「架构师合集」

架构师合集之计算机基础（1）

---

计算机网络概述

1. 网络由若干节点和连接这些结点的链路所组成。网络中的结点可以是计算机、集线器、交换机或者路由器等。
2. 多个网络还可以通过路由器互连起来，这样就构成了一个覆盖范围更大的计算机网络。这样的网络称为互联网。

---

Internet和internet的区别

1. internet（互联网或互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。在这些网络之间的通信协议可以是任意的。

2. Internet（因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络互相连接而成的特定计算机网络，它采用TCP/IP协议族作为通信的规则，其前身是美国的ARPANET。

---

因特网发展的三个阶段

1. 第一阶段：1969年出现了美国军用计算机网ARPANET，也就是今天互联网的雏形。数据集中式处理，数据处理和通信处理都是通过主机完成。
2. 1983年，TCP协议成为ARPANET的标准协议，因此人们将1983年认为是Internet的诞生时间。
3. 第二阶段：建成了三级结构的互联网，分为主干网、地区网和校园网（或企业网）。
4. 第三阶段：逐渐形成了多层次ISP结构的互联网。
5. 互联网服务提供者ISP（Internet Service Provider）。在许多情况下，ISP就是一个进行商业活动的公司，因此ISP又常译为互联网服务提供商。
6. ISP也分为不同层次的ISP：主干ISP、地区ISP和本地ISP。（从层次关系上我们也称为第一层ISP、第二层ISP、本地ISP）。

---

因特网的标准化工作

1. 因特网的组成
2. 功能划分
   1.边缘部分 ：由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。
   2.由大量网络和链接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。

3. 边缘部分
   处在因特网边缘的部分就是连接因特网上的所有主机。这些主机又称为端系统（End System）。

• “主机A和主机B进行通信”，实际上是指：“运行在主机A上的某个程序和运行在主机B上的另一个程序进行通信”。
  即“主机A的某个进程和主机B上的另一个进程进行通信”。或简称为“计算机之间通信”。**

---

• 在网络边缘的端系统中运行的程序之间的通信方式可划分为两大类：
  客户服务器方式（C/S方式），即Client方式
• 客户（client）和服务器（server）都是指通信中所涉及的两个应用进程
• 客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系
• 客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方
• 

---

• 对等方式（P2P方式），即Peer-to-Peer方式
• 对等连接方式从本质上看仍然是使用客户服务器方式，只是对等连接中的每一个主机既是客户又同时是服务器。

---

• 核心部分
• 在网络核心部分起特殊作用的是路由器（router）。

---

• 三种交换方式：
  电路交换
  分组交换
  报文交换
  

---

计算机网络的分类

按照网络的作用范围进行分类

• 广域网WAN（Wide Area Network）
• 城域网MAN（Metropo Area Network）
• 局域网LAN（Local Area Network）

---

---

计算机进制介绍

1.进制定义：

二进制：是指在数学和数字电路中以2为基数的记数系统，二进制只有0和1两个数字符号，其运算规律是逢2进1，例如101101。为了与其他进制区别，二进制数的后缀都用大写字母B，例如101101B

八进制：一种以8为基数的计数法，采用0，1，2，3，4，5，6，7这八个数字符号，其运算规律是逢8进1，例如77。为了与其他进制区别，八进制数的后缀都用大写字母O（不是数字0），例如77O

十进制：一种以10为基数的计数法，采用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9这十个数字符号，其运算规律是逢10进1，例如88。为了与其他进制区别，十进制数的后缀都用大写字母D，例如88D

十六进制：一种以16为基数的计数法，采用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F这十六个数字和字母符号，其运算规律是逢16进1，例如9527。为了与其他进制区别，十六进制数的后缀都用大写字母H，例如9527H

---

2、各进制间的转换方法

2.1 二进制转其他进制

二进制转十进制：采用位置计数法，其位权是以2为底的幂，顺序从右到左，从0开始计数。例如二进制数1011B = 1 * 23 + 0 * 22 + 1 * 21 + 1 * 20 = 11D

二进制转八进制：采用三合一法，即从二进制的小数点为分界点，向左（或向右）每三位对应八进制的一位，不足三位的前面补0，例如：10110011B = (0)10 110 011 = 263O

二进制转十六进制：采用四合一法，即从二进制的小数点为分界点，向左（或向右）每四位对应十六进制的一位，不足四位的前面补0，例如：10110011B = 1011 0011 = B3H

2.2 十进制转其他进制

十进制转二进制：整数采用“除2倒取余”，小数采用“乘2取整”。例如十进制数135转换成二进制时，将135除以2，得余数，直到不能整除，然后再将余数从下至上倒取，结果为10000111B

十进制转八进制：和转二进制的方法类似，整数采用“除8倒取余”，小数采用“乘8取整”。例如十进制数10转换成二进制时，将10除以8，得余数，直到不能整除，然后再将余数从下至上倒取，结果为12O

十进制转十六进制：思路和转二进制、八进制一样，十进制数25转换成十六进制时，结果为19H

2.3 八进制转其他进制

八进制转二进制：和二进制转八进制的方法相反，采用三合一法，例如：263O = 010 110 011B

八进制转十进制：和二进制转十进制的方法一样，采用位置计数法，其位权是以8为底的幂，顺序从右到左，从0开始计数。例如八进制数26（八进制） = 2 * 81 + 6 * 80 = 22D

八进制转十六进制：不能直接转换，需要先转成二进制，再将二进制转成十六进制

2.4 十六进制转其他进制

十六进制转二进制：和二进制转十六进制的方法相反，采用四合一法，例如：B3H = 1011 0011 = 10110011B

十六进制转八进制：不能直接转换，需要先转成二进制，再将二进制转成八进制

十六进制转十进制：和二进制转十进制的方法一样，采用位置计数法，其位权是以16为底的幂，顺序从右到左，从0开始计数。例如十六进制数26H = 2 * 161 + 6 * 160 = 38D

---

3.信息单位

3.1、单位定义

存储单位：存储在计算机硬盘或内存中的信息容量标准，最小计量单位是“位”（bit，比特），一个比特位表示一个二进制的0或1在计算机中所占用的存储空间

传输单位：在计算机网络中称为带宽，宽带传输速率的单位为bps，bps是bit per second的缩写，表示每秒钟传输多少比特位信息（很多人都会把这里的bit误以为是Byte，也就是错把位当成字节），例如：带宽的单位是10Mb/s，这里其实指的是每秒传输10兆位，而不是10兆字节数据，因此将位数需要除以8换算成字节数，也就是每秒传输1.25兆字节，即10Mbit/s = 1.25MByte/s

3.2、换算公式

1字节（Byte）= 8位（bit）
1KB（Kilo Byte，千字节）= 1024B（Byte）
1MB（Mega Byte，兆字节）= 1024KB
1GB（Giga Byte，吉字节）= 1024MB
1TB（Tera Byte，太字节）= 1024GB
1PB（Peta Byte，拍字节）= 1024TB
1EB（Exa Byte，艾字节）= 1024PB
1ZB（Zeta Byte，泽字节）= 1024EB
1YB（Yotta Byte，尧字节）= 1024ZB
1BB（Bronto Byte，珀字节）= 1024YB
1NB（Nona Byte，诺字节）= 1024BB
1DB（Dogga Byte，刀字节）= 1024NB

3.3、奇偶校验

根据传输的二进制数据和奇偶校验位中“1”的个数进行校验。如果连同校验位中“1”的个数是奇数，就是奇校验,奇校验最后校验位是0；反之，就是偶校验.

技术特点：简单，可以检测出错误，但无法确切地知道哪里有错，也无法修改，只能要求重传

适用场景：应用广泛，但不适宜在信号噪声较多的环境中传输