mis31-第3章1計算機技術白

1、第3章（1）計算機技術,主要內容3.1計算機基礎3.2計算機硬件3.3計算機軟件3.4計算機網絡技術說明由于本部分的內容在《計算機文化》、《Internet及其應用》、《計算機網絡》等課程中已講述過，所以本課的學習以回顧為主。,3.1計算機基礎,計算機的產生（現(xiàn)代史）1945年, 美國數(shù)學家馮.諾依曼博士發(fā)表《電子計算工具邏輯設計》論文，提出二進制表達方式和存儲程序控制計算機構想。1946年, 美國賓西法尼亞大學研制成功

2、電子數(shù)字計算機 ENIAC。重28噸，耗電150kW，占地170平米，用電子管18800個，每秒5000次加法。,,3.1計算機基礎,電子計算機的發(fā)展簡史第一代 電子管時代(1946-1958)耗電高，體積大，定點計算，機器語言，匯編語言第二代 晶體管時代(1958-1965) 變集中處理為分級處理，浮點運算、高級語言第三代 中小規(guī)模集成電路時代(1965-1970)存儲容量大，運算速度快，幾十至幾百萬次/秒第四代

3、 大規(guī)模集成電路時代(1971至今)向大型機和微型機兩個方向發(fā)展現(xiàn)代計算機發(fā)展方向巨型化，微型化，網絡化，智能化，多媒體化,3.1計算機基礎,計算機的六大分類（1）巨型機世界幾家公司生產，最快1.4萬億次，9千個CPU組成。Cray-1,Cray-2,Cray-3,國產銀河I, 銀河II, 銀河III。小巨型機功能同巨型機相近，價格相對便宜，發(fā)展十分迅速。美國Convex公司的C系列機為其代表產品。大型機大中型企事業(yè)單

4、位作為計算中心的主機使用，統(tǒng)一調度主機資源。代表產品有IBM360，370，4300等。,3.1計算機基礎,計算機的六大分類（2）小型機可以滿足部門性的需求，供小型企事業(yè)單位使用，典型產品有IBM-AS/400，DEC-VAX系列，國產太級工作站用于特殊的專業(yè)領域，例如圖象處理和輔助設計等。 典型產品有HP-APOLLO，SUN工作站等。微型機個人或家庭使用，PC機/個人計算機，價格低廉,3.1計算機基礎,計算機的應用領域

5、科學研究計算密碼破譯，天氣預報，地質勘探，衛(wèi)星軌道計算過程控制機器人以及各種自動化裝備，溫度調節(jié)，閥門控制輔助設計/分析/制造/教學機械CAD，建筑CAD，CAE，CAM，CAI數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫管理，企業(yè)信息管理，統(tǒng)計匯總、辦公自動化智能模擬人工智能、專家系統(tǒng)、自學習,3.1計算機基礎,馮.諾依曼機具有如下基本特點計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分組成。采用存儲程序的方式，程序和數(shù)據(jù)放在同一存儲

6、器中，由指令組成的程序可以修改。數(shù)據(jù)以二進制碼表示。指令由操作碼和地址碼組成。指令在存儲器中按執(zhí)行順序存放，由指令計數(shù)器指明要執(zhí)行的指令所在的單元地址，一般按順序替增。機器以運算器為中心，數(shù)據(jù)傳送都經過運算器,,3.1計算機基礎,諾依曼計算機的工作原理可概述為：“存儲程序” + “程序控制”要點：1．以二進制表示數(shù)據(jù)和指令(程序)2. 先將程序存入存儲器中，再由控制器自動讀取并執(zhí)行,,,,輸入設備,控制器,,

7、,輸出設備,,,,,,,,,,,,,CPU,存儲器,運算器ALU,3.1計算機基礎,計算機程序的運行 一個CPU能執(zhí)行什么操作，是工程人員設計和制造時安排好的,是固定的，用戶不能改變。 程序是用戶在使用計算機時，為要解決的問題，用一條條指令編寫的指令序列。構成程序的指令在存儲器中一般都是順序存放，要破壞這種順序性，必須由轉移指令操作。,3.1計算機基礎,計算機程序的運行 指令是CPU能執(zhí)行的一個基本操作。如：取數(shù)

8、、加、減、乘、除、存數(shù) 等 計算機能夠執(zhí)行的各種不同類型指令的總和稱為該機的指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)決定了計算機的功能。指令越多，計算機功能越強，線路也就越復雜。以下是幾類基本指令：數(shù)據(jù)傳送指令算術運算指令邏輯運算指令程序控制指令輸入/輸出指令其他指令,3.2 計算機硬件,微處理器一般功能進行算術邏輯運算可接收和發(fā)送數(shù)據(jù)可暫存少量數(shù)據(jù)提供控制信號對指令解碼,3.2 計算機硬件,CPU的發(fā)展輔助處理器對偶處理器

9、并行處理器RISC處理器MMX處理器Pentium系列,3.2 計算機硬件,存儲器分類,,3.2 計算機硬件,主存儲器只讀存儲器（ROM）隨機存儲器（RAM）,3.2 計算機硬件,二級存儲器磁盤、磁帶、光盤,3.2 計算機硬件,輸入設備鍵盤、掃描儀、鼠標輸出設備打印機、顯示器視頻聲音識別光和磁識別,3.3 計算機軟件,軟件分為兩類：系統(tǒng)軟件：管理與支持計算機系統(tǒng)資源及操作的程序，是計算機硬件和應用程

10、序之間重要的軟件接口。應用軟件：綜合用戶信息處理需求的、直接處理特定應用的程序。軟件發(fā)展趨勢：程序設計語言向對話式、自然語言方向發(fā)展向更容易使用的多目標應用軟件包發(fā)展,3.3 計算機軟件,分類：系統(tǒng)管理程序：用于管理計算機系統(tǒng)的硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源。包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理程序、通信管理程序。系統(tǒng)支持程序：通過提供各種支持服務，以支持計算機系統(tǒng)的操作和管理。包括系統(tǒng)實用程序、安全管理器等。系統(tǒng)開發(fā)程序：幫助用戶開發(fā)信

11、息系統(tǒng)的應用程序。包括各種語言編譯器、開發(fā)工具、輔助軟件工程包等。,3.3 計算機軟件,操作系統(tǒng)是一臺計算機最基本、最重要的軟件包，它控制CPU的操作，控制計算機系統(tǒng)的輸入/輸出，資源的分配，為應用程序提供各種服務與接口。五大功能：用戶界面資源管理任務管理文件管理實用程序與支持服務操作系統(tǒng)分類：批處理OS、分時OS、實時OS。,3.3 計算機軟件,DOS曾經是PC機上最常用的操作系統(tǒng)，以簡單、可靠贏得了廣大用戶的青睞

12、。但由于未能緊跟計算機硬件技術的發(fā)展，最終退出了歷史舞臺。Windows3X是PC機上最為成功的DOS擴展器，它在DOS的基礎上改進了用戶接口、內存管理和設備管理，增加了對多媒體的支持，實現(xiàn)了圖形用戶界面，為PC機操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展打下了基礎。,3.3 計算機軟件,Windows95是一個全新的32位PC機操作系統(tǒng)，它充分利用了PC硬件技術發(fā)展的新成果，在支持原有16位應用的基礎上，把PC操作系統(tǒng)技術向前推進了一大步。UNIX

13、系統(tǒng)經過20多年的錘煉，以高可靠性、高效率和強大的TCP/IP支持、支持并行處理和多處理器和獨有的64位計算使其成為企業(yè)級應用的首選。 作為UNIX風格的操作系統(tǒng)。,3.3 計算機軟件,LINUX秉承了UNIX系統(tǒng)的優(yōu)秀特性，以可靠、高效和近乎為零的使用成本而成為一種重要的操作系統(tǒng)。NetWare以其獨特的結構、良好的運行效率和強大的目錄管理服務，成為PC局域網絡的最主要的網絡操作系統(tǒng)。,3.3 計算機軟件,Windows NT

14、繼承了微軟公司Windows系列操作系統(tǒng)的優(yōu)良特性，是一種可移植性好，支持多種硬件平臺，功能強大，可靠性好、靈活性高的企業(yè)級操作系統(tǒng)。它采用了先進的操作系統(tǒng)技術，如虛存管理、優(yōu)先權多任務、結構化異常處理和操作系統(tǒng)對象等，支持對稱式多處理器，提供了Windows圖形用戶界面，兼容WIN32程序、16 Windows程序、MS-DOS程序、POSIX程序和OS/2程序等。Windows NT以其靈活、強大的功能和穩(wěn)定可靠的性能成為了目前最

15、為重要的操作系統(tǒng)之一,3.3 計算機軟件,其他系統(tǒng)管理軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）OracleSybaseMS SQL server通信管理器系統(tǒng)支持程序,3.3 計算機軟件,程序設計語言:機器語言。特點：采用二進制代碼指令隨機器而異效率高，執(zhí)行速度快編程繁瑣，工作量大，不直觀匯編語言高級語言。優(yōu)點：更接近自然語言，一般采用英語表達，便于理解、記憶、掌握。高級語言編寫的程序短小，易于編寫、調試?？梢浦残?/p>

16、強。,3.3 計算機軟件,高級語言不能被計算機直接識別和執(zhí)行，必須先翻譯成用機器指令表示的目標程序。翻譯的方式有兩種：解釋執(zhí)行編譯執(zhí)行第四代語言（4GL）是一種十分接近英語和其他人類語言的自然語言面向對象的語言,3.4 計算機網絡技術,3.4.1 計算機網絡的概念3.4.2 計算機網絡的結構與組成3.4.3 計算機網絡通信協(xié)議3.4.4 Internet/Intranet技術基礎,3.4.1 計算機網絡的概念,

17、1. 計算機網絡的定義 在不同的時期、從不同的側面，人們對計算機網絡有不同的定義，隨著計算機技術和通信技術的發(fā)展，計算機網絡的概念也在不斷的變化。 目前較為公認的定義為：將兩臺以上具有獨立功能的計算機，通過通信設備和線路連接起來，以實現(xiàn)資源共享為目的所構成的系統(tǒng)。,,對計算機網絡的定義，可以歸納為三個方面：（1）連網的計算機是可以獨立運行的，與早期的多終端計算機系統(tǒng)有根本的區(qū)別；（2）計算機之

18、間通過通信線路實現(xiàn)信息交換，這里的通信線路可以是近距離的，也可以是遠程的，既可以是電纜、光纖等“有線”介質，也可以是紅外線、無線電、激光或通信衛(wèi)星等“無線”介質；（3）連網的目的是實現(xiàn)資源共享，包括硬件資源、軟件資源和信息的共享。,,2. 計算機網絡的分類 計算機網絡可以有不同的分類方法，一般多以計算機網絡分布區(qū)域的大小，將計算機網絡分為： 局域網（LAN，Local Area Network） 廣域網

19、（WAN，Wide Area Network） 城域網（MAN，Metropolitan Area network）。,3.4.2 計算機網絡的結構與組成,1.計算機網絡的一般結構 一般可將計算機網絡分為兩個部分： （1）資源子網—負責網絡數(shù)據(jù)處理，由主機、終端及有關軟件組成；（2）通信子網—負責網絡通信，由節(jié)點交換機、集中器、網絡連接器和通信線路等組成。,,通信子網：IMP和它們之間互聯(lián)的通信線路一起負責完成主機之間

20、的通信任務，構成通信子網。資源子網：通過通信子網互聯(lián)的主機負責運行用戶應用程序，向網絡用戶提供可供共享的軟硬件資源，組成資源子網。,,,圖3-1 計算機網絡的一般結構,,,2. 計算機網絡各組成部分的作用（1）主計算機（Host） 計算機網絡中，主計算機（簡稱主機）負責數(shù)據(jù)處理和網絡控制，可以由大型機、中型機、小型機和微型機擔任，其在網絡中的角色可以是服務器或工作站。 服務器是為其他計算機

21、提供硬件（如大容量磁盤、打印機）和軟件（程序和數(shù)據(jù)）資源服務的計算機。根據(jù)服務器所提供的服務，服務器可分為文件服務器、通信服務器、數(shù)據(jù)庫服務器等，在Internet服務中，可以有WWW服務器、郵件服務器、FTP服務器等。服務器一般由性能較強的大、中、小型計算機或高檔微型計算機擔任。,,（2）終端（Terminal） 終端是網絡用戶進行網絡操作、實現(xiàn)人機對話的工具。與工作站相比，終端沒有獨立的本地處理能力，必須通過集中

22、器連接到主機才能工作。（3）節(jié)點交換機（Node Computer） 節(jié)點交換機又稱通信處理機。它負責網絡中的信息傳輸控制。在局域網中也可不專門設置節(jié)點交換機，而由主機承擔。（4）集中器（Concentrator） 集中器的作用是將多個終端集中起來，再通過遠程通信線路與節(jié)點交換機或主機連接，以提高通信效率，降低費用。,,（5）網絡連接器（Gateway） 網絡連接器用于連接

23、其他網絡，可實現(xiàn)不同網絡信息格式、通信協(xié)議、尋址方式等的轉換。根據(jù)其他網絡結構的不同，網絡連接器可以是：中繼器、網橋、路由器或網關。（6）網絡傳輸線路 圖3-1中各設備之間的連線表示通信線路，它們可以采用有線通信線路（雙絞線、同軸電纜、光導纖維）或無線通信線路（無線電、微波、通信衛(wèi)星等）。,,3．局域網的基本組成 局域網一般由網絡服務器、工作站、網絡適配器（網卡）、傳輸介質和網絡軟件等五個部分組

24、成，如圖3-2所示。,,圖3-2 局域網的基本組成,,（1）網絡服務器 局域網的網絡服務器一般是在一臺高性能的微機上，安裝網卡和網絡操作系統(tǒng)軟件而成。每一個局域網至少需要一臺網絡服務器，它的性能直接關系到整個局域網的效率，選擇和配置好網絡服務器是組建局域網的關鍵環(huán)節(jié)之一。 對網絡服務器的要求是：運行速度快、內存和硬盤容量大。以目前市場行情，可選擇酷睿－II CPU、1GB內存、180GB以上的高

25、速硬盤配置的微機，也可使用品牌廠家（如HP、DELL、IBM、SUM等）的專用服務器產品。,,,（2）工作站 工作站是用戶訪問網絡共享資源的窗口，一般是在一臺普通PC計算機上安裝網卡和網絡工作站軟件而成。工作站微機可根據(jù)工作站處理任務的要求配置，通常應包括主機、顯示器、鍵盤、鼠標、磁盤（軟盤和硬盤）。有時出于網絡安全或成本考慮，工作站可不配磁盤，構成“無盤工作站”。（3）網卡 網卡的作用是連接計

26、算機與傳輸介質，實現(xiàn)信息與信號的轉換、發(fā)送和接收。,,,選擇局域網網卡主要應考慮以下方面：1）網卡的傳輸速率。目前常用的網卡速率有：100Mbps（100兆位／每秒）、1000Mbps和100/1000Mbps自適應網卡，網卡的速率要根據(jù)所采用網絡的速率選擇。2）網卡的總線位數(shù)。根據(jù)網卡與主機連接的總線插槽的位數(shù)，網卡可分為16位的ISA卡和32位的PCI卡，對于奔騰CPU以上的微機，應選擇PCI卡以得到更高的傳輸效率。3）網卡與

27、傳輸介質的接口。常見的有與同軸電纜連接的BNC接口和與雙絞線連接的RJ45接口，應根據(jù)局域網使用的傳輸介質選用。,,,（4）傳輸介質 傳輸介質是網絡中傳輸信息的物理媒體。局域網中常用的傳輸介質有雙絞線、同軸電纜和光導纖維等。而廣域網還使用紅外線、無線電、微波、激光和通信衛(wèi)星等傳輸介質。 1）雙絞線 2）同軸電纜 3）光導纖維電纜,,,（5）網絡操作系統(tǒng)軟件 網絡操作系統(tǒng)

28、是整個網絡的核心，是實現(xiàn)網絡通信、控制和管理的軟件。人們選擇某一種形式的網絡時，很大程度上是在選擇網絡操作系統(tǒng)。 目前在局域網中應用較為廣泛的網絡操作系統(tǒng)有： ☆ 微軟公司的Windows 2000和Windows 2003網絡操作系統(tǒng) ☆ Novell公司的NetWare V4.X和V5.X網絡操作系統(tǒng) ☆ AT＆T公司和SCO公司的UNIX網絡操作系統(tǒng) ☆ SUN公司的Sola

29、ris操作系統(tǒng) ☆ 免費公開源代碼的Linux網絡操作系統(tǒng) 上述網絡操作系統(tǒng)各有其不同的優(yōu)勢，目前在小型局域網中，windows網絡的市場占有率較高。,,3.4.3 計算機網絡通信協(xié)議,1．計算機網絡的分層體系結構 在計算機網絡通信中，兩個網絡用戶要想實現(xiàn)通信，他們必須采用相同的語言，他們之間信息交流的形式、方式和時間都應遵從某種規(guī)則，這些規(guī)則的集合稱為協(xié)議。

30、 由于通信雙方所使用的網絡系統(tǒng)可能各不相同，相互之間的通信是一個十分復雜的過程，為了簡化對這種復雜系統(tǒng)的研究工作，網絡技術人員采用了一種“分而治之”的處理方法，將復雜的問題劃分為若干個彼此相關的功能層次模塊來處理，每個層次模塊負責處理相對簡單的功能，并向下一層提出服務請求；完成上一層提出的服務請求。這就是所謂的“分層體系結構”，在分層體系結構中，通信雙方共同遵守相同層次的約定和規(guī)則（即同層協(xié)議）；并對相鄰層次遵守層間“接口協(xié)議”。,,

31、,圖3-6 OSI參考模型,,,2．國際標準化組織（ISO）的OSI參考模型,,ISO參考模型將網絡通信功能分為了7個層次，從低層向高層依次為：物理層、鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。其劃分原則為：（1）網絡中任何節(jié)點都劃分為相同的7層結構，每個相同的層次都有相同的功能；（2）同一節(jié)點相鄰層次之間通過接口實現(xiàn)通信；（3）各層使用下層提供的服務，向上層提供服務；（4）不同節(jié)點的同層之間按照同層協(xié)議實現(xiàn)同層通信。,

32、,,1．物理層。物理層是建立在通信介質的基礎上實現(xiàn)系統(tǒng)和通信介質的物理接口。本層主要處理與電、機械、功能和過程有關的各種特性，以便建立、維持和拆除物理連接。 2．數(shù)據(jù)鏈路層。在物理層的基礎上，用以建立相鄰節(jié)點之間的數(shù)據(jù)鏈路，傳送數(shù)據(jù)幀。本層將不可靠的物理傳輸信道變?yōu)榭煽康男诺?；并將?shù)據(jù)組織成適于正確傳輸?shù)膸问降臄?shù)據(jù)塊。幀中包含應答、流控制、差錯控制等信息，以確保數(shù)據(jù)正確傳輸。 3．網絡層?？刂仆ㄐ抛泳W的工作，解

33、決路徑選擇、流控制問題以使不相鄰節(jié)點之間的數(shù)據(jù)能夠正確傳送。,,4．傳輸層。提供兩端點間可靠、透明的數(shù)據(jù)傳輸，管理多路復用。 5．會話層。在兩實體間建立通信伙伴關系，進行數(shù)據(jù)交換，完成一次對話連接。 6．表示層。用以處理數(shù)據(jù)表示、進行轉換、消除網內各實體間的語義差異，執(zhí)行通用數(shù)據(jù)交換的功能，提供標準應用接口、公共通信服務。 7．應用層。負責應用管理、執(zhí)行應用程序，為用戶提供OSI環(huán)境的各種服務，管理和分配

34、網絡資源，建立應用程序包等,,在OSI模型中，下4層主要提供通信傳輸功能；上3層提供用戶與應用程序之間的處理功能。 在局域網中，下3層的功能在網卡中實現(xiàn)，上4層由網絡操作系統(tǒng)來控制。,,,OSI可以被認為是一種理想的工業(yè)標準，TCP／IP是事實上的標準，NOVELL公司的NOVELL IPX是供應商的標準。我們需要更多地重視事實上的標準TCP／IP。TCP是傳輸層控制協(xié)議，IP提供網絡層服務。TCP／IP是英語

35、(transmission control protocol and internet protocol)的縮寫。已有20多年的發(fā)展歷史，其上已積累了大量的軟硬件資源，在美國TCP／IP應用于連接互不兼容的計算機和網絡，已經深人各個應用領域。目前最流行的是TCP／IP這一協(xié)議既可用于廣域網，也可用于局域網，即為眾所周知的Internet／Intranet。,,3．IEEE802通信標準 為規(guī)范局域網產品標準，IE

36、EE（電子電氣工程師學會，the Institute of Electrical and Electronic Engineer）于1980年成立了802委員會，專門從事局域網標準化工作，該委員會對OSI的7層模型進行了簡化，發(fā)布了針對局域網的802通信標準，802通信標準僅描述了低兩層協(xié)議（網絡層和數(shù)據(jù)鏈路層），對高層并未指定，但局域網通信時由于低層都采用了統(tǒng)一的802協(xié)議標準，所以都可以互相連接。 802通信

37、標準由802.1～802.11一系列協(xié)議組成，其中最常用的是802.3，它規(guī)定了目前應用最為廣泛的以太網（EtherNet）標準。,,,4．TCP/IP協(xié)議標準 TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協(xié)議／網際協(xié)議）是一組通信協(xié)議所組成的協(xié)議集，其中最重要的兩個協(xié)議就是TCP和IP協(xié)議。 在網絡通信的發(fā)送端，T

38、CP協(xié)議負責將數(shù)據(jù)分解成數(shù)據(jù)包，在數(shù)據(jù)包頭部加上發(fā)送和接收節(jié)點的名稱和其他信息；在接收端，TCP協(xié)議負責將收到的數(shù)據(jù)包重新組裝成文件。IP協(xié)議主要的任務是提供相鄰節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳送和為數(shù)據(jù)傳送提供正確的路徑。,,,TCP/IP協(xié)議是由美國國防部高級研究計劃局ARPA于20世紀60年代開發(fā)出來的，后來UNIX操作系統(tǒng)將其作為自己的標準網絡協(xié)議，舉世聞名的Internet也以TCP/IP為標準網絡通信協(xié)議，隨著Internet的普及，現(xiàn)在幾

39、乎所有的網絡操作系統(tǒng)都支持TCP/IP協(xié)議了。 由于TCP/IP協(xié)議的32位尋址功能不足以支持越來越多的Internet上網主機和網絡數(shù)，新一代IPv6協(xié)議已開始投入使用。 TCP/IP協(xié)議集中還有其他協(xié)議，如文件傳輸協(xié)議FTP、點對點協(xié)議P2P、串行IP協(xié)議SLIP、簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP等，這些協(xié)議都是Internet中常用的通信協(xié)議。,,3.4.4 Internet和Intrane

40、t技術基礎,1．Internet和Intranet Internet是將全世界無數(shù)不同的計算機網絡按照TCP/IP協(xié)議統(tǒng)一起來構成的集合，即網絡的網絡，它是世界上發(fā)展最快的網絡。 Internet的前身是20世紀60年代美國的ARPANET，最初是為軍事目的而開發(fā)的，到了20世紀80年代開始用于教育和科研，被美國國家科學基金會的NFSNET所取代。1990年，NFSNET已經互連了3000多個主要

41、網絡和20多萬臺計算機，進入20世紀90年代，Internet逐漸從一個科研應用網絡發(fā)展成為一個商業(yè)化的全球網絡，并正在以驚人的速度繼續(xù)發(fā)展。,,,Internet技術主要體現(xiàn)以下特色： 1）采用TCP/IP協(xié)議使不同網絡、不同計算機之間實現(xiàn)通信； 2）采用DNS域名系統(tǒng)，解決了IP地址的“翻譯”問題； 3）提供WWW信息瀏覽服務。 Intranet又稱企業(yè)內部網，是使用Internet技術和

42、標準的局域網。 在Intranet中，用戶可以像訪問Internet一樣的瀏覽企業(yè)的網頁，收發(fā)內部電子郵件，獲得與Internet相似的服務。,,,2．IP地址和域名（1）IP地址 IP地址是區(qū)別TCP/IP網絡上每一臺計算機的惟一標識。 IP地址由32位二進制數(shù)組成，為了表示方便，一般用點分十進制表示法：即將32位二進制數(shù)分為4個字節(jié)，每個字節(jié)轉換成一個十進制數(shù)字段，字段之間用“．”分隔，每個

43、字段中的數(shù)字在0～255之間。 例如“武漢熱線”郵件服務器的IP地址為：202.103.0.111,,（2）域名 數(shù)字形式的IP地址很難記憶，而且也不直觀。因此，人們用代表一定意思的字符串來表示主機地址，這就是域名。例如：202.103.0.111主機用域名可表示為：public.wh.hb.cn 。用域名表示IP地址具有便于記憶、表現(xiàn)直觀的優(yōu)點。如上例中的主機可顧名思義理解為：中國湖北武漢的公共

44、郵件主機。 域名采用分級結構，由用“．”分割的多個字符串組成，高級域在右邊，最右邊為一級域名。一級域名代表國家代碼或最大行業(yè)機構，由于Internet 起源于美國，所以美國不用國家域名，凡沒有國家代碼的域名表示在美國注冊的國際域名。,,表3-1 常用一級域名 二級域名是一級域名的進一步劃分，如cn下又可分為edu、com、gov、net等，子級域名是二級域名

45、的進一步劃分。例如：武漢熱線域名wuhan是cn.net的一個子域，武漢熱線的完整域名為：wuhan.net.cn 。,,（3）域名解析 域名便于人們記憶和識別主機，但計算機只能識別IP地址，IP地址與域名的互相轉換稱為域名解析。域名解析是由域名服務器（DNS，Domain Name Server）來完成的。Internet上的每一個域，都必須設置DNS，負責本域內主機名的管理并與其他各級域名服務器相配合，完成Int

46、ernet上IP地址與主機名的查詢。,,3．Internet的功能　 Internet的功能主要包括以下四個方面，它們構成了Internet網上服務的基礎。（1）萬維網（WWW） WWW（World Wide Web，萬維網）為我們展示了Internet 最絢麗的一頁，是Internet 的精華所在。WWW以其獨特的“超文本鏈接”方式，將大量的文本、圖片、視頻、聲音等多媒體信息有效地組織起來，使

47、你可以在輕松的點按之間，徜徉于遍布全世界的網站之間，充分領略Internet 那無窮的魅力。對大多數(shù)非專業(yè)的Internet用戶來說，WWW幾乎成了Internet 的代名詞。,,（2）電子郵件（E-Mail） 電子郵件是以電子化的形式發(fā)送信件，這些“信件”可以是文本、程序，也可以是圖形、動畫、視頻圖像和聲音等多媒體信息。電子郵件具有方便、快捷、經濟、安全的特點。正是由于電子郵件的這些特點，使得Internet上電子

48、郵件的傳輸占了網絡信息傳輸量中相當大的部分，成為現(xiàn)代人首選的信息傳遞工具之一。,,（3）文件傳輸（FTP） 文件傳輸是指Internet上兩臺計算機之間進行的文件傳遞。文件是計算機中信息的存儲、處理和傳輸?shù)闹饕问剑琁nternet上的FTP使得遠程計算機之間的文件傳輸變得輕而易舉，借助于FTP服務，用戶可以從遠程計算機上下載自己所需要的各種文件，也可將自己計算機中的文件上傳給別的計算機。 Int

49、ernet上FTP有兩種：一種是普通的FTP，需要合法的用戶賬號和密碼才能登錄到遠程計算機傳輸文件；另一種是匿名FTP，Internet上有大量的匿名FTP服務器，用戶不需要賬號和密碼即可登錄到這些FTP服務器下載其中存儲的大量共享軟件和數(shù)據(jù)。,,（4）遠程登錄（Telnet） 遠程登錄就是用戶從本地計算機登錄連接到遠程計算機，使用遠程計算機系統(tǒng)的資源及提供的其他服務。遠程登錄必須有在對方計算機登錄的權限，登錄后本地

50、計算機就成為遠程計算機的一個終端，可以執(zhí)行遠程計算機中的程序或在遠程計算機環(huán)境下編制程序，雖然兩臺計算機可能相距遙遠，但在用戶看來，就像在操作自己的計算機，不會感到不方便。 除了上述Internet的四大功能外，Internet還有一些其他功能，如：電子公告牌（BBS）、網絡新聞組（NEWS）、網絡IP電話、網絡廣播、網上游戲和電子商務等。,圖3-7 PSTN撥號接入方式,4．Internet的接入方式（1）PS

51、TN撥號方式 PSTN（Published Switched Telephone Network，公用電話交換網）技術是利用PSTN通過調制解調器撥號實現(xiàn)用戶接入的方式。,,圖3-8 ISDN撥號接入方式,（2）ISDN撥號接入方式 ISDN(Integrated Service Digital Network，綜合業(yè)務數(shù)字網)接入技術俗稱“一線通”，它采用數(shù)字傳輸和數(shù)字交換技術，將電話、傳真、數(shù)

52、據(jù)、圖像等多種業(yè)務綜合在一個統(tǒng)一的數(shù)字網絡中進行傳輸和處理。,,,（3）DDN專線接入方式 DDN是英文Digital Data Network的縮寫，這是隨著數(shù)據(jù)通信業(yè)務發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種新型網絡。DDN的主干網傳輸媒介有光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道等，用戶端多使用普通電纜和雙絞線。DDN將數(shù)字通信技術、計算機技術、光纖通信技術以及數(shù)字交叉連接技術有機地結合在一起，提供了高速度、高質量的通信環(huán)境，可以向用戶提供點

53、對點、點對多點透明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)專線出租電路，為用戶傳輸數(shù)據(jù)、圖像、聲音等信息。DDN的通信速率可根據(jù)用戶需要在N×64kbps(N=1～32)之間進行選擇，當然速度越快租用費用也越高。,圖3-9 專線接入方式,（4）ADSL寬帶接入 ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line，非對稱數(shù)字用戶環(huán)路)是一種能夠通過普通電話線提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務的技術，也是目前極具發(fā)展前景的一

54、種接入技術。ADSL因其下行速率高、頻帶寬、性能優(yōu)、安裝方便、不需交納電話費等特點而深受廣大用戶喜愛，成為繼Modem、ISDN之后的又一種全新的高效接入方式。,,圖3-10 基于以太網的VDSL,（5）VDSL寬帶接入 VDSL比ADSL還要快。使用VDSL，短距離內的最大下傳速率可達55Mbps，上傳速率可達2.3Mbps（將來可達19.2Mbps，甚至更高）。VDSL使用的介質是一對銅線，有效傳輸距離可超過1

55、000米。但VDSL技術仍處于發(fā)展初期，長距離應用仍需測試，端點設備的普及也需要時間。,,,（6）Cable-modem接入 Cable-Modem(線纜調制解調器)是近兩年開始試用的一種超高速Modem，它利用現(xiàn)成的有線電視(CATV)網進行數(shù)據(jù)傳輸，已是比較成熟的一種技術。隨著有線電視網的發(fā)展壯大和人們生活質量的不斷提高，通過Cable Modem利用有線電視網訪問Internet已成為越來越受業(yè)界關注的一種高速

56、接入方式。 由于有線電視網采用的是模擬傳輸協(xié)議，因此網絡需要用一個Modem來協(xié)助完成數(shù)字數(shù)據(jù)的轉化。,圖3-11 PON接入技術,（7）無源光網絡接入 PON（無源光網絡）技術是一種點對多點的光纖傳輸和接入技術，下行采用廣播方式，上行采用時分多址方式，可以靈活地組成樹形、星形、總線形等拓撲結構，在光分支點不需要節(jié)點設備，只需要安裝一個簡單的光分支器即可，具有節(jié)省光纜資源、帶寬資源共享、節(jié)省機房

57、投資、設備安全性高、建網速度快、綜合建網成本低等優(yōu)點。,,圖3-12 LMDS接入技術,（8）LMDS接入 這是目前可用于社區(qū)寬帶接入的一種無線接入技術，它的示意圖見圖3-12。,,圖3-13 局域網接入技術,（9）局域網接入 LAN方式接入是利用以太網技術，采用光纜+雙絞線的方式對社區(qū)進行綜合布線。,,,,,,,,,,,,,,,,3.4通信與網絡,主要內容通信系統(tǒng)通信部件及其功能通信網

58、絡的分類與應用通信管理,3.4通信與網絡,通信的定義利用通信設備和線路將地理位置不同的，功能獨立的多個計算機系統(tǒng)互聯(lián)起來，以功能完善的網絡軟件（即網絡通信協(xié)議、信息交換方式及網絡操作系統(tǒng)）實現(xiàn)網絡中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。,3.4通信與網絡,遠程通信模型遠程通信是指以一定的形式，如語言、數(shù)據(jù)、文本和圖象，使用電或者光的介質，從一個地方發(fā)送到另一個地方。數(shù)據(jù)通信是更專門的定義，指的是數(shù)據(jù)的傳送。遠程通信的基本組成：終端遠程通信

59、處理器（調制解調器、路由器）遠程通信信道和介質（雙絞線、同軸電纜、光纖、微波、衛(wèi)星、紅外線）計算機網絡通信控制軟件,,,,,,..,微機（甲地）,,,,,,,,,,,,,,,,..,,,,,,遠程通信處理器,遠程通信信道和介質,計算機（遠程通信軟件）,3.4通信與網絡,計算機通信網絡的演變和發(fā)展第一代——遠程聯(lián)機系統(tǒng)終端＋終端控制器＋前端處理機＋主機,3.4通信與網絡,計算機通信網絡的演變和發(fā)展第二代——多計算機互聯(lián)

60、（典型：ARPANET）采用存儲轉發(fā)方式。通信子網：IMP和它們之間互聯(lián)的通信線路一起負責完成主機之間的通信任務，構成通信子網。資源子網：通過通信子網互聯(lián)的主機負責運行用戶應用程序，向網絡用戶提供可供共享的軟硬件資源，組成資源子網。,3.4通信與網絡,計算機通信網絡的演變和發(fā)展第三代—— 國際標準化的網絡，具有統(tǒng)一的網絡體系結構、遵循國際標準化的協(xié)議。其互聯(lián)的國際標準為ISO7498。該模型也稱OSI七層模型。計算機網絡→

61、分布式系統(tǒng),3.4通信與網絡,通信信道的特征傳輸速率：以帶寬衡量，決定了通道最大的數(shù)據(jù)傳輸率，單位是bps（位/秒）。傳輸模式：同步傳輸與異步傳輸。傳輸方向：單工、半雙工、全雙工。交換選擇：線路交換報文交換分組交換介質訪問控制方式競爭方式（CSMA/CD）令牌通行,3.4通信與網絡,通信介質通信介質是通信網絡中發(fā)送方和接收方之間的物理通路。分為有線和無線兩大類。雙絞線：10M、100M，距離100m之內。同軸

62、電纜：細纜（50歐）、粗纜（75歐）;10M，細纜傳輸距離幾公里，寬帶傳輸距離幾十公里。光纖：幾千Mbps，傳輸距離幾十、上百公里。無線傳輸媒體：微波、紅外線、激光、衛(wèi)星。,3.4通信與網絡,通信處理機及其功能調制解調器（MODEM）：將數(shù)字信號和模擬信號互相轉換的設備。多路復用器：為了有效的利用傳輸系統(tǒng)，采用多路復用技術能把多個信號組合起來在一條物理電纜上進行傳輸，實現(xiàn)這種功能的設備叫做多路復用器。頻分多路復用FD

63、M時分多路復用TDM交換機網絡互聯(lián)設備中繼器橋接器路由器網關,3.4通信與網絡,通信軟件功能：存取功能傳送控制網絡管理出錯控制安全管理網絡協(xié)議：協(xié)議是兩臺計算機之間進行通信必須遵循的一組規(guī)則。,,3.4通信與網絡,OSI參考模型網絡結構,應用層,表示層,對話層,傳輸層,網絡層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,,,,,,,,交換單元名稱,信息,信息,信息,信息,信息分組,幀,位,主機A,主機B,應用層,表示層,對話層,傳

64、輸層,網絡層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,路由選擇,,TCP/IP,3.4通信與網絡,網絡拓撲結構分為兩大類：點到點星形結構環(huán)形結構樹形結構網狀結構廣播式總線結構衛(wèi)星和無線電,3.4通信與網絡,局域網以太網（Ethernet）：802.3協(xié)議（CSMA/CD）；采用星形或者總線拓撲結構?？蛻魴C/服務器結構(Client/server,C/S)：客戶機運行本地應用軟件，向服務器發(fā)出關于數(shù)據(jù)處理的請求；服務器收到請求后，進行

65、相應的數(shù)據(jù)處理，然后將結果發(fā)送給客戶機，由客戶機將結果顯示給用戶。優(yōu)點：支持多種關系數(shù)據(jù)庫支持多種機型和操作系統(tǒng)合理利用資源容易做到數(shù)據(jù)共享易于維護和升級,3.4通信與網絡,客戶機/服務器結構：(C/S),3.4通信與網絡,瀏覽器/服務器結構(Browser/Server,B/S)：B/Ｓ是Brower/Server的縮寫，客戶機上只要安裝一個瀏覽器（Browser），如Netscape Navigator或Interne

66、t Explorer，服務器安裝Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等數(shù)據(jù)庫。瀏覽器通過Ｗeb Server 同數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互。優(yōu)點：B/S最大的優(yōu)點就是可以在任何地方進行操作而不用安裝任何專門的軟件。只要有一臺能上網的電腦就能使用，客戶端零維護。系統(tǒng)的擴展非常容易，只要能上網，再由系統(tǒng)管理員分配一個用戶名和密碼，就可以使用了。甚至可以在線申請，通過公司內部的安全認證（如ＣＡ證書）后，不需要人的參

67、與，系統(tǒng)可以自動分配給用戶一個賬號進入系統(tǒng)。,3.4通信與網絡,瀏覽器/服務器結構: (B/S),3.4通信與網絡,廣域網分布隊列雙總線DQDB網：高性能、雙總線光纖城域網，數(shù)據(jù)傳輸速率高于40Mbps，傳輸距離達50km。其結構由網絡節(jié)點和兩條方向相反的單向光纖構成。X.25公用網：采用分組交換線路，在公共數(shù)據(jù)網上以分組形式工作。實現(xiàn)了OSI七層協(xié)議中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網絡層。Internet/Intranet：運行公

68、共的通信協(xié)議TCP/IP，把各個國家、區(qū)域網連成一個覆蓋全球的網絡系統(tǒng)，在網上提供豐富的共享資源和廣泛的應用服務。綜合服務數(shù)字網（ISDN）：ISDN的中心思想是全數(shù)字化：電話、傳真、電視等全是數(shù)字設備，傳輸?shù)男畔⒉辉儆心M信號，而是數(shù)字脈沖。這樣所有的設備可以共享同一個網絡，實現(xiàn)互聯(lián)互通。,3.4通信與網絡,通信管理在管理中的應用影響效果：1）壓縮時間；2）降低地理位置限制； 3）重組關系,3.4通信與網絡,通信網絡的