東南大學遠程教育管理信息系統第六講主講教師江其玟計算機系統的工作原理第1頁第2篇技術篇第3章計算機技術 3.1計算機概述 3.2計算機硬件 3.3計算機軟件 3.4計算機基本工作原理 計算機系統的工作原理第2頁3.1計算機概述1.計算機發展簡史自從第一臺電子數字式計算機ENIAC在1946年2月在美國賓夕法尼亞大學研制成功以來，計算機發展已經經歷了四代：ENIAC——ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator（電子數字積分計算機）第一代：電子管計算機(1946~1958)第二代：晶體管計算機(1958~1964)第三代：集成電路計算機(1964~1970)第四代：大規模集成電路計算機(1971~)計算機系統的工作原理第3頁當今計算機發展趨勢是：微型化、巨型化、網絡化、智能化，其中微型電子計算機(簡稱微機)，是1971年出現，它由一片或幾片大規模集成電路組成。計算機系統的工作原理第4頁2.計算機分類按信息分類：數字、模擬和混累計算機按用途分類：通用和專用計算機按規模分類：巨型、大型、中型、小型和微型按元件分類：電子管、晶體管、集成電路、大規 模或超大規模集成電路計算機計算機系統的工作原理第5頁3.計算機特點運行速度快存放容量大存取速度快運算精度高含有邏輯判斷能力含有存放程序和自動進行各種操作能力計算機系統的工作原理第6頁4.計算機主要應用科學計算數據處理過程控制(又稱實時控制)計算機輔助工作（CAD、CAM、CAI等）辦公自動化管理和決議人工智能計算機系統的工作原理第7頁5.計算機系統組成計算機系統=硬件系統+軟件系統硬件是指有形物理設備，是計算機系統中實際物理裝置總稱。軟件是指在硬件上運行程序和相關數據及文檔。硬件是軟件工作基礎，軟件是硬件功效擴充和完善。二者相互依存，相互促進。軟件與硬件結合，組成完整計算機系統。計算機系統的工作原理第8頁計算機系統主機外設運算器控制器內存放器ROMRAMI/O總線接口CPU外存放器輸入/輸出設備網絡通信設備軟盤驅動器硬盤光盤顯示器鍵盤、鼠標打印機、繪圖儀硬件軟件應用軟件系統軟件操作系統編譯系統工具軟件數據庫管理系統MODEM網卡計算機系統圖計算機系統的工作原理第9頁3.2計算機硬件1.中央處理器2.存放系統3.輸入/輸出設備4.總線

計算機系統的工作原理第10頁運算器控制器存放器輸入設備輸出設備CPU計算機硬件基本組成示圖計算機系統的工作原理第11頁中央處理器主存放器輸入/輸出設備網絡設備總線以總線連接計算機各個部分計算機系統的工作原理第12頁1.中央處理器一臺計算機中能夠包含多個處理器， 其中負擔系統軟件和應用軟件運行 任務處理器稱為中央處理器(CentralProcessingUnit,簡稱CPU)，常見CPU有Inter8088，80286，80386，80486，PetiumⅡ，PetiumⅢ，PetiumⅣ等。中央處理器是計算機關鍵部分，主要由運算器、控制器組成。運算器用來對數據進行各種算術和邏輯運算。也稱為執行單元，包含算術邏輯單元(ALU)，累加器和存放器(通用和標志存放器)。控制器是整個計算機指揮中心，它負責控制程序執行，確保各個部件協調一致，有條不紊地完成各種操作，包含程序計數器、指令存放器和指令譯碼器。計算機系統的工作原理第13頁2.存放系統存放系統包含主存放器和輔助(二級)存放器。1)主存放器主存放器又稱內存放器或內存，直接與CPU相連，是主機不可缺乏一部分，用來存放計算機運行中程序和各種數據。通常計算機內存容量在幾百KB到幾百MB之間。主存由超大規模集成電路存放器芯片組成，存取速度快，但容量較小。主存放器又分為只讀存放器ROM(readonlymemory)、隨機存取存放器RAM(randomaccessmemory)和高速緩沖存放器(cache)，主要用于提升運行速度。計算機系統的工作原理第14頁ROM即只讀存放器。只可從其中讀取 信息，不可向其中寫入信息，在開機 之前ROM中已經事先存有信息，關機 后其中信息不會消失。慣用它存放 計算機開啟程序、自動檢測程序及磁盤引導程序。RAM即隨機存取存放器。即可從其中讀取信息，也可向其中寫入信息。開機之前RAM中沒有信息，開機后操作系統對其管理，關機后其中信息都將消失。RAM中信息可隨時依據需要而改變。慣用它存放計算機運行過程中所需程序和數據。內存中可存放信息多少稱為存放容量，其基本單位為字節（Byte），當前主存容量為幾十兆字節到一百幾十兆字節。計算機系統的工作原理第15頁2)輔助存放器輔助存放器又稱為外存放器，或外存。其容量相對較大，普通用來存放長久保留或相對來說暫時不用各種程序和信息。計算機實際執行程序和加工處理數據時，輔存中信息需要先傳送到主存后才能被CPU使用。外存容量大，能長久可靠地保留信息，存取方便。外存放器主要以磁介質或光盤作為存放介質。慣用有硬盤、軟盤、光盤和磁帶等。計算機系統的工作原理第16頁①硬盤硬盤存放器是由一組磁盤和硬盤驅動器組成，二者封裝在金屬盒中，稱為硬盤。與軟盤相比硬盤容量大，存取速度快，當前微機上硬盤容量1GB-100GB，普通用C：表示硬盤驅動器。硬盤若分成幾個邏輯驅動器，普通再用D：(或E：等)表示，硬盤首次使用前要格式化。硬盤C：上裝有開啟計算機系統軟件，方便以后從硬盤開啟計算機。計算機系統的工作原理第17頁②軟盤3.5英寸軟盤存放容量1.44MB，軟盤驅動器是讀寫軟盤專用裝置。普通用標識符A：（或B：）表示軟盤驅動器（盤號）。軟盤使用注意幾點：A.軟盤首次使用前需格式化。B.軟盤角上有一個方形小孔（寫保護窗口），將窗口內滑塊推上露出小口，則對軟盤只能讀出信息而不能寫入信息，稱為寫保護。C.軟盤易損壞，受潮、受熱、磁場干擾，擠壓均會引發軟盤受損。計算機系統的工作原理第18頁③光盤光盤使用越來越普遍，分為只讀光盤(CD-ROM)和可讀寫光盤(CD-RW)。這兩類光盤存放容量均達650MB。計算機系統的工作原理第19頁存放器層次結構圖后援存放器（磁帶庫、光盤）輔助存放器（軟盤、硬盤、光盤）主存放器（RAM、ROM）Cache存放器ALU存放器計算機系統的工作原理第20頁3.輸入/輸出設備定義：輸入是把信息送入計算機系統過程，輸出是從計算機系統送出信息過程，用戶就是經過輸入/輸出設備與計算機系統相互通信。慣用輸入設備：鍵盤、鼠標器、掃描儀、光學字符識別儀(OCR)、CCD和光筆等。慣用輸出設備：顯示器、打印機、繪圖儀等。顯示器：當前計算機使用顯示器，通常有單色顯示器、CGA、EGA、VGA等幾個規格，不一樣顯示器顯示能力(主要是分辨率)會有很大差異。打印機包含點陣打印機、激光打印機和噴墨打印機等。計算機系統的工作原理第21頁4.總線定義：總線上連接計算機各個部件通信線路和相關控制電路。三種信號：數據信號（總線）：是CPU與內存輸入/輸出接口之間傳輸數據通道。地址信號（總線）：用于傳送內存、輸入/輸出接口地址數據，CPU按此地址尋找數據。控制信號（總線）：傳送CPU發出或接收控制信號。計算機系統的工作原理第22頁東南大學遠程教育管理信息系統第七講主講教師江其玟計算機系統的工作原理第23頁3.3計算機軟件1.軟件分類2.系統軟件3.應用軟件4.計算機病毒計算機系統的工作原理第24頁1.軟件分類系統軟件：當計算機在執行各類信息處理任務時，那些管理與支持計算機系統資源及操作程序。它主要依賴于計算機系統制造商及計算機系統型號。應用軟件：綜適用戶信息處理需求，直接處理特定應用程序。計算機系統的工作原理第25頁計算機軟件系統軟件應用軟件系統管理軟件系統支持軟件系統開發程序操作系統操作環境數據庫管理系統通信管理器系統實用程序執行管理器安全管理器程序設計語言翻譯器程序設計環境計算機輔助軟件工程包通用應用程序專業應用程序字處理電子表數據庫管理通信繪圖會計—通用賬務市場—銷售分析制造—產品控制財務—投資預算軟件=程序+數據+文檔計算機系統的工作原理第26頁計算機系統層次結構計算機硬件操作系統語言處理程序，實用程序與工具軟件數據庫管理系統，網絡與通信軟件應用軟件用戶計算機系統的工作原理第27頁1.系統軟件1)系統軟件分類系統管理程序：在計算機系統執行各種用戶信息處理任務時，這種程序用于管理計算機系統硬件、軟件和數據資源。系統支持程序：經過提供各種支持服務，以支持計算機系統操作和管理。它依附于系統管理程序，由供給商隨操作系統一起提供。系統開發程序：幫助用戶開發信息系統應用程序。計算機系統的工作原理第28頁2)代表性系統軟件①操作系統(OperatingSystem——OS)操作系統是一組對計算機資源進行控制與管理系統化程序集合。操作系統負責對計算機各類資源進行統一控制、管理、調度和監督，合理組織計算機工作流程，其目標是提升各類資源利用率，并能方便用戶使用，為其它軟件開發提供必要服務和想應接口。計算機系統的工作原理第29頁當前最流行幾個操作系統MS-DOSWindows系列OS/2系統Unix/Linux/Aix/Solarise操作系統功效：用戶界面、資源管理、任務管理、文件管理、實用程序與支持服務。用戶界面資源管理任務管理文件管理實用程序和其它功效計算機系統的工作原理第30頁分類實時系統：RDOS批處理系統網絡系統：UNIX,LINUX,NetWare和WindowsNT(Windows)分時系統：UNIX、XENIX和LINUX單用戶系統單用戶：DOS多用戶：Windows95/98計算機系統的工作原理第31頁②數據庫管理系統(DBMS)有組織地、動態地存貯大量數據，使人們能方便、高效地使用這些數據。國內應用最多有VisualFoxPro、SQLServer、Oracle、Sybase等。③計算機語言計算機語言分為低級語言和高級語言兩類。低級語言包含：機器語言、匯編語言。其中機器語言是硬件唯一能直接了解語言。高級語言是指更靠近于人們日常使用書面語言、用來編制程序語言。計算機系統的工作原理第32頁計算機語言普通有以下幾個：A.第一代：機器語言——低級語言B.第二代：匯編語言C.第三代：高級語言——算法語言或過程語言，比如：BASIC、FORTRAN、C、PASCAL、COBOL等，面向對象語言，比如：VB、VC等D.第四代：智能語言

比如：Lisp、Intellect、Prolog等計算機系統的工作原理第33頁機器語言高級語言匯編語言匯編程序面向過程：BASIC、Pascal、FORTRAN、C等面向對象：C++、

Java、VisualBasic等 智能語言低級語言計算機系統的工作原理第34頁計算機只能識別機器指令，不能識別 用匯編和高級語言來編寫程序(稱為源程序)。源程序可執行程序目標程序編輯程序連接程序匯編或編譯程序結果運行高級語言環境源程序結果運行編譯過程解釋過程計算機系統的工作原理第35頁3.應用軟件流行通用應用軟件大致可分為：文、表、圖、網、統計等幾大類文字處理軟件：如Word、WPS等電子表格軟件：如Excel、Lotus1-2-3等圖形、圖像軟件：如Photoshop等通信軟件簡報軟件統計軟件輔助設計軟件：如AutoCAD、CAI、CAM等實時監控軟件計算機系統的工作原理第36頁4.計算機病毒概念：是一些人蓄意編制一個 寄生性計算機程序。特點：破壞性、隱蔽性、傳染性、潛伏性計算機染有計算機病毒常見表現屏幕顯示出現異常情況系統運行異常磁盤存放異常文件異常打印機異常蜂鳴器無故發聲計算機系統的工作原理第37頁種類(1)系統型病毒：感染硬盤主引導扇區 及硬盤分區和軟盤引導扇區。開啟時進入內存。(2)文件型病毒：主要感染COM和EXE文件，執行COM和EXE程序文件時進入內存。(3)復合型病毒： 含有系統型病毒和文件型病毒特點。常見病毒(1)宏病毒：用VisualBasic編寫，感染Office文檔。常見有“臺灣1號”病毒(2)CIH病毒：感染Windows95/98程序，破壞FlashBIOS芯片中系統程序，損壞系統主板，同時破壞硬盤中數據。(3)電子郵件炸彈(E-mailBomber)。計算機系統的工作原理第38頁病毒傳染路徑：經過軟盤、硬盤和網絡傳輸。病毒預防：不要用來歷不明磁盤或軟件，硬盤數據應定時備份。病毒去除：用清潔開啟盤開啟計算機，再用殺毒軟件消除病毒。 常有殺毒軟件有：KV300、KILL、SCAN和CPAV。

計算機系統的工作原理第39頁東南大學遠程教育管理信息系統第八講主講教師江其玟計算機系統的工作原理第40頁3.4計算機基本工作原理到當前為止，幾乎全部計算機結構都按馮·諾依曼提出方案組成，所以都可稱為馮·諾依曼機。馮·諾依曼思想：二進制數、存放程序和程序控制、硬件由五大部件組成。計算機工作原理就是“存放程序和程序控制”，也稱馮·諾依曼工作原理，即把程序和數據都存放在計算機存放器中，當用戶開啟存放在計算機內程序后，由位于存放器內程序去自動控制計算機運行。計算機系統的工作原理第41頁主要技術指標A.主頻，即時鐘周期（頻率）：指CPU在單位時間內平均要動作次數，以兆赫（MHz）為單位。主頻越高，運算速度越快。PentiumⅢ主頻已達700MHz以上。B.字長：表示CPU能同時處理數據二進制位數，它直接關系到計算機運算精度、功效和速度。微機以32位為主，工作站小型機以64位為主，大中型機則從32位到128位。C.內存：反應內存放器存放數據能力，存放容量越大，運算速度越快，處理數據范圍越廣泛。當前微機內存容量可達32MB、64MB、128MB，或者更多。D.運算速度：普通以每秒所能執行指令百萬條數來表示，簡稱MIPS。E.數據輸入輸出最高速率：主要是指存放器存取速度。計算機系統的工作原理第42頁作業1.計算機發展經歷了哪幾個過程？2.簡述計算機系統組成。3.試述計算機硬件組成。4.主存放器有分哪幾個，它們有何區分？5.輔助存放器作用是什么？通常分為哪幾個？6.試述計算機軟件分類。7.計算機語言普通有哪幾個？8.簡述計算機病毒特點及常見表現。計算機系統的工作原理第43頁第4章通信和網絡技術

4.1通信技術 4.2網絡技術 4.3局域網 4.4Internet和Intranet 4.5通信管理計算機系統的工作原理第44頁4.1通信技術1.通信定義及其基本模型2.通信部件及其功效計算機系統的工作原理第45頁1.通信定義及其基本模型1)通信系統定義利用通信設備和線路將地理位置不一樣，功效獨立多個計算機系統互聯起來，以功效完善網絡軟件（即網絡通信協議、信息交換方式及網絡操作系統）實現網絡中資源共享和信息傳遞系統。2)遠程通信模型遠程通信是指信息以一定形式，使用電或光傳遞介質，從一個地方發送到另一個地方。

遠程通信模型信源發送傳輸系統接受器信宿數據數據計算機系統的工作原理第46頁遠程通信網基本元素：終端：終端顯示設備或工作站、客戶機等遠程通信處理器：支持終端與計算機之間數據傳送與接收通信通道和介質：電纜或電話線、無線電波等服務器：網絡上管理共享資源計算機軟件：網絡操作系統、網絡通信協議等..微機（甲地）..計算機（遠程通信軟件）遠程通信處理器遠程通信信道和介質計算機系統的工作原理第47頁2.通信部件及其功效網絡操作系統網絡協議1)通道特征2)通信介質3)網絡連接設備4)通信軟件調制-解調器網卡集線器路由器網關傳輸速率傳輸模式傳輸方向交換選擇訪問控制方式

雙絞線同軸電纜光纖無線傳輸媒體：微波、紅外線和激光計算機系統的工作原理第48頁通信介質——雙絞線(Twistedpaircable)分為屏蔽雙絞線（STP）和非屏蔽雙絞線（UTP），其中屏蔽雙絞線含有較高帶寬，因成本高而較少出現，非屏蔽雙絞線因成本低而流行，兩對線型接插頭稱為RJ11，四對線型接插頭稱為RJ45。雙絞線共分5大類：1類(CAT1)：用于音頻傳輸；2類(CAT2)：速率為1Mbps，早期用于1M令牌網；3類(CAT3)：稱為音頻電纜，可用于10M以太網；4類(CAT4)：主要用于16M令牌網，也勉強可用 于10/100M以太網5類(CAT5)：速率為100M，可用于10/100M以太網計算機系統的工作原理第49頁通信介質——同軸電纜(Coaxialcable)粗纜（RG-11）：直徑為10mm，阻抗為50

，帶寬10M，連接方式是以針狀插針刺入電纜中并接觸到電纜中心導體。需要經過外部收發器來將信號傳入計算機或發向網絡。接插頭稱為AUI。細纜（RG-58）：直徑為5mm，帶寬10M，連接方式是簡單串接，所以可靠性低，一點短、斷路將會涉及全網，接插頭稱為BNC，簡稱T型頭，與設備端連接處不得再有線路出現。需要終端匹配器，阻抗為50

。計算機系統的工作原理第50頁通信介質——光纖：分單模與多模兩種。單模光纖：內徑為<10微米(9)光纖介質，光沿軸路徑直線傳輸，頻率單一，速率高，可達百G，用紅外激光管作光源(ILD)。傳輸遠，達數十公里、成本高。多模光纖：內徑為>50微米(62.5)光纖介質，光沿非軸路徑在壁之間波浪式反射，多頻率共存（多色光），用發光二極管作光源(LED)。傳輸距離近，2公里左右，損耗大，成本低。其中多模突變光損耗更大。計算機系統的工作原理第51頁傳輸媒體選擇低通信容量局域網中，雙絞線性能/價格比最好。大多數局域網需要連接較多設備而且通信容量相當大，能夠選擇同軸電纜。若通信網絡采取數字傳輸技術，應選取光纖，優點是：頻帶寬、速度高、體積小、重量輕等。計算機系統的工作原理第52頁計算機計算機模擬信道MODEMMODEM模擬信號利用模擬信道進行通信網絡連接設備——調制解調器將計算機輸出數字信號轉換為電話線路 能夠傳輸模擬信號，然后再在接收端將 輸入模擬信號轉換為計算機能夠了解數字信號。與計算機連接方式有：內部連接和外部連接。數據傳輸速度用比特/秒(bit/s)衡量，從32kb/s到56kb/s，當前已達128kb/s。計算機系統的工作原理第53頁網絡連接設備——網卡網卡也稱網絡適配器。是一個I/O接口卡插入在主機板和數據總線擴展槽上。是網絡通信主要瓶頸之一，它質量好壞將直接影響網絡功效和網上運行應用軟件效果。計算機系統的工作原理第54頁網絡連接設備——集線器是連接網絡節點（如工作站、服務器等）一個中樞網絡設備。它含有同時活動多個輸入和輸出端口。無管理集線器，用于很小型至多只有12個節點網絡中。沒有管理軟件或協議提供網絡管理，能夠是無源，也能夠是有源。堆棧式集線器，每個集線器能夠有8、12或24個端口。計算機系統的工作原理第55頁計算機系統的工作原理第56頁網絡連接設備——路由器是將一個局域網和另一個局域網連接起來網絡設備。假如有對應硬件和軟件，路由器能夠連接到各種網絡上，包含以太網、快速以太網、千兆以太網等。主要功效是使信息沿著流量最小、成本最低路徑傳輸；將網絡隔離，以預防繁忙流量抵達更主要網絡系統中，以防止網絡運行停頓。計算機系統的工作原理第57頁計算機系統的工作原理第58頁計算機系統的工作原理第59頁東南大學遠程教育管理信息系統第九講主講教師江其玟計算機系統的工作原理第60頁4.2網絡技術1.計算機網絡定義2.計算機網絡主要功效3.計算機網絡發展4.計算機網絡分類5.計算機網絡體系結構計算機系統的工作原理第61頁1.計算機網絡定義定義

計算機網絡是利用通信伎倆，把地理上分散、能夠以相互共享資源方式有機地連接起來、而各自又具備獨立功效計算機系統。三個主要組成部分若干個主機（host）一個通信子網(subnet)一系列通信協議計算機系統的工作原理第62頁2.計算機網絡主要功效數據通信：用以實現計算機與計算機之間傳送各種信息。資源共享：包含共享軟件、硬件和數據資源。提升計算機系統可靠性和可用性可靠性：計算機網絡中各臺計算機能夠經過網絡彼此互為后備機。可用性：當網絡中某臺計算機負擔過重時，網絡可將新任務轉交給網絡中較空閑計算機完成。實現分布式信息處理：利用網絡環境多臺計算機來共同完成一個處理任務。計算機系統的工作原理第63頁3.計算機網絡發展第一代：面向終端計算機通信網主計算機前端處理機TCTC…...…...…...…...TC多路器終端控制器第一代以單計算機為中心遠程聯機系統計算機系統的工作原理第64頁第二代：以通信子網為中心以ARPANET為代表外圍是用戶資源子網采取分組交換方式第三代：國際標準化網絡，含有統一網絡體系結構、遵照國際標準化協議。ISO于1977年提出80年代以來出現Internet仍屬于第三代計算機網絡計算機網絡分布式系統虛擬計算機協同計算第四代：寬帶綜合業務數字網（BISDN）計算機系統的工作原理第65頁4.計算機網絡分類按距離劃分LAN(LocalAreaNetwork)局域網其地理范圍普通在10km以內，屬于一個部門或單位組建小范圍內。組建方便，使用靈活。WAN(WideAreaNetwork)廣域網涉轄范圍大，普通從幾十公里至幾萬公里；用于通信傳輸裝置普通由電信部門提供；能實現廣大范圍內資源共享。MAN(MetropolitanAreaNetwork)城域網介于LAN和WAN之間，其范圍通常覆蓋一個城市地域，距離從幾十公里到上百公里。計算機系統的工作原理第66頁按應用范圍劃分INTERNAT因特網INTRANET內聯網EXTRANET外聯網按信號頻帶劃分：基帶網寬帶網按網絡用途劃分：公共網專用網按傳輸介質劃分同軸電纜網雙絞線網光纖網無線網衛星通訊計算機系統的工作原理第67頁總線形環形樹形星形網形混合形按拓撲結構劃分拓撲結構是指網絡中計算機及其它設備連接關系計算機系統的工作原理第68頁計算機系統的工作原理第69頁......集線器PC1PC2PC3星形環..PC4..PC5物理連接數據流計算機系統的工作原理第70頁......集線器PC1PC2PC3..PC4..PC5星形總線集線器..PC6..PC7計算機系統的工作原理第71頁案例分析：有線電視臺信息化建設案例計算機系統的工作原理第72頁東南大學遠程教育管理信息系統第十講主講教師江其玟計算機系統的工作原理第73頁5.計算機網絡體系結構1)網絡協議2)網絡體系結構含義3)OSI/RM協議參考模型4)TCP/IP協議模型5)兩種模型主要區分計算機系統的工作原理第74頁1)網絡協議是計算機相互“交談語言”。(定義)是指實現計算機網絡中數據通信和資源共享規則集合。它包含協議規范對象及應該實現功能。協議內容包含與通信有關規則（通信協議）及與資源共享受關規則兩大部分。通信協議是指計算機網絡中主機及網絡節點設備共同恪守通信約定。它包含：正常數據傳輸和差錯處理。有關數據處理內容包括數據傳送過程中表示及處理標準，如數據格式轉換算法、多媒體壓縮算法、信息加密算法等。計算機系統的工作原理第75頁2)網絡體系結構含義通常網絡協議都按結構化層次方式來進行組織，每層完成一定功效，每層又都建立在它下層之上。(定義)網絡體系結構是層和協議集合。有兩種類型網絡標準：“既成事實”工業標準：它是由一家企業或一個團體控制，因為被廣泛使用和實現而客觀造成。“法定”正式標準：它由一些權威標準化機構制訂正式、正當標準。計算機系統的工作原理第76頁3)OSI/RM協議參考模型開放式系統互連模型OSI(OpenSystemsInterconnection)是ISO制訂一系列計算機標準，其中OSI/RM(ReferenceModel)定義了開放式系統互連各層協議和服務。OSI/RM協議參考模型采取分層結構化技術，將整個通信功效分為7層。計算機系統的工作原理第77頁物理層鏈路層網絡層傳輸層會話層表示層應用層物理層鏈路層網絡層傳輸層會話層表示層應用層物理通道7應用層協議6表示層協議5會話層協議4傳輸層協議3網絡層協議2鏈路層協議1物理層協議計算機系統的工作原理第78頁1234567物理層數據鏈路層網絡層會話層表示層應用層傳輸層面向應用功效管理功效定格式，編譯碼和表示會話控制和同時，初始化分布處理恢復端到端數據傳送控制網絡資源最正確利用在相鄰節點間轉發分組直到目站在相鄰系統間可靠地傳輸數據幀誤碼檢測和恢復數據鏈路控制，比特傳送電信號傳輸計算機系統的工作原理第79頁應用層表示層會話層傳輸層網絡層鏈路層物理層應用層表示層會話層傳輸層網絡層鏈路層物理層網絡層鏈路層物理層鏈路層物理層應用層協議表示層協議開放系統互連參考模型計算機系統的工作原理第80頁用戶層應用層表示層會話層傳輸層網絡層鏈路層物理層H6H5H2H3H4用戶層應用層表示層會話層傳輸層網絡層鏈路層物理層H7OSI摸型信息傳遞計算機系統的工作原理第81頁765TN21OSI模型TCPIP4)TCP/IP協議模型TCP/IP是INTERNET關鍵TCP/IP是一個協議族，由多個子協議組成。TCPTransmissionControlProtocol傳輸控制協議(RFC0793)相當于OSI第四層(傳輸層)IPInternetProtocol網際互連協議(RFC0791)相當于OSI第三層(網絡層)計算機系統的工作原理第82頁IP與各種網絡接口TCPUDP各種應用層協議（Telnet、FTP、SMTP等）TCP/IP體系結構TCP/IP范圍低層網絡層傳輸層高層計算機系統的工作原理第83頁5)兩種模型主要區分OSI模型是先制訂了模型，模型再為協議制訂提供參考；而TCP/IP模型先出現是協議，模型實際上是對已經有協議描述。OSI模型適用范圍廣，絕大多數協議都與OSI是一致，而TCP/IP模型只適用TCP/IP協議，不適合任何其它協議，所以它對于描述其它非TCP/IP網絡并不尤其有用。OSI模型在網絡層支持無連接和面向連接通信，但在傳輸層僅有面向連接通信，而TCP/IP模型在網絡層僅支持無連接通信，但在傳輸層支持兩種模式。計算機系統的工作原理第84頁案例分析：天瑞集團網絡管理信息系統成功應用計算機系統的工作原理第85頁東南大學遠程教育管理信息系統第十一講主講教師江其玟計算機系統的工作原理第86頁4.3局域網(LAN)1.LAN主要特點2.LAN協議標準3.LAN組成4.幾個經典局域網絡介紹5.LAN網絡結構計算機系統的工作原理第87頁1.LAN主要特點為一個單位所擁有，地理范圍和數目都有限設施簡單，成本費用低使用專用通信線路，數據傳輸速率高通信時間延遲較低，可靠性很好LAN協議簡單LAN可用傳輸介質較多計算機系統的工作原理第88頁2.LAN協議標準IEEE802.n(n=1-13)----局域網協議802.1 體系概述802.2 邏輯鏈路控制(LLC)標準 802.3載波監聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)802.3u快速以太網802.3z千兆以太網802.4令牌總線(TokenBus)802.5令牌環網(TokenRing)802.6 城域網(MAN)802.7 寬帶LAN802.8 光纖LAN802.9綜合業務LAN802.10LAN安全標準802.11無線網絡(WirelessNetwork)802.12命令優先級802.13有線電視網絡(CATVLAN)計算機系統的工作原理第89頁3.LAN組成硬件軟件計算機及計算機外部設備網絡接口卡（網卡）傳輸介質網絡連接設備網絡協議（IEEE802.n）網絡操作系統NetwareWindowNT調制-解調器集線器路由器網關

雙絞線同軸電纜光纖無線傳輸媒體：微波等計算機系統的工作原理第90頁4.幾個經典局域網絡介紹依據介質中數據傳輸控制方法不一樣：1)以太網（Ethernet）2)令牌環網（Token-Ring）3)快速以太網（FastEthernet）4)FDDI（光纖分布式數據接口）5)ATM（異步傳輸模式）計算機系統的工作原理第91頁1)以太網（Ethernet）是按照IEEE802.3協議建立局域網，傳輸速率為10Mbps，普通只能作為小型網絡或工作組網絡選型，不宜作為主干網。2)令牌環網（Token-Ring）是按照IEEE802.4協議建立局域網。該網絡能夠在較高通信量情況下，仍能確保一定傳輸效率。令牌技術在我國應用不多。3)快速以太網（FastEthernet）保留了以太網技術，但速度可達100Mbps。在一定程度上緩解網絡瓶頸現象。在小型網絡應用中有較高效率，但傳輸距離有限，不適合作為大型網絡主干網。計算機系統的工作原理第92頁4)FDDI（光纖分布式數據接口）采取光纖作為傳輸介質，傳輸速率可達100Mbps，傳輸距離遠，可靠性高，適合于作為局域網主干網。5)ATM（異步傳輸模式）傳輸速率為155Mbps，最高可達622Mbps，含有較高靈活性，但價格昂貴，至今沒有統一國際標準，正受到快速以太網挑戰。計算機系統的工作原理第93頁5.LAN網絡結構1)文件服務器結構2)客戶/服務器(C/S)模式3)三層C/S模式(中間件結構)計算機系統的工作原理第94頁.運行1)文件服務器結構計算機系統的工作原理第95頁運行請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求.請求響應響應結果結果結果.結果結果結果結果結果結果結果結果2)客戶服務器模式計算機系統的工作原理第96頁請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求響應請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求請求響應應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答應答3)三層C/S結構應用服務器(ApplicationServer)數據庫服務器(DBServer）計算機系統的工作原理第97頁案例分析：申銀萬國管理信息系統計算機系統的工作原理第98頁東南大學遠程教育管理信息系統第十二講主講教師江其玟計算機系統的工作原理第99頁4.4Internet和Intranet1.Internet提出2.中國Internet記事3.Internet—一個非常奇特網絡4.Internet提供服務5.Internet管理6.Internet組成7.Internet結構8.Internet協議集9.Intranet概念及特點計算機系統的工作原理第100頁1.Internet提出

1968年，DARPA資助BBN開發ARPAnet，要求該網絡在一部分被迫停頓運行時，網絡依然能夠工作；其它廠商也在致力聯網技術研究和應用；80年代初，DARPA開始“TheInternetingProject”；DARPA推出TCP/IP協議集，嵌入UNIX操作系統；政府資助+商業支持+缺乏更多選擇余地等促進了TCP/IP技術和因特網普及；當前，因特網幾乎滲透到世界各地，各行各業。計算機系統的工作原理第101頁2.中國Internet記事1986年，國家“七五“項目：OSI標準制訂和驗證； 電科院、15所、清華、復旦、上海交大、南京工學院等9所科研院所，遵照OSI標準，實現上海和北京機器互連通信，服務；1988年，中國科研網（CRN）開啟； 1989年5月，CRN經過德國研究網（DFN）網關與Internet溝通，開通電子郵件和文件傳輸服務，組員單位包含：15所、電科院、清華大學、30所、54所、復旦大學和上海交大、東南大學等單位。1990年10月，中國注冊登記頂級域名CN； 因中國還未正式接入因特網，德國卡爾斯魯厄大學運行CN域名服務器。計算機系統的工作原理第102頁1993年12月，中關村地域教育/科研示范 網絡（NCFC）完工 1989年9月開啟，覆蓋北大、清華和中科院，高速互聯網和超級計算中心。1994年4月，中國正式接入因特網； 1992年6月，首次提出接入因特網，美國政府機構，存在政治障礙； 1994年4月，經過美國Sprint企業連入因特網64K國際專線開通，實現了與因特網全功效連接，中國成為含有因特網國家。1994年5月21日，中國科學院計算機網絡信息中心接管中國國家頂級域名(CN)；1994年9月，電信開啟中國公用計算機互聯網(CHINANET)；經過美國Sprint企業，開通2條64K專線：北京和上海，95年1月社會服務。計算機系統的工作原理第103頁1994年10月，開啟中國教育和科研計算機網（CERNET）； 連接全國大部分高校和中學，推進我國教育和科研事業發展。1995年4月，中科院開啟“百所聯網”工程； 1995年12月開通"中國科技網"（CSTNet）1996年9月6日，中國金橋信息網（CHINAGBN）連入美國256K專線正式開通。1997年6月3日，國務院信息化工作領導小組辦公室宣告成立中國互聯網絡信息中心(CNNIC)工作委員會，在中國科學院計算機網絡信息中心組建中國互聯網絡信息中心(CNNIC)，行使國家互聯網絡信息中心職責，同時公布中國因特網統計信息。計算機系統的工作原理第104頁中國因特網統計數據（起源：CNNIC匯報）統計時間上網計算機數用戶數注冊域名數WWW站點數國際容量1997年10月29.9萬62萬4066150025.408M1998年07月54.2萬117.5萬9415370084.64M1999年01月74.7萬210萬183965300143.256M1999年07月146萬400萬290459906241M年01月350萬890萬4869515153351M年07月650萬1690萬99734272891234M年01月892萬2250萬1220992654052799M上網人數劇增：因特網在中國逐步普及；站點數劇增：經過因特網對外宣傳，網絡市場意識增強；國際容量劇增：中國進入國際市場步伐加緊；因特網普及原因：社會需求、用戶支持、協議簡練。計算機系統的工作原理第105頁3.Internet—一個非常奇特網絡一無全部網絡：因特網不屬于任何個人、企業和部門；因特網沒有任何固定設備和傳輸媒體；無所不在網絡：覆蓋世界各地、各行各業；來去自由網絡：因特網組員能夠自由地“接入”和“退出”因特網；包羅萬象網絡：蘊含內容異常豐富：天文地理、政治時事、人文喜好等；蘊含無窮資源“賽伯（SPACE）”空間。因特網是由許許多多屬于不一樣國家、部門和機構網絡互連起來網絡（網間網），任何運行因特網協議（TCP/IP協議），且愿意接入因特網網絡都能夠成為因特網一部分，其用戶能夠共享因特網資源，本網本身資源向因特網開放。計算機系統的工作原理第106頁4.Internet提供服務電子郵件（E-mail）文件傳輸服務（FTP）全球信息服務（WWW-WorldWideWeb）其它服務：遠程登錄、專題討論、信息查詢服務、網絡新聞服務和公告服務、娛樂和會話服務及電子商務。計算機系統的工作原理第107頁5.Internet管理因特網協會（InternetSociety—ISOC）民間組織，志愿者組成，負責技術管理和指導工作。因特網組織委員會（InternetArchitectureBoard—IAB）志愿者組成，制訂標準和分配資源（如IP地址）。因特網工程任務組（InternetEngineeringTaskForce—IETF）志愿者組成，討論因特網運作和技術問題；任何人都能夠向IETF提出值得研究問題，當足夠多人對該問題表示關心時，形成工作小組，提交研究匯報，或者報IAB，形成因特網標準。計算機系統的工作原理第108頁6.Internet組