计算机网络体系结构

计算机网络体系结构有：

OSI的七层协议体系结构

TCP/IP的四层协议体系结构

五层协议的体系结构

其中，OSI的七层协议体系结构理论虽然完整，但它既复杂又不实用。广泛应用的是TCP/IP四层体系结构。

五层协议的体系结构只是为了介绍网络原理而设计的，实际应用的还是TCP/IP四层体系结构。

TCP/IP协议族

1、TCP/IP协议模型

首先，我们需要知道一个协议族的概念。协议族是多个协议的统称。，TCP/IP就是一个协议族。

其包含IP、TCP、UDP、HTTP、FTP、MQTT等协议。TCP/IP协议模型：

（图片：《计算机网络》谢希仁、《TCP/IP协议详解》）

TCP/IP协议模型分四层，上层依赖于下层。

从下到上看：

（1）第一层链路层（网络接口层）：

链路层规定了数据帧能被网卡接收的条件，最常见的方式是利用网卡的 MAC 地址，发送方会在欲发送的数据帧的首部加上接收方网卡的 MAC 地址信息，接收方只有监听到属于自己的MAC 地址信息后，才会去接收并处理该数据。

（2）网络层（网际层）：

网络层实现了数据包在主机之间的传递 。相关协议：IP、ICMP等协议。

（3）传输层（运输层）：

传输层可以区分数据包是属于哪一个应用程序的。相关协议：TCP、UDP协议。

（4）应用层

应用层提供特定的应用服务。相关协议：HTTP、MQTT、FTP等协议。

应用层以下的工作完成了数据的传递工作，应用层则决定了你如何应用和处理这些数据，之所以会有许多的应用层协议， 是因为互联网中传递的数据种类很多、差异很大、应用场景十分多样。

2、网络数据的发送与接收

（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》）

发送数据时， 将数据向下交给传输层。传输层会在数据前面加上传输层首部（此处以 TCP 协议为例， 传输层首部为 TCP 首部，也可以是 UDP 首部）， 然后向下交给网络层。

同样地，网络层会在数据前面加上网络层首部（IP 首部） ，然后将数据向下交给链路层， 链路层会对数据进行最后一次封装，即在数据前面加上链路层首部（此处使用以太网接口为例） ，然后将数据交给网卡。

数据的接收过程与发送过程正好相反，可以概括为 TCP/IP 的各层协议对数据进行解析的过程。

3、IP协议

（1）概念

IP 协议（Internet Protocol），又称之为网际协议， IP 协议处于 IP 层工作，它是整个TCP/IP 协议栈的核心协议，上层协议都要依赖 IP 协议提供的服务， IP 协议负责将数据报从源主机发送到目标主机 。

IP 协议是一种无连接的不可靠数据报交付协议，协议本身不提供任何的错误检查与恢复机制。

（2）IP地址

在全球的互联网中，每个主机都要唯一的一个 IP 地址作为身份识别。每个 IP 地址长度为 32 比特（4 字节），使用点分十进制记法 来表示，如192.168.0.1。

IP 地址划分为 5 大类，分别为 A、 B、 C、 D、 E 五类，每一类地址都觉定了其中 IP 地址的一部分组成（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》）：

（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》）

（3）局域网、广域网

局域网（Local Area Network， 缩写为 LAN），又称内网， 指覆盖局部区域（如办公室或楼层）的计算机网络。

查看本机内网IP：

广域网（Wide Area Network，缩写为 WAN），又称广域网、外网、公网。是连接不同地区计算机以进行通信的网络。

查看本机外网IP：

查看某网站IP：

局域网与广域网示意图

（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》）

无线路由器把电脑、手机等设备连接到局域网 LAN 上，并分配 IP 地址，即局域网 IP ，我们可以称之为 LAN-IP 。

路由器的地址就是运营商给我们的一个 IP 地址，这个 IP 地址是有效的，可以看做是 WAN-IP。

LAN-IP 是路由器分配给我们的 IP，那么我们想要跨越边界进入广域网中， 就需要将 LAN-IP 变成有效的的 IP 地址，也就是 WAN-IP，那么在路由器中就需要将IP 地址进行转换，完成 LAN-IP<―>WAN-IP 地址转换（NAT） 。

当持有 WAN-IP 的 IP 包顺利到达下一个边界 Internet Gateway，这是通往互联网Internet 的最后一道关卡，即边界。

左边是广域网，右边是互联网， 也需要做 WAN-IP 与Global-IP（互联网公共 IP）的转换才能进入互联网中 。

（4）IP数据报

IP 数据报的格式如下所示：

（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》）

各字段说明：

版本号（4bit）：是IP协议的版本，对于IPv4，该值为4；对于IPv6，该值为6 。

首部长度（4bit）：用于记录 IP 首部的数据的长度 。

服务类型（8bit）：包括：最小延时、最大传输、最大可靠性、最小消耗等。

数据报长度（16bit）：IP 数据报的总长度（首部加上数据区域），以字节为单位。

标识（16bit）：识别号，主机每发一次都会自动增加。

标志（3bit）：标记位，用于标记是否被分段。

分片偏移量（13bit）：表示当前分片所携带的数据在整个 IP 数据报中的相对偏移位置（以 8 字节为单位） 。

生存时间（8bit）：该字段用来确保数据报不会永远在网络中循环 。

上层协议（8bit）：指示了 IP 数据报的数据部分应交给哪个特定的传输层协议（TCP、UDP）。

首部校验和（16bit）：首部检验和用于帮助路由器检测收到的 IP 数据报首部是否发生错误。

源IP地址（32bit）。

目标IP地址（32bit）。

选项：选项字段占据 0~40 个字节。

数据。

4、UDP协议

UDP 是 User Datagram Protocol 的简称， 中文名是用户数据报协议， 是一种无连接、不可靠的协议。

主要特点：

无连接、不可靠。

尽可能提供交付数据服务，出现差错直接丢弃，无反馈。

支持一对一， 一对多， 多对一，多对多的交互通信。

速度快， UDP 没有握手、确认、窗口、重传、拥塞控制等机制 。

面向报文。

UDP 虽然有很多缺点， 但是也不排除其能用于很多场合， 因为在如今的网络环境下，UDP 协议传输出现错误的概率是很小的， 并且它的实时性是非常好， 常用于实时视频的传输，比如直播、网络电话等。

因为即使是出现了数据丢失的情况，导致视频卡帧，这也不是什么大不了的事情，所以， UDP 协议还是会被应用与对传输速度有要求，并且可以容忍出现差错的数据传输中。

（1）UDP报文

（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》）

端口号的取值在0~65535 之间；16bit 的总长度用于记录 UDP 报文的总长度，包括 8 字节的首部长度与数据区域。相关文章：

【socket笔记】TCP、UDP通信总结

5、TCP协议

TCP 协议（TransmissionControl Protocol，传输控制协议），是一个面向连接的协议，无论哪一方向另一方发送数据之前，都必须先在双方之间建立一个连接，否则将无法发送数据。

TCP数据是会封装到IP数据当中，我们现在看看TCP协议的头部数据定义：

（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》、《TCP/IP协议详解》）

16-bit source port number：16位源端口号

16-bit destination prot number：16位目标端口号

32-【【微信】】 ：32位顺序号

32-bit acknowledgment number ：32位应答号

4-bit header length：4位头部长度

reserved(6 bit)：保留位

URG：紧急标志位

ACK：应答标志位（表明应答号之前的数据接收成功）

PSH：不进行缓存直接推送到应用的标志位

RST：标志重连接的标志位

SYN：同步顺序号以初始化连接的标志位

FIN：发送数据完毕的标志位（表明不会再发送数据过来）

16-bit window size：窗口大小（用于控流）

16-bit TCP checksum：检验（检验传输的数据是否正确）

16-bit urgent pointer：当URG标志被设置时有效，传送紧急数据。

下面看一下TCP协议的一些特性：

（1）确认与重传

TCP 提供可靠的运输层， 但它依赖的是 IP 层的服务， IP 数据报的传输是无连接、 不可靠的，因此它要通过确认来知道接收方确实已经收到数据了。

但数据和确认都有可能会丢失， 因此 TCP 通过在发送时设置一个超时机制（定时器） 来解决这种问题， 如果当超时时间到达的时候还没有收到对方的确认，它就重传该数据。

（2）缓冲机制

在发送方想要发送数据的时候， 由于应用程序的数据大小、 类型都是不可预估的， 而TCP 协议提供了缓冲机制来处理这些数据。

如在数据量很小的时候， TCP 会将数据存储在一个缓冲空间中， 等到数据量足够大的时候在进行发送数据， 这样子能提供传输的效率并且减少网络中的通信量。

而且在数据发送出去的时候并不会立即删除数据，还是让数据保存在缓冲区中，因为发送出去的数据不一定能被接收方正确接收，它需要等待到接收方的确认再将数据删除。

（3）全双工通信

在 TCP 连接建立后，那么两个主机就是对等的，任何一个主机都可以向另一个主机发送数据，数据是双向流通的，所以 TCP 协议是一个全双工的协议。

（4）流量控制

TCP 提供了流量控制服务（flow-control service）以消除发送方使接收方缓冲区溢出的可能性。

流量控制是一个速度匹配服务，即发送方的发送速率与接收方应用程序的读取速率相匹配， TCP 通过让发送方维护一个称为接收窗口（recei【【微信】】）的变量来提供流量控制。

（5）差错控制

除了确认与重传之外， TCP 协议也会采用校验和的方式来检验数据的有效性，主机在接收数据的时候，会将重复的报文丢弃，将乱序的报文重组。

发现某段报文丢失了会请求发送方进行重发，因此在 TCP 往上层协议递交的数据是顺序的、无差错的完整数据。

关于TCP协议的一些其它内容如三次握手、四次挥手、示例等可以看以下文章：

C语言、嵌入式应用：TCP通信实例分析

【面试必考】TCP协议“三次握手”与“四次挥手”

【socket笔记】TCP、UDP通信总结

6、HTTP协议

HTTP 协议是 Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写， 是用于从万维网（WWW:World Wide Web ）服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。

它是基于TCP/IP 协议通信的，因此它也是基于客户端-服务器模型运作的，是一个应用层协议，可以用它来传输服务器的各种资源，如文本、图片、音频等。

HTTP 协议的特点：

简单：当客户端向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径即可获取服务器的资源， 请求方法常用的有 GET、 HEAD、 POST 等， 每种方法规定了客户端与服务器通信的类型不同。

快捷：由于 HTTP 协议简单，使得 HTTP 服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

灵活：HTTP 允许传输任意类型的数据对象， 传输的类型由 Content-Type 加以标记。

无连接：简单来说就是每进行一次 HTTP 通信，都要断开一次 TCP 连接 。可随着 HTTP 的普及，文档中包含大量图片的情况多了起来，每次请求完都要断开 TCP 连接，无疑增加通信量的开销为了解决 TCP的连接问题， HTTP1.1 提出了持久连接的方法。

无状态：?无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。但其实这种无状态对于用户来说也是不友好的（比如：很多网站必须要记住已经登陆过的用户，总不能每刷新一次页面就要求用户重新输入帐号密码），因此为了解决无状态的问题，引入了 Cookie 技术，这是一种可以让服务器知道用户上一次做了什么操作，并且记录下来。

（1）URL 与资源

URL 全称是 Uniform Resource Locator， 中文叫统一资源定位符， 是互联网上用来标识某一处资源的绝对地址，使用它我们就必然能找到资源，除非资源已经被转移了。

URI （Uniform Resource Identifiers）是一个通用的概念，由两个子集组成，分别是 URL 和 URN， URL 是通过资源的位置来标识资源，而 URN 更高级一点，只需通过资源名字即可识别资源，与他们所处的位置是无关的，目前暂时还未推广 URN。

URL的通用格式如下（绝大部分的 URL 是不会包含所有组件的内容的 ）：

（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》）

（2）HTTP报文

① 请求报文：

（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》）

method （方法）：HTTP 请求报文的起始行以方法作为开始，方法用来告知服务器要做些什么， 常见的方法有GET、 POST、 HEAD` 等 。

请求 URL（re【【微信】】） ：指定了所请求的资源。

版本（【【微信】】）：指定报文所使用的 HTTP 协议版本 。

② 应答报文：

（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》）

状态码（status）：这是在 HTTP 应答报文中使用的。不同状态码代表不同的含义：

（图片来源：野火《LWIP应用开发实战指南》）

实例：

7、MQTT协议

MQTT 协议全称是 【【微信】】try Transport，翻译过来就是消息队列遥测传输协议，它

计算机硬件基础知识课件 计算机硬件基础知识题库

不管我们有没有发现，在生活中我们处处都在使用着计算机。

计算机给我们的生活带来了很多便利与效率，为了更好地使用计算机协助我们的工作学习我们需要对计算机有一个基础的了解。

定义：计算机（computer）俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。

被发明：1946年,世界上第一台计算机ENIAC(electronic numerical integrator and calculator)在美国宾州大学诞生。这台计算机主要是用于弹道计算。这台计算机使用了 17468只电子管，占地170平方米,重达30吨，耗电174千瓦 ，耗资40多万美元。撇开高昂造价不谈，这台计算机重达30吨，和现在的一些轻薄笔记本相比让人难以置信计算机的发展速度。

图片就是这台重达30吨的计算机，怎么样？有没有现在的“天河二号”超级计算机的庞大感？

计算机硬件系统图示

定义：中央处理器（CPU，Central Processing Unit）是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。 功能：解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

从计算机被发明之初，人们判定计算机的计算速度的最重要的指标便是中央处理器(CPU)的运算速度，中央处理器(CPU)就像是计算机的心脏，牵动着计算机的每一个部分。

主频：主频是CPU的时钟频率(CPU Clock Speed)，是CPU运 算时的工作的频率（1秒内发生的同步脉冲数）的简称。单位是Hz。一般说来，主频越高，CPU的速度越快，由于内部结构不同，并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。 外频：系统总线的工作频率， CPU与外部（主板芯片组）交换数据、指令的工作时钟频率。 倍频：倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。 三者关系是：主频=外频x倍频 缓存（cache）：高速交换的存储器。CPU缓存分为一级 ，二级，三级缓存，即L1，L2，L3。 内存总线速度(Memory-Bus Speed): 一般等同于CPU的外频 ，指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度。 地址总线宽度:决定了CPU可以访问的物理地址空间。

CPU公司：不管是通过新闻还是网上的资讯，最让我们熟知的CPU公司便是“Intel”和“AMD”，除此之外“IBM”公司也是有CPU产品的。

摩尔定律：摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登・摩尔（Gordon Moore）提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。 随着时间的推移，集成技术越来越先进，英特尔公司现在已经推出了14nm工艺CPU，目前及家用级CPU代表酷睿I7 7700K便是14nm工艺。集成程度越高工艺就越难，现在的CPU已经逐渐偏离摩尔定律，想要大幅度提升CPU性能已经非常困难了。值得一提的是：英特尔公司常被网友戏称为“牙膏厂”，原因是英特尔公司近几年推出的新一代的CPU在性能上比起上一代提升程度很小，每一代CPU提升性能就像挤牙膏一样。所以网友为了表达自己的“不满情绪”便是戏称英特尔为“牙膏厂”。

其实一方面英特尔公司的CPU提升程度小和集成工艺问题有着密切的关系，想要大幅度提升就得有突破性的技术革新。

另一方面英特尔的竞争对手”AMD”公司前些年不怎么给力，产品与英特尔公司的产品有着不小的差距，所以英特尔公司并没有来自竞争对手的压力所以新产品并没有多么显著的提升。

值得一提的是最近AMD公司推出的新产品实力和英特尔的同期同层级产品分庭抗礼，英特尔这次要怎么接招我们就拭目以待吧。

CPU类型：虽然各种CPU的功能都是用于计算，但是其中也有一些类型的区别，拿英特尔的CPU举例，我们通常家用电脑或者学校单位使用的个人电脑CPU大多都是酷睿(Core)系列的，如常见的：I3 I5 I7。而企业公司使用的服务器上的CPU是英特尔至强(Xeon)系列的CPU，如E3 E5 E7。看到这里大家都是觉得“都是CPU哪个快就用哪个，还分这么多真麻烦”，其实用途不同CPU的类型不同这样是为了提高效率。举个例子，家用电脑一般是用于办公，娱乐或者工作，处理这些内容通常需要的是CPU的频率快，其中特别是打游戏更是需要CPU的运行频率快，而服务器因为多个用户访问的原因通常需要的是同时处理多个任务的能力，所以服务器CPU就需要更多的核心用来同时处理多个任务以达到提升效率的目的。

定义：内存储器是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存储器中进行的，因此内存储器的性能对计算机的影响非常大。

功能：内存储器(Memory)也被称为内存，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。 容量：即该内存的存储容量，单位：KB MB GB 内存带宽:内存带宽是指内存与北桥芯片之间的数据传输率，单通道内存节制器一般都是64-bit的（双通道内存带宽为128-bit），8个二进制位相当于1个字节，换算成字节是64/8=8，再乘以内存的运行频 率，如果是DDR内存就要再乘2 双通道内存：双通道，就是在北桥芯片级里设计两个内存控制器，这两个内存控制器可相互独立工作，每个控制器控制一个内存通道。在这两个内存通CPU可分别寻址、读取数据，从而使内存的带宽增加一倍，数据存取速度在理论上也是提升一倍。 带宽计算： 内存带宽=内存总线频率×数据总线位数/8 示例：DDR2 667,运行频率为333MHz带宽为333×2×64/8=5400MB/s=5.4GB/s DDR2 800,运行频率为400MHz，带宽为 400×2×64/8=6400MB/s=6.4GB/s

内存发展史： 1. SIMM 内存 1988年前 2. EDO DRAM内存 1991-1995年 3. SDRAM 内存 1995以后 4. Rambus DRAM内存 1998 5. DDR内存 DDR内存便是我们熟知的内存了 6. DDR2 7. DDR3 8. DDR4 如今

定义：外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然能保存数据（与内存断电数据就丢失不同）。

常见的外存储器

软盘：软磁盘使用柔软的聚酯材料制成原型底片，在两个表面涂有磁性材料。常用软盘直径为3.5英寸，存储容量为1.44MB.软盘通过软盘驱动器来读取数据。 U盘：U盘也被称为“闪盘”，可以通过计算机的USB口存储数据。与软盘相比，由于U盘的体积小、存储量大及携带方便等诸多优点，U盘已经取代软盘的地位。 硬盘：硬磁盘是由涂有磁性材料额铝合金原盘组成的，每个硬盘都由若干个磁性圆盘组成。 磁带存储器：磁带也被称为顺序存取存储器SAM。它存储容量很大，但查找速度很慢，一般仅用作数据后备存储。计算机系统使用的磁带机有3中类型：盘式磁带机、数据流磁带机及螺旋扫描磁带机。 光盘存储器：光盘指的是利用光学方式进行信息存储的圆盘。它应用了光存储技术，即使用激光在某种介质上写入信息，然后再利用激光读出信息。光盘存储器可分为:CD-ROM、CD-R、CD-RW、和DVD-ROM等。

硬盘的基本参数

容量：容量是硬盘最主要的参数，容量的大小决定硬盘中存储数据的多少，单位有MB、GB、TB 、PB等。 转速：转速是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为rpm，转速越快存储（读取）数据的速度就越快。常见的硬盘有5400转和7200转的，服务器上的硬盘转速能达到15000转。 传输速率：传输速率(Data Transfer Rate) 。硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度。 缓存：硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题，以提高硬盘的读写速度。

硬盘接口类型

IDE接口：硬盘接口规范，采用ATA技术规范 SCSI接口：应用于小型机上的高速数据传输技术 SATA接口： Serial ATA，提高传输速率，支持热插拔。传输速度：SATA2=3.0Gb/s SATA3=6.0Gb/s SAS接口： Serial Attached SCSI，兼容SATA 目前主流的硬盘接口为SATA和SAS接口

存储新宠――固态硬盘

定义：固态硬盘（Solid State Drives），简称固盘，固态硬盘（Solid State Drive）用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。

和传统机械硬盘的区别

优点

外形：SATA接口的固态硬盘和传统2.5英寸机械硬盘外观是基本一致的。 速度：固态硬盘的读写速度远超过传统机械硬盘。 重量：固态硬盘因为没有机械硬盘中厚重的金属部件和碟片所以质量轻。 能耗：机械硬盘是电机带动碟片运行的，固态硬盘运行的能耗是要低于机械硬盘很多的。 体积：SATA接口的固态硬盘体积和机械硬盘基本相同，但是其他接口如mSATA、NGFF(M.2)、PCIE等的固态硬盘体积就比机械硬盘小很多了。 噪音：固态硬盘因为不需要碟片旋转，运行时只是内部通过电流，所以运行过程中没有任何噪音。 抗震：传统固态硬盘因为内部有机械运动，磁头和碟片的距离非常近，震动对机械硬盘的损伤非常大，而固态硬盘工作过程中没有机械运动所以即使处在不稳定的环境中也能正常工作。

缺点

容量：固态硬盘容量普遍比较小 价格：固态硬盘价格要贵于机械硬盘不少。 寿命：固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题，这也是许多人诟病其寿命短的所在。其实在普通家用计算机上工作的固态硬盘其寿命一般都会比该台计算机更长，或者在寿命用完之前被新的产品换掉，所以影响不大。但是在一些读写量大的工作环境中工作的话就需要考虑寿命问题。 数据无法恢复：固态硬盘一旦损坏的话里面的数据将无法恢复，机械硬盘就算坏了数据也在碟片上，还能救回不少数据，而固态硬盘没有碟片，所以坏了数据就没了。

定义：向计算机输入数据和信息的设备。 概念：是计算机与用户或其他设备通信的桥梁，说白了就是人类向计算机发送命令传输信息的设备，是人类控制计算机的工具。

现在的计算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各种非数值型的数据，如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。

常见的输入设备

字符输入设备：键盘； 光学阅读设备：光学标记阅读机，光学字符阅读机； 图形输入设备：鼠标器、操纵杆、光笔； 图像输入设备：摄像机、扫描仪、传真机； 模拟输入设备：语言模数转换识别系统

定义：输出设备（Output Device）是计算机硬件系统的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。

常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。

输出设备和输入设备是对应的设备，用户使用输入设备给计算机发送指令之后便需要有输出设备来把执行结果展现给用户，所以输出设备同样是计算机硬件系统中必不可少的部分。

其实在现在的生活中有一个非常重要的硬件在计算机诞生之初是没有而且也没有必要有的东西。

那便是显卡！

显示接口卡

定义：显卡（【【微信】】，Graphics card）全称显示接口卡，又称显示适配器，在游戏开发水平与日俱增的今天，显卡是计算机最基本最重要的配件之一。 功能：显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，是电脑进行数模信号转换的设备，承担输出显示图形的任务。

基本参数 1．显示芯片（芯片厂商、芯片型号、制造工艺、核心代号、核心频率、SP单元、渲染管线、版本级别） 2．显卡内存（显存类型、显存容量、显存带宽（显存频率×显存位宽÷8）、显存速度、显存颗粒、最高分辨率、显存时钟周期、显存封装） 3．技术支持（像素填充率、顶点着色引擎、3D API、RAMDAC频率） 4．显卡PCB板（PCB层数、显卡接口、输出接口、散热装置）

显卡分类

集成显卡：集成显卡是将显示芯片、显存及其相关电路都集成在主板上，与其融为一体的元件。 集成显卡的优点是：功耗低，占用空间小，发热低。 缺点是：性能差，故障难维修。 集成显卡因其性能低下，所以一般适合没有太多图形需要处理的工作环境。

核心显卡：核心显卡是将图形核心与处理核心整合在同一块基板上，构成一颗完整的处理器。此乃英特尔公司的杰作。在普通家用级CPU里便是整合了一块图形核心，如酷睿系列。 优点：核心显卡的有点与集成显卡的优点基本一致，不过在性能上核心显卡通常是强于集成显卡，这也满足了不少用户的游戏需求。 缺点：难以胜任大型游戏以及专业图形处理工作。

独立显卡：独立显卡是指将显示芯片、显存及其相关电路单独做在一块电路板上，自成一体而作为一块独立的板卡存在，它需占用主板的扩展插槽（ISA、PCI、AGP或PCI-E)。 优点：独安装有显存，一般不占用系统内存，在技术上也较集成显卡和核心显卡先进得多，性能远超集成显卡和核心显卡，同时容易进行显卡的硬件升级，故障也容易更换和维修。 缺点：功耗高，发热量大，占据空间大，性能较强的显卡价格昂贵，对于笔记本来说这几点是非常影响整个系统的稳定性的（热量）。

其实独立显卡也分为两类，一类是专业的图形卡，一类是娱乐用的游戏卡，如同CPU的至强和酷睿一样，需求不同性能侧重点不同。

独立显卡是多个部件组合而成协同工作，更像是一个将数字信号转换为模拟信号的硬件系统。虽然独立显卡有诸多缺点，但是独立显卡市场依然火热，究其原因还是因为独立显卡拥有集成显卡核心显卡难以企及的强大性能，在用户眼中只要拥有强大的性能，其他那些缺点却是不太在乎。

看到这里或许或有读者疑问了，既然计算机硬件这么多，那么这些硬件究竟是怎么联合在一起工作的呢？

这就是主板（mainboard）的工作了。

主板（mainboard）

定义：主板（英语：Motherboard,Mainboard，简称Mobo），又称主机板、系统板、逻辑板、母板、底板等，是构成复杂电子系统的中心或者主电路板。 功能：在计算机中主板的功能便是将所有的硬件连接到一起构成计算机硬件系统，协同并维持各硬件的工作。

简介：典型的主板能提供一系列接合点，供处理器、显卡、声效卡、硬盘、存储器、对外设备等设备接合。它们通常直接插入有关插槽，或用线路连接。主板上最重要的构成组件是芯片组（Chipset）。而芯片组通常由北桥和南桥组成，也有些以单片机设计，增强其性能。这些芯片组为主板提供一个通用平台供不同设备连接，控制不同设备的沟通。它亦包含对不同扩充插槽的支持，例如处理器、PCI、ISA、AGP，和PCI Exp