三級數(shù)據(jù)庫

基礎(chǔ)知識大全

第1章基礎(chǔ)知識..............................................................6

1.1知識點.................................................................6

1.1.1計算機發(fā)展階段.........................................................6

1.1.2計算機系統(tǒng)的組成.......................................................6

1.1.3計算機應(yīng)用領(lǐng)域.........................................................7

1.1.4計算機分類.............................................................7

1.1.5計算機語言.............................................................7

1.1.6計算機軟件.............................................................8

1.1.7計算機網(wǎng)絡(luò).............................................................8

1.1.8數(shù)據(jù)通信基本原理.......................................................9

1.1.9網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與TCP/IP協(xié)議.............................................9

1.1.10信息安全基礎(chǔ).........................................................10

1.1.11操作系統(tǒng)安全........................................................10

1.2重點難點..............................................................................................................................11

1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的組成及其拓撲結(jié)構(gòu).........................................11

1.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成......................................................72

1.2.3計算機網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)................................................12

1.2.4計算機局域網(wǎng)..........................................................12

1.2.5計算機病毒及其特征....................................................14

第2章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法...............................................................................................................15

2.1知識點.................................................................................................................................15

2.1.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念....................................................75

2.1.2算法的基本概念........................................................16

2.1.3線性表................................................................16

2.1.4線性表的存儲..........................................................16

2.1.5線性表的運算..........................................................17

2.1.6數(shù)組..................................................................17

2.1.7稀疏矩陣..............................................................18

2.1.8廣義表................................................................18

2.1.9期.................................................................................................................................18

2.1.11二叉樹的存儲結(jié)構(gòu)....................................................19

2.1.12二叉樹和樹的遍歷....................................................20

2.1.13排序.................................................................20

2.1.14查找.................................................................20

2.2重點難點............................................................................................................................20

2.2.7數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)........................................................20

2.2.2數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)..........................................................21

2.2.3二叉樹的性質(zhì)..........................................................23

2.2.4二.......................................................叉樹和樹的遍歷.2.4

2.2.5二叉樹的轉(zhuǎn)換........................................................26

2.2.6二..............................................................叉排序樹..26

2.2.7B樹和B+樹..........................................................27

2.2.8排序..................................................................28

2.2.9查找..................................................................32

第3章操作系統(tǒng)...........................................................................................................................33

3.1知識點................................................................................................................................33

3.1.1操作系統(tǒng)的概念........................................................33

3.1.2操作系統(tǒng)的功能.........................................................................................................33

3.1.3操作系統(tǒng)的類型.........................................................................................................33

3.1.4批處理操作系統(tǒng).........................................................................................................33

3.1.5分時操作系統(tǒng).............................................................................................................34

3.1.6實時操作系統(tǒng),............................................................................................................34

3.1.7網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng).............................................................................................................34

3.1.8分布式操作系統(tǒng).........................................................................................................34

3.1.9進程的基本概念.........................................................................................................34

3.1.10線程的基本概念.......................................................................................................34

3.1.11存儲管理....................................................................................................................35

3.1.12存儲器分類...............................................................................................................35

3.1.13虛擬內(nèi)存...................................................................................................................35

3.1.14設(shè)備管理....................................................................................................................35

3.2重點難點...............................................................36

3.2.1操作系統(tǒng)的概念.........................................................................................................36

3.2.2進程間的通信.............................................................................................................36

3.2.3進程間的同步與互斥.................................................................................................36

3.2.4信號量和P7操作.....................................................................................................36

3.2.5消息緩沖通信.............................................................................................................37

3.2.6進程與線程的比較.....................................................................................................37

3.2.7單一連續(xù)的存儲管理.................................................................................................38

3.2.8分區(qū)存儲管理.............................................................................................................38

3.2.9頁式存儲管理.............................................................................................................38

3.2.10頁面淘汰算法...........................................................................................................39

3.2.11段頁式存儲管理........................................................................................................39

3.2.12緩沖技術(shù)...................................................................................................................39

3.2.13文件和文件目錄.......................................................................................................39

3.2.14網(wǎng)絡(luò)環(huán)境^'Windows安全特性...............................................................................40

3.2.15計算機病毒的特性....................................................................................................40

第4章數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ).......................................................41

4.1知識點................................................................41

4.1.1信息、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理.............................................................................................41

4.1.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展.................................................................................................41

4.1.3數(shù)據(jù)庫(DB,DataBase)........................................................................................42

4.1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS,DataBaseManagementSystem)................................42

4.1.5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS,DataBaseSystem)..................................................................42

4.1.6數(shù)據(jù)模型.....................................................................................................................42

4.1.7數(shù)據(jù)模型的要素.........................................................................................................42

4.1.8信息世界中的基本概念.............................................................................................42

4.1.9概念模型~~E-R模型..............................................................................................43

4.1.10常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型....................................................................................................43

4.1.11數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中模式的概念.......................................................................................43

4.1.12數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結(jié)構(gòu)...................................................................................43

4.1.13數(shù)據(jù)庫的二層映像...................................................................................................43

4.2重點難點..............................................................................................................................44

4.2.1數(shù)據(jù)庫的基本概念......................................................44

4.2.2數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展...................................................44

4.23數(shù)........................................................據(jù)庫系統(tǒng)的用戶4.6

4.2.4數(shù)據(jù)模型..............................................................47

4.1.5常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型....................................................47

4.1.6數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu).................................................48

第5章關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)...............................................................................................................49

5.1知識點................................................................................................................................49

5.1.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)........................................................49

5.1.2關(guān)系數(shù)據(jù)模型..........................................................49

5.1.3關(guān)系模型的基本術(shù)語...................................................50

5.1.4關(guān)系的形式定義.......................................................50

5.1.5關(guān)系數(shù)據(jù)庫對關(guān)系的限定...............................................57

5.1.6關(guān)系模型的完整性約束.................................................51

5.1.7實體完整性規(guī)則.......................................................51

5.1.8參照完整性規(guī)則........................................................51

5.1.9用戶定義的完整性.....................................................51

5.1.10關(guān)系代數(shù).............................................................52

5.1.11傳統(tǒng)的集合運算......................................................52

5.1.12專門的關(guān)系運算.......................................................52

5.2重點難點............................................................................................................................53

5.2.1關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)...................................................53

5.2.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫對關(guān)系的限定...............................................55

5.2.3關(guān)系模型完整性規(guī)則...................................................55

6.2.4用完整性規(guī)則檢查數(shù)據(jù)庫操作...........................................57

5.2.5關(guān)系代數(shù)...............................................................58

第6章關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQI..................................................62

6.1知識點................................................................................................................................62

6.1.1結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL.................................................................................................62

6.1.2SQL數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)...................................................62

6.1.3SQL的數(shù)據(jù)定義.......................................................62

6.1.4基本表................................................................63

6.1.5索弓.................................................................64

6.1.6視圖..................................................................65

617SQL的數(shù)據(jù)操縱........................................................65

6.1.8查詢語句..............................................................65

6.1.9修改語句..............................................................65

6.1.10SQL的數(shù)據(jù)控制......................................................66

6.1.11嵌入式SQL................................................................................................................66

6.2重點難點............................................................................................................................67

6.2.1數(shù)據(jù)查詢..............................................................67

7.2.2數(shù)據(jù)修改...............................................................78

6.2.3視圖..............................................................................................................................80

6.2.4嵌入式SQL..................................................................................................................83

第7章關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論與數(shù)據(jù)庫設(shè)計.....................................85

7.1知識點................................................................85

7.1.1關(guān)系模式的設(shè)計問題.................................................................................................85

7.12數(shù).............................................................據(jù)依賴..85

7.1.3函數(shù)依賴.....................................................................................................................85

7.1.4多值依賴.....................................................................................................................86

7.1.5函數(shù)依賴的邏輯蘊含,................................................................................................86

7.1.6碼..................................................................................................................................86

7.1.7Armstrong公理系統(tǒng)..................................................................................................86

7.1.8范式..............................................................................................................................86

7.1.9關(guān)系模式的分解.........................................................................................................87

7.1.10關(guān)系模式分解的等價標(biāo)準(zhǔn).......................................................................................87

7.1.11數(shù)據(jù)庫設(shè)計...............................................................................................................88

7.1.12需求分析....................................................................................................................88

7.1.13概念結(jié)構(gòu)設(shè)計...........................................................................................................88

7.1.14邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計...........................................................................................................88

7.1.15物理設(shè)計...................................................................................................................89

7.1.16數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)與維護...............................................................................................89

7.2重點難點..............................................................89

7.2.1函數(shù)依賴......................................................................................................................89

7.2.3關(guān)系模式的范式.........................................................................................................91

7.2.5數(shù)據(jù)庫設(shè)計的目標(biāo)、內(nèi)容和方法.............................................................................93

7.2.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟.....................................................................................................95

第8章數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)工具...................................................97

8.1知識點................................................................97

8.1.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)概述..................................................................................................97

8.1.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運行過程.........................................................................97

8.1.3Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng).....................................................................................................98

8.1.4IBMDB2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)................................................................................................98

8.1.5SYBASE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng).................................................................................................99

8.1.6MicrosoftSQLServer數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)...........................................................................100

8.2重點難點.............................................................101

8.2.1新一代數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)工具概念............................................................................101

8.2.2應(yīng)用開發(fā)工具的選擇...............................................................................................102

8.2.3CASE工具-PowerDesigner......................................................................................102

8.2.5應(yīng)用開發(fā)工具-PowerBuilder...................................................................................103

8.2.6企業(yè)應(yīng)用開發(fā)平臺-UNIFACE.................................................................................103

第1章基礎(chǔ)知識

1.1知識點

1.1.1計算機發(fā)展階段

以計算機物理器件的變革作為標(biāo)志，計算機的發(fā)展經(jīng)歷了四代：

第一代（1946年?1958年）是電子管計算機。代表機型有：ENIAC,IBM650（小型

機）、IBM709（大型機）等。

第二代（1959年?1964年）是晶體管計算機。代表機型有：IBM7090、IBM7094、

CDC7600等。

第三代（1965年?1970年）是集成電路計算機。代表機型有：IBM360系列、富士通

F230系列等。

第四代（1971年至今）是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機。這個時期，計算機的類

型除了小型、中型、大型機之外，開始向巨型機和微型機兩個方面發(fā)展。

1.1.2計算機系統(tǒng)的組成

一個完整的計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個部分。

硬件系統(tǒng)

計算機硬件是組成計算機物理設(shè)備的總稱，它們由各種器件和電子線路組成，是計算

機完成工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。

計算機硬件由5個部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。

（I）運算器。運算器又稱算術(shù)邏輯單元（ALU）,它接收由存儲器送來的二進制代碼，

并對代碼進行算術(shù)和邏輯運算。

文本框：考綱要求

1.計算機系統(tǒng)的組成和應(yīng)用領(lǐng)域。

2.計算機軟件基礎(chǔ)知識

3.計算機網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用知識

4.信息安全的基本概念

（2）控制器?？刂破魇怯糜诳刂朴嬎銠C的各個部件，并按照從存儲器取出的指令，向

各部件發(fā)出操作指令，同時，它接收山各部件傳來的反饋信息，并對這些信息進行分析，

決定下一步操作。

（3）存儲器。存儲器是存放源數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)、程序以及最終結(jié)果的部件。它在計算

機運行過程中，一方面不停的向運算器提供數(shù)據(jù)，另一方面又保存從運算器送回的計算結(jié)

果，存儲器還保存程序，且不斷的取出指令傳送給控制器。

（4）輸入設(shè)備。輸入設(shè)備接收用戶提交給計算機的源程序、數(shù)據(jù)及各種信息，并把它

們轉(zhuǎn)換成為二進制代碼，傳送給存儲器。

（5）輸出設(shè)備。輸出設(shè)備的功能是將計算機內(nèi)部的二進制信息轉(zhuǎn)換為人和設(shè)備能識別

的信息。

通常將運算器和控制器合稱為中央處理器（CPU）；中央處理器和內(nèi)存儲器合成為主機；

輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和外存儲器合稱為外部設(shè)備，外部設(shè)備通過接口線路與主機相連。

軟件系統(tǒng)

沒有配置任何軟件的計算機稱為裸機，只有配置了相關(guān)系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)才是完整的計

算機系統(tǒng)。

軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，系統(tǒng)軟件是在計算機上的第一層應(yīng)用功能擴展。

1.1.3計算機應(yīng)用領(lǐng)域

當(dāng)前計算機的應(yīng)用已經(jīng)遍布人類社會各個領(lǐng)域，按照其所涉及的技術(shù)內(nèi)容，計算機應(yīng)

用可以分為幾種類型。

科學(xué)和工程計算

科學(xué)計算也稱數(shù)值計算。在科學(xué)試驗和工程設(shè)計過程中，經(jīng)常會遇到各種數(shù)學(xué)問題需

要求解，利用計算機并應(yīng)用數(shù)值方法進行求解是解決這類問題的主要途徑，這種應(yīng)用被稱

為科學(xué)和工程計算，其特點是計算量大，而邏輯關(guān)系相對簡單-。

數(shù)據(jù)和信息處理

數(shù)據(jù)處理是指對數(shù)據(jù)的收集、存儲、加工、分析和傳送的全過程。

過程控制

過程控制是生產(chǎn)自動化的重要技術(shù)內(nèi)容和手段，它是由計算機對所采集到的數(shù)據(jù)按一?

定方法經(jīng)過計算，然后輸出到指定執(zhí)行機構(gòu)去控制生產(chǎn)的過程。

輔助設(shè)計

計算機輔助設(shè)計不僅應(yīng)用于產(chǎn)品和工程輔助設(shè)計，而且還還包括輔助制造、輔助測試、

輔助教學(xué)以及其他多方面的內(nèi)容。

人工智能

計算機模擬人腦的過程稱為人工智能，人工智能是利用計算機來模擬人的思維的過程，

并利用計算機程序來實現(xiàn)這些過程。

1.1.4計算機分類

根據(jù)計算機在信息處理系統(tǒng)中的地位和作用，并且考慮到計算機分類的演變過程和可

能的發(fā)展趨勢，IEEE提出一種分類方法將計算機分成六類：

巨型計算機(Supercomputer)o巨型計算機也稱為超級計算機，它采用大規(guī)模并行處

理的體系結(jié)構(gòu)，具有極強的運算能力。巨型計算機通常應(yīng)用在尖端科技研究、重大工程項

目研究等領(lǐng)域。世界上僅有少數(shù)幾個國家研究開發(fā)巨型計算機。

小巨型機(MiniSupercomputer)。小巨型計算機也稱為小型超級計算機，它的性能接

近巨型計算機，但使用了更加先進的大規(guī)模集成電路與制造技術(shù)，體積小、成本低。價格

比巨型計算機便宜許多。

大型機(Mainframe)。大型機或稱主干機、主機。它的運算速度快、處理能力強、存

儲容量大、可擴充性好、通信聯(lián)網(wǎng)功能完善，并且有豐富的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。大型計

算機一般落戶于大中型企事業(yè)單位，由專人管理維護。

超級小型計算機(SuperMinicomputer)。超級小型計算機為中小企業(yè)所擁有。

工作站(Workstation)。工作站主要應(yīng)用于有特殊要求的專業(yè)領(lǐng)域，如圖形工作站等。

它具有高速運算能力和很強的圖形處理功能。

個人計算機(PersonalComputer)。個人計算機也稱為個人電腦(PC機)或微機。個

人計算機因為其性能價格比高而得以快速普及和廣泛應(yīng)用。個人計算機可分為臺式機和便

攜機兩大類。

1.1.5計算機語言

計算機語言

計算機語言是一類面向計算機的人工語言，它是進行程序運行的工具，又稱為程序設(shè)

計語言?，F(xiàn)有的程序設(shè)計語言可分為3類：機器語言、匯編語言、高級語言。

機器語言

機器語言是最初級的依賴于硬件的計算機語言。機器語言直接在計算機硬件級上執(zhí)行，

所以效率比較高，能充分發(fā)揮計算機高速計算的能力。

匯編語言

用有助于記憶的符號和地址來表示指令的程序設(shè)計語言叫做匯編語言。也稱為符號語

言。用匯編語言編寫的程序與機器語言相比，除較直觀和易記憶外，仍然存在工作量大，

面向機器、無通用性等缺點，所以，匯編語言又稱作“低級語言”。

高級語言

高級語言是一類人工設(shè)計的語言，它對具體的算法進行描述，所以又稱作為算法語言。

高級語言是一類面向問題的程序設(shè)計語言，且獨立于計算機的硬件，其表達方式接近于被

描述的問題，易于人們的理解和掌握。

1.1.6計算機軟件

計算機軟件可以分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩種。

系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件一般包括：操作系統(tǒng)、語言處理程序和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及服務(wù)程序等。

操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心，它管理計算機軟件、硬件資源，調(diào)度用戶作業(yè)程序和處

理各種中斷，從而保證計算機各個部分協(xié)調(diào)有效的工作。

語言處理程序的任務(wù)，就是將各種高級語言編寫的源程序翻譯成機器語言表示的目標(biāo)

程序。語言處理程序按照處理的方式不同，可以分為解釋型程序與編譯型程序兩大類。解

釋型程序的處理采用邊解釋邊執(zhí)行的方法，不產(chǎn)生目標(biāo)程序，稱為對源程序的解釋執(zhí)行。

編譯型程序先將源程序翻譯成為H標(biāo)程序才能夠執(zhí)行，稱為對源程序的編譯執(zhí)行。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是對計算機中所存放的大量數(shù)據(jù)進行組織、管理、查詢并提供一定處

理功能的大型系統(tǒng)軟件。

服務(wù)型程序是一類輔助性的程序，它提供各種運行所需的服務(wù)。

應(yīng)用程序

應(yīng)用軟件是為解決實際應(yīng)用問題所編寫的軟件的總稱，它涉及到計算機應(yīng)用的所有領(lǐng)

域，各種科學(xué)和工程計算的軟件和軟件包、各種管理軟件、各種輔助設(shè)計軟件和過程控制

軟件都屬于應(yīng)用軟件的范圍。

1.1.7計算機網(wǎng)絡(luò)

計算機網(wǎng)絡(luò)的功能

計算機網(wǎng)絡(luò)具有下列基本功能：

（1）資源共享。其目的是讓網(wǎng)絡(luò)上的用戶都能使用網(wǎng)絡(luò)中的程序、設(shè)備，尤其是數(shù)據(jù)，

而不管資源和用戶在什么地方。換言之，用戶即使是在本地也能使用千里之外的數(shù)據(jù)。

（2）高可靠性。依靠可替代的資源來提供高可靠性.例如，所有文件可以在兩臺或三

臺計算機上進行備份，如果其中之?由于硬件故障不能使用，可使用其他備份。

（3）可用性。當(dāng)工作負荷增大時，只要增加更多的處理器，就能逐步改善系統(tǒng)的性能。

對集中式主機而言，一旦系統(tǒng)能力達到極限，就必須用更強大的主機替代它，而這樣做代

價大，對用戶的影響也大。

（4）實現(xiàn)分布式的信息處理。對于綜合的大型問題，可以采用合適的算法，將任務(wù)分

散到網(wǎng)絡(luò)中不同的計算機上進行分布處理。多臺微型機通過網(wǎng)絡(luò)可連成具有高性能的計算

機系統(tǒng)，使它具有解決復(fù)雜問題的能力，而費用大為降低。

（5）提供強大的通信手段。通過網(wǎng)絡(luò)，兩個或多個生活在不同地方的人可以共同起草

報告。當(dāng)某人對聯(lián)機文檔的某處作了修改時，其他人員可以立即看到這個變更，而不必花

幾天的時間等待信件。這種速度上的提高使得廣泛分布的群體之間的合作變得很容易。

網(wǎng)絡(luò)的分類

計算機網(wǎng)絡(luò)的分類方法很多，可以從不同的角度進行分類。

（1）從網(wǎng)絡(luò)的交換功能進行分類：電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)和ATM網(wǎng)。

（2）從網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)進行分類：星型、環(huán)型、總線型和網(wǎng)狀型。

（3）從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進行分類：廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)或市域網(wǎng)。

1.1.8數(shù)據(jù)通信基本原理

所謂的數(shù)據(jù)通信是指傳統(tǒng)的通信技術(shù)通過使用計算機來實現(xiàn)信息的傳輸、交換、存儲和

處理?，F(xiàn)代通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)兩部分組成。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)又稱為通信

子系統(tǒng)或通信子網(wǎng)，其主要任務(wù)是實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)據(jù)處理

系統(tǒng)又稱為資源子系統(tǒng)或資源子網(wǎng)，它是由許多數(shù)據(jù)終端設(shè)備組成，負責(zé)提供信息、接受

信息和處理信息。

物理信道按照傳輸介質(zhì)的類型可以把信道分為有線信道和無線信道。傳輸介質(zhì)是數(shù)據(jù)

傳輸系統(tǒng)中收方和發(fā)方之間的物理路徑。有多種物理介質(zhì)可用于實際傳輸，每一種物理介

質(zhì)在帶寬、延遲、成本和安裝維護難度上都不相同。介質(zhì)可以大致分為有線介質(zhì)和無線介

質(zhì)。

其中有線介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜、光纖等；無線信道包括微波信道和衛(wèi)星信道。所

謂基帶，就是指信號所固有的基本頻帶，基帶信號通常是由數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成的、未經(jīng)頻率調(diào)

制的波形。與基帶信號頻譜相適應(yīng)的信道稱為基帶信道。將數(shù)字設(shè)備（如計算機）發(fā)出的數(shù)

字信號（即基帶信號）直接在信道中進行傳輸，稱為基帶傳輸。

所謂頻帶傳輸就是把數(shù)字信號調(diào)制成音頻信號后在電話線路上傳輸，到達接收端時再

把音頻信號解調(diào)還原成原來的數(shù)字信號。在頻帶傳輸中，要求在發(fā)送端安裝調(diào)制器，在接

收端安裝解調(diào)器。

用一對傳輸線同時傳送兒路信息，稱為多路復(fù)用。多路復(fù)用的典型方式有兩類，即頻

分多路復(fù)用和時分多路復(fù)用。通過多路復(fù)用，可以提高線路的利用率。

所謂頻分多路復(fù)用，就是將傳輸線路的總頻帶劃分成若干個子頻帶，每一個子頻帶作為

一條邏輯信道提供給一對終端使用。頻分多路適用于傳輸模擬信號，多用于電話系統(tǒng)。

波分多路復(fù)用是在光纖信道上使用頻分多路復(fù)用的一個變種。在這種方法中，兩條光

纖連到一個棱柱，每條光纖的能量處于不同的波段。兩束光通過棱柱，合成到一條共享的

光纖上，傳送到遠方的目的地，隨后再將它們分解開。

任何兩個終端間的通信業(yè)務(wù)量分布總是非均勻的，建立固定的點到點連接從線路利用

效率來說很不經(jīng)濟，特別是當(dāng)終端數(shù)目增加時，要在每對終端間建立起固定的點到點線路

就更顯得既無必要也不切合實際。解決這個問題的方法就是將各地的終端連到一個具有某

種交換能力的交換網(wǎng)絡(luò)。這個交換網(wǎng)絡(luò)包括若干條通信線路和交換機，由交換機根據(jù)每次

通信的要求和網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)動態(tài)地選擇通信路徑。目前在計算機網(wǎng)絡(luò)中使用的交換技術(shù)有

如下幾種：電路交換、報文交換、分組交換、幀中繼和異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）。

1.1.9網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與TCP/IP協(xié)議

計算機網(wǎng)絡(luò)的分層及其所使用的協(xié)議的集合，就是所謂的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。具體地說，

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)即是層次與協(xié)議的集合。體系結(jié)構(gòu)的描述必須包含足夠的信息，使實現(xiàn)者可

以用來為每一層編寫軟件和設(shè)計硬件，并使之符合有關(guān)協(xié)議。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是關(guān)于雙方通信過程中的一組約定規(guī)則，用來建立通信關(guān)系，進行數(shù)據(jù)交換。

完整的通信協(xié)議相當(dāng)復(fù)雜。為了簡化協(xié)議的設(shè)計，便于協(xié)議的實現(xiàn)及維護，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)都

將協(xié)議按層（Layer）或級（Level）的方式組織。每層都向它的上層提供一定的服務(wù)，而

將如何實現(xiàn)服務(wù)的細節(jié)對上層屏蔽，即低層協(xié)議對高層而言是透明的。相鄰兩層之間為層

間接口。

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了一個開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI）。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，整個網(wǎng)絡(luò)的

通信功能劃分為7個層次。每一層完成系統(tǒng)信息交換所需的部分功能，通過層間的接口與

其相鄰層連接，從而實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間、不同結(jié)點之間的信息交換。

TCP/IP（TransmissionControlProtocol/IntemetProtocol）傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議最初

由美國國防部高級研究計劃局（DepartmentofDefenceAdvancedResearchProjectAgency,

DARPA）在1969年提出，并把它用在ARPANET中。隨著ARPANET在規(guī)模和作用范圍

的日益擴大，TCP/IP協(xié)議也逐漸完善，最終成為Internet的基礎(chǔ)，并且應(yīng)用范圍也愈來愈

廣，幾乎已成為廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

TCP/IP是個協(xié)議集，根據(jù)OSI的七層理論，TCP/IP可以分為四層。分別是接口層、

網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。

1.1.10信息安全基礎(chǔ)

信息安全

信息安全的目的，就是要防止非法的攻擊和病毒的傳播，以保證計算機系統(tǒng)和通信系

統(tǒng)的正常運行；就是要保證信息的保密性、完整性、可用性和可控性；就是保證電子信息

的有效性。

信息保密

信息保密是信息安全的重要方面，為保密而進行加密是防止破譯信息系統(tǒng)中機密信息

的技術(shù)手段。加密的辦法就是使用數(shù)學(xué)方法來重新組織信息，使除合法接收者外的其他任

何人要看懂變化后的數(shù)據(jù)或信息是非常困難或不可能的。加密前的信息稱為明文，加密后

的信息稱為密文。

信息認證

信息認證是信息安全的另一個重要方面，信息認證，首先是驗證信息的發(fā)送者的真實

性，即不是假冒的；其次是驗證信息的完整性，即驗證信息在傳送或存儲過程中未被篡改、

重放或延遲等。認證是防止對系統(tǒng)進行主動進攻的重要技術(shù)手段。主要的信息認證技術(shù)有:

數(shù)字簽名技術(shù)、身份識別技術(shù)和信息完整性校驗技術(shù)等。

密鑰管理

密鑰管理影響到密碼系統(tǒng)的安全，而且還會涉及到系統(tǒng)的可靠性、有效性和經(jīng)濟性。

密鑰管理包括密鑰的產(chǎn)生、存儲、裝入、分配、保護、丟失、銷毀以及保密等內(nèi)容。

其中解決密鑰的分配和存儲是最關(guān)鍵的技術(shù)。

1.1.11操作系統(tǒng)安全

操作系統(tǒng)應(yīng)提供的安全服務(wù)服務(wù)包括：內(nèi)存保護、文件保護、存取控制和存取鑒別等，

以防止由于用戶程序的缺陷而損害系統(tǒng)。

操作系統(tǒng)安全方法

一般操作系統(tǒng)的安全措施可從隔離、分層、和內(nèi)控3個方面考慮。隔離是操作系統(tǒng)安

全保障的措施之一，它又可以分為：物理隔離、時間隔離、邏輯隔離和密碼隔離。

物理隔離是指使不同安全要求的進程使用不同的物理實體。

時間隔離是指使不同的進程在不同的時間運行。

邏輯隔離是指限制程序的存取，是操作系統(tǒng)不能存取允許范圍以外的實體。

密碼隔離是指進程以其他進程不了解的方式隱蔽數(shù)據(jù)和計算。

操作系統(tǒng)的安全措施

訪問控制是保障信息安全的有效措施，訪問控制的目的是：

（1）保護存儲在計算機上的需要保護的信息秘密性，通過對訪問進行控制，使機密信

息保密。

（2）保護存儲在計算機內(nèi)的個人信息保密性。

（3）維護計算機內(nèi)信息的完整性。拒絕非授權(quán)用戶訪問，減少非法用戶對重要文件進

行修改的機會。

（4）減少病毒感染的機會，從而減少和延緩病毒的傳播。

存儲保護是對安全操作系統(tǒng)的基本要求。存儲保護保證系統(tǒng)內(nèi)的任務(wù)互不干擾。在多

道程序系統(tǒng)中，內(nèi)存中既有操作系統(tǒng)，也有用戶程序，為避免內(nèi)存中程序相互干擾，必須

對內(nèi)存中的程序和數(shù)據(jù)進行保護，采用的措施一般有：

防止地址越界，規(guī)定每個進程都具有相對對立的進程空間，當(dāng)進程運行時地址越界，

可能侵犯其他進程的空間，從而影響其他進程的正常工作。也可能侵犯操作系統(tǒng)，導(dǎo)致系

統(tǒng)混亂，因此必須對進程所產(chǎn)生的地址進行檢查，發(fā)現(xiàn)地址越界時產(chǎn)生中斷，再由操作系

統(tǒng)進行處理。

防止操作越權(quán)，對于多個進程共享的公共區(qū)域，每個進程都享有訪問權(quán)，如有些進程

可執(zhí)行寫操作，而其他進程只能進行讀操作，因此需要對公共區(qū)域的訪問加以限制和檢查。

文件保護措施是為了防止由于誤操作而對文件造成破壞，文件保密措施是為了防止未

經(jīng)授權(quán)的用戶對文件的進行訪問。

1.2重點難點

1.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的組成及其拓撲結(jié)構(gòu)

計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲的定義

計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計首先需要解決計算機網(wǎng)絡(luò)在滿足響應(yīng)時間、吞吐量和可靠性的條件下

通過選擇合適的線路、線路通信容量、接入方式，實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)合理，成本低廉，

為了解決復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計，人們提出了網(wǎng)絡(luò)拓撲的概念。

拓撲學(xué)是幾何學(xué)的一個分支，它從圖論演化而來。拓撲首先需要將實體抽象成與現(xiàn)實

中大小、形狀無關(guān)的點，將他們之間的線路抽象成線，進而研究點、線、面之間的關(guān)系。

計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲是通過網(wǎng)中結(jié)點與通信線路時間的幾何關(guān)系表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，反映出各個試

題之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計是計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的第一步，也是實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的

基礎(chǔ)，他對網(wǎng)絡(luò)性能、系統(tǒng)可靠性和通信費用都有重大的影響。計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)主要

是指通信子網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)拓撲的分類方法

網(wǎng)絡(luò)拓撲可以根據(jù)通信子網(wǎng)中通信信道類型分為兩類：

(I)點一點線路通信子網(wǎng)的拓撲。

(2)廣播信道通信子網(wǎng)的拓撲。

在點一點線路的通信子網(wǎng)中，每條物理線路連接一對結(jié)點，它有4中基本的拓撲構(gòu)型：

星型、環(huán)型，樹型，網(wǎng)狀型。

采用廣播信道的通信子網(wǎng)中，一個公共的通信信道被多個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點共享，它也有4中

基本拓撲構(gòu)型：總線型，樹型，環(huán)型，無線通訊和衛(wèi)星通信型。

在星型結(jié)構(gòu)中，結(jié)點通過點一點通信線路與中心結(jié)點相連，中心結(jié)點控制整個網(wǎng)絡(luò)的

通信，任何兩個結(jié)點之間的通信都要通過中心結(jié)點。這種拓撲結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，容易實

現(xiàn)，方便管理的特點，但是由于網(wǎng)絡(luò)中心負責(zé)整個網(wǎng)絡(luò)的可靠性通信，所以中心結(jié)點的故

障將導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

在環(huán)型結(jié)構(gòu)中，結(jié)點通過點一點通信線路連接成閉合環(huán)路，環(huán)中的數(shù)據(jù)將沿著-?個方

向往逐個往下一站發(fā)送。這種結(jié)構(gòu)比較簡單，傳輸延時穩(wěn)定，但是環(huán)中的每個結(jié)點與通信

結(jié)點之間的線路都是整個環(huán)路中的瓶頸，所以環(huán)中的任何一個節(jié)點出現(xiàn)線路故障，都可能

導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。為了保證環(huán)路正常工作，需要復(fù)雜的控制和維護技術(shù)。

樹型結(jié)構(gòu)是星型結(jié)構(gòu)的一個擴展。在樹型結(jié)構(gòu)中節(jié)點按層次進行連接，信息交換主要

發(fā)生在上、下節(jié)點之間。

網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)又稱為無規(guī)則型。在這種結(jié)構(gòu)中，結(jié)點之間的連接是任意的，可以沒有

任何規(guī)律。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的特點是可靠性高，網(wǎng)內(nèi)的任何一個結(jié)點的故障都不會影響到整個網(wǎng)

絡(luò)的正常運行。但是它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，必須要采用合適的路由選擇算法和介質(zhì)訪問控制方式

及流量控制。

1.2.2計算機網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

計算機網(wǎng)絡(luò)主要由多個計算機及通信設(shè)備構(gòu)成，具體如下：

（1）各種類型的計算機。

（2）網(wǎng)絡(luò)適配器。網(wǎng)絡(luò)適配器提供通信網(wǎng)絡(luò)與計算機相連的接口。

（3）網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，包括雙絞線、光纖以及無線通信等。

（4）共享的外部設(shè)備。

（5）局部網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，如集線器、中繼器。

（6）網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)橋、路由器、交換機。

（7）網(wǎng)絡(luò)軟件。

1.2.3計算機網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)

計算機網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)（DistributedSystem）是兩個不同的概念。

用戶透明性觀點定義計算機網(wǎng)絡(luò)”存在一個能為用戶自動管理計算機資源的網(wǎng)絡(luò)操作

系統(tǒng)，由它調(diào)用完成擁護任務(wù)所需要的資源，而整個網(wǎng)絡(luò)對用戶是透明的?！彼枋龅木?/p>

是一個分布式系統(tǒng)。

分