计算机基础及应用教程（第2版） 第1章计算机文化基础.ppt

第第1章章 计算机文化基础计算机文化基础第第1章章 计算机文化基础计算机文化基础n1.1 计算机概述n1.2 计算机系统的基本组成n1.3 微型机的硬件组成n1.4 键盘和鼠标的使用n1.5 多媒体技术基础 n1.6 计算机网络基础n习题1 1.1 计算机概述n1.1.1 计算机的发展阶段 n1.1.2 计算机的种类 n1.1.3 计算机的特性1.1.1 计算机的发展阶段 n 自从1946年世界上第一台电子计算机ENIAC（埃尼阿克）在美国宾州大学研制成功，在距今近60年的发展过程中，计算机经历了5个重要阶段。1.1.1 计算机的发展阶段n1.大型计算机阶段n 大型机（Mainframe）经历了第一代电子管计算机、第二代晶体管计算机、第三代中小规模集成电路计算机、第四代超大规模集成电路计算机的发展，使计算机技术逐步走向成熟。1.1.1 计算机的发展阶段 n2.小型计算机阶段n 小型计算机（Minicomputer）能满足中小型企事业单位的信息处理要求，而且成本较低，其价格能被中小部门接受。1959年DEC公司推出PDP-1，首次对大型主机进行了“缩小化”。1965年推出PDP-8小型机获得成功。1975年又推出VAX-11系列小型机，使其成为名副其实的小型机霸主。DG公司、IBM公司、HP公司、富士通公司都生产过小型机。1.1.1 计算机的发展阶段n 3.微型计算机阶段n 微型计算机（Microcomputer）是对大型主机进行的第二次“缩小化”。1976年苹果计算机公司成立，1977年它推出APPLE II微型机大获成功，使它成为个人及家庭能买得起的计算机。1981年IBM公司推陈出新IBM PC，此后它又经历了若干代的演变，逐渐形成了庞大的个人电脑市场。1.1.1 计算机的发展阶段n 4.客户机服务器阶段n 早在1964年IBM就与美国航空公司建立了第一个联机订票系统，把全美2000个订票终端用电话线连在一起。订票中心的IBM大型机用来处理订票事务，用今天的术语它就是服务器，而分散在各地的订票终端就成为客户机，于是它们在逻辑上就构成一个客户机服务器系统。1.1.1 计算机的发展阶段n 5.国际互联网阶段n 自1969年美国国防部的ARPAnet运行以来，计算机广域网开始逐步发展。1983年，TCP/IP传输控制与网际互联协议正式成为ARPAnet的协议标准，这使网际互联有了突飞猛进的发展。以它为主干发展起来的因特网到1990年已经连接了3000多个网络和20万台计算机。进入20世纪90年代后，因特网更是得到迅猛扩展。n 1991年6月我国第一条与国际互联网连接的专线建成，它从中科院高能物理研究所接到美国斯坦福大学的直线加速器中心。到1994年，我国才实现了采用TCP/IP协议的国际互联网的全功能连接，可通过四大主干网接入因特网。1.1.2 计算机的种类n1.传统分类n 1)大型主机（Mainframe），包括过去所说的大型机和中型机。n 2)小型计算机（Minicomputer），又称迷你电脑。n 3)个人计算机（Personal Computer），又称个人电脑，简称PC机，即通常我们所说的微型计算机（Microcomputer）。n 4)工作站（Workstation），包括工程工作站、图形工作站等。n 5)巨型计算机（Supercomputer），又称超级计算机、超级电脑。n 6)小巨型机（Mini Super），又称小超级计算机。1.1.2 计算机的种类n2.现实分类n 1)服务器（Server），它有功能强大的处理能力、容量很大的存储器以及快速的输入输出通道和联网能力。事实上，今天的巨型机也是由数量很多的奔腾芯片构成的。n 2)工作站（Workstation），它与高端微机的差别，主要表现在工作站通常有较强的图形处理能力和屏幕较大的显示器，以便显示设计图、工程图和控制图等。n 1.1.2 计算机的种类n2.现实分类n 3)台式机（Desktop PC），它就是通常所说的微型机，由主机箱、CRT显示器、键盘、鼠标等组成。由于它会占据一个办公桌的桌面，所以也称为桌面机。n 4)便携机（Mobile PC）或称笔记本（Notebook），它的功能已经与台式机不相上下，但体积小、重量轻，价格却比台式机贵两三倍。它像一个笔记本，打开后，一面是LCD液晶显示器，另一面则是键盘以及当鼠标使用的触摸板或轨迹球等。由于它便于携带，所以正在发展无线联网技术以适应移动工作的需要。n 5)手持机（Handheld PC）或称掌上电脑（Pocket PC）、PDA（个人数字助理），通常与手机结合。1.1.3 计算机的特性n1.处理特性n 计算机是信息处理或者知识处理的设备，而不是仅能简单地完成加减乘除的算术工具。它输入的是原始数据，经过处理，输出的是信息或知识。如果只把它当作计算器或打字机使用，或者当作存储文件或者阅读光盘的装置，那就没有充分发挥它的作用。1.1.3 计算机的特性n2.程序特性n 计算机是通过预先编写的、存储在机器中的程序来自动完成数据处理的，程序是由指挥计算机执行操作的命令组成的。比如，使用洗衣机时需要设定正转、反转、洗涤时间、停止时间等，这就是编制程序。自动化程度越高的机器，编制程序就越容易。1.1.3 计算机的特性n3.选择特性n 计算机可以分为硬件和软件两大部分。机器是硬件，程序及其使用说明是软件。随着计算机技术的飞速发展、硬件和软件的不断改进，使得计算机的处理速度越来越快、工作效率越来越高，而成本和价格却越来越低。1.1.3 计算机的特性n4.应用特性n 计算机的经济效益和社会效益都十分明显，在定义中突出了这一观点。但是计算机并不是万能的，不要产生盲目的迷信或者寄托天真的奢望。有些家长给孩子买了计算机，指望提高孩子的学习成绩，然而事与愿违，孩子却大玩游戏，影响了功课。对此，不必怨天尤人，一味埋怨计算机的负面影响，关键在于正确的引导。当我们学习了计算机的基础知识后，就可以逐步把它用起来了。1.2 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成n1.2.1 计算机的硬件系统n1.2.2 计算机的软件系统 1.2.1 计算机的硬件系统n 1)计算机应由5个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。n 2)各基本部件的功能是：存储器不仅能存放数据，而且也能存放指令，计算机应能区分是数据还是指令。控制器应能自动执行指令。运算器应能进行加、减、乘、除等基本运算。操作人员可以通过输入、输出设备与主机进行通信。n 3)计算机内部采用二进制来表示指令和数据。n 4)将编好的程序和原始数据送入主存储器中，然后启动计算机工作，计算机应在不需操作人员干预的情况下，自动完成逐条取出指令和执行指令的任务 1.2.1 计算机的硬件系统n1.运算器n 运算器也称为算术逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit），是执行算术运算和逻辑运算的功能部件。算术运算包括加、减、乘、除等运算；逻辑运算包括与、或、非等逻辑运算。n 运算器的性能是影响整个计算机性能的重要因素。运算器并行处理二进制代码的位数决定了计算机精度（如16位，32位），同时运算器进行基本运算的速度也直接影响系统的速度。因此，精度和速度是运算器的重要性能指标。1.2.1 计算机的硬件系统n2.控制器n 控制器是计算机的指挥中心，它的主要功能是按照人们预先确定的操作步骤，控制微机各部件步调一致地自动工作。控制器要从内存中按顺序取出各条指令，每取出一条指令，就进行分析，然后根据指令的功能向各功能部件发出控制命令，控制它们执行这条指令所指定的任务。当控制器得知一条指令执行完毕后，会按顺序自动地去取下一条要执行的指令，重复上述工作过程，直到整个程序执行完毕。n 运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称CPU。1.2.1 计算机的硬件系统n 3.内存储器n 存储器是计算机用来存储信息的重要功能部件，它不仅能保存大量二进制数据，而且能读出数据由CPU进行处理，或者将新的数据写入存储器。n 一般来说，存储器分为两级：一级为内存储器（主存储器），当前由半导体组成，早期由磁芯存储器组成，其存储速度较快，但容量相对较小，由CPU直接访问；另一级为外存储器（辅助存储器），如硬盘、光盘、U盘等，其存储速度较慢，但容量可以很大，必须将它的数据送到主存后才能由CPU进行处理。1.2.1 计算机的硬件系统n 4.输入设备n 输入设备用来接收用户输入的原始数据和程序，并将它们转变为计算机能识别的形式（二进制数）存放到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等。1.2.1 计算机的硬件系统n 5.输出设备n 输出设备用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。n 将上述计算机硬件的五大功能部件，用总线连接起来，就构成了一个完整的计算机硬件系统。1.2.2 计算机的软件系统n 1.系统软件n (1)操作系统n 操作系统实际上是一组程序，它们用于统一管理计算机资源，合理地组织计算机的工作流程，协调计算机系统的各部分之间、系统与用户之间、用户与用户之间的关系。操作系统在计算机系统中占有特别重要的地位，所有的其他软件（包括系统软件与应用软件）都建立在操作系统基础上，并得到它的支持和取得它的服务。n 从用户的角度来看，当计算机配置了操作系统后，用户不再直接操作计算机硬件，而是利用操作系统所提供的命令和服务去操作计算机，也就是说，操作系统是用户与计算机之间的接口。1.2.2 计算机的软件系统n1.系统软件n (1)操作系统n 1)操作系统的功能。n 进程与处理机管理主要解决对处理机的分配调度策略、分配实施和资源回收等问题。n 作业管理的任务是为用户提供一个使用系统的良好环境，根据不同的系统要求，制定相应的调度策略，进行作业调度。n 存储管理主要管理内存资源，根据用户程序的要求给它分配内存，保护用户存放在内存中的程序和数据不被破坏，同时存储管理还解决内存的扩充问题。n 设备管理负责管理各类外围设备，包括分配、启动和故障处理等。n 文件管理负责文件的存储、检索和修改等操作，解决 1.2.2 计算机的软件系统n 2)操作系统的类型。n 批处理操作系统是以作业为处理对象，连续处理在计算机系统中运行的作业流。n 分时操作系统对一台CPU连接多个终端，CPU按照优先级分配给各个终端时间段，轮流为各个终端服务，由于计算机高速运行，使每个用户感觉到自己独占这台计算机。常用的系统有Unix。n 实时操作系统是对外来的作用和信号，在限定时间范围内能做出响应的系统。n 单用户操作系统按同时管理的作业数可分为单用户单任务操作系统和单用户多任务操作系统。n 网络操作系统是运行在局域网上的操作系统。常用的网络操作系统有Unix、Windows 2000/2003 Server。1.2.2 计算机的软件系统n (2)程序设计语言和语言处理程序n 1)程序设计语言n 2)语言处理程序1.2.2 计算机的软件系统n (3)数据库系统n 主要是面向解决数据处理的非数值计算问题，目前主要用于档案管理、财务管理、图书资料管理及仓库管理等方面的数据处理。这类数据的特点是数据量大，数据处理的主要内容为数据的存储、查询、修改、排序、分类、统计等。1.2.2 计算机的软件系统n 2.应用软件n 应用软件是指计算机用户利用计算机及其提供的系统软件，为解决某一专门的应用问题而编制的计算机程序。由于计算机的应用已经渗透到各个领域，所以应用软件也是多种多样的。例如科学计算、工程设计、文字处理、辅助教学、游戏等方面的程序。1.3 微型机的硬件组成微型机的硬件组成n 根据计算机的规模和功能可分为：巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机、工作站。对一般用户来说，应用最广泛的当属微型机，最早的微型计算机诞生于20世纪70年代。微型机又称个人计算机。1.3 微型机的硬件组成微型机的硬件组成n1.CPUn 目前用得最多的是x86 CPU，最初由Intel公司生产，x86 CPU的生产厂家主要是Intel、AMD等公司。微机的CPU已从8088、80286、80386、80486、Pentium、Pentium、K6、Pentium 4、Athlon XP到最新的Pentium D、Athlon 64。CPU的类型决定了微机的类型，例如装有Athlon 64 CPU的电脑便称之为Athlon 64机型。1.3 微型机的硬件组成微型机的硬件组成n2.内存n 现在微机上的内存均为条状，称为内存条。内存条的性能与容量也是衡量微机整体性能的一个决定性因素。1.3 微型机的硬件组成微型机的硬件组成n3.主板n 主板是微机系统中最重要的部件。主板也称为主机板、系统板、母板。它是一块多层印刷电路板，主板上有控制芯片组、CPU插座、BIOS芯片、内存条插槽、PCI局部总线扩展槽、AGP显示卡接口插槽、键盘和鼠标接口以及一些外围接口和控制开关等。不插CPU、内存条、控制卡的主板称为裸板。1.3 微型机的硬件组成微型机的硬件组成n 4.硬盘驱动器和光盘驱动器n 硬盘、光驱是微机系统中最主要的外部存储设备，它们是系统装置中重要的组成部分，通过主板上的适配器与主板相连接。1.3 微型机的硬件组成微型机的硬件组成n 5.各种接口适配器n 各种接口适配器的作用是主板与各种外围设备之间的联系渠道。通常安装的适配器有显示卡、声卡、网卡等。由于这些适配器都具有标准的电气接口和机械尺寸，因此用户可以根据需要进行选配和扩充。1.3 微型机的硬件组成微型机的硬件组成n 6.机箱和电源n 主机箱由金属箱体和塑料面板组成，分立式和卧式两种。上述所有系统装置的部件均安装在主机箱内部；面板上一般配有各种工作状态指示灯和控制开关；光盘驱动器总是安装在机箱前面以便放置或取出光盘；机箱后面预留有电源插口、键盘、鼠标插口以及连接显示器、打印机、USB、IEEE1394等插口。1.4 键盘和鼠标的使用键盘和鼠标的使用n1.4.1 键盘的使用n1.4.2 鼠标的使用n 特殊键 功能键区 特殊键 状态指示灯 Windows键 标准字符键区 Windows键 应用键 编辑键区 小键盘区1.4.1 键盘的使用n 1.字符键区n (1)小写字母的输入n 键盘上的字母键位虽只在键面上方标出了大写字母而未标出小写字母，但所有字母键的下方均可以看成为对应的小写字母。其目的是为了键面的清晰。小写字母的输入非常简单，直接击打相应的字母键位。n 1.字符键区n (2)大写字母的输入n 单个大写字母的输入：由于大写字母被标在键面上方，所以可以被看成是上档字符。先按下上档键Shift不放，再敲入需要大写的字母键。n 连续若干个大写字母的输入：先按大写字母锁定键Caps Lock，使键盘右上角的“Caps Lock”指示灯亮，然后再敲入需要大写的字母键。n 1.字符键区n (3)空白字符的输入n 空白字符键位位于键盘的最下方，是一个空白长条键位，常称为空格键。当输入的位置需要是空白时，可用空白字符来代替，每按一下该键，产生一个空格。n (4)上档键Shiftn 上档键主要用于辅助输入上档字符。在输入上档字符时，需先按住上档键不放，然后再击打上档字符键位。只要在上档键被按下的状态，随后的输入均为键位上方的字符，直到需输入下档字符时，再松开上档键即可。n 1.字符键区n (5)大写字母锁定键Caps Lockn 大写字母锁定键的操作是先按一下Caps Lock键位（按后放开），键盘右上角的指示灯“Caps Lock”亮，表示目前是在大写状态，随后的字母输入均为大写。直到需要输入小写字母时，再击敲一下Caps Lock键，右上角相应的指示灯灭，随后的输入又还原为小写字母。n (6)回车键Entern 计算机上的任何输入，如发一个命令、输入一个标题或输入文章中的一个自然段等，结束时都需要输入一个特殊的字符，以表明命令行、标题或一个自然段的结束。这个特殊的字符就是回车符。任何时候击打回车键，都表示前面输入的结束，或开始执行命令，或换到下一行接着输入一个新的部分。n 1.字符键区n (7)退格键Backspacen 击打该键一次，屏幕上的光标在现有位置退回一格（一格为一个字符位置），并抹去退回的那一格内容（一个字符）。相当于删去刚输入的字符。操作该键常用于清除输入过程中刚输错的内容。n (8)制表定位键Tabn 此键又分为上下两档。上档键为左移，下档键为右移（键面上已明确标出）。根据应用程序的不同，制表位的值可能不同。该键常用于需要按制表位置上下纵向对齐的输入。n 实际操作时，按一次Tab，光标向右移到下一个制表位置；按一次Shift+Tab，光标向左移到前一个制表位置。n 1.字符键区n (9)控制键Ctrln 操作中经常使用的组合键有很多，常用的组合控制键有：n Ctrl+S：字处理中的保存命令。n Ctrl+C：在字处理中，将选定内容复制到剪贴板。n Ctrl+V：在字处理中，将剪贴板中的内容粘贴到当前位置。n (10)转换键Altn Alt键主要用于组合转换键的定义与操作。该键的操作与Shift键、Ctrl键类似，必须按住不放，再击打其他键位才起作用，单独使用没有意义。n 2.功能键区n (1)操作功能键n 操作功能键有Esc、F1F12。操作功能键区的每一个键位具体表示什么操作都是由相应程序来定义的。操作功能键通常被用来定义成某些常用的操作，不同的程序可以对它们有不同的操作功能定义。n 2.功能键区n (2)控制功能键（简称控制键）n 控制功能键排列在键盘的右上角。它们属于计算机本身提供的具有控制功能的操作键位。通过对这些键位操作产生某种控制作用。这里仅介绍常用的两种控制键。n 暂停键Pause：操作时直接击打一下该键，就可暂停程序的执行，直到需要继续往下执行时，可以击打任意一个字符键。n 屏幕打印控制键Print Screen键：在Windows下，按Print Screen键，将整个屏幕内容复制到剪贴板；按Alt+Print Screen键，将活动窗口内容复制到剪贴板。n 3.全屏幕编辑键区n (1)光标移动操作键n 光标上移一行，光标下移一行，光标左移一列，光标右移一列。n Home、End、Page Up、Page Down四个键位也是光标移动键位，它们的操作与具体软件的定义有关。n (2)编辑操作键n Delete删除光标位置的一个字符，Insert设置改写或插入状态。n 4.小键盘区（数字全屏幕操作键区）n 当右上角的指示灯Num Lock亮时，表示小键盘的输入锁定在数字状态，输入为数字09和小数点“.”等；当需要小键盘输入为全屏幕操作键的下档操作键时，可以击打一下Num Lock键，即可以看见Num Lock指示灯灭，此时表示小键盘已处于全屏幕操作状态，输入为下档全屏幕操作键。至于运算符号“+、-、*、/”，则不受上、下档转换的影响。1.4.2 鼠标的使用n鼠标有5种基本操作：n 1)指向：指向操作就是把鼠标指针移到操作对象上。n 2)单击：单击操作就是按下并松开鼠标左键一次。单击操作的结果随所使用的软件和所按的鼠标键而不同，通常指“左键”。n 3)双击：双击操作就是快速按下并松开鼠标左键两次。n 4)拖动：拖动操作就是用鼠标将对象从屏幕上的一个位置移动或复制到另一个位置。具体操作是，将鼠标指针指向某个对象上，然后按下鼠标左键不放，将鼠标指针移到目标位置，最后再松开鼠标左键。n 5)右键单击：右键单击操作就是将鼠标指针指在该项目上，按下鼠标右键并快速松开。使用鼠标右键单击任何项目都将弹出一个“快捷菜单”，其中包含可用于该项的常规命令。1.5 多媒体技术基础n1.5.1 媒体的概念n1.5.2 多媒体技术的概念n1.5.3 多媒体计算机系统的基本组成n1.5.4 多媒体技术的应用1.5.1 媒体的概念n 媒体是指信息表示和传播的载体。n在计算机领域中，常用的媒体主要有以下几种：n 1)感觉媒体。感觉媒体直接作用于人的感官，使人能直接产生感觉。n 2)表示媒体。表示媒体是指各种编码，如语音编码、文本编码、图像编码等。n 3)表现媒体。表现媒体是感觉媒体与计算机之间的界面。n 4)存储媒体。存储媒体用于存放表示媒体，即存放感觉媒体数字化后的代码。n 5)传输媒体。传输媒体是用来将媒体从一处传送到另一处的物理载体。1.5.2 多媒体技术的概念n 多媒体技术是指利用计算机技术把文字、声音、图形和图像等多媒体综合一体化，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。n 多媒体技术具有以下一些特征：n 1)集成性。多媒体技术的集成性是指将多种媒体有机地组织在一起，共同表达一个完整的多媒体信息，使声、文、图、像一体化。n 2)交互性。交互性是指人和计算机能“对话”，以便进行人工干预控制。交互性是多媒体技术的关键特征。n 3)数字化。数字化是指多媒体中的各个单媒体都是以数字形式存放在计算机中。n 4)实时性。多媒体技术是多种媒体集成的技术，在这些媒体中，有些媒体（如声音和图像）是与时间密切相关的，这就决定了多媒体技术必须要支持实时处理。1.5.3 多媒体计算机系统的基本组成n 1.多媒体计算机硬件系统n 1)多媒体主机，如微型机、工作站、超级微机等。n 2)多媒体输入设备，如话筒、录像机、录音机、视盘、扫描仪、摄像机、电视机、光驱等。n 3)多媒体输出设备，如打印机、绘图仪、音响、电视机、录音机、录像机、高分辨率监视器等。n 4)多媒体存储设备，如硬盘、移动硬盘、光盘、U盘、声像磁带等。n 5)多媒体适配器（卡），如视频卡、声卡、压缩卡、家电控制卡、调制解调器等。n 6)操纵控制设备，如鼠标、操纵杆、键盘、触摸屏等。n 2.多媒体计算机软件系统n 多媒体计算机的软件系统是以操作系统为基础的。除此之外，还有多媒体数据库管理系统、多媒体压缩/解压缩软件、多媒体声像同步软件、多媒体通信软件等。多媒体系统在不同的应用领域，需要多种开发工具，而多媒体开发和创作工具为多媒体系统提供了方便直观的创作途径，一些多媒体开发软件包提供了图形、色彩板、声音、图像及各种媒体文件的转换与编辑手段。1.5.4 多媒体技术的应用n 1)教育与培训。多媒体技术可以把课文、图表、声音、动画、影片和录像等组合在一起构成教育产品，这种图、文、声、像并茂的场景，能大大提高学生的学习兴趣和接受能力，并且可以方便地进行交互式的指导，也便于因材施教。n 2)商业领域。多媒体技术在商业领域中的应用也是十分广泛的，例如，多媒体技术用于商品广告、商品展示、商业演讲等方面，使人们有一种身临其境的感觉。n 3)信息领域。利用光盘大容量的存储空间，与多媒体声像功能结合，可以提供大量的信息产品，如百科全书、地理地图系统、旅游指南等电子工具。n 4)娱乐与服务。多媒体技术用于计算机后，使声音、图像、文字溶于一体，用计算机既能听音乐，又能看影视节目，使家庭文化生活进入到一个更加美妙的境地。1.6 计算机网络基础n1.6.1 计算机网络概述n1.6.2 计算机网络的构成n1.6.3 局域网1.6.1 计算机网络概述n 1.计算机网络的功能n 1)信息交换功能。这是计算机网络最基本的功能，主要完成计算机网络中各个结点之间的系统通信。用户可以在网上传送电子邮件、发布新闻消息、电子购物、电子贸易、远程教育等。n 2)资源功能。网络上的计算机不仅可以使用本机自身的资源，也可以共享网络上其他计算机的资源。这里的资源是指构成系统的所有要素，包括软、硬件资源，如计算处理能力、大容量磁盘、高速打印机、数据库、文件和其他计算机上的有关信息。因此，能够增强网络上计算机的处理能力，提高软、硬件的利用率。n 分布式处理就是将一项复杂的任务划分成许多小部分，由网络内的计算机分别完成指定的内容，使整个系统的性能大大增强。n 2.网络的分类n 1)局域网LAN。局域网从20世纪80年代产生以来，发展成为网络技术的主流产品，一般在几百米到10公里范围之内。如在一座办公大楼内、大学的校园内、几座大楼之间或一个工厂的厂区内等。局域网简单、灵活、组建方便。n 2)城域网MAN。其地理范围可从几十公里到上百公里，通常覆盖一个城市或地区。如城市银行储蓄所通存通兑网。n 3)广域网WAN。它是网络系统中最大型的网络，是跨地域性的网络系统，大多数WAN是通过各种网络互联而形成的，如国际性的Internet网络。WAN的连接距离一般在几百公里到几千公里或更多。1.6.2 计算机网络的构成n 1.网络的拓扑结构n (1)总线结构n 在总线结构中，各个工作站均与一根总线相连。n 这种结构的优点是，工作站连入网络十分方便；两工作站之间的通信通过总线进行，与其他工作站无关；系统中某工作站出现故障不会影响其他工作之间的通信。因此，这种结构的系统可靠性比较高，是LAN中普遍采用的形式。但是，如果总线出现故障，整个网络将瘫痪。n(2)星型结构n 星型结构布局是将所有的工作站都直接连接到集线器（HUB）上。当一个工作站要传输数据到另一个工作站时，都需要通过HUB，它负责管理和控制所有的通信。n (3)环型结构n 环型结构中各结点通过中继器连接到闭环上，多个设备共享一个环。任意两个结点间都要通过环路互相通信，可以单向或双向通信。环型网也是LAN常用的拓扑结构之一，适用于信息处理系统和工厂自动化系统。n(4)混合结构n 混合结构是将多种拓扑结构的局域网连在一起而形成的。混合拓扑结构的网络兼有不同拓扑结构的优点。n 2.网络的体系结构n 在计算机网络中，为了使计算机或终端之间能够正确地传送信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等形式的约定，这一整套的约定称为通信协议。n 层和协议的集合称为网络体系结构。国际化标准组织ISO于1978年设立了一个分委会，专门研究网络通信的体系结构，制定了“开放式系统互连”OSI参考模型。n OSI将整个网络的通信功能分成七个层次，包括低三层（物理层、数据链路层和网络层）、高四层（传输层、会话层、表示层和应用层）。每层间均有相应的通信协议，称作同层协议，相邻层之间的通信约束称作接口。1.6.3 局域网n 1.局域网的类型n 局域网根据所采用的技术、应用范围和协议标准的不同，可分为以下3种类型：n 1)局部区域网（LAN）。这是局域网中最普通的一种。n 2)高速局部网（HSLN）。这种局域网的传送数据速率较高，除此之外，其他性能与LAN类似。它主要用于大的主机和高速外围设备的联网。n 3)计算机交换网（CBX）。这是指采用线路交换技术的局域网。n 2.局域网的构成n (1)传输介质n 1)双绞线。双绞线是由两根绝缘金属线互相缠绕而成，这样的一对线作为一条通信链路，由四对双绞线构成双绞线电缆。双绞线点到点的通信距离一般不能超出100m。n 2)同轴电缆。同轴电缆分为粗缆和细缆，粗缆用DB-15连接器，细缆用BNC和T连接器。n 3)光缆（光导纤维）。光缆由两层折射率不同的材料组成。内层是具有高折射率的玻璃单根纤维组成，外层包一层折射率较低的材料。光缆分为单模光缆和多模光缆，单模光缆传送距离为几十公里，多模光缆为几公里。n 4)无线通信。传输介质还可用无线的方法来实现，目前常用的有卫星通信、红外线、激光、微波。n (2)互联设备n 互联设备包括计算机设备和网络连接设备。n 1)计算机设备。包括服务器、工作站、共享设备等。服务器是网络的核心设备，运行网络操作系统，负责网络资源管理和用户服务，服务器可分为文件服务器、远程访问服务器、数据库服务器、打印服务器等，是一台专用或多用途的计算机。工作站是具有独立处理能力的个人计算机，它负责用户的信息处理业务。共享设备是指为众多用户共享的打印机、磁盘子系统等公用的设备。n 2)网络连接设备n 网络适配器：网络适配器也称为网络接口卡或网卡，它是计算机与计算机之间传输介质相互通信的接口。网卡插在计算机的扩展槽中，它提供数据传输的功能，也是计算机与网络之间的逻辑和物理链路。n 集线器（HUB）：集线器是网络中的中心设备，通过集线器连接网上的各个结点。集线器分为普通型和交换型，交换型的传输效率高。n 中继器（Repeater）：不管何种拓扑结构，也不管采用什么网卡和传输介质，总有一个最大传输距离。当网络段超过最大传输距离时，则需加中继器。中继器的作用是连接两个（或多个）网络段，对信号起中继放大作用。用中继器连接各网络段后，整个系统仍属于一个网络整体，各网络段上的工作站可共享处于某一网络段上的一个文件服务器。n 网桥（Bridge）：网桥的作用是连接两个同类的网络，网间通信从网桥传送，而网络内部的通信被网桥隔离。同类网络是指两个局域网络具有同一类型的网络操作系统。n 路由器（Router）：当两个以上的同类网络互连时，就须使用路由器。路由器的功能比网桥更强。它除了应具有网桥的全部功能外，还应具有路径选择功能，即当要求通信的工作站分别处于两个局域网络且两个工作站之间存在多条通路时，路由器应能根据当时网络上的信息拥挤程度自动选择传输效率比较高的路径。n 网关（Gateway）：网关又称信关，当异种网（指异种网络操作系统）互连，或者局域网络与大型机互连，以及局域网络与广域网互连时，需要配置网关。网关设备比路由器复杂。当异型局域网络连接时，网关除具有路由器的全部功能外，更重要的是进行由于操作系统差异而引起的不同通信协议之间的转换。n(3)网络系统软件n 网络系统软件主要由服务器操作系统、网络服务软件、工作站重定向软件、传输协议软件组成。n 微机联网时可以选择多种联网方式，而主要的选择应是网络操作系统。网络操作系统是网络环境下用户与网络资源之间的接口，用以实现对网络的管理和控制。网络操作系统的水平决定着整个网络的水平，使所有网络用户都能方便、有效地利用计算机网络的功能和资源。目前，世界上较流行的网络操作系统有：Microsoft公司的Windows 2000 Server、IBM公司的LAN Server、Novell公司的NetWare。习题1n 1.1 电子计算机的发展经历了哪几个阶段？n 1.2 一个完整的计算机系统，包括哪两大部分？什么叫裸机？n 1.3 计算机的硬件系统由哪几部分组成？现代电子计算机的组成结构是哪位科学家提出的？其基本思想是什么？n 1.4 计算机软件是如何分类的？n 1.5 微型机硬件系统有哪些主要部分？其中哪些属于主机？哪些属于外部设备？各有什么功能？n 1.6 指出你正在使用微型机的硬件配置和软件配置。n 1.7 学会正确开、关微机。n 1.8 观察键盘的布局，上机操作练习英文、数字、符号的输入。n 1.9 学习3.5英寸1.44MB软盘的正确使用及写保护开关的操作。习题1n 1.10 鼠标有哪几种基本操作？n 1.11 熟悉显示器开关及各种调节钮的使用。n 1.12 常用的打印机有哪几类？n 1.13 什么是多媒体技术？n 1.14 什么是计算机网络？其主要功能有哪些？n 1.15 从网络规模和计算机之间的距离来看，计算机网络如何分类？n 1.16 什么是计算机网络的拓扑结构？常用的网络拓扑结构有哪几种？n 1.17 计算机网络常用的传输介质和互联设备有哪些？n 1.18 你们学校机房局域网采用的操作系统是什么网络操作系统？本章结束