【文章內容簡介】 應用的軟件。如工資管理程序、管理信息系圖形軟件、文字處理軟件、財會軟件、計劃報表軟件、輔助設計軟件等。 8 (2) 軟件、硬件系統(tǒng)的關系。 在計算機系統(tǒng)中硬件是基礎，軟件是靈魂；它們互相支持、互相協(xié)調實現(xiàn)計算機的計算與數(shù)據(jù)處理任務。 (3) 計算機程序設計語言。 程序設計語言：用來書寫計算機可以執(zhí)行的程序的。常用的計算機程序設計語言有機器語言、匯編語言和高級語言等。最新出現(xiàn)的是面向對象的語言 4GL。 (4) 操作系統(tǒng)。 操作系統(tǒng)：控制和管理計算機硬件、軟件資源，合理組織計算機工作，并為用戶使用計算機提供服務的軟件。用戶不能直接操縱計算機硬件，而是通過操作系統(tǒng)來使用計算機。 評價計算機性能的指標： (l) 字長：指計算機能一次同時處理的二進制數(shù)碼的位數(shù)。它是計算機的一個重 要技術性能指標。首先，字長決定著計算機運算的精度，字越長則計算機的運算精度越高。其次，字長決定了指令直接尋址的能力，字越長則存放數(shù)據(jù)的存儲單元數(shù)越多，尋找地址的能力就越強。 (2) 運算速度：用每秒鐘能執(zhí)行多少條指令來表示，單位一般用 MIPS(百萬條指令 /秒 ) 。為了統(tǒng)一標準，現(xiàn)在用各種指令的平均執(zhí)行時間及相對應的指令運行比例來綜合計算。 (3) 內存容量：內存儲器中能存儲信息的總字節(jié)數(shù)。計算機內存容量越大，程序運行速度越快，可運行的程序也越多。 (4) 主頻：指計算機 CPU 的時鐘頻率。 主頻的單位一般用兆赫茲 (MHZ)來表示。它在很大程度上決定了計算機的運算速度。 (5) 存取周期：存儲器完成一次讀 (取 ) 或寫 (存 ) 信息操作所需的時間稱存儲器的存取 (或訪問 ) 時間，而連續(xù)兩次讀或寫所需的最短時間，稱存儲器的存取周期 (或存儲周期 ) 。存儲器的存取周期越短，計算機的運算速度就越快。 (6) 總線寬度：總線是由數(shù)據(jù)總線 DB、地址總線 AB 和控制總線 CB 三組線構成的，每組線由若干根線組成。總線越寬，計算機的處理能力越強。 多媒體技術和多媒體計算機 媒體：指信息表示和傳播的載體。一般分為感覺媒體、表示媒體、顯示媒體、存儲媒體、傳輸媒體五類。 多媒體：指信息表示媒體的多樣化，例如文字、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻影像等。 早期的計算機只能處理文字信息，可以叫做單媒體計算機。種能夠綜合處理多種媒體的計算機就叫做多媒體計算機。多媒體計算機必須增加聲音、圖像等媒體的輸入輸出設備及軟件。 多媒體系統(tǒng)必須具備四個主要的特征： (l) 集成性?？梢詫ξ淖帧D形、圖像、聲音、視頻、動畫等感覺媒體進行綜合處理，達到各 媒體的協(xié)調一致。 (2) 交互性?？梢詫崿F(xiàn)人機交流，便于對系統(tǒng)功能加以控制和干預。 (3) 實時性。能使人的感官感覺到交流是連續(xù)的、及時的。 (4) 數(shù)字化。系統(tǒng)處理的都是數(shù)字信息，而不是模擬信息。 通信及網絡系統(tǒng) 數(shù)據(jù)通信技術基礎 通信的基本功能就是實現(xiàn)兩個實體之間的數(shù)據(jù)交換。 其中“信息源”是產生要發(fā)送數(shù)據(jù)的設備； “發(fā)送器” 可以對發(fā)送信號進行編碼或轉換，產生能夠傳輸?shù)墓?、電信號? “接收器”將收到的信號轉換成目 的站設備可以處理的信號； “接收端”是信號傳送的目的地設備； “傳輸系統(tǒng)” 是連接信息源與接收端之間的復雜線路網絡。連接信息源與接收端的物理和邏輯設備稱為信道。 信號：是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的物理表示形式。信號電平連續(xù)變化才叫做模擬信號，以脈沖形式變化的叫做數(shù)字信號。傳送模擬信號的是模擬信道，傳送數(shù)字信號的是數(shù)字信道。 通信系統(tǒng)需要完成的任務如下： (1) 信號接口：產生或接收符合通信協(xié)議的信號。 (2) 路由和尋址：為發(fā)出信號選擇到達目的地的路徑。 (3) 呼叫和應 答：信號發(fā)送前先呼叫，接收方應答后建立通信鏈路，這個過程叫握手。 9 (4) 可靠傳輸：采用各種措施保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。 (1) 兩種通信系統(tǒng)，即模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。 模擬通信系統(tǒng)：傳遞的信號為模擬信號，在時間和幅度取值上都是連續(xù)的。 數(shù)字通信系統(tǒng)：傳遞的信號為數(shù)字信號，在時間上是離散的，在幅度取值上是經過量化的。 (2) 模擬通信的帶寬。信號的帶寬就是頻帶的寬度，其單位是赫茲 (HZ) 。 傳輸介質或通信設備的帶寬是指其允許通過的頻率范圍。 (3) 數(shù)字通信的帶寬。它反映通信速度的快慢及信道容量的大小。數(shù)字通信中的帶寬是指信號的傳輸速率，或叫位率、比特率，其單位是 b/s 或 bps(每秒位數(shù) ) 。 (1) 雙絞線， (2) 同軸電纜， (3) 光纜。 (4) 無線通信。 (5) 微波通信。頻率在 100MHZ10GHZ 的電磁波信號叫做微波信號，其波長為 3cm3m。由于微波頻率高，因此頻帶較寬；方向性好，適合進行點對點的通信。成本比電纜和光纜都低，適合衛(wèi)星通信和城市之間通信。但是微波信號沒有 繞射功能，只能進行可視傳播，而且它的傳輸誤碼率也比較高。 (1) 基帶傳輸。使用數(shù)字信號傳輸數(shù)據(jù)，終端設備將數(shù)字信號轉變成脈沖電信號時，這種原始矩形脈沖信號固有的頻帶叫做基本頻帶，簡稱為基帶。在信道中直接傳輸基帶信號的方法，叫做基帶傳輸?；鶐鬏斒且环N最基本的數(shù)據(jù)傳輸方式。 (2) 頻帶傳輸。利用模擬信道傳輸數(shù)字信號的方法稱為頻帶傳輸。在這樣的信道上傳輸數(shù)字信號，必須先將數(shù)字信號轉換為模擬信號；在接收方還必須再將模擬信號轉換為數(shù)字信號，相應的設備才能識別。 在頻帶傳輸過 程中實現(xiàn)信號相互轉換的設備是調制解調器。把數(shù)字信號轉換為模擬信號的過程叫做調制；將模擬信號還原為數(shù)字信號的過程叫做解調。 調制：把需要傳送的信號加載到另一種信號上，以便容易在給定的介質中傳送的過程。這里所說的另一種信號叫做傳送信號的載波。 解調：信號傳送到接收站以后，再把載波上加載的信號卸載下來的過程。 傳輸信號要求的帶寬與傳輸介質允許通過的帶寬是不一樣的，為了節(jié)省開銷，應當充分利用傳輸介質的帶寬。在一條介質上同時傳送多于一路以上信號的傳輸方式，叫做 該介質的多路復用。 (1) 專線連接。最簡單的數(shù)據(jù)通信形式，是在兩個站點之間直接用線路連接起來進行數(shù)據(jù)的交換。因為是專用線路連接兩個站點，所以不會發(fā)生線路擁堵問題。但是如果兩個站點的距離較遠，或者需要進行多站點之間的通信，直接的線路連接方式顯然是不合適的。解決專線連接占用線路太多的辦法，是設置交換機。 (2) 電路交換。實際的電路交換是由交換機負責在兩個通信站點之間建立一條物理專用線路。這種由多臺交換機和它們的站點構成的網絡叫做交換網絡。各通信站點與各自的交換機是專線連接， 各交換機之間也是專線連接。 (3) 存儲轉發(fā)交換。也叫做包交換，存儲轉發(fā)交換的原理是：把待傳送的數(shù)據(jù)先存儲在結點機中，等到信道空閑時再根據(jù)優(yōu)先級別順序發(fā)送出去。只要存儲時間足夠長，就能夠將信道的空閑與忙碌狀態(tài)均勻化，從而壓縮信道和轉接設備的容量。這種交換方式不適合實時交換的信息傳輸，但是對于數(shù)據(jù)通信卻是非常合適的。 存儲轉發(fā)交換方式可以分為報文交換和報文分組交換兩類。 ① 報文交換。不論傳送數(shù)據(jù)的長度是多少，都把它作為一個邏輯單元，加上目的地址、源地址、控制信息，按規(guī)定格式打成一個包發(fā)送 。這個數(shù)據(jù)包就叫做報文，這種存儲轉發(fā)交換方式就叫做報文交換。 ② 報文分組交換。將一個長的報文分解為多個短小 (一般不超過 1000 字節(jié) ) 的組，叫做報文分組。 計算機網絡基礎 計算機網絡：是將地理位置不同，并具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)通過通信設備和線路連接起來，在功能完善的網絡軟件支持下，向多個用戶提供各種應用服務，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)、程序與硬件等各類資源共享的系統(tǒng)。 計算機網絡的主要功能是：數(shù)據(jù)通信、資源共享和分布處理。 10 典型的計算機網絡從邏輯功能上 可以分為資源子網和通信子網兩大部分。 (1) 資源子網：由主機、終端、終端控制器、聯(lián)網外設、各種軟件資源和信息資源組成的，向用戶提供各種網絡資源和網絡服務，負責整個網絡的數(shù)據(jù)處理業(yè)務和各種網絡資源的共享服務。 (2) 通信子網：由通信控制處理機 (CCP)、專用或公用的通信線路及其他通信設備組成的，完成所有網絡數(shù)據(jù)的傳輸、轉發(fā)、加工和交換等通信處理工作。 主要的分類方式有兩種： (1) 按網絡傳輸技術分類：可以分為點對點式網絡和廣播式網絡。 點對點信道： 網絡通過通信信道來完成數(shù)據(jù)傳輸任務，一條線路只能連接一對結點。 廣播信道：多個結點共享一條通信信道，一個結點發(fā)送信號，全網結點都會收到信息，這種信道就是廣播信道，采用的網絡傳輸技術就只能是廣播方式，這樣的網絡就叫廣播式網絡。 點對點式網絡拓撲結構可以是星型、環(huán)型、樹型等，廣播式網絡拓撲結構可以是總線型、環(huán)型、衛(wèi)星型等。 (2) 按網絡覆蓋范圍分類 ① 局域網 (Local Area Network， LAN)：是小范圍的計算機網絡。它的覆蓋范圍一般在 10 公里以內。設備的更新、新技術的引用都比較 容易，所以傳輸速率也比較高，常常可以達到 10100Mbps。 ② 廣域網 (Wide Area Network， WAN) 也叫做遠程網，它可以覆蓋幾公里至幾千公里的范圍。廣域網的通信子網主要使用分組交換技術，并使用傳統(tǒng)的電話網 (公用通信網 )、衛(wèi)星通信網、無線網來傳輸信息。廣域網的傳輸速率較低，一般在幾十 K 至幾 Mbps之間。 計算機網絡拓撲結構是指網絡中各結點與通信線路之間的關系結構，實際上主要是指通信子網的拓撲結構。常見的計算機網絡拓撲結構有以下幾種。 (1) 星型拓撲 由一個中心結點與各站點之間呈輻射狀連接，中心結點對全網的通信實行集中控制，任何兩個結點之間的通信都必須通過中心結點來實現(xiàn)。 星型拓撲的優(yōu)點是結構簡單，訪問協(xié)議簡單，單機故障不會影響網絡運行；缺點是對中心結點的可靠性要求高，中心結點出現(xiàn)故障，整個網絡就會癱瘓，系統(tǒng)的擴充比較困難。 (2) 環(huán)型拓撲 使網絡中各站點首尾相連，以通信線路連接成一個封閉的環(huán)路，數(shù)據(jù)只能在環(huán)路中沿著一個方向逐點傳輸。環(huán)型拓撲結構簡單，傳輸延時確定，適合光纖介質網絡；但是任何一個結點的故障都會使全網癱 瘓，而且結點的增加或減少都比較困難。 (3) 總線型拓撲 所有的站點都連接到一條公用傳輸線 總線上，就形成了總線型計算機網絡結構。其優(yōu)點是結構簡單，易于擴充、價格低廉，容易安裝。缺點是出現(xiàn)故障后需要檢查總線在各結點的連接，因此查錯比較困難；雖然某臺計算機故障不會影響網絡運行，但是若總線斷開則網絡將不可使用。 (4) 樹型拓撲 由星型拓撲演變而來，形狀像一棵根在上方的大樹。各結點按層次進行連接，信息交換主要在上下結點之間進行。樹型拓撲結構中的故障比較容易檢測和隔離。 絡協(xié)議 通信協(xié)議：在通信過程中，通信雙方都必須遵守的規(guī)則和約定。 網絡協(xié)議：計算機網絡通信的語言，規(guī)定了通信雙方交換數(shù)據(jù)或控制信息的格式、響應及動作；網絡協(xié)議是實現(xiàn)不同主機之間、不同操作系統(tǒng)之間及工作站之間通信的規(guī)則和約定。 國際標準化組織 (ISO)在 1981 年提出了開放系統(tǒng)互聯(lián) (OSI) 參考模型，即網絡七層協(xié)議。 局域網 從應用角度看，局域網的技術特點如下。 (1)覆蓋有限的地理范圍，適用于公司、機關、學校、工廠等處計算機、終端設備和信息處理設備間聯(lián)網的要求 。 (2)能夠提供高數(shù)據(jù)傳輸率、低誤碼率的高質量數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。 (3)屬于一個單位所有，易于建立、維護和擴展。 (4)局域網的特性主要由網絡拓撲、傳輸介質和介質訪問控制方法決定。 11 局域網在邏輯上可以由網絡服務器、工作站、網卡、傳輸介質和連接轉換部件構成。 其中連接轉換部件可以是中繼器、集線器、網橋、路由器、網關等。 局域網軟件系統(tǒng)主要包含三部分。 (1) 網絡操作系統(tǒng)。常用的網絡操作系統(tǒng)是 Novell公司的 Netware 和 Microsoft 公司的 Windows NT。 (2) 網絡管理軟件。主要用于監(jiān)視和控制網絡的運行。常用的網絡管理軟件有 HP 公司的 openview 及 IBM 公司的 Netview 等。 (3) 網絡應用軟件。網絡應用軟件是用戶利用軟件開發(fā)平臺，按照各自需要開發(fā)的各種各樣的網上業(yè)務應用系統(tǒng)。常見的開發(fā)平臺有各種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、辦公自動化管理系統(tǒng)以及瀏覽器、網頁制作網站管理等軟件。 局域網中常用的傳輸介質是同軸電纜、雙絞線、光纖和無線通信信道。過去同軸電纜的性價比是最好的 。目前中高速的局域網中都采用雙絞線作為傳輸介質，在遠距離傳輸中使用光纖傳輸，在有移動站點的局域網中，則采用無線通信技術。 局域網的工作方式有共享介質式和交換式兩種。 共享介質式中，所有結點共享一條公共通信傳輸介質，當一個結點發(fā)送數(shù)