三级网络技术课件1章ppt课件.ppt
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1、三级网络技术课件1章ppt课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1.11.1计算机概述计算机概述1.1.1 1.1.1 计算机的特点计算机的特点n信息处理的特性信息处理的特性n计算机不是简单的计算器,它主要的功能是对信息的处理。n存储程序存储程序n通过预先编写的、存储在其中的程序来自动完成对数据的处理。n计算机的价值观计算机的价值观n购买计算机以够用为原则,不必一味追求高性能。n计算机应用的观点计算机应用的观点n计算机不是万能的,不能完全代替人的工作
2、,只有好的 基础管理+计算机 才能收到好的效果。1.1.2 1.1.2 计算机的发展阶段计算机的发展阶段n大型主机阶段大型主机阶段n分为电子管、晶体管、中小规模集成电路、超大规模集成电路几个发展时期n代表性企业:IBM、富士通、DEC,国内103、104机n小型计算机阶段小型计算机阶段n是对大型机的第一次“缩小化”n代表企业:DEC n代表机型:VAXn微型计算机阶段微型计算机阶段n是对大型机的第二次“缩小化”n代表企业:苹果、IBM,长城、联想n客户机客户机/服务器阶段服务器阶段n在20世纪70年代开始出现局域网(局部范围的网络)。n对等网:每台计算机从逻辑上都是平等的。n非对等网络:存在主
3、从关系,也称C/S结构,其中C表示CLIENT客户机;S表示SERVER服务器。(胖/瘦客户端)nInternetInternet阶段阶段n从美国国防部的阿帕网(ARPANET)开始,Internet迅速发展起来;n我国网民数量与美国相当,Internet普及率16%(19.1%)。1.1.3 1.1.3 计算机的应用领域计算机的应用领域n1 1、科学计算、科学计算(计算模拟(计算模拟核爆炸、经济运行、天气预报)核爆炸、经济运行、天气预报)n2 2、事务处理、事务处理(数据检索、信息管理)(数据检索、信息管理)n3 3、过程控制、过程控制(单片机(单片机/嵌入式控制)嵌入式控制)n4 4、辅助
4、工程、辅助工程(CADCAD、CAMCAM、CAICAI)n5 5、人工智能、人工智能(智能机器人)(智能机器人)n6 6、网络应用、网络应用(电子邮件、电子商务、娱乐等)(电子邮件、电子商务、娱乐等)n7 7、多媒体应用、多媒体应用(动画设计、(动画设计、GISGIS、平面图像处理)、平面图像处理)1.2 1.2 计算机硬件系统计算机硬件系统1 1、芯片、芯片微处理器芯片、存储芯片、芯片组、I/O接口芯片组2 2、板卡、板卡计算机的骨干,主板、插卡3 3、整机、整机机箱-板卡-布线4 4、网络、网络通过联网设备及传输线缆连接而成1.2 1.2 计算机硬件系统计算机硬件系统n计算机硬件的组成层
5、次计算机硬件的组成层次n第一层次:芯片n包括微处理器芯片、存储器芯片、I/O芯片等n第二层次:板卡n计算机的主板和各种插卡n第三层次:设备n在设备的机箱内,固定着相关板卡、其他部件以及相应的布线n第四层次:网络n各种计算机设备通过联网设备及传输线缆,形成大大小小的网络1.2.1 1.2.1 计算机硬件的种类计算机硬件的种类n1 1传统硬件的分类传统硬件的分类n大型主机n小型计算机n个人计算机-PCn工作站n巨型计算机n小巨型计算机1.2.1 1.2.1 计算机硬件的种类计算机硬件的种类n2.2.现实硬件的分类现实硬件的分类n服务器n一般具有强大的处理能力、大容量的存储设备和快速的输入输出通道和
6、联网能力的称为专业级服务器;n入门级、工作组级、部门级、企业级nCISC,RISC,VLIWn台式、机架式、机柜式、刀片式(热插拔)n工作站n一般指图形工作站,主要表现在需要一个较大的显示器和较强的图形处理能力1.2.1 1.2.1 计算机硬件的种类计算机硬件的种类n2.2.现实硬件的分类现实硬件的分类n台式机n一般就指个人电脑主机箱、显示器、键盘、鼠标。n笔记本n又称便携机,功能与台式机不相上下,但价格较贵。n手持设备n又称掌上电脑,如PDA、商务通、第三代手机。1.2.2 1.2.2 计算机的配置计算机的配置n1 1、服务器的配置、服务器的配置n高档微机、小型机甚至大型、巨型机n安全性、可
7、靠性、联网特性、远程管理、自动监控等各方面要求都很高。n2 2、工作站的配置、工作站的配置n通常要求有很强的图形处理能力。n3 3、台式机的配置、台式机的配置n4 4、笔记本的配置、笔记本的配置1.2.3 1.2.3 计算机的技术指标计算机的技术指标n目的:目的:n判断一台计算机的优劣n主要技术指标:主要技术指标:n字长(位数)n速度n容量n数据传输率(带宽)n版本n可靠性n产品名称与版本1 1字长(位数)字长(位数)n是指是指CPUCPU一次能处理数据的位数,通常与一次能处理数据的位数,通常与CPUCPU的寄存器位数的寄存器位数有关,字长越长,数的表示范围也越大,精度也越高。有关,字长越长,
8、数的表示范围也越大,精度也越高。n计算机有计算机有8 8位、位、1616位、位、3232位以及位以及6464位之分。位之分。n奔腾是奔腾是3232位的,这是指该处理器,特别是其中的寄存器能位的,这是指该处理器,特别是其中的寄存器能够保存够保存3232位的数据。位的数据。n计算机中数据的常用单位:计算机中数据的常用单位:n位(bit):计算机中最小的数据单位,指的是二进制数的一位,也称为“比特”。一位只能存放一个二进制数,即“0”或“1”。n字节(Byte):计算机存储容量的基本单位,计算机存储容量的大小是用字节的多少来衡量的。一个字节等于8位,即:lB=8bit。n字(word):由一个或若干
9、个字节组成,通常为16位,因此32位是一个双字长,64位是两个双字长。十进制、二进制、十六进制十进制、二进制、十六进制n十进制:十进制:n日常生活中使用,逢十进一n二进制:二进制:n计算机内部采用的二进制,逢二进一n如:1010,相当于是十进制10,读作“幺零幺零”n十六进制:十六进制:n二进制太长,容易写错,用一个十六进制数据表示四位二进制。n对应关系:n0:0000;1:0001;2:0010;3:0011;nA:1010;B:1011;C:1100;D:1101;nE:1110;F:1111n例如:CD211100 1101 0010 00012 2速度速度n用每秒钟执行的指令条数来表示
10、用每秒钟执行的指令条数来表示n单位:MIPS(Million Instructions Per Second)n含义:单字长定点指令的平均执行速度,即每秒执行一百万条指令n例如:经典奔腾的处理速度可达到300MIPS。n每秒执行浮点指令的平均数目来表示每秒执行浮点指令的平均数目来表示n单位:MFLOPS(Million FLOating Instruction Per Second)n含义:每秒执行一百万条浮点指令。n常用的单位还有GFLOPS、TFLOPS等,转换关系是:n1TFLOPS=103GFLOPS=106MFLOPS3 3容量容量n不仅影响着存储程序和数据的多少,也影响着这些程序的
11、不仅影响着存储程序和数据的多少,也影响着这些程序的运行速度运行速度n单位是字节,英文为单位是字节,英文为ByteByte,缩写为,缩写为B B。n常用的单位还有常用的单位还有KBKB、MBMB、GBGB、TBTB等,它们之间的关系是:等,它们之间的关系是:n1TB=21TB=21010GB=2GB=22020MB=2MB=23030KB=2KB=24040B Bn磁盘存储器除了存储容量外,还有一些特殊的指标:磁盘存储器除了存储容量外,还有一些特殊的指标:n平均寻道时间:磁头沿着盘径移动到达需要读写的那个磁道花费的平均时间。n平均等待时间:需要读写的扇区旋转到读写磁头下面花费的平均时间。n数据传
12、输速率:磁头找到所需读写的扇区后,每秒钟可以读出或写入磁盘的字节数。4数据传输率n也常称为也常称为带宽带宽,反映计算机的通信能力,反映计算机的通信能力n单位:单位:bps(bits per second)bps(bits per second),即每秒传,即每秒传输的位数。输的位数。n常用单位有常用单位有KbpsKbps、MbpsMbps、GbpsGbps,换算关系,换算关系是:是:1Gbps=101Gbps=103Mbps=10Mbps=106Kbps=10Kbps=109bpsbpsn与衡量内存或磁盘容量区别:与衡量内存或磁盘容量区别:1TB=210GB=220MB=230KB=240B5
13、 5可靠性可靠性nMTBFMTBF:nMean Time Between Failures,平均无故障时间n多长时间系统发生一次故障,反映了计算机系统的可靠性nMTTRMTTR:nMean Time To Repair,平均故障修复时n修复一次故障所需的时间,反映了计算机系统的可维修性n如果如果MTBFMTBF时间很长,时间很长,MTTRMTTR时间很短,说明系统的时间很短,说明系统的可靠性高。可靠性高。6 6产品名称与版本产品名称与版本n计算机的硬件、软件在不同时期有不同的计算机的硬件、软件在不同时期有不同的型号和版本,型号和版本号往往能简单地型号和版本,型号和版本号往往能简单地放映出性能的
14、优劣;放映出性能的优劣;n例如:例如:Windows 2003Windows 2003要比要比Windows 2000Windows 2000作作了不少的改进,了不少的改进,Office 2003Office 2003在在Office Office 20002000的基础上进行的功能的扩充;的基础上进行的功能的扩充;n型号和版本号往往具有商业色彩,不能算型号和版本号往往具有商业色彩,不能算作技术指标。作技术指标。1.2.4 1.2.4 微处理器的技术特点微处理器的技术特点n8 8位机时代:位机时代:nIntel 8080nMotorola的6800、Zilog的Z80等。n1616位机时代位机
15、时代nIntel 8088:准16位芯片,内部体系结构是16位的,与外部设备的通信却采用8位总线nIBM-PC芯片,用于个人计算平台n促进了DOS和Lotusl-2-3等软件的成长n3232位机时代:位机时代:n奔腾机,成为运行Windows 9x/2000/XP及大量PC应用软件的重要平台n与奔腾竞争的芯片还有AMD公司的K6、Cyrix公司的MII以及IDT公司的WinChip芯片等1.2.4 1.2.4 微处理器的技术特点微处理器的技术特点n1 1微微处处理理器器的的发发展展1.2.4 1.2.4 微处理器的技术特点微处理器的技术特点n2 2奔腾芯片的技术特点奔腾芯片的技术特点n(1)超
16、标量(Superscalar)技术n内置多条流水线来同时执行多个处理,空间换时间;n(2)超流水线(Superpipeline)技术n细化流水,提高主频,使得一个机器周期内完成一个甚至多个操作,时间换空间;n(3)分支预测n预测转移,预取指令,防止流水线“断流”;n(4)双高速缓存的哈佛结构n指令与数据分开1.2.4 1.2.4 微处理器的技术特点微处理器的技术特点n(5)固化常用指令n用硬件取代微代码实现;n(6)增强的)增强的64位总线位总线n内部总线32位,与内存之间的外部总线增为64位;n(7)采用)采用PCI标准的局部总线标准的局部总线n(8)错误检测及功能冗余校验技术)错误检测及功
17、能冗余校验技术n(9)内置能源效率技术)内置能源效率技术n(10)支持多重处理)支持多重处理n大量CPU芯片“合作”,高速并行处理。1.2.4 1.2.4 微处理器的技术特点微处理器的技术特点奔腾处理器的内部结构奔腾处理器的内部结构1.2.4 1.2.4 微处理器的技术特点微处理器的技术特点n3.3.安腾芯片的技术特点安腾芯片的技术特点nIA32-IA64n多用于服务器和工作站n采用简明并行指令计算EPIC的设计理念,区别于CISC和RISC的超长指令字VLIW技术,具有更高的指令级并行度,每个时钟周期可以执行20条指令。n2010年02月10日发布的最新的安腾CPU-Itanium 9350
18、采用65nm工艺制造,集成多达20亿个晶体管,4核心,8线程,主频1.73GHz,三级缓存24MB,热设计功耗185W,批发价$3838。1.2.5 1.2.5 主板与插卡主板与插卡n1 1主板组成主板组成n主板是包括CPU、存储器、总线、插槽以及电源等五大部分。n2 2主板分类:主板分类:n(1)按CPU芯片分类,如486主板、奔腾主板、奔腾4主板等。n(2)按CPU插座分类,如Socket7主板、Slot1主板等。n(3)按主板的规格分类,如AT主板、Baby-AT主板、ATX主板等。n(4)按存储器容量分类,如16 M主板、32 M主板、64 M主板等。n(5)按芯片集分类,如TX主板、
19、LX主板、BX主板等。n(6)按是否即插即用分类,如PnP主板、非PnP主板等。n(7)按系统总线的带宽分类,如66MHz主板、100MHz主板等。n(8)按数据端口分类,如SCSI主板、EDO主板、AGP主板等。n(9)按扩展槽分类,如EISA主板、PCI主板、USB主板等。n(10)按生产厂家分类,如联想主板、华硕主板、海洋主板等。1.2.5 1.2.5 主板与插卡主板与插卡n3.3.网卡简介网卡简介n实现与主机总线的通信连接;n实现数据链路层的功能;n实现物理层的功能;n常常集成到主板中。网卡示例网卡示例1.3 1.3 计算机软件组成计算机软件组成1.3.1 1.3.1 软件的基本概念软
20、件的基本概念n硬件和软件硬件和软件n计算机系统由硬件和软件两部分组成,缺一不可。n两者有本质区别n硬件具有原子的特性n而软件具有比特的特性n功能上具有等价性n某个功能既可以用硬件实现,也可以用软件实现n硬件实现成本很高,但速度很快,软件实现成本较低,但速度较慢n究竟是使用硬件实现还软件,要根据具体情况而定。n发展上具有同步性n往住硬件升级了,软件也了随之升级,反之亦然。1.3.2 1.3.2 软件的分类软件的分类n1 1、按照用途分类、按照用途分类n系统软件n操作系统、高级语言编程环境n应用软件n字处理软件、数据库软件、搜索引擎软件、压缩软件、多媒体软件、防病毒软件、针对具体的工程项目开发的软
21、件。n2 2、按照授权分类、按照授权分类n商业软件n必须购买才能使用,如果非法复制,则为盗版。n共享软件n允许他人自由复制试用;n大多有功能或日期限制;n试用后决定是否注册/购买。n自由软件n版权属于作者,允许自由复制、自由修改。n单机单机/网络,通用网络,通用/专用,国产专用,国产/国外国外1.3.2 1.3.2 软件的分类软件的分类1.3.3 1.3.3 程序、文档与软件开发程序、文档与软件开发n1 1、程序与文档、程序与文档n程序:指令序列n体现了用户要求计算机做什么、怎样做,每一套指令序列均以某种代码形式储存于存储器中。n软件不能简单地理解为就是程序,至少包括:n程序n数据n文档1.3
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