计算机操作系统机械设备管理讲座

•第八章网络操作系统•8.1

计算机网络概述•8.2

网络体系结构•8.3

Internet与Intranet•8.4

客户/服务器模式•8.5

网络操作系统的功能•8.6

网络操作系统提供的服务1•…•…•…•…•…•…•…•…•…•(•b•)•树形网络•终端•多路器•部门计算机•8.1

计算机网络概述8.1.1计算机网络的拓扑结构1、星形和树形网络拓扑结构•中央计算机•中心•结点•(•(a•)•星形网络•远程结点图8-1星形和树形网络拓扑结构22、公用总线形和环形网络拓扑结构图8-2总线形和环形网络拓扑结构•网络工作站•公用总线•网络服务•(•a•)•总线形网络•网络工作站•转发器•环形线•(•b•)•环形网络3•PSE•PSE•PSE•PSE•PSE•PSE•PSE•PSE3、网状形网络拓扑结构•HOST•HOST•HOST•HOST

•HOST图8-3网状形网络拓扑结构•HOST•资源子网•计算机•通信子网45•8.1.2计算机广域网络1、公用交换电话网（1）交换方式的引入所谓“交换”(Switching)，是指在两个或多个结点之间建立暂时通信线路(或链路)的操作。建立链路的操作是由交换中心完成的。图8-4全互连和具有交换中心的连接•(a•)•全互连连接•…6•…•…•b•1•b•2•b•3•b•n•a•a1•a•a2•a•a3•a•an•c•c1•c•c2•c•c3•c•cn•(b•)具有交换中心的连接1、公用交换电话网（2）线路交换方式（3）线路交换网•图8-5线路交换方式示意图781、公用交换电话网2、分组交换网（1）报文交换方式（2）分组交换方式（3）分组交换网3、帧中继网（1）帧交换方式的帧中继网（2）信元交换方式的帧中继网•8.1.3计算机局域网络1、基本型局域网(1)以太网(Ethernet)(2)令牌环网(Token-Ring)2、快速局域网(1)FDDI光纤环网(2)快速以太网100

BASE-T3、交换式LAN4、千兆位以太网5、10Gb/s以太网9•8.1.4网络互联1、网桥（1）帧的发送和接收；（2）缓冲管理；（3）协议转换。2、路由器（1）“拆包”和“打包”功能；（2）路由选择功能；（3）协议转换；（4）分段和重新组装。3、网关10•8.2

网络体系结构8.2.1网络体系结构的基本概念1、何谓网络体系结构计算机网络中各层次及其协议的集合，被称为网络体系结构。网络体系结构是关于计算机网络应设置哪几层，每个层次又应提供哪些功能的精确定义。换言之，网络体系结构只是从层次结构及功能上来描述计算机网络的结构，并不涉及每一层的硬件和软11件组成。8.2.1网络体系结构的基本概念2、开放系统互连参考模型OSI/RM图8-7网络分层结构（1）分层结构系统•A最高层系统•B系统•C•(N•+1•)层•(N

•)层物理介质1213（2）网络协议网络协议：一组关于计算设备之间信息的传输顺序、信息格式和信息内容等的约定或规则。网络协议含有三要素：(1)语义：每种协议都含有多种不同类型的协议元素，不同的协议元素有不同的含义。(2)语法：它规定了当把若干个协议元素和数据组合在一起，来表达一个完整的内容时，所须遵循的格式。(3)规则：它规定了事件的执行顺序。在层次结构中的每一层，都可能有若干个协议。协议交换原语交换原语提供服务服务提供者第n层第n+1层服务用户

•服务用户SAPSAP实体、协议、服务和服务访问点143、OSI七层模型图8-7

OSI七层模型15应用层运输层网络层表示层会话层数据链路层物理层•7•6•5•4•3•2•1OSI的体系结构应用层网络接口层网际层IP(各种应用层协议如TELNET,

FTP,SMTP等)运输层(TCP或UDP)TCP/IP的体系结构无连接分组交付服务运输服务(可靠或不可靠)各种应用服务TCP/IP的三个服务层次8.2.2

TCP/IP网络体系结构16•8.3

Internet与Intranet8.3.1

Internet简介1、Internet的发展2、Internet的特征(1)广域性(2)广泛性(3)高速性(4)综合性3、IP地址和域名17图8-13

A、B、C三类IP地址格式3、IP地址和域名184、Internet的接入方式•China

NET•国际•Internet•IP•主机

•IP•主机China

NET的网络拓扑结构•路由器•IP•主机•IP•主机•路由器•China

DDN•China

PAC•PSTN•帧中继•IP•主机•IP•主机•路由器•LAN•LAN•IP•主机•X25•终端•PAD•终端

•终端•IP•主机•IP•主机•LAN1920•8.3.2

Internet提供的信息服务1、电子邮件(E-mail)服务2、文件传输服务3、WWW对信息资源访问的分布性；信息形式的多样性；用户界面的统一性；Web服务应用的广泛性。4、电子公告板系统BBS21•8.3.3 Intranet及其特征1、Intranet的引入所谓的Intranet，是指利用Internet的网络协议(如TCP/IP、HTTP等)、技术(开放性技术和Web技术)和产品(浏览器、Web服务器等)来构建能提供Internet信息服务、企业内部通信服务以及访问企业数据库服务的一种企业内部网络。•8.3.3 Intranet及其特征2、Intranet的特征开放性内部性支持多媒体通信浏览器/服务器模式223、Intranet的主要功能和服务远程通信(2)信息检索(3)信息发布(4)支持企业信息管理(5)安全性管理(6)网络管理功能•8.3.3Intranet及其特征2324•8.4

客户/服务器（C/S）模式1、客户/服务器模式的形成所谓服务器是指专门用于向客户提供各种服务的计算机系统：(1)文件/打印服务器(2)数据库服务器(3)通信服务器25•8.4客户/服务器（C/S）模式2、客户/服务器模式的优点数据的分布存储；(2)数据的分布处理；(3)灵活性和可扩充性；(4)友好的用户界面；(5)易于改编应用软件。•8.4

客户/服务器（C/S）模式2、两层结构的客户/服务器模式3、三层结构的客户/服务器模式应用服务器客户机与客户机交互接口事务逻辑与数据服务器交互接口数据服务器264、两层C/S与三层C/S的比较三层C/S模式的优点：（1）增加了系统的灵活性和可扩充性；（2）简化了客户机，降低了整个系统的费用；（3）使客户机的安装、配置和维护更为方便。三层C/S模式的缺点：（1）使开发难度加大，开发周期增长；（2）访问效率较低。27•8.5

网络操作系统的功能对等实体间信息的流动P•s物理层P•d源进程目标进程数据•8.5.1数据通信功能1、数据通信过程应用层硬件接口表示层网络层数据链路层28292、数据通信功能•（1）建立和拆除连接•（2）报文分解与组装•（3）数据传输控制（4）控制流量（5）检测差错与纠正（6）路由选择（7）多路复用30•8.5.2资源共享功能硬盘共享网络打印分布式文件系统1、数据迁移(Data

Migration)方式2、计算迁移(Computation

Migration)方式图8-17分布式文件系统DFS3、分布式文件系统DFS(Distrabuted

File

System)\\Bob1\Data\\Bob2\Backup\\NW1\Public\•Users\Ray•Alternate•ValumesDown-level•Volume•连接点•\Bob•连接点•\Ray•常规子目录•\Users\•连接点•\Intranet\•连接点•\Corpinfo•Mid-leve•连l

接\\Marketing\Info\•Corporate-HTML•Inter•-•DFS•连接•\\IIS\Root\•Content•DFS•根•目录•\\Server

Public3132•8.5.3

应用互操作功能1、信息的“互通性”所谓信息的“互通性”，是指在不同网络的结点之间能实现通信。传输控制协议/互连网协议(简称TCP/IP)，已在事实上成为传输协议的国际标准，用来实现信息的“互通性”。2、信息的“互用性”33•8.5.4

网络管理功能1、网络管理的目标增强网络的可用性；(2)提高网络的运行质量；(3)提高网络的资源利用率；(4)保障网络数据的安全性；(5)提高网络的社会和经济效益。34•8.5.4

网络管理功能2、网络管理的功能（1）配置管理（2）故障管理（3）性能管理（4）安全管理（5）计费管理3、网络管理模型•管理者•管理系统•管理操作•通知•代理者•执行管理操作•通知•受管对象•本地系统环境图8-19管理者/代理者及它们之间的交互•受管系统35•8.6网络操作系统提供的服务•8.6.1域名系统（DNS）1、域名系统的层次结构根DNS服务器com

DNS服务器org

DNS服务器edu

DNS服务器

•DNS服务器•DNS服务器DNS服务器DNS服务器DNS服务器362、域名解析的过程请求主机根DNS服务器•8.6.1域名系统（DNS）本地DNS服务器•1•2•3•4•5•6权威

DNS服务器•7•8顶级域DNS服务器位于的主机为

要求IP地址37•8.6.2目录服务2、目录服务的功能（1）用户管理（2）分区和复制功能

（3）创建、扩充和继承功（4）多平台支持功能3、目录服务带来的好处（1）简化了网络管理（2）方便了用户入网和访问（3）提高了网络的可用性1、目录服务管理的对象（1）物理设备（2）网络服务（3）用户38•8.6网络操作系统提供的服务•8.6.3支持Internet提供的服务1、文件传输服务2、电子邮件服务3、Web浏览服务4、网络文件/打印服务5、数据安全管理6、其它相关服务39•第八章 网络操作系统question

？•本章习题：•1、5、7、9、12、13、19、20、25、26、35、3840第3讲

医学超声成像技南方医术科术大学汇报人姓名主要内容超声成像基本原理——超声回波法医学超声设备的分类超声诊断仪的主要参数6/20/2023医学超声仪器原理讲义42Part

.01超声成像基本原理——超声回波法超声回波法把几兆赫至几十兆赫的高频声脉冲发射到生物体内，再接收反射波（回波），这种方法称为超声脉冲回波法。脉冲宽度：几微秒脉冲间隔：几百微秒（接收放大器处理回波的时间）脉冲回波法最早较早是应用于雷达和声纳。回波时间t、探测距离L的关系，c为声速6/20/2023医学超声仪器原理讲义446/20/2023医学超声仪器原理讲义456/20/2023医学超声仪器原理讲义46超声回医学波超声仪器法原理讲示义

意图6/20/202347仪器基本框图发射通道：时钟电路（同步脉冲发生器）、发射器（高频脉冲发生器）、换能器（探头）接收通道：接收换能器、射频放大器（RFA）、6/2检0/2023

波及抑制电路、视频医学超声放仪器原大理讲义器（UFA）48Part

.022医学超声设备的分类A型超声A型超声诊断仪因其回声显示采用幅度调制

(Amplitude

Modulation)而得名。A型显示是超声诊断仪最基本的一种显示方式，即在阴极射线管(CRT)荧光屏上，以横坐标代表被探测物体的深度，纵坐标代表回波脉冲的幅度，故由探头(换能器)定点发射获得回波所在的位置可测得人体脏器的厚度、病灶在人体组织中的深度以及病灶的大小。根据回波的其他一些特征，如波幅和波密度等，6/2还0/2023

可在一定程度上对病医学超声灶仪器原进理讲义行定性分析。506/20/2023医学超声仪器原理讲义51由于A型显示的回波图，只能反映局部组织的回波信息，不能获得在临床诊断上需要

的解剖图形，且诊断的准确性与操作医师

的识图经验关系很大，因此其应用价值已

渐见低落，即使在国内，A型超声诊断仪也很少生产和使用了。6/20/2023医学超声仪器原理讲义52M型超声6/20/2023医学超声仪器原理讲义53M型超声成像诊断仪适用于对运动脏器，如心脏的探查。由于其显示的影像是由运动回波信号对显示器扫描线实行辉度调制，并按时间顺序展开而获得一维空间多点运动时序（motion-time）图，故称之为M型超声成像诊断仪，其所得的图像也叫做超声心动图。6/20/2023医学超声仪器原理讲义546/20/2023医学超声仪器原理讲义55M型超声诊断仪发射和接收工作原理与A型有些相似，不同的是其显示方式。对于运动脏器，由于各界面反射回波的位置及信号大小是随时间而变化的，如果仍用幅度调制的A型显示方式进行显示，所显示波形会随时间而改变，得不到稳定的波形图。因此，M型超声诊断仪采用辉度调制的方法，使深度方向所有界面反射回波用亮点形式在显示器垂直扫描线上显示出来，随着脏器的运动，垂直扫描线上的各点将发生位置上的变动，定时地采样这些回波并使之按时间先后逐行在屏上显示出来。图中可以看出，由于脏器的运动变化，活动曲线的间隔亦随之发生变化，如果脏器中某一界面是566/2静0/2023

止的，活动曲线将变医学超声为仪器原水理讲义平直线。6/20/2023医学超声仪器原理讲义57M型超声诊断仪对人体中的运动脏器，如心脏、胎儿胎心、动脉血管等功能的检查具有优势，并可进行多种心功能参数的测量，如心脏瓣膜的运动速度、加速度等。但M型显示仍不能获得解剖图像，它不适用于对静态脏器的诊查。6/20/2023医学超声仪器原理讲义58B型超声6/20/2023医学超声仪器原理讲义59为了获得人体组织和脏器解剖影像，继A型超声诊断仪应用于临床之后，B型、P型、BP型、C型和F型超声成像仪又先后问世，由于它们的一个共同特点是实现了对人体组织和脏器的断层显示，通常将这类仪器称为超声断层扫描诊断仪。虽然B型超声成像诊断仪因其成像方式采用辉度调制(Brightness

Modulation)而得名，其影像所显

示的却是人体组织或脏器的二维超声断层图(或称

剖面图)，对于运动脏器，还可实现实时动态显示。6/20/2023医学超声仪器原理讲义606/20/2023医学超声仪器原理讲义61C型超声C型扫查，又称C型显示，“特定深度扫查”

(constant

depth

mode)。与B型扫查一样都是辉度调制的二维切面象显示方式，所不同的是B型扫查所获得的是超声波束扫查平面本身的切面象，即纵向切面象。可惜由于C型扫查的灵敏度较低，显象速度不易提高，使C型扫查技术的发展受到6/2限0/2023

制。医学超声仪器原理讲义

626/20/2023医学超声仪器原理讲义636/20/2023医学超声仪器原理讲义64D型超声D型超声成像诊断仪也即超声多普勒诊断仪，它是利用声学多普勒原理，对运动中的脏器和血液所反射回波的多普勒频移信号进行检测并处理，转换成声音、波形、色彩和辉度等信号，从而显示出人体内部器官的运动状态。超声多普勒诊断仪主要分为3种类型：即连续式超声多普勒(continuous

wave

doppler)成像诊断仪脉冲式超声多普勒(pulsed

wave

doppler)成像诊断仪实时二维彩色超声多普勒血流成像(color

doppler656/20/2023

flow

image)诊断仪。医学超声仪器原理讲义F型超声66F型扫查，又称F型显示。它与C型扫进原理上是相似的。区别仅在于：在扫查一幅图像的过程中，

C型扫查平面距探头的深度是不变的，而F型扫查面距探头的深度是一变量，不是一个常量。根据成像需要可作相应变动，从而可获得6/2斜0/2023

面、曲面的F型医图学超声仪像器原理讲义6/20/2023医学超声仪器原理讲义67P型超声6/20/2023医学超声仪器原理讲义68又称P型显示，它可视为一种持殊的B型显示，超声换能器置于圆周的中心，径向旋转扫查线与显示器上的径向扫描线作同步的旋转。主要适用于对肛门、直肠内肿瘤、食道癌及子宫颈癌的检查，亦可用于对尿道、膀胱的检查。P型超声诊断仪所使用的探头称为径向扫描探头，如尿道探头，直肠探头都属于径向扫描探头。扫

描时探头置于体腔内，如食道、胃或直肠等。6/20/2023医学超声仪器原理讲义696/20/2023医学超声仪器原理讲义70Part

.013超声诊断仪的主要参数主要参数6/20/2023医学超声仪器原理讲义72表征超声诊断仪性能的参数，从大的方面可分为三类，这就是：声系统参数图

像特性参数电气特性参数在众多的参数中，我们只讨论其中几个主要参数。声系统参数：声输出的强度、总功率等；

超声场的时频特性，如波型、持续时间、脉冲重复频率、脉冲形状、频率、脉冲带宽等；

声场分布特性，如换能器类型、波束形状、聚焦特性、景深等。6/20/2023医学超声仪器原理讲义73图像特性参数：分辨力；位置记录精度；深度测量精度；帧频；存贮器的容量；图像处理能力。6/20/2023医学超声仪器原理讲义74电气特性参数：灵敏度；增益及TGC指标；压缩特性及动态范围；显示器的动态范围；系统的带宽等。6/20/2023医学超声仪器原理讲义75Part

.02几个主要参数动态范围显示信号的最大水平与最小水平的比称为动态范围(Dynamic

Range,DR)，DR描述了信号幅度变化的大小，一般用分贝[dB]值表示。式中：Umax—信号最大值，Umin

—信号最小6/20/2值02377医学超声仪器原理讲义生物组织的声界面特性，组织吸收（超声衰减）特性及探测深度决定了信号的动态范围6/20/2023医学超声仪器原理讲义78因此动态范围DR通常由两个部分组成：声界面特性（声阻抗差）所确定的信号幅度变化（SDR）超声在组织传播过程中衰减所引起的信号幅度变化，超声传播衰减取决于组织特性（超声衰减系数

）与传播距离（L）由此超声回波总动态范围可写为：DR

=

2 L

+

SDR对动态范围的影响因素6/20/2023医学超声仪器原理讲义79超声在生物组织中传播所产生的全部回波；

超声发射功率、接受放大器的等效输入噪声；终端显示装置的动态范围；动态压缩方法时间增益控制——补偿传输衰减幅度增益控制——使有用信号相对压缩线形范围线性范围，一般指的是仪器中放大器线性范围，它给出放大器输入信号和输出信号之间成线性关系的区域。即Uo

=

KUi线性关系也用分贝值来表示式中：Umax—信号最大值，Umin

—信号最小值，可6/20/20见23线性放大器的线性医学范超声仪围器原理讲即义

是动态范围806/20/2023医学超声仪器原理讲义81当输出信号的最大幅度保持不变时，输入信号的线性范围将随着K值的减小而增大。6/20/2023医学超声仪器原理讲义82分辨率6/20/2023医学超声仪器原理讲义83分辨力指成像系统能分辨空间尺寸的能力，即能把两点区分开来的最短距离。超声显像仪的分辨力是衡量其质量好坏的最重要的指标，分辨力越高，越能显示出脏器的细小结构。6/20/2023医学超声仪器原理讲义84超声成像的分辨力有横向分辨力和纵向分辨力之分。前者是指垂直于超声脉冲束方向上的分辨力，后者是沿波束轴方向上的分辨力。这两种分辨力的大小差别很大，纵向分辨力总是优于横向分辨力。而且，垂直于波束轴的两个维上的横向分辨力也往往不同。影响横向分辨力和纵向分辨力的因素各不相同，6/20/2023医学超声仪器原理讲义85横向分辨力又称侧向分辨力，它表示区分处于声束轴垂直的平面上的两个物体的能力。超声波束直径尺寸直接影响横向分辨力，波束直径越细，能分辨的尺度越小，横向分辨力越高。6/20/2023医学超声仪器原理讲义86影响横向分辨率的因素显示荧光点尺寸的影响波束直径尺寸的影响

动态范围的影响6/20/2023医学超声仪器原理讲义876/20/2023医学超声仪器原理讲义886/20/2023医学超声仪器原理讲义89仪器的图像质量主要取决于横向分辨力。横向分辨力好，图像细腻，小结构就能显示清楚。横向分辨力主要由换能器的尺寸、形状、发射频率、聚焦等因素决定。当显示屏光点尺寸较大时，也会影响横向分辨力。此外，随着深度的增加，脉冲频谱中的各种频率成分的衰减情况也不同，这个因素也潜在地影响着横向分辨力。现代化的显像仪横向分辨力可优于2mm。6/20/2023医学超声仪器原理讲义90纵向分辨力又称轴向分辨力或距离分辨力，表示在声束轴线方向上对相邻两回声点的分辨力。纵向分辨力与发射超声频率有关，因为声波的纵向分辨力理论极限为声波的半波长。频率越高，波长越短。纵向分辨力与超声脉冲的持续时间有关，脉冲持续时间越短，即脉冲越窄，纵向分辨力越高。超声脉冲持续时间与发射电脉冲宽度及换能器阻6/2尼0/2023

有关。医学超声仪器原理讲义

91影响纵向分辨率的因素脉冲宽度的影响增益大小的影响6/20/2023医学超声仪器原理讲义926/20/2023医学超声仪器原理讲义936/20/2023医学超声仪器原理讲义94色散吸收对横向、纵向分辨率的影响6/20/2023医学超声仪器原理讲义95吸收与频率的关系——频率越高，吸收越强；频谱中心向低频偏移；波束变宽；前沿变坏；理想的情况下，工作频率越高，分辨率越高；生物组织的平均衰减系数接近1dB/cm·MHz；频率3MHz—深度20

cm—衰减60dB，94%频率10MHz—深度20

cm—衰减200dB，99.5%在大多数情况下，最佳工作频率就是超声波穿透深度不超过200个波长时就能达到被探测脏器的

那个频率；例如：频率为3MHz时，波长是0.51mm它能够像。6/2形0/2023

成102mm深处组织的医学良超声仪好器原理讲图义96带宽6/20/202397医学超声仪器原理讲义工作频率超声诊断仪的工作频率，根据两个方面因素作最佳的选择。首先，从分辨力的角度说，增高频率，可以改善分辨力。频率越高，波长越短，则波束的指向性越好（近场距离大，而发散角小），横向和纵向分辨力都能提高。其次，从穿透深度的角度来看，工作频率越高，则衰减成正比地增加，必然使探测深度减小。若6/2要0/2023

求较大的穿透深度，医学超声就仪器原得理讲义取较低的工作频率。98因此，在设计中不得不在工作深度与频率之间取合理的折衷。比如眼科应用中，所要求深度小，可以用高频率以提高分辨力，一般用10MHz。而

要穿透较大深度（如腹腔）时，则只能取较低工作频率。通用B型超声诊断仪的工作频率一般在

3.5MHz，有些诊断仪配有多种不同频率的的需要。6/2探0/2023

头以满足不同检医查学超声仪深器原理讲度义99常用超声诊断仪的超声频率；动态范围分辨率(波长mm)频率(MHz)10dB1.520dB2.530dB3.010.253.754.52.50.91.51.850.450.750.910学0.2750.3750.45作用距离（穿透深度）指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出回声图像的被测介质深度。超声医学成像系统的作用距离，通常要满足处于相当深度上的各种器官的成像需要，如腹部成像就需要有20cm的工作距离，而用于眼球的深度为

10cm。影响作用距离的主要因素是脉冲信号在传播途中的衰减，这是由于组织的吸收、反射、折射、散射等原因引起的。6/20/2023

医学超声仪器原理讲义

101要提高仪器的探测深度，有三个方面的途径。

降低工作频率。但降低工作频率，则分辨力也随之降低，这是一个限制。

提高接收机的灵敏度和扩大动态范围，使能接收较远距离的微弱的反射信号，但这要受到换能器噪声的限制，信噪比极限对诊断超声的最大穿透深度上的限制为300个波长左右。

加大发射功率，使远距离的微小声阻抗差也能产生较强反射，从而使更远距离的病灶也能被探测到，但要考虑安全剂量的限制。6/20/2023

考虑到各方面的指医标学超声，仪器原理应讲义合理选取作用距离。102脉冲重复频率6/20/2023医学超声仪器原理讲义103指脉冲工作方式超声仪器每秒钟重复发射超声脉冲的次数，即探头激励脉冲的频率。重复频率主要取决于所需探测的最大深度以及扫描的回扫时间。设最大深度L=20cm，超声速度c=1540/s，则