計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)常識(shí)課程

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)常識(shí)課程目錄計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)云計(jì)算與大數(shù)據(jù)應(yīng)用01計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程第一代計(jì)算機(jī)（1946-1957）電子管時(shí)代，體積龐大且耗電量高，主要用于軍事和科研領(lǐng)域。第二代計(jì)算機(jī)（1958-1964）晶體管時(shí)代，體積縮小且性能提升，開(kāi)始應(yīng)用于商業(yè)和科學(xué)計(jì)算。第三代計(jì)算機(jī)（1965-1970）集成電路時(shí)代，性能進(jìn)一步提升，可靠性增強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。第四代計(jì)算機(jī)（1971年至今）大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時(shí)代，計(jì)算機(jī)性能飛速提升，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。包括中央處理器（CPU）、內(nèi)存、輸入輸出設(shè)備等，是計(jì)算機(jī)的物理基礎(chǔ)。硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，系統(tǒng)軟件如操作系統(tǒng)、編譯器等，應(yīng)用軟件如辦公軟件、游戲等。計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象，包括數(shù)字、文字、圖像、音頻和視頻等。030201計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

計(jì)算機(jī)的工作原理存儲(chǔ)程序原理計(jì)算機(jī)將程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，CPU按照程序中的指令順序執(zhí)行操作。二進(jìn)制運(yùn)算計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制數(shù)制進(jìn)行運(yùn)算和存儲(chǔ)，即0和1表示所有信息。指令周期CPU從內(nèi)存中取出一條指令并執(zhí)行該指令的過(guò)程稱(chēng)為一個(gè)指令周期，包括取指、譯碼、執(zhí)行和寫(xiě)回等步驟。02計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)CPU是計(jì)算機(jī)的核心部件，負(fù)責(zé)執(zhí)行程序中的指令和處理數(shù)據(jù)。CPU的主要性能指標(biāo)包括主頻、外頻、倍頻、緩存等，其中主頻越高，處理速度越快。常見(jiàn)的CPU品牌有Intel和AMD，不同品牌和型號(hào)的CPU具有不同的性能和價(jià)格。中央處理器（CPU）內(nèi)存的主要類(lèi)型包括RAM和ROM，其中RAM是可讀寫(xiě)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，ROM是只讀的存儲(chǔ)器。外存的主要類(lèi)型包括硬盤(pán)、U盤(pán)、光盤(pán)等，其中硬盤(pán)的存儲(chǔ)容量最大，U盤(pán)便于攜帶，光盤(pán)可讀可寫(xiě)。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器分為內(nèi)存和外存兩種，內(nèi)存讀寫(xiě)速度快但容量小，外存讀寫(xiě)速度慢但容量大。存儲(chǔ)器輸入設(shè)備用于將數(shù)據(jù)和指令輸入到計(jì)算機(jī)中，常見(jiàn)的輸入設(shè)備包括鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀等。輸出設(shè)備用于將計(jì)算機(jī)處理后的結(jié)果輸出給用戶(hù)，常見(jiàn)的輸出設(shè)備包括顯示器、打印機(jī)、音響等。計(jì)算機(jī)還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口卡等設(shè)備與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享。輸入/輸出設(shè)備03計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，提供用戶(hù)與計(jì)算機(jī)之間的接口。常見(jiàn)的操作系統(tǒng)有Windows、macOS、Linux等。操作系統(tǒng)用于與計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行交互，使操作系統(tǒng)能夠識(shí)別和控制硬件設(shè)備。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序如磁盤(pán)管理工具、系統(tǒng)備份與恢復(fù)工具等，用于維護(hù)和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。系統(tǒng)工具軟件系統(tǒng)軟件03多媒體軟件如媒體播放器、音頻編輯軟件等，用于播放和處理音頻、視頻文件。01辦公軟件如MicrosoftOffice、WPSOffice等，用于處理文檔、制作報(bào)表和演示文稿等。02圖像處理軟件如AdobePhotoshop、GIMP等，用于編輯、處理和優(yōu)化圖像。應(yīng)用軟件編程語(yǔ)言如Java、Python、C等，用于編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)特定功能或解決特定問(wèn)題。開(kāi)發(fā)工具如集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）、代碼編輯器、調(diào)試器等，用于輔助程序員進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。軟件開(kāi)發(fā)生命周期包括需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試、部署等階段，確保軟件開(kāi)發(fā)的規(guī)范性和質(zhì)量。編程語(yǔ)言與軟件開(kāi)發(fā)04計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)20世紀(jì)60年代，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（ARPA）創(chuàng)建了ARPANET，這是互聯(lián)網(wǎng)的雛形，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的遠(yuǎn)程通信。ARPANET的誕生20世紀(jì)70年代，TCP/IP協(xié)議被開(kāi)發(fā)出來(lái)，成為互聯(lián)網(wǎng)通信的基礎(chǔ)。TCP/IP協(xié)議的出現(xiàn)20世紀(jì)90年代，蒂姆·伯納斯-李發(fā)明了萬(wàn)維網(wǎng)（WorldWideWeb），使得互聯(lián)網(wǎng)上的信息呈現(xiàn)和交互方式發(fā)生了革命性變化。萬(wàn)維網(wǎng)的誕生互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程包括路由器、交換機(jī)、服務(wù)器、客戶(hù)端設(shè)備等，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和處理。網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備如光纖、雙絞線(xiàn)、同軸電纜等，用于連接網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、環(huán)型、總線(xiàn)型、網(wǎng)狀型等，不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有不同的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的組成與結(jié)構(gòu)123網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)之間通信的規(guī)則和約定，常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有TCP/IP、HTTP、FTP等。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信基于OSI七層模型或TCP/IP四層模型，通過(guò)分層協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的封裝和解封裝，完成數(shù)據(jù)的傳輸和交互。通信原理網(wǎng)絡(luò)通信中的數(shù)據(jù)傳輸方式包括單播、廣播和多播等，不同的傳輸方式適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求。數(shù)據(jù)傳輸方式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與通信原理05網(wǎng)絡(luò)安全與防護(hù)通過(guò)偽造信任網(wǎng)站或電子郵件，誘導(dǎo)用戶(hù)泄露個(gè)人信息或下載惡意軟件。釣魚(yú)攻擊包括病毒、蠕蟲(chóng)、木馬等，通過(guò)感染用戶(hù)設(shè)備或竊取信息，造成損害。惡意軟件利用大量請(qǐng)求擁塞目標(biāo)服務(wù)器，使其無(wú)法提供正常服務(wù)。分布式拒絕服務(wù)（DDoS）攻擊通過(guò)在應(yīng)用程序中注入惡意SQL代碼，竊取或篡改數(shù)據(jù)庫(kù)信息。SQL注入攻擊常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)攻擊手段網(wǎng)絡(luò)安全策略與防護(hù)措施防火墻通過(guò)配置規(guī)則，阻止未經(jīng)授權(quán)的訪(fǎng)問(wèn)和數(shù)據(jù)傳輸。入侵檢測(cè)系統(tǒng)（IDS）/入侵防御系統(tǒng)（I…監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量和事件，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并阻止?jié)撛谕{。加密技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，確保數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的安全性。定期更新和打補(bǔ)丁及時(shí)修復(fù)系統(tǒng)和應(yīng)用程序中的漏洞，減少攻擊面。不輕易泄露個(gè)人信息使用強(qiáng)密碼開(kāi)啟雙重認(rèn)證定期備份數(shù)據(jù)個(gè)人信息安全保護(hù)建議避免在不可信的網(wǎng)站或應(yīng)用程序中輸入個(gè)人信息。在重要賬戶(hù)上啟用雙重認(rèn)證，提高賬戶(hù)安全性。采用復(fù)雜且不易猜測(cè)的密碼，并定期更換。以防數(shù)據(jù)丟失或受到勒索軟件等攻擊。06云計(jì)算與大數(shù)據(jù)應(yīng)用云計(jì)算的基本原理與服務(wù)模式云計(jì)算的基本原理通過(guò)虛擬化技術(shù)將計(jì)算資源（如服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等）匯聚成一個(gè)可動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的資源池，用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按需獲取計(jì)算資源，實(shí)現(xiàn)資源的共享和高效利用。云計(jì)算的服務(wù)模式包括基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）。IaaS提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)；PaaS提供應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和部署所需的平臺(tái)服務(wù)；SaaS提供基于云的應(yīng)用程序服務(wù)。指無(wú)法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。包括數(shù)據(jù)量大、處理速度快、數(shù)據(jù)類(lèi)型多樣和價(jià)值密度低。大數(shù)據(jù)不僅關(guān)注數(shù)據(jù)的數(shù)量，更關(guān)注數(shù)據(jù)的質(zhì)量和價(jià)值。廣泛涉及各個(gè)領(lǐng)域，如金融、醫(yī)療、教育、物流等。在金融領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可用于風(fēng)險(xiǎn)控制和客戶(hù)分析；在醫(yī)療領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可用于疾病預(yù)測(cè)和個(gè)性化治療；在教育領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可用于個(gè)性化教學(xué)和評(píng)估；在物流領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可用于優(yōu)化運(yùn)輸路線(xiàn)和減少運(yùn)輸成本。大數(shù)據(jù)的概念大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域大數(shù)據(jù)的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的融合發(fā)展云計(jì)算對(duì)大數(shù)據(jù)的支撐作用：云計(jì)算提供了彈性可擴(kuò)展的計(jì)算資源和分布式存儲(chǔ)能力，為大數(shù)據(jù)處理提供了強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施支持。同時(shí)，云計(jì)算的虛擬化技術(shù)使得大數(shù)據(jù)處理更加靈活和高效。大數(shù)據(jù)對(duì)云計(jì)算的促進(jìn)作用：大數(shù)據(jù)處理需要海量的計(jì)算資源和存儲(chǔ)空間，推動(dòng)了云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展和完善。同時(shí)，大數(shù)據(jù)處理的結(jié)果可以為云計(jì)算提供更加精準(zhǔn)的資源調(diào)度和優(yōu)化建議。云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用場(chǎng)景：二者融合可以應(yīng)用于智能交通、智能電網(wǎng)、智能城市等