2011年考研计算机统考大纲(讲义版)

一、大纲内容 红色表示与2010年大纲比新增内容，红色划线表示与2010年大纲比删除内容。

Ⅰ 考查目标 计算机学科专业基础综合考试涵盖数据机构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等学科专业基础课程。要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的基本概念、基本原理和基本方法，能够综合运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。

Ⅱ 考试形式和试卷结构

一、 试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分，考试时间为180分钟 二、 答题方式 答题方式为闭卷、笔试

三、 试卷内容结构 数据结构 45分 计算机组成原理 45分 操作系统 35分 计算机网络 25分

四、 试卷题型结构 单项选择题 80分（40小题，每小题2分） 综合应用题 70分

Ⅲ 考查范围 计算机网络

【考查目标】 1. 掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法。 2. 掌握计算机网络的体系结构和典型网络协议，了解典型网络设备的组成和特点，理解典型网络设备的工作原理。 3. 能够运用计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法进行网络系统的分析、设计和应用。

一、 计算机网络体系结构 （一） 计算机网络概述 1. 计算机网络的概念、组成与功能 计算机网络的概念:一些相互连接的、自治的计算机的集合。 组成:若干结点和连接这些结点的链路组成 功能: (1)连通性——计算机网络使上网用户之间都可以交换信息，好像这些用户的计算机都可以彼此直接连通一样。 (2)共享——即资源共享。可以是信息共享、软件共享，也可以是硬件共享。 2. 计算机网络的分类 （1）从网络交换功能上分：电路交换、报文交换、分组交换、混合交换 （2）从网络的作用范围分类（管理方式）：广域网、局域网、城域网、个人局域网 （3）从网络使用者分类：公用网、专业网 3. 计算机网络与互联网的发展历史 第一阶段：1969年美国国防部创建了世界上第一个分组交换网ARPANET，目的在于打造一个智能的（由计算机组成）、抗毁性强的（分组交换）的通信网络。1983年TCP/IP协议成为ARPANET标准协议。人们把1983年定位Internet的诞生时间。1990年正式关闭。ARPANET奠定了现代计算机网络的技术基础。 第二阶段：1985年美国国家科学基金会NSF NET，以3级结构——主干网、地区网、校园网（企业网）管理网络。NSFNET的管理模式成为了后来Internet的经营模式。 第三阶段：多层次ISP结构的Internet。用户建设局域网，ISP建设接入网，局域网通过接入网接入Internet。 4. 计算机网络的标准化工作及相关组织 1992年成立因特网协会ISOC（Internet Society），负责Internet的管理及标准化工作。

Internet标准以RFC文档形式发布。

（二） 计算机网络体系结构与参考模型 1. 计算机网络分层结构 分层体系结构的优点： （1）各层之间是独立的：各层之间仅通过接口通信，各自如何完成自己的功能互不影响，将大的问题划分成若干相互独立的小问题解决，降低了问题的复杂度。 （2）灵活性好：上下层接口不变，协议可换，如IPv4更改为IPv6的过程即不需要修改上层的运输层，也不需要修改下层的网络接口层。。。 （3）结构上可分割开：如以太网若更换成令牌环网，之需用令牌环网的网络设备替换以太网网络接口设备以实现网络接口层的更换，这个过程与协议栈的其它各层无关。 （4）易于实现和维护：各层解决的文题相对具体，问题的规模不大，因此编程实现和维护更容易。 （5）能促进标准化工作：分层的网络体系结构易于不同标准的体系结构实现兼容。 2. 计算机网络协议、接口、服务等概念 协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合。在这里，“实体”可能是硬件或软件，“硬件实体”的“通信规则”包括信号的形式、电平标准、正负逻辑等，“软件实体”的“通信规则”包括PDU的格式、PDU处理算法、时序等。 接口：上层实体和下层实体交换数据的方式，如程序调用、软件中断、硬件中断等。 服务：上层实体交给下层实体实现的功能。 3. ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型 OSI 应用层 实现某种具体的网络应用。例：为超文本传输设计的HTTP。 表示层 统一不同主机对相同数据的表示方法。例：FTP对文件的操作命令。 会话层 管理一个应用进程的多条连接。例：FTP的数据连接和控制连接。 运输层 提供可靠的、面向连接的服务或不可靠的无连接服务。例：TCP，UDP 网络层 异构网络寻址。 数据链路层 同构网络寻址及信道管理。 物理层 发送/接收承载数据的信号。

TCP/IP 应用层 同OSI的 应用层+表示层+会话层 运输层 同OSI的运输层 网络层 同OSI的网络层 网络接口层 同OSI的 数据链路层+网络层 二、 物理层 （一） 通信基础 1. 信道、信号、宽带、码元、波特、速率、信源与信宿等基本概念 信道：信号传输的通道。 信号：数据的载体，包括模拟信号和数字信号。 带宽：对于模拟信号，带宽指的是模拟信号的频率范围；对于数字信号，带宽指的是信道每秒钟最多能够传输的比特数。 码元：能够承载一个或多个比特的信号，包括数字信号和模拟信号。 波特：也称波特率，信道每秒钟能够通过的最大码元数。 信源：通信的起点实体。 速率：信号在信道上的传递速度。 信宿：通信的终点实体。 2. 奈奎斯特定理与香农定理 （1）奈奎斯特定理： 理想低通信道最高码元传输率 = 2W Baud/s （W信道带宽，单位Hz） 理想带通信道最高码元传输率 = W Baud/s （W信道带宽，单位Hz） （2）香农公式： C = W log2(1+S/N) bit/s W：信道带宽（单位Hz） S：有效信号平均功率。 N：信道内高斯噪声平均频率。 3. 信源与信宿 4. 编码与调制 编码：用什么样的信号承载什么数据。 调制：不同编码间如何转换。 5. 电路交换、报文交换与分组交换 6. 数据报与虚电路 数据报： 优点：不需要建立连接，简单。各分组独立路由，鲁棒性强。 缺点：在不能肯定对方存在和具备通信能力的情况下盲目发送大量数据，各分组独立路由可能失序。

虚电路： 优点：需电路的建立能够确保对方是否具备通行条件，数据按序接收。 缺点：数据传输前先建立连接，数据传输后释放连接，复杂，一旦虚电路遭到破坏，需重新建立虚电路，鲁棒性差。 （二） 传输介质 1. 双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质 （1）双绞线: ○1STP UTP

○2线序

○3常用类型

CAT3：三类线，用于10BASE-T以太网。 CAT5：五类线，用于100BASE-T或1000BASE-T以太网。 CAT5e：超五类线，用于1000BASE-T以太网。 ○4传输距离

双绞线的最大传输距离为100m。如果要加大传输距离， 在两段双绞线之间可安装中继器，最多可安装4个中继器。如 安装4个中继器连接5个网段，则最大传输距离可达500m。 （2）同轴电缆

50 ：基带同轴电缆，仅用于数字传输。 75 ：宽带同轴电缆，传输电视信号等。 （3）光纤 多模光纤：光纤直径超过一个波长，光沿直线传递，能量衰减大。 单模光纤：光直径等于一个波长，光沿光纤传递，能量衰减小。

（4）无线传输介质 短波：靠大气电离层反射直线传播，受天气影响大。 微波：能够穿透大气电离层，直线传播，地面微波接力，卫星通信。 2. 物理层接口的特性 （1）机械特性：接口器件的形状、尺寸、引脚数量、排列方式、固定方式等。如水晶头有规定的高度和宽度、线序，卡片固定。 （2）电气特性：各电缆电压范围，最大电流负载。如双绞线上高电平3.6~5V，低电平0V~2.4V。 （3）功能特性：什么样的信号承载什么数据。如双绞线的差分曼彻斯特编码

（4）过程特性：按什么样的过程发送信号。如以太网发送一帧前首先发送7字节的前同步码。 1010……………………1010 10101011 7B 前同步码 1B帧起始标记 以太网MAC帧 （三） 物理层设备 1. 中继器 中继器（Repeater）工作于OSI的物理层，是局域网上所有节点的中心 ，它的作用是放大信号，补偿信号衰减，支持远距离的通信。 2. 集线器 多孔中继器。 三、 数据链路层 （一） 数据链路层的功能 封装成帧：将上层协议的PDU封装成帧。 透明传输：消除帧起始与结束标记中间的，与帧起始或结束标记相同的二进制组合。如“零比特填充”和“字符填充” 差错检测：判断帧在物理层传输的过程中是否出错。如CRC校验。 （二） 组帧

（三） 差错控制 1. 检错编码：只能检查出错误，而不知道哪些比特出了错误。如CRC。 2. 纠错编码：既能检查出错误，又能检查出哪些比特出了错误。如海明码。 现代计算机网络的信道传输质量非常好，数据在传输过程中出错的概率极小，因此不必为了这么小的出错概率而掺入大量用于纠错的数据。例如海明码若具有一位自纠错能力，掺入的校验数据位数r与实际发送的数据位数k间的关系为，r>=k+1。 计算机网络协议基本都采用检错编码，这样只需要掺入位数很少的校验码就能检查出错误，出错后由发送方重传以使接收方得到正确数据，由于出错的概率非常小，所以重传代价非常小。 （四） 流量控制与可靠传输机制 1. 流量控制、可靠传输与滑轮窗口机制 （1）流量控制：接收方处理数据的速度大于等于发送方发送数据的速度。发送速度过快将导致新到的数据覆盖接收方已收到但尚未处理的数据。