任務(wù)5.1操作系統(tǒng)概述5.1.1操作系統(tǒng)功能如圖51所示,操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中位于底層硬件與用戶之間,是兩者溝通的橋梁.用戶可以通過操作系統(tǒng)的用戶界面,輸入命令;操作系統(tǒng)則對命令進行解釋,驅(qū)動硬件設(shè)備,實現(xiàn)用戶要求.一個標(biāo)準(zhǔn)個人計算機的操作系統(tǒng)具備以下功能:(1)資源管理;(2)虛擬內(nèi)存;(３)進程管理;(４)程序控制;(5)人機交互.1.資源管理資源管理主要包括內(nèi)存管理、處理器管理、設(shè)備管理和信息管理.內(nèi)存管理就是負責(zé)把內(nèi)存單元分配給需要內(nèi)存的程序,以便讓它執(zhí)行;在程序執(zhí)行結(jié)束后將它占用的內(nèi)存單元收回,以便再次使用.對于提供虛擬存儲的計算機系統(tǒng),操作系統(tǒng)還要與硬件配合做好頁面調(diào)度工作,根據(jù)執(zhí)行程序的要求分配頁面,在執(zhí)行中將頁面調(diào)入和調(diào)出內(nèi)存以及回收頁面等工作.處理器管理又稱處理器調(diào)度,在一個允許多個程序同時執(zhí)行的系統(tǒng)里,操作系統(tǒng)會根據(jù)一定的策略將處理器交替地分配給系統(tǒng)內(nèi)等待運行的程序.設(shè)備管理功能主要是分配和回收外部設(shè)備以及控制外部設(shè)備按用戶程序的要求進行操作等信息管理主要是向用戶提供一個文件系統(tǒng).一般說,一個文件系統(tǒng)向用戶提供創(chuàng)建文件、撤銷文件、讀寫文件、打開和關(guān)閉文件等功能.有了文件系統(tǒng)后,用戶可按文件名存取數(shù)據(jù)而無須知道這些數(shù)據(jù)存放在哪里.2.虛擬內(nèi)存虛擬內(nèi)存是計算機系統(tǒng)內(nèi)存管理的一種技術(shù).它使得應(yīng)用程序認(rèn)為它擁有連續(xù)的可用的內(nèi)存;而實際上,它通常是被分割成多個物理內(nèi)存碎片,還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上,在需要時進行數(shù)據(jù)交換.３.進程管理進程是正在運行的程序?qū)嶓w,并且包括這個運行的程序中占據(jù)的所有系統(tǒng)資源,進程管理指的是操作系統(tǒng)調(diào)整復(fù)數(shù)進程的功能.不管是常駐程序或者應(yīng)用程序,它們都以進程為標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行單位.現(xiàn)代的操作系統(tǒng),即使只擁有一個CPU,也可以利用多進程(Multitask)功能同時執(zhí)行復(fù)數(shù)進程.由于大部分電腦只包含一個CPU,在單內(nèi)核(Core)的情況下多進程只是簡單迅速地切換各進程,讓每個進程都能夠執(zhí)行,在多內(nèi)核或多處理器的情況下,所有進程通過許多協(xié)同技術(shù)在各處理器或內(nèi)核上轉(zhuǎn)換.越多進程同時執(zhí)行,每個進程能分配到的時間比率就越小.很多操作系統(tǒng)在遇到此問題時會出現(xiàn)諸如音效斷續(xù)或鼠標(biāo)跳格的情況.進程管理通常實現(xiàn)了分時的概念,大部分的操作系統(tǒng)可以利用指定不同的特權(quán)等級,為每個進程改變所占的分時比例.特權(quán)越高的進程,執(zhí)行優(yōu)先級越高,單位時間內(nèi)占的比例也越高.交互式操作系統(tǒng)也提供某種程度的回饋機制,讓直接與使用者交互的進程擁有較高的特權(quán)值.４.程序控制一個用戶程序的執(zhí)行自始至終是在操作系統(tǒng)控制下進行的.一個用戶將他要解決的問題用某一種程序設(shè)計語言編寫了一個程序后就將該程序連同對它執(zhí)行的要求輸入到計算機內(nèi),操作系統(tǒng)就根據(jù)要求控制這個用戶程序的執(zhí)行直到結(jié)束.操作系統(tǒng)控制用戶的執(zhí)行主要有以下一些內(nèi)容:調(diào)入相應(yīng)的編譯程序,將用某種程序設(shè)計語言編寫的源程序編譯成計算機可執(zhí)行的目標(biāo)程序,分配內(nèi)存儲等資源將程序調(diào)入內(nèi)存并啟動,按用戶指定的要求處理執(zhí)行中出現(xiàn)的各種事件以及與操作員聯(lián)系請示有關(guān)意外事件的處理等.5.人機交互操作系統(tǒng)的人機交互功能是決定計算機系統(tǒng)“友善性”的一個重要因素.人機交互功能主要靠可輸入輸出的外部設(shè)備和相應(yīng)的軟件來完成.可供人機交互使用的設(shè)備主要有鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)、各種模式識別設(shè)備等.與這些設(shè)備相應(yīng)的軟件就是操作系統(tǒng)提供人機交互功能的部分.人機交互部分的主要作用是控制有關(guān)設(shè)備的運行和理解并執(zhí)行通過人機交互設(shè)備傳來的有關(guān)的各種命令和要求.5.1.2操作系統(tǒng)分類根據(jù)不同的分類方法,可將操作系統(tǒng)分成以下幾類.(1)按應(yīng)用領(lǐng)域:可分為桌面操作系統(tǒng)(如WindowsXP)、服務(wù)器操作系統(tǒng)(如WindowsServer)、嵌入式操作系統(tǒng)(如VxWorks);(2)按所支持用戶數(shù):可分為單用戶操作系統(tǒng)(如MS-DOS、OS/2)、多用戶操作系統(tǒng)(如UNIX、Linux、MVS);(３)按源碼開放程度:可分為開源操作系統(tǒng)(如Linux、FreeBSD)和閉源操作系統(tǒng)(如MacOSX、Windows);(４)按硬件結(jié)構(gòu):可分為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(如NetWare、WindowsNT、OS/2warp)、多媒體操作系統(tǒng)(如Ami-a)和分布式操作系統(tǒng)(如Amoeba、Mach、Chorus)等;(5)按操作系統(tǒng)環(huán)境:可分為批處理操作系統(tǒng)(如MVX、DOS/VSE)、分時操作系統(tǒng)(如Linux、UNIX、XENIX、MacOSX)和實時操作系統(tǒng)(如iEMX、VRTX、RTOS,WindowsRT);(6)按存儲器尋址寬度:可分為8位、16位、32位、64位、128位的操作系統(tǒng).早期的操作系統(tǒng)一般只支持8位和16位存儲器尋指寬度,現(xiàn)代的操作系統(tǒng)如Linux和Windows7都支持32位和64位.5.1.３常用計算機操作系統(tǒng)1.MicrosoftWindowsMicrosoftWindows是微軟公司制作和研發(fā)的一套桌面操作系統(tǒng),它問世于1985年,起初僅僅是MS-DOS模擬環(huán)境,后續(xù)的系統(tǒng)版本由于微軟不斷地更新升級,成了人們最喜愛的操作系統(tǒng).MicrosoftWindows采用了圖形化模式-UI,比起從前的DOS需要鍵入指令的使用方式更為人性化.隨著計算機硬件和軟件的不斷升級,微軟的Windows也在不斷升級,從架構(gòu)的16位、３2位再到6４位,系統(tǒng)版本從最初的Windows1.0到大家熟知的Windows95、Windows98、Windows2000、WindowsXP、WindowsVista、Windows７、Windows8,Windows8.1和WindowsServer企業(yè)級服務(wù)器操作系統(tǒng).2009年４月1４日,微軟正式停止對WindowsXP的免費主流支持服務(wù),不再提供免費更新和修復(fù)安全漏洞.推出了Windows10系統(tǒng),使用Windows７、Windows8、Windows8.1的用戶,可免費升級Windows10.Windows10圖標(biāo)及界面如圖52所示.2.MacOSMacOS操作系統(tǒng)是蘋果機專用系統(tǒng),是基于UNIX內(nèi)核的圖形化操作系統(tǒng),由蘋果公司自行開發(fā).例如蘋果機的操作系統(tǒng)OS10,代號為MACOSX,這是蘋果機誕生以來最大的變化.該系統(tǒng)較為可靠,它的許多特點和服務(wù)都體現(xiàn)了蘋果公司的理念.另外,瘋狂肆虐的計算機病毒幾乎都是針對Windows的,由于Mac的架構(gòu)與Windows不同,所以很少受到病毒的襲擊.MacOSX操作系統(tǒng)界面非常獨特,突出了形象的圖標(biāo)和人機對話.圖5-3所示為MacOSX圖標(biāo)與操作系統(tǒng)界面.３.VxWorksVxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設(shè)計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)(RTOS),是嵌入式開發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分.具有良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境,在嵌入式實時操作系統(tǒng)領(lǐng)域占據(jù)一席之地.它以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實時性要求極高的領(lǐng)域中.其圖標(biāo)界面如圖5-4所示.４.UNIXUNIX操作系統(tǒng)具有多任務(wù)、多用戶的特征,于1969年在美國AT&T公司的貝爾實驗室開發(fā)出來.目前它的商標(biāo)權(quán)由國際開放標(biāo)準(zhǔn)組織所擁有,只有符合單一UNIX規(guī)范的UNIX系統(tǒng)才能使用UNIX這個名稱,否則只能稱為類UNIX(UNIX-like).5.LinuxLinux是一套免費使用和自由傳播的類UNIX操作系統(tǒng),是一個基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng).它能運行主要的UNIX工具軟件、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議.它支持３2位和6４位硬件.Linux繼承了UNIX以網(wǎng)絡(luò)為核心的設(shè)計思想,是一個性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng).6.UbuntuUbuntu(烏班圖)是一個以桌面應(yīng)用為主的Linux操作系統(tǒng).Ubuntu基于Debian發(fā)行版和-NOME桌面環(huán)境,而與Debian的不同之處在于,其每6個月發(fā)布一次,Ubuntu的目標(biāo)在于為一般用戶提供一個最新的,也是相當(dāng)穩(wěn)定的只使用自由軟件的操作系統(tǒng).Kubuntu與Xubuntu是Ubuntu計劃正式支援的衍生版本,分別將KDE與Xfce桌面環(huán)境帶入Ubuntu.Edubuntu則是一個為了學(xué)校教學(xué)環(huán)境而設(shè)計,并且讓小孩在家中也可以輕松學(xué)會使用的衍生版本.2013年Ubuntu正式發(fā)布面向智能手機的移動操作系統(tǒng).７.紅旗Linux紅旗Linux是由北京中科紅旗軟件技術(shù)有限公司開發(fā)的一系列Linux發(fā)行版,包括桌面版、工作站版、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器版、HA集群版和紅旗嵌入式Linux等產(chǎn)品.在中國各軟件專賣店可以購買到光盤版,同時官方網(wǎng)站也提供光盤鏡像免費下載.紅旗Linux是中國較大、較成熟的Linux發(fā)行版之一.8.麒麟麒麟操作系統(tǒng)(KylinOS)亦稱銀河麒麟,其圖標(biāo)與操作系統(tǒng)界面如圖59所示.此操作系統(tǒng)是86３計劃重大攻關(guān)科研項目,目標(biāo)是打破國外操作系統(tǒng)的壟斷,研發(fā)一套中國自主知識產(chǎn)權(quán)的服務(wù)器操作系統(tǒng),該系統(tǒng)具有高安全、跨平臺、中文化的特點.2010年12月16日,兩大國產(chǎn)操作系統(tǒng)(民用的“中標(biāo)Linux”操作系統(tǒng)和解放軍研制的“銀河麒麟”操作系統(tǒng))在上海正式宣布合并,雙方共同以“中標(biāo)麒麟”的新品牌統(tǒng)一出現(xiàn)在市場上.任務(wù)5.2Windows10基本操作5.2.1Windows10操作系統(tǒng)安裝Windows的操作系統(tǒng)的安裝可以通過光驅(qū)進行,也可以通過U盤進行,還可以采取其他特殊方法,這里以安裝Windows10操作系統(tǒng)為例,介紹通過光驅(qū)和U盤進行安裝的方法.1.光驅(qū)安裝第一步,在BIOS中設(shè)置計算機為從光驅(qū)啟動.此步驟需要在電腦啟動時按熱鍵進入BIOS設(shè)置界面,在啟動項設(shè)置中設(shè)置啟動項的第一順序為光驅(qū)啟動,保存后退出.各型主板的BIOS界面有不同的顯示風(fēng)格,圖510為某型主板的BIOS光驅(qū)啟動設(shè)置方式.第二步,安裝系統(tǒng).在光驅(qū)中放入系統(tǒng)光盤,重啟電腦,BIOS會自動引導(dǎo)從光盤進入系統(tǒng)安裝界面,在安裝過程中只需要按照提示輸入相應(yīng)的序列號、設(shè)置項內(nèi)容,或單擊“下一步”按鈕即可完成整個系統(tǒng)的安裝.第三步,安裝驅(qū)動程序.系統(tǒng)集成了部分常用的硬件驅(qū)動程序,但由于電腦配置的差異性和硬件的更新?lián)Q代,大部分時候需要在系統(tǒng)安裝完成后再進行驅(qū)動程序的安裝或更新.驅(qū)動程序的安裝由以下三種途徑完成:(1)使用電腦自帶的驅(qū)動光盤進行驅(qū)動安裝;(2)使用Windows７的驅(qū)動更新功能,通過網(wǎng)絡(luò)完成更新或安裝;(３)借助第三方軟件通過網(wǎng)絡(luò)完成更新或安裝.2.U盤安裝將制作好的U盤啟動盤插入需要安裝Windows10操作系統(tǒng)的計算機上,啟動計算機計入安裝程序.計算機一般會直接進入安裝系統(tǒng),進入后按照安裝導(dǎo)向進行安裝.當(dāng)安裝界面出現(xiàn)歡迎類字樣時,表示系統(tǒng)安裝完成.緊接著在安裝操作系統(tǒng)頁面選擇語言、時間與鍵盤首選項,然后單擊“下一步”,將進入新安裝的Windows10操作系統(tǒng).5.2.2注冊并登錄Microsoft賬戶在Windows10中,系統(tǒng)集成了很多Microsoft服務(wù),都需要使用Microsoft賬戶才能使用.使用Microsoft賬戶可以登錄并使用任何Microsoft應(yīng)用程序和服務(wù),而且登錄Microsoft賬戶后,還可以在多個Windows10設(shè)備上同步設(shè)置和內(nèi)容.進入“電腦設(shè)置”,如圖212所示.選擇“賬戶”,繼續(xù)選擇“電子郵件和應(yīng)用賬戶”,如圖51３所示.單擊“添加賬戶”,彈出“選擇賬戶”對話框,選擇“O”賬戶.輸入新賬戶的電子郵件地址,需要是微軟Outlook郵箱或Hotmail郵箱,如果沒有,則單擊“注冊新電子郵件地址”,轉(zhuǎn)到創(chuàng)建Microsoft賬戶界面.單擊“下一步”按鈕,設(shè)置好電話號碼,安全信息能夠幫助找回密碼,所以必須記住.單擊“下一步”按鈕,填寫驗證碼,下面的兩個復(fù)選項均與MicrosoftAdvertisin-微軟廣告有關(guān),可不選.單擊“下一步”按鈕,顯示“添加用戶”完成頁面.單擊“完成”按鈕,即可完成該賬戶的添加,這時會返回“電腦設(shè)置”的“管理其他用戶”界面,可看到剛剛添加的用戶.Microsoft賬戶創(chuàng)建后,重啟計算機登錄時,需輸入Microsoft賬戶的密碼,進入計算機桌面時,OneDrive也會被激活.5.2.３Windows10操作系統(tǒng)使用方法1.進入和退出操作系統(tǒng)系統(tǒng)安裝完成以后,按計算機的“開機”按鈕,即可進入操作系統(tǒng)啟動界面.根據(jù)計算機配置的不同,系統(tǒng)啟動所需時間也不盡相同,從幾秒到幾十秒不等,啟動完成以后即可進入桌面.進入系統(tǒng)后,單擊“開始”按鈕選擇“關(guān)機”,如圖518所示,即可關(guān)閉系統(tǒng).也可利用快速退出程序:Win＋D鍵即可快速退出程序.2.磁盤管理器Windows10磁盤管理器能夠創(chuàng)建、刪除分區(qū),格式化硬盤,進行基本磁盤和動態(tài)磁盤之間的轉(zhuǎn)換等.使用Win＋R鍵打開運行窗口,在文本框中輸入“diskm-mt.msc”,打開Windows10磁盤管理器,如圖519所示.３.時間線時間線是Windows10的新功能,是基于時間的新的任務(wù)視圖.時間線可以按照時間順序把使用過的應(yīng)用進行排列展示.可以通過時間線功能按照時間順序查看所有打開過的應(yīng)用和文檔信息.如果內(nèi)容太多找不到相應(yīng)的文件或程序,可以通過右上角的搜索功能進行搜索.時間線功能極大地簡化了任務(wù)流程.開啟時間線功能,操作步驟如下:(1)鼠標(biāo)單擊電腦“開始”按鈕,再在彈出的界面中選擇“設(shè)置”按鈕.(2)在打開的界面單擊“系統(tǒng)”選項,接著單擊“多任務(wù)處理”按鈕,如圖52３所示.(３)進入“多任務(wù)處理”界面,選擇打開按鈕,開啟時間線功能.４.分屏顯示在同時運行多個任務(wù)時,需要把這幾個窗口同時顯示在屏幕上,這樣操作分比較方便,而且可以避免頻繁切換窗口的麻煩,這就需要用到分屏顯示功能.分屏顯示就是把電腦屏幕劃分多個分屏的顯示方式,一般可分為:二與屏、三分屏、四分屏.(1)二分屏.按住鼠標(biāo)左鍵拖動某個窗口到屏幕左邊緣或右邊緣,直到鼠標(biāo)指針接觸屏幕邊緣,顯示一個虛化的大小為二分之一屏的半透明背景;松開鼠標(biāo)左鍵,當(dāng)前窗口就會二分之一屏顯示了.同時其他窗口會在另半側(cè)屏幕顯示縮略窗口,單擊想要在另二分之一屏顯示的窗口,它就會在另半側(cè)屏幕二分之一屏顯示了,如圖526所示.(2)三分屏或四分屏.如果想讓窗口四分之一屏顯示,按住鼠標(biāo)左鍵拖動某個窗口到屏幕任意一角,直到鼠標(biāo)指針接觸屏幕的一角,就會看到顯示一個虛化的大小為四分之一屏的半透明背景.松開鼠標(biāo)左鍵,當(dāng)前窗口就會四分之一屏顯示了.這時如果想要同時讓三個窗口三分屏顯示,那么就把其余的兩個窗口,一個按上面的方法二分之一屏顯示,另一個窗口拖到屏幕一角四分之一屏顯示即可.如果想要同時讓四個窗口四分屏顯示,把四個窗口都拖動到屏幕一角四分之一屏顯示就可以了.想要恢復(fù)窗口原始大小的話,只需把窗口從屏幕邊緣或屏幕一角拖離即可.5.電腦鎖屏按“Win＋L”快捷鍵可直接對計算機進行鎖屏操作.6.屏幕記錄按“Win＋R”快捷鍵開啟運行對話框,在其中輸入“psr.exe”后按回車鍵,就可以開始屏幕錄制了.７.截屏功能按“Win＋Shift＋S”快捷鍵,屏幕會顯示截圖范圍及形狀選項面板,有矩形截圖、任意形狀截圖、窗口截圖和全屏幕截圖.截圖完成后,圖片文件會自動保存在剪貼板.8.屏幕鍵盤(虛擬鍵盤)按“Win＋R”快捷鍵開啟運行對話框,在其中輸入“osk”后按回車鍵,就可以打開屏幕鍵盤.任務(wù)5.3計算機網(wǎng)絡(luò)5.３.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述1.計算機網(wǎng)絡(luò)的定義計算機網(wǎng)絡(luò),是指將地理位置不同的、具有獨立功能的多臺計算機及其外部設(shè)備,通過通信線路連接起來,在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下,實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng).從邏輯功能上看,計算機網(wǎng)絡(luò)是以傳輸信息為基礎(chǔ)目的,用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統(tǒng)的集合,一個計算機網(wǎng)絡(luò)的組成包括傳輸介質(zhì)和通信設(shè)備.從用戶角度看,計算機網(wǎng)絡(luò)存在著一個能為用戶自動管理的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),由它調(diào)用完成用戶所調(diào)用的資源,而整個網(wǎng)絡(luò)像一個大的計算機系統(tǒng)一樣,對用戶是透明的.簡單地說,計算機網(wǎng)絡(luò)就是通過電纜、電話線或無線通信將兩臺以上的計算機互聯(lián)起來的集合.2.計算機網(wǎng)絡(luò)的分類由于計算機網(wǎng)絡(luò)自身的特點,其分類方法有多種.根據(jù)不同的分類原則,可以得到不同類型的計算機網(wǎng)絡(luò).1)按覆蓋范圍分類按網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍的不同,計算機網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)和廣域網(wǎng)(WAN).2)按在網(wǎng)絡(luò)中所處的地位分類按照網(wǎng)絡(luò)中計算機所處的地位的不同,可以將計算機網(wǎng)絡(luò)分為對等網(wǎng)和基于客戶機/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò).３)按傳播方式分類如果按照傳播方式不同,可將計算機網(wǎng)絡(luò)分為“廣播式網(wǎng)絡(luò)”和“點點網(wǎng)絡(luò)”兩大類.４)按傳輸介質(zhì)分類按傳輸介質(zhì)分類,可將網(wǎng)絡(luò)分為有線網(wǎng)(WiredNetwork)和無線網(wǎng)(WirelessNetwork)兩類.5)按傳輸技術(shù)分類計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)依靠各種通信技術(shù)進行傳輸,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類,計算機網(wǎng)絡(luò)可分為普通電信網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、虛擬專用網(wǎng)、微波擴頻通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng).３.計算機網(wǎng)絡(luò)的功能計算機網(wǎng)絡(luò)的主要功能包括:資源共享、網(wǎng)絡(luò)通信、分布處理、集中管理、負荷均衡.1)資源共享(1)硬件資源:包括各種類型的計算機、大容量存儲設(shè)備、計算機外部設(shè)備.(2)軟件資源:包括各種應(yīng)用軟件、工具軟件、系統(tǒng)開發(fā)所用的支撐軟件、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等.(３)數(shù)據(jù)資源:包括數(shù)據(jù)庫文件、數(shù)據(jù)庫、辦公文檔資料、企業(yè)生產(chǎn)報表等.(４)信道資源:通信信道可以理解為電信號的傳輸介質(zhì).通信信道的共享是計算機網(wǎng)絡(luò)中重要的共享資源之一.2)網(wǎng)絡(luò)通信通信通道可以傳輸各種類型的信息,包括數(shù)據(jù)信息和圖形、圖像、聲音、視頻流等各種多媒體信息.３)分布處理把要處理的任務(wù)分散到各個計算機上運行,而不是集中在一臺大型計算機上.這樣,不僅可以降低軟件設(shè)計的復(fù)雜性,而且還可以大大提高工作效率和降低成本.４)集中管理計算機聯(lián)網(wǎng)后,可以在某個中心位置實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的管理.5)均衡負荷當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某臺計算機的任務(wù)負荷太重時,可通過網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序的控制和管理,將作業(yè)分散到網(wǎng)絡(luò)中的其他計算機中,由多臺計算機共同完成.４.計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用1)商業(yè)應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)在商業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)實現(xiàn)資源共享.(2)提供強大的通信媒介.(３)電子商務(wù)活動.2)家庭應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)的家庭應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)訪問遠程信息,如瀏覽Web頁面獲取藝術(shù)、商務(wù)、烹飪、健康、歷史、愛好、娛樂、科學(xué)、運動、旅游等信息.(2)個人之間的通信,如微信、郵件、視頻電話等.(３)交互式娛樂,如視頻點播、即時評論及參加電視直播網(wǎng)絡(luò)互動、網(wǎng)絡(luò)游戲等.(４)廣義的電子商務(wù),如以電子方式支付賬單、管理銀行賬戶、處理投資等.３)移動用戶以無線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),以移動終端為媒介,進行諸如車隊信息調(diào)度、貨車位置監(jiān)控、快遞實時信息獲取等.5.計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史1)遠程終端聯(lián)機階段20世紀(jì)60年代末到20世紀(jì)70年代初為計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的萌芽階段.其主要特征是:為了增加系統(tǒng)的計算能力和資源共享,把小型計算機連成實驗性的網(wǎng)絡(luò).第一個遠程分組交換網(wǎng)叫ARPANET,是由美國國防部于1969年建成的,第一次實現(xiàn)了由通信網(wǎng)絡(luò)和資源網(wǎng)絡(luò)復(fù)合構(gòu)成的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),標(biāo)志著計算機網(wǎng)絡(luò)的真正產(chǎn)生.ARPANET是這一階段的典型代表.2)計算機網(wǎng)絡(luò)階段20世紀(jì)70年代中后期是局域網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要階段.其主要特征為:局域網(wǎng)絡(luò)作為一種新型的計算機體系結(jié)構(gòu)開始進入產(chǎn)業(yè)部門.局域網(wǎng)技術(shù)是從遠程分組交換通信網(wǎng)絡(luò)和I/O總線結(jié)構(gòu)計算機系統(tǒng)派生出來的1974,英國劍橋大學(xué)計算機研究所開發(fā)了著名的劍橋環(huán)局域網(wǎng).這些網(wǎng)絡(luò)的成功實現(xiàn),一方面標(biāo)志著局域網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生;另一方面,它們形成的以太網(wǎng)及環(huán)網(wǎng),對以后局域網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到了導(dǎo)航的作用.３)計算機網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)階段整個20世紀(jì)80年代是計算機局域網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展時期.其主要特征是:局域網(wǎng)絡(luò)完全從硬件上實現(xiàn)了ISO的開放系統(tǒng)互聯(lián)通信模式協(xié)議的能力.計算機局域網(wǎng)及其互聯(lián)產(chǎn)品的集成,使得局域網(wǎng)與局域互聯(lián)、局域網(wǎng)與各類主機互聯(lián),以及局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)的技術(shù)越來越成熟.綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(ISDN)和智能化網(wǎng)絡(luò)(IN)的發(fā)展,標(biāo)志著局域網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展.1980年2月,IEEE下屬的802局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)委員會宣告成立,并相繼提出IEEE801.5~802.6等局域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)草案,其中的絕大部分內(nèi)容已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)正式認(rèn)可.作為局域網(wǎng)絡(luò)的國際標(biāo)準(zhǔn),它標(biāo)志著局域網(wǎng)協(xié)議及其標(biāo)準(zhǔn)化的確定,為局域網(wǎng)的進一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ).４)國際互聯(lián)網(wǎng)與信息高速公路階段20世紀(jì)90年代初到現(xiàn)在是計算機網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的階段,其主要特征是:計算機網(wǎng)絡(luò)化,協(xié)同計算能力發(fā)展以及全球互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的盛行.計算機的發(fā)展已經(jīng)完全與網(wǎng)絡(luò)融為一體,體現(xiàn)了“網(wǎng)絡(luò)就是計算機”的口號.目前,計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)真正進入社會各行各業(yè),為社會各行各業(yè)廣泛采用.另外,虛擬網(wǎng)絡(luò)FDDI及ATM技術(shù)的應(yīng)用,使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃發(fā)展并迅速走向市場,走進平民百姓的生活.6.互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史20世紀(jì)60年代末,美國軍方為了自己的計算機網(wǎng)絡(luò)在受到襲擊,尤其是爆發(fā)核戰(zhàn)爭時,即使部分網(wǎng)絡(luò)被摧毀,其余部分仍能保持通信聯(lián)系,便由美國國防部的高級研究計劃局(ARPA)建設(shè)了一個軍用網(wǎng),叫作“阿帕網(wǎng)”.阿帕網(wǎng)于1969年正式啟用,當(dāng)時僅連接了４臺計算機,供科學(xué)家們進行計算機聯(lián)網(wǎng)實驗用.這就是互聯(lián)網(wǎng)的前身.國際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與信息技術(shù)發(fā)展息息相關(guān),技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定以及技術(shù)上的創(chuàng)新是決定國際互聯(lián)網(wǎng)得以順利發(fā)展的重要因素.網(wǎng)絡(luò)的主要功能是交換信息,而采取什么樣的信息交換方式則是網(wǎng)絡(luò)早期研究人員面臨的首要問題.1961年,MIT的克蘭羅克教授在其發(fā)表的一篇論文中提出了包交換思想,并在理論上證明了包交換技術(shù)對于電路交換技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)信息交換方面更具可行性.不久,包交換技術(shù)就獲得了大多數(shù)研究人員的認(rèn)同,當(dāng)時APRPANET采用的就是這種信息交換技術(shù).包交換思想的確立在國際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史上是第一個具有里程碑意義的事件,因為包交換技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)上的信息傳輸不僅在技術(shù)上更為便捷,而且還在經(jīng)濟上更為可行.國際互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的第二個里程碑是信息傳輸協(xié)議(TCP/IP)的制定.網(wǎng)絡(luò)在類型上有多種,信息的傳輸在同樣類型的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不存在任何問題,而要在不同類型的網(wǎng)絡(luò)之間進行信息傳輸卻會在技術(shù)上存在很大困難.為了解決這個問題,DARPA研究人員卡恩在1972年提出了開放式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)思想,并根據(jù)這一思想設(shè)計出沿用至今的TCP/IP傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn).由于兼容性是技術(shù)上一個重要的特征,因而標(biāo)準(zhǔn)的制定對于國際互聯(lián)網(wǎng)的順利發(fā)展具有重要的意義.同時,TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)中的開放性理念也是網(wǎng)絡(luò)能夠發(fā)展成為如今的“網(wǎng)中網(wǎng)”———Internet一個決定性因素.第三個里程碑事件是互聯(lián)網(wǎng)頁技術(shù)的出現(xiàn).早期在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)信息或者查詢資料需要在計算機上進行許多復(fù)雜的指令操作,這些操作只有那些對計算機非常了解的技術(shù)人員才能做到熟練運用.特別是當(dāng)時軟件技術(shù)還并不發(fā)達,軟件操作界面過于單調(diào),計算機對于多數(shù)人只是一種高深莫測的神秘之物,因而當(dāng)時“上網(wǎng)”只是局限在高級技術(shù)研究人員這一狹小的范圍之內(nèi).WWW技術(shù)是由瑞士高能物理研究實驗室(CERN)的程序設(shè)計員TimBerners-Lee最先開發(fā)的,它的主要功能是采用一種超文本格式(hypertext)把分布在網(wǎng)上的文件鏈接在一起.這樣,用戶可以很方便地在大量排列無序的文件中調(diào)用自己所需的文件.1993年,位于美國伊利諾伊大學(xué)的國家超級應(yīng)用軟件研究中心(NCSA)設(shè)計出了一個采用WWW技術(shù)的應(yīng)用軟件Mosaic,這也是國際互聯(lián)網(wǎng)史上第一個網(wǎng)頁瀏覽器軟件.該軟件除了具有方便人們在網(wǎng)上查詢資料的功能,還有一個重要功能,即支持呈現(xiàn)圖像,從而使得網(wǎng)頁的瀏覽更具直觀性和人性化.可以說,如果網(wǎng)頁的瀏覽沒有圖像這一功能,國際互聯(lián)網(wǎng)是不可能在短短的時間內(nèi)獲得如此巨大的進展的.特別是,隨著技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)頁的瀏覽還具有支持動態(tài)的圖像傳輸、聲音傳輸?shù)榷嗝襟w功能,這就為網(wǎng)絡(luò)電話、網(wǎng)絡(luò)電視、網(wǎng)絡(luò)會議等提供一種新型、便捷、費用低廉的通信傳輸基礎(chǔ)工具創(chuàng)造了有利條件.5.３.2計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)1.通信協(xié)議的概念與層次結(jié)構(gòu)1)通信協(xié)議的基本概念通信協(xié)議(CommunicationsProtocol)是指雙方實體完成通信或服務(wù)所必須遵循的規(guī)則和約定.協(xié)議定義了數(shù)據(jù)單元使用的格式、信息單元應(yīng)該包含的信息與含義、連接方式、信息發(fā)送和接收的時序,從而確保網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)順利地傳送到確定的地方.在計算機通信中,通信協(xié)議用于實現(xiàn)計算機與網(wǎng)絡(luò)連接之間的標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)絡(luò)如果沒有統(tǒng)一的通信協(xié)議,計算機之間的信息傳遞就無法識別.通信協(xié)議是指通信各方事前約定的通信規(guī)則,可以簡單地理解為各計算機之間進行相互會話所使用的共同語言.兩臺計算機在進行通信時,必須使用通信協(xié)議.2)通信協(xié)議的三要素通信協(xié)議主要由以下三個要素組成:(1)語法:“如何講”,數(shù)據(jù)的格式、編碼和信號等級(電平的高低).(2)語義:“講什么”,數(shù)據(jù)內(nèi)容、含義以及控制信息.(３)定時規(guī)則(時序):明確通信的順序、速率匹配和排序.３)層次結(jié)構(gòu)由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間聯(lián)系的復(fù)雜性,在制定協(xié)議時,通常把復(fù)雜成分分解成一些簡單成分,然后再將它們復(fù)合起來.最常用的復(fù)合技術(shù)就是層次方式,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)如下:(1)結(jié)構(gòu)中的每一層都規(guī)定有明確的服務(wù)及接口標(biāo)準(zhǔn).(2)把用戶的應(yīng)用程序作為最高層.(３)除了最高層,中間的每一層都向上一層提供服務(wù),同時又是下一層的用戶.(４)把物理通信線路作為最低層,它使用從最高層傳送來的參數(shù),是提供服務(wù)的基礎(chǔ).2.OSI參考模型及各層功能國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)在1978年提出了“開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型”,即著名的OSI/RM模型.它將計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的通信協(xié)議劃分為七層,自下而上依次為:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層,如圖5-29所示.３.TCP/IP體系結(jié)構(gòu)TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議）又名網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,是Internet最基本的協(xié)議、Internet國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),由網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議組成.TCP/IP定義了電子設(shè)備如何連入因特網(wǎng),以及數(shù)據(jù)如何在它們之間傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn).協(xié)議采用了4層的層級結(jié)構(gòu),每一層都呼叫它的下一層所提供的協(xié)議來完成自己的需求.通俗而言:TCP負責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴},一有問題就發(fā)出信號,要求重新傳輸,直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡?而IP是給因特網(wǎng)的每一臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備規(guī)定一個地址.TCP/IP協(xié)議并不完全符合OSI的七層參考模型,采用了４層的層級結(jié)構(gòu),每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求,TCP/IP協(xié)議結(jié)構(gòu)與OSI的對應(yīng)關(guān)系如表52所示.5.３.３互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)1.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述1)互聯(lián)網(wǎng)的基本概念互聯(lián)網(wǎng)是由一些使用公用語言互相通信的計算機連接而成的網(wǎng)絡(luò),即局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)及單機按照一定的通信協(xié)議組成的國際計算機網(wǎng)絡(luò).互聯(lián)網(wǎng)始于1969年的美國,是全球性的網(wǎng)絡(luò),是一種公用信息的載體,這種大眾傳媒比以往的任何一種通信媒體都要快.這種將計算機網(wǎng)絡(luò)互相連接在一起的方法可稱作“網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”,在這基礎(chǔ)上發(fā)展出覆蓋全世界的全球性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)稱“互聯(lián)網(wǎng)”,即是“互相連接一起的網(wǎng)絡(luò)”.互聯(lián)網(wǎng)并不等同萬維網(wǎng),萬維網(wǎng)只是一種基于超文本相互連接而成的全球性系統(tǒng),且是互聯(lián)網(wǎng)所能提供的服務(wù)其中之一.單獨提起互聯(lián)網(wǎng),一般都是互聯(lián)網(wǎng)或接入其中的某網(wǎng)絡(luò),有時將其簡稱為網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)可以通信、社交、網(wǎng)上貿(mào)易.2)互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)、萬維網(wǎng)三者的關(guān)系互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)、萬維網(wǎng)三者的關(guān)系是:互聯(lián)網(wǎng)包含因特網(wǎng),因特網(wǎng)包含萬維網(wǎng),凡是能彼此通信的設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)就叫互聯(lián)網(wǎng).所以,即使僅有兩臺機器,不論用何種技術(shù)使其彼此通信,也叫互聯(lián)網(wǎng).因特網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的一種.因特網(wǎng)可不是僅有兩臺機器組成的互聯(lián)網(wǎng),它是由上千萬臺設(shè)備組成的互聯(lián)網(wǎng).因特網(wǎng)使用TCP/IP協(xié)議讓不同的設(shè)備可以彼此通信.但使用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)并不一定是因特網(wǎng),一個局域網(wǎng)也可以使用TCP/IP協(xié)議.若要判斷自己是否接入的是因特網(wǎng),首先是看計算機是否安裝了TCP/IP協(xié)議,其次看是否擁有一個公網(wǎng)地址.因特網(wǎng)是基于TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)的,TCP/IP協(xié)議由很多協(xié)議組成,不同類型的協(xié)議又被放在不同的層.其中,位于應(yīng)用層的協(xié)議就有很多,比如FTP、SMTP、HTTP.只要應(yīng)用層使用的是HTTP協(xié)議,就稱為萬維網(wǎng).之所以在瀏覽器里輸入百度網(wǎng)址時,能看見百度網(wǎng)提供的網(wǎng)頁,就是因為個人瀏覽器和百度網(wǎng)的服務(wù)器之間使用的是HTTP協(xié)議.３)互聯(lián)網(wǎng)＋“互聯(lián)網(wǎng)＋”是兩化融合的升級版,將互聯(lián)網(wǎng)作為當(dāng)前信息化發(fā)展的核心特征提取出來,并與工業(yè),商業(yè),金融業(yè)等服務(wù)業(yè)全面融合.其中的關(guān)鍵就是創(chuàng)新,只有創(chuàng)新才能讓這個“＋”真正有價值、有意義,因此,“互聯(lián)網(wǎng)＋”被認(rèn)為是創(chuàng)新2.0下的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新形態(tài)、新業(yè)態(tài),是向知識社會創(chuàng)新2.0推動下的經(jīng)濟社會發(fā)展新形態(tài)演進.通俗來說,“互聯(lián)網(wǎng)＋”就是“互聯(lián)網(wǎng)＋各個傳統(tǒng)行業(yè)”,但這并不是簡單地將兩者相加,而是利用信息通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺,讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進行深度融合,創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài).“互聯(lián)網(wǎng)＋”有六大特征:(1)跨界融合.(2)創(chuàng)新驅(qū)動.(３)重塑結(jié)構(gòu).(４)尊重人性.(5)開放生態(tài).(6)連接一切.2.互聯(lián)網(wǎng)工作原理1)網(wǎng)絡(luò)的層次每臺接入互聯(lián)網(wǎng)的計算機都屬于某個網(wǎng)絡(luò),即使是用戶家中的計算機也不例外.工作中,用戶所處網(wǎng)絡(luò)可能屬于某個局域網(wǎng)(LAN),但很可能仍通過與公司簽訂合同的ISP連接到互聯(lián)網(wǎng)上.當(dāng)連接到ISP時就成為互網(wǎng)絡(luò)的一部分了.這個ISP可以再連接到更大的網(wǎng)絡(luò)并成為更大網(wǎng)絡(luò)的一部分.互聯(lián)網(wǎng)就是這樣由網(wǎng)絡(luò)連成的網(wǎng)絡(luò).多數(shù)大型通信公司都擁有自己的專用主干網(wǎng),主干網(wǎng)將各地區(qū)連接起來,并在每個地區(qū)設(shè)置一個入網(wǎng)點(POP),本地用戶往往使用本地電話或?qū)＞€經(jīng)由POP接入該公司的網(wǎng)絡(luò).但實際上并不存在一個總控網(wǎng)絡(luò),幾個大型網(wǎng)絡(luò)是通過網(wǎng)絡(luò)接入點(NAP)互相連接的.互聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)如圖5３0所示.2)TCP/IP協(xié)議計算機網(wǎng)絡(luò)是由許多計算機組成的,要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計算機之間傳輸數(shù)據(jù),必須要做兩件事:明確數(shù)據(jù)傳輸目的地址和保證數(shù)據(jù)迅速可靠傳輸?shù)拇胧?這是因為數(shù)據(jù)在傳輸過程中很容易丟失或傳錯,Internet使用一種專門的計算機語言(協(xié)議),以保證數(shù)據(jù)安全、可靠地到達指定的目的地,這種語言分兩部分:TCP協(xié)議和IP網(wǎng)間協(xié)議.TCP/IP協(xié)議所采用的通信方式是分組交換方式.所謂分組交換,簡單說就是數(shù)據(jù)在傳輸時分成若干段,每個數(shù)據(jù)段稱為一個數(shù)據(jù)包,TCP/IP協(xié)議的基本傳輸單位是數(shù)據(jù)包.TCP/IP協(xié)議主要包括兩個主要的協(xié)議,即TCP協(xié)議和IP協(xié)議.這兩個協(xié)議可以聯(lián)合使用,也可以與其他協(xié)議聯(lián)合使用,它們在數(shù)據(jù)傳輸過程中主要完成以下功能.(1)首先由TCP協(xié)議把數(shù)據(jù)分成若干數(shù)據(jù)包,給每個數(shù)據(jù)包寫上序號,以便接收端把數(shù)據(jù)還原成原來的格式.(2)IP協(xié)議給每個數(shù)據(jù)包寫上發(fā)送主機和接收主機的地址,寫上源地址和目的地址,數(shù)據(jù)包就可以傳送數(shù)據(jù)了.(３)這些數(shù)據(jù)包可以通過不同的傳輸途徑(路由)進行傳輸,由于路徑不同,加上其他的原因,可能出現(xiàn)順序顛倒、數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)失真甚至重復(fù)的現(xiàn)象.這些問題都由TCP協(xié)議來處理,它具有檢查和處理錯誤的功能,必要時還可以請求發(fā)送端重發(fā).簡言之,IP協(xié)議負責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸,而TCP協(xié)議負責(zé)數(shù)據(jù)的可靠傳輸.３.互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址1)IP地址IP地址是Internet主機的一種數(shù)字型標(biāo)識,它由兩部分構(gòu)成,一部分是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識,另一部分是主機標(biāo)識.目前所使用的IP協(xié)議版本規(guī)定:IP地址的長度為32位,以點分十進制表示.地址格式:IP地址＝網(wǎng)絡(luò)地址＋主機地址,或者,IP地址＝主機地址＋子網(wǎng)地址＋主機地址.Internet的網(wǎng)絡(luò)地址可分為三類(A類、B類、C類),每一類網(wǎng)絡(luò)中IP地址的結(jié)構(gòu)即網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識長度和主機標(biāo)識長度都有所不同.(1)A類地址的表示范圍:~55,默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)掩碼為:;A類地址分配給規(guī)模特別大的網(wǎng)絡(luò)使用.(2)B類地址的表示范圍:~55,默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)掩碼為:;B類地址分配給一般的中型網(wǎng)絡(luò).(３)C類地址的表示范圍:~22３.255.255.255,默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)掩碼為:;C類地址分配給小型網(wǎng)絡(luò),如一般的局域網(wǎng)和校園網(wǎng),它可連接的主機數(shù)量是最少的,采用把所屬的用戶分為若干的網(wǎng)段進行管理.實際上,還存在著D類地址和E類地址.但這兩類地址用途比較特殊,D類地址稱為廣播地址,供特殊協(xié)議向選定的節(jié)點發(fā)送信息時用;E類地址保留給將來使用.２)域名、域名系統(tǒng)和域名服務(wù)器前面講到,IP地址是一種數(shù)字型網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機標(biāo)識.數(shù)字型標(biāo)識對計算機網(wǎng)絡(luò)來講自然是最有效的,但是對使用網(wǎng)絡(luò)的人來說有不便記憶的缺點,為此人們研究出一種字符型標(biāo)識,這就是域名.目前所使用的域名是一種層次型命名法,例如:第n級子域名.........第二級子域名.第一級子域名.域名可以以一個字母或數(shù)字開頭和結(jié)尾,并且中間的字符只能是字母、數(shù)字和連字符,標(biāo)號必須小于２５５.經(jīng)驗表明,為了簡便和便于記憶,每個標(biāo)號小于或等于８個字符,但這不是必需的.第一級子域名是一種標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)號,如表５４所示.NIC(網(wǎng)絡(luò)信息中心)將第一級域名的管理特權(quán)分派給指定管理機構(gòu),各管理機構(gòu)再對其管理下的域名空間繼續(xù)劃分,并將各子部分管理特權(quán)授予子管理機構(gòu).如此下去,便形成層次型域名,由于管理機構(gòu)是逐級授權(quán)的,所以最終的域名都得到NIC承認(rèn),成為Internet全網(wǎng)中的正式名字.Internet地址中的第一級域名和第二級域名由NIC管理,我國國家級域名(cn)由中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)中心(NCFC)進行管理,第三級以下的域名由各個子網(wǎng)的NIC或具有NIC功能的節(jié)點自己負責(zé)管理.域名在使用時要注意幾點:(１)域名在整個Internet中必須是唯一的,當(dāng)高級子域名相同時,低級子域名不允許重復(fù).(２)大小寫字母在域名中沒有區(qū)別.(３)一臺計算機可以有多個域名(通常用于不同的目的),但只能有一個IP地址.(４)主機的IP地址和主機的域名對通信協(xié)議來說具有相同的作用,從使用的角度看,兩者沒有區(qū)別.但是,當(dāng)用戶所使用的系統(tǒng)沒有域名服務(wù)器時,只能使用IP地址不能使用域名.(５)為主機確定域名時應(yīng)盡量使用有意義的符號.所謂域名系統(tǒng):即把域名翻譯成IP地址的軟件.從功能上說,域名系統(tǒng)基本上相當(dāng)于一本電話簿,已知一個姓名就可以查到一個電話號碼,它與電話簿的區(qū)別是它可以自動完成查找過程,完整的域名系統(tǒng)應(yīng)該具有雙向查找功能.所謂域名服務(wù)名:實際上就是裝有域名系統(tǒng)的主機.４．互聯(lián)網(wǎng)接入方式１)PSTN(PublishedSwitchedTelephoneNetwork)PSTN是公用電話交換網(wǎng),是普遍的窄帶接入方式,即通過電話線,利用當(dāng)?shù)剡\營商提供的接入號碼,撥號接入互聯(lián)網(wǎng).特點是使用方便,只需有效的電話線及自帶Modem的PC就可完成接入.運用于一些低速率的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,主要適合于臨時性接入或無其他寬帶接入場所的使用.缺點是速率低,無法實現(xiàn)一些高速率要求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),其次是費用較高.２)ISDN(Inte-ratedServicesDi-italNetwork)ISDN是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng),俗稱“一線通”.它采用數(shù)字傳輸和數(shù)字交換技術(shù),將電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務(wù)綜合在一個統(tǒng)一的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸和處理.用戶利用一條ISDN用戶線路,可以在上網(wǎng)的同時撥打電話、收發(fā)傳真,就像兩條電話線一樣.ISDN基本速率接口有兩條信息通路和一條信令通路,簡稱２B＋D,當(dāng)有電話撥入時,它會自動釋放一個B信道來進行電話接聽.主要適合于普通家庭用戶使用.缺點是速率仍然較低,無法實現(xiàn)一些高速率要求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),其次是費用也比較高.３)DDN(Di-italDataNetwork)DDN是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng),是利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng),它的傳輸媒介有光纜、數(shù)字微波、衛(wèi)星信道以及用戶端可用的普通電纜和雙絞線.利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號與傳統(tǒng)的模擬信道相比,具有傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬利用率高等一系列優(yōu)點.４)LAN(LocalAreaNetwork)LAN是局域網(wǎng),是指在某一區(qū)域內(nèi)由多臺計算機互聯(lián)成的計算機組.局域網(wǎng)是封閉型的,可以由辦公室內(nèi)的兩臺計算機組成,也可以由一個公司內(nèi)的上千臺計算機組成.局域網(wǎng)還有諸如高可靠性、易擴縮和易于管理及安全等多種特性.５)ADSL(AsymmetricDi-italSubscriberLine)ADSL是非對稱數(shù)字用戶環(huán)路.它采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個相對獨立的信道,從而避免了相互之間的干擾.即使邊打電話邊上網(wǎng),也不會發(fā)生上網(wǎng)速率和通話質(zhì)x量下降的情況.６)VDSL(Very-hi-h-bit-rateDi-italSubscriberLoop)VDSL是甚高速數(shù)字用戶環(huán)路,是ADSL的快速版本.適用于家庭、個人等用戶的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求,滿足一些寬帶業(yè)務(wù).７)Cable-ModemCable-Modem是線纜調(diào)制解調(diào)器,是一種基于有線電視網(wǎng)絡(luò)銅線資源的接入方式.具有專線上網(wǎng)的連接特點,允許用戶通過有線電視網(wǎng)實現(xiàn)高速接入互聯(lián)網(wǎng).特點是速率較高,接入方式簡便,可實現(xiàn)各類視頻服務(wù)、高速下載等.缺點在于基于有線電視網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)是屬于網(wǎng)絡(luò)資源分享型的,當(dāng)用戶激增時,速率就會下降且不穩(wěn)定,擴展性不夠.８)PON(PassiveOpticalNetwork)PON是無源光纖網(wǎng)絡(luò),是一種點對多點的光纖傳輸和接入技術(shù),局端到用戶端最大距離為２０km.特點是接入速率高,可以實現(xiàn)各類高速率的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,如視頻服務(wù)、高速數(shù)據(jù)傳輸、遠程交互等.９)LMDS(LocalMulti-pointDistributionService)LMDS是無線網(wǎng)絡(luò),是一種有線接入的延伸技術(shù),使用無線射頻(RF)技術(shù)進行數(shù)據(jù)收發(fā),減少使用電線連接,因此無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)既可達到建設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的目的,又可讓設(shè)備自由安排和搬動.在公共開放的場所或者企業(yè)內(nèi)部,無線網(wǎng)絡(luò)一般會作為已存在有線網(wǎng)絡(luò)的一個補充方式,裝有無線網(wǎng)卡的計算機通過無線手段方便接入互聯(lián)網(wǎng).５．網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)１)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基本概念網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指將兩個以上的計算機網(wǎng)絡(luò),通過一定的方法,是將分布在不同地理位置的網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來,構(gòu)成更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)資源共享.與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)相關(guān)的幾個名詞解釋如下:(１)互連(Interconnection)是指網(wǎng)絡(luò)在物理上的連接,兩個網(wǎng)絡(luò)之間至少有一條在物理上連接的線路,它為兩個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和可能性,但并不能保證兩個網(wǎng)絡(luò)一定能夠進行數(shù)據(jù)交換,這要取決于兩個網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議是不是相互兼容.(２)互聯(lián)(Internetworkin-)是指網(wǎng)絡(luò)在物理和邏輯上,尤其是邏輯上的連接.(３)互通(Intercommunication)是指兩個網(wǎng)絡(luò)之間可以交換數(shù)據(jù).(４)互操作(Interoperability)是指網(wǎng)絡(luò)中不同計算機系統(tǒng)之間具有透明地訪問對方資源的能力.２)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的層次進行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時,每一層使用不同的互聯(lián)設(shè)備執(zhí)行不同的功能.(１)物理層:用于不同地理范圍內(nèi)的網(wǎng)段的互聯(lián).工作在物理層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是中繼器、集線器.(２)數(shù)據(jù)鏈路層:用于互聯(lián)兩個或多個同一類的局域網(wǎng),傳輸幀.工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)間設(shè)備是橋接器(或網(wǎng)橋)、交換機.(３)網(wǎng)絡(luò)層:主要用于廣域網(wǎng)的互聯(lián)中.工作在網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)間設(shè)備是路由器、第三層交換機.(４)傳輸層及以上高層:用于在高層之間進行不同協(xié)議的轉(zhuǎn)換.工作在第三層的網(wǎng)間設(shè)備稱為網(wǎng)關(guān).３)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的形式網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的形式主要有四種形式:局域網(wǎng)與局域網(wǎng)(LAN-LAN)互聯(lián),局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)互聯(lián)(LAN-WAN),局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)互聯(lián)(LAN-WAN-LAN),廣域網(wǎng)與廣域網(wǎng)(WAN-WAN)互聯(lián).(１)LAN-LAN.LAN互聯(lián)又分為同種LAN互聯(lián)和異種LAN互聯(lián).同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)是指符合相同協(xié)議局域網(wǎng)的互聯(lián),主要采用的設(shè)備有中繼器、集線器、網(wǎng)橋、交換機等.而異構(gòu)網(wǎng)的互聯(lián)是指兩種不同協(xié)議局域網(wǎng)的互聯(lián),主要采用的設(shè)備為網(wǎng)橋、路由器等設(shè)備.(２)LAN-WAN.這是最常見的方式之一,用來連接的設(shè)備是路由器或網(wǎng)關(guān).(３)LAN-WAN-LAN.是將兩個分布在不同地理位置的LAN通過WAN實現(xiàn)互聯(lián),連接設(shè)備主要有路由器和網(wǎng)關(guān).(４)WAN-WAN.通過路由器和網(wǎng)關(guān)將兩個或多個廣域網(wǎng)互聯(lián)起來,可以使分別連入各個廣域網(wǎng)的主機資源能夠?qū)崿F(xiàn)共享.４)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方式為將不同種類網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為一個網(wǎng)絡(luò),需要利用網(wǎng)間連接器或通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián).利用網(wǎng)間連接器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時,一個網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分是節(jié)點和主機,按照互聯(lián)的級別不同,又可以分為以下兩類.(１)節(jié)點級互聯(lián).這種連接方式較適合于具有相同交換方式的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),常用的連接設(shè)備有網(wǎng)卡和網(wǎng)橋.(２)主機級互聯(lián).這種互聯(lián)方式主要適用于在不同類型的網(wǎng)絡(luò)間進行互聯(lián)的情況,常見的網(wǎng)間連接器如網(wǎng)關(guān).通過互聯(lián)網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時,在兩個計算機網(wǎng)絡(luò)中,為了連接各種類型的主機,需要多個通信處理設(shè)備構(gòu)成一個通信子網(wǎng),然后將主機連接到子網(wǎng)的通信處理設(shè)備上.當(dāng)要在兩個網(wǎng)絡(luò)間進行通信時,源網(wǎng)可將分組發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)上,再由互聯(lián)網(wǎng)把分組傳送給目標(biāo)網(wǎng).任務(wù)5.4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)５．４．１物聯(lián)網(wǎng)的概念物聯(lián)網(wǎng)的定義:通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò).物聯(lián)網(wǎng)的概念是于1999年提出的,物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信.５．４．２物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該具備三個特征,一是全面感知,即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息;二是可靠傳遞,通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,將物體的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去;三是智能處理,利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù),對海量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理,對物體實施智能化的控制.在業(yè)界,物聯(lián)網(wǎng)大致被公認(rèn)為有三個層次,底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層,第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層,最上面則是內(nèi)容應(yīng)用層.５．４．３物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制.在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系.任務(wù)5.5網(wǎng)絡(luò)安全與管理５．５．１網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)安全是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護,不因偶然的或者惡意的原因而遭受到破壞、更改、泄露,系統(tǒng)連續(xù)、可靠、正常地運行,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不中斷.隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,在計算機上處理的業(yè)務(wù)也由基于單機的數(shù)學(xué)運算、文件處理,基于簡單連接的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部業(yè)務(wù)處理、辦公自動化等發(fā)展到基于復(fù)雜的內(nèi)部網(wǎng)、企業(yè)外部網(wǎng)、全球互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)級計算機處理系統(tǒng)和世界范圍內(nèi)的信息共享和業(yè)務(wù)處理.在系統(tǒng)處理能力提高的同時,系統(tǒng)的連接能力也在不斷地提高.但在連接能力、信息流通能力提高的同時,基于網(wǎng)絡(luò)連接的安全問題也日益突出,整體的網(wǎng)絡(luò)安全主要表現(xiàn)在以下幾個方面:網(wǎng)絡(luò)物理安全、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)安全、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、應(yīng)用系統(tǒng)安全和網(wǎng)絡(luò)管理安全等.因此計算機安全問題,應(yīng)該像每家每戶的防火防盜問題一樣,做到防患于未然.網(wǎng)絡(luò)安全的一般解決措施是使用防火墻和殺毒軟件,如圖５３１所示.５．５．２防火墻技術(shù)防火墻技術(shù),最初是針對互聯(lián)網(wǎng)不安全因素所采取的一種保護措施.顧名思義,防火墻就是用來阻擋外部不安全因素影響的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)屏障,其目的就是防止外部網(wǎng)絡(luò)用戶未經(jīng)授權(quán)的訪問.它是計算機硬件和軟件的結(jié)合,使網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間建立起一個安全網(wǎng)關(guān),從而保護內(nèi)部網(wǎng)免受非法用戶的侵入,防火墻主要由服務(wù)訪問政策、驗證工具、包過濾和應(yīng)用網(wǎng)關(guān)四個部分組成,防火墻就是一個位于計算機和它所連接的網(wǎng)絡(luò)之間的軟件或硬件,該計算機流入流出的所有網(wǎng)絡(luò)通信均要經(jīng)過此防火墻.防火墻有網(wǎng)絡(luò)防火墻和計算機防火墻的提法.網(wǎng)絡(luò)防火墻是指在外部網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)置網(wǎng)絡(luò)防火墻.這種防火墻又稱篩選路由器.網(wǎng)絡(luò)防火墻檢測進入信息的協(xié)議、目的地址、端口(網(wǎng)絡(luò)層)及墻被傳輸?shù)男畔⑿问?應(yīng)用層)等,濾除不符合規(guī)定的外來信息.網(wǎng)絡(luò)防火墻也對用戶網(wǎng)絡(luò)向外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的信息進行檢測.計算機防火墻是指在外部網(wǎng)絡(luò)和用戶計算機之間設(shè)置防火墻.計算機防火墻也可以是用戶計算機的一部分.計算機防火墻檢測接口規(guī)程、傳輸協(xié)議、目的地址及/或被傳輸?shù)男畔⒔Y(jié)構(gòu)等,將不符合規(guī)定的進入信息剔除.計算機防火墻對用戶計算機輸出的信息進行檢查,并加上相應(yīng)協(xié)議層的標(biāo)志,用以將信息傳送到接收用戶計算機中去.使用防火墻的好處有:保護脆弱的服務(wù),控制對系統(tǒng)的訪問,集中地安全管理,增強保密性,記錄和統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)利用數(shù)據(jù)以及非法使用數(shù)據(jù)情況.防火墻的設(shè)計通常有兩種基本設(shè)計策略:第一,允許任何服務(wù)除非被明確禁止;第二,禁止任何服務(wù)除非被明確允許.從技術(shù)角度來看,目前有兩類防火墻,即標(biāo)準(zhǔn)防火墻和雙穴網(wǎng)關(guān).標(biāo)準(zhǔn)防火墻使用專門的軟件,并要求比較高的管理水平,而且在信息傳輸上有一定的延遲.雙穴網(wǎng)關(guān)是標(biāo)準(zhǔn)防火墻的擴充,也稱應(yīng)用層網(wǎng)關(guān),它是一個單獨的系統(tǒng),但能夠同時完成標(biāo)準(zhǔn)防火墻的所有功能.它的優(yōu)點是能夠運行比較復(fù)雜的應(yīng)用,同時防止在互聯(lián)網(wǎng)和內(nèi)部系統(tǒng)之間建立任何直接的連接,可以確保數(shù)據(jù)包不能直接從外部網(wǎng)絡(luò)到達內(nèi)部網(wǎng)絡(luò).隨著防火墻技術(shù)的進步,在雙穴網(wǎng)關(guān)的基礎(chǔ)上又演化出兩種防火墻配置,一種是隱蔽主機網(wǎng)關(guān),一種是隱蔽智能網(wǎng)關(guān).目前,技術(shù)比較復(fù)雜而且安全級別較高的防火墻是隱蔽智能網(wǎng)關(guān),它將網(wǎng)關(guān)隱藏在公共系統(tǒng)之后使其免遭直接攻擊.隱蔽智能網(wǎng)關(guān)提供了對互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)幾乎透明的訪問,同時也阻止了外部未授權(quán)訪問者對專用網(wǎng)絡(luò)的非法訪問.５．５．３計算機病毒防御１．計算機病毒的危害計算機病毒指“編制者在計算機程序中插入的破壞計算機功能或者破壞數(shù)據(jù),影響計算機使用并且能夠自我復(fù)制的一組計算機指令或者程序代碼”.計算機病毒是利用計算機軟件和硬件所固有的脆弱性編制的一組指令集或程序代碼.它能通過某種途徑潛伏在計算機的存儲介質(zhì)(或程序)里,當(dāng)達到某種條件時即被激