操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)知識

第4章操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)知識內(nèi)容安排：4.1操作系統(tǒng)的概念與功能4.2操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展4.3操作系統(tǒng)實(shí)例4.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述4.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)4.6因特網(wǎng)技術(shù)4.7本章小結(jié)操作系統(tǒng)方便用戶；使用計(jì)算機(jī)上網(wǎng)是目前人們使用計(jì)算機(jī)最常見的方式。第4章操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)知識教學(xué)要求：關(guān)于操作系統(tǒng)（4學(xué)時）理解操作系統(tǒng)的概念及其主要功能；了解操作系統(tǒng)的4個基本特征和各種操作系統(tǒng)的特點(diǎn)；了解目前常用的操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)（4學(xué)時）了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的幾種分類；知道計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能；知道常用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式；知道開放系統(tǒng)互連參考模型和TCP/IP參考模型；了解常用的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備；了解IP地址/域名概念、因特網(wǎng)接入方式及各種服務(wù)。4.1操作系統(tǒng)的概念及其主要功能操作系統(tǒng)的概念操作系統(tǒng)的主要功能硬、軟件組成層次結(jié)構(gòu)圖1.3自下而上：反映了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的逐級生成過程。

擬定指令系統(tǒng)，制作能實(shí)現(xiàn)指令功能的硬核；

配置操作系統(tǒng)；

配置所需的語言處理程序及各種軟件資源，將它們置于操作系統(tǒng)的管理調(diào)度之下；

編制用戶程序，并執(zhí)行。自上而下：反映了應(yīng)用計(jì)算機(jī)求解問題的過程。語言功能層次結(jié)構(gòu)圖1.3

微程序設(shè)計(jì)級，由硬件直接執(zhí)行微指令。

一般機(jī)器級，也稱機(jī)器語言級。它由微程序解釋機(jī)器指令系統(tǒng)。也是硬件級。

操作系統(tǒng)級由操作系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)，由機(jī)器指令和廣義指令組成操作系統(tǒng)。也稱混合級。

匯編語言級：由匯編程序支持和執(zhí)行。不采用匯編語言編程的可不要這一級。

高級語言級：是面向用戶由各種高級語言編譯程序支持和執(zhí)行。4.1.1操作系統(tǒng)概念操作系統(tǒng)定義：有效地組織和管理計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源；合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，控制程序執(zhí)行；提供多種服務(wù)及友好界面；提高計(jì)算機(jī)的利用效率，方便用戶使用。操作系統(tǒng)的目標(biāo)方便性、有效性、開放性；可靠性、可擴(kuò)充性、可移植性。4.1.1操作系統(tǒng)概念操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件（裸機(jī)）的直接外層，它對硬件的功能進(jìn)行首次擴(kuò)充。操作系統(tǒng)安裝、運(yùn)行：首先將它從外存儲器裝入主存儲器，該過程稱為引導(dǎo)系統(tǒng)。安裝完畢后，操作系統(tǒng)中的管理程序部分將保持在主存儲器中，稱其為駐留程序。其他部分在需要時再自動地從外存儲器調(diào)入主存儲器中，這些程序稱為臨時程序。4.1.2

操作系統(tǒng)的功能資源管理功能：對系統(tǒng)的硬件和軟件資源根據(jù)用戶需求按照一定的策略分配和調(diào)度，以達(dá)到最大效率的使用計(jì)算機(jī)。處理器管理存儲器管理設(shè)備管理文件管理網(wǎng)絡(luò)與通信管理

人機(jī)交互功能用戶接口操作系統(tǒng)的五大功能與接口4.1.2操作系統(tǒng)的功能處理器管理總體功能：操作系統(tǒng)的重要任務(wù)是控制程序的執(zhí)行，它負(fù)責(zé)對系統(tǒng)中各個處理機(jī)及其狀態(tài)進(jìn)行登記，管理各程序?qū)μ幚頇C(jī)的要求，按照一定的策略將系統(tǒng)中的各個處理機(jī)分配給申請的用戶作業(yè)（進(jìn)程）。目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所使用的大多數(shù)是“多任務(wù)”、“多線程”的操作系統(tǒng)。4.1.2操作系統(tǒng)的功能處理器管理幾個概念：作業(yè)（Job）：用戶在一次數(shù)據(jù)處理中要求計(jì)算機(jī)所做全部工作的總和，由用戶程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書組成。程序（program）：是為實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)或解決特定問題而用計(jì)算機(jī)語言編寫的命令序列的集合。

進(jìn)程：計(jì)算機(jī)中正在運(yùn)行的程序?qū)嵗?；是資源分配的基本單位，又是調(diào)度運(yùn)行的基本單位。例如，用戶運(yùn)行自己的程序，系統(tǒng)就創(chuàng)建一個進(jìn)程，并為它分配資源，包括各種表格、內(nèi)存空間、磁盤空間、I／O設(shè)備等。然后，把該進(jìn)程放人進(jìn)程的就緒隊(duì)列。進(jìn)程調(diào)度程序選中它，為它分配CPU以及其它有關(guān)資源，該進(jìn)程才真正運(yùn)行。進(jìn)程是系統(tǒng)中的并發(fā)執(zhí)行的單位。4.1.2操作系統(tǒng)的功能處理器管理幾個概念：線程：是進(jìn)程中執(zhí)行運(yùn)算的最小單位，亦即執(zhí)行處理機(jī)調(diào)度的基本單位。如果把進(jìn)程理解為在邏輯上操作系統(tǒng)所完成的任務(wù)，那么線程表示完成該任務(wù)的許多可能的子任務(wù)之一。例如，假設(shè)用戶啟動了一個窗口中的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，操作系統(tǒng)就將對數(shù)據(jù)庫的調(diào)用表示為一個進(jìn)程。假設(shè)用戶要從數(shù)據(jù)庫中產(chǎn)生一份工資單報表，并傳到一個文件中，這是一個子任務(wù)；在產(chǎn)生工資單報表的過程中，用戶又可以輸人數(shù)據(jù)庫查詢請求，這又是一個子任務(wù)。這樣，操作系統(tǒng)則把每一個請求――工資單報表和新輸人的數(shù)據(jù)查詢表示為數(shù)據(jù)庫進(jìn)程中的獨(dú)立的線程。線程可以在處理器上獨(dú)立調(diào)度執(zhí)行。在多處理器環(huán)境下允許幾個線程各自在單獨(dú)處理器上進(jìn)行。操作系統(tǒng)提供線程就是為了方便而有效地實(shí)現(xiàn)這種并發(fā)性。4.1.2操作系統(tǒng)的功能處理器管理幾個概念：作業(yè)與進(jìn)程的區(qū)別

一個進(jìn)程是一個程序?qū)δ硞€數(shù)據(jù)集的執(zhí)行過程，是分配資源的基本單位。作業(yè)是用戶需要計(jì)算機(jī)完成某項(xiàng)任務(wù)而要求計(jì)算機(jī)所做工作的集合。一個作業(yè)的完成要經(jīng)過作業(yè)提交、作業(yè)收容、作業(yè)執(zhí)行和作業(yè)完成4個階段。而進(jìn)程是對已提交完畢的程序所執(zhí)行過程的描述。主要區(qū)別:

（1）作業(yè)是用戶向計(jì)算機(jī)提交任務(wù)的任務(wù)實(shí)體。用戶向計(jì)算機(jī)提交作業(yè)后，系統(tǒng)將它放入外存中的作業(yè)等待隊(duì)列中等待執(zhí)行。而進(jìn)程則是完成用戶任務(wù)的執(zhí)行實(shí)體，是向系統(tǒng)申請分配資源的基本單位。任一進(jìn)程，只要它被創(chuàng)建，總有相應(yīng)的部分存在于內(nèi)存中。

（2）一個作業(yè)由一個或多個進(jìn)程組成，必須至少一個，反之則不然。

（3）作業(yè)的概念主要用在批處理系統(tǒng)中，像UNIX這樣的分時系統(tǒng)中就沒有作業(yè)的概念。而進(jìn)程的概念則用在幾乎所有的多道程序系統(tǒng)中。

4.1.2操作系統(tǒng)的功能處理器管理幾個概念：進(jìn)程和線程的關(guān)系

進(jìn)程是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配的單位。在Windows下,進(jìn)程又被細(xì)化為線程,也就是一個進(jìn)程下有多個能獨(dú)立運(yùn)行的更小的單位。相互關(guān)系：

（1）一個線程只能屬于一個進(jìn)程，而一個進(jìn)程可以有多個線程，但至少有一個線程。

（2）資源分配給進(jìn)程，同一進(jìn)程的所有線程共享該進(jìn)程的所有資源。

（3）處理機(jī)分給線程，即真正在處理機(jī)上運(yùn)行的是線程。

（4）線程在執(zhí)行過程中，需要協(xié)作同步。不同進(jìn)程的線程間要利用消息通信的辦法實(shí)現(xiàn)同步。4.1.2操作系統(tǒng)的功能處理器管理具體功能（簡介）進(jìn)程控制：創(chuàng)建進(jìn)程/撤銷進(jìn)程；控制進(jìn)程在運(yùn)行過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。（運(yùn)行狀態(tài)/就緒狀態(tài)/等待狀態(tài)。）進(jìn)程同步：協(xié)調(diào)相互有關(guān)的進(jìn)程的執(zhí)行。（同步方式、互斥方式）（加鎖機(jī)制/死鎖/饑餓））進(jìn)程通信：實(shí)現(xiàn)相互合作進(jìn)程之間的信息交換。處理器調(diào)度：作業(yè)調(diào)度：把作業(yè)由外存調(diào)入內(nèi)存，現(xiàn)在不再用。交換調(diào)度：內(nèi)外存之間進(jìn)程的交換。進(jìn)程調(diào)度：把處理器分配某個進(jìn)程讓其運(yùn)行。線程技術(shù)：一個進(jìn)程的多個部分可以并發(fā)執(zhí)行。4.1.2操作系統(tǒng)的功能存儲管理：總體功能：目標(biāo)：方便用戶使用存儲器，提高存儲器的利用率，從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存。實(shí)現(xiàn)：操作系統(tǒng)按照一定的策略為用戶作業(yè)分配存儲空間，記錄主存儲器的使用情況，并對主存儲器中的信息提供保護(hù)，在該作業(yè)執(zhí)行結(jié)束后將它占用的內(nèi)存單元收回以便其他程序使用。提高存儲器的利用率，從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存。4.1.2操作系統(tǒng)的功能存儲管理：

具體功能（簡介）內(nèi)存分配：靜態(tài)分配/動態(tài)分配；內(nèi)存分配/內(nèi)存回收/內(nèi)存分配記錄。內(nèi)存保護(hù)：設(shè)置界限寄存器；確保每道用戶程序都在自己的內(nèi)存空間中運(yùn)行。地址映射：將地址空間中的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存空間中與之對應(yīng)的物理地址。內(nèi)存擴(kuò)充：把外存虛擬成內(nèi)存；請求調(diào)入部分程序功能；程序置換功能。4.1.2操作系統(tǒng)的功能設(shè)備管理總體功能：目標(biāo)：分配I/O設(shè)備,提高CPU和I/O設(shè)備的利用率,提高I/O速度,方便用戶使用I/O設(shè)備。由于輸入輸出設(shè)備的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CPU，操作系統(tǒng)應(yīng)對設(shè)備的輸入輸出性能有很清晰的分類，以便當(dāng)外部有輸入輸出要求時能及時地響應(yīng)。操作系統(tǒng)記錄系統(tǒng)中各個輸入輸出設(shè)備的狀態(tài)，按照各個設(shè)備的不同特點(diǎn)采取不同的策略分配和回收外部設(shè)備以及控制外部設(shè)備按用戶程序的要求進(jìn)行操作。4.1.2操作系統(tǒng)的功能設(shè)備管理具體功能（簡介）緩沖管理：設(shè)置緩沖區(qū)以緩和CPU和I/O速度不匹配的矛盾。（單緩沖區(qū)/雙緩沖區(qū)/公共緩沖池。）設(shè)備分配：根據(jù)用戶的I/O請求,為之分配所需的設(shè)備。設(shè)備處理：通過設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)CPU和設(shè)備控制器之間的通信。虛擬設(shè)備：把一個物理設(shè)備對應(yīng)成多個邏輯設(shè)備,這種邏輯設(shè)備稱為虛擬設(shè)備。通過虛擬設(shè)備使一個物理設(shè)備能供多個用戶共享使用，提高了設(shè)備的利用率。4.1.2操作系統(tǒng)的功能文件管理總體功能：目標(biāo)：方便用戶使用文件并保證文件的安全。實(shí)現(xiàn)：對存放在計(jì)算機(jī)中的信息進(jìn)行邏輯組織和物理組織、維護(hù)文件目錄的結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)對文件的各種操作。有了文件管理，用戶可以按文件名存取數(shù)據(jù)而不必了解這些數(shù)據(jù)的確切物理位置。4.1.2操作系統(tǒng)的功能文件管理具體功能（簡介）文件存儲空間管理：存儲空間分配/存儲空間回收、存儲空間使用記錄。目錄管理：為每個文件建立一個目錄項(xiàng)/實(shí)現(xiàn)文件的按名存取和快速檢索。文件的讀寫管理和存取控制讀寫管理:從外存中讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入外存。存取控制系統(tǒng)級存取控制：設(shè)置帳號和口令。用戶級存取控制：為用戶分配存取權(quán)限。文件級存取控制：設(shè)定文件屬性。4.1.2操作系統(tǒng)的功能網(wǎng)絡(luò)管理總體目標(biāo)：保證網(wǎng)絡(luò)功能的正常、高效實(shí)現(xiàn)。具體功能：

資源管理：網(wǎng)絡(luò)資源的共享/信息資源的安全性和完整性。通信管理：通過通信軟件完成網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)之間的信息傳送。網(wǎng)絡(luò)管理：故障管理/安全管理；性能管理/日志管理/配置管理。4.1.2操作系統(tǒng)的功能用戶接口：方便用戶使用操作系統(tǒng)直接操作：良好的人機(jī)界面。程序開發(fā)：方便的系統(tǒng)功能調(diào)用方式。接口類型：命令接口：聯(lián)機(jī)用戶接口、脫機(jī)用戶接口程序接口：用戶程序使用系統(tǒng)功能。圖形接口：由圖標(biāo)、菜單和對話框組成的可視化操作界面。4.2

操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展操作系統(tǒng)的形成操作系統(tǒng)的發(fā)展操作系統(tǒng)的特征4.2.1

操作系統(tǒng)的形成人工操作56年以前，沒有操作系統(tǒng)，手工方式直接控制和使用計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。用穿孔機(jī)將編寫好的程序及相應(yīng)的數(shù)據(jù)穿孔在紙帶/卡片上，通過紙帶/卡片機(jī)輸入計(jì)算機(jī)。啟動計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序，通過控制臺上的開關(guān)、按鈕和指示燈來操作和控制程序的執(zhí)行。程序執(zhí)行完并取走計(jì)算結(jié)果后，下一個用戶才能使用該計(jì)算機(jī)。高速的CPU絕大部分時間處于等待慢速的手工操作和外設(shè)運(yùn)行，計(jì)算機(jī)資源得不到有效利用。4.2.1

操作系統(tǒng)的形成批處理操作系統(tǒng)：操作員將用戶提供的若干作業(yè)以“成批”的方式，同時交給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單道批處理系統(tǒng)把一批作業(yè)放入外存,但一次只調(diào)用一道作業(yè)進(jìn)人內(nèi)存運(yùn)行。多道批處理系統(tǒng)從外存中把多個作業(yè)同時調(diào)入內(nèi)存。內(nèi)存中的多個作業(yè)可以交替執(zhí)行，但不能進(jìn)行人機(jī)交互。一批作業(yè)放入外存的方式聯(lián)機(jī)方式：在主機(jī)控制下進(jìn)行。脫機(jī)方式：在外圍機(jī)控制下進(jìn)行,進(jìn)一步提高了主機(jī)利用率。4.2.1

操作系統(tǒng)的形成分時（多用戶）操作系統(tǒng)把CPU的時間分成微小的時間片。按時間片輪流為多個終端服務(wù)。具有人機(jī)對話功能。實(shí)時操作系統(tǒng)實(shí)時控制系統(tǒng)：如無人偵察機(jī)控制系統(tǒng)等，硬實(shí)時任務(wù)。實(shí)時信息系統(tǒng)：如航空訂票系統(tǒng)等，軟實(shí)時任務(wù)。通用操作系統(tǒng)同時具備實(shí)時、分時、/批處理功能。按實(shí)時、分時、批處理的優(yōu)先級處理。如Windows、UNIX、Linux4.2.2

操作系統(tǒng)的發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，先后出現(xiàn)的操作系統(tǒng)：微機(jī)操作系統(tǒng)多處理器操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)4.2.2

操作系統(tǒng)的發(fā)展微機(jī)操作系統(tǒng)單用戶單任務(wù)一個用戶、執(zhí)行一個程序。CP/M,MS-DOS。單用戶多任務(wù)一個用戶、可以執(zhí)行多個程序。Windows2000,WindowsXP。多用戶多任務(wù)多個用戶、可以分別執(zhí)行多個程序微機(jī)版UNIX和Linux。4.2.2

操作系統(tǒng)的發(fā)展多處理器操作系統(tǒng)（簡介）多處理器系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)提高系統(tǒng)的吞吐量和可靠性節(jié)省投資多處理器操作系統(tǒng)分類主-從模式：一個主處理器（裝有操作系統(tǒng)），有多個從處理器。易于實(shí)現(xiàn)，資源利用率低。對稱模式：所有處理器的地位相同，每個處理器都運(yùn)行同一個操作系統(tǒng)，用來管理自己的資源及相互間的通信。資源利用率高。多處理器操作系統(tǒng)實(shí)例SUN公司的Solaris.AT&T公司的UNIXSystemV4.0MP版本。DG公司的DG/UX.4.2.2

操作系統(tǒng)的發(fā)展網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能網(wǎng)絡(luò)通信：建立和拆除通信鏈路、傳輸控制、差錯控制、流量控制、路由選擇等；資源管理：協(xié)同控制用戶對共享資源的使用，保證數(shù)據(jù)的安全性和一致性。共享資源有硬盤、打印機(jī)、軟件和數(shù)據(jù)文件等；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：電子郵件、即時通訊、信息檢索等；網(wǎng)絡(luò)管理：主要是安全管理。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實(shí)例WindowsNT,WindowsServer.網(wǎng)絡(luò)版的UNIX和Linux.4.2.2

操作系統(tǒng)的發(fā)展分布式操作系統(tǒng)分布式系統(tǒng)多個分散的處理單元經(jīng)網(wǎng)絡(luò)互連形成。每個單元包括處理器和局部存儲器。分布式操作系統(tǒng)把分布式系統(tǒng)虛擬成一臺獨(dú)立的計(jì)算機(jī)。代表性的是荷蘭的Amoeba和法國的Chorus等，沒有得到廣泛應(yīng)用。4.2.2

操作系統(tǒng)的發(fā)展嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)及其操作系統(tǒng)與設(shè)備的其他部件結(jié)合為一體。控制被嵌入設(shè)備的運(yùn)行。嵌入式操作系統(tǒng)運(yùn)行在嵌入式計(jì)算機(jī)中的操作系統(tǒng)。特點(diǎn)：微型化、可定制、實(shí)時性好、可靠性高、易移植WindowsCE、VxWorks等是常用的嵌入式操作系統(tǒng)。4.2.3

操作系統(tǒng)的特征

不同類型的操作系統(tǒng)各有特點(diǎn)，但一般都具有并發(fā)性、共享性、虛擬性和異步性等共同的基本特征。并發(fā)性兩個或多個事件在同一時間段內(nèi)發(fā)生。在一段時間內(nèi)，可以讓多個進(jìn)程交替地使用CPU。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)多個進(jìn)程之間的執(zhí)行切換。共享性系統(tǒng)中的資源可供多個并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程共同使用?；コ夤蚕矸绞剑喝鐚Υ蛴C(jī)、繪圖儀等的訪問。同時共享方式：如同一段時間內(nèi)交替訪問同一磁盤。4.2.3

操作系統(tǒng)的特征虛擬性把一個物理實(shí)體變成若干個邏輯上的對應(yīng)物。如分時系統(tǒng)中多用戶使用CPU。通過分時使用的方式實(shí)現(xiàn)。異步性進(jìn)程通常以斷斷續(xù)續(xù)的方式運(yùn)行。功能上相互獨(dú)立的進(jìn)程執(zhí)行進(jìn)度互不相關(guān)。4.3操作系統(tǒng)實(shí)例CP/M操作系統(tǒng)DOS操作系統(tǒng)Windows操作系統(tǒng)UNIX操作系統(tǒng)Linux操作系統(tǒng)VxWorks操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)實(shí)例4.3.1CP/M操作系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的第一個操作系統(tǒng)誕生于1974年的8位微型機(jī)操作系統(tǒng)。主要功能能夠進(jìn)行文件管理。具有磁盤驅(qū)動功能?？梢钥刂拼疟P的輸入輸出?？梢钥刂骑@示器的顯示以及打印機(jī)的輸出。曾經(jīng)有多個版本CP/M-80/CP/M-86/CP/M-68K.4.3.2DOS操作系統(tǒng)典型的單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)

最早的版本是1981年8月推出的1.0版。在Windows流行之前，DOS一直占據(jù)微機(jī)操作系統(tǒng)的霸主地位。有效地?cái)U(kuò)充了CP/M的功能。增加了許多內(nèi)部和外部命令。增強(qiáng)了文件系統(tǒng)的功能。我國曾推出基于MS-DOS的漢字磁盤操作系統(tǒng)CC-DOS，能夠有效處理漢字。4.3.3Windows操作系統(tǒng)優(yōu)秀的單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)Microsoft公司從1983年開始研發(fā)Windows操作系統(tǒng)。1990年推出的Windows3.0開始逐步占領(lǐng)微型機(jī)操作系統(tǒng)市場。從Windows95開始，Windows成為個人計(jì)算機(jī)的主流操作系統(tǒng)。WindowsNT是一種面向高端微機(jī)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。2001年3月，人版本W(wǎng)indowsXP問世。2003年3月，推出WindowsServer2003網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。2006年11月正式發(fā)布WindowsVista。根據(jù)2006年的統(tǒng)計(jì)，在桌面計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)領(lǐng)域，Windows的市場占有率達(dá)到95%以上。4.3.4UNIX操作系統(tǒng)典型的多用戶多任務(wù)型操作系統(tǒng)UNIX操作系統(tǒng)起源于美國電報電話公司（AT&T）貝爾實(shí)驗(yàn)室。1971年UNIX第1版（UNIXV1）正式誕生。1973年C語言出現(xiàn)后，用C語言改寫出第3版。20世紀(jì)70年代中后期，更多人的參與為UNIX的改進(jìn)、完善和普及起了重要作用。從1977年開始，各公司陸續(xù)推出了多種UNIX的商業(yè)化版本。眾多UNIX版本的出現(xiàn)，促進(jìn)了UNIX的快速發(fā)展和應(yīng)用普及。UNIX開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的制定促進(jìn)了UNIX的標(biāo)準(zhǔn)化。20世紀(jì)90年代后，UNIX開始支持多處理器系統(tǒng)，推出了多處理器操作系統(tǒng)版本。4.3.5Linux操作系統(tǒng)多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)起源于一個大學(xué)生的課程設(shè)計(jì)。多人擴(kuò)充其功能。源碼全部開放。可以在網(wǎng)上自由下載。多家公司支持IBM/Intel/Oracle/SUN.得到廣泛應(yīng)用4.3.6VxWorks操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)的代表支持各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)POSIX,ANSIC,TCP/IP.支持各種實(shí)時功能快速多任務(wù)處理/中斷支持/搶占式和輪轉(zhuǎn)式調(diào)度。應(yīng)用領(lǐng)域廣泛網(wǎng)絡(luò)通信/多媒體設(shè)備/消費(fèi)電子品醫(yī)療設(shè)備/交通運(yùn)輸/工業(yè)控制/航空航天1999年12月3日發(fā)射升空的“極地登陸者號”火星探測器上，就采用了VxWorks操作系統(tǒng)。4.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式4.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的萌芽階段20世紀(jì)50年代初期—20世紀(jì)60年代中期。特點(diǎn)：由一臺主機(jī)和若干個終端組成。終端通過電話網(wǎng)/調(diào)制解調(diào)器與主機(jī)連接。終端主要是鍵盤和顯示器。實(shí)例：美國航空公司與IBM公司在20世紀(jì)60年代初聯(lián)合開發(fā)的飛機(jī)定票系統(tǒng)SAVRE-I。4.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展階段20世紀(jì)60年代中期—20世紀(jì)70年代中期。特點(diǎn)：多臺主機(jī)互連,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的通信。實(shí)例：1969年美國國防部建成的ARPAnet實(shí)驗(yàn)網(wǎng)。最初只有4個結(jié)點(diǎn)，以電話線路為主干網(wǎng)絡(luò)。70年代后期，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)超過60個，主機(jī)100多臺。Internet就是由ARPAnet發(fā)展來的。實(shí)現(xiàn)：資源共享/分散控制/分組交換/分層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。4.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化階段20世紀(jì)70年代中期—20世紀(jì)80年代末。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。1977年，開始標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。1984年，公布了開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI/RM）的正式文件。對推動計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論和技術(shù)的發(fā)展，對統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)起到了積極的作用。促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用。4.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展階段20世紀(jì)80年代末起----信息高速公路的建設(shè)促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。提出了新一代互聯(lián)網(wǎng)研究計(jì)劃。美國的網(wǎng)絡(luò)研究的全球環(huán)境-GENI。歐盟的未來互聯(lián)網(wǎng)研究和實(shí)驗(yàn)-FIRE。我國的中國下一代互聯(lián)網(wǎng)-CNGI。4.4.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)合系統(tǒng)，它以信息交換、資源共享和協(xié)同工作為目的，由多個具有自主功能的計(jì)算機(jī)通過通信系統(tǒng)互連而成。簡言之，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是自主計(jì)算機(jī)的互連集合。資源子網(wǎng)由互連的主機(jī)或提供共享資源的其他設(shè)備組成。提供可供共享的軟硬件和信息資源。通信子網(wǎng)由通信線路和通信設(shè)備組成。負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸。4.4.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用主要功能資源共享硬件資源/軟件資源/信息資源。節(jié)約成本/方便維護(hù)管理/方便用戶使用。數(shù)據(jù)通信接發(fā)電子郵件/即時通信。視頻會議/網(wǎng)絡(luò)教育/網(wǎng)上銀行。協(xié)同工作計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)/面向?qū)ο筌浖_發(fā)環(huán)境。4.4.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能與應(yīng)用應(yīng)用示例網(wǎng)格計(jì)算通過互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置、不同類型的物理與邏輯資源以開放和標(biāo)準(zhǔn)的方式組織起來，通過資源共享和動態(tài)協(xié)調(diào)，來解決不同領(lǐng)域的復(fù)雜問題的分布式和并行計(jì)算。云計(jì)算對于單位用戶或個人用戶來說，把原本在本地計(jì)算機(jī)完成的數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理工作更多地通過互聯(lián)網(wǎng)來進(jìn)行，有專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)公司提供數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理平臺。4.4.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類根據(jù)覆蓋范圍個人區(qū)域網(wǎng)（PersonalAreaNetwork，PAN）一般在100米以內(nèi)的范圍。用于把PDA/手機(jī)/數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備與計(jì)算機(jī)連接。一般采用無線連接方式。藍(lán)牙是目前流行的個人區(qū)域網(wǎng)技術(shù)。局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）覆蓋范圍一般在幾千米以內(nèi)。傳輸速率高/傳輸延遲小/誤碼率低。城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）覆蓋范圍在幾千米到幾十千米。一般在一個城市的范圍內(nèi)。

4.4.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類根據(jù)覆蓋范圍

廣域網(wǎng)（WideAeraNetwork，WAN）覆范圍從幾十千米到幾千千米?？梢愿采w一個地區(qū)或一個國家，甚至更大的范圍?；ヂ?lián)網(wǎng)（internet）互連各種網(wǎng)絡(luò)而形成的網(wǎng)。覆蓋范圍最廣/網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最大。最有代表性的互聯(lián)網(wǎng)是Internet?；贏RPAnet發(fā)展起來的互聯(lián)網(wǎng)稱為Internet。翻譯成中文為因特網(wǎng)或國際互聯(lián)網(wǎng)。4.4.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類根據(jù)傳輸技術(shù)廣播式網(wǎng)絡(luò)所有連網(wǎng)計(jì)算機(jī)都共享一個公共通信信道。一臺計(jì)算機(jī)可以同時向多臺計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。點(diǎn)對點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)每條物理線路連接一對計(jì)算機(jī)，如果兩臺計(jì)算機(jī)之間沒有直接連接的線路，它們之間的數(shù)據(jù)傳輸必須經(jīng)過中間結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。根據(jù)傳輸介質(zhì)有線網(wǎng)：采用雙絞線/同軸電纜/光纖等作為傳輸介質(zhì)。無線網(wǎng)：采用微波/衛(wèi)星/紅外線等作為傳輸介質(zhì)。4.4.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的物理形狀，即網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的互連方式。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形、環(huán)形、總線、樹形和網(wǎng)形等。4.4.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)星形結(jié)構(gòu)連接方式：由中心結(jié)點(diǎn)和通過點(diǎn)到點(diǎn)通信鏈路連接到中央結(jié)點(diǎn)的各個站點(diǎn)組成。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單/易于維護(hù)和擴(kuò)充某站點(diǎn)出現(xiàn)故障不影響其他結(jié)點(diǎn)和全網(wǎng)的工作用雙絞線連接的簡單局域網(wǎng)多采用這種結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)連接線較多/連接成本較高。中心結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。4.4.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)連接方式所有站點(diǎn)共享同一條通信線路。任何一個結(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)都會通過總線傳送到每一個結(jié)點(diǎn)上。每個站點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)后，分析該數(shù)據(jù)是否為發(fā)給本站點(diǎn)的，若是，接收此數(shù)據(jù)，否則拒絕接收。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單/布線容易/可靠性高/易于擴(kuò)充。節(jié)省連接線/連接成本較低。早期的同軸電纜局域網(wǎng)多采用這種結(jié)構(gòu)?？偩€結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)故障診斷相對困難?？偩€故障會引起整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。同一時刻只能有一個結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，存在總線的使用權(quán)爭用。4.4.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)環(huán)形結(jié)構(gòu)連接方式所有站點(diǎn)連接在一個封閉的環(huán)路中。一個站點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)要通過所有的站點(diǎn)，最后回到起。某個站點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)，要把此數(shù)據(jù)的目標(biāo)地址與本站點(diǎn)地址進(jìn)行比較，相同時才接收。優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單/數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中沿環(huán)單向傳送。不存在對中心結(jié)點(diǎn)的依賴。令牌環(huán)網(wǎng)采用的就是這種結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)可靠性差/故障檢測困難。需要一種控制方法來決定每個結(jié)點(diǎn)何時能夠發(fā)出數(shù)據(jù)。4.4.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)樹形結(jié)構(gòu)連接方式從星形結(jié)構(gòu)演變而來。各結(jié)點(diǎn)按一定的層次連接起來。優(yōu)點(diǎn)可靠性高/易于擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)和分支。復(fù)雜一點(diǎn)的局域網(wǎng)多采用這種結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)使用的連接線較多。整個網(wǎng)絡(luò)對根結(jié)點(diǎn)的依賴性大。4.4.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)連接方式每個結(jié)點(diǎn)通過多條鏈路與其他結(jié)點(diǎn)相連。數(shù)據(jù)從一個結(jié)點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€結(jié)點(diǎn)有多條路徑可選。優(yōu)點(diǎn)可靠性高。數(shù)據(jù)傳輸速度快。廣域網(wǎng)多采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜/連接成本比較高。不易管理和維護(hù)。4.4.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)雙絞線電纜-TwistedPairCable

由螺旋狀相互絞合在一起的兩根絕緣銅線組成雙絞線。線對絞合在一起可以減少相互之間的電磁輻射干擾。將多對雙絞線封裝于絕緣套里做成雙絞線電纜。廣泛地應(yīng)用于局域網(wǎng)中。傳輸距離不超過100米。4.4.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)有線傳輸介質(zhì)同軸電纜-CoaxialCable

由同軸的內(nèi)外兩個導(dǎo)體組成。內(nèi)導(dǎo)體是一根金屬線。外導(dǎo)體是是由細(xì)金屬線編織成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。內(nèi)外導(dǎo)體之間有絕緣層。光纜-FiberOpticalCable

光纖是能傳導(dǎo)光波的石英玻璃纖維。光纖外加保護(hù)層構(gòu)成光纜。一根光纜中可包括數(shù)十至數(shù)百根光纖。容量大/傳輸速率高/傳輸距離長/抗干擾能力強(qiáng)。4.4.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)無線傳輸介質(zhì)通過空間傳輸，不需要架設(shè)或鋪埋電纜或光纜。常用的無線傳輸介質(zhì)。微波/衛(wèi)星。無線介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)受地理位置的限制較小。使用方便。無線介質(zhì)的缺點(diǎn)容易受到障礙物和天氣的影響。4.4.7網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式分時共享模式多個終端通過分時的方式共享使用主機(jī)。所有的計(jì)算任務(wù)和數(shù)據(jù)管理任務(wù)都集中在主機(jī)上。早期的終端一般只是鍵盤/顯示器等輸入輸出設(shè)備。現(xiàn)在的終端大多是一臺獨(dú)立的計(jì)算機(jī)。4.4.7網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式資源共享模式各終端計(jì)算機(jī)有一定的計(jì)算能力（有CPU和內(nèi)存），但沒有硬盤或容量很小。用戶的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)保存在文件服務(wù)器上。應(yīng)用程序運(yùn)行時需要先從文件服務(wù)器下載到終端計(jì)算機(jī)，再在終端計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。服務(wù)器一般是一臺性能比較高的計(jì)算機(jī)。4.4.7網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式客戶/服務(wù)器模式客戶機(jī)是一臺能獨(dú)立工作的計(jì)算機(jī)。服務(wù)器是高檔微機(jī)或?qū)Ｓ梅?wù)器。把計(jì)算任務(wù)分成服務(wù)器部分和客戶機(jī)部分，分別由服務(wù)器和客戶機(jī)完成，數(shù)據(jù)庫在服務(wù)器上。客戶機(jī)接受用戶請求，進(jìn)行適當(dāng)處理后，把請求發(fā)送給服務(wù)器。服務(wù)器完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理功能后，把結(jié)果返回給客戶機(jī)，客戶機(jī)以方便用戶的方式把結(jié)果提供給用戶。4.4.7網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式瀏覽器/服務(wù)器模式是一種三層結(jié)構(gòu)的分布式計(jì)算模式。客戶機(jī)只需要一個Web瀏覽器，用戶通過Web頁面與應(yīng)用系統(tǒng)交互。Web服務(wù)器充當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器的角色，專門處理業(yè)務(wù)邏輯，它接受來自Web瀏覽器的訪問請求，訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的邏輯處理，并將結(jié)果返回給瀏覽器。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲、訪問和優(yōu)化。4.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由多個互連的結(jié)點(diǎn)組成，它們之間要不斷地交換數(shù)據(jù)和控制信息。為此，每個結(jié)點(diǎn)都必須遵守一些事先約定好的規(guī)則。這些規(guī)則被稱為協(xié)議，它精確地描述了水平方向上(對等層)模塊之間的邏輯關(guān)系。任何“通信”（實(shí)際上是一種“交流”）都需要有“協(xié)議”，才能保證通信的正常進(jìn)行，而且這些“協(xié)議”往往分為多個層次。例如，對于人與人之間的“通信”（“交談”），必須滿足下列條件（或稱為“協(xié)議”）：①信號層②語言層③知識層。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，各計(jì)算機(jī)之間的“交流”（通信）也必須遵守一定的“游戲規(guī)則”，這就是網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。4.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層體系結(jié)構(gòu)：將系統(tǒng)按其實(shí)現(xiàn)的功能分成若干層。最低層是完成系統(tǒng)功能的最基本的部分，是系統(tǒng)中最基本的功能模塊，它向其相鄰高層提供服務(wù)。層次結(jié)構(gòu)中的每一層都直接使用其低層提供的服務(wù)，完成其自身確定的功能，然后向其高層提供“增值”后的服務(wù)。層次結(jié)構(gòu)的好處：每一層實(shí)現(xiàn)相對獨(dú)立的功能，不必知道下一層功能實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。只要知道下層通過層間接口提供的服務(wù)是什么以及本層應(yīng)向上提供什么樣的服務(wù)，就能獨(dú)立地進(jìn)行本層的設(shè)計(jì)開發(fā)。各層相對簡單獨(dú)立，容易設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、維護(hù)、修改和擴(kuò)充，也增加了系統(tǒng)的靈活性。4.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的定義計(jì)算機(jī)之間相互通信的層次、各層次中的協(xié)議和層次之間接口的集合。網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)是對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的抽象，它精確地定義了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成的功能。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都采用分層體系結(jié)構(gòu)。主要的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)開放系統(tǒng)互連參考模型。TCP/IP參考模型。4.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI/RM）由7層組成，自下而上分別為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。4.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM中數(shù)據(jù)傳輸過程不同系統(tǒng)對等層之間按照相應(yīng)的協(xié)議進(jìn)行通信，同一系統(tǒng)的不同層次之間通過接口進(jìn)行通信。最底層的物理層是通過傳輸介質(zhì)進(jìn)行物理數(shù)據(jù)傳輸，其他對等層之間的通信均為邏輯通信。每層將上層傳遞過來的通信數(shù)據(jù)加上若干控制位后再傳遞給下一層，最終由物理層傳遞到對方的物理層。4.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM各層功能簡介物理層：在物理媒體上傳輸原始比特（bit）流，物理層不關(guān)心信息的意義和結(jié)構(gòu)。當(dāng)一方發(fā)送二進(jìn)制比特流時，對方能正確地接收。數(shù)據(jù)鏈路層：主要功能是將原始的物理連接改造成無差錯的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。網(wǎng)絡(luò)層：主要任務(wù)是完成分組（數(shù)據(jù)單元）從源端到目的端的路由選擇，找到一條最佳的從源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的傳輸通路。4.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM各層功能簡介物理層：在物理媒體上傳輸原始比特（bit）流，物理層不關(guān)心信息的意義和結(jié)構(gòu)。當(dāng)一方發(fā)送二進(jìn)制比特流時，對方能正確地接收。數(shù)據(jù)鏈路層：主要功能是將原始的物理連接改造成無差錯的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。網(wǎng)絡(luò)層：主要任務(wù)是完成分組（數(shù)據(jù)單元）從源端到目的端的路由選擇，找到一條最佳的從源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的傳輸通路。4.5.1開放系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM各層功能簡介傳輸層：是工作在端到端或主機(jī)到主機(jī)的功能層次。主要實(shí)現(xiàn)通信子網(wǎng)環(huán)境上端到端的數(shù)據(jù)傳輸管理、差錯控制、流量控制、復(fù)用管理等。會話層：允許不同主機(jī)上各進(jìn)程之間的會話，是進(jìn)程到進(jìn)程的層次。表示層：主要處理兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。解決采用不同方法表示的數(shù)據(jù)和信息間的互相交換(值不變)。應(yīng)用層：是開放系統(tǒng)互連參考模型的最高層，直接向用戶提供服務(wù)。這些服務(wù)包括網(wǎng)絡(luò)管理、電子郵件、文件傳輸服務(wù)、遠(yuǎn)程登錄、目錄服務(wù)等。4.5.2TCP/IP參考模型TCP/IP參考模型是在因特網(wǎng)（Internet）的發(fā)展過程中逐漸形成的參考體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)的無縫連接是TCP/IP參考模型的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)。TCP/IP參考模型共分4層，自下向上分別是主機(jī)至網(wǎng)絡(luò)層、互聯(lián)層、傳輸層和應(yīng)用層。4.5.2TCP/IP參考模型4.5.2TCP/IP參考模型模型的層次功能網(wǎng)絡(luò)接口層位于TCP/IP參考模型的最底層，負(fù)責(zé)將相鄰高層提交的IP報文封裝成適合在物理網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膸袷讲鬏??；ヂ?lián)層負(fù)責(zé)將報文獨(dú)立地從源主機(jī)傳送到目的主機(jī)。傳輸層負(fù)責(zé)在源主機(jī)和目的主機(jī)的應(yīng)用程序間提供端-端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。應(yīng)用層包含所有面向用戶應(yīng)用的高層協(xié)議。4.5.3常用的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備調(diào)制解調(diào)器一種可以將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，也可以將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。用于計(jì)算機(jī)與電話線等模擬線路的連接。中繼器是一種在物理層上互連網(wǎng)段的設(shè)備。具有對信號進(jìn)行放大/補(bǔ)償/整形/轉(zhuǎn)發(fā)的功能。集線器（hub）是一種多口的中繼器。成本較低，早期星形網(wǎng)絡(luò)中用的比較多，現(xiàn)被交換機(jī)取代。4.5.3常用的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備網(wǎng)橋可以進(jìn)行兩個網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議轉(zhuǎn)換。用于連接兩個或多個局域網(wǎng)。交換機(jī)由輸入輸出端口以及具有交換數(shù)據(jù)單元能力的轉(zhuǎn)發(fā)邏輯組成。在同一時刻可進(jìn)行多個端口之間的數(shù)據(jù)傳輸。連接在其上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獨(dú)享全部的帶寬。4.5.3常用的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備路由器作用于OSI/RM參考模型的網(wǎng)絡(luò)層。從多條可能的路徑中選擇一條合適的路徑?？梢詫?shí)現(xiàn)具有相同或不同類型的網(wǎng)絡(luò)的互連。網(wǎng)關(guān)作用在應(yīng)用層（包括傳輸層）的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備。用來連接異種網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)適配器/網(wǎng)卡把網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)連接到傳輸介質(zhì)的接口部件。網(wǎng)卡的接口有多種類型，便于與不同的傳輸介質(zhì)連接。4.6因特網(wǎng)技術(shù)因特網(wǎng)的發(fā)展IP地址和域名因特網(wǎng)接入方式因特網(wǎng)服務(wù)4.6.1因特網(wǎng)的發(fā)展國外因特網(wǎng)的發(fā)展1969年，在美國國防部高級研究計(jì)劃署的資助下，建立了最初只有4個結(jié)點(diǎn)的ARPAnet。1972年，在首屆國際計(jì)算機(jī)通信會議上首次公開展示了ARPAnet的遠(yuǎn)程分組交換技術(shù)，ARPAnet成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)誕生的標(biāo)志。1983年，TCP/IP協(xié)議作為ARPAnet的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議正式啟用。1986年，美國國家科學(xué)基金會利用ARPAnet中使用的TCP/IP協(xié)議，建立了NSFnet。很多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)紛紛把自己的局域網(wǎng)并入NSFnet，NSFnet逐步取代ARPAnet成為Internet的主干網(wǎng)。陸續(xù)有多個國家相繼建立了自己的主干網(wǎng)，并接入Internet。商業(yè)組織的介入使Internet得以更快發(fā)展和更廣泛的普及。4.6.1因特網(wǎng)的發(fā)展中國因特網(wǎng)的發(fā)展1987年9月14日，從中國發(fā)出第一封電子郵件：“AcrosstheGreatWallwecanreacheverycornerintheworld.”（越過長城，走向世界），揭開了中國人使用互聯(lián)網(wǎng)的序幕。1994年4月20日，連入Internet的64K國際專線開通，實(shí)現(xiàn)了與Internet的全功能連接。從此中國被國際上正式承認(rèn)為真正擁有全功能Internet的第77個國家。中國接入Internet的主要網(wǎng)絡(luò)中國公用計(jì)算機(jī)網(wǎng)ChinaNet/寬帶中國China169。中國科技網(wǎng)CSTNet/中國教育科研網(wǎng)CERNet。截至2009年6月30日，我國上網(wǎng)用戶人數(shù)已達(dá)3.38億，居世界第一。4.6.2IP地址和域名IP地址連接在Internet上的每臺計(jì)算機(jī)都必須有一個唯一的IP地址IP地址由兩部分組成：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機(jī)標(biāo)識。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識確定主機(jī)所在的物理網(wǎng)絡(luò)。主機(jī)標(biāo)識確定某一物理網(wǎng)絡(luò)上的一臺主機(jī)。每個IP地址是一個32位的二進(jìn)制數(shù)，可以表示為用小數(shù)點(diǎn)分開的的4個10進(jìn)制整數(shù)。10100110011011110001100100101001可以表示成1。IP地址有3種常用格式A類地址：用于特大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。B類地址：用于較大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。C類地址：用于較小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。4.6.2IP地址和域名IP地址格式4.6.2IP地址和域名域名字符串形式的計(jì)算機(jī)名，便于記憶。域名的層次結(jié)構(gòu)主機(jī)名.組織名.組織類型名.國家或地區(qū)名。就是一個域名。域名系統(tǒng)將域名翻譯成IP地址。域名服務(wù)器用于存放域名及對應(yīng)的IP地址。4.6.2IP地址和域名域名結(jié)構(gòu)4.6.3因特網(wǎng)接入方式普通撥號接入一種使用電話線接入Internet的方式。在計(jì)算機(jī)和電話線之間要連接調(diào)制解調(diào)器。撥號方式的優(yōu)點(diǎn)簡單方便/成本低。撥號方式的缺點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度比較慢。完全占用電話線，上網(wǎng)時不能接打電話。早期個人用戶上網(wǎng)用的比較多，逐漸被淘汰。4.6.3因特網(wǎng)接入方式ISDN接入（IntegratedServiceDigitalNetwork綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）

也是一種使用電話線接入Internet的方式。俗稱“一線通”相對于撥號接入傳輸速度有了明顯的提高。上網(wǎng)的同時可以接打電話或收發(fā)傳真。小單位用戶可以使用這種方式。xDSL接入DSL是以銅質(zhì)電話線為傳輸介質(zhì)的傳輸技術(shù)組合，統(tǒng)稱為xDSL。目前，最為常用的是ADSL技術(shù)。（AsymmetricDigitalSubscriberLine非對稱數(shù)字用戶線，上行和下行速率不一樣）小型單位、家庭用戶和網(wǎng)吧用這種方式比較多。4.6.3因特網(wǎng)接入方式光纖接入一種以光纜（光纖）為傳輸介質(zhì)的Internet接入方式。速度快/障礙率低/抗干擾性強(qiáng)，不足之處是成本比較高。目前主要還是用于骨干網(wǎng)和到路邊、到小區(qū)、到樓宇的連接。一些網(wǎng)吧已改用光纖接入方式。移動網(wǎng)接入基于移動通信技術(shù)接入Internet。適合于流動性使用筆記本的場合，如會議室、廣場等。4.6.3因特網(wǎng)接入方式局域網(wǎng)接入一個局域網(wǎng)接入Internet有兩種方式通過局域網(wǎng)的服務(wù)器、高速調(diào)制解調(diào)器和電話線路，在TCP/IP軟件支持下，把局域網(wǎng)接入Internet，局域網(wǎng)中所有計(jì)算機(jī)共享一個IP地址。另一種方式是通過路由器或交換機(jī)在TCP/IP軟件支持下，把局域網(wǎng)接入Internet，局域網(wǎng)中所有計(jì)算機(jī)都可以有自己的IP地址，也可以共享IP地址。共享IP地址需要地址轉(zhuǎn)換，可以由防火墻完成地址轉(zhuǎn)換任務(wù)。這種方式成本比較高，適合于比較大型的單位。4.6.4因特網(wǎng)服務(wù)網(wǎng)民常用服務(wù)（CNNIC2009年1月發(fā)布）網(wǎng)絡(luò)音樂83.7%網(wǎng)絡(luò)新聞78.5%即時通信75.3%搜索引擎68.0%網(wǎng)絡(luò)視頻67.7%網(wǎng)絡(luò)游戲62.8%電子郵件56.8%擁有博客54.3%論壇/BBS30.7%網(wǎng)絡(luò)購物24.8%網(wǎng)上銀行19.3%網(wǎng)絡(luò)求職18.6%網(wǎng)上教育16.5%4.6.4因特網(wǎng)服務(wù)萬維網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)新聞WWW是WordWideWeb的縮寫，中文名稱為萬維網(wǎng)。提供了包括文本/聲音/圖像/動畫在內(nèi)的豐富的信息。Web網(wǎng)頁是由超文本標(biāo)記語言HTML編寫的。瀏覽器是查看WWW信息的有效工具。網(wǎng)絡(luò)新聞是WWW信息的重要組成部分。4.6.4因特網(wǎng)服務(wù)搜索引擎與信息檢索Internet是一個重要的信息源。搜索引擎是找到用戶所需信息的有效工具。谷歌（www.）百度（）搜狗（）利用搜索引擎可以方便的搜索出網(wǎng)頁、圖片、新聞、軟件、MP3、Flash動畫等諸多信息。4.6.4因特網(wǎng)服務(wù)電子郵件（E-Mail）使用電子郵件的前提是擁有自己的電子信箱，即E-mail地址，實(shí)際上就是在郵件服務(wù)器上申請一塊用于存儲郵件的存儲空間。電子郵件地址的典型格式為：username@mailserver。mailserver代表郵件服務(wù)器的域名。username代表用戶名。abc@就是一電子郵件地址。電子郵件是Internet上應(yīng)用最為廣泛的功能之一。快捷/方便/費(fèi)用低廉。4.6.4因特網(wǎng)服務(wù)博客博客（Blogger）就是寫B(tài)log（網(wǎng)絡(luò)日記）的人。通過在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)表文章（帖子）來表達(dá)個人的思想和觀點(diǎn)。文件傳輸-FTP無論兩臺計(jì)算機(jī)相距多遠(yuǎn)，只要它們都連入Internet并且都支持FTP協(xié)議，就可以進(jìn)行文件的傳輸。FTP可以傳送各種類型的文件文本文件/二進(jìn)制文件圖像文件/視頻文件/音頻文件一般的FTP服務(wù)器都支持匿名登錄，此時只能下載文件。4.6.4因特網(wǎng)服務(wù)電子商務(wù)與電子政務(wù)電子商務(wù)的基本含義是利用Internet進(jìn)行商務(wù)活動。電子商務(wù)的主要模式B2B：企業(yè)與企業(yè)之間進(jìn)行網(wǎng)上交易，

B2C：企業(yè)與消費(fèi)者之間進(jìn)行網(wǎng)上交易，

C2C：消費(fèi)者與消費(fèi)者之間進(jìn)行網(wǎng)上交易，

電子政務(wù)是指政府機(jī)構(gòu)在其管理和服務(wù)職能中運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，建成一個精