💾 计算机存储与网络

电脑把东西放在哪里、又是怎么「手拉手」连在一起的？来认识 RAM / ROM / Cache 三兄弟和网络大家族吧！

考纲知识点：ROM、RAM、CACHE
计算机网络分类
TCP/IP 四层模型与OSI 七层模型
IP 地址及子网划分

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考纲 · 知识点详述

摘自《CCF编程能力等级认证 C++&Python 认证标准》C++ 二级

(1)了解计算机存储的基本概念及分类，了解随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）和高速缓冲存储器（Cache）的功能及区别。
(2)了解计算机网络的概念，了解计算机网络的分类（广域网（WAN）、城域网（MAN）、局域网（LAN）），了解计算机网络的层级结构及作用（TCP/IP 四层模型与OSI 七层模型），了解不同层级的重要协议，了解IP 地址及子网划分。

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先学一学

花 5 分钟读完下面 5 课，再去闯关就不慌啦

💽 存储三兄弟：RAM、ROM 与 Cache

电脑要记东西，靠的是各种「仓库」。有的一断电就忘，有的永远不忘，有的像 CPU 旁边的小口袋快得飞起。先认识这三位「仓库管理员」：

⚡内存 RAM：临时草稿本，正在运行的程序和数据都住这儿，速度超快，但一断电就全忘（所以没保存的东西会丢）。
📜ROM（只读存储器）：出厂时写死的「说明书」，只能读、不能改，断电也不丢，常存电脑的启动固件。
🚀Cache 高速缓存：CPU 旁边超快的「小口袋」，放最常用的东西，比内存还快好多倍。

🏰 存储金字塔：越往上越快、越贵、越小

CPU 里的寄存器最快最小，往下是 Cache > 内存 RAM > 固态硬盘 SSD > 机械硬盘 HDD。记忆的速度排行：Cache > RAM > 硬盘。

💡 口诀：RAM 断电就忘，ROM 只读不忘；Cache 贴着 CPU，是跑得最快的小仓库。

🌟 行业实际：长期仓库大家族

除了 RAM/ROM，电脑还有一票「长期大仓库」：硬盘（机械硬盘 HDD 便宜量大、固态硬盘 SSD 更快更抗震）、U 盘、光盘、存储卡（手机相机里的 TF/SD 卡）。关机也不丢，照片、游戏都住这儿。现在笔记本大多用 SSD，台式机常用 HDD 做仓库盘。

🆚 易混对比：RAM vs ROM

· RAM：能读能写，但断电就丢，像随时擦写的白板。
· ROM：出厂写死，只能读不能改，断电不丢，像刻在石头上的字。
· 要长期保存文件，靠的是 ROM（固件）和硬盘/U盘，光靠 RAM 可不行。

💡 口诀：能改会丢是 RAM，只读不丢是 ROM；长期保存靠硬盘和 U 盘。

📏 存储单位：像套娃一样变大

电脑记东西用「bit（位）」这个最小单位，8 个 bit 凑成 1 字节 Byte（大写 B）。再往上一级套一级：

📦 一级级套娃

1 KB = 1024 B　1 MB = 1024 KB　1 GB = 1024 MB　1 TB = 1024 GB

⚠️ 电脑是「二进制」，相邻单位相差 1024（2 的 10 次方），不是平时说的 1000。所以 1 MB = 1024 KB，不是 1000 KB。

💡 口诀：存储单位认准 1024，一级一级往上翻。

🆚 易混对比：大写 B 和小写 b 差 8 倍

· 大写 B 是 Byte（字节），我们常说的「下载 10 MB」就是它。
· 小写 b 是 bit（位），宽带「100 Mb」其实比 100 MB 小 8 倍。
别看错大小写，否则差出 8 倍！

🌟 行业实际：为什么硬盘「缩水」？

买 1 TB 硬盘，插上电脑却显示约 930 GB——不是被骗了！厂商按 1000 进位标容量，电脑按 1024 算，两边算法不同，所以看起来「变小」了。这是常识，不是故障。

💡 口诀：b 是小写位、B 是大写字节，差 8 倍；厂商按 1000、电脑按 1024。

🌐 计算机网络：电脑们「手拉手」

把两台以上的电脑连起来，能互相传文件、一起上网，这就叫计算机网络。按「覆盖范围」从近到远，分成三兄弟：

🏫LAN 局域网：范围最小，一间教室、一栋楼、一个校园里的几十台电脑连成的网（学校机房、家里 Wi-Fi 都算）。
🏙️MAN 城域网：覆盖一整座城市（比如城市的公交调度网）。
🌍WAN 广域网：跨城市、跨国的大网络，把全球连起来的「互联网」就是最大的广域网。

🌟 行业实际：互联网 = 超级 WAN

我们每天刷的「互联网」(Internet) 就是把无数 LAN、MAN、WAN 一层层接起来的最大广域网。你家的 Wi-Fi 是 LAN，连到运营商再跨城市，最后汇成全球互联网——范围从小到大，一级套一级。

💡 口诀：近的 LAN、城市的 MAN、跨国的 WAN；互联网就是最大的 WAN。

🆚 易混对比：怎么判断是哪种网？

看覆盖范围：一间机房/一栋楼 → LAN；一座城市 → MAN；跨城市/跨国 → WAN。所以「北京和上海两家公司连起来的大网络」毫无疑问是 WAN，「学校机房几十台电脑」是 LAN。

💡 口诀：看覆盖范围定 LAN/MAN/WAN，一个校园是局域网。

🏷️ IP 地址、域名与分类

上网的每台电脑都要有个独一无二的编号，叫 IP 地址（网络门牌号）。我们最常用的是 IPv4。

📫 点分十进制：四段 0~255

IPv4 用「点分十进制」：四段用点隔开的数字，每段 0~255，例如 192.168.1.8。人记名字方便，所以还有「域名」如 www.qq.com；域名最后那截叫顶级域名：.cn 表示中国、.us 美国、.jp 日本、.uk 英国。

💡 口诀：IP 是门牌号，域名是名字；.cn 是中国、.us 是美国。

🔢 IP 地址的「A / B / C 类」小秘密

IPv4 按第一段数字分三类：
· A 类：第一段 1~126（如 10.x.x.x，常用于大公司内网）
· B 类：128~191
· C 类：192~223（如 192.168.x.x，家里路由器常用）
所以看到第一段很小、以 1 开头的，多半是 A 类地址。

💡 口诀：A 类 1~126、B 类 128~191、C 类 192~223；.cn 是中国。

🧅 TCP/IP 四层、OSI 七层与子网

数据在网上旅行，像寄快递一样分了好几层。考试常考 TCP/IP 四层模型（从上到下）：

📝应用层：直接跟我们打交道，网页、邮件都在这一层——HTTP（网页传输）就住在这儿。
📦传输层：负责把数据完整送到，代表是 TCP / UDP。
🧭网络层：按 IP 地址选路、把 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络（这是它的看家本领），代表是 IP。
🔌网络接口层：最底下管网线和网卡，真正把信号发出去。

🗺️ 子网划分：IP 和「面具」算所属网络

为了区分「哪台电脑属于哪个小网络」，要给 IP 配一个子网掩码（像一张面具，255 的地方保留、0 的地方清零）。

例如 192.168.10.5 配上掩码 255.255.255.0（最后一段是 0），把最后一段清零后，它所属的网络就是 192.168.10.0。

💡 口诀：HTTP 在应用层；转发数据报是网络层的活；掩码 255 保留、0 清零。

📚 进阶常识：OSI 七层模型

考纲还要求知道 OSI 七层模型（更细的版本）：应用层→表示层→会话层→传输层→网络层→数据链路层→物理层（口诀「应表会传网数物」）。它和 TCP/IP 四层是同一件事的两种分法，考纲只要知道它存在、比四层更细就行。

💡 口诀：TCP/IP 四层够用；OSI 七层是「应表会传网数物」，考纲只认它存在。

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闯关小锦囊 · 考点提醒

RAM 断电就丢（真题：选「断电后内容会丢失」），ROM 只读不改、断电不丢（干扰项「断电完好/出厂写死」说的是 ROM 不是 RAM）；Cache 是 CPU 旁的高速小仓库；长期保存靠 ROM 和硬盘/U盘。
存储单位换算认准 1024：1 MB = 1024 KB（干扰项 1000 错）、1 GB = 1024 MB。厂商按 1000、电脑按 1024 会「缩水」。
网络三兄弟：LAN 局域网（校园/机房）→ MAN 城域网（城市）→ WAN 广域网（跨城市/互联网），范围从小到大（真题：北京上海连网是 WAN、学校机房是 LAN）。
IP 地址是电脑的「网络门牌号」，IPv4 是四段点分十进制（如 192.168.1.8）；域名是方便人记的名字，顶级域名 .cn 表示中国（.us 美国、.jp 日本，干扰项说 .cn 是美国是错的）。
A 类地址第一段是 1~126（B 类 128~191，C 类 192~223）；看到 10.x.x.x 这种小开头多半是 A 类（真题：选 1~126）。
HTTP 属于应用层；负责把 IP 数据报在网间转发的是网络层；TCP/UDP 在传输层（干扰项：把 HTTP 放传输层、把转发放应用层都错）。
OSI 七层是比 TCP/IP 四层更细的模型（应表会传网数物），考纲只要求知道它存在。
子网掩码：255 的部分保留、0 的部分清零。192.168.10.5 配 255.255.255.0 → 所属网络 192.168.10.0（干扰项 192.168.0.0 是掩码 255.255.0.0 的结果）。

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