第五课：信息系统与网络

信息系统与网络插画

考点清单

信息系统的组成：硬件、软件、数据、用户、通信网络
计算机网络的定义、功能与分类（局域网 LAN / 城域网 MAN / 广域网 WAN）
网络拓扑：星型、总线型、环型、网状
协议与分层：TCP/IP 四层模型；常见协议各管什么
IP 地址：IPv4 的构成、分类；IPv6 为什么出现
网络设备分工：交换机、路由器、网卡、服务器
域名与 DNS；URL 的构成
物联网三层架构：感知层、网络层、应用层

一、信息系统：五个部件缺一不可

信息系统是输入、处理、输出信息的系统，组成记五个词：硬件、软件、数据、通信网络、人（用户）。考试爱问"某网购平台属于信息系统吗、各部分对应什么"——把例子往这五格里套：服务器和手机是硬件，下单 App 是软件，订单记录是数据，下单的你和商家是用户，中间传数据的是通信网络。人不只是使用者，也是系统的一部分，这是必修二反复强调的观点。

二、计算机网络

定义：把地理上分散的计算机通过通信线路和设备连接起来，在协议管理下实现资源共享和信息传递。定义里两个关键词——共享、传递，就是网络的根本目的。

按范围分类：

类型	范围	例子
局域网 LAN	一栋楼、一个校园	学校机房网
城域网 MAN	一座城市	城市政务网
广域网 WAN	跨地区、跨国	互联网本身

常见拓扑：星型（都连到中心设备，如交换机，现在最常见）、总线型（一条主干线，老式）、环型、网状（节点互联，最可靠，互联网骨干接近网状）。

三、协议与分层：邮寄系统的比喻

网络通信靠协议——通信双方事先约定的规则。数据太多太杂，于是分层管理，每层只干一件事。TCP/IP 模型分四层，自上而下：应用层、传输层、网络层、网络接口层。

层	干什么	代表协议
应用层	直接为应用服务	HTTP/HTTPS（网页）、FTP（文件）、DNS（域名解析）、SMTP/POP3（邮件收发）
传输层	端到端可靠传输	TCP（可靠）、UDP（快但不保证到达）
网络层	寻址与选路	IP
网络接口层	物理传输	以太网、Wi-Fi 相关

记协议归属的方法：带"应用味道"的（网页、文件、邮件、域名）都在应用层；TCP/UDP 一对在传输层；IP 在网络层。

四、IP 地址与域名

IPv4 地址：32 位二进制，为了好记写成 4 段十进制（点分十进制），每段 0~255，如 192.168.1.1。地址由网络标识 + 主机标识两部分组成，所以同一局域网里的电脑，前段相同、末段不同。

地址不够用了怎么办——IPv6：128 位，地址数量近乎无限，这是它出现的根本原因：物联网时代设备太多，IPv4 发完了。

域名与 DNS：www.example.com 这种名字是给人记的，机器只认 IP。DNS 的工作就是把域名翻译成 IP 地址（域名解析）。浏览器地址栏里的 URL，如 https://www.example.com/news/1.html，拆三段看：https 是协议、www.example.com 是域名、/news/1.html 是路径。

网络设备分工（选择题高频）：

交换机：连接同一局域网内的设备（机房里电脑连交换机）。
路由器：连接不同网络、负责选路转发（你家的路由器把家庭局域网连上互联网）。
网卡：每台联网设备必有，是设备的"网络身份证接口"。
服务器：提供服务的计算机（网站、邮件都住在服务器上）。

五、物联网：让万物开口说话

物联网是通过传感器、RFID 等技术让物品联网、交换信息的网络。三层架构背下来：

层	职责	关键词
感知层	采集信息	传感器、二维码、RFID
网络层	传输信息	各种通信网络
应用层	处理并应用	智能家居、智慧交通等具体应用

例子：共享单车的车锁扫码开锁——扫码识别在感知层，开锁指令走网络层，计费调度在应用层。一套例子套任何物联网题目都好使。

易错点提醒

1. 路由器连"不同网络"，交换机连"同一网络内设备"，别互换。

2. DNS 在应用层，别因为它"管地址"就塞到网络层；IP 协议才在网络层。

3. IPv4 是 32 位，IPv6 是 128 位；每段十进制范围 0~255（256 个数 = 8 位）。

4. 物联网感知层负责"获取"信息，不是"处理"。

自测 10 题（先做，再点开对答案）

1. 信息系统的组成不包括（　）

A. 硬件　B. 软件　C. 数据　D. 自然规律

2. 学校机房的计算机网络按覆盖范围属于（　）

A. 局域网　B. 城域网　C. 广域网　D. 个域网

3. 下列协议中属于传输层的是（　）

A. HTTP　B. IP　C. TCP　D. DNS

4. 负责把域名解析为 IP 地址的是（　）

A. FTP　B. DNS　C. SMTP　D. HTTP

5. IPv4 地址由多少位二进制数组成（　）

A. 16 位　B. 32 位　C. 64 位　D. 128 位

6. 家庭网络接入互联网、负责在不同网络间转发数据的是（　）

A. 交换机　B. 网卡　C. 路由器　D. 服务器

7. 物联网中负责采集信息（如传感器、RFID）的是（　）

A. 感知层　B. 网络层　C. 应用层　D. 传输层

8. URL http://www.gz.edu.cn/index.html 中的域名部分是（　）

A. http　B. www.gz.edu.cn　C. /index.html　D. http://www.gz.edu.cn

9. 现在家庭、学校局域网最常见的拓扑结构是（　）

A. 总线型　B. 环型　C. 星型　D. 树型

10. 推出 IPv6 的最主要原因是（　）

A. IPv4 速度太慢　B. IPv4 地址数量不足　C. IPv4 不安全　D. IPv4 不能无线连接

参考答案（点开）

1. D

2. A

3. C

4. B

5. B

6. C

7. A

8. B

9. C

10. B

下一课预告：信息安全与数字素养——病毒木马怎么分、密码怎么设才安全、个人信息怎么护。