信息技術(shù)-醫(yī)院信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)

第三章醫(yī)院信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)

第一節(jié)軟件技術(shù)基礎(chǔ)

第二節(jié)數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)

第三節(jié)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

第一頁，共九十八頁。§3.1軟件技術(shù)基礎(chǔ)本節(jié)內(nèi)容:１、基礎(chǔ)知識(shí)２、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)３、操作系統(tǒng)４、編譯基礎(chǔ)第二頁，共九十八頁?！裼?jì)算機(jī)軟件的概念

計(jì)算機(jī)軟件就是計(jì)算機(jī)程序再加上該程序所需的各種文檔。軟件和程序是不同的概念，程序是使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)所預(yù)期的目的而編寫的一系列的計(jì)算機(jī)語言（或命令）的集合。文檔是描寫程序操作及使用的有關(guān)資料。軟件作為一種特殊產(chǎn)品，計(jì)算機(jī)程序和文檔是缺一不可的。因此，軟件是計(jì)算機(jī)程序加上該程序所需的各種文檔。從廣義上講，軟件應(yīng)包括程序、相應(yīng)的數(shù)據(jù)以及有關(guān)的知識(shí)和文檔三部分。數(shù)據(jù)是指程序能正常加工信息的原料。程序是軟件的主體，是可執(zhí)行部分，由算法和語言組成。

１、基礎(chǔ)知識(shí)第三頁，共九十八頁?！裼?jì)算機(jī)軟件的種類按照不同的原則和標(biāo)準(zhǔn)，可將計(jì)算機(jī)軟件劃歸不同的種類。一般從應(yīng)用的角度出發(fā)，將軟件劃分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。（1）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行管理、調(diào)度、監(jiān)控、維護(hù)的軟件，即為其他程序服務(wù)的程序的集合。主要包括以下幾種：操作系統(tǒng)、語言處理程序、服務(wù)程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊管理程序。

第四頁，共九十八頁。（2）應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是直接服務(wù)于用戶的程序系統(tǒng)。它一般包括兩類：實(shí)用程序：是指為用戶特定需要而開發(fā)的程序。如訂票系統(tǒng)、圖書情報(bào)檢索系統(tǒng)、工作管理系統(tǒng)、輔助教學(xué)系統(tǒng)等等。工具軟件：是為了用戶使用方便而提供的軟件工具，如文字表格處理軟件EXCEL、字處理軟件WORD、電子演示文稿軟件POWERPOINT、計(jì)算機(jī)輔助制圖軟件AUTOCAD等等。第五頁，共九十八頁?！裼?jì)算機(jī)軟件技術(shù)發(fā)展過程★計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展而發(fā)展的?！镉?jì)算機(jī)產(chǎn)生的早期，人們主要進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件的研制，此時(shí)編制的軟件作為硬件的附屬品存在，軟件的效率與功能均受到限制。隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，對(duì)軟件技術(shù)提出了更高的要求，要使硬件發(fā)揮其效率和功能，必須配備完善的軟件系統(tǒng)，軟件技術(shù)作為獨(dú)立的分支得到迅速和充分的發(fā)展?！?/p>

硬件與軟件相互依存，相互推動(dòng)，缺一不可，共同構(gòu)成了一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從20世紀(jì)60年代高級(jí)語言出現(xiàn)到今天，軟件技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段:第六頁，共九十八頁。（1）60年代高級(jí)語言階段20世紀(jì)50年代末，JohnBackus首先完成了FORTRAN的編譯系統(tǒng)，此后的十年中，不同的應(yīng)用領(lǐng)域出現(xiàn)了ALGOL60、COBOL、LISP等高級(jí)語言。直到60年代末出現(xiàn)的PL/1、ALGOL68對(duì)這一時(shí)期的語言作一總結(jié)。此階段，編譯技術(shù)代表了整個(gè)軟件技術(shù)，軟件工作者追求的主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)再控制和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)力強(qiáng)的高級(jí)語言。這一時(shí)期內(nèi)，編譯系統(tǒng)主要靠手工編制，自動(dòng)化程度低。第七頁，共九十八頁。（2）20世紀(jì)70年代結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)階段

20世紀(jì)70年代是計(jì)算機(jī)技術(shù)高度發(fā)展的時(shí)代。這一時(shí)期，操作系統(tǒng)軟件迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫成為獨(dú)立的發(fā)展領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得以發(fā)展。同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)軟件的規(guī)模增大，復(fù)雜性增加，從而造成軟件的可靠性較差，產(chǎn)生了“軟件危機(jī)”。在此種背景下，產(chǎn)生和發(fā)展了程序設(shè)計(jì)方法學(xué)和軟件工程學(xué)。軟件工程是指導(dǎo)軟件開發(fā)和維護(hù)的工程科學(xué)，它采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)和維護(hù)軟件產(chǎn)品。應(yīng)用軟件工程的方法，目的是提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量和軟件生產(chǎn)率，降低軟件產(chǎn)生開發(fā)成本。第八頁，共九十八頁。（3）20世紀(jì)80年代至今自動(dòng)程序設(shè)計(jì)階段

20世紀(jì)80年代軟件設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)入成熟期，向集成化、一體化方向發(fā)展。這一時(shí)期，集成電路的迅速發(fā)展使個(gè)人計(jì)算機(jī)得到了迅速發(fā)展，個(gè)人計(jì)算機(jī)與軟件工程相結(jié)合出現(xiàn)了軟件開發(fā)環(huán)境，稱為軟件工程支撐環(huán)境，又稱為CASE（computeraidedsoftwareengineering）。它支持軟件開發(fā)和維護(hù)的全過程，即從用戶需求定義、功能規(guī)格說明、設(shè)計(jì)規(guī)格說明、直到可執(zhí)行代碼的全部開發(fā)過程，最大程度的借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行，是一個(gè)計(jì)算機(jī)自動(dòng)管理的巨型系統(tǒng)。同時(shí)，程序設(shè)計(jì)的基本方法進(jìn)一步得到改善，如產(chǎn)生了第四代語言（4GL）和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法。20世紀(jì)80年代以來出現(xiàn)了好多面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，以C++應(yīng)用最為廣泛。C++是C語言的一個(gè)超集，它保留了C語言中幾乎全部?jī)?yōu)點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)之上加上了面向?qū)ο蟮奶攸c(diǎn)。JAVA由C++發(fā)展而來，可在Internet網(wǎng)絡(luò)上分布執(zhí)行的程序設(shè)計(jì)語言。JAVA語言的重要特點(diǎn)是可在任何一個(gè)硬件和軟件平臺(tái)上運(yùn)行，具有分布性、可移植性、穩(wěn)定性、安全性等特點(diǎn)。第九頁，共九十八頁。

（1）數(shù)據(jù)（data）:是客觀事物的符號(hào)表示，它能夠被計(jì)算機(jī)識(shí)別、儲(chǔ)存和加工處理。它是計(jì)算機(jī)程序加工處理的原料，不僅指一般的整數(shù)和實(shí)數(shù)，而且包括字符串、聲音、圖像等可被計(jì)算機(jī)接收和處理的信息。（2）數(shù)據(jù)元素（dataelement）:是數(shù)據(jù)的基本單位。有些情況下，數(shù)據(jù)元素又稱為元素、結(jié)點(diǎn)（node）、記錄（record）。有時(shí)，一個(gè)元素可由若干數(shù)據(jù)項(xiàng)（dataitem）組成。數(shù)據(jù)項(xiàng)是數(shù)據(jù)不可分割的最小數(shù)據(jù)單位。（3）數(shù)據(jù)對(duì)象（dataobject）：是具有相同性質(zhì)的數(shù)據(jù)元素的集合。２、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)●基本概念和術(shù)語第十頁，共九十八頁。

（4）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（datastructure）：是指數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系，即數(shù)據(jù)的組織形式。它一般包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容；a.數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（logicalstructure），即數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系。b.數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(storagestructure)，即數(shù)據(jù)元素及其關(guān)系在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的表示。c.數(shù)據(jù)的運(yùn)算，即對(duì)數(shù)據(jù)所作的操作。

（5）數(shù)據(jù)類型（datatype）：分為基本數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)類型兩種。基本數(shù)據(jù)類型如實(shí)數(shù)型、整數(shù)型、布爾型等；而結(jié)構(gòu)類型如數(shù)組、結(jié)構(gòu)體等。第十一頁，共九十八頁。●算法描述和算法分析

數(shù)據(jù)的運(yùn)算是通過算法描述的。算法是由若干條指令的有窮序列組成。算法可用自然語言、數(shù)學(xué)語言、或約定的符號(hào)語言來描述。若一個(gè)算法用機(jī)器可執(zhí)行的語言來編寫，則它就是一個(gè)程序。所以算法都以函數(shù)或過程的形式表示，即；算法名（參數(shù)表）

例ins_sqlist(V,i,b)//在順序表V中第i個(gè)數(shù)據(jù)元素之前插入b//其中//……//為注釋。

對(duì)于同一個(gè)問題，可以給出多個(gè)不同的算法，在這些算法中進(jìn)行優(yōu)劣取舍是一個(gè)很重要的問題，也就是對(duì)算法進(jìn)行分析的過程。一個(gè)算法除了“正確”以外，主要還考慮計(jì)算機(jī)在執(zhí)行該算法時(shí)所耗費(fèi)的時(shí)間及所占有的存儲(chǔ)空間，即時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。第十二頁，共九十八頁。●線性表（1）線性表的定義

線性表是一種最簡(jiǎn)單的和最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。線性表的邏輯結(jié)構(gòu)是由一組數(shù)據(jù)元素序列構(gòu)成，其中每一數(shù)據(jù)元素含有一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，各個(gè)數(shù)據(jù)元素之間存在著線性的邏輯關(guān)系。例如英文字母表（A，B，C，D，……Z）是一個(gè)線性表，表中的每一個(gè)英文字母是一個(gè)數(shù)據(jù)元素。（2）線性表的運(yùn)算數(shù)據(jù)的運(yùn)算是定義在邏輯結(jié)構(gòu)上的，而運(yùn)算是在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的。對(duì)于線性表，常見的基本運(yùn)算有以下幾種：第十三頁，共九十八頁。

a.存取操作：存取第i個(gè)數(shù)據(jù)元素，以便檢查或更新其中的數(shù)據(jù)項(xiàng)。

b.插入操作：在表中的指定位置上，插入一個(gè)新的數(shù)據(jù)元素。

c.刪除操作：刪除表中第i個(gè)元素。

d.查找操作：按某個(gè)關(guān)鍵字的值，查找表中相應(yīng)的元素。

e.排序操作：按給定要求對(duì)表中元素重新排列。并非任何時(shí)候都需要同時(shí)執(zhí)行以上運(yùn)算，對(duì)于不同問題中的線性表，所需要執(zhí)行的運(yùn)算可能不同。一般給出一組基本的運(yùn)算，對(duì)于實(shí)際問題中所涉及的更為復(fù)雜的運(yùn)算，可以用基本運(yùn)算的組合來實(shí)現(xiàn)。第十四頁，共九十八頁。（3）線性表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

線性表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)有兩種：順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)。

①順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)將一個(gè)線性表存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)，可以采用許多不同的方法，其中即簡(jiǎn)單又自然的是順序存儲(chǔ)方法：即把線性表的結(jié)點(diǎn)按邏輯次序放在一組地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元里。用這種方法存儲(chǔ)的線性表簡(jiǎn)稱為順序表。順序表的存儲(chǔ)示意如圖3-1所示。②鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)

為了克服順序表的缺點(diǎn)，可以采用鏈接方式存儲(chǔ)線性表，通常我們把鏈接方式存儲(chǔ)的線性表稱為鏈表。如圖3-2所示。第十五頁，共九十八頁。

由圖3-1可知順序結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)有以下特點(diǎn)：A．存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)密度大，存儲(chǔ)空間利用率高。B．能夠快速、隨時(shí)訪問其中任意元素。C．對(duì)該表進(jìn)行插入或刪除操作時(shí)，為保證線性表的連續(xù)性，則會(huì)引起大量數(shù)據(jù)元素的移動(dòng)。D．存儲(chǔ)容量不宜擴(kuò)充。圖3-1順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖元素1…元素2元素3元素i…元素nL1L2=L1+LL3=L1+2LLi=Li+（i-1）LLn=L1+（n-1）L元素地址內(nèi)存狀態(tài)…………第十六頁，共九十八頁。圖3-2鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖元素1…元素2L3L21元素4…L23元素3L10元素5…∧L1L2L3L4L10L11L21L22L23L24元素值指針元素值指針元素值指針元素值指針元素值指針結(jié)點(diǎn)1結(jié)點(diǎn)2結(jié)點(diǎn)3結(jié)點(diǎn)4結(jié)點(diǎn)5第十七頁，共九十八頁。

由圖3-2可見，數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系是用指針來鏈接的。對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)元素，除了元素值以外，還有一個(gè)指針（或鏈）用來指示另一個(gè)數(shù)據(jù)元素的地址。我們將這個(gè)由數(shù)據(jù)元素的值和指針組成的總體稱為結(jié)點(diǎn)，表示一個(gè)數(shù)據(jù)元素。鏈表中各結(jié)點(diǎn)的位置在內(nèi)存中是任意的，通過指針將它們聯(lián)系起來。邏輯上最后的結(jié)點(diǎn)指針不指向任何地方，常用“∧”表示。第十八頁，共九十八頁。３、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)用來管理和控制計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，并用以方便用戶使用并提高系統(tǒng)資源利用率的一組程序（軟件）。操作系統(tǒng)的功能是管理和控制計(jì)算機(jī)所有軟硬件資源，使系統(tǒng)各部分協(xié)調(diào)一致的工作，從而達(dá)到提高系統(tǒng)資源利用率的目的。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源通常有四種：處理機(jī)、存儲(chǔ)器、外部設(shè)備、以及各種程序和數(shù)據(jù)。相應(yīng)的操作系統(tǒng)的功能也具有四大功能：處理機(jī)管理功能、存儲(chǔ)器管理功能、外部設(shè)備管理功能、文件管理功能。第十九頁，共九十八頁。進(jìn)程調(diào)度阻塞阻塞阻塞I/O請(qǐng)求I/O完成圖3-3進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖⑴操作系統(tǒng)的功能a.處理機(jī)管理

在多道程序系統(tǒng)中，多個(gè)程序同時(shí)執(zhí)行，需要對(duì)CPU的時(shí)間進(jìn)行合理分配。處理機(jī)管理也稱為進(jìn)程管理，通過引入“進(jìn)程”的概念使CPU有條不紊的工作，使資源得到最充分的利用，主要包括處理中斷事件和處理機(jī)調(diào)度。所謂進(jìn)程，是指程序的一次執(zhí)行。進(jìn)程有三個(gè)基本狀態(tài)：就緒狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、阻塞狀態(tài)，如圖3-3所示；第二十頁，共九十八頁。b.存儲(chǔ)管理

內(nèi)存是除CPU之外最寶貴的資源。而計(jì)算機(jī)的內(nèi)存資源是有限的。存儲(chǔ)管理主要解決多道程序在內(nèi)存中的分配，合理利用內(nèi)存空間，并通過內(nèi)外存的管理來擴(kuò)大存儲(chǔ)空間。其主要包括：內(nèi)存的分配、存儲(chǔ)擴(kuò)充、存儲(chǔ)保護(hù)三個(gè)方面。c.設(shè)備管理

計(jì)算機(jī)支持多種設(shè)備，該管理利用操作系統(tǒng)提供的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行有效管理。負(fù)責(zé)把外部設(shè)備合理地分配給進(jìn)程，消除各設(shè)備忙閑不均的現(xiàn)象，使之有效地工作。其主要功能體現(xiàn)在：分配和驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備、利用中斷、通道、緩沖技術(shù)，提高外部設(shè)備的使用效率。第二十一頁，共九十八頁。d.文件管理

文件管理是對(duì)各類文件進(jìn)行有序的管理，支持對(duì)文件的存儲(chǔ)、檢索和修改及文件保護(hù)，方便用戶安全地訪問它們。其主要功能為：按名存取文件、有效分配存儲(chǔ)空間、文件的共享和保護(hù)、用戶可通過命令訪問各種文件。

通常按照操作系統(tǒng)的使用環(huán)境，可將其分為三大類：多道批處理系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)。（2）操作系統(tǒng)的分類第二十二頁，共九十八頁。a.多道批處理系統(tǒng)

多道批處理系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是“多道程序”和“批處理”的結(jié)合?！叭蝿?wù)”和“作業(yè)”是指用戶一次上機(jī)要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成的工作的總稱；“多道程序”是指在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中同時(shí)可以存放若干道作業(yè)，允許交替地由處理機(jī)運(yùn)行；“批處理”是指用戶與作業(yè)之間沒有交互作用，用戶不能直接控制作業(yè)的運(yùn)行，即一批經(jīng)過合理組織的作業(yè)一旦提交給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其執(zhí)行由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制。

多道批處理系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高，資源利用率高，作業(yè)吞吐量大等特點(diǎn)，多應(yīng)用在大中型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。其缺點(diǎn)是交互性差。第二十三頁，共九十八頁。b.分時(shí)系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)是一種多用戶操作系統(tǒng)，它是將中央處理機(jī)（CPU）的處理時(shí)間進(jìn)行分割，即把工作時(shí)間分割成一個(gè)個(gè)時(shí)間片，每個(gè)用戶輪流使用時(shí)間片。一臺(tái)計(jì)算機(jī)為一組終端用戶服務(wù)，每個(gè)用戶通過終端控制程序的運(yùn)行。由于時(shí)間片分割很小，每個(gè)用戶感覺不到時(shí)間上的等待或滯留，如同自己獨(dú)立占用一臺(tái)計(jì)算機(jī)一樣。

分時(shí)系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互性，用戶使用方便，其主要應(yīng)用于中小型系統(tǒng)。第二十四頁，共九十八頁。c.實(shí)時(shí)系統(tǒng)

實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指要求系統(tǒng)及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處理并控制所有實(shí)時(shí)設(shè)備和實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致地工作。實(shí)時(shí)系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)過程控制和實(shí)時(shí)信息處理兩種，前者主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的過程控制，而后者主要應(yīng)用于信息處理系統(tǒng)，如查詢系統(tǒng)、訂票系統(tǒng)等。

以上三類操作系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際需要組合使用，實(shí)現(xiàn)最佳功能。隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化，操作系統(tǒng)技術(shù)也有了進(jìn)一步的發(fā)展，產(chǎn)生了一些具有特點(diǎn)的操作系統(tǒng)，如個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。第二十五頁，共九十八頁。

個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)是一個(gè)單用戶交互式的操作系統(tǒng)，它以文件管理為主，具有簡(jiǎn)單的設(shè)備管理功能，并向用戶提供了一組功能豐富的鍵盤操作命令。

分布式操作系統(tǒng)是指由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的一個(gè)系統(tǒng)，相互協(xié)作地完成一個(gè)任務(wù)。任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間可以交換信息，無主次之分，系統(tǒng)資源為所有用戶共享。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是為網(wǎng)絡(luò)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)之間提供通信和資源共享。除了具有常規(guī)操作系統(tǒng)功能外，還具有網(wǎng)絡(luò)管理功能。

第二十六頁，共九十八頁。（3）常用操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介

①Windows

Windows以其靈活方便的窗口操作、彈出式菜單以及命令對(duì)話框，為用戶使用計(jì)算機(jī)提供了方便，并為人們廣泛接受。它從1990年由Microsoft公司推出Windows3.0，先后進(jìn)行了多次改版。如Windows3.1、Windows98、WindowsNT、Windows2000、WindowsXP等。其中Windows95以上版本具有網(wǎng)絡(luò)管理功能。還具有友好的人機(jī)界面、功能強(qiáng)大的應(yīng)用程序、多任務(wù)并行處理的功能等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以深受用戶歡迎。第二十七頁，共九十八頁。②UNIX

UNIX操作系統(tǒng)是一個(gè)通用的、交互的分時(shí)系統(tǒng)，適用于小型機(jī)和微型機(jī)。它由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室1969年研制的，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大、使用方便、易于擴(kuò)充、修改維護(hù)和移植。它主要由兩部分組成：內(nèi)核和外殼（shell語言）。其內(nèi)核部分負(fù)責(zé)進(jìn)程管理、文件管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理等，而外殼語言是用來控制、使用內(nèi)核以及語言處理程序和軟件工具。③Linux

Linux是目前最流行的操作系統(tǒng)之一，是UNIX的PC版。它從1991年芬蘭人LinuxTorvalds創(chuàng)建至今發(fā)展迅速。它具有占用空間小、高效、健壯和功能強(qiáng)大等特性，特別是可以免費(fèi)使用和源代碼開放，為用戶廣泛接受。其中的RedHatLinux版是一個(gè)杰出的代表，它在Linux基礎(chǔ)上開發(fā)了許多優(yōu)秀的軟件和工具，并提供了最新軟硬件的技術(shù)支持。第二十八頁，共九十八頁。

４、編譯基礎(chǔ)（1）編譯程序的作用編譯連接運(yùn)行源程序目標(biāo)程序可執(zhí)行程序結(jié)果程序庫數(shù)據(jù)圖3-4程序的編譯與運(yùn)行示意圖第二十九頁，共九十八頁。人們利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算、工業(yè)過程控制、企業(yè)管理和辦公自動(dòng)化等工作。計(jì)算機(jī)在上述各領(lǐng)域的應(yīng)用都是在計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)軟件支持下，運(yùn)用某種高級(jí)語言編制出程序并在該環(huán)境下運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行一個(gè)高級(jí)語言程序，一般要分為兩步：第一步，用一個(gè)編譯程序?qū)⒏呒?jí)語言程序翻譯成機(jī)器語言程序；第二步，運(yùn)行所得的機(jī)器語言程序并求得計(jì)算結(jié)果。編譯程序就是將某一種語言（源語言）程序翻譯成另一種語言（目標(biāo)語言）程序，即進(jìn)行符號(hào)轉(zhuǎn)換。程序的編譯與運(yùn)行如圖3-4所示。第三十頁，共九十八頁。（2）編譯程序的組成與結(jié)構(gòu)目標(biāo)程序詞法分析語法分析中間代碼生成代碼優(yōu)化目標(biāo)代碼生成表格管理出錯(cuò)管理源程序圖3-5編譯程序的基本結(jié)構(gòu)第三十一頁，共九十八頁。雖然各高級(jí)語言的特點(diǎn)不同，其編譯程序也有差別，但各編譯程序的基本結(jié)構(gòu)均相似。編譯程序的結(jié)構(gòu)可按編譯的五個(gè)階段分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖3-5所示。圖3-5中編譯過程源程序的各種信息被保留在各種不同的表格里，編譯各階段的工作都涉及到構(gòu)造、查找、更新各種有關(guān)表格。編譯程序的工作，從輸入源程序到輸出目標(biāo)程序的整個(gè)過程，是很復(fù)雜的。這個(gè)過程一般可分為五個(gè)階段：詞法分析、語法分析、中間代碼生成、代碼優(yōu)化、目標(biāo)代碼生成。上述編譯程序工作過程的五個(gè)階段不是每個(gè)階段都必不可少的，在實(shí)際應(yīng)用中有些階段可以省去。若編譯程序?qū)?yōu)化沒有要求，可省去代碼優(yōu)化；若要加快編譯速度，可將中間代碼生成階段省去。第三十二頁，共九十八頁?！?.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代中期，是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支，它的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用向各行業(yè)滲透。從而不難看出數(shù)據(jù)庫技術(shù)的重要性所在。

1．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

２．?dāng)?shù)據(jù)庫技術(shù)的新發(fā)展第三十三頁，共九十八頁。

1．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述（1）數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本概念數(shù)據(jù)（Data）：通常是指用符號(hào)記錄下來的，可以識(shí)別的信息。信息是關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界事物存在的方式或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的客觀反映。數(shù)據(jù)庫（DataBase）：簡(jiǎn)稱DB，是指按一定方式組織起來的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。如人事檔案數(shù)據(jù)庫、圖書資料數(shù)據(jù)庫、藥品管理數(shù)據(jù)庫等。第三十四頁，共九十八頁。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem）：簡(jiǎn)稱DBMS，是用戶與操作系統(tǒng)之間的一層管理軟件，它為用戶或應(yīng)用程序提供訪問數(shù)據(jù)庫的方法，包括數(shù)據(jù)庫的建立、查詢、更新及對(duì)各種數(shù)據(jù)的控制。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DataBaseSystem）：簡(jiǎn)稱DBS，是實(shí)現(xiàn)有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、方便多用戶訪問的計(jì)算機(jī)軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即它是采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)：是在操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、設(shè)計(jì)、管理和使用的一門軟件學(xué)科。第三十五頁，共九十八頁。（2）數(shù)據(jù)描述和數(shù)據(jù)模型●數(shù)據(jù)描述：是數(shù)據(jù)處理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。從事物的特征到計(jì)算機(jī)中的具體表示，實(shí)際上經(jīng)歷了三個(gè)領(lǐng)域：現(xiàn)實(shí)世界、信息世界、機(jī)器世界?，F(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)描述主要是對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合工作，取出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所需要研究的數(shù)據(jù)，如各種報(bào)表、單據(jù)、查詢格式等。信息世界的數(shù)據(jù)描述，是人們將現(xiàn)實(shí)世界在人腦中的反映用文字或符號(hào)表示出來，它需要用以下一些基本術(shù)語來實(shí)現(xiàn)：第三十六頁，共九十八頁。①實(shí)體(entity)：實(shí)體是指客觀存在并相互區(qū)別的事物。②實(shí)體集（entityset）：具有相同性質(zhì)的同類實(shí)體的集合。③屬性（attribute）：實(shí)體具有許多特性，每一個(gè)特性稱為屬性。每一個(gè)屬性有一個(gè)取值范圍，即值域。④主鍵（key）：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集為主鍵。第三十七頁，共九十八頁。機(jī)器世界中的信息是以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)的，其數(shù)據(jù)描述需要用以下術(shù)語表示。①字段（field）：標(biāo)記實(shí)體屬性的命名單位稱為字段（或數(shù)據(jù)項(xiàng)）。它是可命名的最小數(shù)據(jù)單位。②記錄（record）：字段的有序集合稱為記錄。一般用一個(gè)記錄描述一個(gè)實(shí)體。③文件（file）：同一類記錄的匯集稱為文件。文件是描述實(shí)體集的。④主鍵（key）：能唯一標(biāo)識(shí)文件中每個(gè)記錄的字段或字段集，稱為文件的主鍵。第三十八頁，共九十八頁。

現(xiàn)實(shí)世界中，事物是相互聯(lián)系的。這種聯(lián)系必然在信息世界中體現(xiàn)出來，即實(shí)體是相互有聯(lián)系的。實(shí)體的聯(lián)系有兩類：一類是實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系，即同一記錄內(nèi)部各個(gè)字段之間的聯(lián)系；另一類是實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系，即實(shí)體中記錄之間的聯(lián)系。而實(shí)體之間的聯(lián)系比較復(fù)雜，其相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，這類聯(lián)系在數(shù)據(jù)庫技術(shù)中應(yīng)用較多。實(shí)體間的聯(lián)系有兩種：一是同一實(shí)體集中實(shí)體之間的聯(lián)系（記錄之間的聯(lián)系），二是不同實(shí)體集間的實(shí)體聯(lián)系（文件之間的記錄與記錄的聯(lián)系）。

第三十九頁，共九十八頁。它有以下三種情況：①一對(duì)一聯(lián)系：記作1：1。例如學(xué)校與校長(zhǎng)之間，火車的座位與乘客之間的聯(lián)系都是一對(duì)一聯(lián)系。

②一對(duì)多聯(lián)系：記作1：N。例如一個(gè)學(xué)校有多名學(xué)生，而每個(gè)學(xué)生均在同一所學(xué)校學(xué)習(xí)，學(xué)校與學(xué)生之間就是一對(duì)多的聯(lián)系。③多對(duì)多聯(lián)系：記作M：N。例如課程與學(xué)生之間，一個(gè)學(xué)生可選多門課程，而每一門課程有多名學(xué)生選修，課程與學(xué)生之間是多對(duì)多的聯(lián)系。

第四十頁，共九十八頁?！駭?shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象。由于計(jì)算機(jī)不可能直接處理現(xiàn)實(shí)世界中的事物，人們必須先把具體事物轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)庫中音樂數(shù)據(jù)模型來抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的信息。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)均是基于某種數(shù)據(jù)模型的，不同的數(shù)據(jù)模型，實(shí)際上是提供給我們模型化信息的不同工具。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的，可將模型劃分為兩類：概念模型和數(shù)據(jù)模型。

第四十一頁，共九十八頁。①概念模型

概念模型又稱信息模型，它是按照用戶的觀點(diǎn)來對(duì)信息建模，主要用于數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。概念模型的表示方法很多，其中最常用的是P.P.Chen于1976年提出的實(shí)體聯(lián)系方法。該方法用ER圖來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。ER方法也稱為ER模型。ER方法提供以下四種基本工具來實(shí)現(xiàn)ER圖：A.矩形框，表示實(shí)體類型。B.菱形框，表示聯(lián)系類型。C.橢圓型框，表示實(shí)體類型和聯(lián)系類型的屬性。對(duì)于鍵的屬性，在屬性名下畫一橫線。

D.直線，表示聯(lián)系類型和相關(guān)實(shí)體類型之間的聯(lián)系，并在直線端部標(biāo)注其種類（1：1，1：N，M：N）。例如一個(gè)具體的ER圖，圖3-6所示。第四十二頁，共九十八頁。項(xiàng)目代號(hào)日期項(xiàng)目名稱項(xiàng)目項(xiàng)目-零件零件零件代號(hào)零件名顏色重量零件數(shù)量MN圖3-6ER圖實(shí)例第四十三頁，共九十八頁。②數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)模型是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模，主要用于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，它主要包括；層次模型、關(guān)系模型、網(wǎng)狀模型和面向?qū)ο竽Ｐ偷?。①層次模型：用樹型結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型和實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型，如圖3-7所示。②關(guān)系模型：用表格結(jié)構(gòu)表達(dá)集與實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型，如表3-1所示。③網(wǎng)狀模型：用有向圖結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。如圖3-8所示。④面向?qū)ο竽Ｐ停河脤?duì)象和類來表示實(shí)體類型和實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。如圖3-9所示第四十四頁，共九十八頁。M1M2M3M4M5M6圖3-7層次模型示例第四十五頁，共九十八頁。學(xué)號(hào)姓名年齡性別系別9921108李明21男信息系9921126王妍22女信息系9921208馬凱22男信息系9922210劉青青21男物理系9918109方芳20女?dāng)?shù)學(xué)系表３－１關(guān)系模型示意圖第四十六頁，共九十八頁。姓名性別年齡姓名性別年齡系別專業(yè)姓名性別年齡班級(jí)特長(zhǎng)類學(xué)生類大學(xué)生類小學(xué)生圖3-9面向?qū)ο竽Ｐ褪疽釹1S2SP1SP2SP3SP4SP5P1P2P3圖3-8網(wǎng)狀模型示意第四十七頁，共九十八頁。（3）數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)分為三級(jí)，內(nèi)部級(jí)、概念級(jí)、外部級(jí)。如圖3-10所示。

用戶A用戶B用戶C外模式外模式外模式概念模式內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫外部級(jí)概念級(jí)內(nèi)部級(jí)圖3-10數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)第四十八頁，共九十八頁。

外部級(jí)是最接近用戶的一級(jí)，是每個(gè)用戶所能看到的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，它是整個(gè)數(shù)據(jù)庫的一部分，稱為用戶視圖或外部視圖。每個(gè)外視圖的具體表示稱為外模式，又稱子模式。

概念級(jí)觀察到的是整個(gè)數(shù)據(jù)庫的全部信息，稱為全局視圖。全局視圖的具體表示稱為概念模式、簡(jiǎn)稱模式。

內(nèi)部級(jí)是最接近存儲(chǔ)設(shè)備的一級(jí)，從這一級(jí)觀察到的數(shù)據(jù)庫就是被存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，稱為內(nèi)視圖。內(nèi)視圖的具體表示稱為內(nèi)模式，又稱為物理模式。用戶A用戶B用戶C外模式外模式外模式概念模式內(nèi)模式數(shù)據(jù)庫外部級(jí)概念級(jí)內(nèi)部級(jí)圖3-10數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的三級(jí)體系結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫的三個(gè)抽象級(jí)別，它將數(shù)據(jù)的具體組織留給DBMS去做，用戶只抽象地處理數(shù)據(jù)，而不必關(guān)心數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示和存儲(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)三個(gè)級(jí)別的轉(zhuǎn)換，DBMS在三個(gè)級(jí)別之間提供了兩個(gè)層次的映像，即外模式/概念模式映像和概念模式/內(nèi)模式映像。第四十九頁，共九十八頁。

2.數(shù)據(jù)庫技術(shù)的新發(fā)展數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，經(jīng)過三十多年的發(fā)展經(jīng)歷了第一代（層次和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫）和第二代（關(guān)系數(shù)據(jù)庫），已形成了相當(dāng)規(guī)模的理論體系和應(yīng)用技術(shù)。隨著相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷延伸，數(shù)據(jù)庫技術(shù)也產(chǎn)生了許多新的分支。如模糊數(shù)據(jù)庫、時(shí)空數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫、全息數(shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)據(jù)庫、主動(dòng)數(shù)據(jù)庫、并行數(shù)據(jù)庫、工作流數(shù)據(jù)庫等等。第五十頁，共九十八頁。（1）多媒體數(shù)據(jù)庫（multimediadatabase）

多媒體是指各種信息載體（即媒體）的復(fù)合體。近年來，媒體的數(shù)字化技術(shù)有了很大發(fā)展。聲音、圖象、視頻、音頻采樣、模/數(shù)轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展為多媒體的計(jì)算機(jī)處理和應(yīng)用提供了可能。各種獨(dú)立媒體的數(shù)據(jù)庫技術(shù)（如文本庫、圖形庫、圖像庫等）的發(fā)展和研究為多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究和開發(fā)提供了基本技術(shù)保障。多媒體DBS，就是把組織在不同媒體上的數(shù)據(jù)一體化。其中較有影響的數(shù)據(jù)庫有以下幾種:第五十一頁，共九十八頁。（2）主動(dòng)數(shù)據(jù)庫（activedatabase）主動(dòng)數(shù)據(jù)庫具有除了提出被動(dòng)服務(wù)功能外，還具有讓數(shù)據(jù)庫主動(dòng)進(jìn)行服務(wù)的功能。主要是通過把一些規(guī)則預(yù)先嵌入DBS的辦法來實(shí)現(xiàn)。（3）并行數(shù)據(jù)庫（paralleldatabase）并行數(shù)據(jù)庫技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代的數(shù)據(jù)庫機(jī)（databasemachine）的研究。它致力于開發(fā)數(shù)據(jù)庫操作的時(shí)間并行性和空間并行性。關(guān)系模型仍是其研究基礎(chǔ)，基于對(duì)象模型的并行數(shù)據(jù)庫則是重要的研究方向。在冰箱數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域，仍有大量問題需要研究。第五十二頁，共九十八頁。（4）工作流數(shù)據(jù)庫（workflowdatabase）

企業(yè)內(nèi)有三類處理過程：物料處理、信息處理、商務(wù)處理。前兩種處理是傳統(tǒng)的常規(guī)處理。提高企業(yè)生產(chǎn)力水平的關(guān)鍵因素在于商務(wù)處理。商務(wù)處理注意提高企業(yè)中人員的協(xié)調(diào)性，它處理工作的請(qǐng)求、何人何時(shí)做何工作以及匯報(bào)工作完成情況、評(píng)價(jià)工作的滿意程度等。工作流管理系統(tǒng)是為了支持企業(yè)內(nèi)的商務(wù)管理而提出的。第五十三頁，共九十八頁。

①聯(lián)機(jī)分析處理(onlineanalysisprocessing,OLAP)

OLAP提供給用戶面向目標(biāo)的模型交互功能。當(dāng)用戶想到某個(gè)問題時(shí)，通過和系統(tǒng)的交互會(huì)話，進(jìn)行即時(shí)的數(shù)據(jù)操作，獲得有啟發(fā)，有創(chuàng)見的發(fā)現(xiàn)。OLAP不但是一種交互式的輔助決策方法，同時(shí)又是一種面向數(shù)據(jù)的分析方法。它是對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的一種改進(jìn)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)是關(guān)系代數(shù)中定義的運(yùn)算，這些關(guān)系運(yùn)算不能給用戶提供向數(shù)據(jù)深層進(jìn)行分析的能力。而OLAP則提供了一系列新的數(shù)據(jù)分析功能。當(dāng)前，數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展面臨前所未有的挑戰(zhàn)，出現(xiàn)了許多新問題新概念。下面就目前數(shù)據(jù)庫技術(shù)的幾個(gè)新的研究方向和概念做一簡(jiǎn)要的介紹。第五十四頁，共九十八頁。②數(shù)據(jù)挖掘(datadrilldown)

在多維數(shù)據(jù)庫中，每個(gè)維中的數(shù)據(jù)彼此之間還有邏輯關(guān)系，用戶可以用“數(shù)據(jù)挖掘”的功能來找到他需要的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)挖掘是OLAP中的一項(xiàng)重要功能。它能幫助高層主管快速地在他們所需要的詳細(xì)水平上檢索有關(guān)數(shù)據(jù)。第五十五頁，共九十八頁。③數(shù)據(jù)倉(cāng)庫（datawarehouse）

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫是指一個(gè)對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的集成化的數(shù)據(jù)收集和信息處理機(jī)構(gòu)。在一般情況下，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫的數(shù)據(jù)輸入部分是來自一個(gè)操作性的環(huán)境，該部分的作用是將這個(gè)環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳送到另一個(gè)物理上相分離的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)中去。而數(shù)據(jù)倉(cāng)庫則不斷地對(duì)信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，從而輔助決策者有效地發(fā)現(xiàn)問題。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫包括四個(gè)主要特征：面向主題、集成化、時(shí)變性和非活性。第五十六頁，共九十八頁。§3.3計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，已極大地推動(dòng)了科技進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展，它已深入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，并產(chǎn)生著巨大的影響。尤其是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，不僅為信息系統(tǒng)的發(fā)展提供了有利的物資基礎(chǔ)，也為信息系統(tǒng)的研制開發(fā)提供更有價(jià)值的理論依據(jù)。

本節(jié)主要內(nèi)容：

1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論

2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述

3．?dāng)?shù)據(jù)通信基礎(chǔ)

4、局域網(wǎng)技術(shù)第五十七頁，共九十八頁。

1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論（1）計(jì)算機(jī)發(fā)展概況

從1946年全世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)“ENIAC”在美國(guó)問世以來，隨著制造計(jì)算機(jī)所采用的電子器件的發(fā)展，它經(jīng)歷了四代，并向第五代計(jì)算機(jī)發(fā)展。第一代（1946-1957）：電子管時(shí)代，計(jì)算機(jī)采用電子管作為基本元件，主存儲(chǔ)器為磁鼓。編程語言為機(jī)器語言或匯編語言。主要用于科學(xué)計(jì)算。代表機(jī)型有ENIAC、UNIVAC、IBM701等。第五十八頁，共九十八頁。第二代（1956-1964）：晶體管時(shí)代：采用晶體管作為計(jì)算機(jī)的基本元件，內(nèi)存采用磁芯，外存采用磁盤。編程語言有了高級(jí)語言（如FONTRAN、COBOL語言等），并產(chǎn)生了操作系統(tǒng)。應(yīng)用領(lǐng)域由科學(xué)計(jì)算擴(kuò)大到數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)控制等方面。代表機(jī)型有：UNIVAC-Ⅱ、IBM701等。第三代（1965~1970）：集成電路時(shí)代，采用中、小型規(guī)模集成電路作為基本元件，內(nèi)存采用磁芯。操作系統(tǒng)已逐漸成熟，功能得到了增強(qiáng)，成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一部分。由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)共同組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。代表機(jī)型有：PDP-11、IBM360。第五十九頁，共九十八頁。第四代（1970年至今）大規(guī)模集成電路時(shí)代，采用大、超大規(guī)模集成電路作為基本元件，內(nèi)存儲(chǔ)器采用半導(dǎo)體，使集成電路體積大大減小。此時(shí)產(chǎn)生了微處理機(jī)，同時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了很大發(fā)展。應(yīng)用領(lǐng)域更加擴(kuò)大，并逐漸深入家庭。代表機(jī)型：VAX-11、IBM-PC等。第五代：從20世紀(jì)80年代開始研制以知識(shí)庫為集成基礎(chǔ)，能夠進(jìn)行邏輯推理、判斷、決策的智能計(jì)算機(jī)，該時(shí)代又稱為智能計(jì)算機(jī)時(shí)代。第六十頁，共九十八頁。（2）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成

1946年馮.諾依曼提出了計(jì)算機(jī)模型的“存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)”概念，它奠定了計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，即計(jì)算機(jī)硬件的基本組成。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要有五部分組成：運(yùn)算器存儲(chǔ)器控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備第六十一頁，共九十八頁。

2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述（1）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段：具有通信功能的單機(jī)階段，這一階段形成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形；具有通信功能的多機(jī)階段，這一階段屬于面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)；以資源共享為目的的計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)階段；Internet和高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段。第六十二頁，共九十八頁。（2）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類方法較多。通常按照計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍將其劃分為三類：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)LAN(localareanetwork)：將有限范圍內(nèi)（如一個(gè)學(xué)校、一幢大樓、一個(gè)單位）的各種計(jì)算機(jī)、終端、外部設(shè)備互聯(lián)而成的網(wǎng)絡(luò)。城域網(wǎng)MAN（metropolitanareanetwork）：覆蓋幾十公里范圍內(nèi)的企業(yè)、單位的多個(gè)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)互聯(lián)而成的網(wǎng)絡(luò)。它是介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)WAN（wideareanetwork）：又稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)。它覆蓋幾十公里到幾千公里的范圍。即覆蓋一個(gè)國(guó)家、地區(qū)、或幾個(gè)洲的國(guó)際性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。第六十三頁，共九十八頁。（3）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成與結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩大功能，那么從它的結(jié)構(gòu)上可以分為兩個(gè)部分：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的資源子網(wǎng)和負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通訊的子網(wǎng)。如圖3-11所示。外層為資源子網(wǎng)。

第六十四頁，共九十八頁。ccpccpccpHOSTHOSTHOSTHOSTHOSTHOST圖3-11計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖ccpccpccp第六十五頁，共九十八頁。Ａ．資源子網(wǎng)

資源子網(wǎng)由主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、終端、終端控制器、聯(lián)網(wǎng)外設(shè)、各種軟件資源組成。

主計(jì)算機(jī)（Host）主計(jì)算機(jī)為本地用戶訪問網(wǎng)絡(luò)其他主計(jì)算機(jī)設(shè)備、共享資源提供服務(wù)，同時(shí)為網(wǎng)中其他用戶共享本地資源提供服務(wù)。它是資源子網(wǎng)的重要組成單元，通過高速通信線路與通信子網(wǎng)的通信控制機(jī)相連。終端終端是用戶訪問網(wǎng)絡(luò)的界面。終端可以是僅具有簡(jiǎn)單輸入和輸出功能的子終端，也可以是帶有微處理器的智能終端。它可以通過主機(jī)連入網(wǎng)中，也可以直接同通信控制處理機(jī)接入網(wǎng)中。第六十六頁，共九十八頁。Ｂ．通信子網(wǎng)

通信子網(wǎng)由通信控制處理機(jī)、通信線路與其他通信設(shè)備組成，完成全網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等功能。

★通信控制處理機(jī)CCP（communicationcontrolprocessor）通信處理機(jī)又稱前端處理機(jī)或節(jié)點(diǎn)處理機(jī)，它是一種專用計(jì)算機(jī)，一般由小型計(jì)算機(jī)或微型機(jī)配置通信控制硬件和軟件所組成。通信控制處理機(jī)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中被稱為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。其主要功能是：網(wǎng)絡(luò)接口存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)控制局域網(wǎng)中，集線器成為了一種典型的通信控制處理機(jī)，而廣域網(wǎng)中使用較多的通信控制處理機(jī)是路由器?！锿ㄐ啪€路通信線路是通信控制處理機(jī)之間、通信控制處理機(jī)與主計(jì)算機(jī)之間提供通信信道。它可以是架空明線、雙絞線、同軸電纜或光纜等有線線路，也可以是微波、無線信道和衛(wèi)星信道等。第六十七頁，共九十八頁。（4）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)是通過網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾何關(guān)系表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。反映出網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)實(shí)體之間結(jié)構(gòu)關(guān)系。拓?fù)湓O(shè)計(jì)是建設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第一步，也是實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能、系統(tǒng)可靠性、和通信費(fèi)用有很大影響。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有四種類型：星型拓?fù)?、環(huán)型拓?fù)?、樹型拓?fù)?、網(wǎng)狀型拓?fù)?。如圖3-12所示。第六十八頁，共九十八頁。星形拓?fù)湓谛切瓮負(fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)的通信線路與中心結(jié)點(diǎn)相連。中心結(jié)點(diǎn)控制全網(wǎng)的通信，任何兩結(jié)點(diǎn)之間的通信必須通過中心結(jié)點(diǎn)。星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，便于管理，但是網(wǎng)絡(luò)可靠性較差，中心結(jié)點(diǎn)的故障可能造成全網(wǎng)的癱瘓，且中心結(jié)點(diǎn)的管理與維護(hù)往往比較復(fù)雜。環(huán)形拓?fù)湓诃h(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)的通信線路連接成閉合環(huán)路。環(huán)中數(shù)據(jù)可沿一個(gè)方向逐站傳遞，也可向兩個(gè)方向傳送。環(huán)可以建為雙環(huán)，即主副環(huán)，一旦主環(huán)出現(xiàn)故障，由副環(huán)代替其工作。環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸延時(shí)確定。但是網(wǎng)絡(luò)的可靠性較差，環(huán)中任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，都可能造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。為保證環(huán)的正常工作需要較復(fù)雜的環(huán)環(huán)管理和環(huán)維護(hù)。增加環(huán)結(jié)點(diǎn)和撤除環(huán)結(jié)點(diǎn)都比較復(fù)雜。第六十九頁，共九十八頁。樹形拓?fù)錁湫瓮負(fù)淇梢钥闯墒切切瓮負(fù)涞耐庋印Ｔ跇湫瓮負(fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)是按照層次進(jìn)行連接的，信息交換主要是在上、下兩結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，相鄰或同層結(jié)點(diǎn)之間一般不進(jìn)行數(shù)據(jù)交換或數(shù)據(jù)交換量小。樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適用于匯集信息的應(yīng)用要求。網(wǎng)狀形拓?fù)湓诰W(wǎng)狀形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，結(jié)點(diǎn)之間的連接是任意的，沒有規(guī)律。網(wǎng)狀形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)可靠性高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須采用路由器、選擇算法與流量控制方法。目前，廣域網(wǎng)基本都是采用網(wǎng)狀形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第七十頁，共九十八頁。a.星形結(jié)構(gòu)b.環(huán)形結(jié)構(gòu)c.樹形結(jié)構(gòu)d.網(wǎng)狀形結(jié)構(gòu)圖3-12計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕愋偷谄呤豁?，共九十八頁。?）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)①網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源子網(wǎng)中的多臺(tái)計(jì)算機(jī)（結(jié)點(diǎn)）之間要進(jìn)行通信，各個(gè)結(jié)點(diǎn)之間就需要不斷地交換數(shù)據(jù)。要保證各結(jié)點(diǎn)之間交換數(shù)據(jù)的有序和正確，就必須制定一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換的規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)，這種規(guī)則、約定和標(biāo)準(zhǔn)稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（protocol）。第七十二頁，共九十八頁。②開發(fā)系統(tǒng)互連參考模型開發(fā)系統(tǒng)互連參考模型OSI/RM（opensysteminterconnection/referencemodel），是由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO和國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)CCITT共同制定的。根據(jù)層次化模型的設(shè)計(jì)原則，將網(wǎng)絡(luò)整個(gè)通信功能劃分為七個(gè)層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。第七十三頁，共九十八頁。③TCP/IP參考模型及協(xié)議

ARPANET是最早出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之一，它是由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局ARPA提出并構(gòu)建的。其主要目的是希望許多寶貴的主機(jī)和通信控制機(jī)及通信線路在戰(zhàn)爭(zhēng)中一旦部分遭到破壞，而其他部分仍能正常工作，它要求一種靈活的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)的互聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議TCP/IP正是在此需要的基礎(chǔ)上發(fā)展而來。雖然TCP協(xié)議和IP協(xié)議都不是OSI標(biāo)準(zhǔn)，但它們是目前最流行商業(yè)化協(xié)議，并被公認(rèn)為當(dāng)前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP協(xié)議出現(xiàn)后，TCP/IP參考模型也在1974年由Kahn提出。TCP/IP參考模型可以分為四個(gè)層次：應(yīng)用層、傳輸層、互聯(lián)網(wǎng)層和網(wǎng)絡(luò)接口層。第七十四頁，共九十八頁。(6)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展①Internet與Intranet

Internet是指全球最大的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的集合體。由全世界幾萬個(gè)網(wǎng)絡(luò)互連而成，它們共同遵守TCP/IP協(xié)議。TCP/IP包括一系列的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，核心協(xié)議是傳輸控制協(xié)議TCP和Internet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IP。凡是遵守TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，與Internet網(wǎng)絡(luò)互連就可以成為全球互連網(wǎng)的一部分。Internet是世界上規(guī)模最大、用戶最多、影響最大的計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)。

Intranet與Internet的聯(lián)系在于，Intranet是使用Internet技術(shù)組建的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，Intranet要與Internet互連才能發(fā)揮作用。

Intranet與Internet的區(qū)別在于，Intranet是一種企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，而Internet是一種公眾信息網(wǎng)。Internet允許任何人從任何一個(gè)人站點(diǎn)訪問它的資源，而Intranet內(nèi)部信息必須嚴(yán)格加以保護(hù)。它必須通過放火墻與Internet連接起來。第七十五頁，共九十八頁。第七十六頁，共九十八頁。②ISDN

隨著通信技術(shù)的高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)通信業(yè)務(wù)的可視化、智能化和個(gè)人化已成為發(fā)展方向。CCITT提出了將語音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)綜合在一個(gè)網(wǎng)內(nèi)，建立綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN（integrateservicedigitalnetwork）。在ISDN中，用戶使用一條電話線、一個(gè)電話號(hào)，只需提出申請(qǐng)，就可以加入ISDN中，實(shí)現(xiàn)用戶多種業(yè)務(wù)信息的的綜合通信服務(wù)。它采用數(shù)字信道，因而具有較高的通信質(zhì)量和可靠性。ISDN在發(fā)展過程中，分成兩類：窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)N-ISDN（NarrowbandISDN）和寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)B-ISDN（BroadbandISDN）。B-ISDN是將語音、數(shù)據(jù)、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)圖像的傳輸以及N-ISDN所有服務(wù)綜合在一個(gè)通信網(wǎng)中，滿足從低傳輸速率到高傳輸速率的大范圍的非實(shí)時(shí)、實(shí)時(shí)突發(fā)性傳輸?shù)囊?。第七十七頁，共九十八頁。③網(wǎng)絡(luò)安全與防火墻隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中的安全問題日趨嚴(yán)重。當(dāng)資源共享廣泛應(yīng)用于政府、軍事、科研、經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)用戶來自社會(huì)各個(gè)階層時(shí)，大量在網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就需要保護(hù)。這些數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)或傳輸過程中，都有可能被盜用、暴露或篡改。要設(shè)計(jì)一個(gè)成功的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就必須針對(duì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)成威脅的各種因素，研究出確保網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)安全的機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制涉及到：網(wǎng)絡(luò)安全策略與數(shù)據(jù)加密，數(shù)字簽名、第三方確認(rèn)、Internet防火墻(firewall)等安全技術(shù)。第七十八頁，共九十八頁。

3．?dāng)?shù)據(jù)通信基礎(chǔ)（1）數(shù)據(jù)通信的基本概念1）數(shù)據(jù)

在數(shù)據(jù)通信中，通常將被傳輸?shù)亩M(jìn)制的代碼稱為數(shù)據(jù)，如11001010。將其中的“1”或“0”稱碼元。2）信號(hào)

數(shù)據(jù)通信研究的是電信號(hào)在計(jì)算機(jī)之間的傳輸，按照發(fā)送端所產(chǎn)生的信號(hào)形式，將信號(hào)分成兩類：模擬信號(hào)：連續(xù)的信號(hào)，如聲音信號(hào)、壓力信號(hào)等：數(shù)字信號(hào)：離散的信號(hào)，如計(jì)算機(jī)通信中“0”、“1”組成的信號(hào)。第七十九頁，共九十八頁。信號(hào)在不同的計(jì)算機(jī)之間傳送時(shí)，可采用模擬信號(hào)方法，也可以采用數(shù)字信號(hào)方法。還可以將其分成兩大類：基帶信號(hào)：是將數(shù)字信號(hào)1或0直接用兩種不同電壓來表示，并送到線路上傳輸?shù)男盘?hào)。寬帶信號(hào)：是將基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后，形成的頻分復(fù)用模擬信號(hào)?；鶐盘?hào)進(jìn)行調(diào)制后，其頻譜調(diào)整到較高的頻率處。這樣每一路基帶信號(hào)占用不同的頻段，一條線路傳輸多路信號(hào)，它們不會(huì)相互干擾，因而提高了線路的利用率。同樣，數(shù)據(jù)傳輸方式按照數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)類型也相應(yīng)地分為：基帶傳輸和寬帶傳輸。第八十頁，共九十八頁。3）信道信道一般用來表示向某一方向傳送信息的線路。因此，一條通信線路至少包含一條發(fā)送信道和一條接收信道。按照信道上所允許傳輸?shù)男盘?hào)類型，可將信道分為：模擬信道：傳送模擬信號(hào)的信道。數(shù)字信道：傳送數(shù)字信號(hào)的信道。4）調(diào)制解調(diào)器調(diào)制：將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的過程稱為調(diào)制。完成調(diào)制功能的設(shè)備稱為調(diào)制器（modulator）。解調(diào)：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過程稱為解調(diào)。完成解調(diào)功能的設(shè)備稱為解調(diào)器（demodulator）。第八十一頁，共九十八頁。5）數(shù)據(jù)通信方式從通信雙方的信息交互的方式上，可以分為以下三種方式：

單工通信：只能沿一個(gè)方向通信來發(fā)送信息而沒有反方向的交互。如無線電廣播，計(jì)算機(jī)與打印機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

半雙工通信：通信雙方都可以發(fā)送（接收）信息，但不能同時(shí)雙向發(fā)送。全雙工通信：通信雙方都可以同時(shí)發(fā)送和接收信息。全雙工通信效率最高。第八十二頁，共九十八頁。6）多路復(fù)用技術(shù)

多路復(fù)用是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的一種重要的技術(shù)，它是指在一條物理通信線路上建立多條通信信道的技術(shù)。多路復(fù)用技術(shù)一般可分為以下三種基本形式：頻分多路復(fù)用（FDM）：它是將多路信號(hào)的每一路信號(hào)用不同的載波頻率進(jìn)行調(diào)制，且各個(gè)載波占有的頻率范圍是不同的，即各個(gè)信道所占用的頻帶不相互重疊。相鄰信道之間用警戒頻帶隔離，使得各個(gè)信道能獨(dú)立地傳輸一路信號(hào)。波分多路復(fù)用（WDM）：光纖通道技術(shù)采用了波長(zhǎng)分隔多路復(fù)用。波分多路復(fù)用是在光學(xué)系統(tǒng)中利用衍射光柵來實(shí)現(xiàn)多路不同頻率廣播信號(hào)的合成與分解。時(shí)分多路復(fù)用（TDM）：它時(shí)以信道傳輸時(shí)間作為分割對(duì)象，通過為多個(gè)信道分配互不重疊的時(shí)間片的方法來實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用。第八十三頁，共九十八頁。（2）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

1）數(shù)據(jù)傳輸速率：它有兩種度量單位。波特率：是指數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，每秒傳輸?shù)牟ㄐ蝹€(gè)數(shù)。其單位是“波特”（band）。比特率：是指數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)。其單位是比特/秒（b/s）。

2）誤碼率：它是指二進(jìn)制符號(hào)在傳輸系統(tǒng)被傳錯(cuò)的概率，近似等于被傳錯(cuò)的二進(jìn)制符號(hào)數(shù)與所傳輸?shù)亩M(jìn)制符號(hào)總數(shù)的比值。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，要求網(wǎng)絡(luò)誤碼率低于10-9。

3）信道容量：它是指信道能傳輸信息的最大能力，用單位時(shí)間內(nèi)最大可傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)表示。它取決于信道頻帶F、可使用時(shí)間T及信/噪比S/N。信道容量和傳輸速率之間應(yīng)滿足以下關(guān)系：信道容量>傳輸速率。第八十四頁，共九十八頁。（3）傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是信息傳輸?shù)妮d體，它是通信子網(wǎng)中的重要組成部分。其種類很多，但基本可分為兩類。一類是有線介質(zhì)：架空明線、雙絞線、同軸電纜、光纖等；另一類是無線介質(zhì)：微波、衛(wèi)星通信等。以上幾種常用傳輸介質(zhì)的性能比較如表3-2所示。第八十五頁，共九十八頁。介質(zhì)性能雙絞線基帶同軸電纜寬帶同軸電纜光纖微波帶寬（Hz）<250k<100M<300M<1G<500M傳輸速率(b/s)<10M10M500M1G>100M距離(km)2~101~10<10010~10050~幾千抗電磁干擾較差較好好最好差保密性差較好好最好差安裝難易度易較易較易較難較難經(jīng)濟(jì)性便宜較便宜中較貴中表3-2傳輸介質(zhì)的性能比較第八十六頁，共九十八頁。

4、局域網(wǎng)技術(shù)（1）局域網(wǎng)的主要技術(shù)特點(diǎn)

局域網(wǎng)技術(shù)目前發(fā)展最為迅速，并在企業(yè)、機(jī)關(guān)的管理信息系統(tǒng)與信息服務(wù)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。局域網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)問題，也是目前技術(shù)發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。從局域網(wǎng)的應(yīng)用角度看，局域網(wǎng)主要的技術(shù)特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：第八十七頁，共九十八頁。

1）局域網(wǎng)覆蓋有限的地理范圍，它適用于機(jī)關(guān)、公司、校園等有限的范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)、終端與各種信息處理設(shè)備連網(wǎng)的需求。2）局域網(wǎng)有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率（10M~100Mb/s），誤碼率較低的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)1Gbps(1000Mb/s)的高速局域網(wǎng)正在發(fā)展中。3）局域網(wǎng)一般屬于一個(gè)單位所有，易于建立、維護(hù)、擴(kuò)充。4）決定局域網(wǎng)特性的主要技術(shù)要素有三點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、傳輸介質(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法。5）局域網(wǎng)從介質(zhì)訪問控制方法的角度可以分為兩類：共享介質(zhì)局域網(wǎng)和交換局域網(wǎng)。第八十八頁，共九十八頁。（2）局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及其工作原理①IEEE802標(biāo)準(zhǔn)IEEE于80年2月成立了局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（簡(jiǎn)稱IEEE802委員會(huì)），專門從事局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作，并制定了IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)所描述的局域網(wǎng)參考模型只對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層與物理層，它將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為邏輯鏈路控制LLC子層與介質(zhì)訪問控制MAC（mediaaccesscontrol）子層。②局域網(wǎng)的基本工作原理IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)定義的共享介質(zhì)局域網(wǎng)有以下三類；采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法的總線形局域網(wǎng)；采用TokenBus介質(zhì)訪問控制方法的總線形局域網(wǎng)；采用TokenRing介質(zhì)訪問控制方法的環(huán)形局域網(wǎng)。上述三種局域網(wǎng)分別遵守IEEE802.3、IEEE802.4、IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)。第八十九頁，共九十八頁。目前，應(yīng)用最為廣泛的一類局域網(wǎng)是基帶總線形局域網(wǎng)，即以太網(wǎng)（Ethernet）。Ethernet的核心技術(shù)是它的隨機(jī)爭(zhēng)用型介質(zhì)訪問控制方法，即帶有沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問（CSMA/CD）carriersensemultipleaccesswithcollisiondetection方法。CSMA/CD方法