1 计算机存储与网络
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GESP C++ 二级：计算机存储与网络精讲
核心目标：熟悉计算机存储基本概念、RAM/ROM/Cache 区别、计算机网络分类、TCP/IP 四层与 OSI 七层模型、IP 地址与子网划分、程序设计语言分类、流程图基础
聚焦二级考纲中“计算机的存储与网络”及相关基础模块。
第一部分：计算机存储
1. 存储的基本概念
计算机存储是指计算机用来存储数据和程序的设备或介质。存储程序、执行程序是计算机工作的核心逻辑：存储程序在内存，执行程序在 CPU。
2. 存储器的分类
按是否在 CPU 内部访问，分为内存储器和外存储器。
| 分类 | 包含 | 特点 |
|---|---|---|
| 内存储器 | ROM、RAM、Cache | 直接与 CPU 交换数据，速度快，容量相对小 |
| 外存储器 | 硬盘、U盘、SSD、光盘 | 长期保存数据，速度较慢，容量大 |
考试提示：硬盘属于外存储器，这是高频选择题考点。
3. RAM、ROM、Cache 核心对比
这是二级选择题的最高频考点，必须准确区分三者的特性。
| 特性 | RAM | ROM | Cache |
|---|---|---|---|
| 全称 | 随机存取存储器 | 只读存储器 | 高速缓冲存储器 |
| 存储内容 | 正在运行的程序和数据 | 计算机固件或启动程序（如 BIOS） | CPU 最常访问的数据或指令 |
| 可变性 | 可读可写 | 只读（某些类型可写） | 可读可写 |
| 易失性 | 易失性，断电数据丢失 | 非易失性，断电数据不丢失 | 断电数据丢失，但 CPU 恢复时重新加载 |
| 访问速度 | 较快 | 较慢 | 非常快，远高于 RAM 和 ROM |
| 容量 | 较大（如 8G、16G 内存条） | 较小 | 非常小（几 KB 到几十 MB） |
记忆口诀：
RAM 快、可写、断电丢；
ROM 慢、只读、断电留；
Cache 最快、容量最小、在 CPU 里面。
速度关系：Cache > RAM > 外存（硬盘/U盘）。
真题示例：
以下关于存储器的描述正确的是：
A) Cache 的容量通常比 RAM 大
B) ROM 用于存储操作系统运行时数据
C) RAM 的存取速度比 Cache 快
D) 硬盘属于外存储器
答案：D
易错点：
- 误以为 Cache 容量比 RAM 大——Cache 是容量最小的。
- 误以为 RAM 速度比 Cache 快——Cache 离 CPU 最近，速度最快。
- 误以为 ROM 不能写——部分 ROM（如 EEPROM）可写，但平时“只读”使用。
- 误以为硬盘是内存——硬盘是外存，内存特指 RAM。
第二部分：计算机网络
4. 计算机网络的概念
计算机网络是由地理位置分散的、具有独立功能的多个计算机系统，经通信设备和线路互相连接，借助网络协议，并配以相应的网络软件，以实现通信和资源共享的系统。
核心目的：通信 + 资源共享。
5. 计算机网络的分类（按覆盖范围）
| 类型 | 英文 | 覆盖范围 | 典型例子 |
|---|---|---|---|
| 局域网 | LAN | 小范围（一栋楼、一个校园、一个家庭） | 校园网、家庭 Wi-Fi |
| 城域网 | MAN | 一个城市范围 | 城市政务网、有线电视网 |
| 广域网 | WAN | 跨城市、跨国家、全球 | 互联网（Internet） |
真题示例：
某大学校园的网络属于：
A) LAN B) WAN C) MAN D) 以上都不是
答案：A
易错点：
- 互联网（Internet）是广域网（WAN） 的典型代表。
- 校园网、家庭网络、公司内部网络属于局域网（LAN） 。
6. 网络层级结构：OSI 七层 vs TCP/IP 四层
这是二级网络的核心对比考点。
OSI 七层模型（理论标准，国际标准化组织 ISO 提出）：
| 层号 | 名称 | 作用 |
|---|---|---|
| 7 | 应用层 | 为用户提供网络服务 |
| 6 | 表示层 | 数据格式转换、加密解密 |
| 5 | 会话层 | 建立、管理、终止会话 |
| 4 | 传输层 | 端到端可靠传输 |
| 3 | 网络层 | 路由选择、IP 寻址 |
| 2 | 数据链路层 | 帧传输、差错检测 |
| 1 | 物理层 | 传输比特流 |
TCP/IP 四层模型（实际运行的网络协议）：
| 层号 | 名称 | 对应 OSI 层 | 典型协议 |
|---|---|---|---|
| 4 | 应用层 | 应用层 + 表示层 + 会话层 | HTTP、FTP、SMTP、DNS、HTTPS、POP3、Telnet |
| 3 | 传输层 | TCP、UDP | |
| 2 | 网络层 | IP、ICMP、ARP | |
| 1 | 网络接口层 | 数据链路层 + 物理层 | Ethernet、PPP |
两者最大区别：
OSI 是理论上的网络通信参考模型，TCP/IP 是实际运行的网络协议。
常见协议及所属层：
| 协议 | 全称 | 所属层 | 用途 |
|---|---|---|---|
| HTTP | 超文本传输协议 | 应用层 | 网页浏览 |
| HTTPS | 安全超文本传输协议 | 加密网页 | |
| FTP | 文件传输协议 | 文件上传下载 | |
| SMTP | 简单邮件传输协议 | 发送邮件 | |
| POP3 | 邮局协议第 3 版 | 接收邮件 | |
| DNS | 域名系统 | 域名解析为 IP | |
| TCP | 传输控制协议 | 传输层 | 可靠传输 |
| UDP | 用户数据报协议 | 快速不可靠传输 | |
| IP | 网际协议 | 网络层 | 寻址和路由 |
真题示例：
HTTP 协议属于 TCP/IP 模型的哪一层？
A) 应用层 B) 传输层 C) 网络层 D) 网络接口层
答案：A
易错点：
- 混淆 OSI 和 TCP/IP 的层数——OSI 是 7 层，TCP/IP 是 4 层。
- 误以为 TCP 是应用层协议——TCP 是传输层协议。
- 误以为 IP 是传输层协议——IP 是网络层协议。
- 忘记 TCP/IP 的应用层合并了 OSI 的表示层和会话层。
7. IP 地址与子网划分
IPv4 地址：
- 32 位二进制数，通常写成四段十进制数，如
192.168.1.1。 - 每段取值范围 0~255（8 位二进制数）。
- 格式：
A.B.C.D，每个字母代表一个 0~255 的十进制数。
IP 地址的组成：
IP 地址 = 网络部分 + 主机部分
- 网络部分：标识设备所在的网络。
- 主机部分：标识网络中的具体设备。
子网掩码：
- 用于区分 IP 地址中的网络位和主机位。
- 常见子网掩码：
255.255.255.0（对应前 24 位是网络位）。 - 网络地址 = IP 地址 与 子网掩码 按位与运算。
示例：
IP 地址：
192.168.10.5
子网掩码：255.255.255.0
网络地址 =192.168.10.0
因为 255.255.255.0 表示前 3 段是网络部分，最后一段是主机部分，所以网络地址最后一段为 0。
判断同一子网：如果两个 IP 地址的网络部分相同，则属于同一子网。
IPv6 了解：
- 128 位二进制数，写成八组十六进制数，如
2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334。 - 一级/二级了解即可，考试以 IPv4 为主。
第三部分：程序设计语言分类（二级相关）
8. 语言的三大分类
| 类型 | 特点 | 示例 | 执行方式 |
|---|---|---|---|
| 机器语言 | 由 0 和 1 组成，计算机直接执行 | 二进制指令 | 直接执行 |
| 汇编语言 | 用助记符代替二进制指令，仍需汇编 | MOV、ADD |
汇编后执行 |
| 高级语言 | 接近自然语言，易读易写 | C++、Python、Java | 编译或解释后执行 |
C++ 的定位：高级语言、编译型语言，需要通过编译器转换为机器码执行。
编译型 vs 解释型：
| 类型 | 代表语言 | 特点 |
|---|---|---|
| 编译型 | C++ | 一次编译成可执行文件，运行速度快 |
| 解释型 | Python | 逐行解释执行，不生成可执行文件 |
第四部分：流程图基础（二级相关）
9. 流程图基本符号
| 符号 | 名称 | 作用 |
|---|---|---|
| 椭圆 | 起止框 | 表示流程的开始或结束，必须有且仅有一个开始 |
| 矩形 | 处理框 | 表示计算、赋值等操作 |
| 菱形 | 判断框 | 表示条件判断，通常有“是/否”两条出口 |
| 平行四边形 | 输入/输出框 | 表示输入或输出操作 |
| 带箭头直线 | 流程线 | 表示执行方向 |
10. 流程图的三种基本结构
| 结构 | 图形特征 | 对应代码 |
|---|---|---|
| 顺序结构 | 从上到下依次执行 | 普通语句序列 |
| 分支结构 | 菱形判断框，有两条分支 | if-else |
| 循环结构 | 判断框形成回路 | for、while |
第五部分：高频真题类型与易错点
11. 选择题高频类型
| 类型 | 典型问法 | 解题关键 |
|---|---|---|
| 存储器特性判断 | “以下关于 RAM/ROM/Cache 描述正确的是” | 记住三者对比表 |
| 存储器分类 | “硬盘属于什么存储器” | 硬盘是外存 |
| 网络分类 | “校园网属于什么网络” | 校园网是LAN |
| 协议所属层 | “HTTP 属于哪一层” | HTTP 在应用层 |
| IP 地址格式 | “以下哪个是合法 IPv4 地址” | 四段 0~255，如 192.168.1.1 |
| 子网判断 | “两个 IP 是否在同一子网” | 比较网络部分是否相同 |
| 存储容量计算 | “8GB 能存多少张 2MB 照片” | 8×1024÷2 = 4096 张 |
| 程序设计语言 | “C++ 属于什么语言” | 高级语言、编译型 |
| 流程图符号 | “菱形表示什么” | 判断框 |
12. 存储容量计算
单位换算：
1 Byte = 8 bit
1 KB = 1024 B
1 MB = 1024 KB
1 GB = 1024 MB
1 TB = 1024 GB
真题示例：
一片容量为 8GB 的 SD 卡能存储大约多少张大小为 2MB 的数码照片？
计算：8 GB = 8 × 1024 MB = 8192 MB，8192 ÷ 2 = 4096 张
13. 易错点
- RAM 断电丢失，ROM 断电不丢失，Cache 断电丢失。
- 内存条是 RAM，硬盘是外存，BIOS 在 ROM 中。
- Cache 容量最小但速度最快，位于 CPU 内部。
- 校园网、家庭网是 LAN，互联网是 WAN。
- OSI 七层是理论，TCP/IP 四层是实际。
- HTTP、FTP、SMTP 在应用层；TCP、UDP 在传输层；IP 在网络层。
- IPv4 四段，每段 0~255。
- 网络地址 = IP 与子网掩码按位与。
- 存储单位是 1024 进制，不是 1000。
- 流程图菱形是判断框，平行四边形是输入/输出框。
- 起止框用椭圆，必须有且仅有一个开始。
- C++ 是编译型高级语言，Python 是解释型高级语言。
附：考点速查表
| 模块 | 必记内容 |
|---|---|
| 存储器分类 | 内存（RAM、ROM、Cache）vs 外存（硬盘、U盘） |
| RAM | 可读写、易失、运行程序、断电丢 |
| ROM | 只读、非易失、BIOS、断电留 |
| Cache | 最快、最小、CPU 内、缓存数据 |
| 速度排序 | Cache > RAM > 外存 |
| 网络分类 | LAN（校园）、MAN（城市）、WAN（互联网） |
| OSI | 7 层：物理→数据链路→网络→传输→会话→表示→应用 |
| TCP/IP | 4 层：网络接口→网络→传输→应用 |
| 应用层协议 | HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、POP3、DNS |
| 传输层协议 | TCP、UDP |
| 网络层协议 | IP、ICMP、ARP |
| IPv4 | 32 位，四段 0~255 |
| 子网掩码 | 区分网络位和主机位 |
| 语言分类 | 机器语言、汇编语言、高级语言 |
| 流程图符号 | 椭圆起止、矩形处理、菱形判断、平行四边形输入输出 |
复习建议：存储部分重点记三者对比表和速度排序；网络部分重点记分类、协议所属层、IPv4 格式和子网判断；流程图重点记符号和三种结构。考试中先看题目关键词（“断电”“速度”“属于哪一层”），再对应考点作答。