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文档简介
计算机二级考试教程MSOffice高级应用第1章计算机基础知识.pptx第2章计算机应用及信息安全.pptx第3章利用Word2016制作普通文档.pptx第4章利用Word2016制作精美文档.pptx第5章利用Word2016制作长文档.pptx第6章Word2016的其他应用.pptx第7章利用Excel2016制作普通电子表格.pptx第8章利用Excel2016计算与比较数据.pptx第9章利用Excel2016分析与处理数据.pptx第10章Excel2016的其他应用.pptx第11章利用PowerPoint2016制作普通演示文稿.pptx第12章利用PowerPoint2016制作动态演示文稿.pptx全套可编辑PPT课件计算机是人类历史上伟大的发明之一,尽管迄今为止只有几十年的发展历程,但在人类科学发展史上,还没有哪门学科像计算机科学这样发展得如此迅速,并对人类的生活、生产、学习和工作产生如此巨大的影响。本章主要介绍计算机的基础知识,包括:计算机的发展、分类、用途;计算机中数据的表示与存储方法;计算机的硬件系统和软件系统。1.1计算机的发展、分类及用途1.2计算机中数据的表示与存储1.3计算机硬件系统1.4计算机软件系统目录自从数学发明以来,人类就离不开计数与计算。但由于人脑的计算和记忆能力有限,因此复杂的计算就只能借助功能更强大的外部工具来实现。19世纪,电子技术的发展取得了巨大的进步,特别是电子管的发明,把电子理论和电子元器件水平推到了一个新的高度。同时,数理逻辑、脉冲技术、信息论、控制论等日趋成熟,为电子计算机的诞生提供了必要的理论基础和技术条件。世界上第一台电子计算机是美国宾夕法尼亚大学的一批青年科技工作者于1946年2月研制成功的,命名为ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator,电子数字积分计算机)。
采用电子管作为计算机的基本元器件
全机用了电子管18000个
继电器1500个
电容10000多只
电阻7000多只
占地170平方米
重30吨
每小时耗电30万千瓦
每秒能进行5000次加法运算
StartFinish第一代(1946—1957年)第二代(1958—1964年)第三代(1965—1971年)第四代(1972年至今)根据计算机所采用的物理器件,一般把计算机的发展分为以下几代:
以电子管为逻辑元件,延迟线或磁鼓做存储器,主要用于科学计算和军事方面。
以晶体管为逻辑元件,磁芯做主存储器,并开始使用磁带等外存储器;创立了高级语言。
以中小规模集成电路为主要功能器件,主存储器采用半导体存储器;出现了批处理、分时及实时操作系统。
将中央处理器、存储器及各I/O接口做在大规模或超大规模集成电路芯片上,应用已极其广泛。在第四代计算机的发展过程中,最重要的成就之一表现在中央处理器的体积不断减小,集成度不断提高,运算速度越来越快,计算机逐渐向微型机方向发展,从而使计算机逐渐走进办公室、学校和普通家庭。下图为日常使用的个人计算机,它们都属于微型计算机。台式机笔记本电脑一体机平板电脑按照计算机的用途划分计算机发展到今天,已是琳琅满目、种类繁多,划分种类的标准也很多。专用计算机是指为某种特殊需要而设计的计算机,如计算导弹弹道的计算机。通用计算机
是指各行业、各种工作环境都能使用的计算机。目前市场上销售的计算机大多数都是通用计算机。按处理的信号划分数字机所处理的数据都是以0和1表示的二进制数字,是不连续的离散数字,具有运算速度快、准确、存储量大等优点,因此适宜科学计算、信息处理、过程控制和人工智能等,具有最广泛的用途。模拟机
所处理的数据是连续的,称为模拟量。模拟量以电信号的幅值来模拟数值或某物理量的大小。模拟计算机解题速度快,适合于解高级的微分方程,在模拟计算和控制系统中应用较多。混合机
集中了前两者的优点,避免其缺点,目前仍处于发展阶段。巨型机小巨型机大型机计算机小型机微型机工作站国际上根据计算机的性能指标、规模、处理能力和面向的应用对象,将计算机分类:这种分类方式会随着计算机技术的不断发展而有所改变。(1)巨型机:
也称为超级计算机,是目前功能最强、速度最快、价格最贵的计算机,一般被用于解决诸如气象、太空、能源、医药等尖端科学和战略武器研制中的复杂计算。
(2)小巨型机:
也称为桌面型超级计算机,是一种小型超级计算机。小巨型计算机可以使巨型计算机缩小成个人机的大小,或者个人机具有超级计算机的性能。由于小巨型计算机相对于巨型机来说价格便宜,因此其发展非常迅速。(3)大型机:这类计算机也有很快的运算速度和很大的储存容量,并允许相当多的用户同时使用,但在功能和速度上没有巨型计算机强,价格也没巨型计算机高。通常用于大型数据库管理或进行复杂的科学运算,也可用作大型计算机网络中的主机。(4)小型机:其规模比大型计算机小,但仍能支持十几个用户同时使用。这类计算机价格便宜,适用于中小型企事业单位。(5)微型机:又称PC机或微机,就是我们平常接触的电脑。除台式机外,还有体积更小的微机,如笔记本电脑和平板电脑。(6)工作站:
比微型计算机有更大的储存容量和更快的运算速度。它通常被应用于图像处理和计算机辅助设计等领域。计算机应用科学计算(数值计算)人工智能方面的研究和应用多媒体技术应用计算机网络信息处理(数据处理)自动控制计算机辅助设计和辅助教学计算机问世之初,主要用于数值计算,“计算机”也因此得名。但随着计算机技术的迅猛发展,计算机的应用已渗透到社会的各个领域,正在改变着人们的工作、学习和生活的方式,推动着社会的发展。
(1)科学计算(数值计算)科学计算又称数值计算,它是计算机最早的应用领域。科学计算是指计算机用于完成科学研究和工程技术中所提出的数学问题的计算。
这类计算往往公式复杂,难度很大,用一般的计算工具或人力难以完成。
(2)数据处理(信息处理)在人们的日常生活和工作中,会得到大量的原始数据,包括图片、文字和声音等。数据处理就是对数据进行收集、分类、排序、存储、计算、传输和制表等操作。目前,计算机的数据处理应用已非常普遍。数据处理已成为当代计算机的主要任务。据统计,全世界计算机用于数据处理的工作量占全部计算机应用的80%以上,大大提高了用户的工作效率和管理水平。
(3)自动控制自动控制是指通过计算机对某一过程进行自动操作,它不需人工干预,能按照人设定的目标和状态进行过程控制。所谓过程控制是指对操作的数据进行实时采集、检测、处理和判断,按最佳值进行调节的过程。目前,自动控制被广泛用于操作复杂的钢铁、石油化工和医药等行业的生产中。使用计算机进行自动控制可大大提高控制的实时性和准确性,提高生产效率和产品质量,降低成本,缩短生产周期。
计算机自动控制还在国防和航空航天领域中起决定性作用。例如,无人驾驶飞机、导弹、人造卫星和宇宙飞船等飞行器的控制,都是靠计算机实现的。
(4)计算机辅助设计和辅助教学计算机辅助设计(CAD)是指借助计算机的帮助,人们可以自动或半自动地完成各类工程设计工作。CAD技术已得到各国工程技术人员的高度重视。有些国家已把CAD和计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)及计算机辅助工程(CAE)组成一个集成系统,使设计、制造、测试和管理有机地组成为一体,形成高度自动化的系统,因此产生了自动化生产线和“无人工厂”。计算机辅助教学(CAI)是指用计算机来辅助完成教学计划或模拟某个实验过程。CAI不仅能减轻教师的负担,还能激发学生的学习兴趣,提高教学质量,为培养现代化高质量人才提供了有效方法。
(5)人工智能方面的研究和应用
人工智能(AI)是指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。人工智能是计算机应用的一个新的领域,这方面的研究和应用正处于发展阶段,目前在医疗诊断、定理证明、语言翻译和机器人等方面,已有了显著成效。
机器人是计算机人工智能的典型例子,其核心就是计算机。
第一代机器人是机械手;第二代机器人对外界信息能够反馈,有一定的触觉、视觉和听觉;第三代机器人是智能机器人,具有感知和理解周围环境,使用语言、推理、规划和操纵工具的技能,能模仿人完成某些动作。
机器人不怕疲劳,精确度高,适应力强,已开始用于搬运、喷漆、焊接和装配等工作中。机器人还能代替人在危险工作环境中劳动,如在有放射线、污染有毒、高温、低温、高压和水下等环境中工作。
(6)多媒体技术应用
随着电子技术特别是通信和计算机技术的发展,人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种形式的信息综合起来,构成一种全新的信息形式—多媒体(Multimedia)。目前,在医疗、教育、商业、银行、保险、行政管理、军事、工业、广播和出版等领域中,多媒体的应用发展很快。
(7)计算机网络计算机网络是现代计算机技术与通信技术高度发展和密切结合的产物,它利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统连接起来,用功能完善的网络软件实现网络中资源的共享和信息的传递。利用计算机可以采集、存储和处理各种信息,也可将这些信息转换成用户可以识别的文字、图像、声音或视频等进行输出,而这些操作都与信息的量化和表示密切相关。1.数据与信息在日常生活中,人们使用“数据”和“信息”这两个词时并不严格区分,但这两个术语是有区别的。信息数据是人们对客观事物的感觉、认识和描述。是信息的表现形式和载体。信息是有用的、经过加工的数据,代表数据的含义。人们通常将信息转化为数据以便于保存和处理。例如,信息在计算机中都是以二进制形式来存储的。2.信息技术信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、处理和表示的各种技术的总称。传感技术通信技术计算机技术显示技术控制技术网络技术微电子技术信息技术信息技术的三大支柱数制也称计数制,是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。十进制计算机内部是使用只包含0和1两个数值的二进制。文本、数字、声音、图形图像、视频,以及动画等数据均是以二进制形式存储在计算机中。二进制八进制十六进制二进制可用字母B表示,如1101120表示为(1101120)B。十进制可用字母D表示(D可省略)。八进制可用字母O表示。十六进制可用字母H表示。一般情况下,在数字的后面用特定的字母(下标)表示该数的进制无论使用哪一种进位计数制,数值的表示都包含两个基本要素:基数和各位的“位权”。基数位权是一种进位计数制允许使用的基本数字符号的个数。r
进制的基数为r,即可供使用的计数符号有r个,分别为0~(r−1),每个数位计满r
就向其高位进1,即“逢r
进一”。简称“权”,是指数制中每一固定位置对应的单位值(常数),其值等于以基数为底,以数字符号所处位置的序号为指数的整数次幂。其中,各数字符号所处位置的序号计法为:以小数点为基准,整数部分自右向左递增,依次为0,1,2……,小数部分自左向右递减,依次为−1,−2……。例如,在十进制中,整数部分自右向左第3位的位权为102,即100。虽然不同进制数之间的转换过程是计算机自动完成的,但用户仍有必要了解不同进制之间的转换方法。1.其他进制转换为十进制方法是,将其他进制按权展开,然后各项相加,就得到相应的十进制数。2.十进制转换为二进制
整数部分的转换采用“除2取余法”,即整数部分不断除以2,并记下每次所得余数,然后将所有余数按倒序排列即为相应的二进制数。小数部分的转换则采用“乘2取整法”,即小数部分不断乘以2,并记下每次所得整数,然后将所有整数按顺序排列即为相应的二进制数。3.二进制、八进制、十六进制数之间的转换由于二进制、八进制、十六进制之间存在特殊的关系:81=23,161=24,即1位八进制数相当于3位二进制数,1位十六进制数相当于4位二进制数,因此转换比较容易,对照表1-1进行转换即可。十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000000091001119100011110101012A200102211101113B300113312110014C401004413110115D501015514111016E601106615111117F7011177161000020108100010817100012111表1-1各种进制数码对照计算机内部采用二进制的方式存储和处理数据,不论是数值数据还是非数值数据(如文本、图形等),在计算机内部都采用一定的编码标准。编码标准可以把这些数据转换成二进制数以进行处理,然后计算机再将处理后的信息转换成可视的信息显示出来。字符是计算机中使用最多的信息形式之一,在计算机中要为每个字符指定一个确定的二进制编码,作为识别与使用这些字符的依据。字符编码就是用二进制数表示字符的规则与方法。1.ASCII码在西文领域,目前普遍采用的字符编码是ASCII码(美国标准信息交换码),有七位版本和八位版本两种。目前国际上通用且使用最广泛的字符有:十进制数字符号0~9,大、小写的英文字母,各种运算符、标点符号等,这些字符的个数不超过128个。由于需要编码的字符不超过128个,因此,用七位二进制数就可以对这些字符进行编码。七位ASCII码也被称为标准ASCII码,如表1-2所示。b7-b5b4-b10000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N^n~1111SIUS/?O_oDel表1-2七位ASCII字符编码表
ASCII码是唯一的,不可能出现两个字符的ASCII码值一样。32~126是字符,共95个32(SP)是空格48~57为10个阿拉伯数字(0~9)65~90为26个大写英文字母97~122为26个小写英文字母七位ASCII码中常用的码值八位版的ASCII码是指一个字符用八位二进制数来表示,可表示256个字符。码值为128~255的编码称为ASCII码扩展集,留作他用。2.汉字编码从汉字编码的角度看,计算机对汉字信息的处理过程实际上是各种汉字编码间转换的过程。这些编码主要包括汉字外码、汉字交换码、汉字机内码和汉字字形码等。
(1)汉字外码(输入码)
汉字外码也叫汉字输入码,是用键盘将汉字输入到计算机中的编码方式。目前常用的输入码有拼音码、五笔字型码、自然码、表形码、认知码、区位码和电报码等。一种好的输入码应具有编码规则简单、易学好记、操作方便、重码率低、输入速度快等优点,用户可根据自己的需要进行选择。
(2)汉字交换码(国标码)
汉字交换码是汉字信息处理系统之间或者通信系统之间进行信息交换的汉字代码,简称交换码,它是为方便在各种系统、设备之间进行信息交换而制定的。我国制定颁布了《国家标准信息交换用汉字编码字符集(基本集)》(GB2312-1980),也称为国标码。国标码中收集了682个常用图形符号(如序号、数字、罗马数字、英文字母、日文假名、俄文字母和汉语注音等)和6763个汉字。这些汉字分为两级:第一级包括常用汉字3755个,按拼音排序;第二级包括一般汉字3008个,按部首排序。
(3)汉字机内码
机内码是在计算机内部进行存储、处理的汉字代码。每一个汉字输入计算机后都转换为机内码,然后才能在计算机中处理和传输。
(4)汉字字形码
字形码是汉字的输出码。输出汉字时都采用图形方式,无论汉字的笔画多少,每个汉字都可以写在同样大小的方块中。通常用16×16点阵来显示汉字。计算机中的数据,包括文本、数字、图像、声音、视频及动画等,在计算机中都是用二进制形式表示和存储的,其最基本的存储单位是“位”和“字节”。0102位(bit):1个二进制位,称为比特,用“b”表示。它是计算机中数据存储的最小单位。一位可以表示“0”或“1”。字节(byte):8个二进制位称为字节,用“B”表示。它是数据处理和数据存储的基本单位。计算机中通常用KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(吉字节)或TB(太字节)表示存储设备的容量或文件的大小,它们之间的换算关系如下:1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB计算机硬件是计算机工作的物质基础,是组成计算机的各种物理设备。简单地说,计算机硬件就是看得见、摸得着的东西,如主机(CPU、内存、硬盘和主板等)、显示器、鼠标和键盘等。计算机的硬件系统控制器存储器输入设备输出设备运算器运算器工作过程示意图数据总线运算器存储寄存运算器由加法器、寄存器和累加器组成。其中,加法器是运算器的核心,用于数据运算;寄存器用于暂时存放操作数和中间结果;累加器用于存放多次累加的和。在控制器的控制下,运算器对取自存储器或其内部寄存器的数据按指令码的规定进行相应的运算,并将结果通过数据总线送到存储器或暂存在内部寄存器中,如图所示。运算器在计算机中的功能是对二进制数码执行算术运算加、减、乘、除,以及逻辑运算与、非、或、移位等。因此,运算器又被称为算术逻辑部件(ALU)。运算器的性能指标是衡量整个计算机性能的重要因素之一,与运算器相关的性能指标包括计算机的字长和运算速度。0102字长:指计算机的运算部件一次能同时处理的二进制数据的位数。用作存储数据,字长越长,则计算机的运算精度就越高;用作存储指令,字长越长,则计算机的处理能力就越强。运算速度:计算机的运算速度是指计算机每秒钟所能执行的指令条数,一般用“百万条指令/秒(MIPS)”来描述。字长都是字节的倍数,如8位、16位、32位等。目前,64位计算机已基本普及,代表着该类型的计算机能够并行处理64位二进制数的运算。指令寄存器IR指令译码器ID操作控制器OC操作信号程序计数器PC总线……控制器(CU)是计算机的心脏,它的主要功能是控制运算器、存储器、输入/输出设备等部件协调动作。控制器是计算机指挥和控制其他各部件工作的中心,其工作过程和人的大脑指挥与控制人的各器官一样。控制器由指令寄存器(IR)、指令译码器(ID)、程序计数器(PC)和操作控制器(OC)4个部分组成,如图所示。
01020403操作控制器指令寄存器指令译码器程序计数器用于保存当前执行或即将执行的指令。用来解析和识别指令存储器中所存放指令的性质和操作方法。总是保存下一条要执行的指令地址,从而使程序可以自动、持续地运行。根据指令译码器的译码结果,产生该指令执行过程中所需的全部控制信号和时序信号。1.机器指令机器指令是CPU能直接识别并执行的指令,它的表现形式是二进制代码。机器指令操作数操作码操作码指明该指令所要完成的操作,如加、减、乘、除、数据传送等。操作数指明操作码的操作对象,可以是数据,也可以是存放数据的内存单元地址或寄存器名称。源操作数
指需要处理的数据,即要读取的操作数。目的操作数对源操作数处理的结果写入的操作数。2.指令的执行过程计算机的工作过程就是按照控制器的控制信号自动、有序地执行程序的过程,而程序则由按顺序存放的指令组成。
计算机在工作时,按照预先规定的顺序,取出指令、分析指令、执行指令,从而完成规定的操作。(1)取出指令从内存储器的某个地址中取出要执行的指令送到指令寄存器中暂存。(2)分析指令把存放在指令寄存器中的指令送到指令译码器,由指令译码器对操作码进行译码(将操作码转换成相应的控制信号),并由地址码确定操作数的地址。(3)执行指令根据指令译码器向各个部件发出的控制信号,完成指令规定的操作;为执行下一条指令做准备,即形成下一条指令的地址。程序计数器指向存放下一条指令的地址,最后由控制单元将执行结果写入内存储器。运算器和控制器是计算机最核心的组成部分,它们通常做在一块半导体芯片上,称为中央处理器或微处理器,简称CPU。CPU的速度主要取决于其主频、核心数和高速缓存容量。主频一般以GHz为单位,表示每秒运算的次数。主频越高,计算机的运算速度越快。目前,主流CPU的核心数都为双核或以上,主频都在2GHz以上。存储器是计算机中用来存储指令和数据的部件。按照存储器和CPU的关系,可以将其分为内存储器(也称为主存储器)和外存储器(也称为辅存储器)两大类。1.内存储器内存储器根据其作用的不同又分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
(1)随机存储器就是通常说的内存,它的特点是可读可写,主要用于临时存储程序和数据,断电后在其中存储的信息会自动消失。计算机在执行各种程序时,首先要把程序与数据调入内存(如从硬盘调入),这样才能由CPU处理。显然,内存容量越大,频率越高,CPU在同一时间处理的信息量就越大,计算机的性能就越好。按照存储信息的不同,随机存储器分为动态随机存储器(DRAM)用电容存储信息,由于电容存在漏电现象,存储的信息会改变,所以每隔一个固定的时间必须对存储的信息刷新一次。其功耗低、集成度高、成本低。目前微机上广泛采用动态随机存储器作为主存。静态随机存储器(SRAM)是用触发器的状态来存储信息,只要电源正常供电,触发器就能稳定地存储信息,无需刷新,所以静态随机存储器的存取速度比动态随机存储器快。但其具有集成度低、功耗大、价格贵的缺陷。提示此外,还有高速缓冲存储器(Cache),它主要是为提高存储器速度,解决CPU和内存速度不匹配问题而设计的。Cache一般用SRAM芯片来实现,因为SRAM比DRAM的存取速度快而容量有限。
CPU向内存中写入或读出数据时,该数据也被存储到Cache中。当CPU再次需要这些数据时,CPU就从Cache中读取数据,而不是访问较慢的内存。如果需要的数据在Cache中没有,CPU才会去内存中读取。
(2)只读存储器其特点是只能读出信息,不能写入信息。它是主板厂家固化在主板上的一块芯片,存储的是计算机的自检程序及输入/输出程序等系统服务程序,可以永久保存而不受断电影响。只读存储器常用于存储计算机系统的管理程序,如监控程序、基本输入/输出系统(BIOS)等。外存储器的特点是存储容量大、价格较低,而且在断电的情况下也可以长期保存信息,所以又称为永久性存储器。2.外存储器移动硬盘光盘硬盘U盘外存储器
(1)硬盘硬盘固定在主机箱内,并通过主板的IDE或SATA接口与主板连接,是计算机最主要的外存储器,计算机中的大多数文件都存储在硬盘中。硬盘的内部主要有磁盘盘片和磁头组件,它们被密封在一个不可随意拆卸的整体中。磁头组件是硬盘中最精密的部件之一,它由读写磁头、传动手臂和传动轴三部分组成。读写磁头是硬盘中最重要的部分,一块硬盘中的每张盘片都配有一个读写磁头,而这些磁头又连接在同一个传动机构上。磁盘盘片读写磁头传动手臂传动轴主轴硬盘的容量一般有500GB、1TB、2TB、3TB等,容量越大,存储的信息也越多,价格也就越高。
(2)移动硬盘它和普通硬盘没有本质区别,由普通硬盘和硬盘盒组成。硬盘盒除了起到保护硬盘的作用外,更重要的作用是将硬盘的SATA接口(或IDE接口)转换成可以热插拔的USB接口或其他标准接口与计算机连接,从而实现移动存储。因为使用普通硬盘作为数据载体,所以移动硬盘具有存储容量大的优点。
(3)U盘
U盘也称闪盘、优盘,是一种小巧玲珑、易于携带的移动存储设备。U盘的优点包括:便于携带、存储容量大、操作速度快、价格便宜、性能可靠。U盘还具有防震功能,非常适用于在不同的计算机之间传输数据。U盘的接口是USB接口,使用时无需外加外接电源,且可在计算机开机状态下进行热插拔和快速读写、删除数据。
(4)光盘具有存储信息量大、携带方便、可以长久保存等优点,分为只读型光盘和可读/写型光盘。
只读型光盘包括CD-ROM和DVD-ROM,可读写型光盘包括CD-R、CD-W、CD-RW、DVD-R等。只读光盘CD-ROM中的数据只能读取,不能写入或修改;一次写入型光盘CD-R只能写入一次,之后只能被读取;可擦写型光盘CD-RW可重复擦、写使用。
蓝光光盘(BD)是下一代光盘格式之一,用于存储高品质的影音以及高容量的数据存储。外存储器类别特点硬盘封闭性好、可靠性高、容量大、转速快、存取速度高,但不方便携带移动硬盘体积小、重量轻、容量大、存取速度快,但价格较贵U盘重量轻、体积小、使用方便光盘容量大、价格低、不怕电磁干扰、存取速度快,但必须和光驱表1-3各种外部存储器的特点输入/输出设备(I/O设备)统称为外部设备(简称外设),是用户和计算机之间进行信息交换的基本设备。1.输入设备输入设备是用户向计算机输入各种信息(如文本、数字和指令等)的设备。
计算机最基本的输入设备是键盘和鼠标,其他常见的输入设备还有扫描仪、手写板、麦克风、条形码阅读器、光学字符阅读器、触摸屏和图像输入设备(数码相机、数码摄像机)等。2.输出设备输出设备用于将计算机的各种计算结果转换成用户能够识别的数字、字符、图像、声音等形式并输出。
计算机最基本的输出设备是显示器,其他常见的输出设备还有音箱、打印机、投影仪和绘图仪等。构成计算机硬件系统的五大部件并不是独立存在的,它们在处理信息的过程中需要相互连接和传输信息。计算机的结构反映了计算机各个组成部件之间的连接方式。1.直接连接最早的计算机基本上采用直接连接的方式,运算器、存储器、控制器和外部设备等组成部件间基本上都有单独的连接线路。
这样的结构可以获得最高的连接速度,但不易扩展。例如,冯·诺依曼在1952年研制的计算机IAS基本上就采用了直接连接的结构,如图所示。运算器控制器存储器
输入\输出设备2.总线结构现代计算机普遍采用总线结构。总线就是系统部件之间传送信息的公共通道,各部件由总线连接并通过它传递数据和控制信号。总线按传输信息的不同,可分为数据总线、地址总线和控制总线,分别用来在部件之间传输数据、地址和控制信息。总线体现在硬件上就是计算机主板。主板是一块电路板,它为计算机中的其他部件提供插槽和接口。主板上的各部件都是通过各种不同的插槽或接口安装在主板上并进行相互通信的,CPU也只有通过它才能发号施令。内存储器键盘鼠标CPU外存储器打印机显示器网络接口总线右图为一个基于总线结构的计算机结构示意图。
计算机软件也称“软设备”。从广义上讲,软件是指为计算机运行工作服务的各种程序、数据及相关资料。软件是为计算机运行工作服务的各种程序、数据及相关资料的总称。软件是计算机的灵魂,是计算机具体功能的体现,要让计算机为用户工作,必须在计算机中安装相应的软件。一台没有安装软件的计算机无法完成任何具有实际意义的工作。计算机软件应用软件系统软件系统软件是管理和控制计算机软硬件资源的软件,它的功能是使计算机能够正常工作或具备解决某些问题的能力。系统软件包括操作系统、数据库管理系统和语言处理程序。1.操作系统操作系统是控制和管理计算机软硬件资源的平台。它在计算机系统中占有特殊的地位,计算机需要安装操作系统才能正常工作。常见的操作系统有Windows,Linux等。其中Windows是最常用的操作系统,包括Windows7、Windows8和Windows10等版本。0102用户需要通过操作系统去操作计算机,以便合理、有效地利用各种资源,而不必直接操作计算机的硬件;计算机中所有其他软件都建立在操作系统的基础上,并得到它的支持与服务。2.数据库管理系统数据库管理系统是用户建立、使用和维护数据库的软件,简称DBMS。VisualFoxProMySQLSQLServerSybaseOracle常用的数据库管理系统3.语言处理程序人们利用计算机解决具体的问题时,是通过一连串的指令来实现的。这些指令的有序集合就是程序。程序设计语言是用来编制各种程序所使用的计算机语言,包括机器语言、汇编语言及高级语言等。例如,VisualBasic(简称VB),C++,C#和Java等都是高级语言。机器语言可以直接在计算机上执行,而汇编语言和高级语言需要翻译成机器语言后才能在计算机上执行。语言处理程序的作用就是将使用高级语言编制的程序翻译成计算机能执行的程序,它包括编译程序和解释程序等。应用软件运行在操作系统之上,是为了解决用户的各种实际问题而编制的程序及相关资源的集合。从其服务对象的角度来看,可将应用软件分为通用软件和专用软件两类。1.通用软件这类软件通常是为解决某一类问题而设计的,而这类问题是很多人都会遇到和需要解决的。(1)办公软件和办公套件例如,文字处理、表格处理、电子演示文稿制作等是企事业单位日常工作中经常要处理的事情,而MicrosoftOffice办公软件、WPSOffice办公软件就是为解决上述问题而开发的。(2)多媒体处理软件多媒体技术已经成为计算机技术的一个重要方面,多媒体处理软件是应用软件领域中一个重要的分支。主要包括图形处理软件、图像处理软件、动画制作软件、音频视频处理软件、桌面排版软件等。(3)Internet工具软件随着计算机网络技术的发展和Internet的普及,涌现出许许多多基于Internet环境的应用软件,如Web服务软件、Web浏览器、文件传送工具FTP、远程访问工具Telnet、下载工具FlashGet等。2.专用软件通用软件可以在市场上买到,但有些具有特殊功能和需求的软件是无法买到的。
例如,某个用户希望有一个程序能自动控制厂里的车床,同时也能将各种事务性工作集成起来统一管理。因为它对于一般用户太特殊了,所以只能组织人力单独开发。当然,开发出来的这种软件也只能专用于这一种情况。计算机系统由硬件系统和软件系统组成,两者缺一不可。而软件系统又由系统软件和应用软件组成。操作系统是系统软件的核心,它在每个计算机系统中都是必不可少的,而其他系统软件(如语言处理系统)和应用软件可根据不同用户的需要进行配置。THANKYOU计算机二级考试教程MSOffice高级应用计算机在产生之初主要用于数值计算,随着科技的发展,计算机的应用范围逐渐扩大。除了进行科学计算外,计算机还能处理文字、图像、声音、动画和视频等各种各样的数据,影响和改变着人类的工作、学习和生活方式,推动了社会的发展。
计算机在给我们的工作、学习和生活带来便利的同时,也带来了许多安全威胁。用户稍不留意,计算机就会感染病毒,或被黑客攻击,保护计算机及信息的安全就显得格外重要。2.1多媒体技术基础及应用2.2计算机网络技术基础及Internet应用2.3信息安全及计算机病毒防治目录多媒体技术是20世纪80年代末开始兴起并得到迅速发展的一门技术,它使计算机具备了综合处理文字、图像、声音、视频和动画的能力。目前,多媒体技术及其应用已经成为信息技术的一个重要领域,日益深入到社会生活的各个方面,深刻地改变着我们熟悉的世界。1.媒体媒体(Medium)泛指承载或传播信息的载体。
由于信息被人们感知并加以表示、显现、存储或传输的载体各不相同,因此,按照ITU-T(国际电信联盟远程通信标准化组织)建议的定义,媒体有分为5类。媒体表示媒体显示媒体存储媒体传输媒体感觉媒体(1)感觉媒体指能直接作用于人的感觉器官,使人产生直接感觉的信息,如声音、文字、图形、图像、视频和动画等。(2)表示媒体信息本身是无形的,要使信息能被人理解和利用,必须通过一定的方法将其表示出来。表示媒体就是为表示、处理和传输感觉媒体而人为研究和构造出来的一种媒体,在计算机中主要体现为各种编码方式(如字符编码、图像编码、音频编码和视频编码等)和文件格式。(3)表现媒体用于输入和输出信息的设备。其中,输入表现媒体包括键盘、摄像机和话筒等;输出表现媒体包括显示器、音箱、打印机和投影仪等。(4)存储媒体用于存放信息的设备,包括硬盘、光盘和存储卡等。表示媒体的各种数据在计算机中都是以文件的形式存储的。(5)传输媒体用于传送信息的物理传输介质,包括双绞线、光纤和无线电波等。2.多媒体多媒体(Multimedia)是指组合两种或两种以上媒体的一种信息交流和传播媒体。它不仅是多种媒体的有机集成,而且提供交互式界面。3.多媒体技术多媒体技术是指利用计算机对文字、图形、图像、音频、视频、动画等多种媒体信息进行数字化采集、编码、存储、加工等处理,使用户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技术。集成性把不同的媒体设备集成在一起,形成一个完整的多媒体支持系统;将文字、图形、图像、声音和视频等多种媒体信息进行有机组合,建立起相互的逻辑关联并集成在一起。多样性利用多媒体技术可以综合处理文字、图形、图像、音频、视频和动画等多种媒体信息,从而使信息的表现形式多样化、形象化。交互性指用户能够对多媒体系统的运行进行控制,使其按用户的需要提供有效信息,这是多媒体技术区别于传统媒体技术的最重要特征。实时性多媒体系统中的多种媒体信息在时间上存在紧密联系,需要实时、同步播放,从而使人与多媒体系统交互时感觉好像面对面一样。01020304
声音、图像和视频是最常见的三类媒体,要使它们可以在计算机内部存储和处理,必须将其数字化,并以不同的文件类型进行存储。1.声音声音由物体振动产生,以波的形式在气体、液体或固体中传播,并能被人或动物的听觉器官感知,如右图所示。
(1)声音的物理属性
振幅:在声音波形图上声波在振动过程中偏离平衡位置的最大距离。振幅反映了声音能量的大小,振幅越大,声音越大。
周期:指两个相邻声波之间的时间长度,即重复出现的时间间隔,以秒(s)为单位。
频率:指每秒钟声波的振动次数,它是周期的倒数,以赫兹(Hz)为单位。频率越高,声调越高,声音越尖;反之,频率越低,声调越低,声音越低沉。
(2)声音的数字化人们听到的各种声音都是模拟音频信号,它是一种连续信号,即在任何一个指定的时间范围里声音信号都有无穷多个幅值,如右图所示。而计算机只能存储和处理二进制数,所以在使用计算机存储和处理音频之前,必须使用模/数转换(A/D)技术将模拟音频转化为数字音频。目前,音频模/数转换主要利用PCM(脉冲编码调制)技术实现,它包括采样、量化和编码三个步骤。
采样:采样就是每隔一定的时间间隔,抽取模拟音频信号的一个瞬时幅度值,从而把连续的模拟信号用一个个离散的点(离散信号)表示出来,如右图所示。
量化:量化就是将采样后的离散信号用数值表示出来的过程。量化的过程是先将采样后的信号按整个声波的幅度划分成有限个区段的集合,把落入某个区段内的样值归为一类,并赋予相同的量化值,如右图所示。
量化时,用来表示将声波的幅度划分为多少个区段的二进制位数称为量化精度或量化位数,单位为bit,它反映了度量音频波形幅度的精度。在采样频率相同的情况下,量化精度越高,音频的质量越好,但需要的存储空间也越多。
编码:模拟音频信号经过采样和量化以后,还需要进行编码才能形成可以在计算机中存储和处理的二进制数据,这样的数据称为数字音频。常见的音频编码有PCM、MP3、OGG等。
(3)声音文件格式采用不同编码的声音信息文件,其在计算机中的存储格式、文件大小和音质也不相同。格式格式说明WAV基于PCM编码的WAV格式是音质最好的音频文件格式。由于没有经过压缩处理,因此采用该格式的音频文件无论进行多少次剪辑都不会失真,而且处理速度也相对较快,特别适合保存音频素材MP3MP3格式的音频文件使用MP3或mp3PRO编码。MP3编码是目前最为普及的音频压缩编码,可以在12∶1的压缩比下保持较高的音质;mp3PRO编码是对传统MP3编码技术的改良,它最大的特点是在低码率下保持非常高的音质。MP3格式还支持流技术,可以在线播放使用该格式的音频文件WMAWMA格式的音频文件使用WindowsMediaAudio编码,由微软开发,其压缩比可达到18∶1。WMA格式支持防复制、限制播放时间和播放次数等功能,从而防止盗版;WMA格式还支持流技术OGGOGG格式的音频文件使用OggVorbis编码技术,它可以在相对较低的码率下实现比MP3更好的音质,但只被少数软件支持APEAPE格式的音频文件使用APE编码技术。APE编码是一种无损压缩音频编码,可以达到50%~70%的压缩率表2-1常见的音频格式2.图像图像有位图和矢量图之分。严格地说,位图被称为图像,矢量图被称为图形。
(1)位图和矢量图
位图又称为点阵图,它是由许多细小的色块组成的,每个色块就是一个像素,每个像素都有特定的位置和颜色值。
日常生活中,我们所拍摄的数码照片、扫描的图像都属于位图。
位图的缺点是受分辨率限制,放大后会失真。目前用于处理位图的软件主要有Photoshop、光影魔术手、美图秀秀等。
矢量图是使用直线和曲线定义的图形,如点、线、矩形、圆和弧线等,可以通过设置这些对象的属性得到图形的外观。
矢量图具有占用存储空间小、任意缩放都依然清晰(与分辨率无关)的优点,常用于设计标志、插画、卡通画、产品效果图及制作动画等。
矢量图的缺点是色彩单调,细节不够丰富,无法逼真地表现自然界中的景物。
矢量图形一般是在计算机中使用绘图软件绘制得到的,典型的矢量图形绘制软件有Illustrator、CorelDRAW和AutoCAD等。
(2)数字图像技术数字图像技术是利用计算机对图像进行处理,使其更适合人眼或仪器的分辨,并传达出特定信息的技术。
数字图像处理的过程包括输入、处理和输出:
输入即图像采集和数字化,就是对模拟图像信号进行采样、量化、编码处理后得到数字图像,并将其以数字形式存储到计算机中;
处理是指按一定的要求对数字图像进行修复、提高清晰度、艺术化等处理,以改善数字图像的视觉效果;
输出是指将处理后的数字图像通过显示、打印等方式表现出来。
(3)图像文件格式图像在多媒体作品中的应用非常广泛,为了适应不同方面的应用,图像可以以多种格式进行存储。格式格式说明PSD是Photoshop专用的图像文件格式,可保存图层、通道等信息。其优点是保存的信息量大,便于修改图像;缺点是文件较大BMP是Windows操作系统中“画图”程序的标准文件格式,与大多数Windows和OS/2平台的应用程序兼容。由于该格式采用的是无损压缩,因此,其优点是图像完全不失真,缺点是图像文件的尺寸较大JPEG该格式能以很高的压缩比例来保存图像(可选择压缩比例)。虽然它采用的是具有破坏性的压缩算法,但图像质量损失不大,通常用于存储自然风景照、人和动物的各种彩照、大型图像等,不适用于保存包含较小文字的图像,否则将导致图像中的字迹模糊表2-2常见的图像格式格式格式说明GIFGIF格式为256色的图像,其特点是文件尺寸较小,支持透明背景,特别适合作为网页图像。此外,还可以制作GIF格式的动画PNGPNG格式可以在不失真的情况下压缩保存图像,并支持透明背景和消除锯齿边缘的功能TIFF是一种应用非常广泛的图像文件格式,可以保持图层、通道和透明信息等,几乎所有的扫描仪和图像处理软件都支持它PDFPDF格式是由AdobeAcrobat软件生成的文件格式,可以保存多页信息,其中可以包含图形和文本。该格式支持超级链接,因此是网络信息交流中经常使用的文件格式WMF是一种矢量图形文件格式,文件尺寸很小,可以在CorelDRAW、Illustrator等软件中使用CDR是CorelDRAW软件专用的文件格式,其他图形、图像编辑软件无法编辑此类文件。该文件格式可以同时保存矢量图形和位图图像,因而是一种混合文件格式AI是Illustrator软件专用的矢量图形文件格式表2-2常见的图像格式(续)3.视频视频是指使用录影设备录制的影像信息,如电视中的画面信息等。电影、电视与动画都是根据人眼的视觉暂留现象来工作的。
由于人眼对视觉信号的处理需要一定的时间,所以物体在眼睛的视网膜中成像后并不会立即消失,而会暂留0.1~0.4秒。因此,如果快速播放一系列相关的静态画面,就会使人产生连续运动的视觉。
(1)视频的数字化电影和电视中显示的视频实质上是由一幅幅静态图像连续播放形成的,由于人眼具有视觉暂留的特性,就会认为图片中的静态元素动了起来。组成视频的每一幅静态图像称为“帧”,而每秒钟显示的图片数量称为帧速率,单位是帧/秒(fps)。在播放视频的过程中,播放效果的流畅程度取决于帧速率。目前,电影画面的帧速率为24fps,而电视画面的帧速率则为25fps或30fps。
(2)视频文件格式格式格式说明AVI微软推出的视频格式,可用来封装多种编码的视频流,如H.264、H.265、MPEG-2、MPEG-4等MKV与AVI格式一样,可用来封装多种编码的视频流,被誉为万能封装器MOV苹果公司开发的音视频文件格式,可以提供体积小、质量高的视频MP4目前被广泛应用于封装H.264、H.265和MPEG-4编码的视频表2-3常见的视频格式格式格式说明3GP相当于MP4格式的简化版本,但文件体积更小,是手机上经常使用的视频格式。3GP格式支持H.263和MPEG-4视频编码RM/RMVB用来封装采用RealVideo编码的音视频流,优点是具有很高的压缩比,缺点是多数视频编辑软件不支持RealVideo编码,需要转码才能使用TS高清视频专用的封装容器,多见于原版的蓝光、HDDVD转换的视频影片,这些影片一般采用H.264、VC-1等视频编码VOB是DVD视频使用的格式,使用MPEG-2编码FLVFLV格式是Adobe公司推出的视频格式,使用该格式的视频具有文件体积小,适合在网络上播放等优点,目前被许多在线视频网站使用表2-3常见的视频格式(续)音频、图像和视频是最常见的三类多媒体数据,它们最大的特点是数据量极为巨大。巨大的数据量,会对多媒体计算机的存储器、数据处理部件及通信线路等造成巨大的压力。为此,除了需要提高多媒体计算机本身的性能及通信线路的带宽外,更重要的是要对多媒体数据进行有效的压缩。
数据压缩是指按照一定的算法对数据进行重新组织(编码),以减少数据的冗余和存储空间。被压缩的对象是原始数据,压缩后得到的数据是压缩数据,两者容量之比为压缩比。
目前常用的多媒体数据压缩方法有两类:一是无损压缩,二是有损压缩。(1)无损压缩无损压缩又称冗余压缩法,其出发点是去掉或减少数据中的冗余,压缩过程中不破坏数据中所包含的信息,解压缩后的数据与原来的一样。无损压缩被应用于文本数据、程序和特殊应用场合的图像数据等的压缩,其压缩比很低,一般为2︰1~51。(2)有损压缩有损压缩方法利用了人类视觉、听觉对图像、声音中的某些频率成分不敏感的特性,允许压缩过程中损失一定的信息。虽然解压后不能完全恢复原始数据,但是所损失的信息对理解原始数据的影响较小。有损压缩广泛应用于语音、图像和视频数据的压缩。衡量压缩技术的指标压缩比要大算法要简单,压缩/解压缩速度快,能够满足实时性要求压缩损失要少,即解压缩后的效果要好压缩后的多媒体数据依然占用很大的存储空间,需要使用大容量的硬盘、光盘来存储多媒体数据。处理多媒体信息需要大量的计算,需要为多媒体计算机配备高性能的CPU、显卡、内存,并根据需要配置视频采集卡等设备。提示我们把对多媒体数据采用的压缩技术称为编码。目前,对图像、视频和音频都有许多国际编码标准。例如,视频有MPEG系列编码标准;图像有JPEG编码标准等。存储在计算机中的视频文件,都是经过编码(压缩)后得到的数字视频,而我们利用视频编辑软件输出视频,或利用视频格式转换软件转换视频格式,实质上都是对视频进行相应编码(压缩)的过程。对于其他多媒体文件,如音频、图像等也是如此。利用多媒体播放软件播放音视频文件,实质上是对音视频文件进行解压缩(解码)的过程。假设某视频是利用H.264编码进行编码的,但播放软件没有内嵌该解码器,那么它将不能播放该视频文件。使用光影魔术手处理图像下面,通过使用光影魔术手处理项链图片,熟悉位图处理软件(光影魔术手)的常用功能和操作步骤。扫描右侧二维码观看具体步骤视频。
计算机网络是计算机科学技术和通信技术结合的产物,是计算机应用中的一个重要领域,它给人类带来了巨大便利。1.计算机网络的概念计算机网络是把分布在不同地点,且具有独立功能的多台计算机通过通信设备和通信线路连接起来,并通过功能完善的网络软件实现资源共享和信息传递的系统。计算机网络就是以实现远程通信和资源共享为目的的,大量分散但又互联的计算机的集合。
其中,提供信息和服务的计算机是网络的资源,索取信息和请求服务的计算机是网络的用户。2.计算机网络的分类广域网城域网局域网
(1)按覆盖范围分类
按照网络覆盖的地理范围大小,可以把计算机网络分为局域网、广域网和城域网3种类型,它们的关系如右图所示。局域网(LAN)将较小地理范围内的计算机或数据通信设备连接在一起,实现资源共享和数据通信的网络。局域网覆盖的地理范围比较小,一般在几十米到几千米之间。广域网(WAN)覆盖广阔地理区域的网络。它的通信线路大多借用公用通信网络,数据传输速率比较低。广域网能够实现远距离计算机之间的数据传输和信息共享。我们常说的Internet就是世界上最大的广域网。城域网(MAN)介于局域网和广域网之间的高速网络。最初的城域网是将城市的终端连接起来,因此城域网可以说是一种大型的局域网,它的覆盖范围一般为几千米到几十千米,覆盖范围通常在一个城市内,如北京市城域网。
(2)按拓扑结构分类在计算机网络中,把主机、终端和交换机等网络单元抽象为“点”,把网络中的电缆等通信介质抽象为“线”,这样从拓扑学的观点看计算机网络系统,就形成了点和线组成的几何图形,从而抽象出了计算机网络的结构。这种采用拓扑学方法抽象出的网络结构称为计算机网络的拓扑结构。网络拓扑结构星型网络环型网络树型网络网状型网络总线型网络总线型网络采用单根传输线路作为公共传输线路,可以双向传输。优点是:结构简单,布线容易,可靠性高,易于扩充,节点的故障不会殃及系统;缺点是:出现故障后诊断困难,节点不宜过多。总线型网络星型网络星型网络是以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互连结构。这种连接方式常以交换机作为中央节点,以双绞线或同轴电缆作为连接线路,以计算机和其他终端设备作为外围节点。优点是:结构简单,容易实现,便于维护和管理;缺点是:中央节点是全网络的可靠性瓶颈,其出现故障会导致网络瘫痪。环型网络是各个节点通过通信线路组成闭合线路,环中信号只能沿一个方向传输,信息在每台设备上的延迟时间是固定的。优点是:结构简单,控制简便,结构对称性好,传输速率高;缺点是:任意节点出现故障都会造成网络瘫痪。此种结构目前已基本被淘汰。树型网络是从总线型网络演变而来,它把星型和总线型结合起来,形状像一棵倒置的树,顶端有一个带分支的根,每个分支还可以延伸出子分支。优点是:这种结构是天然的分级结构,易于扩展,易故障隔离,可靠性高。缺点是:电缆成本高,根节点的依赖性大,一旦根节点出现故障,将导致全网不能工作。环型网络树型网络网状型网络是指将各网络节点与通信线路互连成不规则的形状,每个节点至少与其他两个节点相连,或者说每个节点至少有两条链路与其他节点相连。大型互联网一般都采用这种结构,如国际互联网Internet的主干网就采用网状结构。优点是:几乎每个节点都有冗余链路,可靠性高;可以选择最佳路径,减少时延,改善流量分配,提高网络性能。缺点是:线路成本高,结构复杂,不易管理和维护。网状型网络3.计算机网络硬件计算机网络硬件是计算机网络的物质基础,一个计算机网络就是通过网络设备和通信线路将不同地点的计算机及其外围设备在物理上实现连接的。
网络硬件传输介质网络设备计算机
(1)计算机可独立工作的计算机是计算机网络的核心,也是主要的网络资源。服务器一般由功能强大的计算机担任,如小型计算机、专用PC服务器或高档微机。它向网络用户提供服务,并负责对网络资源进行管理。一个计算机网络系统至少要有一台或多台服务器,根据服务器所担任的功能不同,又可将其分为文件服务器、通信服务器、备份服务器和打印服务器等。服务器网络工作站是一台供用户使用网络的本地计算机,对它没有特殊要求。工作站作为独立的计算机为用户服务,同时又可以按照被授予的一定权限访问服务器。各工作站之间可以相互通信,也可以共享网络资源。网络工作站计算机
(2)网络设备网络设备是构成计算机网络的一些部件。独立工作的计算机可通过网络设备访问网络上的其他计算机。网卡调制解调器中继器网关路由器交换机网桥网络设备网卡计算机与传输介质的接口,一方面它负责接收网络上传过来的数据包,解包后将数据通过主板上的总线传输给本地计算机;另一方面它将本地计算机上的数据打包后送入网络。目前的计算机都集成有网卡,如果有特殊需要,也可购买独立网卡。调制解调器利用调制解调技术实现数字信号与模拟信号在通信过程中相互转换的设备。调制解调器是将数据设备送来的数字信号转换成能在模拟信道传输的模拟信号,它也能将来自模拟信道的模拟信号转换为数字信号。安装ADSL宽带时使用的ADSLModem。中继器最简单的局域网延伸设备,其主要作用是放大传输介质上传输的信号,以便在网络上传输得更远。不同类型的局域网采用不同的中继器。网桥用于连接使用相同通信协议、传输介质和寻址方式的网络。能将一个大的LAN分割为多个网段,也能将两个以上的LAN互联为一个逻辑LAN。交换机有多个端口,每个端口都具有桥接功能,可连接一个局域网或一台计算机。交换机所有端口都由专用处理器进行控制,并由控制总线转发信息。网关不仅具有路由功能,而且还能实现不同网络协议之间的转换,并将数据重新分组后传送。路由器用于连接局域网和广域网,它有判断网络地址和选择路径的功能。其主要工作是为经过路由器的报文寻找一条最佳路径,并将数据传送到目的站点。用于连接局域网和Internet的无线宽带路由器。
(3)传输介质传输介质是网络通信用的信号线路,它提供了数据信号传输的物理通道。有线通信介质无线通信介质传输介质按其特征分类它们具有不同的传输速率和传输距离,分别支持不同的网络类型。有线传输介质包括双绞线、同轴电缆和光缆等;无线传输介质包括无线电、微波和卫星通信等。4.计算机网络软件网络操作系统是用于管理网络软硬件资源的系统软件,常见的有UNIX,Windows,Linux等。网络操作系统网络通信协议是网络中计算机交换信息时的规则。网络通信协议在网络环境中,能够为用户提供各种服务的软件,如浏览器软件InternetExplorer、文件传输软件FTP、远程登录软件Telnet、电子邮件管理软件Foxmail、即时通信软件QQ、下载软件迅雷、流媒体播放软件暴风影音等。提供网络服务功能的应用软件计算机网络软件Internet是目前世界上最大的计算机网络,又称因特网或互联网,它连接了世界上众多的计算机网络与计算机客户端,将整个地球“一网打尽”。任何计算机只要加入Internet,就可以利用网络上各种各样的资源,也可以通过网络同世界各地的朋友相互通信和交换信息等。1.
TCP/IP协议TCP/IP是TransmissionControlProtocol/InternetProtocol的简写,中文译名为“传输控制协议/网际协议”,它起源于美国ARPANET,因它的两个主要协议,即TCP协议和IP协议而得名。TCP/IP是Internet上所有网络和主机之间进行交流所使用的共同“语言”,它定义了电子设备如何连入因特网,以及数据在它们之间传输的标准。
(1)
IP协议
IP协议即网际协议,是TCP/IP协议体系中的互连层协议,主要用于将不同类型的网络互连在一起。IP是一个网络层协议,它包含寻址信息和控制信息,可使数据包在网络中路由。地址解析协议ARP逆地址解析协议RARP与IP协议配套使用的4个子协议因特网控制报文协议ICMP因特网组管理协议IGMP
(2)
TCP协议
TCP协议即传输控制协议,是TCP/IP协议体系中的传输层协议。除提供进程通信能力外,TCP协议主要提供端到端的面向连接的、可靠的字节流服务。
依赖于TCP协议的应用层协议主要是需要大量传输交互式文本的应用,如超文本传输协议HTTP、文件传输协议FTP、远程登录协议Telnet等。2.IP地址在Internet中,要将信息正确地传送到对方的计算机,其中一项非常重要的工作是数据包寻址。IP地址即Internet地址,它是Internet上主机的唯一标识。按照TCP/IP协议的规定,通常每个IP地址用一组32位(bit)二进制数表示。为了方便记忆,常使用“点分十进制记法”,即将32位IP地址中的每8个二进制位用与其等效的十进制数字表示,并且用“.”分隔。如一个二进制形式的IP地址00001010000000000000000000000001,表示为十进制的IP地址是。IP地址由网络地址和主机地址构成,用于表示该地址所属的网络及主机在本网络中所处的位置。根据网络规模的差异,IP地址由大到小分为五类:A类到E类。常用的有A、B、C三类地址,D、E类保留给专门的机构使用。近年来,Internet上的节点数量越来越多,IP地址逐渐匮乏。因此,在原来标准IP地址的基础上,又增加了子网号来灵活分配IP地址,避免IP地址的浪费。
子网掩码又叫网络掩码、地址掩码,用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网地址,以及哪些位标识的是主机地址。
子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码使用与IP地址相同的编址格式,即32位的二进制比特位,也可分为4个8位组并采用点分十进制来表示。在子网掩码中,网络地址都取值为“1”,主机地址都取值为“0”。3.域名和域名系统由于IP地址在使用过程中难于记忆和书写,人们又发明了一种与IP地址对应的字符来表示计算机在网络上的地址,这就是域名。Internet上每一个网站都有自己的域名,并且域名是独一无二的。域名信息存放于域名服务器(DNS)中,由域名服务器提供IP地址与域名的转换,这个转换过程被称为域名解析。
当用户在浏览器中输入域名后,该域名被传送给DNS服务器,由DNS服务器负责将域名转换为对应的IP地址
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