管理信息系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)

第三章管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)管理信息系統(tǒng)第二章管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)數(shù)據(jù)處理技術(shù)第二節(jié)數(shù)據(jù)庫技術(shù)第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第四節(jié)云計算第一節(jié)數(shù)據(jù)處理一、數(shù)據(jù)處理的主要目的二、數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容三、數(shù)據(jù)處理的發(fā)展過程四、數(shù)據(jù)的組織把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成便于觀察分析、傳送或進(jìn)一步處理的形式。從大量的原始數(shù)據(jù)中抽取部分?jǐn)?shù)據(jù)，推導(dǎo)出對人們有價值的信息以作為行為和決策的依據(jù)。利用計算機(jī)科學(xué)地保存和管理經(jīng)過處理（如校驗、整理等）大量數(shù)據(jù)，以便人們能方便而充分地利用這些寶貴的信息資源。一、數(shù)據(jù)處理的主要目的（47頁）數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的篩選、分組和排序數(shù)據(jù)的組織數(shù)據(jù)的運算數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)檢索數(shù)據(jù)輸出進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時需要考慮以下幾個方面的問題：1.數(shù)據(jù)以何種方式存儲在計算機(jī)中？2.采用何種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能有利于數(shù)據(jù)的存儲和取用？3.采用何種方式從已組織好的數(shù)據(jù)中檢索數(shù)據(jù)？二、數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容（47頁）第一節(jié)數(shù)據(jù)處理一、數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容二、數(shù)據(jù)處理的發(fā)展過程三、數(shù)據(jù)的組織二、數(shù)據(jù)處理的發(fā)展過程（1）簡單應(yīng)用(20世紀(jì)50年代以前)

（2）文件系統(tǒng)(50年代后期到60年代中期)（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(60年代后期開始)（1）數(shù)據(jù)處理——簡單應(yīng)用，以科學(xué)計算為主應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序N……數(shù)據(jù)組1數(shù)據(jù)組2數(shù)據(jù)組N……主要特點：（1）數(shù)據(jù)不獨立，是程序的一部分，數(shù)據(jù)隨程序一道輸入內(nèi)存，計算完后撤出計算機(jī)，不能保存。（2）無OS,無管理數(shù)據(jù)的軟件（3）沒有管理數(shù)據(jù)的專門軟件。（2）文件系統(tǒng)(50年代后期到60年代中期)按一定的規(guī)則將數(shù)據(jù)組織成為一個文件，文件內(nèi)部數(shù)據(jù)有結(jié)構(gòu)，但文件之間無法實現(xiàn)關(guān)聯(lián)操作；在文件系統(tǒng)中，文件數(shù)據(jù)的建立、存取、查詢、插入、刪除和修改等所有操作，都要程序來實現(xiàn)。主要特點：（1）數(shù)據(jù)管理方面，程序與數(shù)據(jù)有了一定的獨立性，可獨立保存。能以文件為單位共享數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)還是面向應(yīng)用的。（3）數(shù)據(jù)和程序獨立性仍不高，一旦數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)改變，必須修改文件結(jié)構(gòu)的定義及其應(yīng)用程序。程序1文件1...文件2程序2...程序n文件n文件管理系統(tǒng)C語言中結(jié)構(gòu)體定義輸入函數(shù)：scanf（從鍵盤輸入）——通過循環(huán)語句輸入學(xué)生數(shù)據(jù)getc（從文件讀入數(shù)據(jù)）輸出函數(shù)：printf,putc

假定檔案室、教學(xué)管理部門和學(xué)生工作部門在文件系統(tǒng)下已建立如下三個文件：（1）學(xué)生基本情況文件（2）學(xué)生成績文件（3）獎懲文件

在上述三個數(shù)據(jù)文件中，存在哪些問題？

文件系統(tǒng)的實例——以學(xué)校對學(xué)生管理為例學(xué)號姓名性別年齡政治面貌專業(yè)入學(xué)成績學(xué)號姓名專業(yè)課程名成績學(xué)分學(xué)期學(xué)號姓名專業(yè)政治面貌獎懲日期存在以下三個問題：

(1)數(shù)據(jù)大量重復(fù)。

(2)文件的邏輯結(jié)構(gòu)改變必須改變程序。

因為文件的邏輯結(jié)構(gòu)在應(yīng)用程序中定義（例如PASCAL或C語言的。

(3)文件之間的關(guān)聯(lián)不能反映出來。以文件為單位，文件是獨立的，文件僅反映自身的信息而不能反映文件之間的聯(lián)系。

文件系統(tǒng)存在的問題（3）數(shù)據(jù)庫管理程序1程序2程序n邏輯文件1邏輯文件2邏輯文件n......DBMS數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理方式示意圖數(shù)據(jù)庫中的某個子集①數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化②數(shù)據(jù)共享,可以實現(xiàn)以數(shù)據(jù)項為單位的共享③數(shù)據(jù)冗余小

用戶取數(shù)據(jù)庫的某個子集；數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)在不同的邏輯文件中，但實際的物理存儲可以只出現(xiàn)一次④為用戶提供了使用方便的用戶接口（查詢語言、終端命令、程序方式）數(shù)據(jù)庫管理的特點第一節(jié)數(shù)據(jù)處理一、數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容二、數(shù)據(jù)處理的發(fā)展過程三、數(shù)據(jù)的組織數(shù)據(jù)項是組成數(shù)據(jù)系統(tǒng)的有意義的最小基本單位。它的作用是描述一個數(shù)據(jù)處理對象的某些屬性。記錄與數(shù)據(jù)處理的某一對象有關(guān)的一切數(shù)據(jù)項構(gòu)成了該對象的一條記錄。記錄中能惟一地標(biāo)志該記錄的數(shù)據(jù)項稱作主鍵。數(shù)據(jù)文件相關(guān)（同類）記錄的集合稱為文件。數(shù)據(jù)庫按一定方式組織起來的邏輯相關(guān)的文件集合形成數(shù)據(jù)庫。三、數(shù)據(jù)組織

1.數(shù)據(jù)組織的相關(guān)概念三、數(shù)據(jù)組織

2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)：指數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系。物理結(jié)構(gòu)（存儲結(jié)構(gòu)）：指數(shù)據(jù)元素在計算機(jī)存儲器中的存儲方式。線性結(jié)構(gòu)：線性表，包括堆棧、隊列、字符串等非線性結(jié)構(gòu)：包括樹、圖等順序存儲鏈接存儲索引存儲散列存儲見“指針與鏈”見教材50頁結(jié)點（Node）的含義一個結(jié)點可以是一個字符、也可是一個記錄。

線性表的結(jié)點按邏輯次序放在一組連續(xù)的存儲單元里。若開始結(jié)點的存放位置為LOC（K1),每個結(jié)點占用空間大小為L，則第i個結(jié)點Ki的存放位置為：

LOC(Ki)=LOC（K1)+L*(i-1)線性表的插入和刪除：見圖3-4

*順序表的查找效率高，但插入和刪除的效率低，適合于經(jīng)常查詢但數(shù)據(jù)變動較小的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲3.順序存儲的線性結(jié)構(gòu)——順序表結(jié)點的結(jié)構(gòu)鏈?zhǔn)酱鎯Φ木€性表結(jié)構(gòu)見圖3.1,3.2,3.3鏈?zhǔn)酱鎯Φ木€性表操作：插入、刪除見圖3.5

查找（讀取數(shù)據(jù)）4.鏈?zhǔn)酱鎯Φ木€性結(jié)構(gòu)——指針和鏈5.樹結(jié)構(gòu)（51頁）6.索引存儲索引文件：142-145頁

順序文件：143

順序文件記錄的查找：LOC(Ki)=LOC（K1)+L*(i-1)

前提要知道查找的是第幾條記錄如不知道是第幾條，則需要對搜索鍵在數(shù)據(jù)表中一一比較排好序的順序文件，可采用折半查找

雜湊法（散列存儲）：通過雜湊函數(shù)

(hashingfunction)將元素值轉(zhuǎn)換成存儲該元素的位置索引值

假設(shè)有一雜湊函數(shù)為h(key)=key%MAX，其中MAX為數(shù)組的存儲空間個數(shù)，若有一數(shù)組聲明為a[15]，現(xiàn)有五條數(shù)據(jù)如下：32,14,30,54,17，將這五個值代入雜湊函數(shù)：

h(32)=32%15=2

h(14)=14%15=14

h(30)=30%15=0

h(54)=54%15=9

h(17)=17%15=2

上面算出來的雜湊值就是我們要存入數(shù)組中的位置：

假設(shè)我們要查找數(shù)據(jù)54時，就將54代入雜湊函數(shù)中運算，得到h(54)=54%15=9，所以就直接到a[9]去查找數(shù)據(jù)即可，不必再一一查找了。第二章管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)數(shù)據(jù)處理技術(shù)第二節(jié)數(shù)據(jù)庫技術(shù)第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第四節(jié)云計算數(shù)據(jù)庫是以一定的組織方式存儲在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。能以最佳的方式，最少的數(shù)據(jù)冗余為多種應(yīng)用服務(wù)，程序與數(shù)據(jù)具有較高的獨立性。一、數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成（53頁）計算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS)

人員（包括哪些）系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)人員：數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用程序的設(shè)計與開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理人員一般用戶

第二節(jié)數(shù)據(jù)庫技術(shù)

二、數(shù)據(jù)庫的工作方式數(shù)據(jù)庫查詢處理程序應(yīng)用程序報表生成程序應(yīng)用程序輸入輸入輸出輸出聯(lián)機(jī)終端報表要求數(shù)據(jù)庫工作方式三、數(shù)據(jù)模型概念模型、數(shù)據(jù)模型（見第七章第七節(jié)）

數(shù)據(jù)庫設(shè)計

（146-154頁）四、數(shù)據(jù)操作（略）五、數(shù)據(jù)保護(hù)數(shù)據(jù)庫技術(shù)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計從事物的特性到計算機(jī)中的具體表示經(jīng)歷的三個階段：（1)數(shù)據(jù)庫所表達(dá)的概念的描述（概念模型：E-R圖）（2）數(shù)據(jù)庫邏輯數(shù)據(jù)的描述邏輯模型：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型關(guān)系模型:涉及關(guān)系的規(guī)范化（3）物理存儲介質(zhì)中的數(shù)據(jù)描述（物理模型）

1.概念模型（146頁）（1）主要概念實體屬性聯(lián)系：實體內(nèi)部的聯(lián)系，如組成實體的各屬性之間的關(guān)系；實體之間的聯(lián)系概念設(shè)計邏輯設(shè)計實體記錄屬性字段（或數(shù)據(jù)項）實體集文件實體標(biāo)識符鍵（2）概念模型的設(shè)計采用實體聯(lián)系模型（EntityRelationship,E-R）來表示概念模型。

E-R模型以圖形來表示實體及其聯(lián)系，因此也稱為E-R圖。E-R圖的三個基本成分：實體，用矩形表示。聯(lián)系，用菱形表示。屬性，用橢圓表示。實體聯(lián)系屬性AnIntroductiontoDatabaseSystenm二元聯(lián)系的表示方法班長任職班級111:1聯(lián)系學(xué)生選修課程mnm:n聯(lián)系班級組成學(xué)生1n1:n聯(lián)系實體型1聯(lián)系名實體型2AnIntroductiontoDatabaseSystenm

完整E-R圖表示例：設(shè)某學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)主要任務(wù)是管理學(xué)生、課程和學(xué)生選修課程的情況，設(shè)計能反映這一概念的E-R模型。學(xué)生課程課程號課程名學(xué)時數(shù)出生日期性別姓名學(xué)號成績選修mnE-R模型的優(yōu)點：簡單，容易理解，與計算機(jī)無關(guān)，用戶容易接受。如果聯(lián)系也具有屬性，也要在圖上標(biāo)明AnIntroductiontoDatabaseSystenm兩個以上實體型間的聯(lián)系課程講授教師pm參考書n供應(yīng)商供應(yīng)項目mm零件p3個實體型間的m:n聯(lián)系供應(yīng)量AnIntroductiontoDatabaseSystenm同一實體集內(nèi)各實體間的聯(lián)系一對多聯(lián)系實例：職工實體集內(nèi)部領(lǐng)導(dǎo)與被領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)系，領(lǐng)導(dǎo)者可以領(lǐng)導(dǎo)多個被領(lǐng)導(dǎo)者，被領(lǐng)導(dǎo)者只有一個頂頭上司，對于一個具體職工而言他既可能是其他職工的領(lǐng)導(dǎo)者，又可能被別的職工領(lǐng)導(dǎo)職工領(lǐng)導(dǎo)1n同一實體型內(nèi)部的1:n聯(lián)系職工實體集的屬性：工號，姓名，性別，出生日期，工作日期，職稱，工資另：在“領(lǐng)導(dǎo)”聯(lián)系中有個“民意測驗”屬性，用來存放職工對領(lǐng)導(dǎo)的滿意度完整的ER圖？AnIntroductiontoDatabaseSystenm職工領(lǐng)導(dǎo)1n同一實體型內(nèi)部的1:n聯(lián)系工號姓名性別出生日期工作日期職稱工資民意測驗2.數(shù)據(jù)模型（邏輯模型，149頁）

實現(xiàn)概念模型的數(shù)據(jù)模型主要有:

層次、網(wǎng)狀、關(guān)系和對象模型等四種。關(guān)系模型——用二維表表示實體集。如，149頁表7.5關(guān)系：一個關(guān)系對應(yīng)于一張二維表元組：表中一行稱為一個元組屬性：表中一列稱為一個屬性主碼：唯一的標(biāo)志一個元組廠長（身份證號，姓名，性別，年齡，廠號，任期）工廠（廠號，廠名，地址）注：將聯(lián)系的屬性添加到某個實體中去廠長工廠管理身份證號姓名性別任期地址廠名廠號年齡11E-R概念模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型：1對1一對多倉庫（倉庫號，地點，面積）商品（商品號，商品名，價格，倉庫號，數(shù)量）注：將聯(lián)系的屬性、一方的主鍵放在多方倉庫商品存放倉庫號地點數(shù)量價格商品名商品號面積n1學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，班級）課程（課程號，課程名，學(xué)時數(shù)）教師（教師編號，姓名，職稱）學(xué)習(xí)（學(xué)號，課程號，成績）任課（課程號，教師編號，周學(xué)時）學(xué)生教師學(xué)習(xí)學(xué)號姓名課程名職稱姓名教師編號課程號nm學(xué)時數(shù)課程n任課成績周學(xué)時性別班級m供應(yīng)商供應(yīng)項目mm零件p供應(yīng)量供應(yīng)商號供應(yīng)商名地址電話號碼賬號項目號預(yù)算開工日期零件號名稱規(guī)格單價倉庫庫存零件mm職工m庫存量倉庫號面積電話號碼零件號名稱算規(guī)格職工號姓名年齡職稱工作1單價領(lǐng)導(dǎo)1n3.關(guān)系的規(guī)范化數(shù)據(jù)冗余數(shù)據(jù)更改麻煩，容易出錯②操作異常增加一門新課程，若還沒人選，則插入異常。學(xué)號課程號課程名教師名S2C4高等數(shù)學(xué)吳因S4C4高等數(shù)學(xué)吳因S6C4高等數(shù)學(xué)吳因S6C2英語徐清S4C2英語徐清S8C6VB張軍例：設(shè)有一個關(guān)系模式R（學(xué)號，課程號，課程名，教師名）R1（學(xué)號，課程號）R2（課程號，課程名，教師名）如果用下面兩個關(guān)系模式R1和R2代替R

函數(shù)依賴概念函數(shù)依賴是指關(guān)系中屬性之間取值的依賴情況。假定關(guān)系R（A，B，C）中，當(dāng)A有一取值時，便惟一對應(yīng)一個B值和C值，則稱B和C依賴于A，或A決定了B或C，簡記為A→B，A→C。R（A，B，C）函數(shù)依賴的類型1.關(guān)系中可能存在的不同

完全函數(shù)依賴部分函數(shù)依賴傳遞函數(shù)依賴R（A，B，C，D，E）（學(xué)號，課程號，成績）

（教師代碼，姓名，職稱，研究課題號，研究課題名）（學(xué)號，姓名，專業(yè)，系辦電話）（1）第一范式（1NF）（151頁）

如果關(guān)系R的每個r的屬性值都是不可分的原子值，那么R是第一范式的模式。滿足1NF的關(guān)系為規(guī)范化關(guān)系；否則為非規(guī)范化關(guān)系。

1NF是關(guān)系模式應(yīng)具備的最起碼條件。2.第二范式（2NF）滿足1NF的關(guān)系，并且不存在非主屬性對主鍵的部分函數(shù)依賴，則稱屬于第二范式的模式。教師關(guān)系（教師代碼，姓名，職稱，研究課題號，研究課題名）

存在數(shù)據(jù)冗余、修改麻煩、更新異常教師關(guān)系（教師代碼，姓名，職稱）課題關(guān)系（研究課題號，研究課題名）教師與課題關(guān)系（教師代碼，研究課題號）3.第三范式（3NF）滿足2NF的關(guān)系，并且不存在非主屬性對主鍵的傳遞函數(shù)依賴，則稱屬于第三范式的模式。（例1）Student(學(xué)號，姓名,年齡，性別，系別，系辦地址、系辦電話)（例2）產(chǎn)品關(guān)系（產(chǎn)品代碼，產(chǎn)品名，生產(chǎn)廠商，生產(chǎn)廠地址）存在數(shù)據(jù)冗余、修改麻煩

產(chǎn)品關(guān)系（產(chǎn)品代碼，產(chǎn)品名，生產(chǎn)廠商）生產(chǎn)廠關(guān)系（生產(chǎn)廠商，生產(chǎn)廠地址）（二）數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

E-R模型數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

E-R模型轉(zhuǎn)化為關(guān)系數(shù)據(jù)模型

——應(yīng)符合第三范式（3NF）的要求數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計

選定合適的存儲結(jié)構(gòu)和存取方法①庫文件的組織形式：順序、索引②存儲介質(zhì)的分配：高速存儲、低速存儲③存取路徑的選擇:

數(shù)據(jù)庫設(shè)計與系統(tǒng)開發(fā)階段對照見152頁圖7.8補(bǔ)充：數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)倉庫是存儲公司管理層認(rèn)為有潛在利用價值的當(dāng)前和歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)來自多個核心操作交易系統(tǒng)，如銷售、客戶、生產(chǎn)等系統(tǒng)，也包含了網(wǎng)上交易數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)倉庫合并和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)后，可供全公司進(jìn)行管理分析和決策使用。數(shù)據(jù)倉庫的操作流程v案例：美國國內(nèi)稅務(wù)署利用數(shù)據(jù)倉庫揭露稅務(wù)詐騙美國國內(nèi)稅務(wù)署（IRS)是征稅和執(zhí)行稅法的部門，自19世紀(jì)60年代成立以來，IRS處理的數(shù)據(jù)隨著人口的增長呈數(shù)量級遞增，任何信息系統(tǒng)的管理不善都會給聯(lián)邦政府的稅收造成巨大損失。幸運的是，IRS和Sybase軟件合作，建立了數(shù)據(jù)倉庫，這種數(shù)據(jù)倉庫也稱交互式數(shù)據(jù)倉庫（簡稱CDW),極大地提高了效率，通過追征拖欠稅款的納稅人，也提高了稅收額。CDW可以存儲長達(dá)七年的個人和企業(yè)報稅單數(shù)據(jù)，每年4萬億個人和企業(yè)稅務(wù)數(shù)據(jù)上傳到該系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)庫都是相關(guān)的，有數(shù)十億行和200多個列，都和關(guān)系表以及其他附件有著緊密聯(lián)系。IRS研究人員現(xiàn)在利用準(zhǔn)確一致的數(shù)據(jù)源，可以一次性分析上百萬甚至數(shù)十億記錄。CDW的啟用極大地提高了IRS管理和利用數(shù)據(jù)的能力，因此，IRS現(xiàn)在可以回收舊系統(tǒng)下?lián)p失的數(shù)百億美元稅收，如2006年，經(jīng)過140萬次對納稅人少報稅款的審查，共為IRS增加了592億美元的稅收。

利用數(shù)據(jù)倉庫，分析師可以分析出哪類人最容易在稅務(wù)上作假，比如：離婚的夫妻雙方同一年都在申報單里填上孩子撫養(yǎng)；或者一些人濫用勞動收入稅收減免：或者濫用小企業(yè)稅收庇護(hù)；還有一些貸款念完大學(xué)的畢業(yè)生延期納稅等。

數(shù)據(jù)倉庫縮短了追蹤錯誤信息的時間，僅需幾個小時就可以分析出六到八個月的數(shù)據(jù)信息。第二章管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)數(shù)據(jù)處理技術(shù)第二節(jié)數(shù)據(jù)庫技術(shù)第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第四節(jié)云計算1.OSI與TCP/IP協(xié)議的體系層次是怎么劃分的，每層的功能是什么?

2.網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備主要有哪些?每種設(shè)備的功能主要是什么?

2.IPv4的表示形式，類型，每種類型可以服務(wù)什么樣的局域網(wǎng)?

3什么是網(wǎng)關(guān)，什么是域名服務(wù)器?

4.IPv4為什么要升級為IPv6?如何實現(xiàn)從v4到v6的過渡?

本節(jié)難點：第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成三、傳輸介質(zhì)四、常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備五、互聯(lián)網(wǎng)的接入方式六、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)七、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類八、典型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（略）九、Internet/Intrenet/Extranet1.概念定義：用通信介質(zhì)把分布在不同地理位置的計算機(jī)和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來，實現(xiàn)信息互通和資源共享的系統(tǒng)。幾個重要概念網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)

傳輸數(shù)據(jù)的物理通道。有同軸電纜、雙絞線、光纖、微波、衛(wèi)星信道等。協(xié)議：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間進(jìn)行通信的一組約定。鏈路：兩個相鄰結(jié)點之間的通信線路。一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成三、傳輸介質(zhì)四、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)五、常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備六、互聯(lián)網(wǎng)的接入方式七、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類八、典型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（略）九、Internet/Intrenet/Extranet

①資源子網(wǎng)

計算機(jī)（包括主機(jī)與終端）、軟件、信息資源

——主要完成數(shù)據(jù)處理功能：

②通信子網(wǎng)

通信線路其他通信設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)通訊處理機(jī):如路由器、集線器等

——主要完成數(shù)據(jù)的傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等功能

第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

二.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成三、傳輸介質(zhì)四、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)五、常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備六、互聯(lián)網(wǎng)的接入方式七、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類八、典型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（略）九、Internet/Intrenet/Extranet三、傳輸媒介

_雙絞線把兩根絕緣的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可以降低信號干擾的程度，每一根導(dǎo)線在傳輸中輻射的電波會被另一根線上發(fā)出的電波抵消?！半p絞線”的名字也是由此而來?？捎糜趥鬏斈M信號和數(shù)字信號模擬信號，保密性差，抗干擾能力弱數(shù)字信號，加強(qiáng)了通信的保密性，提高了抗干擾能力，但占用頻道較寬，技術(shù)復(fù)雜?？垢蓴_性以及傳播帶寬不及同軸電纜和光纖，價格上也便宜多。同軸電纜

由繞同一軸線的兩個導(dǎo)體所組成。.基帶同軸電纜僅用于數(shù)字傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)10Mbps。.寬帶同軸電纜，既可用于模擬信號（有線電視網(wǎng)），也可用于數(shù)字信號傳輸。.比雙絞線貴，比光纖便宜。機(jī)頂盒：將數(shù)字信號解碼解密并轉(zhuǎn)化為模擬型號，適合模擬電視機(jī)播放數(shù)字電視一體機(jī)：帶視密卡（大卡），再插入用戶的節(jié)目卡，不需機(jī)頂盒和額外的遙控光纖

光纖由能傳導(dǎo)光波的石英玻璃纖維外加保護(hù)層構(gòu)成的。光纖利用光傳播中的折射原理進(jìn)行信號的傳播

光纖（1）物理特性與傳播特性：

在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中均采用兩根光纖(一來一去)組成傳輸系統(tǒng)。有多模和單模兩種方式。（所謂“模”是指以一定角速度進(jìn)入光纖的一束光）（2）優(yōu)點：①通信容量大，傳播距離遠(yuǎn)。傳輸速率已由當(dāng)初的140MB/S發(fā)展到2.5GB/S、4×2.5GB/S、16×2.5GB/S甚至更高。一對纖芯可開通3萬條、12萬條、48萬條甚至向更多話路發(fā)展。可以在6-8公里的距離內(nèi)不用中繼器傳輸。②抗干擾性：不受噪聲或電磁影響，適宜在長距離內(nèi)保持高數(shù)據(jù)傳輸率。光纖③安全性：光纖通訊不帶電，使用安全可用于易燃，易暴場所。)④重量輕，體積小。例如：通2萬1千話路的900對雙絞線，其直徑為3英寸，重量8噸/KM。而通訊量為其十倍的光纜，直徑為0.5英寸，重量45P(鎊）/KM。（1鎊=0.907斤）⑤使用環(huán)境溫度范圍寬。⑥化學(xué)難腐蝕，使用壽命長。

缺點：價格比同軸電纜和雙絞線都貴。無線——微波通信

利用頻率為2GHZ至40GHZ的電磁波作為傳輸媒介。頻率高，可同時傳送大量信息。由于微波是沿直線傳播的而地球表面有一定弧度，在實現(xiàn)遠(yuǎn)距離微波通信時，要每隔50KM左右設(shè)一座微波中繼站。

衛(wèi)星通信

是利用地球同步衛(wèi)星作為中繼來轉(zhuǎn)發(fā)微波信號的一種特殊微波通信形式。衛(wèi)星通信可以克服地面微波通信距離的限制，三個同步衛(wèi)星可以覆蓋地球上全部通信區(qū)域。

第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成三、傳輸介質(zhì)四、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)五、常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備六、互聯(lián)網(wǎng)的接入方式七、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類八、典型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（略）九、Internet/Intrenet/Extranet四、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（59頁）1.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的含義

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合——即規(guī)定了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該設(shè)置哪幾層，每層應(yīng)提供哪些服務(wù)。協(xié)議：對消息進(jìn)行格式化、排序、壓縮和檢錯時所采用的一系列規(guī)則的總稱。2.開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI/RM）

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO于1978年提出了“開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”——OSI/RM。

ISO將整個通信功能劃分為七個層次應(yīng)用層表示層對話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層交換單元名稱信息信息信息數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)包幀位應(yīng)用層表示層對話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層TCP/IP發(fā)送主機(jī)接收主機(jī)物理媒體物理層物理層通信交換結(jié)點只有最低3層中繼開放系統(tǒng)每一層使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)。

應(yīng)用層表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層物理連接在物理層的基礎(chǔ)上，建立相鄰結(jié)點之間的數(shù)據(jù)鏈路，并將數(shù)據(jù)包幀化，在數(shù)據(jù)包上增加下一個節(jié)點的MAC解決路徑選擇，使不相鄰結(jié)點之間的數(shù)據(jù)能夠正確傳送。同時將傳輸層傳過來的數(shù)據(jù)段增加頭部（即本地、接受地的IP信息），成為數(shù)據(jù)包利用傳輸層提供的服務(wù)，使應(yīng)用建立和維持會話，并能使會話獲得同步。會話層使用校驗點可使通信會話在通信失效時從校驗點繼續(xù)恢復(fù)通信。為用戶提供OSI環(huán)境下的各種應(yīng)用服務(wù)，建立應(yīng)用程序包，如文件傳輸、電子郵件等定義了如何表示數(shù)據(jù).不同品牌的計算機(jī)對字符和數(shù)字的表示不一致,表示層把它們統(tǒng)一起來。解決的是計算機(jī)程序到計算機(jī)程序之間的通信問題，即“端”到“端”的通信。同時，在發(fā)送方，傳輸層將應(yīng)用程序發(fā)送的消息分割成較小的塊，僅給每個塊加上一個頭部(如每一塊的順序號）成為數(shù)據(jù)段。然后，傳遞給網(wǎng)絡(luò)層。在接收方則反之。OSI體系結(jié)構(gòu)TCP數(shù)據(jù)段、IP數(shù)據(jù)包、數(shù)據(jù)幀TCP數(shù)據(jù)段：TCP頭部+實際數(shù)據(jù)(TCP頭包括源和目標(biāo)主機(jī)端口號、順序號、確認(rèn)號、校驗字等)

端口：一臺擁有IP地址的主機(jī)可以提供許多服務(wù)，比如Web服務(wù)、FTP服務(wù)、SMTP服務(wù)等，這些服務(wù)完全可以通過1個IP地址來實現(xiàn)。因此，需要通過“IP地址+端口號”來區(qū)分不同的服務(wù)。端口號即為識別服務(wù)類別而服務(wù)的。

例如，對于每個TCP/IP實現(xiàn)來說，F(xiàn)TP服務(wù)器的TCP端口號是21，每個Telnet服務(wù)器的TCP端口號都是23，每個http服務(wù)器的端口號都是80。IP數(shù)據(jù)包：IP頭部＋TCP數(shù)據(jù)信息(IP頭包括源和目標(biāo)主機(jī)IP地址、類型等)數(shù)據(jù)幀：幀頭＋I(xiàn)P數(shù)據(jù)包＋幀尾(幀頭包括源和目標(biāo)主機(jī)MAC地址及類型,幀尾是校驗字)傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸層報頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層報頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層報頭0101110101001000010

表示層應(yīng)用層會話層數(shù)據(jù)段Segment數(shù)據(jù)包Packet比特Bit數(shù)據(jù)幀F(xiàn)rame協(xié)議數(shù)據(jù)單元端口號源IP+目的IP＋上層協(xié)議源MAC+目的MAC將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換成高低電平，即“0”或“1”代碼數(shù)據(jù)封裝發(fā)送數(shù)據(jù)的過程，就是一個數(shù)據(jù)封裝的過程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層報頭+傳輸層報頭+數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層報頭傳輸層報頭+數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層報頭數(shù)據(jù)傳輸層報頭0101110101001000010傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層表示層應(yīng)用層會話層數(shù)據(jù)拆封接收數(shù)據(jù)的過程，就是一個數(shù)據(jù)拆封的過程IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址+主機(jī)地址TCP/IP與OSI參考模型的對應(yīng)關(guān)系3.TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)TCP、IP協(xié)議是因特網(wǎng)所使用的各種協(xié)議中最重要的兩個協(xié)議，人們將TCP、IP及其相關(guān)協(xié)議稱為TCP/IP體系結(jié)構(gòu)。采用四層結(jié)構(gòu)，是目前Internet采用的實際標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議集TCP/IP是一個通信協(xié)議集的縮寫，它是一個完整的協(xié)議簇，由若干個協(xié)議構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系A(chǔ)ddress

Resolution

ProtocolInternetControlMessageProtocolTransmissionControlProtocolUserDatagramProtocol面向連接、端到端和可靠的數(shù)據(jù)包發(fā)送不為IP提供可靠性、流控或差錯恢復(fù)功能SimpleMailTransferProtocolNetworkFileSystemTCP/IP體系中最重要的兩個協(xié)議：（1）TCP（傳輸控制協(xié)議）：指用以實現(xiàn)在收發(fā)數(shù)據(jù)的計算機(jī)之間建立網(wǎng)絡(luò)連接的協(xié)議。在發(fā)送端：負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分解成數(shù)據(jù)段，在數(shù)據(jù)段（包）頭部加上發(fā)送和接收結(jié)點的名稱和其他信息；在接收端：負(fù)責(zé)將收到的數(shù)據(jù)包重新組裝成文件。（2）IP（網(wǎng)際協(xié)議）：用以實現(xiàn)Internet地址解析的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。主要任務(wù)是選擇正確的傳輸路徑，并提供相鄰結(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳送。4.IP地址IPv4——IPv6IPv4：由32位二進(jìn)制構(gòu)成，通常表示為4個獨立的用點隔開的十進(jìn)制數(shù)字。表示方法：

8位二進(jìn)制8位二進(jìn)制8位二進(jìn)制8位二進(jìn)制1~（28-1）.1~（28-1）.1~（28-1）.1~（28-1）二進(jìn)制十進(jìn)制舉例1100101011000000001000000110010000二進(jìn)制十進(jìn)制IP地址IP地址的類型

IP地址中包含了兩部分信息：

①網(wǎng)絡(luò)地址（NetworkID）：用以標(biāo)識主機(jī)所在的邏輯網(wǎng)絡(luò)；

②主機(jī)地址（hostID）：用以識別該網(wǎng)絡(luò)中的一臺主機(jī)為了根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模來合理分配IP地址，通常將IP地址分為幾個基本的類別：A、B、C、D、E。到55為A類：主要分配給具有大量主機(jī)而局域網(wǎng)絡(luò)數(shù)量較少的大型網(wǎng)絡(luò)到55為B類：一般用于國際性大公司和政府機(jī)構(gòu)到55為C類：用于一般小公司、校園網(wǎng)、研究機(jī)構(gòu)等D和E類網(wǎng)絡(luò)，屬于特殊用途，如警用和軍用等，不向民用開放

-

武漢大學(xué)兩個特別的IP地址：（1）

回送地址：A類網(wǎng)絡(luò)號127是一個保留地址，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地機(jī)進(jìn)程間通信，叫做回送地址，不出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上。作用：一是測試本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)配置，能PING通說明本機(jī)的網(wǎng)卡和IP協(xié)議安裝都沒有問題；另一個作用是某些SERVER/CLIENT的應(yīng)用程序在運行時需調(diào)用服務(wù)器上的資源，一般要指定SERVER的IP地址，但當(dāng)該程序要在同一臺機(jī)器上運行而沒有別的SERVER時就可以把SERVER的資源裝在本機(jī)，SERVER的IP地址設(shè)為也同樣可以運行。（2）私有IP地址

私有地址可以自己組網(wǎng)時用，但不能在Internet網(wǎng)上用，即不能出現(xiàn)在公網(wǎng)上，有這些地址的計算機(jī)要上網(wǎng)必須轉(zhuǎn)換成合法的IP地址。就像每個城市都可命名相同的大街一樣。

從到55為私有IP地址范圍，屬于IP地址的C類地址。

，專門用于路由器設(shè)置。5.域名（domainname)IP地址難以記憶，于是產(chǎn)生了一套易于記憶的、具有一定意義的用字符來表示的IP地址，就是域名。例如：

2

北京大學(xué).教育機(jī)構(gòu).中國域名地址與IP地址的對應(yīng)與解析在網(wǎng)絡(luò)層——ARP/RARP域名組成：26個英文字母，數(shù)字1-9，-域名的分類頂級域名：域名的機(jī)構(gòu)屬性、域名的國家屬性一級域名：在com、net、org等頂級域名前加一級（注冊要收費）如

二級域名：在一級域名前再加一級，可免費使用若干個。

http://

三級域名整體包括三個“.”,如/形如：china.world.c0m/beijing，采取目錄形式并且以“/”代替“.”的不能夠稱為三級域名，甚至不能稱為域名，一般稱之為域名下的“二級目錄”使用二級、三級域名的優(yōu)缺點優(yōu)點：

可以借助主域名的資源，使知名度快速提升；節(jié)省域名使用費用

使用自身已發(fā)展好的主域名資源帶動電商的流量，可以直接在自己的主域名賬戶里設(shè)置二級域名，無需投入太多，管理起來也比買新域名簡單。缺點：百度的關(guān)鍵詞搜索結(jié)果排名，權(quán)重是：

一級域名>二級域名>二級目錄。

獨立域名的排名在搜索引擎上比二級域名要好很多，可以單獨優(yōu)化獨立域名。思考：淘寶商城為什么在之后啟用了獨立域名？3.旅游電子商務(wù)的功能域名服務(wù)器是指保存有該網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)的域名和對應(yīng)IP地址，并具有將域名轉(zhuǎn)換為IP地址功能的服務(wù)器。

申請域名，分配IP地址后，要向服務(wù)范圍內(nèi)的域名服務(wù)器注冊域名必須對應(yīng)一個IP地址，而IP地址不一定有域名或有多個域名

TCP/IP協(xié)議需要針對不同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行不同的設(shè)置，且每個節(jié)點一般需要一個“IP地址”、一個“子網(wǎng)掩碼”、一個“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”。不過，可以通過動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP），給客戶端自動分配一個IP地址，避免了出錯，也簡化了TCP/IP協(xié)議的設(shè)置。子網(wǎng)掩碼：用于確定一個網(wǎng)絡(luò)層地址哪部分是網(wǎng)絡(luò)號，哪部分是主機(jī)號，1的部分代表網(wǎng)絡(luò)號，掩碼為0的部分代表主機(jī)號。子網(wǎng)掩碼的作用就是獲取主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址信息。網(wǎng)關(guān)：路由器或具有路由器功能的服務(wù)器的IP地址，實質(zhì)上是一個網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的關(guān)口。產(chǎn)生背景:(1)Pv4技術(shù)，核心技術(shù)屬于美國。它的最大問題是網(wǎng)絡(luò)地址資源有限，從理論上講，編址1600萬個網(wǎng)絡(luò)、40億臺主機(jī)。但采用A、B、C三類編址方式后，可用的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的數(shù)目大打折扣，以至IP地址已于2011年2月3日分配完畢。其中北美占有3/4，約30億個，而人口最多的亞洲只有不到4億個。地址不足，嚴(yán)重地制約了中國及其他國家互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展。

(2)同時隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，可能身邊的每一樣?xùn)|西都需要連入全球因特網(wǎng)。在這樣的環(huán)境下，IPv6應(yīng)運而生。IPv6地址構(gòu)成：64位的網(wǎng)絡(luò)前綴+64位的主機(jī)地址主機(jī)地址通常根據(jù)物理地址自動生成128位的IPv6地址通常寫作8組，每組為4個16進(jìn)制數(shù)的形式。如：FE80:0000:0000:0000:AAAA:0000:00C2:0002幾個連續(xù)段位的值都是0，那么這些0就可以簡單的以“::”來表示：FE80::AAAA:0000:00C2:0002IPv6：采用128位的新一代IP地址IPv6的主要優(yōu)勢：擴(kuò)大地址空間、提高網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量、改善服務(wù)質(zhì)量(QoS)、安全性有更好的保證、支持即插即用和移動性等。IPv4向v6的過渡技術(shù):(1)隧道技術(shù)。將來自IPv6島的IPv6包封裝在IPv4包中，然后在廣泛分布的IPv4海洋中傳送——早期過渡方案（如武漢大學(xué)2008年9月開通）

(2)雙棧技術(shù)。即在設(shè)備升級到IPv6的同時，保留IPv4支持，可以同時訪問IPv6和IPv4資源。例如：武漢大學(xué)分兩個階段完成升級過渡：第一階段（2009年11月25日-2009年12月22日）：將原來學(xué)生宿舍樓棟上聯(lián)的百兆交換機(jī)更換為千兆交換機(jī)第二階段（2010年3月9日－2010年3月15日）對教學(xué)辦公網(wǎng)進(jìn)行升級改造，同時完成校園網(wǎng)全網(wǎng)IPv4和IPv6萬兆雙棧。四、常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備1.調(diào)制解調(diào)器在通信過程中將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號或者將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的設(shè)備

調(diào)制解調(diào)器內(nèi)置式外置式數(shù)字信號模擬信號數(shù)字信號與模擬信號轉(zhuǎn)換電話網(wǎng)三、常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備

2.網(wǎng)絡(luò)接口卡（網(wǎng)卡）：MAC號碼3.中繼器（Repeater)（物理層-最簡單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備）

完成兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間物理信號的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。負(fù)責(zé)在兩個節(jié)點的物理層上按位傳遞信息，完成信號的復(fù)制、調(diào)整和放大功能，以此來延長網(wǎng)絡(luò)的長度。

4.集線器（HUB)(物理層)

多口中繼器5.交換機(jī)（switcher)（數(shù)據(jù)鏈路層）

交換機(jī)（又名交換式集線器）作用與集線器大體相同。但兩者在性能上有所不同。

——具有識別局域網(wǎng)內(nèi)目的地主機(jī)MAC地址的功能，提高網(wǎng)絡(luò)通信的效率

HUB集線器HUB本身不能識別目的地址，來自廣域網(wǎng)傳來的信息經(jīng)過HUB后，會傳給與之相連的每一臺主機(jī)，即數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，由每一臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。

switcher

交換機(jī)收到數(shù)據(jù)信號后，會查找內(nèi)部保存的地址對照表以確定目的MAC的NIC(網(wǎng)卡)掛接在哪個端口上。6網(wǎng)橋（數(shù)據(jù)鏈路層）

網(wǎng)橋和交換機(jī)的功能相似。區(qū)別：交換機(jī)的交換是硬件實現(xiàn)的，而網(wǎng)橋是通過軟件實現(xiàn)的。因此交換機(jī)交換數(shù)據(jù)的速度更快。7路由器（網(wǎng)絡(luò)層）連接多個網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

路由器識別IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址，與交換機(jī)有明顯區(qū)別，它的作用在于連接不同的網(wǎng)絡(luò)并且找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑。路由器可以劃分子網(wǎng)(無線路由器可以橋接，劃分不同的子網(wǎng)，每個子網(wǎng)有不同的IP地址段）

第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成三、傳輸介質(zhì)四、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)五、常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備六、互聯(lián)網(wǎng)的接入方式七、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類八、典型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（略）九、Internet/Intrenet/Extranet五互聯(lián)網(wǎng)接入方式寬帶單位：１byte(B,字節(jié))=8bit2Mbps=?（一）普通電話撥號上網(wǎng)(PSTN接入)1公共交換電話網(wǎng)----窄帶接入上網(wǎng)設(shè)備----調(diào)制解調(diào)器上網(wǎng)賬號256KBps2.一線通接入（ISDN接入）IDN（綜合數(shù)碼電話網(wǎng)）----普通模擬電話在采用了數(shù)碼交換和傳輸以后，就變成IDN（綜合數(shù)碼電話網(wǎng)）ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork，ISDN）

將各種不同的業(yè)務(wù)信息經(jīng)數(shù)字化后都在同一個網(wǎng)絡(luò)中傳送，這就是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng),也就是一線通。

在這種網(wǎng)絡(luò)中，一切信息都以數(shù)字形式進(jìn)行傳輸和交換。IDN接入設(shè)備網(wǎng)絡(luò)終端(NT):是電話局程控交換機(jī)和用戶的終端設(shè)備之間的接口設(shè)備。該設(shè)備安裝于用戶處，是實現(xiàn)N-ISDN功能的必備終端。終端適配器（TA）：使得現(xiàn)有的非ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端（例如模擬話機(jī)、傳真機(jī)等）能夠在ISDN上運行，為用戶在現(xiàn)有終端上提供ISDN業(yè)務(wù)

IDN向ISDN的轉(zhuǎn)變最首要的工作便是實現(xiàn)用戶環(huán)路的數(shù)字化被寬帶ADSL替代3.ADSL接入（見教材30頁）原理：采用創(chuàng)新算法和高級數(shù)字信號處理來壓縮信號，并采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話線分成了電話、上行和下行相對獨立的信道，從而避免了相互之間的干擾。

上行速率低，下行速率快：設(shè)備ADSLmodem:

有一個電話Line-In，以及一個或多個以太網(wǎng)口。此外還集成了ADSL信號分離器，將ADSL數(shù)據(jù)信號和普通音頻電話信號分離出來優(yōu)點：能夠充分利用現(xiàn)有公共交換電話網(wǎng)，只須在線路兩端加裝ADSL設(shè)備即可為用戶提供高寬帶服務(wù)，無需重新布線，從而可極大地降低服務(wù)成本。同時ADSL用戶獨享帶寬，線路專用，不受用戶增加的影響。

4.有線通----廣電通利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行雙向網(wǎng)改造，便可利用有線電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，而不影響原有的有線電視信號傳送。上網(wǎng)設(shè)備：計算機(jī)，CableMODEL。

傳輸方式：寬帶共享模式。

使用案例：上海有線通5.局域網(wǎng)接入也叫小區(qū)接入----共享寬帶

由小區(qū)出面申請安裝----新樓盤都安裝了優(yōu)缺點：優(yōu)點：月租費用較低缺點：

（1）IP地址是局域網(wǎng)自動分配的，沒有固定的IP地址，不能架設(shè)網(wǎng)站、FTP服務(wù)器等。（2）寬帶共享，一旦小區(qū)上網(wǎng)人數(shù)較多，在上網(wǎng)高峰時期網(wǎng)速會變得很慢。6.無線接入----移動上網(wǎng)通過手機(jī)卡上網(wǎng)----實現(xiàn)真正的移動（一般按流量或時間包月收費）通過WIFI標(biāo)準(zhǔn)上網(wǎng)----無線局域網(wǎng)藍(lán)牙方式上網(wǎng)----連接到已上網(wǎng)的手機(jī)上，或手機(jī)通過藍(lán)牙連接到已有線上網(wǎng)的計算機(jī)上。小范圍內(nèi)無線上網(wǎng)。無線城域網(wǎng)買一個3G網(wǎng)卡（類似U盤）以及一張類似于手機(jī)sim卡3G上網(wǎng)卡，將SIM卡插入3G網(wǎng)卡，把它插在USB接口上，筆記本電腦就具備了3G上網(wǎng)的功能了。

寬帶提速實際上是一個復(fù)雜的過程：要提高用戶的寬帶入戶速度；要提高整個小區(qū)寬帶的帶寬；要提高骨干網(wǎng)絡(luò)的速度。要想使這三者同步提高，對寬帶運營商來說是一個龐大的工程，需要投入大量的人力和財力。

目前提供給用戶的所謂高速寬帶，其實仍是共享寬帶。第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成三、傳輸介質(zhì)四、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)五、常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備六、互聯(lián)網(wǎng)的接入方式七、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類八、典型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（略）九、Internet/Intrenet/Extranet七、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1.按計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍分類局域網(wǎng)（LAN,LocalAreaNetwork)城域網(wǎng)（MAN,MetropolitanAreaNetwork）廣域網(wǎng)(WAM,WideAreaNetwork)：

Internet是全球最大的WAN城域網(wǎng)與局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的區(qū)別（1）城域網(wǎng)則是為整個城市而不是為某個特定的部門服務(wù)的。

（2）城域網(wǎng)的建設(shè)主要集中在通信子網(wǎng)上，其中也包含兩個方面：一是城市骨干網(wǎng)，它與全國的骨干網(wǎng)相連：二是城市接入網(wǎng)，它把本地所有的聯(lián)網(wǎng)用戶與城市骨干網(wǎng)相連。（1）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的含義（2）計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型點-點信道網(wǎng)絡(luò)共享信道網(wǎng)絡(luò)（廣播式）

2.按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類一是網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點，指的是計算機(jī)、連接設(shè)備；二是相互連接的關(guān)系，這是通過連接線（通信介質(zhì)）連起來。

環(huán)形星型樹形網(wǎng)絡(luò)型點-點信道網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)中每一條信道都連接到一對節(jié)點上，如果沒有直接信道，則經(jīng)過其他節(jié)點用于存儲轉(zhuǎn)發(fā)。中心

處理機(jī)

終端終端終端終端終端終端終端終端終端節(jié)點節(jié)點節(jié)點節(jié)點練習(xí)：分析以下校園網(wǎng)絡(luò)示意圖，它是哪種網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)類型？

星形結(jié)構(gòu)（因為網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備都連接到該中央結(jié)點-交換機(jī)上）所有節(jié)點共享一條通信信道，每個節(jié)點發(fā)送的信息可由所有節(jié)點檢測，但只有目的地址指定的節(jié)點接受?？偩€結(jié)構(gòu)衛(wèi)星和無線電

共享信道網(wǎng)絡(luò):分布式集中式：主要指IBM、HP等小型機(jī)以上檔次的系統(tǒng)，一個主機(jī)帶多個終端。終端沒有數(shù)據(jù)處理能力，運算全部在主機(jī)上進(jìn)行。現(xiàn)在的銀行系統(tǒng)，大部分都是這種集中式的系統(tǒng)

分布集中式（4）根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的使用范圍分類公用網(wǎng)專用網(wǎng)（3）根據(jù)數(shù)據(jù)的組織方式分類第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成三、傳輸介質(zhì)四、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)五、常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備六、互聯(lián)網(wǎng)的接入方式七、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類八、典型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（略）九、Internet/Intrenet/Extranet八、典型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（略）根據(jù)介質(zhì)中數(shù)據(jù)傳輸控制方法的不同，有幾種常用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)1.以太網(wǎng)2.令牌環(huán)網(wǎng)3.快速以太網(wǎng)4.FDDI5.ATM第三節(jié)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念二、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成三、傳輸介質(zhì)四、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)五、常見的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備六、互聯(lián)網(wǎng)的接入方式七、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類八、典型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（略）九、Internet/Intrenet/Extranet九、Internet/Intrenet/Extranet(一）Internet

Internet是將不同標(biāo)準(zhǔn)、不同結(jié)構(gòu)甚至不同協(xié)議類型的局域網(wǎng)在一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（TCP/IP）支持下實現(xiàn)的網(wǎng)際互聯(lián)，從而更大范圍內(nèi)實現(xiàn)信息資源共享。（二）內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet)

把Internet技術(shù)應(yīng)用于單位內(nèi)部的信息管理和交換平臺

——即采用了internet技術(shù)并與internet相連的組織內(nèi)部網(wǎng)。采用B/S模式特點：（1）在網(wǎng)絡(luò)安全方面提供了更加有效的控制措施，克服了Internet安全保密方面的不足。（2）信息傳輸速度比一般Internet快得多。C/S結(jié)構(gòu)..客戶機(jī)......客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)..客戶機(jī)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器B/S結(jié)構(gòu)..用戶..用戶..用戶．．．WEB服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器ODBC數(shù)據(jù)請求返回數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)請求返回數(shù)據(jù)Lan連接HTTP連接八、Internet/Intrenet/Extranet（三）外聯(lián)網(wǎng)（Extranet)

——組織協(xié)作系統(tǒng)(inter-organizationsystem)是利用公共的或私有的通信設(shè)施來連接供應(yīng)鏈上不同合作者的應(yīng)用系統(tǒng)。與Intranet一樣位于防火墻之后，它的訪問是半私有的，用戶由關(guān)系緊密的企業(yè)結(jié)成的小組，信息在信任的群體內(nèi)部共享。（四）虛擬專用網(wǎng)（VPN,virtualprivatenetworks)原理：采用加密、認(rèn)證和通道技術(shù)，提供了Internet上兩點間的安全通信。采用VPN服務(wù)器好處：對于分布式運作的企業(yè)而言，就像有了一個專用的廣域網(wǎng)一樣。提供安全的Extranet。第四節(jié)、云計算一、云計算的發(fā)展二、云計算的類型三、云計算的優(yōu)勢

與隱患一、云計算的發(fā)展2007年以來，云計算成為IT領(lǐng)域最令人關(guān)注的話題之一，也是當(dāng)前大型企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)的IT建設(shè)正在考慮和投入的重要領(lǐng)域。云計算的提出，引發(fā)了新的技術(shù)變革和新的IT服務(wù)模式。但是對大多數(shù)而言人，云還是一種還不確切的定義，什么是云，為什么需要云？這一階段的主要特點：1.將企業(yè)分散的數(shù)據(jù)資源、IT資源進(jìn)行了物理集中，形成了規(guī)?；臄?shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施。特點：

（1）數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)整合，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化（解決了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分散時期的混亂無序），業(yè)務(wù)擴(kuò)展和新業(yè)務(wù)的部署能夠規(guī)劃、可控。

（2）在這一階段中，很多企業(yè)在數(shù)據(jù)集中后期也開始了容災(zāi)建設(shè)，特別是在雪災(zāi)、大地震之后，企業(yè)的容災(zāi)中心建設(shè)普遍受到重視，金融行業(yè)幾乎開展了全行業(yè)的容災(zāi)建設(shè)熱潮，并且金融行業(yè)的大部分容災(zāi)建設(shè)的級別都非常高。第一階段解決：企業(yè)IT分散管理和容災(zāi)的問題。2.面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的公共云服務(wù)快速發(fā)展，不同的ISP構(gòu)建各自的云，這些云之間相互孤立，為互聯(lián)網(wǎng)的不同用戶需求集服務(wù)(如搜索、郵件等)。第一個階段：大集中過程。——虛擬化——分布式存儲分布式、虛擬化屏蔽了不同物理設(shè)備的異構(gòu)性，可以將多臺物理服務(wù)器整合成單臺，使得數(shù)據(jù)中心IT實施的靈活性大幅提升，物理服務(wù)器資源利用率也得到提升。——尤其是集團(tuán)公司

第二階段：企業(yè)構(gòu)建自己的私有云；企業(yè)內(nèi)部云與外部云的互通，形成混合云模式第二個階段：實施虛擬化的過程。對企業(yè)而言，數(shù)據(jù)中心的軟硬件與基礎(chǔ)設(shè)施是一大筆資源投入。系統(tǒng)（特別是硬件）在建成后一般經(jīng)歷3-5年即面臨逐步老化與更換，而軟件技術(shù)則不斷面臨升級的壓力。企業(yè)IT產(chǎn)生新的期望藍(lán)圖：IT資源能夠彈性擴(kuò)展、按需服務(wù)，如同水力、電力資源一樣，計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)將成為企業(yè)IT運行的一種被使用的資源，無需自己建設(shè)，可按需獲得。

——解決IT資源的動態(tài)需求，降低最終成本?！捎诔杀静町惡头?wù)差異，企業(yè)會采用不同SP提供的云計算服務(wù)，因此，形成了一種不同云之間的互聯(lián)形態(tài)，即互聯(lián)云。第三個階段：云計算-互聯(lián)云階段以前的IT資源好比：冬天自己家生爐子取暖；后來進(jìn)化了一點，小區(qū)集中供暖（私有云）；再后來出現(xiàn)了熱力公司，整個城市集中供暖（公有云）中國電信云基地日前投入使用。該基地設(shè)計容量為42棟機(jī)樓，具備超過10萬臺機(jī)架和200萬臺服務(wù)器云托管能力，是亞洲最大云計算園區(qū)，將為釋放寬帶潛能奠定強(qiáng)大基礎(chǔ)。目前，云計算沒有統(tǒng)一的定義。維基百科的定義：云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算新方式，通過互聯(lián)網(wǎng)上異構(gòu)、自治的服務(wù)為個人和企業(yè)提供按需即取的計算。

由于資源是在互聯(lián)網(wǎng)上，而互聯(lián)網(wǎng)通常以云狀圖案來表示，因此以云來類比這種計算服務(wù)

云計算的資源是動態(tài)擴(kuò)展且虛擬化的，通過互聯(lián)網(wǎng)提供，終端用戶不需要了解云中基礎(chǔ)設(shè)施的細(xì)節(jié)，不必具有專業(yè)的云技術(shù)知識，也無需直接進(jìn)行控制，只關(guān)注自身真正需要什么樣的資源以及如何通過網(wǎng)絡(luò)來獲得相應(yīng)的服務(wù)。

云計算的架構(gòu)大多采用強(qiáng)數(shù)據(jù)中心(服務(wù)端)弱終端(客戶端)的架構(gòu)云計算的定義第四節(jié)、云計算一、云計算的發(fā)展二、云計算的類型三、云計算的優(yōu)勢

與隱患

方式一，企業(yè)所有，自行運營?！接性?/p>

方式二，企業(yè)所有，內(nèi)部運行，運維外包。

私有云，基礎(chǔ)資源依然為企業(yè)所有，并在企業(yè)數(shù)據(jù)中心。

方式三，企業(yè)所有，外部運行，運維外包。

企業(yè)投資建設(shè)私有云，架構(gòu)于服務(wù)商的數(shù)據(jù)中心內(nèi)，企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)訪問云資源，是物理形體的托管型。

方式四，企業(yè)租賃，外部運行，資源獨占。

方式五，企業(yè)租賃，外部運行，資源共享調(diào)度。

SP構(gòu)建，多個企業(yè)同時租賃云計算資源，資源的隔離與調(diào)度由SP管理，企業(yè)只關(guān)注自身業(yè)務(wù)，形成一種共享的私有云模式。

方式六，公共云服務(wù)。

由SP為企業(yè)或個人提供面向互聯(lián)網(wǎng)的公共服務(wù)(如郵箱、即時通信、共享容災(zāi)等)，云架構(gòu)與公共網(wǎng)絡(luò)連接，由SP保證不同企業(yè)與用戶的數(shù)據(jù)安全（一）根據(jù)云計算的服務(wù)交付方式

（二）云計算的服務(wù)層次基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）平臺即服務(wù)（PaaS）軟件即服務(wù)（SaaS）

IaaS(Infrastructure-as-a-Service)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。消費者通過Internet可以從完善的計算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務(wù)。Eg.云存儲指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。需要配置大量的存儲設(shè)備amazon提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)：1GB數(shù)據(jù)存放1個月為0.15美元每個服務(wù)器租用1小時為0.1美元彈性計算云EC2為企業(yè)提供計算服務(wù)

在云中提供大小可調(diào)的計算容量，在要求發(fā)生變化時，可以快速擴(kuò)展計算容量。按實際使用的容量收費，從而改變了成本結(jié)算方式簡單存儲服務(wù)S3為企業(yè)提供存儲服務(wù)通過網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備交付——服務(wù)器、虛擬機(jī)、網(wǎng)絡(luò)組件。百度云（個人存儲免費，但保密安全性可能沒保障；

快速下載上傳—收費）金山快盤不用買移動硬盤，同步備份

PaaS(Platform-as-a-Service)：平臺即服務(wù)即硬件和操作系統(tǒng)的交付PaaS實際上是指將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務(wù)，是SaaS（軟件即服務(wù)）模式的一種應(yīng)用。PAAS能夠提供企業(yè)進(jìn)行定制化研發(fā)的中間件平臺，同時涵蓋數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)器等。用戶或者廠商基于PaaS平臺可以快速開發(fā)自己所需要的應(yīng)用和產(chǎn)品。同時，PaaS平臺開發(fā)的應(yīng)用能更好地搭建基于SOA架構(gòu)的企業(yè)應(yīng)用。軟件即服務(wù)（SaaS）平臺即服務(wù)（PaaS）基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）上層中間層下層

隸屬PaaS的Google云計算提高部署在云端的應(yīng)用執(zhí)行環(huán)境支持Python和Java兩種語言通過SDK調(diào)用Google的各種服務(wù)。如GoogleMap、Mail等用戶可快速、廉價地部署自己開發(fā)的應(yīng)用（如創(chuàng)新的網(wǎng)站、游戲等）提供在線“Word、Excel、PPT”提供在線日歷管理Python/?pa?θ?n/,是一種面向?qū)ο蟆⒔忉屝陀嬎銠C(jī)程序設(shè)計語言，是純粹的自由軟件，語法簡潔清晰，具有豐富和強(qiáng)大的庫。常被昵稱為膠水語言，能夠把用其他語言制作的各種模塊（尤其是C/C++）很輕松地聯(lián)結(jié)在一起。常見的一種應(yīng)用情形是，使用Python快速生成程序的原型（