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第1章计算机与信息化

计算机公共基础系101计算机与信息化02计算机基础知识03计算机网络04信息安全05网页设计技术06Photoshop图像处理07视频编辑08数据库的基本思维09word2010高级应用10Visio2010高级应用11Excel2010高级应用12PowerPoint20101.1计算机概述计算机是20世纪人类最伟大的科学技术发明之一，对人类的生产和社会生活产生了极大的影响。计算机是一种能够根据程序指令对信息进行加工、运算、存储，并迅速而高效地自动完成信息处理的电子集成设备。它和人脑相似，能够采集、识别、存储、转换和处理外界信息，所以也被称为电脑。1计算机发展历史手动计算器西周时期的算珠春秋时期的算筹1计算机发展历史手动计算器纳皮尔筹滑动刻度尺1计算机发展历史机械式计算器帕斯卡加法器莱布尼兹乘法器1计算机发展历史机械式计算器差分机1计算机发展历史电子计算机ABC（Atanasoff-BerryComputer，阿塔纳索夫-贝瑞计算机）采用真空管，设计用于求解线性方程组1计算机发展历史电子计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，埃尼阿克计算机）采用电子管，为计算弹道轨迹而研制计算机发展的四个时代（1）电子管计算机（2）晶体管计算机（3）集成电路计算机（4）大规模、超大规模集成电路计算机计算机的发展历程及应用范围发展阶段年代主要逻辑元器件应用范围第一代1946年～1958年电子管科学计算、军事应用第二代1958年～1964年晶体管数据处理、过程控制第三代1964年～1971年集成电路工业控制的各个领域第四代1971年至今大规模、超大规模集成电路电子、化工、科学研究、生物技术等各行各业，多媒体化、网络化电子管功放2图灵阿兰·麦席森·图灵（1912~1954），英国著名数学家、逻辑学家、密码学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父。图灵是计算机逻辑的奠基者。图灵机图灵机是指一个抽象的机器。图灵测试图灵测试是图灵提出的一个关于机器人的著名判断原则，它指的是一种测试机器是否具备人类智能的方法。尤金·古斯特曼程序ACM图灵奖图灵奖，由美国计算机协会（ACM）于1966年设立，又叫“A.M.图灵奖”，专门奖励那些对计算机事业做出重要贡献的个人。它是计算机界最负盛名、最崇高的一个奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称。3计算机的分类超级计算机超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，主要面向尖端科学和国防科技领域，是一个国家或地区科技发展水平的体现。超级计算机可以完成其他类型计算机不能处理的复杂任务和大量计算的工作，如基因序列测定、大气模型、宇宙研究等。3计算机的分类大型机大型机体积庞大、价格昂贵，可以同时为成百上千的用户处理数据，还可以集中存储、处理和管理大量数据，如银行和金融行业、企业和政府等机构的数据。3计算机的分类服务器服务器是专门用来进行网络数据存储和处理的计算机。在网络环境下，根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器、数据库服务器、应用程序服务器、Web服务器等。3计算机的分类个人计算机个人计算机是面向家庭和个人的计算机，分为桌面计算机、便携式计算机和各种手持设备（如智能手机、平板电脑等），主要用于日常工作和生活。4计算机的应用领域科学计算科学计算是指为解决科学研究和工程设计过程中的数学问题而进行的计算，也称为数值计算。利用计算机高速计算、大存储容量和连续运算的能力，可以解决人工无法解决的各种科学计算问题，如导弹试验、火箭发射、灾情预测、天气预报、化学实验分析等。4计算机的应用领域数据处理数据处理（或信息处理）是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。其特点是处理的原始数据量大，而运算比较简单，有大量的逻辑与判断运算。4计算机的应用领域过程控制过程控制又称实时控制，是指利用计算机及时采集检测数据，按最优值自动调节和控制对象。采用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件，提高产品质量及合格率，提高经济和社会效益。4计算机的应用领域计算机辅助工程（1）计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）（2）计算机辅助制造（ComputerAidedManufacture，CAM）（3）计算机辅助教学（ComputerAssistedInstruction，CAI）（4）计算机辅助测试（ComputerAidedTest，CAT）4计算机的应用领域人工智能人工智能（ArtificialIntelligence）是指研究用机器代替和模仿人脑的某些智能功能，通过编写程序模拟人类的思维活动，诸如感知、判断、理解、学习、问题求解、图像识别等。人工智能的应用领域非常广泛，包括人机对弈、定理证明、翻译语言文字、诊断疾病、海底作业等。4计算机的应用领域计算机网络计算机网络是现代计算机技术与通信技术紧密结合的产物。计算机网络解决了一个单位、一个地区、一个国家中计算机与计算机之间的通信，实现各种软、硬件资源的共享，大大促进了国际间的文字、图像、视频、声音等各类数据的传输与处理。5计算机的新技术嵌入式技术嵌入式是一种专用的计算机系统，该系统作为装置或设备的一部分，将硬件系统和软件系统一体化。嵌入式具有软件代码少、系统集成度高、可靠性高和响应速度快等特点。5计算机的新技术集群计算技术集群是使用两台或两台以上的服务器组成的服务器集合，用以提供高性能的不停机服务，每台服务器均承担部分计算任务和容错任务，但整体仍表现为一个单一系统。5计算机的新技术网格计算技术网格是以Internet技术和分布式计算技术为基础，将地理上分散的各类计算资源、存储资源、数据资源、应用资源、仪器设备等构成统一的虚拟环境，采用开放标准的协议，实现资源的有效共享，将这些不在同一地理位置的资源组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一个参与计算的计算机都是一个“节点”。5计算机的新技术数据挖掘技术数据挖掘是指从大量的数据纵横提取隐含的、未知的、并具有潜在使用价值的信息的过程。数据挖掘是一种决策支持过程，它基于数据库、统计学、人工智能、机器学习、模式识别、数据可视化等多种技术，自动化地分析历史数据，从中挖掘出供决策使用的高层次知识，帮助决策者提高决策质量和效率。6新型计算机展望量子计算机量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。6新型计算机展望光子计算机光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机。它由激光器、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备构成，靠激光束进入反射镜和透镜组成的阵列进行信息处理，以光子代替电子，光运算代替电运算。6新型计算机展望纳米计算机纳米计算机指将纳米技术运用于计算机领域所研制出的一种新型计算机。纳米计算机的运算速度将是硅芯片计算机的1.5万倍，而且耗费的能量也要减少很多。6新型计算机展望神经网络计算机从大脑工作的模型中抽取计算机设计模型，用许多处理机模仿人脑的神经元机构，将信息存储在神经元之间的联络中，并采用大量的并行分布式网络就构成了神经网络计算机。具有模仿人的大脑判断能力和适应能力、可并行处理多种数据功能的神经网络计算机，可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行动，而且可同时并行处理实时变化的大量数据，并引出结论。6新型计算机展望超导计算机超导计算机是利用超导技术生产的计算机及其部件，其开关速度达到几微微秒，运算速度比现在的电子计算机快，电能消耗量少。6新型计算机展望生物计算机生物计算机也称仿生计算机，主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片来替代半导体硅片，利用有机化合物存储数据。信息以波的形式传播，当波沿着蛋白质分子链传播时，会引起蛋白质分子链中单键、双键结构顺序的变化。1.2信息化信息化是当今社会发展的必然趋势，是推动人类社会进步的重要力量。大力发展信息化，是我国现代化建设的重要战略举措。信息化对人们的工作、生活、学习和文化传播方式产生了深刻影响，促进了国民素质的提高和人的全面发展。1信息化概念信息化是指培养、发展以计算机为主的智能化工具为代表的新生产力，并使之造福于社会的历史过程（智能化工具又称信息化的生产工具。它一般必须具备信息获取、信息传递、信息处理、信息再生、信息利用的功能。）。2信息化的作用信息产业的支柱作用信息产业是国民经济的支柱产业。信息产业是国民经济新的增长点。2信息化的作用信息产业的基础作用信息产业是关系国家经济命脉和国家安全的基础性和战略性产业。2信息化的作用信息产业的先导作用信息产业是国家经济的先导产业。信息产业的发展已经成为世界各国经济发展的主要动力和社会再生产的基础。2信息化的作用信息产业的核心作用信息产业是推进国家信息化、促进国民经济增长方式转变的核心产业。通信网络和信息技术装备是国家信息化的物资基础和主要动力。3信息化的类型产品信息化企业信息化产业信息化国民经济信息化社会生活信息化4信息化发展的趋势20世纪90年代以来，信息技术不断创新，信息产业持续发展，信息网络广泛普及，信息化成为全球经济社会发展的显著特征，并逐步向一场全方位的社会变革演进。5社会信息化社会信息化，是以计算机信息处理技术和传输手段的广泛应用为基础和标志的新技术革命，影响和改造社会生活方式与管理方式的过程。小结本章讲述了计算机的发展历程、计算机的应用领域、计算机的新技术、信息化的相关概念等知识。通过对本章的学习，读者可以了解计算机的历史、计算机的新技术以及信息化与社会发展的关系。第2章计算机基础知识

计算机公共基础系512.1计算机中数据的表示计算机和其他数字设备要存储包括文字、声音、视频等多种数据，在存储的时候都是将这些数据转换为简单的电脉冲，并以0和1的形式存储。1进位计数制计数制是指用一组固定的数码和一套统一的规则表示数值的方法。按进位的原则进行计数的方法称为进位计数制。计算机中常用的是二进制、八进制、十六进制。1进位计数制

数位，数码在一个数中所处的位置。

基数，某进制中能使用的数码个数。例如十进制数中，每位可以使用0-9中的任一数字，基数为10，二进制基数为2，八进制基数为8，十六进制基数为16。

位权，以基数为底的幂，数码所在的位置不同其位权也不同。例如十进制中，小数点左边第1位的位权是100，左边第2位的位权101

，小数点右边第1位的位权10-1，第2位的位权10-2，依此类推。1进位计数制十进制、二进制十进制数有0～9十个数码，基数为十，逢十进一二进制有0、1两个数码，基数为二，逢二进一十进制二进制八进制十六进制0123456789101112131415160110111001011101111000100110101011110011011110111110000012345671011121314151617200123456789ABCDEF101进位计数制每种进制都有固定基数R，其数码为0、1、…、R−1。每一种进制都逢R进1。若用K表示不同数位的数码，则任何一种进制的数均可以表示为(N)R=±［Kn−1×(R)n−1+kn−2×(R)n−2+…+k0×(R)0+k−1×(R)−1+k−2×(R)−2+…］2不同进制数的转换把任何进制的数转换为十进制数的方法，即用每个位置上的数码乘以相应的位权，然后求和。公式计算的结果就是对应的十进制数值。(110010100111.1)2=1×211+1×210+0×29+0×28+1×27+0×26+1×25+0×24+0×23+1×

22+1×21+1×20+1×2−1=(3

239.5)10(6

247.4)8=6×83+2×82+4×81+7×80+4×8−1=(3

239.5)10(CA7.8)16=12×162+10×161+7×160+8×16−1=(3

239.5)102不同进制数的转换十进制数转换为对应的二进制，其整数部分和小数部分的转换方法不同。（1）整数部分转换规则。将十进制数的整数部分转换为R进制数，通常采用“除R取余法”，即用十进制整数除以R取余数，将商反复除以R，直至商为零。得到的第一个余数为最低位，最后一个余数为最高位，将所得余数从高位到低位依次排列，就是对应R进制数。2不同进制数的转换（2）小数部分的转换规则。将十进制数的小数部分转换为R进制数，通常采用“乘R取整法”，即将十进制小数乘以R，取乘积的整数部分，然后用乘积的小数部分继续乘以R，直至最后一次的乘积为1.00…0或达到要求的精确度为止。得到的第一个整数部分为最高位，最后一个整数部分为最低位，将所有整数从高位到低位依次排列，作为小数部分，就是对应R进制数。2不同进制数的转换二进制、八进制、十六进制数之间的转换可以借助十进制数完成，也可以通过简单的方法直接转换。八进制和十六进制转化成二进制每一个八进制数对应二进制的三位。每一个十六进制数对应二进制的四位。二进制转化成八进制和十六进制整数部分：从右向左进行分组。小数部分：从左向右进行分组。转化成八进制三位一组。转化成十六进制四位一组，不足补零。3二进制数的算术运算与逻辑运算二进制数的算术运算（1）加法运算。根据“逢二进一”的规则，二进制加法的运算法则为：0＋0＝00＋1＝1＋0＝11＋1＝10（进位为1）3二进制数的算术运算与逻辑运算（2）减法运算。根据“借一当二”的规则，二进制减法的运算法则为：0－0＝01－1＝01－0＝110－1＝1（借位为1）3二进制数的算术运算与逻辑运算（3）乘法运算。二进制乘法与十进制数乘法规则非常接近。但由于二进制数只有0或1两种可能的乘数位，因此二进制乘法更为简单。二进制数乘法的法则为：0×0＝00×1＝1×0＝01×1＝13二进制数的算术运算与逻辑运算2．二进制数的逻辑运算二进制数1和0在逻辑上可以代表“真”与“假”、“是”与“否”、“有”与“无”等。这种具有逻辑属性的变量就称为逻辑变量。二进制数的逻辑运算主要包括逻辑加法（“或”运算）、逻辑乘法（“与”运算）、逻辑否定（“非”运算）和逻辑“异或”运算。逻辑运算（1）逻辑“或”运算。又称为逻辑加法，可用符号“＋”或“∨”来表示。逻辑“或”运算的规则为：0＋0＝0或0∨0＝00＋1＝1或0∨1＝11＋0＝1或1∨0＝11＋1＝1或1∨1＝1逻辑运算（2）逻辑“与”运算。又称为逻辑乘，常用符号“×”或“·”或“∧”表示。逻辑“与”运算的规则为：0×1＝0或0·1＝0或0∧1＝01×0＝0或1·0＝0或1∧0＝01×1＝1或1·1＝1或1∧1＝1逻辑运算（3）逻辑“非”运算。又称为逻辑否定，实际上是将原逻辑变量的状态求反，逻辑“非”运算的规则为：逻辑运算（4）逻辑“异或”运算。常用符号“⊕”或“∀”表示，逻辑“异或”运算的规则为：0⊕0＝0或0∀0＝00⊕1＝1或0∀1＝11⊕0＝1或1∀0＝11⊕1＝0或1∀1＝04信息的数字化编码信息是音讯、消息、通信系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的一切内容。4信息的数字化编码为什么计算机中采用二进制？在电子计算机中，使用电子管来表示十种状态过于复杂，而使用电子管的开和关两种状态来表示二进制数据最为合理4信息的数字化编码101001104信息的数字化编码硬盘也称为磁存储设备，是通过电磁学原理读写数据，存储介质为磁盘或磁带，通过读写磁头改变存储介质中每个磁性粒子的磁极为两个状态，分别表示0和1光盘利用激光束在光盘表面存储信息，根据激光束和反射光的强弱不同，可以实现信息的读写。在写入光盘时会在光盘表面形成小凹坑，有坑的地方记录“1”，反之为“0”4信息的数字化编码计算机中采用二进制数有以下优点（1）可行性。（2）简易性。（3）适合逻辑运算。（4）易于转换。（5）抗干扰能力强、可靠性高。5存储单位位（bit）。它是计算机中最小的信息单位。一“位”只能表示0和1中的一个，即一个二进制位，或存储一个二进制数位的单位。字节（Byte）。每8位二进制数为一个单位，称为字节（简写为B）。字节是计算机中数据存储的最基本单位，以下是计算机中各存储单位之间的关系。1B=8bits，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB6数字在计算机中的表示在计算机中采用固定数目的二进制位数来表示数字，称为机器数。通常把一个二进制数的最高位作为符号位。规定“0”表示正号，“1”表示负号。由于数值不仅有正负之分，同样可能有小数部分，因此还需要存储其小数点的位置。在计算机中采用约定小数点位置的方法，解决小数点的问题。6数字在计算机中的表示定点数定点数是指小数点位置固定的数，它分定点纯整数和定点纯小数。（1）定点纯整数是小数点位置固定在二进制数最低位的后面。6数字在计算机中的表示（2）小数点位置固定在二进制数最高位的前面，称为定点纯小数。6数字在计算机中的表示浮点数浮点数是既包含整数又包含小数的实数。为了便于存储和表示浮点数，采用类似于科学计数法的方式。任何一个二进制数都可以表示为N=数符×尾数×2阶符×阶码01101100116数字在计算机中的表示原码、反码、补码使用补码可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理，可以将减法运算转变为加法运算。6数字在计算机中的表示（1）原码表示法原码是机器数最简单的表示方法。用0表示正号、1表示负号，数值部分为真值的绝对值（真值为机器数所代表的数）。6数字在计算机中的表示（2）反码表示法正数的反码与原码相同，负数的反码由原码的数值部分按位取反得到（即0变为1，1变为0）。6数字在计算机中的表示（3）补码表示法正数的补码与原码、反码相同，负数的补码等于负数的反码加1。6数字在计算机中的表示0有唯一的补码，[+0]补=[－0]补=00000000。原码、反码对“0”的表示不同。因此，一般采用补码进行运算。正数的原码、反码、补码都相同，不存在转换问题；而负数的原码、反码、补码需要进行转换。6数字在计算机中的表示假设以8个二进制数表示一个数字，要计算数学表达式10-7的结果。首先，10-7可以看做是10+（-7），则计算机需要计算10与-7的和。按照原码表示方法，10的原码是00001010，-7的原码是10000111，10+（-7）的原码计算表达式如下所示。-17→6数字在计算机中的表示在进行含有负数的运算中使用补码的形式可以避免符号位参与运算时造成的错误结果。按照补码表示方法，10的补码是00001010，-7的补码是11111001，10+（-7）的补码计算表达式如下所示。3→7计算机中的字符编码在计算机中还有很多非数值数据，如文本字符等。在计算机中，字符数据也需要转换为二进制进行存储和处理。在计算机中，常用的字符有128个，包括10个十进制的数码0～9、52个大小写英文字母A～Z及a～z、32个标点符号、运算符、专用符号和34个控制符。为了便于通信，根据应用的不同计算机中采用多种类型的编码来表示字符数据，如ASCII编码、EBCDIC编码、GB2312编码、Unicode编码、UTF-8编码、Base64编码等。7计算机中的字符编码微型计算机一般采用ASCII码，它是通用的国际标准编码，有7位和8位两种版本。7位ASCII采用7位二进制数表示一个字符，由于7位二进制数表示的范围为0～127，恰好包含128个数字，用于表示常用的128个字符。8位ASCII编码也称为扩展ASCII（ExtendedBinary_CodedDecimalInterchangeCode，EBCDIC）。最高位为0时，编码与7位ASCII编码相同。最高位为1时，形成扩展ASCII。8计算机中的汉字编码我国于1981年颁布了《信息交换用汉字编码字符集——基本集》，即国家标准GB2312—80，简称国标码。基本集共收集汉字6763个，其中常用一级汉字3755，二级汉字3008个。GB2312—80编码用2个字节（16位）表示一个汉字，所以理论上最多可以表示256×256=65

536个汉字。8计算机中的汉字编码输入码通过键盘向计算机中输入汉字所使用的编码为输入码，也称外码。拼音类：全拼、双拼、智能ABC、微软全拼等字形类：五笔字形码音形混合：自然码8计算机中的汉字编码机内码机内码也称内码，是汉字在计算机内部存储、处理和传输时使用的编码。汉字内码=汉字国标码+(8080)168计算机中的汉字编码输出码输出码也称汉字字型码，指汉字字库中存储的汉字字型的数字化信息，用于汉字在显示或打印输出。用点阵表示字型时，将一个汉字放在一个多行多列的网格中，有笔画通过的网格用二进制位1表示，没有笔画通过的网格用二进制位0表示，这样就构成汉字的点阵。

48*48点阵，需要（48/8*48）=288B空间2.2计算机系统的组成1946年，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼领导的研究小组发表了关于EDVAC计算机的论文，具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想，宣告了电子计算机时代的到来。1冯·诺依曼体系结构冯·诺依曼在EDVAC的研究中，提出了计算机的逻辑体系结构和存储程序的理论，即冯·诺依曼体系结构，主要包括以下内容。（1）计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5个部分构成。（2）确定了计算机采用二进制，指令和数据均以二进制数形式存储在存储器中。（3）计算机按照程序规定的顺序将指令从存储器中取出，并逐条执行。1冯·诺依曼体系结构2计算机的基本工作原理指令、指令系统和程序（1）指令：也称机器指令，是指计算机完成某个基本操作的命令，是计算机可以识别的二进制编码。它通常包括两部分信息：操作码和操作数。（2）指令系统：一台计算机所有机器指令的集合称为计算机的指令系统。（3）程序：由指令组成，是为解决某一特定问题而设计的有序指令的集合，是为了得到某种结果而由计算机等具有信息处理能力的装置执行的指令序列。操作码操作数（地址码）2计算机的基本工作原理计算机的工作过程（1）取指令阶段。（2）分析指令阶段。（3）执行指令阶段。（4）写回结果阶段。2.3微型计算机发展与硬件组成1微型计算机结构微型计算机沿用冯·诺依曼体系结构，以微处理器为核心，配以内存储器、输入/输出接口和输入/输出设备等1微型计算机结构（1）地址总线（AB）：用于传送程序或数据在内存中的地址或外设的地址编码。（2）数据总线（DB）：用于传送数据或程序。（3）控制总线（CB）：用于传输指令的操作码。2主板主板（Mainboard）也称系统板（Systemboard）或母板（Motherboard），是一块矩形电路板，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。3微处理器微处理器是微型计算机的核心，也称中央处理单元（CentralProcessingUnit，CPU）微处理器包括控制器、运算器和寄存器三部分，它们相互配合、协调工作，其中寄存器是存放临时数据的空间。3微处理器在描述微型计算机发展时，一般以微型计算机的最核心部件CPU作为各发展阶段的标志发展阶段年代主要逻辑元器件代表芯片第一代1971年～1973年4位和低档8位微处理器Intel4004第二代1973年～1978年8位微处理器Intel8080第三代1978年～1985年16位微处理器Intel8086第四代1985年～1992年32位微处理器Intel386、486第五代1992年～2005年32/64位微处理器Intel奔腾系列第六代2005年至今64位微处理器Intel酷睿系列3微处理器CPU的主要性能指标（1）主频。CPU时钟频率，一般以MHz和GHz为单位。（2）字长。计算机能直接处理的二进制位数。（3）内核数。（4）高速缓存。高速缓存的容量越大越好。一般将高速缓存分为一级、二级、三级缓存。3微处理器CPU的指令系统CPU根据指令集的特点可以分为两类：复杂指令集（ComplexInstructionSetComputer，CISC）和精简指令集（ReducedInstructionSetComputer，RISC）。（1）CISC采用微程序控制大型指令系统，结构复杂、单条指令的执行时间长，但微处理器的功能强、执行速度快。（2）RISC则选取使用频率最高的简单指令，避免复杂指令。指令的长度固定，指令格式和寻址方式种类减少，系统成本降低、可靠性提高，单条指令的执行时间短。3微处理器CPU的发展CPU的发展已有40多年的历史，从最早的4位微处理器Intel4004开始，到后来的8位微处理器Intel8080、16位微处理器Intel8086，CPU市场几乎由Intel公司一统天下。从32位微处理器开始，AMD公司异军突起，打破了Intel公司的垄断地位。AMD公司的产品如速龙系列、FX系列也都在世界各地得到认可，占据了相当大的市场份额。3微处理器CPU实例参数Intel酷睿i74790KAMDA10-7850K主频4GHz3.7GHz字长64位64位内核数四核心四核心缓存8MB4MB生产精度22纳米28纳米4内部存储器内存是CPU可以直接读取的内部存储器，它是一种半导体芯片。内存分为只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）和随机访问存储器（RandomAccessMemory，RAM）。ROM只能读不能写，断电后数据不丢失；而RAM既可以读也可以写，断电后数据会丢失。4内部存储器ROM分为普通ROM（掩膜ROM）、可编程ROM（PROM）、光可擦除ROM（EPROM）和电可改写ROM（EEPROM）。主板上的BIOS（BasicInput/OutputSystem，基本输入/输出系统）芯片使用的是EEPROM。4内部存储器RAM分为MOS型半导体存储器、双极型半导体存储器，其中MOS型半导体存储器又分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。5外部存储器近年来，信息量爆炸式的增长，促进了对大容量存储设备的需求。辅助储存器（AuxiliaryMemory），也称外储存器（简称外存），用来永久存储程序和数据，断电时数据也不会丢失。5外部存储器硬盘（1）机械硬盘。机械硬盘（HardDiscDrive，HDD）是磁介质存储器，靠磁化磁盘表面的颗粒来存储数据，由硬盘和硬盘驱动器组成（2）固态硬盘。目前有一种读写速度更快、体积更小、能耗更低的硬盘叫做固态硬盘5外部存储器磁盘磁盘也称软盘，是一张涂有磁性材料的聚酯塑料圆片，质地柔软。它由软盘、软盘驱动器和软盘控制卡（接口）组成，目前已经淘汰。5外部存储器光盘高密度光盘（CompactDisc）是使用激光束处理记录介质的方法存储和再生信息。光盘分为两类，一类是只读型光盘，其中包括CD、DVD等；另一类是可记录型光盘，包括CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM、DoublelayerDVD+R等各种类型。5外部存储器U盘U盘的称呼最早来源于中国朗科公司生产的一种新型存储设备，它使用USB接口连接。U盘还被称为优盘、闪存、闪盘等，目前U盘容量可达到16GB、32GB、128GB等。U盘具有无需驱动器、无外接电源、容量大、体积小、重量轻、即插即用、带电插拔、存取速度快、可靠性好等特点。5外部存储器存储卡存储卡是经常用于手机、数码相机、便携式电脑和其他数码产品上的独立存储介质，一般是卡片的形态，故统称为“存储卡”。市面上常见的存储卡有MMC型的存储卡和SD型的存储卡。MMC型的存储卡包含MMC、RS-MMC、T-Flash、MMCmicro存储卡，而SD型的存储卡则包含SD和MicroSD两类。6显卡显卡又称为显示适配器，是计算机的最基本配置，也是最重要的配件之一。衡量显卡好坏的主要指标包括显示芯片、显卡内存、显卡接口等。7接口SATA接口SATA（SerialAdvancedTechnologyAttachment）接口即串行硬件驱动器接口，其特点是结构简单、支持热插拔、传输速度快、执行效率高。与传统的IDE接口相比，SATA不仅线缆更细并且传输距离更远，其传输速率可以达到150MB/s。7接口USB接口USB（UniversalSerialBus）接口即通用串行总线，是一种支持即插即用技术的外部设备接口标准。7接口PCI接口PCI（PeripheralComponentInterconnect）接口是外设部件互连的缩写，是个人电脑中使用最广泛的接口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。7接口PCI-E接口PCI-E（PCIExpress）接口是英特尔公司推出的用于取代PCI接口的技术，称为第三代I/O总线技术。7接口HDMI接口HDMI（HighDefinitionMultimediaInterface）接口即高清晰度多媒体接口，是一种数字化视频/音频接口技术，适合影像传输的专用型数字化接口。8常用的外部设备输入设备（1）键盘。8常用的外部设备（2）鼠标。机械式鼠标。光电式鼠标。轨迹鼠标。8常用的外部设备（3）扫描仪按照扫描方式，扫描仪分为滚筒式扫描仪、平面扫描仪和笔式扫描仪。8常用的外部设备（4）触摸屏。触摸屏按照其技术原理可以分为电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏、表面声波触摸屏等。目前应用最为广泛的是电容式触摸屏，其响应速度快、精确度高。8常用的外部设备输出设备（1）显示器。按照显示的原理，显示器可分为阴极射线（CRT）显示器、液晶（LCD）显示器、LED显示器等。8常用的外部设备（2）打印机。按打印字符结构，分为全形字打印机和点阵字符打印机；按一行字在纸上形成的方式，分为串式打印机与行式打印机；按所采用的技术，分为柱形、球形、喷墨式、热敏式、激光式、静电式、磁式、发光二极管式打印机。8常用的外部设备（3）投影仪。投影仪又称投影机，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口与计算机、VCD、DVD、BD、游戏机、DV等相连接来播放相应的视频信号。9各种常用计算机举例台式机台式机也叫桌面机，其主机、显示器、键盘、鼠标、音箱等设备各自独立，并通过电缆连接起来。它一般需要放置在电脑桌或者专门的工作台上，因此命名为台式机9各种常用计算机举例笔记本电脑笔记本电脑大体上可以分为6类：商务型、时尚型、多媒体应用、上网型、学习型、特殊用途。9各种常用计算机举例平板电脑平板电脑是一款无需翻盖、没有键盘、大小不等、形状各异，但功能完整的电脑。其构成组件与笔记本电脑基本相同，但它是利用触笔或手指在屏幕上书写和操作，而不是使用键盘和鼠标输入，并且打破了笔记本电脑键盘与屏幕垂直的设计模式。9各种常用计算机举例智能手机智能手机是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等程序，并可以通过移动通信网络拨打电话的一类手机的总称。9各种常用计算机举例其他数码产品（1）iPod。iPod是苹果公司推出的一种大容量MP3播放器9各种常用计算机举例（2）MP3。MP3播放器是指能存储、播放MP3音乐文件的播放器。9各种常用计算机举例（3）电纸书阅读器。电纸书阅读器是指将文字、图片、声音等数字化出版物的存储和显示终端集于一体的手持阅读器，是一种传统纸质图书的可选替代品。9各种常用计算机举例（4）穿戴式智能设备。穿戴式智能设备是应用可穿戴式技术进行智能化设计、开发的可以穿戴的设备的总称。如眼镜、手表、手环。10选购一台合适的计算机在选购一台计算机时，首先要明确使用计算机的目的和用途，还要了解计算机各部件的性能指标。要选购一台适合自己的计算机，主要包括以下步骤。1．准备工作在选购计算机之前，要做好以下几项准备。（1）确定自己的预算。（2）列出自己的需求和主要用途。（3）选择需要的外设。10选购一台合适的计算机2．学习并了解计算机选购的相关知识通过前面的学习，读者应该已经对计算机组件有了一定了解，另外还可以通过以下途径对计算机硬件和价格进行进一步学习。（1）搜索网站。（2）阅读《电脑报》《微型计算机》等杂志。（3）查看中关村在线等网络平台。10选购一台合适的计算机3．合理选择配置根据个人使用计算机的实际情况来选择适合自己的计算机，切忌盲目追求高配置。高配置固然可以带来高性能，但同样也面临较高的预算压力，因此要根据自身情况选择最适合自己的计算机。10选购一台合适的计算机4．选择机型根据用户使用计算机的环境不同，可以分为以下三种情况。（1）计算机摆放位置基本固定且空间充裕，这种情况可以选择购买台式计算机。（2）需要随时携带计算机进行办公和学习，要求计算机体积小巧、便于携带，并且具有一定处理能力，这种情况可以选择购买笔记本计算机。（3）对计算机的运算性能和存储空间没有过多要求，主要用于娱乐和简单上网操作，便于携带，这种情况可以选择购买平板电脑。10选购一台合适的计算机5．兼容机还是品牌机根据用户对计算机了解程度的不同，可以分为以下两种情况。（1）兼容机的优点如下所述。①灵活性好。可以根据需要自行选择配件，非常灵活。②价格优势。由于没有品牌经营费用，因此价格比品牌机低。③易于升级。由于可以自行选择配件，因此升级较为方便。兼容机的缺点是无售后服务、需自行安装操作系统，在后期需要自行维护和修理等。10选购一台合适的计算机（2）对计算机维修和保养知识了解很少，需要售后服务和保障，可以承担一定的售后服务费用，这种情况可以选择购买品牌机。品牌机的优点如下所述。①稳定性好。品牌机采用批量采购的方式，其配件有保障、测试充分，有独立的组装车间。②售后服务好。品牌机有独立的售后服务团队。③配件丰富。品牌机一般带有正版操作系统和其他正版软件。品牌机的缺点是比兼容机的价格贵、配置无法根据需要自行选择、很多具体配件的型号未知等。10选购一台合适的计算机6．操作系统的选择根据用户对操作系统的要求不同，可以分为以下两种情况。（1）需要经常进行图像编辑、视频剪辑和文字排版等工作，对系统稳定性和安全性要求较高，这种情况可以选择购买Mac系统的计算机。（2）主要进行办公处理和娱乐活动（如电脑游戏、观看网络视频等），对系统的兼容性和灵活性要求较高，这种情况可以选择购买Windows系统的计算机。10选购一台合适的计算机刚刚入学的你想要购买一台计算机，便于在大学四年的学习中使用。预算有限，不超过4

000元；主要在宿舍使用，选择台式机；学习的专业是财务管理，主要进行日常办公处理；大学四年的学习和娱乐资料较多，硬盘容量要足够大。台式机配置部件型号参数CPUIntel酷睿i3-41603.6GHz，3MB缓存内存4GBDDR3主频1600MHz显卡NVIDIAGeForce7051GB显存硬盘500GBSATA接口，7200r/min显示器Dell23寸显示器23寸，LED背光兼容机配置部件型号参数CPUIntel酷睿i545903.3GHz，6MB缓存散热器九州风神玄冰400

主板技嘉GA-B85-D3V一线大厂，IntelB85芯片内存金士顿8GBDDR3主频1600MHz显卡影驰GTX750Ti骁将2GB显存，128bit位宽硬盘西部数据1TB7200r/min64MBSATA3SATA3接口，7200r/min电源航嘉冷静王至强版新版

机箱游戏悍将刀锋3标准黑装

鼠标键盘罗技MK260键鼠套装

音箱漫步者R201T08

显示器三星S22C150N21.5寸，LED背光9选购一台合适的计算机父母想让你为他们选购一台电脑，预算为5

000元以内，主要是浏览网页、观看电影、进行网上购物等，可以出差携带使用。考虑到父母不熟悉计算机知识以及后期的保养维修等因素，要选购一台笔记本电脑。联想Y40部件型号参数CPU1.7GHz，3MB缓存内存4GBDDR3

显卡AMDRadeonR9M2752GB显存，192bit位宽硬盘1TB5400r/min屏幕14寸分辨率像素数据接口1×USB2.0+2×USB3.02.4著名的信息技术人物与企业克劳德·艾尔伍德·香农克劳德·艾尔伍德·香农（ClaudeElwoodShannon），美国数学家、电子工程师和密码学家，被誉为信息论的创始人。2.4著名的信息技术人物与企业比尔·盖茨与微软比尔·盖茨（BillGates），全名威廉·亨利·盖茨（WilliamHenryGates），他是美国微软公司的董事长。他与保罗·艾伦创办了微软公司，曾任微软CEO和首席软件设计师，是公司最大的个人股东。2.4著名的信息技术人物与企业特德·霍夫与英特尔特德·霍夫（TedHoff）于1937年出生在美国纽约州的曼彻斯特。他是美国研究微型电子计算机的先驱、微处理器（CPU）之父。2.4著名的信息技术人物与企业史蒂夫·乔布斯与苹果史蒂夫·乔布斯（SteveJobs），美国发明家、企业家、美国苹果公司联合创办人。2.4著名的信息技术人物与企业任正非与华为任正非出生于贵州省镇宁县，他是华为技术有限公司的创始人、总裁。2.4著名的信息技术人物与企业马云与阿里巴巴马云出生在浙江省杭州市，是阿里巴巴集团主要创始人，现任阿里巴巴集团董事局主席、日本软银董事、TNC（大自然保护协会）中国理事会主席兼全球董事会成员、华谊兄弟董事、生命科学突破奖基金会董事。2.4著名的信息技术人物与企业李彦宏与百度李彦宏出生在山西省阳泉市，是百度公司的创始人、董事长兼首席执行官。2.4著名的信息技术人物与企业马化腾与腾讯马化腾出生于广东省汕头市，他是腾讯公司主要创办人之一，现担任腾讯公司控股董事会主席兼首席执行官、全国青联副主席。2.5单片机概述单片机（MCU）又称为单片微控制器或单片微型计算机，是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、多种I/O接口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上而构成的一个小而完善的微型计算机系统。2.5单片机概述目前市面的遥控小车和遥控飞机都是用单片机技术进行设计的，由于单片机体积小、功能强，可以将控制电路和控制芯片集成在一块芯片中，便于缩小体积。在设计时只需要对单片机进行简单编程即可实现对设备的控制。2.6软件与硬件一台计算机必须将硬件和软件结合起来才能工作。软件分为系统软件和应用软件。1软件与硬件计算机系统包括硬件和软件两部分。硬件系统和软件系统相辅相成、缺一不可。硬件只有通过软件才能发挥作用，而软件的功能最终必须由硬件来实现。硬件的发展可以促进软件发展，软件的发展也可以拉动硬件发展。（1）硬件和软件互相依存。（2）硬件和软件无严格界限。（3）硬件和软件协同发展。1662系统软件系统软件是管理、监控计算机软硬件资源，维护计算机运行，支持应用软件开发和运行的软件总和。（1）操作系统（2）语言处理程序（3）数据库管理系统（4）诊断程序（5）服务性程序2.4应用软件应用软件是为了利用计算机解决某类问题而设计的程序的集合，是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的软件。有些软件是为个人用户设计的，有些软件则是为企业应用设计的。应用软件种类繁多，但不同操作系统因为其系统架构不同，所以系统中安装的软件也不尽相同。常见的应用软件主要安装于Windows、Android、iOS等。1应用软件的分类1．办公软件类办公软件是实现办公自动化的重要组成部分。优秀的办公软件使用户能够方便、高效地进行文字输入、编辑、修改和排版；在文章中灵活地使用图形和图片，绘制表格和制作演示文稿等。常见的办公软件包括微软Office系列、金山WPS系列、AdobeReaderPDF工具等。1应用软件的分类2．图形图像类使用图形图像处理软件，可以方便地绘制和处理各种图形、图像，制作三维动画等。目前比较流行的有AdobePhotoshop、CorelDraw、AdobeIllustrator、美图秀秀等。图像截取类软件使得用户可以方便地截取图像，常见的有HyperSnap-DXPro、CaptureProfessional、SnagIt、PrintKey、ScrTopic等。图像浏览类软件使用户能够高速方便地浏览、整理、组织自己的图像文件，常见的有ACDSee、Picasa、美图看看等。1应用软件的分类3．系统管理类系统管理类软件使用户的操作系统和系统软件得到优化，避免系统过慢或出现漏洞。常见的软件有Windows优化大师、超级兔子、鲁大师、Winlock、分区助手等。1应用软件的分类4．文件管理类文件管理类软件使用户的系统文件井井有条，一目了然。常见的文件管理软件有TurboBrowser、AnyWhere、WhereIsIt、TotalCommander等。1应用软件的分类5．邮件处理类邮件处理类软件使得互联网用户能够方便、快捷、轻松地收发和处理电子邮件。常见的软件有Foxmail、Outlook、TheBat、AdvancedEmailExtractor、网易闪电邮等。1应用软件的分类6．学习和娱乐类学习和娱乐类软件是当今软件业的一个重要领域。由于计算机存储信息量大、智能化，利用计算机进行学习和娱乐的应用越来越广泛，有关英语、音乐、计算机的学习软件种类较多，能满足人们学习的需要，常见的还有各类游戏软件、PPLIVE播放软件、在线学习软件、有道词典等。1应用软件的分类7．压缩工具类压缩工具类软件能够将用户文件快速高效地进行压缩或解压缩，便于存储、处理、传输等，常见的有WinZip、WinRAR、ZipBackup、ACDZip、7-Zip等。1应用软件的分类8．即时通信类即时通信类软件可以使Internet、局域网用户即时沟通、传递信息，多数支持离线留言等功能。常见的有QQ、微信、Skype等。1应用软件的分类9．音频、视频工具类该类软件使得用户可以方便快捷地观看、编辑、管理音频和视频等多媒体文件。常见的音频工具有百度音乐、酷狗音乐、Foobar2000、GoldWave等，常见的视频工具有WindowsMediaPlayer、暴风影音、QQ影音等。1应用软件的分类10．浏览器类浏览器类软件使得用户可以方便快捷地浏览网络资源，享受网上冲浪的乐趣，常见的有IE、搜狗浏览器、Firefox、Chrome等。习题根据本章内容内，完成选择题，填空题，简答题，论述题。179小结通过本章的学习，读者可以了解：计算机的相关概念计算机的软硬件设备计算机的基本原理。自行选购计算机1803计算机网络

计算机公共基础系181目录6.1网络概述 6.2网络分类 6.3数据通信技术 6.4网络协议、体系结构

和操作系统6.5网络硬件设备 6.6Internet概述 6.7IP地址、端口号与域名

6.8局域网接入Internet 6.9WWW服务 6.10电子邮件6.11FTP与文件的上传和下载6.12远程登录与远程桌面 6.13信息检索6.14云计算与物联网6.15互联网+创新创业6.1网络概述网络的定义利用通信设备和传输介质，将具有独立功能的计算机连接起来，在软件（操作系统、协议等）的支持下，实现计算机之间的资源共享、信息交换和分布式处理的系统，称为计算机网络。网络的主要功能:（1）资源共享。（2）信息交换。（3）分布式处理。3．网络的发展历史半自动地面防空系统（Semi-AutomaticGroundEnvironment，SAGE）北美防空司令部信息处理中心的多台大型计算机，通过通信设备接收各地雷达探测到的飞机方位、距离和高度信息，经过加工处理计算出飞机的航向、速度和位置，并判别是否是入侵的敌机。网络的发展历史包括四个阶段:（1）终端联机系统（2）计算机网络（3）标准化的网络（4）Internet6.2网络分类以网络的地理范围进行分类，包括局域网、城域网和广域网从网络地理范围划分1．局域网（LocalAreaNetwork，LAN）一般是指在方圆几千米范围内连接计算机系统组成的计算机网络如一间宿舍、一个办公室、一栋建筑、一所学校等。从网络地理范围划分2．城域网城域网（MetropolitanAreaNetwork，MAN）是在一个方圆5千米～50千米的城市范围内建立的计算机通信网，网中传输时延较小，主要采用光纤传输，速率在100Mbit/s以上。从网络地理范围划分3．广域网广域网（WideAreaNetwork，WAN）覆盖范围为几十公里甚至几千公里，连接多个城市或国家，甚至横跨几个洲的网络，形成国际化的远程网络。广域网具有与局域网不同的特点。6.2.2从网络使用范围分类从网络使用范围的角度，可以把网络分为公用网和专用网。1．公用网公用网（PublicNetwork）是由网络服务提供商组建、管理，供公共用户使用的通信网络。从网络使用范围分类2．专用网专用网（PrivateNetwork）是由用户部门自己组建、管理的网络，这种网络不向本部门以外的部门和个人提供服务，如军队、铁路、银行等系统拥有各自的专用网。从网络使用范围分类虚拟专用网络技术（VirtualPrivateNetwork，VPN），在VPN管道中进行加密通信，形成专用网，实现安全的远程访问。6.2.3从网络拓扑结构划分拓扑（Topology）是从图论演变而来的，研究与大小、形状无关的点、线和面特点的方法。采用拓扑学的方法抽象的网络结构称为网络的拓扑结构。网络的拓扑结构，包括星形结构、树形结构、总线结构、环形结构、全互连形结构和不规则形结构。网络拓扑结构1．星形结构星形结构的网络是由一个中心节点S通过点对点链路连接所有从节点组成，如图6-7（a）所示，任意两个节点之间的通信必须通过中心节点S完成。网络拓扑结构2．总线结构总线结构的网络是以一条高速的公共传输介质连接若干节点组成的网络，如图6-7（b）所示。总线结构的网络结构简单、容易实现、易于扩展。网络拓扑结构3．树形结构树形结构的网络采用分层结构将各个节点连接成树形，如图6-7（c）所示。在树形结构中，只有上下节点间进行数据交换。它的优点是布线简单，管理、维护方便，缺点是资源共享能力差，可靠性低。网络拓扑结构4．环形结构环形结构的网络中每个节点仅与两侧节点相连，通过通信线路将各节点连接成一个闭合的环路。数据在环路中单向流通，每个节点转发信息。网络拓扑结构5．全互连形结构全互连形结构网络中的每个节点与网络中的其他所有节点都通过线路连接5个节点的网络，总共需要10条（即n×(n-1)/2）线路。网络拓扑结构6．不规则形结构在广域网中，根据节点间的距离、信息的流量，决定在节点间是否建立连接。网络拓扑结构【例6.1】某高校的网络结构如图6-8所示，分析该网络的拓扑结构。6.3数据通信技术数据通信技术实现计算机与计算机之间、计算机与终端之间的数据传递，是实现复杂结构的网络的基础。1．数据通信数据是有意义的实体，涉及事物的形式。信息是数据的内容或解释。模拟数据在某个区间内以连续变化的值的形式出现，如声音或视频等。数字数据以离散值的形式出现，如整数、文本。数据通信数据通信系统是将数据从一个节点传递到另一个节点的系统，它包括信源、信道、信宿三个要素数据通信信号是数据在传输介质上传输时的表示形式，也称为数据的电子编码、电磁编码。信号包括模拟信号和数字信号。模拟信号是在一定的数值范围内可以连续取值的信号，是一种连续变化的电信号。数字信号是一种离散的脉冲序。2．数据编码在数据传输时，发送方需要将数据编码为适合在信道中传输的信号，接收方接收到信号后将其还原为数据。数据编码方法可以分为数字信号编码和模拟信号编码。数据编码（1）数字信号编码数字信号编码是将二进制数据用不同电平或电压极性表示，形成矩形脉冲信号的编码方式。数据编码（2）模拟信号编码。它是将二进制数据转换为模拟信号进行传输的编码方式。3．差错控制差错：在数据传输过程中，受信道内外的干扰，不可避免地发生接收数据与发送数据不一致的现象。通信系统必须具有检测差错和纠正差错的差错控制功能。差错控制的核心是在发送数据中加入能够在目的地检查或纠正传输差错的冗余编码。能自动检测出错误的编码是检错码；能自动检测并纠正差错的编码是纠错码差错控制（1）奇偶校验码。奇偶校验码是最常用的检错码。其原理是在7位数据后增加1位，使1的个数为奇数（奇校验）或偶数（偶校验）。在目的地，根据1的数目为奇数或偶数，判断传输有无差错。奇数校验：原始数据=1001011，8位信号是11001011接收端，如果1的个数为偶数则报错，否则判正确。当同时错2位时，校验会失败。差错控制（2）循环冗余校验（CRC）码数据表示为f(x)r(x)=f(x)/g(x)发送方发送f(x)+r(x)接收方接收到数据f2(x)+r2(x)r'x=f2(x)/g(x)如果r2(x)=r'(x)，则判断传输无差错，否则有差错6.4网络协议、体系结构和操作系统网络协议是指为了使网络中的计算机之间能够正确传输信息而制定的关于信息传输的规则、约定与标准。通信双方必须按照同样的协议发送和接收信息，才能正确地进行数据通信。常用的网络协议有TCP/IP、NetBEUI协议和IPX/SPX协议。6.4.2网络体系结构网络协议的设计相当复杂，在设计协议时普遍采用层次结构模型，把复杂问题分解为若干简单、易于处理的问题。在协议层次结构中，每层都以前一层为基础，相邻层之间有通信约束的接口。下一层为上一层提供服务，上一层是下一层的用户。网络体系结构网络层次结构模型与各层协议的集合称为网络体系结构。国际标准化组织（ISO）制定了OSI（开放式系统互联模型）开放是指只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世界上任何地方、同样遵循同一标准的其他任何系统进行通信；系统则是计算机、外设、终端、传输设备、人员以及相应软件的集合。网络体系结构OSI是7层结构的模型网络中各节点具有相同的层次结构；不同节点的同一层功能相同；同一节点内相邻层之间通过接口通信；每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；不同节点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。6.4.3网络操作系统网络操作系统不仅要管理本机资源，还应具有提供网络服务的功能。常用的有UNIX/Linux，WindowsNT/2000/2003/2007的Server版等。6.5网络硬件设备网络的硬件设备包括三部分：（1）网络主体设备（2）网络传输介质（3）网络连接设备6.5.1网络主体设备网络主体设备也称为主机（Host），包括服务器（Server）和客户机（Client）服务器运行网络操作系统，提供共享资源，进行网络控制。客户机就是用户接入网络的计算机，可以共享网络资源，进行信息交流。6.5.2网络传输介质传输介质是指在通信中数据传输的载体，是网络中数据发送者和接收者之间的物理路径。传输介质分为有线介质和无线介质两大类。1．传输速率波特率。用于说明在单位时间传输了多少个码元，它用单位时间内载波调制状态改变的次数来表示，其单位为波特（Baud）。在数字通信中，用时间间隔相同的符号来表示数字，这个符号称为码元每个码元可以表示一个二进制数、八进制数、十进制数、十六进制数等。电磁光谱图频率越来越高，可以调制的波特率也就越来越高，各自适合在对应的介质中传输。传输速率（2）比特率线路中每秒传输的有效二进制位数，称为比特率，其单位是bit/s（BitPerSecond）传输速率可以描述为kbit/s、Mbit/s、Gbit/s在线路的传输过程中，如果每个码元只有两种状态即1和0，此时波特率=比特率。10M宽带，一般指的是10Mbit/s。因为1Byte=8bit，所以该宽带最大下载速率约为1.25MB/s。2．有线传输介质（1）双绞线一般包括4对绝缘铜线，外部包裹屏蔽层和塑料外皮，每对按照一定距离绞合若干次，可以减少电磁干扰、保护数据和信息传输双绞线经常会使用双绞线连接交换设备，组织星形网络同轴电缆（2）同轴电缆同轴电缆（CoaxialCable）的内芯是单股实心铜线，外包一层绝缘材料，再外层是金属屏蔽线组成的网状导体，具有屏蔽作用，最外层是绝缘层同轴电缆同轴电缆具有高速率、高抗干扰性的优点，但是价格比双绞线贵得多，在网络发展的早期广泛用于组建总线形局域网，（3）光纤。光纤的中心为一根玻璃或透明塑料制成的光导纤维，周围包裹保护材料可以将多根光纤合并在一根光缆中光纤以光脉冲的形式传输信号，具有频带宽、电磁干扰小、传输距离远、损耗低、重量轻、抗干扰能力强、保真度高、性能可靠等优点3．无线传输介质无线传输不受固定地理位置限制，可以用于实现移动通信和无线网络，无线传输的介质包括无线电波、红外线和激光等。（1）无线电波（1）无线电波。线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，它有两种传播方式：一是电波沿着地表面向四周直接传播；二是靠大气层中的电离层折射进行传播无线电波无线局域网（WirelessLAN，WLAN）在室内或室外空间中使用无线电波作为通信介质，使得各种可移动的计算机和设备能随时随地接入网络，不需要连接有线介质，从而满足人们移动上网的需要。无线电波蓝牙是一种支持设备间短距离通信（一般10m内）的无线电通信技术，它工作在2.4GHz频段，数据传输速率为1Mbit/s。主要是在汽车、移动电话、无线耳机、笔记本电脑、计算机之间进行无线通信。无线电波通过蓝牙实现手机A和B之间的连接，一般分为以下几步。①手机A开启蓝牙功能，设定为“对其他蓝牙设备可见”。②手机B开启蓝牙功能，设定为“对其他蓝牙设备可见”，搜索到手机A。③手机A和手机B确认配对的密钥，选择配对对方的手机。④手机A和手机B通过蓝牙连接传输文件、照片、音频、视频、电话簿等数据。（2）红外线通信红外线是波长介于微波与可见光之间的电磁波，它不能穿透障碍物（如墙壁）红外线通信使用不可见的红外线光源传输数据，被广泛用于室内短距离通信。红外线数据传输标准有两种：SIR最大传输速率为115.2kbit/sFIR的传输速率可达4Mbit/s（3）激光通信激光也可以在空气或太空中传输数据。激光通信的带宽高、容量大、不受电磁干扰、不怕窃听，设备的结构轻便、价格经济。激光在空气中的传播衰减快，受天气影响大；激光束有极高的方向性，瞄准困难激光通信激光通信主要用：（1）地面间短距离高速率通信，短距离内传送高清视频信号；（2）激光通信作为导弹引导的数据传输，地面间的多路通信；（3）通过卫星全球通信和星际通信，以及水下潜艇间的通信等。6.5.3网络连接设备1．网络适配器网络适配器（NetworkInterfaceCard，即NIC，也叫网卡）承担计算机与网络之间交换数据的任务，要把计算机接入网络，必须在计算机的插槽中插入网卡，网卡包括有线网卡和无线网卡。线网卡包括RJ45、BNC、AUI和光纤接口网络适配器网卡的物理地址（也叫MAC地址）是保存在网卡中的全球唯一地址，通常由网卡生产厂烧入网卡的EPROM中。物理地址由48bit（6字节）的十六进制数组成，如E8-9A-8F-F3-20-2D。2．交换机交换机也称为交换式集线器，如图6-34所示。它工作在OSI参考模型的数据链路层，它能根据发送数据包的源地址和目的地址，接通源端口与目的端口电路，为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的信号通路。交换机纵横式交换机原理：8接口交换机的每个接口包括一对输入和输出线路，5．路由器路由器（Router）是在广域网中进行数据包转发的设备，工作在OSI参考模型的网络层。在广域网中，路由器接受并存储数据包，根据信道速率、拥塞等情况自动选择路由，以最佳路径将数据包从源IP地址向目的IP地址转发数据包6.6Internet概述Internet（因特网，是一个国际互联网）是指把世界各地已有的各种网络，如计算机网络、电话网、有线电视网等连接起来，组成的国际范围的网络。Internet的核心协议是TCP/IP。客户机/服务器工作模式客户机/服务器模式包括以下过程。（1）客户机向服务器发出服务请求。（2）服务器收到请求后，对请求进行处理。（3）服务器将处理结果传送给客户机。客户机/服务器工作模式【例6.1】

QQ登录过程（1）客户机输入账号和密码，请求登录。（2）服务器验证用户信息（3）如果账号和密码正确，则向客户端返回通过验证结果，客户端进入QQ；否则返回错误结果，提示“密码错误”。6.7IP地址、端口号与域名IP地址是标识计算机在Internet中位置的唯一地址。在Internet中，不允许有两台计算机的IP地址相同。IP地址长32bit，分为4字节，每个字节对应0～255的十进制整数，数字间用“．”隔开。例如，09总共有43亿多个IP地址IP地址的分层结构IP地址包括网络地址和主机地址两部分网络地址表明主机所在网络的Internet地址，因此IP地址中包含了位置信息，网络中的每一台主机获得一个主机地址。网络号不空而主机号为0的是网络地址，如。IP地址【例6.3】主机1向主机4发送数据包的操作过程。4．特殊IP地址（1）是本机地址，主要用于测试本计算机的连接是否正常。（2）私有地址，如10.x.x.x、172.16.x.x～172.31.x.x、192.168.x.x。私有网络独立于外部互连，因此可以随意使用私有IP地址，私有地址不会与外部公共地址冲突。IP地址【例6.5】通过设置，配置本机的静态IP地址。5．Ping命令Ping命令用于检测本机到目的IP主机之间的网络是否连通，以及主机之间的连接速率。Ping目的主机IP地址

或

域名Ping命令向目的主机发送32字节消息，并计算目的主机的响应时间。Ping命令【例6.4】使用Ping命令，测试本计算机的网络连接的TCP/IP配置是否正常。6.7.2IPv6Internet在IPv4的基础上运行，IP地址的长度为32位，总共能提供43亿多个地址。但是随着Internet应用的迅猛增长，IP地址逐渐耗尽，成为稀缺资源。IPv6是下一个版本的Internet协议，它采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供IP地址。IPv6还采用分级地址模式、高效的IP报头、服务质量、主机地址自动配置、认证和加密等许多新技术。6.7.3端口号一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，服务通过同一个IP地址来实现。通过“IP地址+端口号”来区分不同服务，TCP/IP协议的服务端口号的范围是