计算机读书报告

《计算机网络》

读书报告

2011 年12月21日

科学技术日新月异蓬勃发展，从上世纪90年代初迅速发展起来的计算机网络技术，已经

飞速改变了人们的生活和工作。人们被其丰富无穷的信息资源、方便快捷的交流方式深深吸

引。随着计算机技术的迅猛发展，计算机的应用逐渐渗透到各个技术领域和整个社会的各个

方面。社会的信息化、数据的分布处理、各种计算机资源的共享等各种应用要求都推动计算

机技术朝着群体化方向发展，促使计算机技术与通信技术紧密结合。网络是计算机的一个群

体，是由多台计算机组成的，这些计算机是通过一定的通信介质互连在一起的，计算机之间

的互连是指它们彼此之间能够交换信息。计算机网络属于多机系统的范畴，是计算机和通信

这两大现代技术相结合的产物，它代表着当前计算机体系结构发展的一个重要方向。在这一

段时间中，通过对《计算机网络》的阅读和学习，让我对网络有了更加深刻的理解，并且也

有了新的不同的认识，也了解到计算机网络发展的前沿领域，让我们的学习有了一些新的定

位。

下面我将从以下几个方面阐述一下我对于该书的了解。

首先，介绍一下基本的内容。计算机网络, 链路,通信子网的一些基本概念；数据通信系

统的基本模型；osi参考模型的主要特征；

其次，产生拥塞,差错的原因及解决办法以及对拥塞控制算法的介绍

第三，对计算机网络的一些思考

第四，计算机网络未来的发展

一、基本内容

1、计算机网络, 链路,通信子网的基本概念

计算机网络就是把分布在不同地点上的具有独立功能的多个计算机系统通过通信线路和

设备互相连接起夹；由功能完善的网络软件，按照网络协议进行信息通信，实现资源共享的

系统。其中通信没备是指网络上的任何设备，包括计算讥通信处理机、终端、外围设备传感

器等。计算机网络是计算机技术与通信技术结合的产物，也是件技术和软件技术结合的产物。

链路是一条无源的点到点的物理线路，链路主要是将用二进制表示的信息转变为可在实

际线路上传输的物理状态。数据链路可以粗略地理解为数据通道，数据链路主要目的是在二

进制的基础上识别报文的机制，它是通过对等的数据链路层间传送报文来完成的。根据不同

的应用要求，该层数据报文所传的数据可以是一串字符，也可以是一串二进制。

通信子网是计算机网络中负责数据通信的部分，通信子网由传输介质和通信设备软件组

成。通信传输介质可以是双绞线，同轴电缆，无线电通信，微波光导纤维等。通信子网的设

计一般有两种方式：点到点通道和广播通

道。通信子网的任务是在端结点之间传送报文，主要由转结点和通信链路组成。资源子

网由主机系统、终端控制器、终端组成，包括各种与计算机和相关的硬件和软件，负责数据

处理，为用户提供透明的信息传输。通信双方必须共同遵守的规则和约定就称为通信协议,

它的存在与否是计算机网络与一般计算机互连系统的根本区别。

2、数据通信系统的基本模型

信息的传递是通过通信系统来实现的，通信系统的基本模型共有五个基本组件，即发送

设备、接受设备、发送机、信道和接收机。其中，把除去两端设备的部分叫做信息传输系统。

信息传输通信系统由三个主要部分组成信源（发送机）、信宿（接收机）和信道。

3、osi参考模型的主要特征

1.物理层：这是网络体系结构的最低层，该层规定传输介质和接口硬件的特性和通信机

制，为链路层提供一个物理连接，其任务是在物理通信线路上将数字信号位流从发送结点传输到接收结点。

2.链路层：该层为网络层提供点到点（相邻的结点）无差错数据帧传输功能，通过流量控制和差错控制保证数据帧经过一条链路正确地传送到相邻结点。

3.网络层：该层为传输层提供端到端（源结点到目的结点，不一定是相邻结点）的数据传输服务。这种服务能够将源结点的报文分组以透明方式传送到目的结点。透明是指不会出现报文分组丢失，重复或分组次序出错。

4.传输层：该层利用网络层提供的服务，为会话层提供主机进程到主机进程的透明的、可靠的报文数据传输服务。

5.会话层：会话层在两个主机之间建立通信伙伴关系，包括会话双方的资格审查、付费方法、会话方向控制（单工、半双工或全双工），通信进程的逻辑名与物理名的转换等。

6.表示层：该层为应用层提供一种翻译、解释服务，使通信双方能够理解彼此所交换的数据信息的含义。如代码转换、文件格式转换、数据加密和压缩等。

7．应用层：该层负责管理和执行网络用户应用程序，为用户提供数据库管理、web服务文件传送、电子邮件、打印服务和网络管理服务等。

二、问题理解

1、产生拥塞,差错的原因及解决办法

1.差错产生原因及解决

产生原因：差错就是指通过通信信道后接收的数据与发送数据不一致，与原始物理传输线路上传输数据信号有了偏差。差错主要由通信信道的噪声产生：热噪声引起的差错是随机差错；冲击噪声引起的差错是突发差错，

引起突发差错的位长称为突发长度。在通信过程中产生的传输差错，是由随机差错与突发差错共同构成的。

解决办法：三种差错控制的基本方式如下

1.反馈纠错：这种方式在是发信端采用某种能发现一定程度传输差错的简单编码方法对所传信息进行编码，加入少量监督码元，在接收端则根据编码规则收到的编码信号进行检查，一量检测出有错码时，即向发信端发出询问的信号，要求重发。

2.前向纠错：这种方式是发信端采用某种在解码时能纠正一定程度传输差错的较复杂的编码方法，使接收端在收到信码中不仅能发现错码，还能够纠正错码。

3.混合纠错方式：这种方式是少量纠错在接收端自动纠正，差错较严重，超出自行纠正能力时，就向发信端发出询问信号，要求重发。因此，“混合纠错”是“前向纠错”及“反馈纠错”两种方式的混合。

2.拥塞产生原因及解决以及拥塞控制算法

产生原因：拥塞是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多，使得该部分网络来不及处理，以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象。严重时甚至会导致网络通信业务陷入停顿，即出现死锁现象。

解决方法：常见拥塞控制方法如下：

1.缓冲区预分配法：这种方法用于采用虚电路的分组交换网。在建立虚电路时，让呼叫请求分组途经的节点为虚电路预先分配一个或多个数据缓冲区。若某个节点缓冲器已被占满，则呼叫请求分组另择路由，或者返回一个“忙”信号给呼叫者。

2.分组丢弃法: 这种方法不用预先保留缓冲区，而在缓冲区占满时，将到来的分组丢弃。若通信子网提供的是数据报服务，则用分组丢弃法来防止阻塞发生不会引起大的影响。但若通信子网提供的是虚电路服务，则必须在某处保存被丢弃分组的拷贝，以便阻塞解决后能重新传送。

3.定额控制法: 这种方法直接对通信子网中分组的数量进行严格、精确的限制，以防止

阻塞的发生。从网络吞吐量与负荷的关系曲线中可看出，为避免阻塞，可将通信子网中正在

传输的分组数保持在某一负荷值lc以下。因此，可以设计在通信子网中存在lc个称“许可

证”的特殊信息，这些许可证中的一部分在通信子网开始工作之前预先以某种策略分配给各

个源节点，另一部分则在子网开始工作后在网中四处环游。

2.拥塞控制算法

1.拥塞控制策略

策略一：开环控制方法。重在预防，希望通过完美的设计来避免拥塞的发生。需精

心设计网络的各个环节，尽可能减少不必要的数据重传和避免数据过分集中在某个局部，同

时还要严格控制进入子网的数据量以及数据流入的速度。策略二：闭环控制方法。重在解

决，在拥塞发生后设法控制和缓解拥塞。需监视拥塞的发生，网络中要定期收集一些性

能参数，一旦参数值超过一定的门限，检测到拥塞的结点立即通知有关结点，以便采取措施。

2.基于的tcp拥塞控制算法

由于ip层在发生拥塞时不向端系统提供任何显式的反馈信息，因而tcp拥塞控制采用的

是基于窗口的端到端的闭环控制方式。

有关于tcp的基本概念

拥塞窗口(cwnd ):拥塞控制的关键参数，控制源端在拥塞情况下一次最多能发送多少数

据包。

通告窗口(awnd):接收端对源端发送窗口大小所做的限制，在建立连接时山接收方通过

ack确认带给源端。

慢启动阀值(ssthresh ):拥塞控制中用来限制发送窗口大小的门限值，它是慢启动阶段

与拥塞避免阶段的分界点，初始值设为65535 bytes或awnd的大小。回路响应时间(rtt):

一个数据包从源端发送到接收端直至源端收到接收端，该数据包确认信息所经历的时间间隔。

超时重传计数器(rto ):描述数据包从发送到失效的时间间隔，是源端用来判断数据报是

否丢失和网络拥塞的重要参数，通常设为2rtt或srtt tcp 拥塞控制的四个阶段

（1）启动阶段：当连接刚建立或超时时，进入慢启动阶段。

当新建tcp 连接时，拥塞窗口(cwnd)被初始化为一个数据包大小(缺省为512或

536bytes )。实际发送窗口win取拥塞窗口与接收方提供的通告窗口的较小值，即

win=min(cwnd, awnd)，每收到一个ack 确认，就增加一个数据包发送量，这样慢启动阶段

cwnd 随rtt呈指数级增长(1个、2个、4个、8个?)，为了防止cwnd 的无限制增长引起网

络拥塞，引入一个状态变量：慢启动阈值ssthresh。当cwnd<ssthresh 时，使用上述的

慢启动算法，cwnd 随 rtt 呈指数增长。当cwnd>ssthresh 时，使用下面的拥塞避免算

法，减缓cwnd 的增长速度。

（2）拥塞避免阶段

当tcp 源端发现超时或收到3 个相同的ack 确认帧时，即认为网络将发生拥塞，此时

进入拥塞避免阶段。在拥塞避免阶段，慢启动域值ssthresh 将被设置为当前cwnd 的一半，

当发生超时时，cwnd 被置为初始值1。此时，如果篇二：《计算机学科概论》读书报告

《计算机学科概论》读书报告

高科技，

了

吗

？

计算机1004班晏霞 41050358

计算机学科概论

目录

一．引言.............................................................................. . (3)

二．计算机基

础 ............................................................................. .. (3)

1.计算机概

述 ............................................................................. . (3)

2.计算机中信息的表

示 ............................................................................. (3)

三．计算机硬件系

统 ............................................................................. (3)

四．计算机软件系

统 ............................................................................. (5)

1.软件系统概

述 ............................................................................. (5)

2.操作系统简

介 ............................................................................. (6)

3.操作系统主要功

能 ............................................................................. . (7)

4.操作系统的结

构 ............................................................................. (7)

计算机系统中操作系统的模块结

构： ...........................................................................

8

几种常见的操作系

统： ........................................................................... (9)

5.dos操作系

统 ............................................................................. . (9)

dos操作系统的命

令： ........................................................................... .. (10)

dos操作系统的文

件： ........................................................................... .. (11)

五．学后感

想 ............................................................................. . (11)

计算机1004班晏霞 41050358 一．引言

在当今计算机应用非常普及，信息繁多的社会中，计算机系统已经成为人们不可缺少的

工具，而学习计算机专业和拥有计算机技术是一个非常实用且时尚的立身之本。

计算机是一种能迅速而高效的自动完成信息处理的电子设备，它按照程序对信息进行处

理，存储。在当今高速发展的信息社会中，计算机已经广泛应用到各个领域之中，几乎成了

无处不在，无所不能的“宝贝”，成为信息社会中必不可少的工具。

学习并牢固掌握计算机基础知识，是更好使用计算机的前提。

二．计算机基础

1.计算机概述

世界上第一台电子计算机eniac的诞生，标志着电子计算机时代的到来，在短短的几十

年内，电子计算机经历了电子管，晶体管，集成电路和超大规模集成电路四个阶段的发展，

使计算机的体积越来越小，功能越来越强，价格越来越低，应用越来越广泛，目前正朝着智

能化计算机和神经网络计算机方向发展。

电子计算机具有自动连续运算，运算速度快，运算精度高，具有记忆能力和逻辑判断能

力，通用性强等特点。被广泛应用于工业，农业，国防，科研，文教，交通运输，商业，通

信以及日常生活等各个领域。

2.计算机中信息的表示

在计算机内部一律采用二进制形式表示信息，除了二进制，人们在编程中还经常使用十

进制，八进制和十六进制。带符号数可以用原码，反码和补码等不同方法表示。

计算机中，除了数值信息外，还有非数值信息，如图形，图像，符号，字母，汉字等，

这些信息需要通过编码，用若干位按一定规则组合成的二进制编码来表示。计算机中常用的

编码有二—十进制编码，可靠性编码，字符编码及汉字编码等。

三．计算机硬件系统

计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。计算机依靠硬件和软件的协同工作来完

成指定的任务。“硬件”是指组成计算机的所有实体部件，例如键盘，显示器，主机，电源等。

“软件”是指建立在硬件基础之上的所有程序和文档的集合。

3

计算机学科概论

硬件系统是计算机进行工作的物质基础，任何软件都是建立在硬件基础之上的。离开了

硬件，软件将一事无成。如果把硬件系统比作计算机的躯体，那么软件系统就是计算机的头

脑和灵魂。两者是互相依存，密不可分的。

图-1 计算机结构框图

计算机由五大基本部分组成（如图-1所示）：运算器，控制器，存储器，输入设备和输

出设备。运算器用来实现算术逻辑等运算；存储器用来存放程序及参与运算的各种数据；控

制器实现对整个运算过程的有规律的控制；输入设备用来输入程序和原始数据；输出设备用

来输出运算的结果。

从外观看微机主要由以下几个部分组成：主机，显示器，键盘，鼠标。

主机是微机的核心部件，主要包括主板，中央处理器，内存条，i/o扩展槽和各种接口

等。

主板上有中央处理器cpu，随机存储器ram，只读存储器rom，扩展槽，内存扩充插槽，

内存条等。它们之间通过总线交换数据。

cpu由运算器和控制器组成。它是微机系统重要的部件。其主要功能有两个：一是完成

算术运算（包括定点数运算，浮点数运算）和逻辑运算；二是读取并执行指令。cpu的主要

性能指标有主频，字长，外频等。

微机中的存储器主要有高速缓存cache，主存和外存（存储器系统结构如图-2所示）。主

存用来存放临时的少量的数据和程序；外存用来存放要永久保存的，大量的数据和程序；cache

主要用于存放当前内存中使用最多的程序块和数据块。存储器按照读写方式不同可分为只读

存储器rom和随机存储器ram。

rom的特点是只能读取不能写入，断电后程序和数据不会丢失，通常用来存放固定不变

的程序和数据。rom按照工作原理不同可分为prom，eprom，eeprom，flash memory等。ram

的特点是断电后程序和数据会全部丢失，常用于存放系统程序，用户程序以及相关数据。根

据工作方式的不同可以分为动态dram和静态sram。

计算机1004班晏霞 41050358 图-2 存储器系统的多层次结构图

显示器是微机常用的输出设备，键盘和鼠标是微机常用的输入设备。

微机中各个部件及外围设备之间都是通过总线进行信息交流的。微机中总线一般有内部

总线，系统总线和外部总线。内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯

片一级的互连；系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连；

外部总线则是微机与外部设备之间的总线，用于设备一级的互连。

全面衡量一台计算机性能的主要指标有基本字长，运算速度，数据通路宽度与数据传输

率，存储容量，软硬件配置，可靠性等。

四．计算机软件系统

1.软件系统概述

软件系统是指在硬件系统上运行的各种程序及相关资料。它是为了充分发挥硬件结构中

各部分功能和方便用户使用计算机而编制的各种程序。计算机软件包括系统软件和应用软件。

系统软件是计算机正常运行必不可少的，是控制和维护计算机系统资源的程序集合。主要包

括操作系统，语言处理程序，数据库管理系统和作为软件研究开发工具的编译程序，调试程

序，装配程序和连接程序，测试程序等。

在当今信息社会时代，计算机的发展和应用给人们的生活，学习，工作带来了举足轻重

的作用如果没有计算机的支持，在诸如银行，证券等行业就无法来完成日常的信息收集和数

据处理。人们所说的计算机严格地讲应该是计算机系统，作为一个系统，它包含两部分：计

5篇三：计算机网络读书报告

计算机网络读书报告

【摘要】

计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通

信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资

源共享和信息传递的计算机系统。

下面是论文的主要内容：

1、计算机网络在信息时代的作用：

2、新型网络的基本特点

3、电路交换的特点

4、分组交换的原理

5、结点交换机

6、分组交换的优点

7、计算机网络概述

1、计算机网络在信息时代的作用：

21 世纪的一些重要特征就是数字化、网络化和信息化，它是一个以网络为核心的信息时代。网络现已成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。

网络是指“三网”，即电信网络、有线电视网络和计算机网络。

发展最快的并起到核心作用的是计算机网络。

2、新型网络的基本特点：

网络用于计算机之间的数据传送，而不是为了打电话。

网络能够连接不同类型的计算机，不局限于单一类型的计算机。

所有的网络结点都同等重要，因而大大提高网络的生存性。

计算机在进行通信时，必须有冗余的路由。

网络的结构应当尽可能地简单，同时还能够非常可靠地传送数据。

3、电路交换的特点：

电路交换必定是面向连接的。

电路交换的三个阶段：建立连接、通信、释放连接

电路交换传送计算机数据效率低：计算机数据具有突发性，这导致通信线路的利用率很低。

4、分组交换的原理：

在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。

每一个数据段前面添加上首部构成分组。

分组交换网以“分组”作为数据传输单元。

依次把各分组发送到接收端。

分组首部的重要性：

每一个分组的首部都含有地址等控制信息。

分组交换网中的结点交换机根据收到的分组的首部中的地址信息，把分组转发到下一个结点交换机。

用这样的存储转发方式，分组就能传送到最终目的地。

接收端收到分组后剥去首部还原成报文。

最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。

这里我们假定分组在传输过程中没有出现差错，在转发时也没有被丢弃。

5、结点交换机

在结点交换机中的输入和输出端口之间没有直接连线。

结点交换机处理分组的过程是：

把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；

查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；

把分组送到适当的端口转发出去。

主机和结点交换机的作用不同：

主机是为用户进行信息处理的，并向网络发送分组，从网络接收分组。

结点交换机对分组进行存储转发，最后把分组交付给目的主机。

分组交换的优点：

高效动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。

灵活以分组为传送单位和查找路由。

迅速不必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽。

可靠完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性。

分组交换带来的问题：

分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。

分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。

6、因特网时代：

因特网的基础结构大体上经历了三个阶段的演进。

但这三个阶段在时间划分上并非截然分开而是有部分重叠的，这是因为网络的演进是逐渐的而不是突然的。

因特网发展的第一阶段：

第一个分组交换网 arpanet 最初只是一个单个的分组交换网。

arpa 研究多种网络互连的技术。

1983 年 tcp/ip 协议成为标准协议。

同年，arpanet分解成两个网络：

arpanet——进行实验研究用的科研网

milnet——军用计算机网络

1983~1984 年，形成了因特网 internet。

1990 年 arpanet 正式宣布关闭。

因特网发展的第二阶段：

1986 年，nsf 建立了国家科学基金网。 nsfnet。它是一个三级计算机网络：主干网

地区网

校园网

1991 年，美国政府决定将因特网的主干网转交给私人公司来经营，并开始对接入因特网的单位收费。

1993 年因特网主干网的速率提高到 45 mb/s（t3 速率）。

因特网发展的第三阶段：

从1993年开始，由美国政府资助的 nsfnet逐渐被若干个商用的 isp 网络所代替。1994 年开始创建了 4 个网络接入点 nap (network access point)，分别由 4 个电信公司经营。

7、计算机网络概述

nap 就是用来交换因特网上流量的结点。在nap 中安装有性能很好的交换设施。到本世纪初，美国的 nap 的数量已达到十几个。

从 1994 年到现在，因特网逐渐演变成多级结构网络。

计算机网络的不同定义

最简单的定义：计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。

因特网(internet)是“网络的网络”。

计算机网络的分类——几种不同的分类方法：

从网络的交换功能分类

电路交换

报文交换

分组交换

混合交换

从网络的作用范围进行分类

广域网 wan (wide area network) 局域网 lan (local area network) 城域网 man (metropolitan area network) 接入网 an (access network) 从网络的使用者进行分类

公用网 (public network) 专用网 (private network) 带宽

“带宽”(bandwidth)本来是指信号具有的频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、吉赫等）。

现在“带宽”是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语，单位是“比特每秒”，或 b/s

(bit/s)。

更常用的带宽单位是

千比每秒，即 kb/s （103 b/s）

兆比每秒，即 mb/s（106 b/s）

吉比每秒，即 gb/s（109 b/s）

太比每秒，即 tb/s（1012 b/s）

请注意：在计算机界，k = 210 = 1024 m = 220, g = 230, t = 240。

数字信号流随时间的变化

在时间轴上信号的宽度随带宽的增大而变窄。

时延(delay 或 latency)

发送时延（传输时延）发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间。

信道带宽数据在信道上的发送速率。常称为数据在信道上的传输速率。

发送时延=数据块长度（比特）/信道带宽（比特/秒）

传播时延电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。

信号传输速率（即发送速率）和信号在信道上的传播速率是完全不同的概念。

传播时延=信道长度（米）/信号在信道上的传播速率（米/秒）

处理时延交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。

结点缓存队列中分组排队所经历的时延是处理时延中的重要组成部分。

处理时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。

有时可用排队时延作为处理时延。

数据经历的总时延就是发送时延、传播时延和处理时延之和：

总时延 = 发送时延 + 传播时延 + 处理时延

容易产生的错误概念

对于高速网络链路，我们提高的仅仅是数据的发送速率而不是比特在链路上的传播速率。

提高链路带宽减小了数据的发送时延。

计算机网络体系结构的形成

相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。“分

层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易

于研究和处理。

关于开放系统互连参考模型 osi/rm 只要遵循 osi 标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其

他任何系统进行通信。

在市场化方面 osi 却失败了。

osi 的专家们在完成 osi 标准时没有商业驱动力；

osi 的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低；

osi 标准的制定周期太长，因而使得按 osi 标准生产的设备无法及时进入市场；

osi 的层次划分并也不太合理，有些功能在多个层次中重复出现。

两种国际标准

法律上的(be jure)国际标准 osi 并没有得到市场的认可。

是非国际标准 tcp/ip 现在获得了最广泛的应用。

tcp/ip 常被称为事实上的(be facto) 国际标准。

划分层次的必要性

计算机网络中的数据交换必须遵守事先约定好的规则。

这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。

为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即网络协议(network protocol)，简称

为协议。

网络协议的组成要素：

语法数据与控制信息的结构或格式。

语义需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应。

同步事件实现顺序的详细说明。

分层的好处：

各层之间是独立的。

灵活性好。

结构上可分割开。

易于实现和维护。

能促进标准化工作。

层数多少要适当

若层数太少，就会使每一层的协议太复杂。

层数太多又会在描述和综合各层功能的系统工程任务时遇到较多的困难。

计算机网络的体系结构

计算机网络的体系结构(architecture)是计算机网络的各层及其协议的集合。

体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义。

实现(implementation)是遵循这种体系结构的前提下用何种硬件或软件完成这些功能的

问题。

体系结构是抽象的，而实现则是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。

具有层协议的体系结构

tcp/ip 是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。

最下面的网络接口层并没有具体内容。

因此往往采取折中的办法，即综合 osi 和 tcp/ip 的优点，采用一种只有五层协议的体

系结构。

五层协议的体系结构：

应用层(application layer) 运输层(transport layer) 网络层(network layer)

数据链路层(data link layer) 物理层(physical layer)

实体、协议、服务和服务访问点

实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。

协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。

要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。

本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议。

下面的协议对上面的服务用户是透明的。

协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。

服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。

同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 sap (service access

point)。协议很复杂

协议必须将各种不利的条件事先都估计到，而不能假定一切情况都是很理想和很顺利的。

必须非常仔细地检查所设计协议能否应付所有的不利情况。

应当注意：事实上难免有极个别的不利情况在设计协议时并没有预计到。在出现这种情

况时，协议就会失败。因此实际上协议往往只能应付绝大多数的不利情况。

面向连接服务与无连接服务

面向连接服务(connection-oriented) 面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段。

无连接服务(connectionless) 两个实体之间的通信不需要先建立好连接。

是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为“尽最大努力交付”(best effort delivery)

或“尽力而为”。

应用层的客户-服务器方式

在 tcp/ip 的应用层协议使用的是

客户-服务器方式

计算机的进程(process)就是运行着的计算机程序。篇四：“计算机科学与技术导论”课

程读书报告-范文

未来时速

——“计算机科学与技术导论”课程读书报告

姓名。学号*********

（**学校 **学院， **级计算机科学与技术专业 *班）

1.引言

现实与比尔盖茨的梦想之一的距离越来越近了，即计算机在家家户户的普及率越来越高。

在这个科技普及速度相当快的年代，我们多数学生或多或少的有一定的计算机操作基础。如

今我进入了计算机专业，这与榜样的作用是分不开的，当然更重要的是兴趣。不过这计算机

专业现实情况与外人的认识还是有很大区别的，面对庞大而繁重的数学，渺小的我，还好有

老师的指引和同学的鼓励，我当然会坚持下去。现在，网络的速度可以达到几何的速度，而

且它的速度还会进一步的增快。看看我们过去十年的数字生活方式和数字工作方式，这意味

着这些工具已成为主流。计算机是当今社会发展不可或缺的重要元素，它自问世以来一直走

在科技前沿，几乎个领域都离不开计算机，计算机无时无刻不在推动者社会发展。作为计算

机专业的学生我们充满了信心与斗志！“计算科学导论”这门课为我们敲开了专业之门，我从

中受益匪浅。

2.我对学习基础课程和专业基础课程的几点思考

关于基础课程，我们现在的课程主要是数学。虽然现在这三门数学课对计算机的学习会

产生怎样的作用还没有体现出来，但是据老师说，必须要学好数学才能学好专业课，所以我要努力学习数学??学习“数学分析”、“高等代数”、“常微分方程”知识，可以为我们今后学习“计算机自动控制基础”课程和从事自动化领域的技术工作打下一个必要的基础。除数学外，英语对计算机专业的学生来说也很重要，因为英语是人与计算机交互的基本语言，而且目前大量先进的计算科学文献是用英语描述的。作为计算机专业的学生，我们不仅要学习普通英语课程，通过四级考试，之后还要注重“计算机专业英语”课程，促进对专业的理解与全面学习。总之，数学，英语，计算机专业课，就像是木桶，一个板也不能少。

通过学习“计算机科学与技术导论”课程，我对计算机发展史又有了新的认识。例如，20世纪30年代是计算模型取得突破进展的时期，哥德尔、丘奇、图灵、波斯特等人分别有了建树，为计算科学技术奠定了基础。1966年美国还设立了计算科学大奖——图灵奖，以纪念这位杰出的科学巨匠。图灵和冯·诺伊曼贡献了存储式通用电子计算机，人类使用自动计算装置代替人的人工计算机和手工劳动的梦想成为现实。在此基础上，才吸引了大批人才开展对计算机的研究，这为后来的比尔盖茨成为传奇人物在一定程度上奠定了基础。学习这门课程之前，一直以为除了发明者，只有比尔盖茨才是对计算机产业贡献最大的人。后来才知道，原来图灵、冯·诺伊曼和乔布斯等人在计算机发展史上也是有不可磨灭的重要地位的。

通过课堂的学习，老师的讲解，我们开阔了眼界，知道了好多计算机领域的著作和奖项及名人等，这对我们人生道路也很有指导意义。他们就像我们的指路

明灯，引领着我们不断前行。其中，还有一些有趣的东西如悖论等，激发着人们的兴趣。

计算科学是一门有相当深度的学科，对于计算机科学系的学生来说，学习计算科学知识，不仅要知其然，更要知其所以然。而且，计算科学学科知识组织结构庞大，大量的知识在结构上呈现出层次结构和半序结构的特点，没有先修课程或前驱课程的支撑，学习后续课程将是非常困难的。这就需要我们掌握坚实的基础知识，多学习，勤思考。

在计算机科学导论课上，我们还学习了大名鼎鼎、耳熟能详但以前没有接触过的二进制，怀着崇高的敬意，我发现二进制还是比较有趣的。此外，在实验课上还学到了十六进制和八进制。计算机的世界永远都那么吸引人。这些基础中的基础，我们必然要熟练掌握的。

通过课程的学习，我们初步接触了布尔代数。布尔代数本身是一种代数系统，但更是一种逻辑系统。当人们将电路与布尔代数建立联系之后，从计算模型到技术支持，存储程序式通用电子数字计算机的设计与制造可谓真正建立在数学基础之上，建立在了逻辑与代数的基础之上，特别是数理逻辑的基础之上。刚刚解除了一点点布尔代数基础，这可以为今后学习计算机逻辑代数，数字逻辑，计算机组成原理，二进制运算以及数理逻辑等课程提供一个基础。

我重新阅读了《计算科学导论》一书，书中提到了进行计算机导论研究的意义：①有助于我们正确理解学科中所蕴含的科学思维方法。②有助于总结和提升就是学科中所积累的可中方法与经验。③有助于促进学科的发展。④有助于确立正确的思想原则，把握正确的研究方向。⑤有助于计算机导论学科的建设和人才培养。深入地体会，准确地把握这五点意义对我们认识、学习计算机科学与技术导论是非常重要的。

计算机科学与技术导论课程特点：①本课程的概括性很强，课程对学科中涉猎的各个领域的各个问题都有整体上的概括性的说明；②严谨，其中的定理结论，甚至程序逻辑，都是经过严格合理的规则论述推理而来的；③课程除了让我们学到专业知识外，还在一些别的方面让我们受益匪浅。譬如：这门课似乎在努力为我们这些计算机初学者打造一种思维体系，是一种与我们以往十二年学习截然不同的思维。譬如：对问题的思考方式，现在面对的不是这个问题，而是由此问题抽象而来的一种模型，使我们看问题的眼光更多地落在问题的本质上，而非表面。再譬如：整门课贯穿始终的严谨思维严密论证的态度也对我们今后的学习都有所启示。

关于计算机，我对多媒体和网络技术等应用方面兴趣浓厚，曾经做过flash、视频等等，对word、excel、powerpoint等的基本操作比较熟练，喜欢应用它们。但作为此专业的学生，我更要重视专业课程对我们的指导，对不感兴趣的东西也要提起兴趣，毕竟它们都是我爱的计算机领域的东西。计算机领域是一个飞速发展的领域，发展潜力巨大，要想学好计算机，仅仅靠书本上的知识是远远不够的，我们要注重与时俱进，积累经验，不能忽视从课外的途径充实自己，不断丰富和尽量完善自己。计算机科学是一种平台，在它之上，我们能够做很多事情来造福经济、刺激行业业务发展以及解决很多悬而未决的技术性问题。

关于计算机专业的就业问题，老师也提到过，貌似是比较严峻的，但同时，只要基础过硬，操作能力强，人才也不会被埋没的。我认为各行各业都会有计算机专业人士的涉足，计算机技术是几乎每个领域都不可或缺的，所以我们的选择面还是比较广的。我们要掌握坚实的基础并能够应用出来，能够创新，这样才能

实现自己的意义。毫无疑问，知识经济型社会的人力资源核心就是知识型人才。知识人才是经济社会的第一资源，在现在这个年代，国家与国家，企业与企业之间的竞争实际上就是科学与人才的竞争。这也就格外的显现出知识人才在竞争当中的地位。知识工作者，并不是按部就班把资料输进计算机即可，而是能够善用信息的人。高科技人才往往具有更高的解决问题的能力和更加创新的思维，更全面的素质。在飞速发展的时代里，唯有创新才能突破；唯有创新才能保持自己的优势；唯有创新才能获得更大的发展；唯有创新才可以让自己立足于不败之地。所以我们要好好学习，争当高科技人才，创新型、复合型人才。

3、对学习这门课程的总结

目前我们正在学习或将要学习的各门课程，对我们今后的专业学习都有重要意义，我们要注重全面均衡发展。

自计算机诞生以来，大量的人才前赴后继的投入计算机研究领域，举世瞩目的成果不断被推出，计算机的发展史告诉我们，在学好专业知识的基础上，我们要注重培养创新思维，努力做创新型人才。

老师在课堂上通过对计算科学学科的定义、基本问题、发展主线、主流方向、学科方法论、历史渊源、学科特点、发展变化、知识组织结构与分类体系、学科发展潮流与未来发展方向等学科发展历程和学科范型理论知识的介绍，使我们对计算科学学科有了一个正确、初步的认识和了解。虽然我们目前对许多知识不能深入理解或根本不能理解，但也不影响我们对本学科整体上形成初步的认知。

学习计算机专业要掌握坚实的基础知识，这是实践与创新的前提。

二进制、布尔代数等等，以后的专业课程中我们将会用到，所以一开始就要有足够的重视，以后更要认真学习。

“计算科学导论”这门课是我们专业学习的敲门砖，通过一段时间的学习，我简单初步认识了计算机科学与技术，对以后的学习有启发作用，受益匪浅。在今后的学习中我会明确目标，努力走好这条路。

参考文献

[1] 赵致琢，《计算科学导论（第三版）》，科学出版社，2008。

[2] 刘坤起，赵致琢，《计算科学导论教学辅导》，科学出版社，2005。

[3] 唐明磊，蒋成义，李莫凡，《比尔·盖茨对话录》，北京工业大学出版社，2008。

[4] 李进，《比尔·盖茨商学全书》，企业管理出版社，2006。

[5] 志刚，《比尔·盖茨最实用的11种经策略》，中国华侨出版社，2009。篇五：计算机视觉读书报告

计算机视觉在智能视频分析中的应用

摘要：计算机视觉是一门研究如何让计算机达到人类那样“看”的学科。更加准确地说，

它是利用摄像机和电脑代替人眼使得计算机拥有类似于人类的那种对目标进行分割、分类、识别、跟踪、判决决策的功能。智能视频分析是将场景中背景和目标分离，识别出真正的目标，去除背景干扰，进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标行为。本报告通过文献查阅与学习，主要介绍了当前计算机视觉的发展状况，智能视频分析的研究现状及难点，最后是介绍常用的目标跟踪算法在智能视频分析领域中的应用。

关键词：计算机视觉、视频分析、目标跟踪，mean shift 算法

1．计算机视觉概述及其发展现状

视觉是人类最重要的感觉，人类认识外界信息80%来自视觉。人类的视觉系统在给人类带来好处的同时，也会给人类造成失误。

常言道：“眼见为实”果真如此吗？有很多情况下“眼见”的并不一定都是“实”的。原因在于，通过我们的眼睛(以及其他感觉器官)而感觉到的外界事物的形象和特性，需要经过大脑的加工处理才能形成相应的知觉和判断。在一定的条件下，大脑会对所看到的形象形成不正确的知觉和判断，即产生视错觉。较为大家熟知的几种视错觉现象包括长短错觉、大小错觉、平行错觉、弯曲错觉。

计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学，更进一步的说，就是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉，并进一步做图形处理，用电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。

一般来说，在人类的五种基本感觉中，视觉提供了人类对周围世界了解的大部分信息。通过视觉，人和动物感知外界物体的大小、明暗、颜色、动静，获得对机体生存具有重要意义的各种信息，至少有80％以上的外界信息经视觉获得，视觉是人和动物最重要的感觉。

如今计算机视觉涉及到很多领域，计算机视觉的应用领域主要包括对照片、视频资料如航空照片、卫星照片、视频片段等的解释、精确制导、移动机器人视觉导航、医学辅助诊断、工业机器人的手眼系统、地图绘制、物体三维形状分析与识别及智能人机接口等。

2．智能视频分析

2.1 智能视频分析概述

智能视频分析目前在国际上有多种叫法，如iva(intelligent video analytics)、vca(video content analysis)、va(video analysis)、iv(intelligent video)、ivs(intelligent video system)。它是计算机图像视觉技术在安防领域应用的一个分支，是一种基于目标行为的智能监控技术。区别于传统的移动侦测(vmd -video motion detection)技术，智能视频分析首先将场景中背景和目标分离，识别出真正的目标，去除背景干扰（如树叶抖动、水面波浪、灯光变化），进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标行为。

2.2 智能视频分析核心技术

智能视频分析技术也属于模式识别技术的一种，它是通过设计一定的计算机

算法，从视频中分析、提取和识别个体运动行为的特征，令计算机判断出这些个体进行了一些什么行为，进而可以判断这些行为是否符合某些规则，是否属于“某一类型”的行为。而这些类型的行为是应该提醒监控人员注意的“可疑行为”，这样当计算机发现了这些“可疑行为”时就可以进行即时的报警，摆脱了人工的干预和判断，实现令计算机“代替”人进行监控，也即实现了“自动监控”或是“智能监控”。从更形象一点的角度来解释，监控系统中摄像头和视频传输技术解决了“眼睛”的问题，使监控人员能够在不身处现场的情况下通过摄像头看到现场的情景，而这一现场还由于传输技术的进步摆脱了地域的限制，甚至于可以在千里之外(通过数字网络传输视频)；而智能视频分析监控技术则给监控系统加上了“大脑”，使机器能够代替人来实现监控，无须再由人工随时去监控这些视频。

2.3 智能视频分析当前存在的问题

实际环境下光照变化、目标运动复杂性、遮挡、目标与背景颜色相似、杂乱背景等都会

增加目标检测与跟踪算法设计的难度，从而给智能视频分析带来更多的困难，其主要体现在

以下几个方面：

光照变化引起目标颜色与背景颜色的变化，可能造成虚假检测与错误跟踪。采用不同的

色彩空间可以减轻光照变化对算法的影响，但无法完全消除其影响；目标阴影与背景颜色存

在差别通常被检测为前景，这给运动目标的分割与特征提取带来困难。

目标特征的取舍，序列图像中包含大量可用于目标跟踪的特征信息，如目标的运动、颜

色、边缘以及纹理等。但目标的特征信息一般是时变的，选取合适的特征信息保证跟踪的有

效性比较困难。

遮挡是目标跟踪中必须解决的难点问题。运动目标被部分或完全遮挡，又或是多个目标

相互遮挡时，目标部分不可见会造成目标信息缺失，影响跟踪的稳定性。大多数系统一般是

通过统计方法预测目标的位置、尺度等，都不能很好地处理较严重的遮挡问题。

序列图像包含大量信息，要保证目标跟踪的实时性要求，必须选择计算量小的算法。鲁

棒性是目标跟踪的另一个重要性能，提高算法的鲁棒性就是要使算法对复杂背景、光照变化

和遮挡等情况有较强的适应性，而这又要以复杂的运算为代价。

3．目标跟踪算法

目标跟踪是智能视频分析过程必不可少的一部分，国内外对目标跟踪算法的

研究仍在继续，本次读书报告较详细的学习并了解常用的目标跟踪算法，在这里介绍以

下几种。

3.1 基于对比度分析的目标跟踪算法

基于对比度分析的目标跟踪算法利用目标与背景在对比度上的差异来提取、识别和跟踪

目标。该类算法按照跟踪参考点的不同可以分为边缘跟踪、形心跟踪和质心跟踪等。本算法

不适合复杂背景中的目标跟踪，但在空中背景下的目标跟踪中非常有效。边缘跟踪的优点是

脱靶量计算简单、响应快，在某些场合(如要求跟踪目标的左上角或右下角等)有其独到之处。

缺点是跟踪点易受干扰，跟踪随机误差大。重心跟踪算法计算简便，精度较高，但容易受到

目标的剧烈运动或目标被遮挡的影响。重心的计算不需要清楚的轮廓．在均匀背景下可以对

整个跟踪窗口进行计算，不影响测量精度。重心跟踪特别适合背景均匀、对比度小的弱小目

标跟踪等一些特殊场合。通过图像二值化后，按重心公式计算出的是目标图像的形心。一般

来说形心与重心略有差别。

3.2 基于匹配的目标跟踪算法

基于匹配的目标跟踪算法主要有特征匹配、贝叶斯跟踪以及核方法等，这里主要介绍核

方法的使用。核方法的基本思想是对相似度概率密度函数或者后验概率密度函数采用直接的

连续估计。一方面可以简化采样，另一方面可以采用估计的函数梯度有效定位采样粒子。采

用连续概率密度函数可以减少高维状态空间引起的计算量问题，还可以保证例子接近分布模

式，避免粒子退化问题。核方法一般都采用彩色直方图作为匹配特征。

mean shift是核方法中最具代表性的算法，其含义正如其名，是“偏移的均值向量”。

其算法的实现如下所述：

在给定d维空间rd中的n个样本点xi，i=1,…,n,在x点的mean shift向量的基本形

式定义为：

mh?x??1??xi?x? kxi?sh (1) 其中，sh是一个半径为h的高维球区域,满足以下关系的y点的集合，

sh?x??y:?y?x??t?y?x??h2? (2) k表示在这n个样本点xi中，有k个点落

入sh区域中。