第二章 管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)1

1、第二章 管理信息系統(tǒng)的技術(shù)(jsh)基礎(chǔ) 主要(zhyo)內(nèi)容：介紹計(jì)算機(jī)的硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。 共一百四十頁2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成(z chn) 1. 計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng) CPU 主板 內(nèi)存 硬盤2. 計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng) 分類 操作系統(tǒng) 程序設(shè)計(jì)(chn x sh j)語言3. 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 共一百四十頁2.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成(z chn) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。計(jì)算機(jī)的硬件是指組成一臺(tái)計(jì)算機(jī)的各種( zhn)物理裝置，是計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)軟件是指計(jì)算機(jī)程序和有關(guān)的文檔。 共一百四十頁2.1.1 計(jì)算機(jī)硬件(yn j

2、in)系統(tǒng) 硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入(shr)設(shè)備和輸出設(shè)備等五大基本部分組成，稱為馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)。 指令數(shù)據(jù)線控制信號(hào)線輸出設(shè)備原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器運(yùn)算器輸入設(shè)備外部設(shè)備接口外存儲(chǔ)器控制器計(jì)算程序 計(jì)算結(jié)果共一百四十頁2.1.1 計(jì)算機(jī)硬件(yn jin)系統(tǒng)運(yùn)算器：執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件?？刂破鳎褐笓]計(jì)算機(jī)各部件按照指令功能的要求自動(dòng)協(xié) 調(diào)地運(yùn)行所需的各種操作。存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)程序(chngx)和數(shù)據(jù)的記憶裝置。(內(nèi)存和外存）輸入設(shè)備：將原始信息輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀、光筆、磁帶、磁盤和光盤等。輸出設(shè)備:計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以能為人們或其它機(jī)器所 能接受

3、的形式輸出。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、磁帶、磁盤、繪圖儀等。 共一百四十頁CPU & 主存CPU主存數(shù)據(jù)總線控制(kngzh)總線輸入設(shè)備輸出設(shè)備輔助存儲(chǔ)共一百四十頁中央(zhngyng)處理單元 (CPU)隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）主存（MAINMEMORY）控制(kngzh)單元算術(shù)/邏輯單元只讀存儲(chǔ)器（ROM）時(shí)鐘共一百四十頁1.CPU（中央處理器）CPU的發(fā)展CPU是電腦中的核心配件，只有火柴盒那么大，幾十張紙那么厚，但它卻是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。電腦中所有操作都由CPU負(fù)責(zé)讀取指令，對(duì)指令譯碼并執(zhí)行指令的核心部件。 CPU包括運(yùn)算邏輯部件、寄存器部件和控制部件 。CPU的主

4、要運(yùn)作原理，不論其外觀，都是執(zhí)行儲(chǔ)存于被稱為程式里的一系列指令。在此討論的是遵循普遍的架構(gòu)設(shè)計(jì)的裝置。程式以一系列數(shù)字(shz)儲(chǔ)存在電腦記憶體中。差不多所有的CPU的運(yùn)作原理可分為四個(gè)階段：提?。‵etch）、解碼（Decode）、執(zhí)行（Execute）和寫回（Writeback）。 共一百四十頁CPU性能指標(biāo)主頻主頻也叫時(shí)鐘頻率，單位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用來表示CPU的運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。 主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系，但并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的線性關(guān)系.所以，CPU的主頻與CPU實(shí)際的運(yùn)算能力是沒有直接關(guān)系的，主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號(hào)(xnho)震蕩的速度。 共一百

5、四十頁外頻外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率，單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運(yùn)行(ynxng)速度。前端總線(FSB)頻率前端總線(FSB)頻率(即總線頻率)是直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度 外頻與前端總線(FSB)頻率的區(qū)別：前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋忸l是CPU與主板之間同步運(yùn)行的速度。 共一百四十頁CPU的位和字長(z chn)位：在數(shù)字電路和電腦技術(shù)中采用二進(jìn)制，代碼只有“0”和“1”，其中無論是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。 字長：電腦技術(shù)中對(duì)CPU在單位時(shí)間內(nèi)(同一時(shí)間)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長。所以能處理字長為8位數(shù)據(jù)的CPU通常就叫8位的C

6、PU。同理32位的CPU就能在單位時(shí)間內(nèi)處理字長為32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。 共一百四十頁緩存緩存大小也是CPU的重要指標(biāo)之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)CPU速度的影響非常(fichng)大，CPU內(nèi)緩存的運(yùn)行頻率極高，一般是和處理器同頻運(yùn)作，工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。 L1Cache(一級(jí)緩存)是CPU第一層高速緩存，分為數(shù)據(jù)緩存和指令緩存。般服務(wù)器CPU的L1緩存的容量通常在32256KB L2Cache(二級(jí)緩存)是CPU的第二層高速緩存，分內(nèi)部和外部?jī)煞N芯片。以前家庭用CPU容量最大的是512KB，現(xiàn)在筆記本電腦中也可以達(dá)到2M，而服務(wù)器和工作站上用CPU的L2高速緩存更高，可以達(dá)到8M

7、以上。 L3Cache(三級(jí)緩存)，分為兩種，早期的是外置，現(xiàn)在的都是內(nèi)置的 .共一百四十頁Cpu廠商(chngshng)Intel公司Intel是生產(chǎn)CPU的老大哥，個(gè)人電腦市場(chǎng)，它占有75%多的市場(chǎng)份額。注重功耗的用戶，特別是網(wǎng)吧用戶們而言，Intel的產(chǎn)品無疑是更加優(yōu)秀的選擇。 AMD公司目前使用的CPU有好幾家公司的產(chǎn)品，除了Intel公司外，最 有力的挑戰(zhàn)的就是AMD公司，最新的AMD 速龍II X2和羿龍II具有很好性價(jià)比，尤其采用了3DNOW+技術(shù)并支持SSE4.0指令集，使其在3D上有很好的表現(xiàn) 。適合超級(jí)玩家，玩游戲。耗能相對(duì)大，需配置較好的散熱器和風(fēng)扇。IBM和CyrixI

8、BM之強(qiáng)在于高端的實(shí)驗(yàn)室，工作室的非民用CPU 美國國家半導(dǎo)體公司NS和Cyrix公司合并后，使其終于擁有了自己的芯片生產(chǎn)線，其成品將會(huì)日益完善和完備?，F(xiàn)在(xinzi)的MII性能也不錯(cuò)，尤其是它的價(jià)格很低。 共一百四十頁Intel/英特爾 奔騰(bntng)雙核E6500 中文行貨 盒裝CPU英特爾奔騰(bntng)雙核 E6500(盒)CPU CPU緩存L1緩存64KBL1緩存64KBL2緩存共享2MB英特爾奔騰雙核 E6500(盒)CPU CPU內(nèi)核工作功耗65W核心電壓0.85V - 1.3625V核心類型wolfdale(雙核心)核心數(shù)量雙核心虛擬化技術(shù)Intel VT制作工藝45

9、納米倍頻14.5外頻200MHz總線頻率1066MHz共一百四十頁全新(qun xn)正品 AMD速龍 II X2 250(盒) AMD X250 CPUAMD速龍 II X2 250(盒)主要參數(shù)接口類型：Socket AM3核心類型：Regor處理器頻率：3GHz二級(jí)緩存容量：2048KB多核心：雙核制程工藝：45納米(n m)HT總線：2000MHz工作功率：65W處理器倍頻：15額定電壓：0.85-1.425V處理器頻率3GHz處理器倍頻15總線速度200MHzHT總線2000MHzCPU支持指令集MMX(+), 3DNOW!(+), SSE, SSE2, SSE3, SSE4A, x

10、86-64共一百四十頁2. 主板主板發(fā)展的趨勢(shì) 如果(rgu)把 CPU比做PC的心臟，那么軀干就是主板了。幾乎所有的PC部件都會(huì)連接到主板上，主板性能的好壞，將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作情況。兼容性 在硬件方面包括:對(duì)CPU的支持，是否支持Intel、AMD、IBMCyrix處理器，支持的內(nèi)存。軟件方面包括各種操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件能否運(yùn)行，Windows，Windows NT、OS 2、Unix、Novell等。 品牌：技嘉 華碩 微星共一百四十頁微星880GM-E41( 微星880GM-E41)芯片組描：采用(ciyng)AMD 880G北橋+SB7CPU插槽：Socket AM3 CPU類型

11、：Phenom II/Athlon II 內(nèi)存描述：支持雙通道DDR3 1600/集成芯片：顯卡/聲卡/網(wǎng)卡 顯示芯片：集成ATI Radeon HD425主板板型：Micro ATX板型 USB 接口：10USB2.0接口(6內(nèi)置SATA接口：6SATAII接口 PCI 插槽：1PCI插槽 華碩（高端）微星，技嘉共一百四十頁3 內(nèi)存(ni cn)內(nèi)存（Memory）也被稱為內(nèi)存儲(chǔ)器，其作用是用于暫時(shí)存放CPU中的運(yùn)算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲(chǔ)器交換的數(shù)據(jù)。 內(nèi)存主頻和CPU主頻一樣，習(xí)慣上被用來表示內(nèi)存的速度，它代表著該內(nèi)存所能達(dá)到的最高工作頻率。內(nèi)存主頻是以MHz（兆赫）為單位來計(jì)量的。

12、DDR2 能夠在100MHz 的發(fā)信頻率基礎(chǔ)上提供(tgng)每插腳最少400MB/s 的帶寬，而且其接口將運(yùn)行于1.8V 電壓上，從而進(jìn)一步降低發(fā)熱量，以便提高頻率。 品牌：金邦，金士頓，威剛共一百四十頁金士頓2G DDR2 800 容量描述：?jiǎn)螚l2GB 內(nèi)存適用：臺(tái)式機(jī) 內(nèi)存容量：2048MB 內(nèi)存主頻：800MHz 內(nèi)存?zhèn)鬏?chun sh)類型：DDR2 顆粒封裝：FBGA 內(nèi)存電壓：1.8V 共一百四十頁4 硬盤 硬盤（港臺(tái)稱之為硬碟，英文名：Hard Disc Drive 簡(jiǎn)稱HDD 全名 溫徹斯特式硬盤）是電腦主要的存儲(chǔ)媒介之一，由一個(gè)或者多個(gè)鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外

13、覆蓋(fgi)有鐵磁性材料。絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅(qū)動(dòng)器中。品牌：希捷 ，西部數(shù)據(jù) ，三星 共一百四十頁希捷1TB SATA2 32M7200.12/ST31000528AS 硬盤容量：1000GB 接口類型：SATA 轉(zhuǎn)速/分：7200轉(zhuǎn)/分 緩存：32MB 硬盤尺寸(ch cun)：3.5寸 單碟容量：500GB 盤片數(shù)：2 平均尋道：8.9 適用類型：臺(tái)式機(jī) 磁頭個(gè)：4 共一百四十頁顯卡顯卡 顯卡作為電腦主機(jī)里的一個(gè)重要組成部分，對(duì)于喜歡玩游戲和從事專業(yè)圖形設(shè)計(jì)的人來說顯得非常重要。民用顯卡圖形芯片供應(yīng)商主要包括(boku)AMD（ATI）和Nvidia(英偉

14、達(dá))兩家 。GPU 全稱是Graphic Processing Unit，中文翻譯為圖形處理器。 共一百四十頁摩爾定律該定律由英特爾創(chuàng)始人之一的戈登.摩爾（Golden Moore）在1965年提出主要是界定半導(dǎo)體發(fā)展的速度, 摩爾定律指出，半導(dǎo)體所能容納的晶體管數(shù)量，是以每18個(gè)月為一個(gè)周期，逐期倍增。對(duì)微處理器來說，其功能每18個(gè)月大約翻一番,價(jià)格大約降一半；這個(gè)“定律”十幾年來一直有效地反映著微處理器的發(fā)展?fàn)顩r(zhungkung)；導(dǎo)致今天出現(xiàn)數(shù)字化信息技術(shù)革命共一百四十頁硬件(yn jin)的發(fā)展趨勢(shì)性能better價(jià)格(jig)lower尺寸more compact(1) CPU(

15、2) 存儲(chǔ)設(shè)備(3) 用戶接口(4) PC的類型共一百四十頁平板(pngbn)電腦01-12-26，微軟投資了數(shù)百萬美元用于使平板電腦成功的四個(gè)主要領(lǐng)域，一是設(shè)計(jì)特別的視窗操作系統(tǒng)；二是研究(ynji)先進(jìn)的手寫識(shí)別與聲音識(shí)別技術(shù)；三是發(fā)布了特別的軟件開發(fā)工具，使得軟件人員可以編寫能夠應(yīng)用于平板電腦的應(yīng)用程序；四是與Acer、Compaq和其它電腦廠商一道開發(fā)平板電腦，使得其最終能夠普及。比爾-蓋茨預(yù)言該產(chǎn)品將逐步取代筆記本電腦，如果平板電腦能夠與第三代移動(dòng)通信技術(shù)(3G)相結(jié)合，使其成為集計(jì)算、通訊、傳真、上網(wǎng)等功能在內(nèi)的一體機(jī)，蓋茨表示，他認(rèn)為平板電腦將代表未來的移動(dòng)PC。共一百四十頁日立

16、推出可穿戴(chundi)PC 2002年2月21日，日立公司說，日立可穿戴PC將在本季度結(jié)束前開始在美國和日本銷售。 這種可穿戴PC包括一部使用戶可以觀看高分辨率圖像的頭戴式顯示器，設(shè)備的其他部件可以裝在兜里。日立與美國一家(y ji)一直在發(fā)展類似產(chǎn)品的Xybernaut公司合作開發(fā)了這款可穿戴PC。日本的消費(fèi)者將從日立公司購買到這款叫做WIA-100NB的設(shè)備；定位于美國消費(fèi)者的Xybernaut公司將該產(chǎn)品取名為Poma，并已開始在其Web站點(diǎn)上接受訂單。Poma的售價(jià)為1499美元。 共一百四十頁日立推出可穿戴(chundi)PC(續(xù)）這款可穿戴 PC采用Microsoft Wind

17、ows CE操作系統(tǒng)，配置日立128MHz RISC處理器和32MB RAM。設(shè)備還提供CompactFlash卡插槽和USB端口。頭戴顯示器將使用戶看到相當(dāng)于13英寸彩色屏幕的圖像(t xin)。設(shè)備利用手持光鼠標(biāo)進(jìn)行操作。(IDG電訊) 共一百四十頁納米(n m)計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)“軟硬分明”，而納米計(jì)算機(jī)的軟、硬件的界限將逐漸變得模糊。利用納米技術(shù)和一種(y zhn)稱做“納米盒”的裝置，軟件將可以由物質(zhì)構(gòu)成。因?yàn)槔没瘜W(xué)方法，由納米材料制成的硬件可以切成一小塊一小塊。人們不僅可以在Internet上下載軟件，還能下載硬件。甚至，某些肉眼看不見的機(jī)器人可以將某些物質(zhì)拆成原子，再將這些原子組

18、裝成納米計(jì)算機(jī)。共一百四十頁計(jì)算機(jī)軟件(Computer Software，也稱軟件，軟體)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序(chngx)及其文檔，程序是計(jì)算任務(wù)的處理對(duì)象和處理規(guī)則的描述；文檔是為了便于了解程序所需的闡明性資料。程序必須裝入機(jī)器內(nèi)部才能工作，文檔一般是給人看的，不一定裝入機(jī)器。共一百四十頁2.1.2 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 硬件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件泛指計(jì)算機(jī)所配置的不依賴于特定應(yīng)用領(lǐng)域的通用性軟件，也是供所有用戶使用的軟件。主要包括下面幾類軟件：（1）操作系統(tǒng)（2）網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)（3）語言處理程序（4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（5）實(shí)用程序與工具軟件 應(yīng)用軟件：泛指適用于各類不同應(yīng)用領(lǐng)域的各

19、種具體的應(yīng)用程序及其文檔，即是計(jì)算機(jī)用戶在各自業(yè)務(wù)領(lǐng)域中所開發(fā)與使用的程序。主要包括： （1）定制軟件； （2）應(yīng)用軟件包； （3） 流行應(yīng)用軟件。主要產(chǎn)品：UnixWindowsLinux共一百四十頁2.1.2 系統(tǒng)軟件(x tn run jin) 系統(tǒng)軟件主要包括:操作系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語言(yyn)和語言(yyn)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實(shí)用程序 共一百四十頁1.操作系統(tǒng)(co zu x tn) 操作系統(tǒng)是軟件系統(tǒng)的核心。它負(fù)責(zé)控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種( zhn)硬件和軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作流程，提供用戶與操作系統(tǒng)之間的軟件接口。 五大功能：作業(yè)管理、進(jìn)程管理（處理機(jī)管理）、存儲(chǔ)

20、管理、設(shè)備管理和文件系統(tǒng)。 共一百四十頁1.操作系統(tǒng)(co zu x tn)（分類）按使用環(huán)境分：批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)；批處理系統(tǒng)(batch processing system)中，一個(gè)作業(yè)可以長時(shí)間地占用cpu。而分時(shí)系統(tǒng)中，一個(gè)作業(yè)只能在一個(gè)時(shí)間片（Time Slice，一般取100ms）的時(shí)間內(nèi)使用cpu。多道-在內(nèi)存中同時(shí)存放(cnfng)多個(gè)作業(yè)，使之同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)，這些作業(yè)共享CPU和外部設(shè)備等資源.實(shí)時(shí)系統(tǒng)能夠在指定或者確定的時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)功能和外部或內(nèi)部、同步或異步時(shí)間做出響應(yīng)的系統(tǒng)。 按用戶數(shù)目分：?jiǎn)斡脩簦ㄈ鏒OS）和多用戶（如Windows）；按硬件結(jié)構(gòu)分：網(wǎng)

21、絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)和多媒體系統(tǒng)。共一百四十頁常用(chn yn)操作系統(tǒng)比較- Unix 和windowsUnix 和windows的區(qū)別：主要是cpu的分時(shí)的機(jī)制不同unix是按絕對(duì)的多進(jìn)程分時(shí)，不管進(jìn)程的級(jí)別有多高，它都不會(huì)獨(dú)占cpu的時(shí)間片，而window是基于信息驅(qū)動(dòng)的，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程的級(jí)別是只高時(shí)，它將獨(dú)占cpu的時(shí)間，如果該進(jìn)程有命題，系統(tǒng)將down.第一：UNIX系統(tǒng)一開始就是為多用戶設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，而windows開始只是為單用戶設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)。所以對(duì)多用戶的支持windows就不及UNIX.第二：UNIX采用的是用戶進(jìn)程與系統(tǒng)進(jìn)程在內(nèi)存中是分開的，用戶進(jìn)程的異常結(jié)束不會(huì)引起系統(tǒng)進(jìn)

22、程出現(xiàn)異常。第三：UNIX采用的是對(duì)用戶的授權(quán)到文件級(jí)，第個(gè)目錄及文件都有rwxrwxrwx的機(jī)制。所以安全性要比windows系統(tǒng)好。第四：UNIX采用進(jìn)程間通信機(jī)制，而windows采用消息機(jī)制。第五：執(zhí)行同樣的任務(wù)，UNIX比windows需要更少的資源。UNIX仍是小型機(jī)和高端服務(wù)器的主要操作系統(tǒng)，他幾乎可運(yùn)行于所有的硬件平臺(tái)，而WINDOWS系統(tǒng)僅用于微機(jī)和服務(wù)器（當(dāng)然(dngrn)數(shù)量上已經(jīng)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)），LINUX是類UNIX系統(tǒng)，一般也是僅用于微機(jī)和服務(wù)器。共一百四十頁 Linux LINUX是類UNIX系統(tǒng)，一般也是僅用于微機(jī)和服務(wù)器。 Linux系統(tǒng)有著功能強(qiáng)大的圖形操作界面

23、，其外觀和操作與Microsoft Windows系列非常類似。但從技術(shù)上來看，特點(diǎn)是圖形系統(tǒng)分為服務(wù)器和客戶端兩部分，服務(wù)器運(yùn)行在后臺(tái)，對(duì)普通用戶是不可見的，它可以(ky)同時(shí)為多個(gè)不同的圖形客戶端提供服務(wù)，可以(ky)支持不同風(fēng)格的用戶圖形界面。Linux，功能強(qiáng)大而且穩(wěn)定性高，主要應(yīng)用有：文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)、數(shù)碼相機(jī)，手機(jī)等嵌入式系統(tǒng)。共一百四十頁常用(chn yn)的操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)MS-DOSWindows 98/95Macintosh System 7.6Windows 2000/NTUNIX研究機(jī)構(gòu)微軟微軟Apple微軟AT&T,SUN,IBM,Mark

24、etPCsPCsMacintoshesServers,PCsServers & WSCPUIntelIntelMotorola Power PCIntelManyGUIYesYesYesYes單用戶YesYesYesYes多任務(wù)YesYesYesYes虛擬存儲(chǔ)YesYesYesYes網(wǎng)絡(luò)功能YesYesYesYes多用戶YesYes網(wǎng)絡(luò)管理YesYes共一百四十頁2.程序設(shè)計(jì)語言和語言處理(chl)系統(tǒng) 程序設(shè)計(jì)語言是編寫程序所采用的語言。包括機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)語言。語言處理系統(tǒng)包括匯編程序與各種高級(jí)語言的解釋程序和編譯程序，其任務(wù)是將使用匯編語言或高級(jí)語言編寫的源程序翻譯成能被計(jì)算機(jī)硬

25、件直接(zhji)識(shí)別和執(zhí)行的機(jī)器指令代碼。 共一百四十頁計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算(yn sun)過程7+10=17 ?How to operate in computer ?共一百四十頁EXAMPLE: 7+10=?Program:LD A, 7ADD A,10HALTInstruction Program:0011 1110 操作碼(LD A)0000 0111 操作數(shù)(7)1100 0110 操作碼(ADD A)0000 1010 操作數(shù)(10)0111 0110 操作碼(HALT)匯編語言(hu bin y yn)機(jī)器語言(j q y yn)共一百四十頁傳統(tǒng)的程序處理過程源程序代碼編譯器目標(biāo)代

26、碼連接器裝入模塊其他目標(biāo)模塊可用程序高級(jí)語言指令把高級(jí)語言翻譯成機(jī)器語言機(jī)器可用共一百四十頁計(jì)算機(jī)語言(yyn)發(fā)展歷程1st. Since 1940s. 機(jī)器語言(j q y yn)(二進(jìn)制碼)2nd. Since early 50s. 匯編語言3rd. Since mid 50s. 高級(jí)語言4th. Since late 70s. 現(xiàn)代應(yīng)用軟件包共一百四十頁高級(jí)(goj)語言FORTRAN: 公式翻譯器，科技，工程應(yīng)用COBOL: 數(shù)據(jù)處理，主要應(yīng)用于事物處理業(yè)務(wù)BASIC: PC機(jī)上的通用語言PASCAL: 用于結(jié)構(gòu)化編程教學(xué)與實(shí)踐中. 但在文件處理，輸入(shr)/輸出方面較弱C 、C

27、+: 是一種在PC機(jī)上功效強(qiáng)大的研發(fā)語言.執(zhí)行快速，交叉平臺(tái). C+則是面向?qū)ο笳Z言共一百四十頁第四代語言(yyn)( 4GL） 4GL是由一系列軟件工具組成(z chn)，這些軟件可幫助終端用戶很少或無需技術(shù)支持就可開發(fā)應(yīng)用軟件或者使職業(yè)編程人員的編程效更高，其又可分為六類。共一百四十頁第四代語言(yyn)（ 4GL）)語言/產(chǎn)生器SQLRPG-III圖標(biāo)語言SAS GraphSystat應(yīng)用產(chǎn)生器Power BuilderMicrosoft FrontPage非常高級(jí)的程序語言GPSSAPLNomad2應(yīng)用軟件包裝SAP R/3PC 工具Lotus 1-2-3Internet Explor

28、eAccess共一百四十頁軟件(run jin)的發(fā)展趨勢(shì)硬件和軟件(run jin)的發(fā)展是不對(duì)稱的。硬件是以等比的速度增長（每1.5年增長一倍）, 而軟件是等差級(jí)數(shù)增長（每年增長4-7%）.共一百四十頁軟件(run jin)危機(jī)在六十年代已經(jīng)存在七十年代后期愈演愈烈 根據(jù)美國政府統(tǒng)計(jì)局1979年公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，幾個(gè)聯(lián)邦軟件計(jì)劃共投資6.8百萬美元，47(3.2M)交付但從來未使用，29(2.0M)投資了但未交付，19(1.3M)被費(fèi)棄或返工，3(0.2M)經(jīng)過某種改變后被使用，僅2(0.1M)交付后被使用。九十年代，軟件危機(jī)尚未過 根據(jù)微軟一份備忘錄顯示：微軟共發(fā)現(xiàn)63000個(gè)“潛在問

29、題”，可能影響Windows 2000的運(yùn)行，逾21000“延遲性”設(shè)計(jì)缺陷，其中相當(dāng)多部分被微軟公司認(rèn)定為“真正的問題”，逾27000條“Bug”，在微軟看來，這代表“尚未完成的工作(gngzu)”或“久被遺忘的問題”。共一百四十頁軟件(run jin)危機(jī)軟件生產(chǎn)(shngchn)隨規(guī)模增大復(fù)雜度增大以美國宇航局的軟件系統(tǒng)為例： 1963年 水星計(jì)劃系統(tǒng) 200萬條指令 1967年 雙子星座計(jì)劃系統(tǒng) 400萬條指令 1973年 阿波羅計(jì)劃系統(tǒng) 1000萬條指令 1979年 哥倫比亞航天飛機(jī)系統(tǒng) 4000萬條指令 假設(shè)1個(gè)人一年生產(chǎn)一萬條有效指令，那么是否4000人生產(chǎn)一年，或400人生產(chǎn)1

30、0年就能完成任務(wù)呢？答案是否定的。一萬條指令的復(fù)雜度決不僅僅是100條指令復(fù)雜度的100倍。 共一百四十頁軟件(run jin)發(fā)展趨勢(shì)使用更方便與人的交流(jioli)方法更廣泛軟件的集成性增加自然語言，多目標(biāo)，圖形接口，專家輔助共一百四十頁三、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 計(jì)算機(jī)正朝著多極化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體、智能化等方向發(fā)展。 多極化包括巨、大、中、小、微各種機(jī)型，每種機(jī)型各有自己(zj)的適用領(lǐng)域. 網(wǎng)絡(luò)化把分布在不同地點(diǎn)上的多個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來,使廣大用戶能夠共享網(wǎng)絡(luò)中的所有硬件、軟件和數(shù)據(jù)等資源。多媒體集文、圖、聲、像等媒體于一身，向人們提供了多姿多彩的應(yīng)用. 智能化使計(jì)算機(jī)具有人的某些

31、智能，并且具備一定的學(xué)習(xí)和推理能力。 共一百四十頁2.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)(jsh)基礎(chǔ) 2.2.1 數(shù)據(jù)庫的幾個(gè)基本概念2.2.2 數(shù)據(jù)庫的發(fā)展 2.2.3 數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)庫組織(zzh)結(jié)構(gòu) 共一百四十頁2.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)(jsh)基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究的問題就是如何科學(xué)地組織和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，如何高效地獲取和處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理的主要目的:把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成便于觀測(cè)分析、傳送或進(jìn)一步處理的形式從大量的原始數(shù)據(jù)抽取、推導(dǎo)出對(duì)人們(rn men)有價(jià)值的信息以作為行動(dòng)和決策的依據(jù)科學(xué)地保存和管理已經(jīng)過處理的大量數(shù)據(jù)，以便人們能充分地利用這些寶貴的信息資源共一百四十頁2.2.1 數(shù)據(jù)庫的幾個(gè)(j )基本概念 數(shù)據(jù)庫

32、DB按一定(ydng)格式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)的集合，由DBMS統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS系統(tǒng)軟件，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)帶有數(shù)據(jù)庫的整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫、管理人員。共一百四十頁數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)1.單用戶結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 無法共享數(shù)據(jù)2.主從式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 一個(gè)主機(jī)帶有多個(gè)終端的多用戶結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)存放在主機(jī)上，資源(zyun)可以共享。3. 分布式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 基本特性 分布性：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同場(chǎng)地(chngd)上。與集中式數(shù)據(jù)庫不同。邏輯整體性：數(shù)據(jù)邏輯上是相互聯(lián)系的一個(gè)整體。與分散在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不同站點(diǎn)上的一組沒有相互聯(lián)

33、系的本地?cái)?shù)據(jù)庫區(qū)別開來。 數(shù)據(jù)獨(dú)立，全局的一致性、可串行性、可恢復(fù)性4.客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)CS模式是一種兩層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)：第一層是在客戶機(jī)系統(tǒng)上結(jié)合了表示與業(yè)務(wù)邏輯；第二層是通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。首先，交互性強(qiáng)是CS固有的一個(gè)優(yōu)點(diǎn) ，而BS采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)這種開放的結(jié)構(gòu)模式 。共一百四十頁基本(jbn)定義背景(bijng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)+計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)DB1DB1DB1計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)1計(jì)算機(jī)1通訊網(wǎng)絡(luò)北京重慶上海銀行系統(tǒng)共一百四十頁2.2.2 數(shù)據(jù)庫的發(fā)展(fzhn) 第一階段 人工管理階段（50年代(nindi)中期之前） 第二階段 文件管理階段（50年代中期60年代末） 第三階段 數(shù)據(jù)

34、庫管理階段（60年代末以后） 第四階段 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（80年代中期開始） 共一百四十頁2.2.3 數(shù)據(jù)模型及數(shù)據(jù)庫組織(zzh)結(jié)構(gòu) （一）數(shù)據(jù)模型： 對(duì)客觀事物以及它們之間的聯(lián)系的數(shù)據(jù)化描述；它描述了數(shù)據(jù)庫中記錄間關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方式。一般理解為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。有三個(gè)要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特征 數(shù)據(jù)操作：用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征 數(shù)據(jù)完整性約束：是一組完整性規(guī)則(guz)的集合 共一百四十頁1.層次模型有且僅有一個(gè)(y )結(jié)點(diǎn)無雙親 (樹根)其它結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)雙親 (1:1.1:n)工會(huì)學(xué)院會(huì)計(jì)學(xué)院商務(wù)外語學(xué)院工商學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院.工商系電子商務(wù)系.旅游系日語系英語系.共一百四十頁

35、2.網(wǎng)狀模型(mxng)有一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親(可以多根);至少(zhsho)有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)的雙親;兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間可以有兩種或多種聯(lián)系(n:m)。李老師國經(jīng)01工商01張老師王老師電子商務(wù)01信息01共一百四十頁3.關(guān)系(gun x)模型用數(shù)據(jù)的二維表格來描述實(shí)體與實(shí)體間的聯(lián)系。表中每一項(xiàng)須是基本項(xiàng)(初等項(xiàng));表中每一列必須有相同(xin tn)的數(shù)據(jù)類型;每一列須有段名，且同一表格中段名不重復(fù);表中不能有相同的行(即不能有相同的記錄);行列的順序均不影響表中信息的內(nèi)容。學(xué)號(hào)姓名成績(jī)等級(jí)備注00001王一86良好僑生00002丁二92優(yōu)秀00003張三67及格共一百四十頁概念 實(shí)體(Ent

36、ity) 屬性 聯(lián)系 一對(duì)一聯(lián)系(1:1)校長與學(xué)校(xuxio) 一對(duì)多聯(lián)系(1:n)學(xué)院與學(xué)生 多對(duì)多聯(lián)系(m:n)學(xué)生與課程實(shí)體(sht)聯(lián)系模型共一百四十頁2.2.4 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫模型(mxng) 在面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫中，每個(gè)對(duì)象的數(shù)據(jù)、描述對(duì)象的行為、屬性的說明三者是封裝在一起的。其中對(duì)象之間通過(tnggu)消息相互作用，且每個(gè)對(duì)象都由一組屬性來描述。消息數(shù)據(jù)說明數(shù)據(jù)說明數(shù)據(jù)說明建筑對(duì)象樓層對(duì)象房間對(duì)象共一百四十頁1.對(duì)象是系統(tǒng)中用來描述客觀事物的一個(gè)實(shí)體，它由一組表示其靜態(tài)特征的屬性和它可執(zhí)行的一組操作組成。2. 實(shí)例指的具體對(duì)象。3.類是具有共同屬性、共同方法的對(duì)象集合。4.繼

37、承：繼承或派生另一個(gè)類的類叫派生類,而派生出這個(gè)派生類的類叫作基類.派生類的每個(gè)實(shí)例包括了基類的大多數(shù)屬性。5.封裝性。從外面看只能看到對(duì)象的外部特征，即數(shù)據(jù)的取值范圍和可以對(duì)該數(shù)據(jù)施加的操作，數(shù)據(jù)的具體結(jié)構(gòu)以及實(shí)施的操作算法無需知道；對(duì)象的內(nèi)部，處理能力(nngl)的實(shí)施喝內(nèi)部狀態(tài)，對(duì)外是不可見的。對(duì)象的實(shí)質(zhì)(shzh)與特點(diǎn)共一百四十頁63繼承(jchng)的特征繼承是允許重用現(xiàn)有(xin yu)類來構(gòu)造新類的特性基類方法和屬性派生類基類屬性基類方法+ 附加屬性附加方法共一百四十頁2.4 數(shù)據(jù)通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 2.4.1 數(shù)據(jù)通信 2.4.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 2.4.3 Internet概

38、述(i sh) 2.4.4 現(xiàn)代企業(yè)信息管理平臺(tái)Intranet 共一百四十頁2.4.1 數(shù)據(jù)通信 數(shù)字通訊系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為中心，結(jié)合分散在遠(yuǎn)程的終端裝置或其他(qt)計(jì)算機(jī)，通過通訊線路彼此連接起來，進(jìn)行數(shù)據(jù)或信息的傳輸、交換、存儲(chǔ)和處理的設(shè)備總稱。信源通信媒體信源信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備調(diào)制設(shè)備信號(hào)復(fù)原設(shè)備解調(diào)設(shè)備共一百四十頁計(jì)算機(jī)終端(zhn dun) 通訊處理器：調(diào)制解調(diào)器;多路器；網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)軟件 計(jì)算機(jī)通訊(tngxn)系統(tǒng)主機(jī)終端多路器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器多路器前端處理器主機(jī)前端處理器接受者通訊媒介(通道)共一百四十頁數(shù)據(jù)通信(通信(tng xn)信道的分類表 ) 分類方式類別信道名稱傳

39、輸方式有線電話線、同軸電纜、雙絞線、光纖、海底電纜，多芯電纜無線微波、紅外線多路復(fù)用頻分只適用模擬數(shù)據(jù)時(shí)分模擬數(shù)據(jù)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)都適用數(shù)據(jù)類別分模擬電話線數(shù)字同軸電纜、雙絞線、光纖共一百四十頁1.終端 Terminal：通常是指那些與集中式主機(jī)系統(tǒng)(例如IBM大型計(jì)算機(jī))相連的“啞”用戶設(shè)備。終端從用戶接收(jishu)鍵盤輸入，并且將這些輸入發(fā)送給主機(jī)系統(tǒng)。主機(jī)系統(tǒng)處理這個(gè)用戶的鍵盤輸入和命令，然后輸出返回并顯示在這個(gè)終端的屏幕上。2.調(diào)制解調(diào)器:是一種計(jì)算機(jī)硬件，它能把計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)翻譯成可沿普通電話線傳送的脈沖信號(hào)，而這些脈沖信號(hào)又可被線路另一端的另一個(gè)調(diào)制解調(diào)器接收，并譯成計(jì)算機(jī)可懂的語

40、言。這一簡(jiǎn)單過程完成了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間的通信。共一百四十頁3.多路復(fù)用器：是一種能夠集成數(shù)據(jù)、話音、傳真及局域網(wǎng)的接入復(fù)用設(shè)備，能夠高效地在一條線路上混傳話音/傳真、數(shù)據(jù)，從而降低了網(wǎng)絡(luò)通信成本，可以為企業(yè)節(jié)省系統(tǒng)(xtng)運(yùn)行費(fèi)用。4.路由器：連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備，它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號(hào)的設(shè)備。 路由器英文名Router，路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的樞紐、交通警察。5 交換機(jī)： 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上話務(wù)承載裝置、交換級(jí)、控制和信令設(shè)備以及其他功能單元的集合體。交換機(jī)能把用戶線路、電信電路和(或)其他要互連的功能單元根據(jù)單個(gè)用戶的請(qǐng)求連接起來。共一百四十頁

41、6.帶寬（band width）又叫頻寬，是指在固定的的時(shí)間可傳輸?shù)馁Y料數(shù)量，亦即在傳輸管道中可以傳遞數(shù)據(jù)的能力。在數(shù)字設(shè)備中，頻寬通常以bps表示，即每秒可傳輸之位數(shù)。在模擬設(shè)備中，頻寬通常以每秒傳送周期或赫茲 (Hz)來表示。7.集中器 (Concentrator)是連接終端、計(jì)算機(jī)或通信設(shè)備的中心連接點(diǎn)設(shè)備。它能成為電纜會(huì)合的中心點(diǎn)。技術(shù)上，一個(gè)集中器聚合一定數(shù)量的輸入線和一定數(shù)量的輸出(shch)線，或者為許多設(shè)備提供一條中心通信鏈路，集中器設(shè)備有多種類型，大部分用于大型計(jì)算機(jī)世界共一百四十頁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是利用通信線路和通信設(shè)備(shbi)將分布在不同地點(diǎn)的具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

42、互相連接起來，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下實(shí)現(xiàn)彼此之間的數(shù)據(jù)通信和資源共享的系統(tǒng)。 。從用戶的角度看，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)透明的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制和資源共享、協(xié)同工作的信息處理系統(tǒng)。2.4.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)介(jin ji)一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義共一百四十頁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)資源子網(wǎng)：主機(jī)Host終端erminal通信子網(wǎng)：通信鏈路組成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)：分組交換設(shè)備PSE、分組裝卸設(shè)備PAD、集中器C、網(wǎng)絡(luò)控制中心NCC、網(wǎng)間連接器G。統(tǒng)稱為接口(ji ku)住處處理機(jī)IMP。共一百四十頁二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能(gngnng) 1資源共享 所謂(suwi)共享資源就是共享網(wǎng)絡(luò)上的硬件資源、軟件資源和信息資源。 （1

43、） 共享打印機(jī)等各種硬件設(shè)備共一百四十頁2.共享數(shù)據(jù)(shj)資源共一百四十頁3.共享應(yīng)用程序共一百四十頁2通信(tng xn)功能 通信功能是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)主要功能，它可以為網(wǎng)絡(luò)用戶(yngh)提供強(qiáng)有力的通信手段。建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要目的就是讓分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)用戶之間能夠相互通信、交流信息和共享資源。 3其他功能 高可靠性 均衡負(fù)荷 協(xié)調(diào)運(yùn)算 分布式處理 共一百四十頁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用(yngyng) 1在單位信息管理中的應(yīng)用 可以實(shí)現(xiàn)資源共享 用不同的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)信息進(jìn)行處理，將各種管理信息發(fā)布到各地的機(jī)構(gòu)中，完成信息資源的收集、分析、使用與管理，完成從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售到

44、財(cái)務(wù)的全面管理。目前(mqin)，我們幾乎進(jìn)入了“公司就是網(wǎng)絡(luò)”的時(shí)代。共一百四十頁 可以提高信息系統(tǒng)的可靠性 如果我們將重要的文件復(fù)制并存儲(chǔ)到二三臺(tái)機(jī)器里，一旦其中一臺(tái)機(jī)器發(fā)生故障，其他機(jī)器中的文件拷貝還可以使用，網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)可以互為備份(bi fn)。 可以節(jié)約資金 我們可以考慮為每個(gè)用戶購置一臺(tái)微機(jī)作為客戶機(jī)，然后購置一臺(tái)或幾臺(tái)性能較強(qiáng)、配置較高的計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器，用網(wǎng)絡(luò)將多臺(tái)分散的客戶機(jī)與服務(wù)器互連起來，構(gòu)成客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。共一百四十頁 可以增強(qiáng)信息系統(tǒng)的可擴(kuò)展性 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)增多時(shí)，需要增加客戶機(jī)的數(shù)量。在客戶/服務(wù)器模式中，服務(wù)器與客戶機(jī)數(shù)量的增加、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大是很容易就

45、能實(shí)現(xiàn)的。 可以為用戶提供一種功能強(qiáng)大的通信工具 工作人員可以在家中遠(yuǎn)程登錄(dn l)到單位的計(jì)算機(jī)上，通過家里的計(jì)算機(jī)完成當(dāng)天的工作；技術(shù)人員可以分散在不同的地方，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來共同設(shè)計(jì)一種產(chǎn)品；兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶無論相距多遠(yuǎn)，都可以通過電子郵件傳送信息。 共一百四十頁2在個(gè)人信息服務(wù)中的應(yīng)用 遠(yuǎn)程信息訪問 新的通信工具(gngj) 家庭娛樂 許多新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)不斷地涌現(xiàn)出來。如： 工業(yè)自動(dòng)化、輔助決策、虛擬大學(xué)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、管理信息系統(tǒng)、數(shù)字圖書館、電子博物館、全球情報(bào)檢索與查詢、網(wǎng)上購物、電子商務(wù)、視頻會(huì)議、視頻廣播與點(diǎn)播、過程控制，等等。共一百四十頁三計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生(c

46、hnshng)與發(fā)展 第一代：面向(min xin)終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 終端可以處于不同的地理位置，它通過傳輸介質(zhì)及相應(yīng)的通信設(shè)備與一臺(tái)計(jì)算機(jī)相連，用戶可以通過本地終端或遠(yuǎn)程端登錄到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上，使用該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程用戶可以在本地方便地使用計(jì)算機(jī)，這就產(chǎn)生了通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合。共一百四十頁圖(a):是一種具有通信功能的面向(min xin)終端的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。圖(b):是以單臺(tái)計(jì)算機(jī)為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)。共一百四十頁第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)： （1）是每一臺(tái)終端到計(jì)算機(jī)的連接，而不是計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)的連接。 （2）主機(jī)負(fù)擔(dān)過重。 所有的終端共享

47、主機(jī)資源,因此終端到主機(jī)都單獨(dú)占一條線路,所以使得線路利用率低,而且因?yàn)橹鳈C(jī)既要負(fù)責(zé)通信又要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理,因此主機(jī)的效率低,而且這種網(wǎng)絡(luò)組織形式是集中控制形式,所以可靠性較低,如果主機(jī)出問題(wnt),所有終端都被迫停止工作共一百四十頁美國(mi u)SAGE半自動(dòng)化地面防空系統(tǒng)第一代特點(diǎn)：遠(yuǎn)程終端無處理能力，但可與遠(yuǎn)程主機(jī)(zhj)直接通信，主機(jī)(zhj)可邊處理，邊輸入輸出信息。共一百四十頁第二代 ：以共享資源為目標(biāo)(mbio)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 20世紀(jì)60年代后期，美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局ARPA，提供經(jīng)費(fèi)資助(zzh)，由美國一些大學(xué)和公司合作，共同研究開發(fā)了這種新型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，決定建設(shè)

48、一個(gè)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的分組交換網(wǎng)絡(luò)，由通信子網(wǎng)和主機(jī)組成。并于1969年12月建成一個(gè)具有四個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò)，并投入運(yùn)行和使用，這就是著名的ARPANET。共一百四十頁第二代:計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最初(zuch)的ARPANET的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示。共一百四十頁 ARPANET是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)里程碑，它標(biāo)志著以資源共享為目的的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的誕生，是第二階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)典型范例它為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。其貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)在它是第一個(gè)以資源共享為目的的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、它使用TCP/IP協(xié)議作為通信協(xié)議，使網(wǎng)絡(luò)具有很好的開放性，為Internet的誕生奠定了基礎(chǔ)。此外，它還實(shí)現(xiàn)了分組交換的數(shù)據(jù)交換

49、方式，并提出了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邏輯(lu j)結(jié)構(gòu)由通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)組成的重要基礎(chǔ)理論。 共一百四十頁ARPANET的主要(zhyo)特點(diǎn)資源(zyun)共享，提出資源(zyun)子網(wǎng)、通信子網(wǎng)的網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)概念。分散控制。分組交換，存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。共一百四十頁第三代 標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)(wnglu) 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO，International Standards Organization）于1984年公布了“開放系統(tǒng)互連參考模型”的正式文件，即著名的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7498，通常稱它為開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM。 OSI/RM極大地推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。從此(cngc)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)

50、絡(luò)進(jìn)入了標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段。網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化又促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，因此標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)也是計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要階段，有人把這個(gè)階段的網(wǎng)絡(luò)稱為第三代網(wǎng)絡(luò)。共一百四十頁Internet因特網(wǎng)實(shí)際上就是(jish)用TCP/IP協(xié)議將世界上各國家和地區(qū)的局域網(wǎng)，城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)連接起來，使相互之間可以通信和資源共享。共一百四十頁Internet 發(fā)展(fzhn)規(guī)模和趨勢(shì)Internet的發(fā)展速度是歷史上發(fā)展最快的一種(y zhn)技術(shù)以商業(yè)化后達(dá)到 5000 萬用戶為例電視用了13年，收音機(jī)用了38年，電話更長Internet 從商業(yè)化后達(dá)到 5000 萬用戶用了4 年時(shí)間Internet 正在以超過摩爾定理

51、的速度發(fā)展共一百四十頁網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的三大(sn d)基本定律摩爾定律:CPU性能(xngnng)18個(gè)月翻番,10年100倍。所有電子系統(tǒng)（包括電子通信系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)）都適用光纖定律：超摩爾定律，骨干網(wǎng)帶寬9個(gè)月翻番，10年10000倍。帶寬需求呈超高速增長的趨勢(shì)邁特卡爾夫定律:聯(lián)網(wǎng)定律，網(wǎng)絡(luò)價(jià)值隨用戶數(shù)平方成正比。未聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增加N倍，效率增加N倍。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增加N倍，效率增加N2倍共一百四十頁第四代：可編程網(wǎng)絡(luò)(wnglu)（1995）主動(dòng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(ji din)不僅能轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，而且可以通過執(zhí)行用戶定義的報(bào)文處理程序（存儲(chǔ)計(jì)算轉(zhuǎn)發(fā)）。其主要特點(diǎn)有：可編程性，可擴(kuò)展性且安全和便于監(jiān)控管理等。共一百四十

52、頁1 按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍(fnwi)分類 1.局域網(wǎng)（LAN） 覆蓋的地理范圍：有限范圍（如實(shí)驗(yàn)室內(nèi)、大樓內(nèi)、校園內(nèi)）一般在幾十米到幾十千米。 2.廣域網(wǎng)（WAN） 覆蓋的地理范圍：幾十千米到幾千千米。 通常(tngchng)利用公用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組建。 3.城域網(wǎng)（MAN） 覆蓋的地理范圍：幾十千米之內(nèi)。四 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類 共一百四十頁表11 LAN與WAN的比較(bjio) 內(nèi)容LANWAN范圍概述較小范圍計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)遠(yuǎn)程網(wǎng)或公用通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍20千米以內(nèi)幾千米到幾萬千米，可跨國界，洲界數(shù)據(jù)傳輸速率1Mbps16Mbps10Gbps9.6Kbps2Mbps45Mbps, 10Gbps傳

53、輸介質(zhì)有線介質(zhì)：同軸電纜，雙絞線，光纜。無線介質(zhì)：微波、衛(wèi)星有線或無線傳輸介質(zhì)和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)；PSTN、DDN、ISDN、光纜、衛(wèi)星、微波信息誤碼率低高拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、總線型、星型、環(huán)型、網(wǎng)狀復(fù)雜、網(wǎng)狀用戶安全各單位專用無政府狀態(tài)共一百四十頁2.按計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(jigu)的分類所謂拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就是(jish)網(wǎng)絡(luò)的物連接形式總線結(jié)構(gòu)星形結(jié)構(gòu) 環(huán)形結(jié)構(gòu)樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 共一百四十頁拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇往往(wngwng)與傳輸媒體的選擇及媒體訪問控制方法的確定緊密相關(guān)。在選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮的因素有下列幾點(diǎn)：1)可靠性。 2)費(fèi)用。 3)靈活性。 4)響應(yīng)時(shí)間和吞吐量。共一百四十頁共一百四十頁1.

54、星形拓?fù)涞奶攸c(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1)控制簡(jiǎn)單；2)故障診斷和隔離容易；3)方便服務(wù)；缺點(diǎn)：1)電纜長度和安裝工作量可觀；2)中央節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)較重，形成瓶頸；3)各站點(diǎn)的分布處理能力較低。2.總線拓?fù)涞奶攸c(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1)總線結(jié)構(gòu)所需電纜數(shù)量少；2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單又是無源工作，有較高的可靠性；3)易于擴(kuò)充，增減用戶方便。缺點(diǎn)：1)傳輸距離有限，通信范圍受到限制；2)故障診斷和隔離困難；3)分布式協(xié)議不保證信息及時(shí)傳送，不具實(shí)時(shí)(sh sh)功能。站點(diǎn)必須是智能的，要有媒體訪問控制功能，增加站點(diǎn)軟件和硬件的開銷。共一百四十頁3.環(huán)形拓?fù)涞奶攸c(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1)電纜長度短；2)增減工作站時(shí)只需簡(jiǎn)單(jindn)

55、連接；3)可用光纖。缺點(diǎn)：1)節(jié)點(diǎn)故障會(huì)引起全網(wǎng)的故障；2)故障難檢測(cè)；3)媒體訪問協(xié)議都用令牌傳遞方式，在負(fù)載很輕時(shí)，信道利用率較低。4.樹形拓?fù)涞亩x及優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1)易于擴(kuò)展；2)故障隔離較容易。缺點(diǎn)：1)節(jié)點(diǎn)對(duì)根依賴性太大，若根發(fā)生故障，則全網(wǎng)不能正常工作。共一百四十頁5.網(wǎng)形拓?fù)涞奶攸c(diǎn)(tdin)及優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1)應(yīng)用廣泛；2)不受瓶頸問題和失效問題的影響。缺點(diǎn)：1)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也復(fù)雜，建設(shè)成本高。6.混合形拓?fù)涞亩x及優(yōu)缺點(diǎn)混合形拓?fù)洌簩煞N單一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)混合起來，取兩者的優(yōu)點(diǎn)構(gòu)成的拓?fù)洹?yōu)點(diǎn)：1)故障診斷和隔離方便；2)易于擴(kuò)展；3)安裝方便；缺點(diǎn)：1)需用帶智能的集中器；

56、2)集中器到各站點(diǎn)的電纜長度會(huì)增加。共一百四十頁3 按局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議分類(fn li) 根據(jù)所使用(shyng)的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議分類，可以把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為：IEEE802.3：以太網(wǎng)IEEE802.3u：快速以太網(wǎng)IEEE802.3z和IEEE802.3ab：千兆以太網(wǎng)IEEE802.3ae：萬兆以太網(wǎng)IEEE802.5：令牌環(huán)網(wǎng)共一百四十頁4 按使用的傳輸(chun sh)介質(zhì)分類 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)使用的傳輸介質(zhì)，可以把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為：雙絞線網(wǎng)：以雙絞線為傳輸介質(zhì)光纖網(wǎng)：以光纜(un ln)為傳輸介質(zhì)同軸電纜網(wǎng)：以同軸電纜為傳輸介質(zhì)無線網(wǎng)絡(luò)：以無線電波為傳輸介質(zhì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信網(wǎng)：通過衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)通信等

57、。共一百四十頁5 按使用(shyng)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分類 根據(jù)(gnj)網(wǎng)絡(luò)所使用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分類，可以把網(wǎng)絡(luò)分為： Netware網(wǎng) UNIX網(wǎng) Windows NT 網(wǎng) 3網(wǎng)等。共一百四十頁五 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(xiy)通過通信信道和設(shè)備互連起來的多個(gè)不同地理位置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，要使其能協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)信息(xnx)交換和資源共享，它們之間必須具有共同的語言。交流什么、怎樣交流及何時(shí)交流，都必須遵循某種互相都能接受的規(guī)則1.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(Protocol)為進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。協(xié)議總是指某一層協(xié)議，準(zhǔn)確地說，它是對(duì)同等實(shí)體之間的通信制定的有關(guān)通信規(guī)則約定的集合。

58、共一百四十頁 一個(gè)(y )網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要由以下三個(gè)要素組成 1）、語法：即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)和格式。2）、語義：即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作以及(yj)做出何種應(yīng)答。3）、同步：即事件用以實(shí)現(xiàn)的順序的詳細(xì)說明。共一百四十頁1協(xié)議(xiy)的功能和種類1.協(xié)議的功能（1）分割與重組(zhn z)協(xié)議的“分割”功能將較大的數(shù)據(jù)單元分割成較小的數(shù)據(jù)包，其反過程為“重組”如圖所示。 圖 分割與重組共一百四十頁1.協(xié)議(xiy)的功能（2）尋址協(xié)議的“尋址”功能使得設(shè)備彼此(bc)識(shí)別，同時(shí)可以進(jìn)行路徑選擇，如圖。圖 路徑選擇共一百四十頁1.協(xié)議(xiy)的功能（3）封裝與拆裝協(xié)議的“封裝”功能

59、是指在數(shù)據(jù)單元（數(shù)據(jù)包）的始端或者末端增加控制信息，其相反(xingfn)的過程是“拆裝”，如圖。 圖 數(shù)據(jù)封裝與拆裝共一百四十頁1.協(xié)議(xiy)的功能（4）排序(pi x)圖 排序共一百四十頁1.協(xié)議(xiy)的功能（5）信息流控制協(xié)議(xiy)的流量控制功能是指在信息流過大時(shí)，所采取的一系列措施，如圖示。 圖 信息流控制共一百四十頁1.協(xié)議(xiy)的功能（6）差錯(cuò)控制（7）同步（8）干路傳輸（9）連接(linji)控制共一百四十頁2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)OSI七層參考模型的層次劃分原則與功能(gngnng)1.OSI參考模型的基本知識(shí)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）頒布的開放系統(tǒng)互連參考模型（OS

60、I/RM），即七層網(wǎng)絡(luò)通信模型。OSI/RM體系結(jié)構(gòu)七層模型從上到下依次為應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，參見圖。共一百四十頁共一百四十頁共一百四十頁TCP/IP是一組協(xié)議的代名詞，它還包括許多別的協(xié)議，組成了TCP/IP協(xié)議簇。一般來說，TCP提供運(yùn)輸層服務(wù)，而IP提供網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)。TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)與ISO的OSI七層參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系。應(yīng)用層：應(yīng)用程序間溝通的層，如簡(jiǎn)單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問協(xié)議（Telnet）等。 傳輸層：在此層中，它提供了節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，如傳輸控制協(xié)議（TCP）、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）等，T