试谈管理信息系统平台的构建技术

1、第三章 管管理信息系系统平台的的构建技术术Compuuter techhnoloogy iis thhe teechnoologiical basiis too connstruuct tthe pplatfform of mmanaggemennt innformmatioon syystemm. Thhis cchaptter iis maainlyy aboout tthe nnew ddevellopmeent oof coomputter hhardwware, datta coommunnicattion modee, daata sswitcchingg tecchnollogy

2、, commputeer neetworrk arrchittectuure, locaal arrea nnetwoork mmediuum acccesss conntroll tecchnollogy, TCPP/IP pprotoocol set, dattabasse arrchittectuure, the featturess andd opeeratiions of tthe rrelattionaal moodel, thee bassic cconceept oof daata wwarehhousee andd so on. 计算机系系统一、计算机机系统计算机是一一种能够

3、接接收和存储储信息，并并按照存储储在其内部部的程序对对输入的信信息进行加加工、处理理，得到人人们所期望望的结果，然然后把处理理结果输出出的高度自自动化的电电子设备。计算机的的发展史大型主机机的发展阶阶段1946年年美国研制制出第一台台全自动电电子计算机机ENIAAC，标志志着电子计计算机的诞诞生，此后计算算机进入了了飞速发展展的阶段。计算机发发展史具体体如表3-1所示。表3-1 计算机发发展史 年代代器件第一代1946-19577第二代1958-19644第三代1965-19699第四代1970-电子器件电子管晶体管中、小规模模集成电路路大规模和超超大规模集成电电路主存储器磁芯、磁鼓鼓磁芯、磁

4、鼓鼓磁芯、磁鼓鼓、半导体存储储器半导体存储储器外部存储器器磁带、磁鼓鼓磁带、磁鼓鼓磁带、磁鼓鼓、磁盘磁带、磁盘盘、光盘处理方式机器语言汇编语言监控程序连续处理作作业高级语言编编译多道程序实时处理实时、分时时处理网络操作系系统运算速度5千-3万万次/秒几十万-百百万次/秒秒百万-几百百万次/秒秒几百万-千千亿次/秒秒目前，世界界各国研究究人员正在在加紧开发发以智能电电子计算机机、神经网络络计算机、分子计算算机、光子子计算机、量子计算算机等为代代表的未来来新一代计计算机。智智能电子计计算机是一一种有知识识、会学习习、能推理理的计算机机，具有能能理解自然然语言、声声音、文字字和图像的的能力，可可进行

5、思维维、联想、推理，具具有汇集、记忆、检检索等活动动。神经网网络计算机机模仿人的的大脑判断断能力和适适应能力，将将具有类似人人脑的智慧慧和灵活性性，并具有可可并行处理理多种数据据的功能。分子计算算机运行靠靠的是分子子晶体可以以吸收以电电荷形式存存在的信息息，并以更更有效的方方式进行组组织排列。凭借着分分子纳米级级的尺寸，分分子计算机机的体积和和耗电将剧剧减，并能能更长期地地存储大量量数据。光光子计算机机利用光子子取代电子子进行数据据运算、传传输和存储储，光子计计算机将使使运算速度度在目前基基础上呈指指数上升。量子计算算机是一类类遵循量子子力学规律律进行高速速数学和逻逻辑运算、存储及处处理量子信

6、信息的物理理装置。微型计算算机的发展展微型机又称称为个人计计算机（ppersoonal compputerr，PC），它它的发展阶阶段以微处处理器（mmicrooproccessoor unnit，MMPU）为为标志。世世界上第一一台微处理理器Inttel 40044诞生于20世纪纪70年代代，第一台台微型计算算机MCSS-4随之于11971年年诞生，其其后微机迅迅速普及。微型计算算机发展至至今，大约约经历了五五个阶段。第一代，11981年年IBM公公司的IBBMPCC/XT使使用8位IIntell 80888 CPPU；第二二代，19984年IIBM公司司的IBMMPC/AT使用用16位II

7、ntell 802286 CCPU；第第三代，11986年年Comppaq公司司的3866AT和11987年年IBM公公司的PSS/2-550使用332位Inntel 803886 CPPU；第四四代，19989年4486微机机使用Inntel 804886 CPPU；第五五代，19993年微微机使用IIntell Penntiumm CPUU（5866）和其后后的P、P、P = 4 * ROMAN IV，高档档P = 4 * ROMAN IV已发展展到字长664位，主主频3.88GHz。计算机的的分类按计算机的的规模和性性能可以分分为六大类：超级计算算机或称巨巨型机（ssuperrcompp

8、uterr）超级计算机机具有强有有力的传输输数据和处处理数据能能力，具有有大容量的的内外存，采采用专用的的操作系统统等。我国国研制的银银河机也属属于巨型机机。19999年9月，我国研制的“神威”巨型计算机系统研制成功，运算速度达每秒3840亿次浮点运算，其总设计师金怡濂获得2002年度国家最高科学技术奖。据2004年11月报道，由美国的蓝色基因L创下了70.72TFLOPS的新纪录，并荣登2004年超级计算机排行榜榜首。（T译为太拉，1太拉为1万亿，FLOPS为每秒可运行的浮点运算次数）。小超级机机或称小巨巨型机（mminissuperrcompputerr）小超级机又又称桌上型型超级电脑脑，

9、由并行行的多个微微处理器组组成，它使使巨型机缩缩小成个人人机的大小小，或者使使个人机具具有超级电电脑的性能能。大型主机机（maiinfraame）它包括我们们通常所说说的大、中中型计算机机。这是在在微型机出出现之前最最主要的计计算模式。不过随着着微机与网网络的迅速速发展，许许多大型机正在被被高档微机机群取代。小型机（mminiccompuuter）小型机常采采用多CPPU结构，具具有较大容容量的内存存和多台大大容量硬盘盘，数据处处理功能较较强，实时时处理性能能比较好等等。同样小小型机也受受到高档微微机的挑战战。工作站（wworksstatiion）工作站使用用大屏幕、高分辨率率的显示器器，有大

10、容量量的内外存存储器，大大都具有网网络功能。一般采用用UNIXX操作系统统，具有多多任务、多多用户的功功能，适合合于分布式式处理。它它们的用途途比较特殊殊，主要用于计计算机辅助助设计、图图像处理、软件工程程以及大型型控制中心心。个人计算算机（peersonnal ccompuuter，PPC）或称称微型机这是目前发发展最快的的领域。根根据它所使使用的微处处理器芯片片的不同而而分为若干干类型。使用Inntel公公司的Peentiuum系列和和AMD公公司的Atthlonn系列微处处理器的IIBM PPC及其兼兼容机最为为普及。计算机的的组成计算机系统统由硬件系系统和软件件系统两部部分组成。计算机

11、硬硬件是指计计算机系统统中由电子子、机械、磁性和光光电元件组组成的各种种计算机部部件和设备备。计算机机的种类很很多，但从从功能上都都可以划分分为五个基基本组成部部分，即输输入设备、输出设备备、存储器器、运算器器和控制器器，运算器器和控制器器常集成在在一起，称称为中央处处理器（CCPU）。计算机硬硬件结构如如图3-11所示，双双线代表数数据流，实实线代表控控制流，计计算机各部部件间的联联系通过信信息流动来来实现。图3-1 计算机系系统基本硬硬件结构二、计算机机硬件硬件设备是是计算机物物理设备的的总称。中央处理理器（ceentraal prrocesssingg uniit，CPPU）中央处理器器

12、在微机中中又称为微微处理器，它它主要由运运算器、控控制器和寄寄存器组成成。其主要要功能是按按照程序给给出的指令令序列分析析指令、执执行指令，控控制并协调调各部件的的工作，完完成对数据据的加工处处理。存储器（mmemorry）存储器是是是计算机的的记忆和存存储部件，负负责存储数数据和程序序，并根据据控制命令令提供这些些数据和程程序，主要要分为主存存储器和辅辅助存储两两类。主存存储器又称称内部存储储器，简称称内存，主主要由半导导体存储器器组成。计计算机运行行过程中内内存用来存存储当前数数据和程序序指令的。计算机的的辅助存储储器又称外外部存储器器，简称外外存，用于于数据和程程序的长久久保存。常常用的

13、辅助助存储器有有磁盘（带带）、移动动硬盘、光光盘、闪存存存储器（uusb fflashh盘，又称称优盘和闪闪盘）。为为了解决成成本价格、存取速度度和存储容容量的矛盾盾，目前计计算机的存存储系统是是由各种不不同的存储储器组成的的。主存储器器内存和CPPU一起构构成了计算算机的主机机部分。内内存储器按按其工作方方式的不同同，可以分分为随机存存储器RAAM和只读读存储器RROM两种种。RAMM可以分为为静态SRRAM和动动态DRAAM两种，目目前常用的的DRAMM有SDRRAM（ssynchhronoous DDRAM，同同步动态随随机存储器器）和DDDR SDDRAM（ddual datee ra

14、tte SDDRAM，双双倍数据传传输速率同同步动态随随机存储器器，DDRR SRAAM理论上上具有双倍倍SDRAAM内存的的带宽）。ROM是一一种内容只只能读出而而不能写入入和修改的的存储器，其其存储的信信息是在制制作该存储储器时就被被写入的。计算机断断电后，RROM中的的信息不会会丢失。RROM常用用来存放检检测程序、ROMBBIOS等等。只读存存储器除了了ROM外外，现在为为方便BIIOS的升升级等又出出现了PRROM、EEPROMM、EEPPROM（eelecttricaally erassablee proogrammmablle ROOM）等类类型。PRROM是可可编程只读读存储器

15、，但但只可编写写（烧制）一一次。EPPROM器器件是可擦擦除可编程程只读存储储器，使用用EPROOM写入器器用紫外线线照射的方方法可以反反复多次擦擦除原来写写入的内容容，重新写写入新的内内容。EEEPROMM是电可擦擦除可编程程只读存储储器，使用用普通微机机就可对它它重写。EEPROMM、EEPPROM与与ROM不不同，其内内容可以多多次擦除而而更新，但但只要更新新固化好以以后，就只只能读出，而而不能象RRAM那样样可以随机机读出和写写入信息。外存储器器外存储器根根据使用介介质的不同同，可分为为磁性、光光电和电子子几种。外外存的容量量一般都比比较大，读读写速度较较慢。软磁盘是一一种磁介质质形式

16、的存存储器。常常用的是容容量为1.44MBB的3.55英寸软盘盘。目前已已经有大容容量的ZIIP软盘，一一张盘片存存储容量为为100MMB3000MB左左右。硬磁磁盘是由若若干个硬盘盘片组成的的盘片组，一一般被封装装在金属壳壳内。硬盘盘的容量要要大得多，通通常在几十十个GB到到几百个GGB，存取取信息的速速度也快得得多。移动动硬盘的接接口多为UUSB接口口，便于移移动。磁带带存储器主主要用于大大型主机和和小型机。用于计算算机的磁带带和普通录录音磁带类类似，并无无物理本质质上的区别别。只是前前者记录数数字信号，后后者记录模模拟信号，因因此读写装装置差别较较大。光盘驱动器器是读取光光盘的设备备。C

17、D-ROM为为只读光盘盘，它的容容量为6550MB，可可用于存放放各种信息息。光驱的的一个主要要技术指标标是数据传传输速率，传传输速率的的单位是“倍速”，其基数数是1500KB/秒秒。40XX就是指440倍速光光驱，其数数据的传输输速率为66000KKB/秒。常用的光光盘有三种种：只读光光盘、一次次性写入光光盘（WOORM简称称WO）、可擦写光光盘（CDD-RW）。可擦写光光盘是能够够多次重写写的光盘，目目前常用的的是磁光型型（maggnetoo opttic ddisk，MMO）。可可擦写光盘盘需插入特特制的光盘盘驱动器进进行读写操操作。DVVD-ROOM是CDD-ROMM的后继产产品，DV

18、VD盘光道道之间的间间距缩小，记记录信息的的最小凹凸凸坑长度缩缩小，导致致了DVDD盘的存储储容量可提提高至4.7GB，是是CD-RROM的77倍。而且且DVD驱驱动器具有有向下的兼兼容性，也也可以读取取CD-RROM的光光盘。闪存是一种种新型的EEEPROOM内存，不需要特殊设备和方式即可实现实时擦写。市面上常用的有U盘/优盘，有数码相机、数码摄像机、MP3上用的CF（compact flash）卡、SM（smart media）卡，MMC（multimedia）卡等等。它们携带和使用方便，容量和价格适中，一般容量从64MB到1GB，深受广大计算机使用者的青睐。比较而言，存取速度由快到慢为：

19、内存硬盘光盘软盘，存储容量由大到小为：硬盘光盘内存软盘。外部设备备外部设备包包含输入设设备和输出出设备。键键盘是微机机的标准输输入设备，显显示器是微微机的标准准输出设备备。在微型计算算机系统中中，最常用用的输入设设备是鼠标标和键盘。扫描仪是是一个典型型的图像输输入设备。它可以将将照片、图图片、图形形输入到计计算机中，并并转换成图图像文件存存储于硬盘盘中。视频频捕获卡是是视频媒体体信息的输输入设备，它它可以将电电视、摄影影机和录像像的视频信信号输入到到计算机中中，可以将将视频片断断录制到硬硬盘上。条条形码读入入器是一种种输入设备备。条形码码是一种用用线条和线线条间的间间隔按一定定的规则表表示数据

20、的的条形符号号。条形码码读入器用用以扫描条条形码，将将光信号转转变为电信信号，经译译码后输入入计算机。光笔与相相应的硬件件和软件结结合，可用用来在屏幕幕或书写板板上作图或或写字输入入计算机。触摸屏是是一种快速速实现人机机对话的工工具。可分分为电容式式、电阻式式和红外式式三种，常常用的为前前两种。电电容式触摸摸屏工作原原理是在荧荧光屏前安安装一块特特殊玻璃屏屏，其正反反两面涂上上专门材料料，当手指指触摸屏幕幕时，引起起正反面间间电容值发发生变化，控控制器将这这种变化编编译成（XX，Y）坐坐标值，传传给计算机机处理。而而电阻式触触摸屏所涂涂材料当手手指触摸屏屏幕时，引引起触点正正反面间电电阻值发生

21、生变化。微机的显示示系统由显显示器和图图形适配器器（graaphiccs addapteer，也称称为图形卡卡或显卡）组组成。它们们共同决定定了图像输输出的质量量。显示器器的主要技技术指标有有分辨率、像素和点点距（两个个像素点间间的距离）。显示器像像素点越多多，分辨率率越高，点点距越小，图图像越清晰晰。目前的的图形卡能能够支持11024768（或或1280010244）像素的的分辨率，点点距有0.28毫米米，0.331毫米或或0.399毫米等。通常显卡卡上有它自自己的存储储区视频随机机存储器（vvideoo RAMM），也称称为显存或或VRAMM。VRAAM用于存存储当前正正在显示的的有关数据

22、据，以及此此后将要显显示的有关关数据。VVRAM的的大小决定定着显示器器最大分辨辨率下所能能显示的颜颜色数、分分辨率和显显示的速度度。打印机机主要有针针式打印机机、喷墨打打印机、激激光打印机机等。打印印机的技术术指标主要要有打印速速度、印字字质量、打打印噪声等等。声卡又称音音频卡（aaudioo carrd），它它用于处理理音频媒体体信息的输输入输出，是是一个重要要的多媒体体组件，与与声卡相配配套的硬件件还有麦克克风和音箱箱。一般声声卡都具有有如下功能能：录音、播放声音音、乐器数数字接口MMIDI等等。三、计算机机软件软件系统是是指计算机机程序及其其有关文档档。软件系系统由系统统软件和应应用软

23、件两两大部分组组成。系统统软件包括括操作系统统、语言处处理程序、数据库管管理系统、网络通信信管理程序序等部分；应用软件件是用来完完成用户所所要求的数数据处理任任务或实现现用户特定定功能的程程序。操作系统统软件操作系统（ooperaationn sysstem，OOS）是一一组对计算算机资源进进行控制与与管理的系系统化程序序集合，它它是用户和和计算机硬硬件系统之之间的接口口。操作系系统具备五五大功能：处理器管管理、存储储管理、设设备管理、文件管理理和作业管管理。如WWindoows、LLinuxx、Uniix等。数据库管管理系统软软件数据库管理理系统（ddatabbase manaagemeen

24、t ssysteem，DBBMS）软软件是专门门对数据记记录进行综综合管理的的软件，对对数据文件件结构的定定义、数据据记录的更更新、数据据记录的查查询以及对对数据记录录的各种运运算提供全全面的支持持。如Orraclee，Sybbase，MMicroosoftt SQLL Serrver，AAccesss等。程序设计计语言计算机指令令是用程序序设计语言言编写的，程程序设计语语言是人与与计算机进进行交流的的工具。机机器语言是是一种在计计算机上可可以直接执执行的二进进制代码指指令。汇编编语言用便便于人记忆忆的助记符符作为操作作指令，是是一种十分分接近机器器语言的符符号语言。高级语言言采用英语语词汇作

25、为为指令关键键词，按照照规定的语语义和语法法结构要求求编写程序序。高级语语言中每一一条语句的的功能相当当于汇编语语言的多条条指令的功功能，也被被称为第三三代语言（33GL）。如C、PPASCAAL等。第第四代语言言（4GLL）是为降降低程序开开发难度和和提高程序序开发效率率而设计的的通用语言言。如某些些数据库系系统的查询询语句（如如SQL）和和应用软件件包的宏语语言就具有有第四代语语言的特征征。编写的的程序是非非过程化的的，即程序序指令只要要告诉计算算机需要“做什么”，而不必必详述“怎样做”的具体过过程。面向向对象的程程序语言是是19800年后新发发展的程序序设计语言言，面向对对象语言将将数据

26、与操操作合成为为对象，即即对象数据据和操作，这这样的对象象可以重用用，从而大大大提高编编程效率，如如C+、Javaa等。由于于因特网的的广泛应用用，标记语语言也开始始引起人们们的注意，如如HTMLL、XMLL等。应用软件件应用软件是是直接面向向最终用户户的具体应应用软件，可可分为通用用和专用两两种。通用用应用软件件是某些具具有通用信信息处理功功能的商品品化软件。它的特点点是通用性性，因此可可以被许多多有类似应应用需求的的用户所使使用。比较较典型的通通用软件有有文字处理理软件、表表格处理软软件、数值值统计分析析软件、财财务核算软软件等。如如Micrrosofft Offficee、用友财财务软件

27、等等。专用应应用软件是是专业人士士为满足用用户特定要要求而单独独开发的专专门应用软软件，如为为某公司定定制的人力力资源管理理信息系统统。管理信息系系统一般来来说是借助助于计算机机硬件等设设备，进行行信息处理理的应用软软件系统，因因此计算机机系统是管管理信息系系统平台构构建的技术术基础。计计算机系统统所涉及的的软硬件系系统发展非非常迅速，在在管理信息息系统软件件开发过程程中，需要要不断跟踪踪其发展，充充分利用和和发挥其性性能。 通信和网网络一、数据通通信技术数据是承载载信息的实实体，信息息是数据的的内容和含含义。信号（signnal）是数据的的电磁或电电子编码，按按其编码机机制可分为为模拟信号号

28、和数字信信号。数据据通信技术术是计算机机网络发展展的基础，通信的根本目的是传输信息如语言、文字、数码和图像等，而信息往往以具体的数据形式来表现，数据通过介质传送时又必须转换为一定形式的信号，因此通信归结到底是在一定的传输媒体上传送电信号，从而达到传送数据和交换信息的目的。数据通信信网络的结结构一个数据通通信网络结结构如3-2图所示。在数据通通信网络中中信息的发发出者称其其为信源；信息的接接收者称为为信宿；发发送器对发发送信号编编码或转换换，产生能能够传输的的光、电信信号；接收收器将收到到的信号转转换成信宿宿设备可以以处理的信信号；传输输系统是连连接信源与与信宿之间间的复杂线线路网络。连接信源源

29、与信宿的的物理和逻逻辑设备称称为信道。图3-2 通信网络络结构数据通信信方式并行通信信和串行通通信并行通信方方式是将一一组数据按按数位宽度度同时进行行传输，每每一个数位位都要有自自己的数据据传输线和和发送、接接收设备。并行通信信的传输速速率高，但但传输设备备多，并行行通信方式式一般用在在距离近、传输速率率要求高的的通信中。串行通信信方式是在在一根数据据传输线上上，每次传传送一位二二进制数据据，即数据据一位接一一位地传送送。在传输输距离远，传传输数字数数据的场合合，都采用用串行传输输方式，如如计算机网网络中。单工通信信与双工通通信按照数据传传输方向及及其时间关关系可将通通信方式分分为单工、半双工

30、和和全双工三三种。在单单工通信中中，发送设设备和接收收设备之间间只有一个个传输通道道，数据单单方向的从从发送端到到接收端，传传输通道的的方向不能能改变。在在半双工通通信中，两两个设备之之间有两个个传输通道道，可以轮轮流双方向向地传送，但但不能同时时进行。在在全双工通通信中，两两个设备之之间有两个个传输通道道，并且可可同时双向向传送数据据，相当于两两个相反方方向的单工工通信的组组合。基带传输输与频带传传输基带传输是是指在数字字信道直接接传输数字字信号。当当进行远距距离通信时时，往往将将数字数据据转换成模模拟信号（调调制）后传传输，在接接收端再进进行信号的的恢复（解解调），当当调制成频频率信号的的

31、频率范围围在音频范范围（2000Hz3.4kkHz）内内时，这种种传输方式式称为频带带传输。其其频率范围围比音频范范围宽时，则则称之为宽宽带传输。同步传输输与异步传传输在串行通信信通讯中，发发送与接收收方必须以以同样的速速率在相同同的时段内内发送和接接收数据，否否则收发会会产生微小小误差，微微小误差的的积累，会会导致传输输错误，为为此要用到到同步技术术。所谓同同步是指接接收端要按按照发送端端所发送的的每个数据据的起止时时间和重复复频率来接接收数据，即即收发双方方在时间上上必须一致致（同步）。数据传输的的同步方式式有异步传传输与同步步传输两种种。异步传传输是以字字符为单位位的数据传传输。每个个字

32、符都要要附加1位位起始位“0”、1位寄偶偶校验位和和l位停止止位“1”，以标记一一个字符的的开始和结结束。起始始位和停止止位结合起起来，便可可实现字符符的同步。同步传输输是以数据据块为单位位的数据传传输。每个个数据块的的头部和尾尾部都要附附加一个特特殊的字符符或比特序序列，标记记一个数据据块的开始始和结束，一一般还要附附加一个校校验序列，以以便对数据据块进行差差错控制。数据通信信传输介质质传输介质分分为有线介介质和无线线介质。有线介质常常用的有双双绞线、同轴电缆缆和光纤三种。双绞线是是以螺旋状状扭在一起起的两根绝绝缘导线组组成的。两两根线扭在在一起是为为了减少相相互间的辐辐射电磁干干扰。双绞绞

33、线早就用用在电话通通信中，用用于模拟信信号的传输输，它也可可常用于数字字信号的传传输。同轴轴电缆也像像双绞线那那样由一对对导体组成成，但它们们是按“同轴”形式构成成线对。基基带同轴电电缆用来直直接传输数数字信号，宽宽带同轴电电缆多用于频分分多路复用用的模拟信信号发送，闭路电视视所使用的的CATVV电缆就是是宽带同轴轴电缆。光光纤是光导导纤维的简简称，它由由能传导光光波的石英英玻璃纤维维，外加保保护层构成成。用光纤纤来传输电电信号时，在在发送端先先要将其转转换成光信信号，而在在接收端又又要由光检检波器还原原成电信号号。无线传输介介质是通过过大气传输输，目前有有三种技术术：微波、红外线和和激光。微

34、微波通信是是在对流层层视线距离离范围内利利用无线电电波进行传传输的一种种通信方式式，频率范范围为2GGHz-440GHzz。卫星通通信是微波波通信的特特殊形式，卫星接收收来自地面面发送站发发出的电磁磁波信号后后，再以广广播方式用用不同的频频率发回地地面，为地地面工作站站接收。红红外通信和和激光通信信也像微波波通信一样样，有很强强的方向性性，都是沿沿直线传播播的。所不不同的是红红外通信和和激光通信信把要传输输的信号分分别转换为为红外光信信号和激光光信号，直直接在空间间传播。调制和解解调调制即把数数字数据对对应的原始始电脉冲信信号变换成成适合于远远距离模拟拟传输线路路传输的模模拟信号，反反之模拟信

35、信号还原为为数字信号号称为解调调。调制方方法有以下几种种：振幅、频率、相相位。调幅方式式也称为幅幅移键控法法ASK ，它是用用固定频率率的正弦信信号的两种种不同幅度度来表示二二进制数的的“1”和“0”。通常对对“1”信号，调调制器送出出一幅度恒恒定的固定定频率的模模拟信号；而对于“0”，输出幅幅度为0的的信号。调调频方式也也称移频键键控法FSSK，它是是用载波信信号的两种种不同的频频率来表示示二进制数数的“1”和“0”。一般用用载波频率率附近的两两个不同频频率表示两两个二进制制的值。调调相方式即即移相键控控法PSKK，它是用用载波信号号的不同相相位来表示示二进制数数。根据确确定相位参参考点的不

36、不同，调相相方式可分分为绝对调调相和相对对调相（或或差分调相相）。多路复用用技术在一条介质质上同时传传送多路信信号的传输输方式，叫叫做介质的的多路复用用。有频分分、时分和和波分三种种。信道所所能传输的的信号频率率有一定的的范围，这这一范围称称作该信道道频带的宽宽度，即带带宽。频分分多路复用用（FDM）技术应用的基本本条件是传传输介质的的可用带宽宽必须超过过各路给定定信号所需需带宽的总总和。传输输介质的带带宽划分为为若干个窄窄频带，每每一路信号号占用一个个窄频带的的方法称为为频分多路路复用。时时分多路复复用TDMM应用的基基本条件是是传输介质质能达到的的数据传输输率应超过过各路传输输数字信号号所

37、需的数数据传输率率的总和。即将每一一条物理信信道按时间间分成若干干时间片，使使其每个信信号按时间间片轮流交交替地使用用单一信道道，这种使使多个数字字信号在宏宏观上同时时进行传输输的方法称称为时分多多路复用（TDM）。波分多路路复用（WWDM）用用于光纤，允允许在一条条光纤中同同时传送多多束互不干干扰的不同同波长的激激光光束。数据交换换技术通常采用的的数据传送送技术有33种：电路路交换、报报文交换和和分组交换换。电路交换换在数据传输输期间，源源节点与目目的节点之之间有一条条利用中间间节点构成成的专用的的物理连接接线路，在在数据传输输结束之前前，一直保保持这条线线路。用电电路交换技技术完成的的数据

38、传输输要经历如如下三个过过程：电路路建立、数据传输输和电路拆除除。报文交换换不需在两个个站点之间间建立一条条专用通路路，其数据据传输的单单位是报文文（站点一一次发送的的数据块），长长度不限且且可变。传传送过程采采用存储转发方式式，即发送送站在发送送一个报文文时，把目目的地址附附加在报文文上，途经经的网络节节点在收下下整个报文文后，暂存存这个报文文并检查有有无错误，然然后利用目目的地址和和路由信息息找出下一一个节点的的地址，再把整个个报文传送送给下一个节点点，通过逐逐个节点转转送直到目目的站点。在某一时间内内，报文的的传输只占占用两个节节点之间的的一段线路路。而在两两个通信用用户间的其其它线路段

39、段，可传输输其它用户户的报文，不不像电路交交换那样必必须端到端端信道全部部占用。分组交换换为了更好地地利用信道道容量，并并降低节点点中数据量量的突发性性，可以使使用分组交交换。在分组交交换网络中中，每个分分组的长度度有一个上上限，因此此，一个较较长的报文文必须分成成若干个分分组，每个分组组中包括数数据和目的的地址。其其传输过程程与报文交交换类似，但由于限限制了每个个分组的长长度，因此此大大地改改善了网络络传输的性性能。分组交换可可分为虚电电路分组交交换和数据据报分组交交换两种。在虚电路路方式中，仍仍然要经历历建立虚电电路、交换数据据和拆除虚电电路三个过过程。逻辑通路路所以是“虚”的，是因因为这

40、条电电路不是专专用的。在在数据报方方式中，每每个分组的的传送是被被单独处理理的，每个个分组被称称为一个数数据报，每每个数据报报自身带有有分组序号号和地址信信息，传送过程程亦采用存储储转发方式式。当某一一个站点要要发送报文文时，先把把报文拆成成若干个数数据报，依依次发送到到网络节点点。但以后后，各个数数据报所走走的路径就就可能不再再相同，从从而各个数数据报的到到达也不保保证是按顺顺序的，目目的站必须须对到达的的数据报排排序重组。二、计算机机网络概述述计算机网网络的定义义美国国防部部19711年2月建建成了具有有15个结结点、233台主机的的网络，这这就是著名名的ARPPAnett，这是世世界上最

41、早早出现的计计算机网络络之一，现现代计算机机网络的许许多概念和和方法都来来源于ARRPAneet。计算算机网络定定义为：用用通信设备备和传输介介质将地理理上分散的的、功能独独立的计算算机连接起起来，并在在网络通信信协议的控控制和网络络操作系统统的管理下下实现信息息传递和资资源共享的的系统。计算机网网络的组成成与结构计算机网络络要完成数数据处理、资源共享享和数据通通信的功能能，从逻辑辑功能上可可分为资源源子网和通通信子网两两个部分。结构如图图3-3所所示。资源源子网由主主计算机系系统、终端端、终端控控制器、联联网外设、各种资源源组成，向向用户提供供各种网络络资源和网网络服务，负负责整个网网络的数

42、据据处理业务务和各种网网络资源的的共享服务务。通信子子网由通信信控制处理理机（CCCP）、通通信线路与与其他通信信设备组成成，完成数数据的传输输、转发、加工和交交换等通信信处理功能能。图3-3 计算机网网络结构图图计算机网网络分类计算机网络络的分类标标准很多，比比如按网络络覆盖面积积、传输介介质、数据据传输技术术以及数据据传输率等等，下面介介绍两种重重要的网络络分类标准准。 = 1 * GB1 按拓扑结结构分类将连接在网网络上的计计算机和互互连设备看看作一个结结点，将设设备之间的的通信线路路看作线，进进而以图的的形式来表表示这些点点与线之间间的关系，这这种抽象方方法称为拓拓扑，图被被称为拓扑扑

43、结构图。计算机网网络中常见见拓扑结构构有总线型型、星型、环型、树树型和网状状型等，如如图3-44所示。图3-4 常用网络络拓扑结构构 = 2 * GB1 按网络覆覆盖范围分分类按网络覆盖盖范围大小小可将计算算机网络分分为局域网网（loccal aarea netwwork，LLAN）、城域网(metrropollitann areea neetworrk，MAAN）、广广域网(wwide areaa nettworkk，WANN)三种。计算机局局域网地理理分布范围围较小（如如办公楼群群或校园），数数据传输速速率高，误误码率低，协协议简单、结构灵活活、建网成成本低、周周期短、便便于管理和和扩充。

44、计算机网网络的硬件件组成及互互连设备网络硬件主主要有网络络服务器、工作站、网络连接接设备和网网络通信介介质等。服服务器是连连在局域网网上的一台台计算机，为为网络用户户提供各种种网络服务务和共享资资源。工作作站是指用用户使用它它能够在网网络环境中中工作，访访问网络共共享资源的的计算机系系统，通常常又被称为为客户机。网络连接接设备包括括用于网内内连接的网网络适配器器（即网卡卡，用于计计算机处理理数据和网网线传输信信号的转换换）、调制制解调器（完完成数字信信号和模拟拟信号的转转换）、中中继器（对对传输信号号进行放大大和传输）、集线器（多多端口中继继器，是共共享带宽方方式的，其其各个端口口平均分享享带

45、宽）、交换器（又又叫交换式式集线器，每每个端口都都具有相同同的固定的的带宽）、网桥（有有两个端口口，用于连连接不同的的网段，可可以再生和和过滤传输输信号，并并能识别数数据的目的的地址）、路由器（用用于不同类类型网络连连接，完成成数据格式式转换、路路由选择从从而把数据据包按照一一条最优的的路径发送送至目的网网络）、网网关（协议议转换器，主主要用于连连接不同体体系结构的的网络或局局域网到主主机的连接接）等。网网络通信介介质在前面面已经提到到。网络软件件构成网络操作作系统(NNOS)一个计算机机网络拥有有丰富的软软硬件资源源，为了能能使网络用用户实现通通信、共享享网络资源源，需要对对用户通信信过程和

46、网网络资源进进行有效管管理，完成成这一功能能的软件系系统称为网网络操作系系统。常见见的网络操操作系统有有Noveell公司司的Nettwaree，Miccrosooft公司司的Winndowss、悠久稳稳定的Unnix和开开放源代码码的Linnux等。网络体系系结构和网网络通讯协协议（prrotoccol）计算机网络络中多个互互连的节点点要交换数数据，必须须遵守一些些事先约定定好的规则则。这些为为网络数据据交换而制制定的关于于信息顺序序、格式和和内容的规规则、约定定与标准被被称为网络络协议。由于网络通通信是一个个复杂的过过程，网络络体系结构构多采用分分层式结构构，每一层层关注和解解决通信中中的

47、某一方方面的问题题，每一层层都具有相相对独立的的通信功能能，以减少少问题的复复杂性。每每一层只使使用下一层层提供的服服务，并向向上一层提提供服务，而而且仅在相相邻层间有有接口。每每层协议都都有自己的的数据包格格式，依据据每层之间间的数据包包组装原则则，在源端端数据包每每向下传送送一层，都都会添加本本层协议的的报头，目目的端向上上传输时则则去掉协议议的报头，依依靠各层功功能的逻辑辑组合，实实现从一端端主机到另另一端主机机的通信。常见的分分层体系结结构模型有有OSI、TCP/IP和IIEEE8802等。开放系统统互联参考考模型国际标准化化组织ISSO于19982年制制定了一个个开放系统统互联参考考

48、模型OSSI/RMM，就是常常说的网络络七层协议议。其层次次结构和数数据传输如如图3-55所示。OOSI/RRM仅是一一个概念模模型，并不不是一个具具体的计算算机或网络络，也未确确切描述用用于各层的的协议和服服务。但可可使任何两两个遵守参参考模型和和有关标准准的主机进进行互连以以实现相互互通信，这这正是“开放”这个词表表示的含义义。OSII/RM低低三层面向向数据传输输，实现通通信子网的的功能。高高三层面向向两端具体体应用进程程，实现资资源子网的的功能。传传输层是整整个协议层层次结构的的中心，它它下靠传输输服务提供供者低三层层通信子网网的支持，上上为传输服服务用户高三层层资源子网网提供从源源端

49、机到目目的端机的的可靠的数数据传输服服务。每一一对等层之之间进行对对等的通信信，对等层层的通信必必须遵循该该层的协议议（如两端端传输层的的通信就要要遵守传输输层协议），除除了最低层层物理层间间的比特流流传输是真真实通信外外，其它对对等层之间间的通信都都是虚拟通通信，都是是在各自下下一层通信信的支持下下进行的。图3-5 OSI模模型层次和和数据传输输TCP/IP模型型TCP/IIP协议的的体系结构构分为四层层，它与OOSI模型型各层的对对应关系如如图3-66所示。建建立在TCCP/IPP结构体系系上的TCCP/IP协议是是应用最广广泛的协议议。TCPP/IP标准并并没有定义义具体的网网络接口层层

50、协议，一一般各物理理网络可以以使用自己己的数据链链路层协议议和物理层层协议。网网际层负责责将源主机机的分组发发送到目的的主机上，互互联网协议议IP和互联联网控制报报文协议IICMP属属于该层。传输层主主要功能是是提供从一一个应用程程序到另一一个应用程程序的通信信，即端对对端的通信信。面向连连接的传输输控制协议议TCP和面面向无连接接的用户数数据报协议议UDP属于于该层。应应用层相当当于OSII参考模型型高3层的功能能，通过使使用下面各各层所提供供的服务，直直接向用户户提供服务务，是TCCP/IPP网络与用用户之间的的界面或接接口。其最最常用的协协议有超文文本传输协协议HTTTP、文件件传输协议

51、议FTP、简简单邮件传传输协议SSMTP、邮局协议议POP33、域名服服务DNSS、远程登登录协议TTelneet等。图3-6 TCP/IP模型型层次结构构局域网IIEEE8802标准准（IEEEE国际电电气和电子子工程师协协会）局域网一般般仅包含OOSI参考考模型中的的低三层通通信子网功功能。又由由于局域网网拓扑结构构简单，任任意两个结结点间都有有唯一的路路由，因此此不需要网网络层的路路由选择功功能，所以以IEEEE802协协议中不再再设立单独独的网络层层。传统局局域网是共共享介质式式局域网（如如总线型拓拓扑网络或或用集线器器连接各个个结点的星星型拓扑网网络），所所有结点共共享一条公公共通信

52、传传输介质，在在任何一个个时间段内内，只能有有一个结点点占用公用用通信信道道。分配信信道的使用用权，也就就是当信息息传输为使使用传输介介质产生竞竞争或冲突突时，介质质访问控制制（控制谁谁先使用传传输介质）的的问题就是是关键。这这样将数据据链路层分分为两个子子层：逻辑辑链路控制制子层LLLC和介质质访问控制制子层MAAC（mediium aaccesss contrrol），加加上物理层层构成局域域网的三层层体系结构构。MACC子层的主主要功能就就是介质访访问控制技技术，常用用的主要有有三种：1）载波监监听多路访访问/冲突突检测（CCSMA/CD）：每每个站在发发送数据前前先监听信信道，如果果空

53、闲，则则发送数据据；如果忙忙，就不发发送，等待待一段时间间后再重发发。并且为为进一步消消除冲突，发发送数据的的站点边发发送数据边边监听信道道，只要监监听到发生生冲突，就就立即停止止发送，并并发送若干干比特的干干扰信号。以太网（eetherrnet）是是基于总线线型的广播播式网络，它它是最成功功的局域网网技术。IIEEE8802.33即是采用用CSMAA/CD的100Mbpss标准以太太网标准，其其物理层标标准为100BASEE-T。在在标准以太太网技术的的基础上，IEEE于1995年通过了100Mbps快速以太网的IEEE802.3u标准，1998年又公布了基于光纤的IEEE802.3z和基于

54、5类双绞线的IEEE802.3ab的1000Mbps高速以太网标准，其MAC子层均沿用了CSMA/CD技术。2002年10Gbps以太网的标准IEEE802.3ae也已公布，实验性网络已在试用。2）令牌环环（tokken rring）介介质访问控控制技术：用于环型型拓扑结构构的网络，属属于有序的的竞争协议议。使用一一个特殊的的标志（令令牌），当当某个站点点有数据要要发送时，必必须等待标标记为空的的令牌到来来，将令牌牌的空标记记改为忙，并并将数据发发送到环上上。发送的的数据在环环上循环的的过程中，所所经过的环环上的各个个站点都将将数据的目目的地址与与本站点的的地址进行行比较，若若不同则直直接传给

55、后后面的站点点，若相同同则将数据据复制接收收，然后继继续传给后后面的站点点。IEEEE8022.5标准准就采用该该技术。3）令牌总总线（tooken bus）访访问控制技技术：应用用于总线拓拓扑结构网网络，访问问控制采用用与令牌环环相似的访访问控制方方法。该技技术令牌的的传递不依依总线上的的物理顺序序，而按结结点的地址址高低形成成的逻辑环环形顺序。IEEEE802.4标准采采用令牌总总线访问控控制技术。除了共享介介质式局域域网，现在在常用的为为交换式局局域网，核核心设备是是交换机，其其各个端口口都与一个个结点相连连，多个端端口之间建建立并发式式连接而可可以独享交交换机的带带宽，增加加了网络带带

56、宽。Inteernett基础InteernettInterrnet是是一个全球球性的计算算机网络，是是众多计算算机网络互互相连接组组成的一个个大的网络络。TCPP/IP协议族族就是Innternnet上的的常用通讯讯协议。IP地址址和域名系系统在Inteernett上，所有有的计算机机都有一个个Inteernett上唯一的的数字编号号作为其在在Inteernett的标识，这这个编号称称为IP地址。IP地址包包含两个重重要的标识识符：网络络地址和主主机地址。IP地址址用32位位二进制数数码表示，每每8位用圆圆点分割，常常用4个用用圆点隔开开的十进制制数表示IIP地址。IP地址址分为A、B、C、D

57、、E五五类，适用用于不同规规模的子网网。子网掩掩码也称为为屏蔽码，是是一个322bit的的值，可以以用来区分分IP地址址中网络地地址和主机机地址。为为记忆方便便，TCPP/IP协协议专门设设计了一种种层次结构构的字符型型主机命名名机制：域域名，这种种管理机制制被称为域域名系统（DDNS）。Inteernett上IP地地址和域名名都是唯一一的，域名名地址与IIP地址之之间存在一一一对应的的关系。TCP/IP协议议族它是一组数数据传输协协议，下面面简单介绍绍这些协议议的作用。传输控制协协议TCPP建立主机机间可靠的的连接，将将数据包按按正确的顺顺序发送，如如果数据丢丢失了，TTCP负责责自动重传传

58、丢失的数数据。用户户数据报协协议UDPP在传输前前不需建立立连接，用用于传送一一次性数据据较小的应应用，或对对可靠性要要求不高的的实时语音音视频传送送。IP数据包包是一个独独立的信息息包，由路路由器通过过包中的地地址信息进进行寻址和和路由选择择以进行数数据传输，IIP协议是是提供这种种数据包传传输服务的的通讯协议议。TCPP和IP协同工工作，IPP协议用来来给传输信信息包编址址并将它们们以尽可能能最佳的路路由路径发发送到目的的地址。而而TCP协议议负责数据据包的正确确到达。IInterrnet控控制信息协协议ICMMP负责传传送各种信信息、错误误报告。WWW上每每个Webb页面由超超文本标记记

59、语言HTTML来编编写，页面面中包含指指向其他页页面链接地地址，万维维网实际上上是一个由由千千万万万个页面组组成的信息息网。存放放Web页面面的计算机机称为Weeb站点或或WWW服务务器。索取取页面、浏浏览信息的的程序称为为浏览器（bbrowsser）。HTTPP超文本传传输协议就就是用来在在浏览器和和WWW服服务器之间间传送超文文本的协议议，HTTTP协议由由两个部分分组成：从从浏览器到到服务器的的请求和从从服务器到到浏览器的的应答。文件传输协协议FTPP建立在TTCP协议议上，用于于实现文件件传输。网网络上存在在着大量的的共享文件件，获得这这些文件的的主要方式式就是FTTP，可以以实现文件

60、件的下载ddownlload（从从远程主机机向本地主主机复制文文件）和上上传uplload（从从本地主机机向远程主主机复制文文件）。若若想获取FFTP服务务器的资源源，需要拥拥有该主机机的IP地地址（主机机域名）、账号、密密码。但许许多FTPP服务器允允许用户用用匿名用户户名anoonymoous登录录，口令任任意，一般般为电子邮邮件地址。在Inteernett上收发电电子邮件时时常用简单单邮件传输输协议SMMTP和邮邮局（poost oofficce protoocol）PPOP3协协议。SMMTP是基基于TCPP协议的简简单的基于于文本的电电子邮件传传输协议，用用于邮件服服务器之间间交换邮