计算机与网络基础知识有哪些？

计算机与网络基础知识是现代信息技术的重要组成部分，涵盖了从硬件设备到软件应用、从数据通信到网络安全的广泛领域，以下是对这些基础知识的详细阐述：

一、计算机基础

1. 计算机硬件

中央处理器（CPU）：计算机的大脑，负责执行程序指令和处理数据，它由算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器组成。

内存（RAM/ROM）：随机存取存储器（RAM）用于临时存储正在运行的程序和数据，而只读存储器（ROM）则存储固化的软件或数据，如BIOS。

存储设备：包括硬盘驱动器（HDD）、固态硬盘（SSD）等，用于长期存储数据和文件。

输入输出设备：键盘、鼠标、显示器、打印机等，用于用户与计算机之间的交互。

2. 计算机软件

操作系统（OS）：管理计算机硬件资源，提供用户界面和服务的系统软件，常见的操作系统有Windows、Linux、macOS等。

应用软件：为特定目的而设计的软件，如办公软件、图形图像处理软件、游戏等。

编程语言：用于编写计算机程序的语言，如Python、Java、C++等，它们分为高级语言和低级语言，高级语言更接近自然语言，易于学习和使用。

二、网络基础

1. 网络定义与类型

网络定义：将多台计算机通过通信线路连接起来，实现资源共享和信息传递的系统。

网络类型：按覆盖范围可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN），局域网通常用于小范围内的计算机互联，如办公室或学校；广域网则跨越更大的地理范围，如互联网。

2. 网络协议

TCP/IP协议：互联网的基础协议，负责数据的打包、传输和接收，它分为四层：应用层、传输层、网络层和链路层。

HTTP/HTTPS协议：用于网页浏览的协议，其中HTTPS是HTTP的安全版本，通过SSL/TLS加密数据传输。

FTP协议：用于文件传输的文件传输协议，支持大文件的上传和下载。

3. IP地址与域名

IP地址：每台连接到网络的设备都被分配一个唯一的IP地址，用于标识设备在网络中的位置，IPv4地址由四个十进制数构成，每个数的范围是0到255；IPv6则采用128位地址空间，提供了更强的扩展性和安全性。

域名：为了便于记忆，人们使用域名来代替数字形式的IP地址，域名通过DNS服务器解析为对应的IP地址。

4. 路由器与交换机

路由器：连接不同网络的设备，负责转发数据包到目标网络，它根据路由表决定数据包的最佳路径。

交换机：在局域网内连接多个设备的设备，通过学习MAC地址表来转发帧到正确的端口。

三、网络安全基础

1. 安全威胁

病毒：恶意软件的一种，能够自我复制并传播到其他计算机上，破坏系统或窃取信息。

黑客攻击：未经授权访问计算机系统或网络资源的行为，包括DDoS攻击、SQL注入等多种形式。

钓鱼网站：伪装成合法网站的假冒网站，骗取用户的账号密码或其他敏感信息。

2. 安全防护措施

防火墙：监控和控制进出网络的数据流，防止未授权访问，它可以是硬件设备也可以是软件应用。

加密技术：对数据进行加密处理，确保即使数据被截获也无法被非法读取，常见的加密算法有对称加密和非对称加密两种。

定期备份：将重要数据定期备份到外部存储设备或云端，以防数据丢失或损坏。

四、问题解答环节

问：什么是防火墙？它是如何工作的？

答：防火墙是一种网络安全系统，用于监控和控制进出某个网络的数据流，它的主要功能是阻止未授权的网络访问，保护内部网络免受外部威胁，防火墙可以是硬件设备，也可以是软件应用，或者两者的组合。

防火墙的工作原理主要基于预设的规则集，这些规则定义了哪些流量可以通过防火墙，哪些流量应该被阻止，当数据包到达防火墙时，防火墙会根据这些规则检查数据包的来源地址、目的地址、端口号等信息，然后决定是否允许该数据包通过，如果数据包符合规则集中的某条规则，它就会被允许通过；否则，它就会被阻止。

防火墙还可以记录所有尝试通过它的流量，以便管理员可以审查和分析可能的安全威胁，一些高级的防火墙还具备入侵检测和防御功能，能够识别并阻止潜在的攻击行为。

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