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技术基础 计算机硬件及软件一 计算机系统二 计算机硬件设备三 计算机软件 第1节计算机硬件及软件 一 计算机系统1 计算机的发展史1946年第一台电子计算机诞生后 其发展阶段划分主要依据硬件设备的水平而定 20世纪50年代真空电子管计算机20世纪50年代末到60年代中期晶体管计算机20世纪60年代中期至70年代末集成电路电子计算机20世纪70年代末至今大规模和超大规模集成电路电子计算机20世纪上世纪80年代开始智能计算机 处于研究阶段 第1节计算机硬件及软件 2 计算机系统 强调计算机是一个系统 类型 分类标准 大型机特点 具有强有力的传输数据和处理数据能力 具有大容量的内外存 大型机采用专用的操作系统等 适用范围 大型计算机可以做联机中央计算机 批处理计算机 举例 在大型商场 银行 航空公司订票订票处理机构 国民经济管理部门中 一般都需要采用大型机做后台服用处理 我国的银河计算机 第1节计算机硬件及软件 小型机特点 专用操作系统 常采用多CPU结构 具有较大容量的内在和多台大容量硬盘 数据处理功能较强 实时处理性能比较好等 适用范围 作为联机事务处理系统有服务器 或作为有较大数据流量的局域网服务器 第1节计算机硬件及软件 工作站特点 一般采用UNIX操作系统 具有多任务 多用户的功能 适合于分布式处理等 适用范围 企业管理 工程设计 科学研究和图形处理等应用 CAD 计算机辅助设计 的设备 图形实时仿真 动画处理 多媒体处理 模拟管理等 举例 SunBlade150型工作站 第1节计算机硬件及软件 微型计算机按所适用的业务范围分为商用机 家用机 按外形大小分为台式机 便携机 笔记本型 掌上型 管理信息系统多用台式机作为基本的信息处理工具 其主要作用是数据的输入输出 分布式的数据处理 数据存储等 微机的性能指标由各个硬件组成部件的配置参数决定性的 举例 一台典型的台式计算机 3 计算机系统的功能 二 计算机硬件设备硬件设备是计算机物理设备的总称 通常指电子的 机械的 磁性的或光的元器件或装置 一般包括 1 中央处理器 CentralProcessingUnit CPU 是计算机系统最主要的部件 它由运算器和控制器两个主要部分组成 运算器 计算机的运算单元 主要用于完成算术运算和逻辑运算 控制器 计算机的神经中枢 它按照主频的节拍发出各种控制信息 以指挥整个计算机工作 CPU运算速度是决定计算机系统性能的重要指标 到目前为止 CPU功能档次的研究与开发周期已少于一年 2 存储器 memory 存储器是计算机必备的主要部件 主要分为主存储器和辅助存储两类 主存储器 ReadOnlyMemory ROM 计算机运行过程中用来存储数据和程序指令的 计算机的主存储器主要是由半导体存储器组成 主存储器的容量是决定计算机处理速度和处理能力的重要指标 1K 210B 1M 210K 1G 210M 1T 210G辅助存储器 辅助存储器又称外部存储器 简称外存 用于数据和程序的长久保存 常用的辅助存储器有 磁盘 带 光盘 移动硬盘 闪存存储器 USBFLASH盘 又称优盘和闪盘 存储器的速度 容量 及成本是几个相互制约的因素 例如 内存与外存比较而言 运算速度快 但容量较大 成本相对较高 第1节计算机硬件及软件 3 输入设备计算机键盘 Keyboard 鼠标器 Mouse 图文扫描仪 条形码阅读器触摸屏 语音输入设备 手写体输入设备 磁盘 带 4 输出设备显示器 打印机 针式 激光 喷墨 绘图仪 语音合成与输出设备 磁盘 带 5 其他设备机箱 主板 系统功能扩展卡 声卡 显卡 网卡等 光驱等 第1节计算机硬件及软件 三 计算机软件仅仅只有硬件的计算机 称之为 裸机 它是不能进行数据处理的 甚至不能运转 计算机的硬件只有在软件支持下才能发挥作用 在计算机硬件技术发展相对稳定的今天 计算机软件技术发展迅速 并与人们的工作 学习 生活密切相关 计算机软件是计算机系统构成的重要组成部分 计算机软件主要分为系统软件和应用软件两大类 第1节计算机硬件及软件 第2节数据库技术 通过本节内容的学习 掌握数据库技术设计的基本概念 了解数据处理及数据库系统的发展历史 掌握基本的关系数据库理论 第2节数据库技术 2 1数据库概述1 数据处理的发展随着计算机硬件和软件技术的发展 大致经历下述三个阶段 简单应用 20世纪50年代以前 基本特征 无数据管理及完全分散的手工方式 应用背景 硬件无外存或只有磁带外存 输入输出设备简单软件无操作系统 无文件管理系统 无管理数据的软件主要特点 数据是程序的组成部分 数据不独立 修改数据必须修改程序 处理时 数据随程序一道送入内存 用完后全部撤出计算机 不能保留 数据大量重复 不能共享 第2节数据库技术 文件系统 50年代后期到60年代中期 基本特征 具有面向应用的数据管理功能 工作方式是仍然是分散 非手工的 应用背景 硬件外存有了很大的发展 除了磁带机 还出现了大容量的硬盘和灵活的软磁盘软件出现了操作系统 文件管理系统和多用户的分时系统 专用于商业事务管理的高级语言COBOL主要特点 数据管理方面 实现了数据对程序的一定的独立性 数据不再是程序的组成部分 修改数据不必修改程序 数据有结构 被组织到文件内 存储在磁带 磁盘上 可以反复使用和保存 文件逻辑结构向存储结构的转换由软件系统自动完成 系统开发和维护工作得到减轻 数据存取以记录为单位 不足之处表现在 文件基本上面向应用 数据冗余度大 不同应用程序所需数据有部分相同时 仍需建立各自的数据文件 不能共享 数据维护困难 一致性难以保证 数据与程序独立性仍不高 系统不易扩充 无论数据逻辑结构改变 还是应用程序的变化也将导致文件的修改 第2节数据库技术 数据库系统 60年代后期开始 60年代后期 计算机在管理中的应用更加广泛 数据量急剧增大 对数据共享的要求越来越迫切 为了解决多用户 多应用共享数据的需求 便数据为尽可能多的应用程序服务 出现了数据库系统 应用背景 硬件大容量磁盘已经出现 硬件价格大幅下降软件联机实时处理业务增多 面向组织的复杂数据结构 数据冗余度小 易于扩充 数据与程序独立 统一的数据控制功能 主要特点 面向全组织的复杂数据结构 数据冗余度小 易于扩充 数据与程序独立 数据库系统提供了数据的存储结构与逻辑结构之间的映射功能及总体逻辑结构与局部逻辑结构之间的映射功能 从而使得当数据的存储结构改变时 逻辑结构保持不变 或者当总体逻辑结构改变时 局部逻辑结构可以保持不变 从而实现了数据的物理独立性和逻辑独立性 把数据的定义和描述与应用程序完全分离开 统一的数据控制功能 数据库系统提供了数据的安全性控制 Security 和完整性控制 Integrity 允许多个用户同时使用数据库资源 第2节数据库技术 数据库系统 60年代后期开始 主要特点 面向全组织的复杂数据结构 数据冗余度小 易于扩充 数据与程序独立 数据库系统提供了数据的存储结构与逻辑结构之间的映射功能及总体逻辑结构与局部逻辑结构之间的映射功能 从而使得当数据的存储结构改变时 逻辑结构保持不变 或者当总体逻辑结构改变时 局部逻辑结构可以保持不变 从而实现了数据的物理独立性和逻辑独立性 把数据的定义和描述与应用程序完全分离开 统一的数据控制功能 数据库系统提供了数据的安全性控制 Security 和完整性控制 Integrity 允许多个用户同时使用数据库资源 数据库的上述特点 使得信息系统的研制从围绕加工数据的以程序为中心转移到围绕共享的数据库来进行 实现了数据的集中管理 提高了数据的利用率和一致性 从而能更好地为决策服务 因此 数据库技术在信息系统应用中正起着越来越重要的作用 第2节数据库技术 2 2数据库概述2 2 1数据库基本概念1 数据库 Database 是指按一定方式组织起来的相互关联的数据集合 如学生成绩库 人事档案库等 2 数据库管理系统 DBMS 为数据库的建立 使用和维护而配置的软件称为数据库管理系统 数据库与数据库应用程序的关系 3 数据库应用程序数据库应用程序正是与DBMS进行通信 并访问DBMS中的数据 它是DBMS实现其对外提供数据信息服务这一目的的唯一途径 简单地说 数据库应用程序是一个允许用户插入 修改 删除并报告数据库中的数据的计算机程序 2 2 2数据模型的定义 我们把表示客观事物以及客观事物之间联系的数据库的数据结构称为数据模型 它是数据库中数据逻辑结构的全局描述 是帮助人们将现实世界中的客观事物转换成计算机能处理的数据的有力工具 2 2 3数据模型的两个层次 现实世界中客观对象的抽象过程 1 概念模型 1 E R模型 实体 联系模型 涉及的基本概念E R模型的三个组成要素 实体 凡是可以相互区别而可以被人们识别的事 物 概念等统统抽象为实体 属性 实体都具有若干特征 这些特征称为实体的属性 联系 现实世界中客观事物内部及客观事物之间的联系在信息世界中被描述为实体 型 内部的联系和实体 型 之间的联系 前者通常是指组成实体的各个属性之间的联系 后者则是指不同实体集之间的联系 其他相关基本概念 实体集 具有相同性质的同类实体的集合 a 一对一联系 1 1 如果对于实体集A中每一个实体 实体集B中至多只有一个实体与之联系 反之对于实体集B中每一个实体 实体集A中也至多只有一个实体与之联系 我们称实体集A与实体集B之间具有一对一联系 记为1 1 b 一对多联系 1 n 如果对于实体集A中每一个实体 实体集B中有n个实体 n 0 与之联系 反之对于实体集B中每一个实体 实体集A中至多只有一个实体与之联系 我们称实体集A与实体集B之间具有一对多联系 记为1 n 一对一联系是一对多联系的特例 c 多对多联系 m n 如果对于实体集A中每一个实体 实体集B中有n个实体 n 0 与之联系 反之对于实体集B中每一个实体 实体集A中也有m个实体 m 0 与之联系 我们称实体集A与实体集B之间具有多对多联系 记为m n 一对多联系是多对多联系的特例 2 E R图 E R图的三个基本图素 E R图的画法 利用无向边把实体的属性 椭圆 与该实体 矩形框 连接起来 同时把有联系的实体通过联系 菱形框 连接起来 并在无向边旁标上联系的类型 1 1 1 n m n 实例 用E R图来表示某个学校日常教学管理的概念模型 步骤1 对日常教学管理进行认识分析日常教学管理涉及的实体有 学生属性有学号 姓名 性别和出生日期教师属性有教师编号 姓名 学历和专长课程属性有课程号 课程名称 学分 院系属性有院系编号 院系名称 联系电话 这些实体之间的联系如下 1 一个院系可以容纳若干个教师和学生 而一个教师或学生只能隶属于一个院系 因此院系和教师之间以及院系与学生之间是一对多的联系 2 一个院系可以开设多门课程 而一门课程只能由一个院系提供 因此院系和课程之间的联系是一对多的 3 一个教师可以教授多门课程 而一门课程可以由多位教师主讲 由此可以看出 教师和课程之间是多对多的联系 4 学生可以选修多门课程 一门课程可以被若干个学生选修 学生与课程之间的联系是多对多的 步骤2 由分析给出日常教学管理的E R图 设计E R图应遵循的原则 a 首先针对特定用户的应用 确定实体 属性和实体间的联系 作出反映该用户视图的局部E R图 b 综合各个用户的局部E R图 产生反映数据库整体概念的总体E R图 在综合时 删掉局部E R图中的同名实体 以便消除冗余 保持数据的一致性 c 在综合局部E R图时 还要注意消除那些冗余的联系 冗余信息会影响数据的完整性 使维护工作复杂化 但有时也要折中考虑 有时必要的冗余会提高数据处理效率 d 综合时也可以在总体E R图中增加新的联系 经过综合后的E R图应尽量能真实地模拟现实世界 也容易被用户理解 2 其它数据模型 1 层次模型 2 关系模型 3 网状模型 4 面向对象模型 1 层次模型层次模型用树形结构来表示实体以及实体之间的联系 层次模型必须满足两个条件 1 有且只有一个结点没有双亲结点 这个结点称为根结点 2 根结点以外的其他结点有且只有一个双亲结点 因此 双亲结点与子女结点之间的联系是一对多 所以 层次数据库系统只能直接处理实体间一对多的联系 教学管理系统层次模型 返回 2 关系模型用二维表格数据来表示实体和实体间联系的模型叫做关系数据模型 二维表由行和列组成 学生情况表 院系表 教学管理系统关系模型 关系 Relation 一个关系对应通常说的一张表 描述一个实体集中各类数据的集合 如上一张幻灯片中的学生情况表 元组 Tuple 表中的一行即为一个元组 属性 Attribute 表中的一列即为一个属性 每列的标识称为属性名 如学生情况表表明该关系拥有六个属性 学号 姓名 性别 年龄 院系编号和年级 主码 Key 表中某个属性或属性组可以唯一标识一个元组 如学生情况表中的学号属性 可以唯一确定一个学生 也就成为本关系的主码 关系模型中的基本术语 域 Domain 属性的取值范围 如大学生的年龄属性的域是14 38岁 性别的域是男 女 院系编号的域是整个学校所有院系编号的集合 分量 元组中的一个属性值 关系模式 对关系的描述 一般表示为 关系名 属性1 属性2 属性n 学生情况表表示的关系可描述为 学生 学号 姓名 性别 年龄 院系编号 年级 1 关系中的每一列属性 都是不能再分的基本字段 这种特性称为原子性 例如下表中的成绩可分为平时成绩 期末成绩和总评成绩 表中有表 因此不符合关系模型的要求 2 同一关系中的属性名不能重复 3 各行相异 不允许重复 4 行 列次序无关紧要 利用二维表构建关系模型注意事项 表中有表示例 Jump 关系数据库的规范化 关系数据库的规范化 关系数据库中的每一个关系 二维表 都必须满足一定的条件 1 第一范式 1NF 必须满足的条件 元组中的每一个属性都必须是不可分割的 符合第一范式的关系 2 第二范式 2NF 必须满足的条件 不仅满足第一范式要求条件 而且所有非主属性完全依赖 主码能唯一确定其它非主属性 于其主码 主码 非主属性 依赖于 依赖于 引发问题 不符合第二范式的关系 引发问题 1 数据冗余 当某个教师有多项研究课题时 2 插入异常 当新来一名教师时 当新增加一项课题时 3 删除异常 当删除教师信息时或课题信息时解决方法 将一个非2NF的关系模式分解成为多个2NF的关系模式 本例应改为 教师 教师编号 姓名 职称 研究课题 研究课题编号 研究课题名称 教师研究课题 教师编号 研究课题编号 用二维表来表示 教师 教师编号 姓名 职称 研究课题 研究课题编号 研究课题名称 教师研究课题 教师编号 研究课题编号 3 第三范式 3NF 必须满足的条件 不仅满足第二范式要求条件 而且所有非主属性都不传递依赖于任何主码 主码 学号院系编号 院系编号院系名称 学号院系名称 不符合第三范式的关系 引发问题 引发问题 1 数据冗余 当某些学生都属于一个院系时 2 插入异常 当新增一名学生时 当新增一个院系时 3 删除异常 当删除学生信息时或院系信息时解决方法 将一个非3NF的关系模式分解成为多个3NF的关系模式 本例应改为 学生 学号 姓名 院系编号 院系 院系编号 院系名称 用二维表来表示 学生 学号 姓名 院系编号 院系 院系编号 院系名称 返回 3 网状模型用网状结构来表示实体以及实体之间的联系 凡是满足 1 允许一个以上的结点无双亲 2 一个结点可以有多于一个的双亲这两个条件的基本层次联系集合为网状模型 层次模型是网状模型的特例 网状模型示例 4 面向对象模型 用对象和类来表示实体类型和实体间联系的数据模型 请建立 车 的对象模型 第3节数据通信与计算机网络 本节介绍了通信技术 网络的类型 网络设备等 一般按网络覆盖范围和拓扑结构对网络进行分类 在各种类型的网络中 与管理信息系统密切相关的是Internet和LAN 本节着重介绍了LAN的组网技术和Internet相关知识 本节主要了解通信技术 网络技术的一般性知识 进一步的掌握需要学习专门的课程 第3节数据通信与计算机网络 3 1计算机通信与网络概述3 1 1计算机网络发展通信技术是信息技术的一个重要组成部分 数据通信20世纪50年代后期随着电子计算机的广泛应用而发展起来 计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物 计算机网络的形成与发展经历了三个阶段 面向终端的计算机网络 例如50年代初美国的SAGE系统 以资源共享为目标的计算机 计算机网络阶段 例如60年代美国的ARPA网 IBM的SNA网 DEC的DNA网等 开放式标准化网络阶段 例如Internet 第3节数据通信与计算机网络 3 1 2计算机网络的典型分类按计算机网络覆盖的范围将其分为三类 局域网 城域网和广域网 局域网LAN localareanetwork 在一个有限的范围内 一栋大楼或一个学校 将各种计算机 终端和外围设备互联而形成的网络 局域网是计算机网络中发展最快的一个分支 经过60年代的技术准备 70年代的技术开发和80年代的商品化阶段 现在已经在企 事业单位中发挥重要的作用 目前正朝着多平台 多协议 异种机方向发展 数据传输速率和带宽不断提高 城域网MAN metropolitanareanetwork 覆盖几十公里范围内企业 单位的多个局域网互联而成的网络 它是介于局域网和广域网之间的一种高速网络 广域网WAN wideareanetwork 它覆盖几十公里到几千公里的范围 可达到一个国家 地区 或几个洲的国际远程网 Internet是一个最大的广域网 计算机网络的分类方法很多 其它分类有 交换方式 拓扑结构等 局域网 Internet是应用重点 第3节数据通信与计算机网络 3 1 3计算机网络的组成与结构计算机网络完成数据处理与数据传输两个任务 从结构上可分为资源子网和通信子网两个部分 资源子网 资源子网由主计算机系统 终端 终端控制器联网外设 各种资源组成 通信子网 通信子网由网络通信处理机 通信线路与其他通信设备组成 完成数据的传输 转发等功能 3 1 4计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构表示网络中的结点与通信线路之间的几何关系 反映网络中各实体间的结构关系 拓扑结构主要有 星形拓扑 总线拓扑 环形拓扑 树形拓扑及网形拓扑 星形拓扑 各结点通过点 点通信线路与中心点相连 中心结点控制全网的通信 任何两结点之间的通信必须通过中心结点 总线拓扑 各结点通过一条共用的通信线路进行通信 环形拓扑 在环形拓扑结构中 结点通过点 点通信线路连接成闭合环形 环中数据可沿一个方向或向两个方向逐站传送 树形拓扑 从总线拓扑演变而来 像一棵倒置的树 顶端是树根 树根以下带分支 每个分支还可带子分支 树根接收各站点发送的数据 然后再广播发送到全网 混合形拓扑 将两种单一拓扑结构混合起来 取两者的优点构成的拓扑 网形拓扑 结点之间的连接是任意的 没有规律 拓扑结构的选择往往与传输媒体的选择及媒体访问控制方法的确定紧密相关 选择网络拓扑结构应考虑可靠性 费用 灵活性 响应时间和吞吐量等因素 第3节数据通信与计算机网络 3 2局域网在局域网 LAN 和广域网 WAN 之间的是城域网 MAN MAN是一个覆盖整个城市的网络 但它使用LAN的技术 3 2 1LAN的特点 地理分布范较小 一般为数百米至数公里 数据传输速率高 误码率低 以PC机为主体 一般包含OSI参考模型中的低三层功能 即涉及通信子网的内容 协议简单 结构灵活 建网成本低 周期短 便于管理和扩充 第3节数据通信与计算机网络 3 2 2组网技术局域网的特性主要涉及拓扑结构 传输媒体和媒体访问控制 MediumAccessControl MAC 等三项技术问题 其中最重要的是媒体访问控制方法 以太网技术 传统局域网使用的就是采用上述标准的以太网技术 包括采用总线拓扑结构 具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA CD的总线争用技术 提问 我们常见到的10BASET 100BASET是什么含义 采用了什么局域网技术 第3节数据通信与计算机网络 3 3因特网 Internet 因特网是一个建立在网络互联基础上的 开放的全球性网络 所有采用TCP IP协议的计算机都可加入Internet 实现信息共享和相互通信 Internet的萌芽期起源于20世纪60年代中期由美国国防部高级研究计划局 ARPA 资助的ARPANET 此后提出的TCP IP协议为Internet的发展奠定了基础 1986年美国国家科学基金会 NSF 的NSFNET加入了Internet主干网 由此推动了Internet的发展 Internet的真正飞跃发展应该归功于20世纪90年代的商业化应用 此后 世界各地无数的企业和个人纷纷加入 终于发展演变成今天成熟的Internet 第3节数据通信与计算机网络 1 Internet的结构特点Internet采用了目前最流行的客户机 服务器工作模式 凡是使用TCP IP协议 并能与Internet的任意主机进行通信的计算机 无论是何种类型 采用何种操作系统 均可看成是Internet的一部分 2 ISP接入方式帧中继方式 专线 DDN 方式 ISDN方式 3 用户接入方式仿真终端方式 拨号IP方式 局域网连接方式 第3节数据通信与计算机网络 4 Internet的关键技术TCP IP技术 TCP IP是Internet的核心 利用TCP IP协议可以方便的实现多个网络的无缝连接 主机IP地址 为了确保通信时能相互识别 在Internet上的每台主机都必须有一个惟一的标识 即主机的IP地址 IP协议就是根据IP地址实现信息传递的 IP地址由32位 即4字节 二进制数组成 为书写方便起见 常将每的个字节作为一段并以十进制数来表示 每段间用 分隔 例如 202 96 209 5就是一个合法的IP地址 IP地址由网络标识和主机标识两部分组成 常用的IP地址有A B C三类 每类均规定了网络标识和主机标识在32位中所占的位数 它们的表示范围分别为 第3节数据通信与计算机网络 4 Internet的关键技术域名系统和统一资源定位器 32位二进制数的IP地址对计算机来说十分有效 但用户使用和记忆都很不方便 为此 Internet引进了字符形式的IP地址 即域名 域名采用层次结构的基于 域 的命名方案 每一层由一个子域名间用 分隔 其格式为 机器名 网络名 机构名 最高域名Internet上的域名由域名系统DNS DomainNameSystem 统一管理 DNS是一个分布式数据库系统 由域名空间 域名服务器和地址转换请求程序三部分组成 有了DNS 凡域名空间中有定义的域名可以有效地转换为对应的IP地址 同样 IP地址也可通过DNS转换成域名 第3节数据通信与计算机网络 5 Internet的应用万维网WWW电子邮件E mail 讨论组Usenet文件传输FTP远程登陆Telnet 第3节数据通信与计算机网络 本节介绍了通信技术 网络的类型 网络设备等 一般按网络覆盖范围和拓扑结构对网络进行分类 在各种类型的网络中 与管理信息系统密切相关的是Internet和LAN 本节着重介绍了LAN的组网技术和Internet相关知识 本节主要了解通信技术 网络技术的一般性知识 进一步的掌握需要学习专门的课程 第3节数据通信与计算机网络 3 1计算机通信与网络概述3 1 1计算机网络发展通信技术是信息技术的一个重要组成部分 数据通信20世纪50年代后期随着电子计算机的广泛应用而发展起来 计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物 计算机网络的形成与发展经历了三个阶段 面向终端的计算机网络 例如50年代初美国的SAGE系统 以资源共享为目标的计算机 计算机网络阶段 例如60年代美国的ARPA网 IBM的SNA网 DEC的DNA网等 开放式标准化网络阶段 例如Internet 第3节数据通信与计算机网络 3 1 2计算机网络的典型分类按计算机网络覆盖的范围将其分为三类 局域网 城域网和广域网 局域网LAN localareanetwork 在一个有限的范围内 一栋大楼或一个学校 将各种计算机 终端和外围设备互联而形成的网络 局域网是计算机网络中发展最快的一个分支 经过60年代的技术准备 70年代的技术开发和80年代的商品化阶段 现在已经在企 事业单位中发挥重要的作用 目前正朝着多平台 多协议 异种机方向发展 数据传输速率和带宽不断提高 城域网MAN metropolitanareanetwork 覆盖几十公里范围内企业 单位的多个局域网互联而成的网络 它是介于局域网和广域网之间的一种高速网络 广域网WAN wideareanetwork 它覆盖几十公里到几千公里的范围 可达到一个国家 地区 或几个洲的国际远程网 Internet是一个最大的广域网 计算机网络的分类方法很多 其它分类有 交换方式 拓扑结构等 局域网 Internet是应用重点 第3节数据通信与计算机网络 3 1 3计算机网络的组成与结构计算机网络完成数据处理与数据传输两个任务 从结构上可分为资源子网和通信子网两个部分 资源子网 资源子网由主计算机系统 终端 终端控制器联网外设 各种资源组成 通信子网 通信子网由网络通信处理机 通信线路与其他通信设备组成 完成数据的传输 转发等功能 3 1 4计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构表示网络中的结点与通信线路之间的几何关系 反映网络中各实体间的结构关系 拓扑结构主要有 星形拓扑 总线拓扑 环形拓扑 树形拓扑及网形拓扑 星形拓扑 各结点通过点 点通信线路与中心点相连 中心结点控制全网的通信 任何两结点之间的通信必须通过中心结点 总线拓扑 各结点通过一条共用的通信线路进行通信 环形拓扑 在环形拓扑结构中 结点通过点 点通信线路连接成闭合环形 环中数据可沿一个方向或向两个方向逐站传送 树形拓扑 从总线拓扑演变而来 像一棵倒置的树 顶端是树根 树根以下带分支 每个分支还可带子分支 树根接收各站点发送的数据 然后再广播发送到全网 混合形拓扑 将两种单一拓扑结构混合起来 取两者的优点构成的拓扑 网形拓扑 结点之间的连接是任意的 没有规律 拓扑结构的选择往往与传输媒体的选择及媒体访问控制方法的确定紧密相关 选择网络拓扑结构应考虑可靠性 费用 灵活性 响应时间和吞吐量等因素 第3节数据通信与计算机网络 3 2局域网在局域网 LAN 和广域网 WAN 之间的是城域网 MAN MAN是一个覆盖整个城市的网络 但它使用LAN的技术 3 2 1LAN的特点 地理分布范较小 一般为数百米至数公里 数据传输速率高 误码率低 以PC机为主体 一般包含OSI参考模型中的低三层功能 即涉及通信子网的内容 协议简单 结构灵活 建网成本低 周期短 便于管理和扩充 第3节数据通信与计算机网络 3 2 2组网技术局域网的特性主要涉及拓扑结构 传输媒体和媒体访问控制 MediumAccessControl MAC 等三项技术问题 其中最重要的是媒体访问控制方法 以太网技术 传统局域网使用的就是采用上述标准的以太网技术 包括采用总线拓扑结构 具有冲突检测的载波监听多路访问CSMA CD的总线争用技术 提问 我们常见到的10BASET