高中信息技术（必选3）X2-02-01网络通信基础知识点

高中信息技术（必选3）X2-02-01网络通信基础知识点整理本课程聚焦网络通信的核心原理与基础应用，是理解计算机网络运作机制的关键内容。以下将从核心知识点梳理、配套练习题及答案解析两方面展开，帮助学习者夯实基础、提升应用能力。一、核心知识点梳理知识点1：网络通信的基本概念1.定义：网络通信是指通过计算机网络将不同地理位置的设备连接起来，实现数据传输、资源共享和信息交互的过程。2.核心要素：包括通信主体（如计算机、手机、服务器等终端设备）、通信介质（传输数据的载体）、通信协议（规范数据传输的规则和约定）。3.主要目的：实现数据传输（如文件发送、消息传递）、资源共享（如共享打印机、共享文件）、分布式处理（多设备协同完成复杂任务）。知识点2：网络通信介质1.分类：分为有线介质和无线介质两大类。2.有线介质：双绞线：由两根绝缘铜导线绞合而成，分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP），常用于局域网布线，成本低、易安装，但传输距离有限（一般不超过100米）。同轴电缆：内有一根铜芯，外层有绝缘层和金属屏蔽网，抗干扰能力强于双绞线，曾用于有线电视和早期局域网，现在逐渐被双绞线和光纤替代。光纤：以光信号为传输载体，由纤芯、包层和保护层组成，具有传输速率高、抗干扰能力极强、传输距离远（可达数公里）等优点，常用于骨干网络传输。3.无线介质：无线电波：覆盖范围广，穿透能力较强，常用于Wi-Fi、蓝牙、移动通信等场景，易受干扰。红外线：传输距离短（一般几米内），方向性强，常用于近距离设备通信（如遥控器、部分手机数据传输），易受障碍物阻挡。知识点3：网络通信协议的作用与核心协议1.协议定义：计算机网络中，为实现设备间有序、准确的通信而制定的一系列规则、标准和约定的集合，如同“网络通信的语言”。2.核心作用：规范数据的格式、传输时序、错误检测与纠正、地址识别等，确保不同品牌、不同类型的设备能够正常通信。3.常见核心协议：TCP/IP协议簇：互联网的核心协议，包含TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）等多个协议，采用分层架构（应用层、传输层、网络层、网络接口层）。TCP协议：面向连接的协议，传输前先建立连接（三次握手），传输过程中进行数据校验、重传，确保数据可靠、有序传输，适用于文件传输、网页浏览等场景。IP协议：无连接的协议，负责为数据分组分配唯一的IP地址，确定数据传输的路径，不保证数据的可靠传输，适用于对实时性要求高但可容忍少量丢包的场景（如视频通话）。HTTP/HTTPS协议：应用层协议，HTTP（超文本传输协议）用于网页数据的传输，HTTPS在HTTP基础上增加了加密机制，保障数据传输安全，常用于网站访问。FTP协议：文件传输协议，用于在客户端和服务器之间进行文件的上传和下载。SMTP协议：简单邮件传输协议，负责电子邮件的发送。知识点4：数据传输方式1.按数据传输方向分类：单工通信：数据只能沿一个方向传输，发送方只能发送，接收方只能接收，如广播电视、遥控器通信。半双工通信：数据可以沿两个方向传输，但同一时刻只能沿一个方向传输，如对讲机通信。全双工通信：数据可以同时沿两个方向传输，发送和接收可同步进行，如手机通话、计算机网络数据传输。2.按数据传输格式分类：串行传输：数据逐位依次传输，只需一根传输线，成本低、传输速度慢，适用于远距离传输（如USB接口数据传输、网络通信中的底层传输）。并行传输：数据多位同时传输，需要多根传输线，传输速度快、成本高，适用于近距离传输（如计算机内部CPU与内存之间的传输）。知识点5：IP地址与域名系统（DNS）1.IP地址：定义：互联网中每台设备的唯一标识，用于在网络中定位设备，确保数据准确送达目标设备。分类：常见的IPv4地址由32位二进制数组成，分为4个字节，每个字节转换为十进制数（0-255），用点分隔（如）；IPv6地址由128位二进制数组成，解决了IPv4地址资源不足的问题。类型：分为公网IP（可在互联网中直接访问）和内网IP（仅在局域网内使用，需通过路由器NAT转换访问互联网）。2.域名系统（DNS）：作用：将易记的域名（如）转换为对应的IP地址，解决用户难以记忆IP地址的问题。域名结构：采用分层结构，从右到左依次为顶级域名（如.com、.cn、.edu）、二级域名（如baidu）、主机名（如www），例：中，com是顶级域名，baidu是二级域名，www是主机名。解析过程：用户输入域名后，本地DNS服务器先查询缓存，若未命中则向上级DNS服务器查询，直至找到对应的IP地址并返回给用户设备。二、知识点配套练习题及答案解析（一）知识点1：网络通信的基本概念练习题1：下列不属于网络通信核心要素的是（）A.通信主体B.通信介质C.操作系统D.通信协议练习题2：网络通信的主要目的不包括（）A.数据传输B.设备硬件升级C.资源共享D.分布式处理答案及解析：练习题1：答案C。解析：网络通信的核心要素包括通信主体（如终端设备）、通信介质（如双绞线、无线电波）、通信协议（如TCP/IP）；操作系统是计算机自身的系统软件，负责管理硬件和软件资源，不属于网络通信的核心要素。练习题2：答案B。解析：网络通信的主要目的包括数据传输（如发送文件、传递消息）、资源共享（如共享打印机、共享网络文件）、分布式处理（多设备协同完成任务）；设备硬件升级需通过更换或升级硬件设备实现，与网络通信无关。（二）知识点2：网络通信介质练习题1：下列通信介质中，抗干扰能力最强、传输距离最远的是（）A.双绞线B.同轴电缆C.光纤D.红外线练习题2：下列场景中，适合使用无线通信介质的是（）A.局域网内计算机与交换机的连接B.城市骨干网络数据传输C.手机与蓝牙耳机的连接D.计算机与打印机的有线连接练习题3：关于双绞线的描述，错误的是（）A.分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线B.常用于局域网布线C.传输距离无限制D.成本低、易安装答案及解析：练习题1：答案C。解析：光纤以光信号为传输载体，具有抗干扰能力极强、传输速率高、传输距离远（可达数公里）的特点；双绞线传输距离一般不超过100米，抗干扰能力较弱；同轴电缆抗干扰能力强于双绞线，但弱于光纤，传输距离也有限；红外线传输距离短，易受障碍物阻挡和干扰。练习题2：答案C。解析：无线通信介质无需物理线路连接，手机与蓝牙耳机通过蓝牙（无线电波，无线介质）连接，属于无线通信；A、D选项均为有线连接，使用双绞线等有线介质；B选项城市骨干网络常用光纤（有线介质）传输。练习题3：答案C。解析：双绞线传输距离有限，一般不超过100米，超过该距离后信号会衰减，需使用中继器放大信号；A、B、D选项均为双绞线的正确描述。（三）知识点3：网络通信协议的作用与核心协议练习题1：下列关于网络通信协议的说法，错误的是（）A.协议是设备间通信的“语言”B.不同设备需遵循相同协议才能通信C.协议仅规范数据的传输格式D.TCP/IP协议簇是互联网的核心协议练习题2：下列协议中，属于面向连接、确保数据可靠传输的是（）A.IP协议B.TCP协议C.HTTP协议D.FTP协议练习题3：用于实现网页数据传输且具备加密功能的协议是（）A.HTTPB.HTTPSC.SMTPD.TCP答案及解析：练习题1：答案C。解析：网络通信协议不仅规范数据的传输格式，还包括传输时序、错误检测与纠正、地址识别等多个方面；A、B、D选项均为协议的正确描述。练习题2：答案B。解析：TCP协议是面向连接的协议，传输前需建立连接（三次握手），传输过程中通过校验、重传等机制确保数据可靠、有序传输；IP协议无连接，不保证数据可靠传输；HTTP、FTP属于应用层协议，依赖TCP协议实现可靠传输。练习题3：答案B。解析：HTTPS是在HTTP协议基础上增加了SSL/TLS加密机制，能保障网页数据传输的安全性；HTTP协议传输数据未加密，存在安全风险；SMTP用于电子邮件发送，TCP是传输层协议，均不直接用于网页数据加密传输。（四）知识点4：数据传输方式练习题1：对讲机的通信方式属于（）A.单工通信B.半双工通信C.全双工通信D.并行通信练习题2：下列关于串行传输和并行传输的说法，正确的是（）A.串行传输速度快于并行传输B.并行传输适用于远距离传输C.串行传输只需一根传输线D.计算机CPU与内存之间采用串行传输练习题3：手机通话过程中，数据的传输方式属于（）A.单工通信、串行传输B.半双工通信、并行传输C.全双工通信、串行传输D.全双工通信、并行传输答案及解析：练习题1：答案B。解析：对讲机通信时，数据可沿两个方向传输，但同一时刻只能沿一个方向传输（一方说话时另一方需等待），属于半双工通信；单工通信只能单向传输，全双工通信可双向同时传输，并行通信是按数据格式分类的传输方式，与题意不符。练习题2：答案C。解析：串行传输数据逐位依次传输，只需一根传输线，成本低、速度慢，适用于远距离传输；并行传输数据多位同时传输，需多根传输线，速度快、成本高，适用于近距离传输（如CPU与内存之间）；A、B、D选项均错误。练习题3：答案C。解析：手机通话时，双方可同时说话和倾听，数据可双向同时传输，属于全双工通信；手机与基站之间的网络通信采用串行传输（逐位传输数据，适应远距离传输需求）；并行传输适用于近距离，单工、半双工通信不符合手机通话特点，故C正确。（五）知识点5：IP地址与域名系统（DNS）练习题1：下列属于合法IPv4地址的是（）A.56B.192.168.1C.D..1练习题2：DNS的主要作用是（）A.实现文件传输B.将域名转换为IP地址C.保障数据传输安全D.分配IP地址练习题3：关于IP地址和域名的说法，正确的是（）A.一个IP地址只能对应一个域名B.一个域名只能对应一个IP地址C.域名比IP地址更难记忆D.内网IP地址可在互联网中直接访问练习题4：在浏览器中输入“”后，首先发生的是（）A.向百度服务器发送数据请求B.解析该域名对应的IP地址C.建立TCP连接D.接收百度服务器返回的网页数据答案及解析：练习题1：答案C。解析：IPv4地址由32位二进制数组成，分为4个字节，每个字节的十进制取值范围是0-255，且由4个部分用点分隔；A选项中256超出0-255范围，B选项只有3个部分，D选项有5个部分，均不合法，C选项符合IPv4地址规范。练习题2：答案B。解析：DNS（域名系统）的核心作用是将用户易记的域名转换为计算机可识别的IP地址；A选项由FTP协议实现，C选项由HTTPS、SSL等技术实现，D选项由DHCP服务器实现。练习题3：答案B。解析