04 · 计算机与系统基础

所属模块：计算机与系统基础 | 覆盖题库 241 题（单选 230 · 案例小题 11） 考期覆盖 24 / 24（100%） —— 全样本中少数「每一年都考」的专题之一 近 5 年（2021–2026）命中 11 个考期 题型定位：上午型（概念判断 + 少量计算，无设备配置）

一、考情概览

📌 近 5 年（2021上半年 ~ 2026上半年）实际命中考期：2021上、2021下、2022上、2022下、2023上、2023下、2024上、2024下、2025上、2025下、2026上 —— 连续 11 个考期全部出现，2021 年之后是每年两考都出现的节奏。

从题库统计的高频术语看（括号内为出现次数）：

结论：操作系统 + 存储器 + 硬件组成 = 180 题，占本专题 75%，是绝对重心；其中计算类题（容量、时延、浮点范围、补码位数）必须会算，是拉开差距的地方。RAID 与高可用虽然题量只有 23 题，但几乎全部集中在下午案例，且直接算分。

二、知识点清单

2.1 操作系统基础（89 题 · 单选 88 · 覆盖率 100%）

2.1.1 冯·诺依曼体系结构（本专题第一考点，2022 上原题）

冯·诺依曼计算机的五大特征：

1. 采用二进制 —— 指令和数据都用二进制表示
2. 指令和数据同构（同等地位） —— 都存放在同一存储器里，用不同位段区分
3. 存储器按地址访问 —— 顺序存储、随机访问
4. 由程序自动控制执行 —— 无需人工干预，程序计数器（PC）自动指向下一条
5. 五大功能部件：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

⚠️ 本题库实测原题（2022年上半年）：「关于冯·诺依曼计算机，以下描述中错误的是」——错误项选的是「程序指令总是存储在主存中，而数据则存储在高速缓存中」。 解析原文要点：冯·诺依曼计算机中程序指令和数据都存储在主存中，把数据说成存在 Cache 里是错的。

📌 这是本知识点最核心的一句话：冯·诺依曼的“存储程序“思想意味着指令和数据在同一主存、统一编址，不存在“指令在主存、数据在 Cache“的分家。

2.1.2 CPU 的组成（运算器 / 控制器 / 寄存器 三分法）

CPU 由运算器 + 控制器 + 寄存器三部分组成：

⚠️ 本题库实测原题（2020年下半年）：8086 执行单元（EU）主要包括 → 答案：ALU 运算器、通用寄存器、状态寄存器（B） 解析：8086 执行单元（EU）包含 ALU、通用寄存器和标志寄存器（状态寄存器）。

记忆口诀：运算器 = ALU + 通用寄存器 + 状态（标志）寄存器。 「输入输出控制电路」不属于执行单元，它属于总线接口部分（8086 的 BIU 负责）。

2.1.3 指令的执行过程与流水线

一条指令分三个阶段：取指令（分析指令）→ 分析 → 执行。

⚠️ 本题库实测原题（2014年上半年）：取指令 4△t、分析 2△t、执行 3△t，顺序方式执行 600 条指令需要多少时间？ 答案：5400△t（D）。单条 4+2+3 = 9△t，600 × 9 = 5400。 三个干扰项的来历非常清楚，正好说明这是必考的计算模式：

选项	值	错误原因
A	2400	只算 取指+执行 =（4+3）×600，漏了分析
B	3000	只算 分析+执行 =（2+3）×600，漏了取指
C	3600	只算 取指+分析 =（4+2）×600，漏了执行
D	5400	三个阶段全算 ✔

流水线（pipeline）：

• 目的：提高吞吐率（单位时间完成的任务数）与部件利用率
• 单条指令的执行时间不会缩短（仍要顺序经过各段），甚至因寄存器开销与段间冲突而变长

⚠️ 本题库实测原题（2018年下半年）：「下列关于流水线方式执行指令的叙述中，不正确的是」→ A「流水线方式可提高单条指令的执行速度」 解析原文要点：流水线的目标是提高单位时间处理的指令数，单条指令仍需顺序经过各段，其执行时间不会缩短，反而可能因寄存器开销和段间冲突而变长；提高部件利用率和系统吞吐率是真实收益。

📌 判断题万能法则：凡是出现「流水线提高单条指令速度」「流水线降低单条指令耗时」的说法，一律判错。流水线是「以单条变慢换多条变快」。

2.1.4 RISC 与 CISC（2021 上原题）

⚠️ 本题库实测原题（2021年上半年）：正确的是 → D「RISC 采用组合逻辑控制器，CISC 普遍采用微程序控制器」 解析原文：RISC 指令格式规整，使用硬布线（组合逻辑）控制器；CISC 控制信号复杂，多采用微程序控制器。

⚠️ 易错选项：C 项说「RISC 采用较多的通用寄存器，CISC 采用很少的通用寄存器」——前半句对、后半句错，所以整项错。CISC 寄存器少是为了兼容早期编译器，不是设计目的。

2.1.5 操作系统（OS）的五大功能

软考对 OS 的要求是「五大管理功能」，必须能默写：

📌 OS 题的真正高频落点其实不是这五条，而是： Linux 命令（81 次）+ Windows 机制（17 次）+ 死锁判定计算 + 调度算法选择。

2.1.6 死锁（2018 下原题，计算必会）

死锁四个必要条件（缺一不可，缺一即不死锁）：

1. 互斥（资源一次只能被一个进程占用）
2. 占有并等待（持有资源的同时等待其他资源）
3. 不可剥夺（不能强行抢走别人的资源）
4. 循环等待（存在进程—资源的环形等待链）

计算模型：m 个进程、n 个同类资源、每进程需 k 个 → 最坏情况把资源全部“占住但都不够用“： m × (k − 1) ≥ n 时可能死锁。

⚠️ 本题库实测原题（2018年下半年）：互斥资源可用数 8，进程 P1、P2、P3（3 个），每进程需 i 个，求可能死锁的最小 i。 答案：4（D） 解析原文：3×(i−1) 必须不小于 8。

• i = 3 → 3×2 = 6 < 8，至少有一个进程能凑够 3 个并完成 → 不死锁
• i = 4 → 3×3 = 9 ≥ 8，每进程各占 3 个却都还差 1 个 → 全部卡死 ✔

2.1.7 进程调度算法（2025 下原题）

⚠️ 本题库实测原题（2025年下半年）：「对一个非实时操作系统而言，采用（　）的进程调度方式，可以兼顾效率和公平」→ C 时间片轮转 解析原文：时间片轮转（RR）是兼顾效率和公平的经典调度算法。

📌 关联记忆：SJF = 效率最高（平均等待最短）但不公平；RR = 公平 + 效率适中，所以题目问「兼顾」时选 RR，问「平均等待最短」时选 SJF。

2.1.8 Linux 与 Windows（高频）

Linux（题库出现 81 次，OS 题主力）

⚠️ 本题库实测原题（2015年下半年）：ifconfig 设置接口 IP 并启动该接口的命令 → 答案 C：ifconfig eth0 192.168.1.1 mask 255.255.255.0 up 语法结构：ifconfig <接口名> <IP地址> mask <子网掩码> <up> 干扰项 A/B/D 的共同错误：都缺少“接口名“参数（ifcorffig 是拼写错误；直接写 IP 会被当成“没有接口“）。

Windows

⚠️ 本题库实测原题（2016年上半年）：双击 IMG_20160122_103.jpg 时，系统自动通过建立的（　）来决定使用什么程序打开 → 答案 B：文件关联。解析：Windows 依靠文件关联机制把扩展名（.jpg）与打开该类文件的默认程序绑定，双击时系统查询注册表中的关联信息。文件 / 文件目录只是存储组织形式，临时文件与打开方式无关。

⚠️ 本题库实测原题（2021年下半年）：Windows 命令行中查询 SOA 记录回显的命令 → 答案 C：nslookup -type=NS。解析：回显内容包含 primary name server 等 SOA 记录信息，用 -type=NS 查询。 ⚠️ 易错：-type=PTR 是反向解析（由 IP 查名称）；-type=CNAME 查别名；-type=A 查 IPv4 地址。三者都不返回 SOA。

2.1.9 操作系统容量与多进程效率

⚠️ 本题库实测原题（2024年上半年）：32 位操作系统理论上最大支持的内存容量 → 答案 A：4GB。解析：2³² = 4 GB。 （推论：64 位理论上限是 2⁶⁴，但这是寻址空间，不等于可用物理内存。）

⚠️ 本题库实测原题（2024年上半年）：不能提升多进程运行效率的是 → 答案 B：使用更高电压的电源。解析：电源电压与多进程运行效率无关。 真正能提升并行效率的三项（其余三个选项）：更高主频的 CPU、GPU 处理并行计算、更多核的 CPU。

2.2 存储器（52 题 · 单选 49 · 21 个考期）

2.2.1 存储器层次结构（Cache 主存 辅存 三级，25 次 Cache）

            速度 ↓                          容量 ↑
  寄存器  →  Cache  →  主存  →  辅存（硬盘/光盘/磁带）
  最小最快        中等          最大最慢

📌 核心结论三条：

1. Cache 用 SRAM（静态，需不断刷新成本高但速度快、无需刷新），主存用 DRAM（动态，需定期刷新，单位容量便宜）。
2. 断电丢失的是 RAM 系列：SRAM（Cache）、DRAM（主存/SRAM 内存）、SDRAM（同步动态）。
3. 断电不丢的是 非易失：Flash/闪存、SSD、eMMC、HDD。

⚠️ 本题库实测原题（2024年下半年）：「下列存储器类型中，掉电后所存储数据会丢失的是」→ C SDRAM。解析：SDRAM 是易失性存储器（RAM）；HDD / eMMC / SSD 均非易失。

⚠️ 本题库实测原题（2024年上半年）：「下列存储器中，掉电后信息不会丢失的是」→ D 闪存。解析：闪存（Flash）掉电后信息不会丢失。（A/B/C 分别是 CPU 寄存器、Cache、内存，都是易失的。）

⚠️ 本题库实测原题（2024年上半年）：「硬盘属于（　）」→ B 外部存储器。 ⚠️ 本题库实测原题（2017年下半年）：「计算机系统的主存主要是由（　）构成的」→ A DRAM。解析原文：主存容量大、速度低于 Cache，故用单位容量价格低但需定期刷新的 DRAM；SRAM 速度快但昂贵，只用于 Cache 和寄存器；Cache 是主存之上的副本；EEPROM 用于掉电保存，均不能充当主存。

📌 一句话判据：“谁最快谁用 SRAM，谁最省钱谁用 DRAM”。

2.2.2 存储器容量计算（必考计算）

（1）地址范围 → 容量

按字节编址时：

容量 = 结束地址 − 起始地址 + 1

⚠️ 本题库实测原题（2014年下半年）：内存按字节编址，从 A5000H 到 DCFFFH，容量是（　） 答案 D：224KB 计算：(DCFFFH − A5000H) + 1 = 37FFFH + 1 = 38000H 38000H = 0x38000 = 3×16^4 + 8×16^3 = 229376 字节 229376 ÷ 1024 = 224 KB ✔

干扰项 C「223KB」就是“忘记 +1“的经典产物 —— 这是本题唯一的坑。

（2）芯片数计算（2019 下原题）

所需片数 = 总容量 ÷ 单片容量   （位宽相同、按字节编址时）
片数 = ⌈总位数 ÷ 单片位数⌉     （一般情况）

⚠️ 本题库实测原题（2019年下半年）：用 64K × 8 bit 的芯片构成该内存空间（192K），至少需要（　）片 → 答案 B：3 片。解析：按字节编址且芯片位宽同为 8bit，可直接用总字节数除以芯片单元数：192K / 64K = 3。 📌 注意：如果位宽不同（如 8bit 芯片凑 32 位数据总线），要先凑位宽再凑字数：需 4 × 3 = 12 片。

（3）主存带宽与存储周期（概念高频）

主存带宽 = 数据总线宽度（B）÷ 存取时间（ns）  →  单位：MB/s、GB/s

为什么带宽和周期是重点：存储器速度总是跟不上 CPU，所以要靠总线宽度和多体交叉存储来提高带宽。总线加宽 → 带宽增大；存储周期缩短 → 带宽增大。

📌 常考变形：给出「存取周期 T ns、总线宽度 64 bit、CPU 主频 f」，求每秒最多读写多少次 / 多少字节。 解法固定两步：① 单次能传 64/8 = 8 字节；② 每秒能传 1/T 次（注意 ns → s 的 10⁹ 换算）；③ 两者相乘得带宽。

📌 Cache 与主存的“一致性“（概念题常提）：写策略有 写直达（Write Through，同时写 Cache 与主存） 与 写回（Write Back，只写 Cache，替换时写回主存）；替换算法有 FIFO / LRU / 随机。

2.3 计算机硬件组成（39 题 · 单选 39）

2.3.1 硬件五大组成与总线结构

📌 系统维护的常规项：异常任务清理、口令更新、数据备份、日志审计、补丁升级。 ⚠️ 本题库实测反例（2024年上半年）：「下列不属于系统维护功能的是」→ D 定期更换 CPU。

总线结构

⚠️ 本题库实测原题（2024年下半年）：「计算机体系中使用总线结构，有助于（　）」→ A 减少通信传输线的条数。 📌 不选 B/C/D 的理由：总线是共享通道、宽度固定，不会减少传输量，也不天然提高传输速度（反而可能成为瓶颈）。总线结构的代价正是「共享 → 冲突 → 速度受限」。

⚠️ 本题库实测原题（2022年下半年）：「下列 I/O 接口类型中，采用并行总线的是（　）」→ C PCI。解析原文： 串行总线：I2C、SPI、RS232、UART、USB；并行总线：STD、PCI、IEEE488

2.3.2 I/O 设备分类

⚠️ 本题库实测原题（2024年上半年）：「鼠标、键盘等以字节为单位进行输入输出的设备属于（　）」→ D 字符设备。 ⚠️ 本题库实测原题（2026年上半年）：「下列计算机系统输入输出设备中，具备双向传输能力的是（　）」→ A 触摸屏。解析：触摸屏既可输出显示信息又可输入触摸操作；键盘、触摸板、鼠标仅为输入设备。

2.3.3 中断与 DMA（本专题最重要的机制对比）

中断（Interrupt）

• 外设向 CPU 发出中断请求，CPU 在指令执行结束后检查并响应
• 响应过程：保护断点 → 转入中断服务程序 → 保存现场 → 执行服务 → 恢复现场 → 返回断点
• 保存现场的目的（2019 下原题）

⚠️ 本题库实测原题（2019年下半年）：「计算机运行过程中，进行中断处理时需保存现场，其目的是（　）」→ C 能正确返回到被中断的程序继续执行。 解析原文：中断处理前需把断点处的程序计数器、程序状态字和通用寄存器内容压栈保存，中断服务程序执行完后再恢复这些现场，才能从断点继续执行原程序。保存的对象是被中断程序的运行环境，而非保护数据不被破坏（B）或为服务程序提供数据（D）。

DMA（Direct Memory Access）

• CPU 只需在传送开始前设置一次（地址、字数、方向），之后由 DMA 控制器（DMAC）直接在存储器与外设之间传数据，不再经过 CPU
• 传完（或传错）才向 CPU 发出一次中断
• DMA 与中断的区别（必考对比）

📌 判题口诀：“中断是一个一个要，DMA 是一块一块搬”。 中断以指令为单位（逐条响应），DMA 以数据块为单位（整块直传）。

DMA 的三种传送方式（了解即可）：停止 CPU 访存、周期挪用（周期窃取）、交替访存。

2.4 数据表示与多媒体（20 题 · 单选 16 · 小题 4）

2.4.1 原码、反码、补码、移码（计算题密集区）

⚠️ 本题库实测原题（2018年下半年）：「采用 n 位补码（包含一个符号位）表示数据，可以直接表示数值（　）」→ D −2^(n−1) 解析：n 位补码最高位为符号位，其余 n−1 位表示数值，范围为 −2ⁿ⁻¹ 到 2ⁿ⁻¹−1，因此最小负数是 −2ⁿ⁻¹。 ⚠️ 同一考期另题：「机器字长为 n 的二进制数用补码可表示（　）个不同的有符号定点小数」→ A 2ⁿ 解析原文：个数 =（2ⁿ⁻¹−1）+ 2ⁿ⁻¹ + 1 = 2ⁿ。 ⚠️ 本题库素材注意：该题 B、C 两项素材中均为 2^(n-1)（重复项），照原样输出。D 项 2^(n-1)-1 只是正数的个数，漏掉了负数区间。

📌 补码口诀：正数补码 = 原码；负数补码 = 反码 + 1；补码的符号位可参与运算。

为什么用补码：补码让符号位参与加减运算，使加法器只需一套电路；且零的表示唯一（原码/反码有 +0 和 −0 两种）。

2.4.2 浮点数与对阶（高频计算）

浮点数 = 阶（指数）+ 尾数（有效数字），值 = 尾数 × 2^阶。

对阶（浮点相加的第一步）

⚠️ 本题库实测原题（2018年上半年）：「两个浮点数相加时需要先对阶，即（　)（n 为阶差的绝对数）」 答案 D：将小阶向大阶对齐，同时将尾数右移 n 位 解析原文：规则是小阶向大阶对齐，阶差 n 位时把阶码小的那个数的尾数右移 n 位，从而不损失精度。若大阶向小阶对齐则需左移尾数，会使有效数字丢失甚至溢出。

📌 对阶口诀：“向大阶看齐，小数右移”。左移丢精度，右移丢的是最低位（精度损失小）。

浮点数表示范围（2016 下原题，典型计算题）

⚠️ 本题库实测原题（2016年下半年）：16 位浮点数，阶符 1 位 + 阶码值 6 位 + 数符 1 位 + 尾数 8 位。阶码用移码、尾数用补码，表示范围是（　） 答案 B 解析原文：阶码 6 位用移码表示，移码是把真值加上偏置常数，故指数范围为负 64 到正 63；尾数 8 位补码的规格化范围为 ±(1 − 2⁻⁸)。浮点值 = 尾数 × 2^阶码 → 最大值 (1−2⁻⁸)×2⁶³，最小值为其相反数 → 选 B。 干扰项：A、D 把指数上限算成 64（错）；C 是纯小数形式（错）。

📌 移码范围推导：n 位移码（当 n=6，阶码值 6 位）表示范围是 −2ⁿ⁻¹ ~ 2ⁿ⁻¹−1 = −64 ~ 63。 📌 移码与补码关系：移码 = 补码的符号位取反；移码全 0 表示真值 −64（不是 0！）。

2.4.3 媒体文件格式

⚠️ 本题库实测原题（2016年上半年）：「以下媒体文件格式中是视频文件格式的是（　）」→ D MOV。解析：WAV 是音频波形文件格式，BMP 是位图（静态图像）格式，MP3 是音频压缩格式，MOV 是 QuickTime 视频容器格式，可存放动态影像与音轨。判断依据是格式中承载的媒体类型：动态图像序列加音频才构成视频。

2.4.4 流媒体

特征：边下载边播放 / 边缓存边播放，需要缓冲（缓存）、支持实时性（直播）、通常支持点播。

⚠️ 本题库实测原题（2022年上半年）：「以下关于流媒体的描述中错误的是（　）」→ B 流媒体视频资源不能下载到本地 解析：流媒体视频资源能下载到本地。 📌 流媒体常见格式：ASF、RM/RMVB、FLV、MP4、M3U8（M3U8 是切片式流媒体格式）。

2.5 系统配置与高可用（23 题 · 单选 20 · 小题 3）

这一节题目不多，但直接对应下午案例，且集中在系统配置、链路/设备冗余、负载均衡、时延计算四类。

2.5.1 时延计算（必考，2018 上原题）

两节点间传输一个长度为 L 字节的帧，链路速率 R，数据率 S（信号传播速度）：

发送时延 t_send = L × 8 ÷ R
传播时延 t_prop = 距离 ÷ S
总时延 = 发送时延 + 传播时延      （存储转发 + 链路只有一条）

⚠️ 本题库实测原题（2018年上半年）：相隔 20 km，以 100 Mb/s 传送 1518 字节长的以太帧，信号速率 200 m/μs，总时间约（　） 答案 B：221 μs 解析原文：

• 发送时延 = 1518 × 8 ÷ 100 Mb/s ≈ 121 μs
• 传播时延 = 20 km ÷ 200 m/μs = 100 μs
• 两者相加 ≈ 221 μs
• A（131 μs）漏掉了帧的发送时间；C、D 只计了传播时延或数量级错误。

📌 三步法固定：先算发送（字节×8÷速率），再算传播（距离÷信号速度），最后相加。 ⚠️ 单位陷阱：100 Mb/s = 100×10⁶ bit/s（Mb/s = 兆比特），不是 MB。1 B = 8 b。

2.5.2 载波速率与码元速率（题库跨专题出现）

⚠️ 本题库实测原题（2017年下半年，出现在本专题）：「若数据速率为 1 kb/s，则载波速率为（　）」→ B 2000 解析原文：由上题可知该调制为 DPSK（二进制调制），每个码元携带 1 比特。数据速率 1 kb/s 即 1000 b/s，故码元速率为 1000 ÷ 1 = 1000 Baud，而载波速率是码元速率的两倍，为 2000 Baud。 ⚠️ A 选项混淆了码元速率与载波速率；C、D 需每码元传更多比特，与二相调制不符。

📌 关系链：数据速率 = 码元速率 × 每码元比特数；载波速率（调制速率）通常等于码元速率的整数倍（如 2 倍、4 倍）。

2.5.3 高可用与冗余（案例计算题的背景知识）

⚠️ 本题库实测原题（2024年下半年）：「SW1 和 SW2 配置 Eth-Trunk，使用 manual load-balance 模式，配置 src-dst-ip 负载分担，实现的功能包括（　）」 答案 B：配置了负载分担模式实现两条链路共同承担流量 解析原文：manual load-balance 为手动负载分担模式，基于源目 IP 实现链路负载均衡。

📌 判断要点：题干出现 manual（手动）就排除 LACP（C 项错）；题目问「实现的功能」，核心是负载分担；src-dst-ip 说明是基于源/目的 IP 哈希的负载分担方式，不是跨设备冗余（A 错）。

📌 2025下半年案例解析原文（VRRP vs 堆叠，7 个对比维度） —— 这是简答高频模板，务必背：

1. 逻辑形态：VRRP 是多台独立物理设备通过虚拟网关 IP 对外表现为一个逻辑网关；堆叠是多台设备通过堆叠链路虚拟化为一台逻辑设备。
2. 管理平面：VRRP 各设备独立管理、各有管理 IP；堆叠由主交换机统一管理、整组只有一个管理 IP。
3. 数据平面：VRRP 主备切换需重新选举 Master、更新 MAC/ARP，有秒级中断；堆叠转发平面统一、切换更平滑（配合冗余协议可达亚秒级）。
4. 带宽利用率：VRRP 备用链路通常空闲，带宽不能利用；堆叠所有成员链路都可参与负载均衡，利用率更高。
5. 配置复杂度：VRRP 是标准协议、配置简单；堆叠需专用堆叠线缆/堆叠卡，配置运维复杂。
6. 厂商兼容性：VRRP 是标准协议（RFC 3768 / RFC 5798）可跨厂商；堆叠多为厂商私有、需同厂商同型号。
7. 适用场景：VRRP 用于网关冗余；堆叠用于接入层高密度接入与整机冗余。

2.5.4 负载均衡算法（2025 上原题）

⚠️ 本题库实测原题（2025年上半年）：「某集群中服务器性能差异较大，配置（　）负载均衡方式较为合理」→ D 加权轮询 解析：各服务器性能差异大时应按处理能力分配流量，即加权轮询（WRR）；轮询、随机、基于 IP 的哈希都不区分服务器性能差异。

2.5.5 RAID（本专题 18 次，案例计算主角）

📌 详细的 RAID 各级别计算见 18-网络存储技术，这里只记结论表。

RAID5 的核心：分布式奇偶校验

• 数据分成 N−1 份放在 N−1 块盘上，第 N 块盘存校验信息
• 校验码 = 所有数据块按位异或（XOR）
• 校验盘不固定：每块盘轮流当校验盘 → 负载均衡、避免单盘瓶颈
• 容错：允许任意 1 块盘故障，用其余盘的“数据 ⊕ 其他数据“恢复

📌 异或三定律（背下来）：A ⊕ A = 0；A ⊕ 0 = A；A ⊕ B ⊕ B = A。 因为异或满足交换结合律，缺任何一块都可用“剩下的全部异或“反推出来。

⚠️ 本题库实测原题（2019年下半年案例，RAID5 容量计算）：存储系统由 9 块 4TB 磁盘组成一个 RAID5 组，另配 1 块全局热备盘，最多可坏（10）块不丢数据，实际可用容量（11）TB，存储域网络为（12）网络。 官方答案：（10）2　（11）32　（12）NAS

解析原文要点：

• （10）= 2：RAID5 允许 1 块数据盘故障；另有 1 块全局热备盘，该热备盘平时不存数据、不计入容错，但盘故障时可自动顶替故障盘 → RAID 组内坏 1 块 + 热备顶替 1 块 = 共可坏 2 块。
• （12）= NAS：「存储系统」直接挂在接入交换机下方，经以太网接入核心交换机 → 网络接入存储（NAS）。

⚠️ 素材明确标注的“辨析点“：官方（11）答案为 32TB，其算法是「9 块盘每块按 4TB 计，扣 1 块校验后 8 块可用 = 8×4 = 32TB」，即把热备盘也计入了可用容量基数。而严格算法（热备盘不存数据，真正参与 RAID 组的是 8 块）应为 (8−1)×4 = 28TB。考试按官方 32TB 作答，但要理解这个差异的来源。

2.6 输入输出系统（18 题 · 单选 18）

总线结构、I/O 设备分类、中断与 DMA 已在 §2.3.1 ~ §2.3.3 展开，本节只补一个高频点。

⚠️ 本题库实测原题（2025年下半年，出现在本专题）：「在 CDMA 技术中，确保信号同时传输互不干扰的关键是（　）」→ A 为每个用户分配不同的码片序列。 📌 四个“不同 X“必须分清（本专题与 16 无线专题共用考点）：FDMA = 不同频带；TDMA = 不同时隙；CDMA = 不同码片序列（PN 码）；WDM = 不同波长（光纤）。

三、真题实例

实例 A · 2023年下半年 · 试题一（静态路由与 BFD 联动及双链路 NAT，20 分）

材料要点：某公司从 R1 到 R2 有两条转发路径，下一跳分别为 R2 和 R3。因物理距离较远，R1 与 R2 之间通过二层交换机 S1 作中继。关键接口地址：R1 GE0/0/1=10.10.10.1/24、GE0/0/2=10.12.12.1/28、GE2/0/1=10.12.12.2/28、GE2/0/2=10.13.13.1/28；R2 GE2/0/1=10.12.12.2/28、GE2/0/3=10.23.23.3/28、GE0/0/1 接 ISP1（网关 221.137.0.1/28）、GE0/0/1 接 ISP2（网关 210.25.0.1/28）；R3 GE0/0/1=10.13.13.3/28。

问题 1（2 分） 从 PC1 发出的、目的地址为 ISP1 的 IP 报文，默认将发到 R2 的 GE2/0/1。PC1 构造帧时，是否需要获得该接口的 MAC 地址？请说明原因。

参考要点（案例解析原文）：

不需要。MAC 地址是数据链路层封装以太网帧的目的地址标识，只在同一二层广播域内有意义；路由器转发时每跳都会重新封装帧 —— 取出 IP 包载荷，按下一跳接口重新生成新的二层帧。PC1 的目标 ISP1 与其不在同一网段，PC1 只需先 ARP 求得默认网关 R1 的 GE0/0/1 接口 MAC 地址；帧到达 R1 后，R1 查路由表确定下一跳，剥掉二层头、按出接口重新封装 —— 此时目的 MAC 是 R2 接口的 MAC，但这个 MAC 是路由器自己封装时使用的，PC1 无需知道。

问题 2（10 分） 假设 R2 不支持 BFD，要求在 R1 上使用静态路由与 BFD 联动，实现链路故障时快速感知并把流量切换到 R3。补全命令：

[R1] bfd            // 启动 BFD 功能
[R1-bfd] quit
[R1-bfd] bfd R1 to R2 bind peer-ip （1） interface GigabitEthernet2/0/1 one-arm-echo
[R1-R1 to R2] discriminator local 1
[R1-R1 to R2] （2）           // 提交配置
[R1] quit
[R1] ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.12.12.2 track bfd-session （3）

标准答案（blanks_answer 原文）：（1）10.12.12.2　（2）commit　（3）10.12.12.2　（4）bfd-session　（5）设置浮动路由，实现链路冗余备份

解析要点：

• （1）10.12.12.2 —— bind peer-ip 指定对端设备（R2）的接口 IP。R1 的 GE2/0/1 在 10.12.12.0/28 中地址为 .1，R2 同网段接口地址为 .2。
• （2）commit —— 该平台 BFD 配置采用两阶段提交（two-phase commit）：先在 BFD 会话视图下配置参数，退出后需用 commit 提交才生效，配置错误可 rollback 撤销。
• （3） 静态路由的下一跳地址，与（1）相同。
• （4）bfd-session —— track 参数要跟踪的对象类型关键字；完整写法 track bfd-session R1 to R2。

问题 3（8 分） R2 作为接入网关，为内网用户提供双链路接入（两条链路都静态 IP 接入运营商），要求在 R2 上行接口配置 NAT。补全命令：

[R2] acl number 3001              // 允许内部所有网段通过 NAT 访问外网
[R2-acl-3001] rule 5 permit ip source 10.0.0.0 （6）
[R2] interface gigabitethernet 0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1] nat （7） 3001

标准答案：（6）0.255.255.255　（7）outbound　（8）配置两条等价缺省路由并基于源 IP 地址做负载均衡

解析要点（原文）：

• （6） ACL 的 rule 格式为 rule <序号> permit|deny ip source <源地址> <反掩码>。源地址写 10.0.0.0，反掩码 0.255.255.255 表示匹配前 8 位，即匹配 10.0.0.0~10.255.255.255 全部 A 类私网地址。注意 ACL 3000~3999 为高级 ACL。
• （7） 接口视图下 nat outbound <ACL> 表示出方向 NAT（SNAT），即内网地址在出方向转换为公网地址。
• （8） 两条 ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 <网关> 分别指向 ISP1、ISP2 的网关，构成等价缺省路由；华为对等价路由的流量按源 IP 做负载均衡 → 两条运营商链路共同承载。

📌 本题的价值：同时考了MAC 作用域的边界、BFD 两阶段提交、track 对象类型、NAT 出方向语义、ACL 反掩码、等价路由负载均衡 —— 这是上午概念 + 下午配置的跨界综合题。

实例 B · 2019年下半年 · 试题二（会议室无线网络规划与存储设计，20 分）

材料要点：某公司在会议室部署无线网络，供内部员工和外来访客访问互联网。拓扑图 2-1 中标有 ①~⑤ 五个部署位置。

问题 3（4.5 分）—— 存储 RAID 容量计算（本专题最核心的案例计算）

图 2-1 所示的存储系统由 9 块 4TB 的磁盘组成一个 RAID5 级别的 RAID 组，并配置 1 块全局热备盘，则该存储系统最多可坏掉（10）块磁盘而不丢失数据，实际可用容量为（11）TB（每块磁盘的实际可用容量按照 4TB 计算），该存储域网络为（12）网络。

其他两问要点（同一题）：

• 问题 1 设备选型（7.5 分）：（1）C 无线遥控机（AC/AP 控制器，实现统一管理与无缝漫游）、（2）D 无线认证系统（Portal 认证：用户名密码 + 二维码/短信）、（3）H POE 交换机（AP 不能接交流电，需 POE 供电）、（4）B 高密吸顶式 AP（大型会议室高密度并发）、（5）A 面板式 AP（小型会议室 86 线盒暗装）。
  • 解析原文的不选理由：不选 F（普通吸顶式 AP）——覆盖与并发能力低于高密吸顶式，不满足“高密度人群“；不选 E（无线路由器）——无法被统一纳管做漫游。
• 问题 2（8 分）：（6）VLAN（逻辑隔离）、（7）上网行为管理设备（审计与控制互联网访问）、（8）防火墙（服务区域边界防护）、（9）源（或源 IP）地址。

📌 本题的价值：RAID 容量计算 + 容错盘是存储类案例的第一考点，务必掌握 (n−1) 与热备盘的关系。

实例 C · 2016年下半年 · 试题二（互联网企业网络，20 分）

材料要点：图 2-1 为某互联网企业拓扑，采用二层结构，安全设备只有防火墙、入侵检测系统；楼层接入交换机 32 台，全网 17 个 VLAN；对外提供 Web 和邮件服务；数据库服务器与邮件服务器装 CentOS（Linux），Web 服务器装 Windows 2008。

问题 1（6 分）—— SAN 方式与文件系统格式

数据库服务器与存储设备的连接方式为（1）FC-SAN；邮件服务器与存储设备的连接方式为（2）IP SAN；为邮件服务器分配存储空间应采用的文件系统格式是（3）NFS；为 Web 服务器分配存储空间应采用（4）CIFS。

解析要点（原文）：

• FC-SAN：存储设备组成独立网络，多用光纤连接，采用 FC（Fiber Channel）协议，可看作 SCSI over FC；性能高、延迟低、成本高。
• IP SAN：在以太网上传输 SCSI 块读写指令，核心协议是 iSCSI（SCSI over TCP/IP）；成本低、兼容性好、可跨 IP 网络（需注意延迟）。
• 适用场景：数据库等对性能/效率要求高的适合 FC-SAN；OA、文档处理、多媒体等性能要求不高的适合 IP SAN。
• （3）NFS：由 SUN 开发，是 Linux/Unix 原生网络文件系统，适合客户端都是 UNIX/Linux 的场景 → 邮件服务器是 CentOS ✔
• （4）CIFS：由 Microsoft 在 SMB 基础上发展而来，与具体 OS 无关（Linux 装 samba 后也可用），适合客户端/服务器都是 Windows 的场景 → Web 服务器是 Windows 2008 ✔

问题 2（3 分）—— RAID1 与 RAID5 对比（参考答案）

解析要点（原文）：RAID1 需偶数块盘、数据完全镜像，安全性最好但只用一半容量，且每次读写都要同时写两块盘，写性能反而下降；RAID5 采用分布式奇偶校验，数据存 N−1 块盘、校验盘轮换承担，由于校验与数据分离、读写指针可同时在阵列上操作（并行），故速率快于 RAID1。

问题 3（8 分）—— 故障诊断思路

用户反映邮件登录非常缓慢。步骤：利用（5）登录到邮件服务器，发现服务正常但连接时断时续；使用（6）命令诊断网络连接情况，发现网络丢包严重；登录服务器区汇聚交换机 S1，发现连接邮件服务器的端口数据流量异常，收发包量很大；判断故障为（7），应采用（8）处理。

问题 4（3 分）—— 网络安全隐患：（9）（10）（11）= A、D、E（三空顺序可互换）

• A 缺内部安全防护 —— 题干明确「二层结构」，安全设备只有防火墙（边界）+ IDS（旁路），内部终端之间无访问控制/隔离，一台中毒即横向扩散。
• D 缺防病毒措施 —— 本题设备清单没有防病毒系统，而问题 3 已判该主机感染病毒，恰好反证全网缺防病毒。
• E 缺 Web 安全防护 —— 对外提供 Web 服务，却没有 Web 应用防火墙（WAF）。
• B / C / F / G 不是“安全“隐患（属可靠性/可用性/性能问题）。

📌 本题的价值：故障排查的完整逻辑链 —— “服务正常 + 丢包严重 + 端口流量异常” ⇒ 病毒；这条推理链在 14 专题会系统展开。

实例 D · 2025年下半年 · 试题四（集团总部办公园区网络规划与设计，20 分 · 纯 essay）

这道题不存答案（essay 类型），但 analysis 字段里有官方评分要点，是简答题的标准模板。

问题 1（4 分）关键业务需求分析 —— 四维度模板

• 传输：大带宽、低延迟、低丢包（云终端↔数据中心）；4K 视频流量大 → 骨干与接入层需高吞吐；总部与异地分公司需稳定可靠广域网链路。
• 安全：云数据中心重要数据需安全隔离与访问控制；多终端接入需身份认证、终端安全检查；视频会议需加密与防窃听；防 DDoS 与终端病毒扩散，支持零信任架构、防火墙/IDS 及合规审计。
• 接入：有线 + 无线（Wi-Fi 6） 多终端灵活接入、无缝漫游；统一管理、快速认证与策略下发；异地分公司通过 VPN / 专线 / SD-WAN 接入总部云平台。
• 性能：数据中心 200 余台服务器，东西向流量大，需高性能低延迟架构（如 Spine-Leaf）。

问题 2（6 分）层次化网络三层设计 —— 每层功能模板

📌 核心层“不执行复杂策略“是评分点：策略会降低转发性能，所以 ACL/NAT 要放到汇聚层或边界设备。

问题 3（6 分）VRRP 与堆叠的区别 —— 见 §2.5.3 的 7 维度对照表（与解析原文一致）。

问题 4（4 分）数据中心配电设计要点（原文 10 条，任选作答） ① 双路市电引入（不同变电站/馈线，ATS 自动转换开关）；② UPS：在线式双变换、N+1 或 2N 冗余、后备时间通常 ≥30 分钟；③ 柴油发电机（长时后备，自动启动接入 ATS）；④ 配电柜与列头柜 PDU：A/B 双路输入 + 智能监测（电流/电压/功耗）；⑤ UPS 电池组（独立电池室或分散电池柜，考虑老化与更换周期）；⑥ 精密空调与冷热通道：N+1 冗余、冷热通道封闭隔离；⑦ 能耗管理：PUE < 1.4，智能照明、自然冷却；⑧ 消防系统：气体灭火（FM200/IG541） + 联动断电、防火分区、应急疏散指示；⑨ 动环监控系统：供配电/温湿度/漏水/消防/门禁/视频统一监控告警；⑩ 接地与防雷。

四、易错点清单

五、真题自测（10 题）

第 1 层 · 概念识记（4 题）

Q1.1（单选）关于冯·诺依曼计算机，以下描述中错误的是（　）。

A. 程序指令和数据都采用二进制表示
B. 程序指令总是存储在主存中，而数据则存储在高速缓存中
C. 程序的功能都由 CPU 执行指令来实现
D. 程序的执行过程由指令进行自动控制

Q1.2（单选）下列存储器类型中，掉电后所存储数据不会丢失的是（　）。

A. CPU 寄存器    B. 高速缓存    C. 内存    D. 闪存

Q1.3（单选）8086 微处理器中执行单元（EU）主要包括（　）。

A. ALU运算器、输入输出控制电路、状态寄存器
B. ALU运算器、通用寄存器、状态寄存器
C. 通用寄存器、输入输出控制电路、状态寄存器
D. ALU运算器、输入输出控制电路、通用寄存器

Q1.4（单选）下列 I/O 接口类型中，采用并行总线的是（　）。

A. USB    B. UART    C. PCI    D. I2C

第 2 层 · 机制理解（3 题）

Q2.1（简答）简述 DMA 方式与中断方式的区别，并说明各自适用的场合。

Q2.2（简答）两个浮点数相加时为什么要先「对阶」？对阶的规则是什么？若采用相反规则会造成什么后果？

Q2.3（简答）为什么说流水线方式「不能提高单条指令的执行速度」？它真正提升了什么？

第 3 层 · 命令与配置（2 题）

Q3.1（填空）在 Linux 上使用 ifconfig 将接口 eth0 的 IP 地址设置为 192.168.1.1、子网掩码为 255.255.255.0，并启动该接口，补全命令：

ifconfig eth0 192.168.1.1 mask 255.255.255.0 （1）

ifconfig eth0 192.168.1.1 mask 255.255.255.0 up

Q3.2（填空）在 Windows 命令行中查询 SOA 记录的返回内容（含 primary name server 等信息），补全命令：

nslookup （1）=NS

nslookup -type=NS

第 4 层 · 真题原题（1 题）

Q4.1（2023年下半年 · 案例 · 20 分 · 节选问题 2）某公司网络从 R1 到 R2 有两条转发路径，下一跳分别为 R2 和 R3（R1、R2 之间通过二层交换机 S1 中继）。已知 R1 的 GE2/0/1 = 10.12.12.1/28，R2 的 GE2/0/1 = 10.12.12.2/28。假设 R2 不支持 BFD，要求在 R1 上使用静态路由与 BFD 联动技术，实现当 R1 到 R2 之间的链路故障时 R1 能快速感知，并将流量切换到 R3 的链路上。请补全下列命令片段：

[R1] bfd            // 启动 BFD 功能
[R1-bfd] quit
[R1-bfd] bfd R1 to R2 bind peer-ip （1） interface GigabitEthernet2/0/1 one-arm-echo
[R1-R1 to R2] discriminator local 1   // BFD 本地标识 1
[R1-R1 to R2] （2）          // 提交配置
[R1] quit
[R1] ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.12.12.2 track bfd-session （3）
[R1] ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 10.13.13.3 preference 100

六、复习建议

优先级排序

三个动作建议

1. 做一张“三级存储器 + RAID 0/1/5/6/10“的双面卡片，正反各一面。 正面写介质与是否易失（SRAM/DRAM/Flash、HDD/SSD/eMMC/SDRAM），反面写 RAID 的最少盘数、利用率、容错块数。这两张表是本专题 100 道题共同的判据来源。

2. 把本专题所有计算题的“第一步“写下来，贴在草稿纸上。

   • 容量 → +1
   • 带宽 → 先换算单位（Mb→Mb/s，ns→10⁻⁹ s）
   • 时延 → 发送 + 传播，两个都算
   • 死锁 → m×(k−1) ≥ n
   • RAID → 先扣校验盘，再看热备盘 错题几乎全错在“漏一步“，不是“不会“。

3. 用一句话把“流水线 / 中断 / DMA / RAID5 / 对阶“五个机制串起来讲一遍。

   流水线是以单条变慢换多条变快；中断是一个一个要、CPU 全程参与；DMA 是一块一块搬、数据不过 CPU；RAID5 是块级异或校验、坏一块还能算出来；对阶是向大阶看齐、小数右移保精度。

   能顺下来，案例题的简答部分就有一半的分数了。

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本文档所有题目、答案、命令均摘自题库真实数据（24 考期 / 241 道真题），统计脚本见 qbwork/export_kpdata.py。

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