配备完善的软件系统才能正常工作，从而充分发挥其硬件的各种功能。 硬件和软件协同发展，计算机软件随硬件技术的迅速发展而发展，而软件的不断发展与完善又促进 了硬件的更新，两者密切交织发展，缺一不可。随着计算机技术的发展，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。因此硬件与软件在一定意义上说没有绝对严格 的界线。
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（Controller）
控制器根据事先给定的命令发出控制信息，使整个电脑指令执行过程一步一步地进行。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其要求进行控制，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。
控制器的具体功能主要是：从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置，对指 令进行译码或测试，并产生相应的操作控制信号， 以便启动规定的动作；指挥并控制CPU 、 内存和 输入/输出设备之间的数据流动方向。
2 ）运算器（ArithmeticUnit）
运算器的功能是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。运算器的基本 操作包括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、比较和传送等操作，亦称算术逻辑部件（ALU） 。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定，运算器 接受控制器的命令而进行动作，即运算器所进行的全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的。
3 ）存储器（Memory）
存储器的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息，并在需要时提供这些信息。存储器 分为：计算机内部的存储器（简称内存）和计算机外部的存储器（简称外存）。内存储器从功能上 可以分为：读写存储器RAM 、只读存储器ROM两大类；计算机的外存储器一般有：软盘和软驱、硬盘、光盘等，以及基于USB接口的移动硬盘、可擦写电子硬盘（优盘）等。
计算机存储容量以字节为单位，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= 1024MB）、太字节TB（1TB= 1024GB）。
4 ）输入设备（InputDevice）
输入设备是计算机的重要组成部分，输入设备与输出设备合称为外部设备，简称外设。输入设 备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入计算机。常见 的输入设备有键盘、鼠标、麦克风、摄像头、扫描仪、扫码枪、手写板、触摸屏等。
5 ）输出设备（OutputDevice）
输出设备也是计算机的重要组成部分，它把计算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。计算机常用的输出设备有显示器、打印机、激光印字机 和绘图仪等。
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。如果把计算机比喻为一个人的话，那么硬件就表示人的身躯，而软件则表示人的思想与灵魂。一台没有安装任何软件的计算机被称为“裸 机 ”。
1 ）系统软件（ SystemSoftware）
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，是无须用户干 预的各种程序的集合，主要功能是调度、监控和维护计算机系统；负责管理计算机系统中各种独立 的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而 不需要顾及底层每个硬件是如何工作的。
2 ）应用软件（ApplicationSoftware）
应用软件是用户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，分为应用软件包和用户程序。应用软件包是利用计算机为解决某类问题而设计的程序的集合， 供多用户使用。应用软件是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的软件。
3 ）中间件（Middleware）
中间件是处于操作系统和应用程序之间的软件。它使用系统软件所提供的基础服务（功能）， 衔接网络上应用系统的各个部分或不同的应用，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，这些服务具有标准的程序接口和协议。针对不 同的操作系统和硬件平台，不管底层的计算机硬件和系统软件怎样更新换代，只要将中间件进行升 级和更新，并保持中间件对外的接口定义不变，应用软件几乎不需要进行任何修改，从而保证了应 用软件的持续稳定运行。
2.1.2计算机网络
在计算机领域中，网络就是用物理链路将各个孤立的工作站或主机连接在一起，组成数据链 路，从而达到资源共享和通信的目的。计算机网络将地理位置不同并具有独立功能的多个计算机系 统通过通信设备和线路连接起来，结合网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）实 现不同计算机资源之间的共享。
1.通信基础
通信是指人与人、人与自然之间通过某种行为或媒体进行的信息交流与传递。电（光）通信是指由一地向另一地进行信息的传输与交换的传递过程。通信的目的是传递消息（Message）中包含 的信息（Information） 。连续消息是指消息的状态随时间变化而连续变化，如话音等；离散消息指 消息的状态是离散的，如符号、数据等。
1）通信系统和模型
一个通信系统包括三大部分：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），如图2-1所示。
2）现代通信的关键技术
从总体上看，通信技术实际上就是通信系统和通信网的相关技术。通信系统是指点对点通信所 需的全部设施，而通信网是由许多通信系统组成的多点之间能相互通信的全部设施。而现代的关键 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：是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再 传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语音和图像等 模拟信号。
●信息传输技术：是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称，它主要是应用计算机 科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件；它也常被称为信息和通信技术。
●通信网络技术：是指将各个孤立的设备进行物理连接，实现人与人、人与计算机、计算机与 计算机之间进行信息交换的链路，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（Personal Area Network ，PAN） 、局域网 （Local Area Network ，LAN） 、城域网（Metropolitan Area Network ，MAN） 、广域网（Wide Area Network ，WAN） 。（中22上、中21下）
●个人局域网（PAN） 。个人局域网是指在个人工作的地方把属于个人的电子设备（如便携式 电脑等） 用无线技术连接起来的 自组网络 ， 因此也常称为无线个人局域网WPAN （Wireless PAN） 。从计算机网络的角度来看，PAN是一个局域网，其作用范围通常在10m左右。
●局域网（LAN） 。局域网通常指用微型计算机或工作站通过高速通信线路相连（速率通常在10Mb/s以上），其地理范围通常为1km左右。通常覆盖一个校园、一个单位、一栋建筑物等。
●城域网（MAN） 。城域网的作用范围可跨越几个街区甚至整个城市，其作用距离约为5~ 50km。
●广域网（WAN） 。广域网使用节点交换机连接各主机，其节点交换机之间的连接链路一般是 高速链路，具有较大的通信容量。广域网的作用范围通常为几十公里到几千公里，可跨越一个国家 或一个洲进行长距离传输数据。
从网络的使用者角度可以将网络分为公用网（Public Network）与专用网（Private Network）。
●公用网。公用网指电信公司出资建造的面向大众提供服务的大型网络，也称为公众网。
●专用网。专用网指某个部门为满足本单位的特殊业务工作所建造的网络，这种网络不向本单 位以外的人提供服务，如电力、军队、铁路、银行等均有本系统的专用网。
3. 网络设备
信息在网络中的传输主要有以太网技术和网络交换技术。网络交换是指通过一定的设备（如交 换机等）将不同的信号或者信号形式转换为对方可识别的信号类型，从而达到通信目的的一种交换 形式，常见的有数据交换、线路交换、报文交换和分组交换。在计算机网络中，按照交换层次的不 同，网络交换可以分为物理层交换（如电话网） 、链路层交换（二层交换——对MAC地址进行变 更）（ 中22下广）、网络层交换（三层交换——对IP地址进行变更）、传输层交换（四层交换—— 对端口进行变更）（比较少见）和应用层交换。
在网络互连时，各节点一般不能简单地直接相连，而是需要通过一个中间设备来实现。按照 OSI参考模型的分层原则，中间设备要实现不同网络之间的协议转换功能。根据它们工作的协议层 的不同进行分类，网络互连设备有中继器（实现物理层协议转换，在电缆间转换二进制信号）、网 桥（实现物理层和数据链路层协议转换）、路由器（实现网络层和以下各层协议转换）、网关（提 供从最底层到传输层或以上各层的协议转换）和交换机等。在实际应用中，各厂商提供的设备都是 多功能组合且向下兼容的，表2-1是对以上设备的一个总结。
表2-1网络互连设备
| 互连设备 |
工作层次 |
主要功能 |
| 中继器 |
物理层 |
对接收的信号进行再生和发送，只起到扩展传输距离的作用， 其对高层协议是透明的，但使用个数有限（例如，在以太网中 只能使用4个） |
| 网桥 |
数据链路层 |
根据帧物理地址进行网络之间的信息转发，可缓解网络通信繁 忙度，提高效率。只能够连接相同MAC层的网络 |
| 路由器 |
网络层 |
通过逻辑地址进行网络之间的信息转发，可完成异构网络之间 的互联互通，只能连接使用相同网络层协议的子网（ 高21上） |
| 网关 |
高层（第4～7层） |
最复杂的网络互联设备，用于连接网络层以上执行不同协议的 子网 |
| 集线器 |
物理层 |
多端口中继器 |
| 二层交换机 |
数据链路层 |
是指传统意义上的交换机或多端口网桥 |
| 三层交换机 |
网络层 |
带路由功能的二层交换机 |
| 多层交换机 |
高层（第4～7层） |
带协议转换的交换机 |
随着无线技术运用的日益广泛， 目前，市面上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. 网络标准协议
网络协议是为计算机网络中的数据交换构建的规则、标准或约定的集合。网络协议由三个要素 组成，分别是语义、语法和时序。语义是解释控制信息每个部分的含义，它规定了需要发出何种控 制信息，完成的动作以及做出什么样的响应；语法是用户数据与控制信息的结构与格式， 以及数据 出现的顺序；时序是对事件发生顺序的详细说明。人们形象地将这三个要素描述为：语义表示要做 什么，语法表示要怎么做，时序表示做的顺序。
1）OSI
国际标准化组织（ISO）和国际电报电话咨询委员会（CCITT）联合制定的开放系统互连参考 模型（Open System Interconnect ，OSI），其目的是为异构计算机互连提供一个共同的基础和标准 框架，并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考。OSI采用了分层的结构化技术，从下 到上共分为七层。
（以下年年考）
●物理层。物理层包括物理连网媒介，如电缆连线连接器。该层的协议产生并检测电压以便发 送和接收携带数据的信号。物理层的具体标准有RS-232 、V.35 、RJ-45 、FDDI。
●数据链路层。数据链路层控制网络层与物理层之间的通信。它的主要功能是将从网络层接收 到的数据分割成特定的可被物理层传输的帧。数据链路层常见的协议有IEEE802.3/2 、HDLC、PPP 、ATM 。（ 中23下2次、中21上）
● 网络层。网络层的主要功能是将网络地址（如IP地址）翻译成对应的物理地址（如网卡地 址），并决定如何将数据从发送方路由到接收方。在TCPAP协议中，网络层的具体协议有IP、ICMP 、IGMP 、IPX 、ARP等。（ 高20下、18上、中23上、中21下、20下、19上）
●传输层。传输层主要负责确保数据可靠、顺序、无错地从A点传输到B点。如提供建立、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、透明的数据传送，提供端到端的错误恢复和流量控制。在TCP/IP协议中，传输层的具体协议有TCP 、UDP 、SPX （高18下、中22上）。
●会话层。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，如三种数据流方向的控制，即一路交互、两路交替和两路同时会话模式。常见的协议有RPC、 SQL 、NFS（ 高22上）。
●表示层。表示层如同应用程序和网络之间的翻译官，将数据按照网络能理解的方案进行格式 化，这种格式化也因所使用网络的类型不同而不同。表示层管理数据的解密与加密、数据转换、格 式化和文本压缩。表示层常见的协议有JPEG 、ASCI 、GIF 、DES 、MPEG 。（ 中23下、中21下）
●应用层。应用层负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务（ 中22上广），如事务处理程 序、文件传送协议和网络管理等。在TCP/IP协议中，常见的协议有HTTP 、Telnet 、FTP 、SMTP
（高19上）。
2）IEEE802协议族
IEEE802规范定义了网卡如何访问传输介质（如光缆、双绞线和无线等）， 以及在传输介质上 传输数据的方法，还定义了传输信息的网络设备之间连接的建立、维护和拆除的途径。遵循
IEEE802标准的产品包括网卡、桥接器、路由器以及其他一些用来建立局域网络的组件。IEEE802 规范包括一系列标准的协议族，其中以太网规范IEEE802.3是重要的局域网协议（ 高18上、中22下 广）， 内容包括：
●IEEE802.3标准以太网 10Mb/s 传输介质为细同轴电缆
●IEEE802.3u快速以太网100Mb/s双绞线
●IEEE802.3z千兆以太网1000Mb/s光纤或双绞线
3）TCP/IP
TCP/IP协议是互联网协议的核心。在应用层中，TCP/IP协议定义了很多面向应用的协议，应用 程序通过本层协议利用网络完成数据交互的任务，这些协议主要有：
●FTP（File Transfer Protocol ，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，是通过Internet将文件从一台计算机传输到另一台计算机的一种途径。FTP的传输模式 包括Bin（二进制）和ASCI（文本文件）两种，除了文本文件之外，都应该使用二进制模式传输。
●TFTP（Trivial File Transfer Protocol ，简单文件传输协议）是用来在客户机与服务器之间进行 简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件