管理系统中的计算机应用第2章.ppt

2019/12/5,管理信息系统-MIS,0,第2章企业管理的信息化平台,2019/12/5,管理信息系统-MIS,1,本章要点,2.1计算机平台2.2通信及网络平台1.3数据库平台,2019/12/5,管理信息系统-MIS,2,2.1计算机系统,管理信息系统是在计算机系统的基础上建立起来的，系统的开发、运行维护等都离不开计算机的软硬件平台（环境）,2019/12/5,管理信息系统-MIS,3,表1-1计算机发展的四个阶段,2019/12/5,管理信息系统-MIS,4,2.1.1计算机系统,1.什么是计算机和计算机系统计算机是一种用于计算的机器，既可以数值运算又可以逻辑运算，特别是具有存储功能。计算机就是按着程序的要求自动对数据进行各种计算处理的。总之，可以认为计算机是一种能够高速、高效的自动完成数值运算和数据处理的电子设备。它能按照程序引导的确定步骤，对输入数据进行各种运算或加工、处理、存储和传送，以便获得所期望的输出结果。一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,5,硬件指的是计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。这些部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,6,软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关的文档的总和。数据是程序的处理对象，文档是与程序的研制、维护和使用有关的资料。研究和开发软件的主要目的是如何管理好计算机，如何使用户更好的使用计算机，如何有效的维护计算机，如何更好的发挥计算机硬件资源的效能。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,7,按计算机的规模和性能，计算机可分为六大类：（1）巨型机：德国当地时间6月18日，ISC12国际超级计算机大会公布了2012年最新超算Top500排行榜单，美国的“红杉”凭借16.32千万亿次/秒的浮点运算速度成为全球最快的超算系统，去年排名全球Top500第一的日本“K”退居第二。中国的两套系统“天河-1A”和深圳的“星云”位列分居第五和第十位，同时中国凭借68套上榜总数成为仅次于美国的第二大超算国家。超算Top500是基于Linpack基准测试评定的全球500台最快的超算系统性能榜单，自1993年起每年6月、11月发布两次，是反应各国超算的发展状况和产业发展趋势的重要参考。2012年Top500显示，全球超算系统的性能提升速率明显，排名第500的超算系统每秒浮点运算能力达到了60.8万亿次，而在七个月前，这样的性能位列第332位。,2.计算机的分类:,2019/12/5,管理信息系统-MIS,8,2019/12/5,管理信息系统-MIS,9,“走鹃”，取自新墨西哥州州鸟之名。“走鹃”由IBM和新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验所共同研发，历时6年完成。“走鹃”价值1.33亿美元。走鹃”眼下放置于IBM位于纽约波基普西的实验室中，占地557平方米，连接光纤长91.7公里。“走鹃”重226.8吨，存储空间80万亿字节。“走鹃”共采用116640个处理器，其中12960个为经过改良的IBMCell8核微处理器。运算起来，“走鹃”功率接近3兆瓦。美国国家核安全管理局行政管理员托马斯达戈斯蒂诺打比方说，“走鹃”一天的计算量相当于地球上60亿人每周7天、每天24小时不吃不喝用计算器算46年。洛斯阿拉莫斯国家实验所主管迈克尔阿纳斯塔西奥说，前6个月内，“走鹃”将用于与导弹测试等无关的非机密计算。6个月后，“走鹃”75%左右的工作都将涉及导弹测试和其它机密任务。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,10,Roadrunner每天耗电5万多度值得关注的是，2008年6月的排名首次引入了能耗数据。排名榜首的IBMRoadrunner计算机功率为2345.5千瓦，相当于每小时耗电2345.5度，每天耗电5.6万度。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,11,新浪科技讯北京时间2011.8月2日晚间消息，据国外媒体报道，全球超级计算机500强排名今年11月将进行更新，而中国的超级计算机“星云”(Nebulae)届时可能问鼎冠军宝座。全球超级计算机500强排行榜每年更新两次，分别在每年的5月和11月发布。在今年5月份的排行榜中，位于中国深圳国家超级计算机中心的“星云”排名第二，而排名首位的是美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”(Jaguar)dgwr。“美洲虎”的计算速度为每秒钟1.76千万亿次(PFlops)浮点运算，而“星云”的计算速度为每秒钟1.27千万亿次(PFlops)浮点运算。但是，“星云”的理论最高计算速度为每秒钟2.98千万亿次(PFlops)。而近期的测试结果也显示，“星云”的实际计算速度也趋于该理论最高速度。因此，在11月即将推出的新一期全球超级计算机500强排名中，“星云”很可能问鼎冠军宝座。至于“美洲虎”，有报道称将在未来五年内进行重大升级。否则，“美洲虎”在未来几年的排名可能要在下半区了(250名之后)。当然，中国的“星云”也许不会称霸很久，因为美国劳伦斯里弗莫尔国家实验室(LawrenceLivermoreNationalLaboratory)和IBM将于2011年部署Sequoia超级计算机，计算速度高达每秒钟20千万亿次(PFlops)浮点运算。Sequoia将拥有98304个计算机节点，处理器内核总数为160万个，每个内核拥有16GBRAM。而中国的“星云”采用英特尔至强X56502.66GHz六核处理器和NVIDIATeslaC2050图形处理器，总计120640个计算核心。(李明),2019/12/5,管理信息系统-MIS,12,2019/12/5,管理信息系统-MIS,13,2019/12/5,管理信息系统-MIS,14,Sequoia超级计算机主要采用水制冷，由96个机架构成；98304个计算节点；基于IBM自有的power处理架构，160万核由8个16核系统组成；1.6PB内存。Intel指出，大多数500强超级计算机运行在Xeon上。Sequoia超级计算机系统是由美国国家核安全局（NNSA）所有、位于著名实验室LLNL（LawrenceLivermoreNationalLaboratory），Sequoia为NNSA委托IBM制造，基于该公司蓝色基因/Q架构（BlueGene/Q），拥有96个机柜，共98304个计算节点、接近160万个处理器核心、内存容量1.6PB（1600TB）。从相关资料了解，这款Sequoia超级计算机采用超过157万颗计算内核，其运行速度达到了每秒16.32千万亿次,2019/12/5,管理信息系统-MIS,15,2019/12/5,管理信息系统-MIS,16,2019/12/5,管理信息系统-MIS,17,“走鹃”，取自新墨西哥州州鸟之名。“走鹃”由IBM和新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验所共同研发，历时6年完成。“走鹃”价值1.33亿美元。走鹃”眼下放置于IBM位于纽约波基普西的实验室中，占地557平方米，连接光纤长91.7公里。“走鹃”重226.8吨，存储空间80万亿字节。“走鹃”共采用116640个处理器，其中12960个为经过改良的IBMCell8核微处理器。运算起来，“走鹃”功率接近3兆瓦。美国国家核安全管理局行政管理员托马斯达戈斯蒂诺打比方说，“走鹃”一天的计算量相当于地球上60亿人每周7天、每天24小时不吃不喝用计算器算46年。洛斯阿拉莫斯国家实验所主管迈克尔阿纳斯塔西奥说，前6个月内，“走鹃”将用于与导弹测试等无关的非机密计算。6个月后，“走鹃”75%左右的工作都将涉及导弹测试和其它机密任务。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,18,Roadrunner每天耗电5万多度值得关注的是，2008年6月的排名首次引入了能耗数据。排名榜首的IBMRoadrunner计算机功率为2345.5千瓦，相当于每小时耗电2345.5度，每天耗电5.6万度。不过相对于其它超级计算机的运算能力而言，Roadrunner的能效还算相当出色的，因为排第二的IBM蓝色基因/L运算能力不到Roadrunner一半，但能耗也高达2329.6千瓦，和Roadrunner接近。,2019/12/5,19,（2）小巨型机：也叫小超级机,又称桌上型超级计算机,它使巨型机缩小成个人机的大小,或者使个人机具有超级计算机的性能。（3）大型机、中型机：每秒几亿到几百亿次。一般作为大型计算中心的主机（4）小型机：每秒几千万到几亿次。（5）个人机：微型计算机或PC机。高档的几亿次。（6）工作站：介于高档微机和小型机之间，一般配有大屏幕显示器，速度快，通信功能强，主要用于图像处理或计算机辅助设计等专业领域。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,20,本知识点为基础性识记常识，必须掌握，考核类型为单选简答：,2019/12/5,管理信息系统-MIS,21,3.计算机硬件系统,(1)基本结构：冯诺依曼（VonNeumann）提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下五个基本部分组成。对硬件系统的要求是如何提高计算机的性能和安全性。,图2硬件系统五大组成部分框图,2019/12/5,管理信息系统-MIS,22,（2）基本组成,2019/12/5,管理信息系统-MIS,23,1）中央处理器或微处理器,微处理器是将运算器、控制器、高速内部缓存集成在一起的超大规模集成电路芯片，是计算机中最重要的核心部件。图5中上面是p4，下面是一种汽车用微处理器RS1000。,图5微处理器,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,24,2).存储器,微机中的内存一般指指随机存储器(RAM)。目前常用的内存有SDRAM和DDRSDRAM，以及DDRSDRAM等。,图6内存,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,25,2019/12/5,管理信息系统-MIS,26,外存储器,（1）软盘其直径为3.5英寸，容量为1.44MB。软盘上有写保护口，当写保护口处于保护状态（即写保护口打开）时，只能读取盘中信息，而不能写入，用于防止擦除或重写数据，也能防止病毒侵入。（2）硬盘：是微机上最重要的外存储器，它由多个质地较硬的涂有磁性材料的金属盘片组成，每个盘片的每一面都有一个读、写磁头，用于磁盘信息的读写。硬盘是目前存取速度最快的外存。（3）闪存（FlashMemory）作为存储介质的半导体集成电路制成的电子盘已成为主流的可移动外存。电子盘又称“优盘”，可反复存取数据。（4）光存储器：是利用激光技术存储信息的装置。目前用于计算机系统的光盘可分为只读光盘（CD-ROM、DVD）、追记型光盘（CD-R、WORM）和可改写型光盘（CD-RW、MO）等。光盘存储介质具有价格低、保存时间长、存储量大等特点，已成为微机的标准配置。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,27,3)输入设备,输入设备主要功能是把原始数据和处理这些数据的程序转换为计算机能够识别的二进制代码，通过输入接口输入到计算机的存储器中，供CPU调用和处理。常用的输入设备有：鼠标器、键盘、扫描仪、数字化仪、数码摄像机、条形码阅读器、数码相机、A/D转换器等,键盘,鼠标,数码相机,图8输入设备,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,28,4)输出设备,输出设备：是指从计算机中输出信息的设备，其功能是将计算机处理的数据、计算结果等内部信息转换成人们习惯接受的信息形式（如字符、图形、声音等），然后将其输出。最常用的输出设备是显示器、打印机和音箱，还有绘图仪、各种数模转换器（D/A）等。1）显示系统:包括显示器和显示适配器（又称显示卡）,显示器,显示卡,图9输出设备,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,29,2）打印机点阵打印机又称针式打印机，是利用打印头内的点阵撞针撞击打印色带，在打印纸上产生打印效果。喷墨打印机的打印头由细小的喷墨口组成，当打印头横向移动时，喷墨口可以按一定的方式喷射出墨水，打到打印纸上，形成字符、图形等。激光打印机是一种高速度、高精度、低噪声的非击打式打印机。它是激光扫描技术与电子照相技术相结合的产物，利用了激光的定向性、能量集中性。,点阵(针式)打印机,喷墨打印机,激光打印机,图10打印机,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,30,2019/12/5,管理信息系统-MIS,31,4.计算机软件系统,(1)软件的分类：计算机软件是指使计算机运行所需的程序、程序所使用的数据以及有关文档资料的集合。计算机软件通常分为系统软件和应用软件两大类，系统软件一般由软件厂商提供，应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司开发的。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,32,系统软件:是管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）、开发应用软件的软件。系统软件居于计算机系统中最靠近硬件的一层，它主要包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、支撑服务软件等。应用软件:是为解决计算机各类应用问题而编写的软件，随着计算机应用领域的不断拓展和计算机应用的广泛普及，各种各样的应用软件与日俱增，如MicrosoftOffice、WPSOffice、AdobePhotoshop等。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,33,(2)软硬件系统的关系：在计算机系统中硬件是基础，软件是灵魂；他们互相支持、互相协调实现计算机的计算与数据处理任务。(3)程序设计语言可以分为三类：机器语言、汇编语言和高级语言,2019/12/5,管理信息系统-MIS,34,（1）机器语言,机器语言是计算机系统唯一能识别的、不需要翻译直接供机器使用的程序设计语言。机器语言中的每个语句（称为指令）都是二进制形式的指令代码，包括操作码和地址码两部分。如某种计算机的指令为011011000000000，它们的前八位表示操作码，后八位表示地址码。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,35,（2）汇编语言,用能反映指令功能的助记符表达的计算机语言叫汇编语言。它是符号化了的机器语言。用汇编语言编写的程序叫汇编语言源程序，计算机无法执行，必须用汇编程序把它翻译成机器语言目标程序，计算机才能执行，这个翻译过程称为汇编过程。与机器语言相比，汇编语言具有编写容易、修改方便、阅读简单、程序清楚等优点，但是它仍然是属于面向机器的语言，也就是说，不同的计算机可以有不同的指令集。机器语言和汇编语言一般都称为低级语言。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,36,（3）高级语言,屏蔽机器的细节，与具体的计算机指令系统无关的、表达方式或接近于人们自然语言和数学语言，易于理解和掌握的程序设计语言称为高级语言。目前有多种高级语言，如fortran、pascal、C、prolog、basic等。高级语言有两类，分别是解释型和编译型。解释程序：解释程序接受用某种程序设计语言（如Basic语言）编写的源程序，然后对源程序的每条语句逐句进行解释并执行，最后得出结果。解释程序对源程序是一边翻译，一边执行，不产生目标程序。编译程序：编译程序是翻译程序，它将用高级语言编写的源程序翻译成与之等价的用机器语言表示的目标程序，其翻译过程称为编译。编译型语言系统在执行速度上都优于解释型语言系统。但是，编译程序比较复杂，这使得开发和维护费用较高。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,37,(4)操作系统OS，OperatingSystem）是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁。操作系统是一个庞大的管理控制程序，它包括五个管理功能：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。操作系统按其运行的环境可分为实时操作系统、分时操作系统和批处理操作系统。按其管理用户的数量可分为单用户操作系统和多用户操作系统。按同时管理的作业数可分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统和多用户多任务操作系统。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,38,2019/12/5,管理信息系统-MIS,39,5.计算机系统的性能指标（选择题）,1.主频即时钟频率，是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运算速度，主频的单位是赫兹（Hz）。2.字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。3.存取周期：存储器完成一次读(取)或写(存)信息操作所需的时间称存储器的存取(或访问)时间，而连续两次读或写所需的最短时间，称存储器的存取周期(或存储周期)。存储器的存取周期越短，计算机的运算速度就越快。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,40,4.内存容量是指内存储器中能存储信息的总字节数。5.运算速度单位时间内执行的计算机指令数。单位有MIPS（MillionInstructionsPerSecond，每秒106条指令）和BIPS（BillionInstructionsPerSecond，每秒109条指令）。6.总线宽度总线是由数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB三组线构成的，每组线由若干根线组成。总线越宽，计算机的处理能力越强。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,41,2019/12/5,管理信息系统-MIS,42,2.1.2多媒体技术和多媒体计算机,1.基本概念：媒体（Media）是指信息表示和传播的载体。一般可分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体五类。例如，文字、声音、图形和图像等都是感觉媒体，它们向人们传递各种信息。1.感觉媒体（PerceptionMedium）：指直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉的媒体。如引起听觉反应的声音，引起视觉反应的图像等。2.表示媒体（RepresentationMedium）：指传输感觉媒体的中介媒体，即用于数据交换的编码。如图像编码、文本编码和声音编码等。这是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为地研究、构造出来的一类媒体。3.表现媒体（PresentationMedium）：指进行信息输入和输出的媒体。如键盘、鼠标、扫描仪、话筒、摄像机等为输入媒体；显示器、打印机、喇叭等为输出媒体。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,43,4.存储媒体（StorageMedium）：指用于存储表示媒体的物理介质。如硬盘、软盘、磁盘、光盘、ROM及RAM等。5.传输媒体（TransmissionMedium）：指传输表示媒体的物理介质。如双绞线、同轴电缆、光缆等。多媒体（Multimedia）是多种媒体的综合。指信息表示媒体的多样化。随着科学技术的发展，人们可以处理的表示媒体已经越来越多，我们说的多媒体实际上就是指的多媒体技术。多媒体技术多媒体技术是把数字、文字、声音、图形、图像和动画等各种媒体有机组合起来，利用计算机、通信和广播电视技术，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,44,2.多媒体系统的主要特征,具有多媒体处理能力的计算机叫多媒体计算机。多媒体具有数字化、实时性、交互性和集成性的特点。1）数字化系统处理的都是数字信息而不是模拟信息。2）集成性多媒体的集成性主要体现在：一是多媒体信息的集成，是指各种媒体信息应能按照一定的数据模型和组织结构集成为一个有机的整体，以便媒体的充分共享和操作使用；二是操作这些媒体信息的工具和设备的集成，是指与多媒体相关的各种硬件设备的集成和软件的集成，为多媒体系统的开发和实现建立一个理想的集成环境，以提高多媒体的生产力。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,45,3）交互性多媒体系统采用人机对话方式，对计算机中存储的各种信息进行查找、编辑及同步播放，操作者可通过鼠标或菜单选择自己感兴趣的内容。4）实时性由于声音和图像都是和时间相关的，因此，要求多媒体支持实时处理。这就要求多媒体系统在处理信息时，有着严格的时序要求和很高的速度要求。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,46,2019/12/5,管理信息系统-MIS,47,*多媒体技术研究的主要内容,1.视频和音频数据的压缩和解压缩技术。多媒体数据压缩和编码技术是多媒体技术中最为关键的核心技术。将模拟信号转换成计算机能识别和处理的数字信号。数字化声音、图像和视频的数据量非常大，存储和传输需要很大的空间和时间，须对多媒体数据进行压缩编码，才能适合多媒体信息的处理。多媒体技术中的数据压缩方法有很多，其中尤以JPEG和MPEG较常用。JPEG采用DCT算法来进行数据压缩，可获得101801的压缩比。MPEG压缩标准可以达到5011001的压缩比。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,48,*多媒体技术研究的主要内容,2.专用芯片由于多媒体计算机要进行大量的数字信号处理，如图像处理、压缩和解压缩等，需要使用专用芯片，以减轻CPU的压力。3.大容量存储器数字化的多媒体信息虽然经过压缩处理，但仍然非常庞大。目前一般使用光盘用于多媒体信息的存储和发行。常用的CD-ROM光盘外径5英寸，容量为650MB左右，价格低廉；存储容量更大的是DVD光盘，如果采用单面结构，容量可达到4.7GB，双层结构的容量可达到17GB。4.多媒体信息检索技术比较先进的多媒体信息检索技术是基于内容的多媒体检索技术，它具有根据媒体对象的语义和上下文联系进行检索的特点，可从媒体内容中提取信息线索，直接对媒体进行分析，抽取媒体特征，如图像特征有形状、颜色、纹理等。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,49,2.2通信及网络系统,2.2.1数据通信技术基础数据通信技术是网络技术和计算机网络发展的基础，通信的目的是交换信息。在计算机上信息的载体一般是数字、文字、语音、图形和图像。这些信息都必需数字化，变成二进制代码，计算机才能够传输、处理和存储。数据通信就是指在收发站之间传送这些二进制代码序列的过程。1.数据通信模型：图2-7模型示意图通信技术是计算机网络的基础之一，通信的基本功能就是实现两个实体之间的数据交换。连接信息源和接收端的物理和逻辑设备称为信道。信号是数据在传输过程中的物理表示形式。信号电平连续变化的叫模拟信号，以脉冲形式变化的叫数字信号。传送模拟信号的是模拟信道，传送数字信号的是数字信道。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,50,通信系统需要完成的任务如下：信号接口：产生或接受符合通信协议的信号路由和寻址：为发出信号选择到达目的地的路径呼叫和应答：信号发送前先呼叫，接受方应答后建立通信链路，这个过程叫握手可靠传输：采用各种措施保证数据传输的正确性。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,51,2019/12/5,管理信息系统-MIS,52,2.数据通信的带宽,（1）两种通信系统：模拟通信系统：传递的信号为模拟信号，在时间和幅度取值上都是连续的数字通信系统：传递的信号为数字信号，在时间上是离散的，在幅值上是经过量化的（2）模拟通信的带宽：信号的带宽就是频带的宽度，单位为Hz。比如语音信号频率范围是300Hz-3400Hz，那么语音信号的带宽就是3100Hz（3）数字通信的带宽：反映通信速度的快慢及信道容量的大小。数字通信中的带宽是指信号的传输速率，或叫位率、比特率，其单位是b/s或bps,2019/12/5,管理信息系统-MIS,53,2019/12/5,管理信息系统-MIS,54,3.常用的传输介质,传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。通常，评价一种传输介质的性能指标主要包括以下内容：传输距离：数据的最大传输距离。抗干扰性：传输介质防止噪声干扰的能力。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,55,网络的传输介质,根据传输介质形态的不同，我们可以把传输介质分为有线传输介质和无线传输介质。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,56,网络传输介质,1.有线传输介质有线传输介质指用来传输电或光信号的导线或光纤。有线介质技术成熟，性能稳定，成本较低，是目前局域网中使用最多的介质。有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤等。2.无线传输无线传输的主要形式有无线电频率通信、红外通信、微波通信和卫星通信等。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,57,（1）双绞线,双绞线是把两条相互绝缘的铜导线绞合在一起。采用绞合的结构是为了减少对相邻导线的电磁干扰。根据单位长度上的绞合次数不同，把双绞线划分为不同规格。绞合次数越高，抵消干扰的能力就越强，制作成本也就越高。根据双绞线外是否有屏蔽层又可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线，用的较多的是非屏蔽双绞线。电气工业协会（EIA）将非屏蔽双绞线又进行了分类，主要有：1类线、2类线、3类线、4类线、5类线、超5类线、6类线。目前用的比较广泛的是超5类线或6类线。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,58,屏蔽双绞线比非屏蔽双绞线增加了一层金属丝网，这层丝网的主要作用是增强其抗干扰性能，同时可以在一定程度上改善带宽特性。屏蔽双绞线性能更好一些，但价格稍高。双绞线用于10/100Mbps局域网时，使用距离最大为100米。由于价格较低，因此被广泛使用。在局域网中常用四对双绞线，即四对绞合线封装在一根塑料保护软管里。,双绞线,2019/12/5,管理信息系统-MIS,59,（2）同轴电缆,同轴电缆有内导体铜芯、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层以及塑料保护层组成。由于屏蔽层的作用，同轴电缆有较好的抗干扰能力。通常按直径和特性阻抗不同将同轴电缆分为粗缆和细缆。粗缆直径为10mm，特性阻抗为75，使用中经常被频分复用，因此又被称为宽带同轴电缆，是有线电视（CATV）中的标准传输电缆。细缆直径为5mm，特性阻抗为50，经常用来传送没有载波的基带信号，因此又被称为基带同轴电缆。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,60,（3）光纤,光纤是由非常透明的石英玻璃拉成细丝做成的，信号传播利用了光的全反射原理，当光从一种高折射率介质射向低折射率介质时，只要入射角足够大，就会产生全反射，这样一来，光就会不断在光纤中折射传播下去。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,61,光纤的优点和缺点,优点：（1）带宽高，目前可以达到100Mbps2Gbps。（2）传输损耗小，中继距离长。无中继器的情况下，多模光纤可传输几公里。单模光纤传输距离更远，可达几十公里。（3）无串音干扰，且保密性好。（4）抗干扰能力强。由于光纤中传输的是光信号，所以不但不受其他电磁信号的干扰，也不会干扰其他通信系统。（5）体积小，重量轻。缺点：连接光纤需要专用设备，成本较高，并且安装、连接难度大。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,62,（4）无线电频率通信无线电频率是指从1kHz至1GHz的电磁波谱。在此频段范围中包括短波波段、超高频波段、甚高频波段。无线电频率通信中的扩展频谱通信技术是当前无线局域网的主流技术。红外通信红外通信是以红外线作为传输载体的一种通信方式。它以红外二极管或红外激光管作为发射源，以光电二极管作为接收设备。红外通信成本较低，传输距离短，具有直线传输、不能透射不透明物的特点。红外线与扩展频谱技术已被国际电工无线电委员会选为无线局域网的标准，即IEEE802.11标准。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,63,微波通信和卫星通信,（5）微波通信频率在100Mhz-10Ghz的电磁波信号叫做微波信号，其波长为3cm-3m微波是沿直线传播的，收发双方必须直视，而地球表面是一个曲面，因此传播距离受到限制，一般只有50公里左右。若采用100米高的天线塔，则传播距离可增大到100公里。为实现远距离传输，必须设立若干中继站。中继站把收到的信号放大后再发送到下一站。微波受到的干扰比短波通信小得多，因而传输质量较高。另外微波有较高的带宽，通信容量较大。与远距离通信电缆相比，微波通信投资小，可靠性高，但隐蔽性和保密性差。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,64,卫星通信卫星通信以空间轨道中运行的人造卫星作为中继站，地球站作为终端站，实现两个或者多个地球站之间的长距离大容量的区域性通信及至全球通信。卫星通信具有传输距离远、覆盖区域大、灵活、可靠、不受地理环境条件限制等独特优点。以覆盖面积来讲，一颗通信卫星可覆盖地球面积的三分之一多；若在地球赤道上等距离放上三颗卫星，就可以覆盖整个地球。,微波通信和卫星通信,2019/12/5,管理信息系统-MIS,65,2019/12/5,管理信息系统-MIS,66,4.数据传输,(1)基带传输。使用数字信号传输数据，终端设备将数字信号转变成脉冲电信号时，这种原始矩形脉冲信号固有的频带叫做基本频带，简称为基带。在信道中直接传输基带信号的方法，叫做基带传输。基带传输是一种最基本的数据传输方式。(2)频带传输。利用模拟信道传输数字信号的方法称为频带传输。在这样的信道上传输数字信号，必须先将数字信号转换为模拟信号；在接收方还必须再将模拟信号转换为数字信号，相应的设备才能识别。在频带传输过程中实现信号相互转换的设备是调制解调器。把数字信号转换为模拟信号的过程叫做调制；将模拟信号还原为数字信号的过程叫做解调。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,67,2019/12/5,管理信息系统-MIS,68,5.调制和解调,把需要传送的信号加载到另一种信号上，以便容易在给定的介质中传送的过程叫做调制；这另一种信号叫做传送信号的载波。信号传送到接收站以后，再把载波上加载的信号卸载下来的过程叫解调。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,69,2019/12/5,管理信息系统-MIS,70,6.多路复用技术,传输信号要求的带宽与传输介质允许通过的带宽是不一样的，为了节省开销，应当充分利用传输介质的带宽。在一条介质上同时传送多于一路以上信号的传输方式，叫做该介质的多路复用。（1）频分多路复用（2）时分多路复用（3）波分多路复用,2019/12/5,管理信息系统-MIS,71,7.数据交换技术,（1）专线连接：最简单的数据通信形式，是在两个站点之间直接用线路连接起来进行数据的交换。如果站点距离远且需要进行多个站点的通信，这种方式很不合适，因为专线连接费用昂贵，而专线连接方式又需要占用大量的线路。（2）电路交换：实际的电路交换是由交换机负责在两个通信站点之间建立一条物理专用线路。这种由多台交换机和他们的站点构成的网络叫交换网络。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,72,(3)存储转发交换,也叫做包交换，存储交换的原理是：把待传送的数据先存储在节点机上，等到信道空闲时再根据优先级别顺序发出去。只要存储时间足够长，就能够使信道的空闲与忙碌状态均匀化，从而大大压缩信道和转接设备的容量。这种交换方式不适合实时交换的信息传输，但是对于数据通信却是非常合适的。存储转发的特点是：将发送数据、目的地址、源地址、控制信息按规定格式组成一个数据单元；通信网中的节点机由通信控制处理机（专用计算机）担任，具有存储转发、差错校验、路由选择等功能。存储转发交换方式可以分为报文交换和报文分组交换两类：1）报文交换：不论传送数据的长度是多少，都把它作为一个逻辑单元，加上目的地址、源地址、控制信息，按给定格式打成一个包发送。这个数据包就叫报文。2）报文分组交换：将一个长的报文分解成多个短小（不超过1000字节）的组，叫报文分组。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,73,由于报文分组长度比较短，在传输出错时，检查出错比较容易，重发信息时间也比较少，这样就使得节点机的传输效率以及存储空间的利用率都比较搞。但是控制和传输软件比较复杂，通信设备的性能也比较搞。报文分组交换方式是当前公用数据交换网中主要的交换技术。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,74,2019/12/5,管理信息系统-MIS,75,2.2.2计算机网络基础,凡是将处于不同地理位置的多台具有独立功能的计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件(网络协议、网络操作系统等)支持下，向多个用户提供各种应用服务，从而实现数据、程序与硬件等各类资源共享的系统，称为计算机网络系统。计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，两者的迅速发展及相互渗透，形成了计算机网络技术。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,76,计算机网络的主要功能有：（选择题）1）数据通信：实现系统内各计算机之间的快速可靠的数据交换2）资源共享：实现网络内数据（库）共享、算法（程序）共享和设备共享3）分布处理：实现并行处理、分布作业,2019/12/5,管理信息系统-MIS,77,1.计算机网络的结构,从逻辑功能上看，可以把计算机网络分成通信子网和资源子网两个子网。（1）资源子网：资源子网提供各种网络资源和网络服务，负责整个网络的数据处理业务和各种网络资源的共享服务。由主机、终端控制器、终端、联网外设、各种软件资源和信息资源组成。主机负责本地或全网的数据处理，运行各种应用程序或大型数据库系统，向网络用户提供各种软硬件资源和网络服务；终端控制器用于把一组终端连入通信子网，并负责控制终端信息的接收和发送。终端控制器可以不经主机直接和网络节点相连，当然还有一些设备也可以不经主机直接和节点相连，如打印机和大型存储设备等。（2）通信子网：通信子网是由通信控制处理机（ccp，也叫节点机）、专用或公用的通信线路及其他通信设备组成，完成所有网路数据的传输、转发、加工和交换等通信处理工作。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,78,2019/12/5,管理信息系统-MIS,79,2.计算机网络的分类,主要的分类方法有两种：（1）按网络传输技术分类：网络的传输技术决定了网络的主要技术特点，因为网络的物理结构不同，网络传输技术可以分为点对点式网络（星型、环形、树形）和广播式网络（总线型、卫星形）,2019/12/5,管理信息系统-MIS,80,(2)根据网络的覆盖范围划分：局域网（LAN，LocalAreaNetwork），一般用微机通过高速通信线路连接，覆盖范围从几百米到几公里，通常用于覆盖一个房间、一层楼或一座建筑物。局域网传输速率高，可靠性好，适用各种传输介质，建设成本低。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,81,广域网（WAN，WideAreaNetwork），用于连接不同城市之间的LAN或MAN，广域网的通信子网主要采用分组交换技术，常常借用传统的公共传输网（如电话网），这就使广域网的数据传输相对较慢，传输误码率也较高。随着光纤通信网络的建设，广域网的速度将大大提高。广域网可以覆盖一个地区或国家。国际互联网，又叫因特网（Internet），是覆盖全球的最大的计算机网络，但实际上不是一种具体的网络技术，因特网将世界各地的广域网、局域网等互联起来，形成一个整体，实现全球范围内的数据通信和资源共享。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,82,3.计算机网络的拓扑结构,把网络中的计算机等设备抽象为点，把网络中的通信媒体抽象为线，这样就形成了由点和线组成的几何图形，即采用拓扑学方法抽象出的网络结构，我们称之为网络的拓扑结构。拓扑设计是建立计算机网络的第一步，也是实现网络协议的基础，它对网络性能、系统可靠性和通信费用都有重大的影响。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,83,（1）.总线形拓扑,由一条高速双向公用总线连接若干个结点所形成的网络即为总线形网络，拓扑结构如图所示。特点：总线型网络是将各个结点设备和一根总线相连。说明：广播式通信方式优点：结构简单、易于扩充、可靠性高缺点：线路出现故障时，整个网络瘫痪、信息拥塞,2019/12/5,管理信息系统-MIS,84,（2）.环形拓扑,环形网：各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中，环上任何结点均可请求发送信息，拓扑结构如图所示。特点：节点与链路构成了一个闭合环，每个节点只与相邻的两个节点相连。每个节点必须将信息转发给下一个相邻的节点。数据单向传输优点：结构简单、实现容易，传输延时确定。缺点：扩充性、灵活性差。可靠性差（环中任何一个结点出现故障都会导致全网瘫痪）。,令牌：环内设有令牌，只有获得令牌（一种特殊格式的帧）的节点才能发送数据。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,85,（3）.星形拓扑,星形拓扑：是由中央结点为中心与各结点连接组成的，多结点与中央结点通过点到点的方式连接，拓扑结构如图所示。特点：每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连接。任何两点之间的通信都要通过中心结点优点：结构简单、实现容易、便于管理。扩展性好、缺点：1、可靠性较差，完全依赖中央节点2、投资较大,2019/12/5,管理信息系统-MIS,86,（4）.树形拓扑（层次结构）,树形网络是将多级星形网络按层次方式排列得到的网络，其拓扑结构如图所示。特点：树型网络拓扑是星型网络拓扑的扩展结构简单，成本低。每个链路都支持双向传输。结点扩充方便灵活。除叶结点及其相连的链路外，任何一个结点或链路产生的故障都会影响整个网络。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,87,（5）.网状拓扑*,网状形网是广域网中最常采用的一种网络形式。拓扑结构如图所示。特点：结点间的连接是任意的，没有规律，网络的任一结点一般至少有两条链路与其它结点相连。优点：系统可靠性高、容错能力强缺点：结构复杂，花费高,2019/12/5,管理信息系统-MIS,88,2019/12/5,管理信息系统-MIS,89,4.计算机网络协议,数据交换、资源共享是计算机网络的最终目的。要保证有条不紊地进行数据交换，合理地共享资源，各个独立的计算机系统之间必须达成某种默契，严格遵守事先约定好的一整套通信规程，包括严格规定要交换的数据格式、控制信息的格式和控制功能以及通信过程中事件执行的顺序等。这些通信规程我们称之为网络协议（Protocol）。简单说就是。在通信过程中通信双方都必须遵守的规则和约定就叫做通信协议。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,90,2019/12/5,管理信息系统-MIS,91,2.2.3局域网,从应用角度看，局域网的技术特点主要有如下几个方面：1）覆盖有限的地理范围2）能提供高数据传输率、低误码率的高质量传输环境3）总是属于一个单位所有，易于建立、维护和扩展4）局域网的特性主要由网络拓扑、传输介质和介质访问控制方法决定。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,92,1.局域网的硬件组成：逻辑上可以由网络服务器、工作站网卡、传输介质和连接转换部件构成，图2-382.局域网的软件系统：（1）网络操作系统（2）网络管理软件：用于监控和控制网络的运行，大型网络十分必要。常用的有HP的openview，IBM的netview（3）网络应用软件：用户利用软件开发平台，按着各自的需要开发的各种各样的网上业务应用系统。常见的开发平台有各种数据库管理系统oracle、vfp，sybase,2019/12/5,管理信息系统-MIS,93,3.局域网的传输介质：同轴电缆、双绞线、光纤和无线通信信道。4.局域网工作方式：共享介质式和交换式两种共享介质式是传统局域网采用的方式，任何一个时间段内，只能有一个节点占用公共通信信道。节点数一多就会很容易出现冲突。交换式局域网核心设备是局域网交换机。5.局域网的介质访问控制方式：（1）总线CSMA/CD控制：带碰撞检测的载波监听多点访问控制。各节点发送都是随机的，这是目前局域网内使用最多的方法。（2）令牌环传递控制（3）令牌总线传递控制,2019/12/5,管理信息系统-MIS,94,6.局域网协议：对于局域网来说。人们最关心的是控制网络访问的协议，这类访问主要就是CSMA/CD访问和令牌传送访问。IEEE802标准因为局域网拓扑结构简单，共享传输介质，在任意两节点间都有唯一路由，因此不需要网络层的路由选择功能，而且流量控制、寻址、排序、差错控制功能也能由链路层完成，所以在IEEE802协议中，不再设立单独的网络层。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,95,7.局域网中计算机的相对地位,在局域网中，计算机的相对地位有对等和客户机/服务器方式两种：（1）对等网络模式（2）客户机/服务器模式,2019/12/5,管理信息系统-MIS,96,2019/12/5,管理信息系统-MIS,97,2.2.4Internet的基础,在信息技术飞速发展的今天，我们真正感觉到世界已经是触手可及。通过计算机我们能够找到任何想知道或者是可以想象到的信息；能够和世界上任何地方的人们进行通信联络，建立视频会议；能够登录到资源丰富的计算机上，搜索世界上最大的图书馆，或者是访问世界上最吸引人的博物馆；我们可以看VCD、听音乐、阅读各种多媒体杂志；可以在家里购买各种所需要的商品所有这一切，都是通过进入世界上最大的计算机网络Internet来实现的。,2019/12/5,管理信息系统-MIS,98,Internet不是一个单一的网络，它是一个巨大的、全球范围内的计算机网络，它是借助于现代通信技术和计算机技术实现全球信息传递的一种快捷、有效、方便的工具。没有单独的个人、群体或组织结构来负责运营Internet。Internet可以连接各种各样的计算机和网络PC、Macintosh、UNIX、系统工作站、大中型计算机以及各种局域网和广域网，如政府网、企业局域网、校园网，以及服务商中国电信（ChinaNet）、美国在线（AmericaOnline）等。,Internet的基础知识,2019/12/5,管理信息系统-MIS,99,不管他们处于世界上的任何地方，具有何种规模，只要遵循共同的通信协议TCP/IP，就可以连接到Internet中。每次当你连接到Internet上，你的计算机就成为Internet上的一个分支了。可以认为，Internet是由网络路由器（Router）和通信线路连接的，基于通信协议TCP/IP构成的当今信息社会的基础结构。,Internet的基础知识,2019/12/5,管理信息系统-MIS,100,1.Internet的组成,（1）通信线路：带宽，传输速率（2）路由器：选择路径（3）主机：服务器和客户机（4）信息资源：大量的各种类型的信息资源,2019/12/5,管理信息系统-MIS,101,2.Internet通信协议,TCP/IP协议是1974年由VintonCerf和RobertKahn开发的，随着Internet的飞速发展，TCP/IP协议现已成为事实上的国际标准。TCP/IP协议实际上是一组协议，是一个完整的体系结构。如图所示。,返回,2019/12/5,管理信息系统-MIS,102,3.Internet网络地址,（1）物理地址：mac地址，制造在网卡上的地址码，采用48位二进制编码，一般用6*2位十六进制数表示。例如0a-00-0b-01-00-0c(2)IP地址：Internet是一个庞大的网络，在这个庞大的网络上进行信息交换的基本要求就是在网上的每台计算机、路由器等都要有一个唯一可标识的地址，就像日常生活中朋友间通信必须写明通信地址一样。在Internet上为了使连入Internet的众多计算机在通信时能够相