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《信号处理原理》 第4章 信息失真率
d(0,2)=d(1,2)=0.5
则得失真矩阵
d
0 1
1 0
0.5 0.5
4.1 平均失真和信息率失真函数
说明：失真函数d (xi, yj) 的数值是依据实际应 用情况，用 yj代替xi, 所导致的失真大小是人为决 定的。比如上例中，用y=2代替x=0和x=1所导致 的失真程度相同，用0.5表示；而用y=0代替x=1 所导致的失真程度要大，用1表示。失真函数d (xi, yj) 的函数形式可以根据需要任意选取，例如平方 代价函数、绝对代价函数、均匀代价函数等。
信源编码器的目的是使编码后所需的信 息传输率R尽量小，然而R越小，引起的平 均失真就越大。给出一个失真的限制值D，
在满足平均失真 D D的条件下，选择一种
编码方法使信息率R尽可能小。信息率R就 是所需输出的有关信源X的信息量。
16
4.1 平均失真和信息率失真函数
将此问题对应到信道，即为接收端Y需要 获得的有关X的信息量，也就是互信息 I(X;Y)。这样，选择信源编码方法的问题就 变成了选择假想信道的问题，符号转移概 率p(yj/xi)就对应信道转移概率。
输入符号集 X:{a1, a2, …, an}中有n种不同的符 号xi (i =1, 2, …, n) ；输出符号集Y:{b1, b2, …, bm}中有m种不同的符号yj (j =1, 2, …, m)；对于 图所示的系统，对应于每一对(xi, yj)(i = 1, 2, …,n；j=1, 2, …, m)，定义一个非负实值函数
平均失真D是对给定信源分布p(ai)经过某一种 转移概率分布为p(bj|ai)的有失真信源编码器后产 生失真的总体量度。
13
4.1 平均失真和信息率失真函数
《数字信号处理原理与实践》教学课件1
前置预滤波器的作用：使输入模拟信号的最高频率限制在一定范围。
A/D变换器：对输入的模拟信号进行抽样、量化和编码，将模拟信号变成为 在时间上和幅 值上均量化离散的信号，即数字信号。
5
3.系统的基本组成与实现
数字信号处理器： 功能：承担数字信号的各种处理工作。 形式：通用计算机、各种数字硬件或软硬件构成 的专用处理器、某个处理软件或软件包。
D/A变换器：将数字信号变成模拟信号。 模拟滤波器滤：滤除不需要的高频分量，输出所需的
模拟信号。
6
4.数字信号处理的实现方法
（1）分类：软件实现、硬件实现和软硬件相结合的实现方法。 （2）软件实现方法：按照信号处理的原理和算法，自行编写程序
或者采用现有程序在通用计算机上实现。特点：灵活、运算 速度较慢。 （3）硬件实现方法：按照具体的要求和算法，设计硬件结构图， 用乘法器、加法器、延时器、存储器、控制器以及输入输出 接口部件实现的一种方法。特点：运算速度快、灵活不够。 （4）软硬件相结合：单片机、通用DSP、专用DSP、各种嵌入 式(FPGA、ARM)等。
（4）数字电视：应用于数字电视系统中的视频压缩和音频压缩。 （5）军事与尖端科技：雷达和声纳信号处理、雷达成像、自适应波束合成、阵列天线信号处理、
导弹制导、全球定位GPS、航天飞船和侦察卫星等。 （6）生物医学工程：心脑电图、超声波、CT扫描、核磁共振和胎儿心音的自适应检测等。 （7）其它领域：地球物理学、音乐制作、消费电子、仪器仪表和自动控制与监测等。
4
3.系统的基本组成与实现
（1）组成
xa (t)
前置预
滤波器
A/D x(n) 数字信号 y(n) D/A
变换器
处理器
变换器
模拟
A/D变换器：对输入的模拟信号进行抽样、量化和编码，将模拟信号变成为 在时间上和幅 值上均量化离散的信号，即数字信号。
5
3.系统的基本组成与实现
数字信号处理器： 功能：承担数字信号的各种处理工作。 形式：通用计算机、各种数字硬件或软硬件构成 的专用处理器、某个处理软件或软件包。
D/A变换器：将数字信号变成模拟信号。 模拟滤波器滤：滤除不需要的高频分量，输出所需的
模拟信号。
6
4.数字信号处理的实现方法
（1）分类：软件实现、硬件实现和软硬件相结合的实现方法。 （2）软件实现方法：按照信号处理的原理和算法，自行编写程序
或者采用现有程序在通用计算机上实现。特点：灵活、运算 速度较慢。 （3）硬件实现方法：按照具体的要求和算法，设计硬件结构图， 用乘法器、加法器、延时器、存储器、控制器以及输入输出 接口部件实现的一种方法。特点：运算速度快、灵活不够。 （4）软硬件相结合：单片机、通用DSP、专用DSP、各种嵌入 式(FPGA、ARM)等。
（4）数字电视：应用于数字电视系统中的视频压缩和音频压缩。 （5）军事与尖端科技：雷达和声纳信号处理、雷达成像、自适应波束合成、阵列天线信号处理、
导弹制导、全球定位GPS、航天飞船和侦察卫星等。 （6）生物医学工程：心脑电图、超声波、CT扫描、核磁共振和胎儿心音的自适应检测等。 （7）其它领域：地球物理学、音乐制作、消费电子、仪器仪表和自动控制与监测等。
4
3.系统的基本组成与实现
（1）组成
xa (t)
前置预
滤波器
A/D x(n) 数字信号 y(n) D/A
变换器
处理器
变换器
模拟
数字信号处理器原理及应用PPT全套课件
(1) 对密集的乘法运算的支持
GPP不是设计来做密集乘法任务的，即使 是一些现代的GPP，也要求多个指令周期来做 一次乘法。而DSP处理器使用专门的硬件来实 现单周期乘法。DSP处理器还增加了累加器寄 存器来处理多个乘积的和。累加器寄存器通常 比其他寄存器宽，增加称为结果bits的额外 bits来避免溢出。 同时，为了充分体现专门的乘法-累加硬件 的好处，几乎所有的DSP的指令集都包含有显 式的MAC指令。
实时性
高频信号的处理
可以处理包括微波毫米波乃 按照奈准则的要求， 至光波信号 受S/H、A/D和处理速 度的限制
3、一个硬件系统适用于不同的软件
4、数字信号处理的实现
(1) 在通用的微机上用软件实现。 (2)用单片机来实现。
(3)利用专门用于信号处理的可编程DSP来实现。
(4)利用特殊用途的DSP芯片来实现。 (5)用FPGA开发ASIC芯片实现数字信号处理算法。
传统上，GPP使用冯.诺依曼存储器结构。这种结构中， 只有一个存储器空间通过一组总线（一个地址总线和一 个数据总线）连接到处理器核。通常，做一次乘法会发 生4次存储器访问，用掉至少四个指令周期。 大多数DSP采用了哈佛结构，将存储器空间划分成两个， 分别存储程序和数据。它们有两组总线连接到处理器核， 允许同时对它们进行访问。这种安排将处理器存贮器的 带宽加倍，更重要的是同时为处理器核提供数据与指令。 在这种布局下，DSP得以实现单周期的MAC指令。 还有一个问题，即现在典型的高性能GPP实际上已包含 两个片内高速缓存，一个是数据，一个是指令，它们直 接连接到处理器核，以加快运行时的访问速度。从物理 上说，这种片内的双存储器和总线的结构几乎与哈佛结 构的一样了。然而从逻辑上说，两者还是有重要的区别。
信号处理的基本原理
信号处理的基本原理
信号处理是一种通过对输入信号进行处理来提取信息或改变信号特性的过程。
其基本原理包括信号采样、信号变换、滤波和重建等步骤。
首先，信号处理的第一步是信号采样。
采样是将连续时间的模拟信号转换为离散时间的数字信号的过程。
通过在一定的时间间隔内对信号进行取样，可以获取信号在这些时间点上的数值。
接下来，采样得到的离散信号可以进行一系列的变换。
常见的变换包括傅里叶变换、小波变换、离散余弦变换等。
这些变换可以将信号在时域上转换到频域上，或者将信号从一种表示形式转换为另一种表示形式。
通过变换，可以获得信号的频谱信息、能量分布、特定频率组成等。
在信号处理中，滤波是一个重要的步骤。
滤波可以去除信号中不需要的频率成分，或者增强感兴趣的频率成分。
常用的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
滤波可以帮助改善信号质量、减少噪音干扰、提取出特定频率的信号成分等。
最后，为了将离散信号转换回连续时间的模拟信号，信号处理需要进行重建。
重建是将离散信号恢复为连续信号的过程。
常见的重建方法有插值、滤波和模拟信号恢复等。
通过重建，可以还原信号的连续性和平滑度。
综上所述，信号处理的基本原理包括信号采样、信号变换、滤波和重建。
这些步骤可以帮助提取信息、改善信号质量、滤除
噪音等，广泛应用于通信、音频处理、图像处理、生物医学等领域。
数字信号处理-原理、实现及应用(第4版) 第四章 模拟信号的数字处理
（3）当未知时，由 x(n) 无法恢复原正弦信号。
结论：
正弦信号采样（2）
三点结论： （1）对正弦信号，若 Fs 2 f0 时，不能保证从采样信号恢
复原正弦信号； （2）正弦信号在恢复时有三个未知参数，分别是振幅A、
频率f和初相位，所以，只要保证在一个周期内均匀采样 三点，即可由采样信号准确恢复原正弦信号。所以，只要 采样频率 Fs 3 f0 ，就不会丢失信息。 （3）对采样后的正弦序列做截断处理时，截断长度必须 是此正弦序列周期的整数倍，才不会产生频谱泄漏。（见 第四章4.5.3节进行详细分析）。
D/A
D/A为理想恢复，相当于理想的低通滤波器，ya (t) 的傅里叶变换为：
Ya ( j) Y (e jT )G( j) H (e jT ) X (e jT )G( j)
保真系统中的应用。
在 |Ω|>π/T ，引入了原模拟信号没有的高频分量，时域上表现
为台阶。
ideal filter
•
-fs
-fs/2 o
• fs/2 fs
f •
2fs
•
•
-fs
-fs/2 o
fs/2
•
fs
•
f
2fs
措施
D/A之前，增加数字滤波器，幅度特性为 Sa(x) 的倒数。
在零阶保持器后，增加一个低通滤波器，滤除高频分量， 对信号进行平滑，也称平滑滤波器。
c
如何恢复原信号的频谱？
P (j)
加低通滤波器，传输函数为
G(
j)
T
0
s 2 s 2
s
0
s
X a ( j)
s 2
s c c
s
理想采样的恢复
结论：
正弦信号采样（2）
三点结论： （1）对正弦信号，若 Fs 2 f0 时，不能保证从采样信号恢
复原正弦信号； （2）正弦信号在恢复时有三个未知参数，分别是振幅A、
频率f和初相位，所以，只要保证在一个周期内均匀采样 三点，即可由采样信号准确恢复原正弦信号。所以，只要 采样频率 Fs 3 f0 ，就不会丢失信息。 （3）对采样后的正弦序列做截断处理时，截断长度必须 是此正弦序列周期的整数倍，才不会产生频谱泄漏。（见 第四章4.5.3节进行详细分析）。
D/A
D/A为理想恢复，相当于理想的低通滤波器，ya (t) 的傅里叶变换为：
Ya ( j) Y (e jT )G( j) H (e jT ) X (e jT )G( j)
保真系统中的应用。
在 |Ω|>π/T ，引入了原模拟信号没有的高频分量，时域上表现
为台阶。
ideal filter
•
-fs
-fs/2 o
• fs/2 fs
f •
2fs
•
•
-fs
-fs/2 o
fs/2
•
fs
•
f
2fs
措施
D/A之前，增加数字滤波器，幅度特性为 Sa(x) 的倒数。
在零阶保持器后，增加一个低通滤波器，滤除高频分量， 对信号进行平滑，也称平滑滤波器。
c
如何恢复原信号的频谱？
P (j)
加低通滤波器，传输函数为
G(
j)
T
0
s 2 s 2
s
0
s
X a ( j)
s 2
s c c
s
理想采样的恢复
《数字信号处理原理》PPT课件
•Digital signal and image filtering
•Cochlear implants
•Seismic analysis
•Antilock brakes
•Text recognition
•Signal and image compression
•Speech recognition
•Encryption
•Satellite image analysis
•Motor control
•Digital mapping
•Remote medical monitoring
•Cellular telephones
•Smart appliances
•Digital cameras
•Home security
Upper Saddle River, New Jersey 07458
All rights reserved.
FIGURE 1-4 Four frames from high-speed video sequence. “ Vision Research, Inc., Wayne, NJ., USA.
Joyce Van de Vegte Fundamentals of Digital Signal Processing
ppt课件
11
Copyright ©2002 by Pearson Education, Inc.
Upper Saddle River, New Jersey 07458
All rights reserved.
Joyce Van de Vegte Fundamentals of Digital Signal Processing
《信号处理原理》课件
调制解调定义与作用
调制：将信号转换为适合传输的频率或波形 解调：将接收到的信号还原为原始信号 作用：提高信号传输效率，降低干扰和噪声影响 应用：无线通信、广播电视、卫星通信等领域
常见调制解调方式
幅度调制：AM、DSB、SSB等 频率调制：FM、PM等 相位调制：PM、QAM等
正交频分复用：OFDM等 码分复用：CDMA等 多载波调制：MCM等
数字信号 处理算法 的应用： 包括通信、 图像处理、 音频处理 等领域
常见信号处理算法原理
01
傅里叶变换：将信号从时域转换到频域，用 于分析信号的频率成分， 如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等
05
信号识别与分类：如语音识别、图像识别等， 用于识别和分类信号中的特定模式
02
快速傅里叶变换（FFT）：一种高效的傅里叶 变换算法，用于快速计算信号的频谱
04
信号压缩与解压缩：如MP3、JPEG等，用于 减少信号的数据量，便于存储和传输
06
信号增强与恢复：如降噪、去模糊等，用于 改善信号的质量和清晰度
信号处理算法应用实例
语音识别： 将语音信 号转换为 文字
图像处理： 对图像进 行降噪、 增强、分 割等操作
信号处理算法与应 用
数字信号处理算法概述
数字信号 处理算法 的分类： 包括滤波、 变换、压 缩、编码 等
滤波算法： 包括低通 滤波、高 通滤波、 带通滤波 等
变换算法： 包括傅里 叶变换、 离散傅里 叶变换、 小波变换 等
压缩算法：
包
括
Huffman
编码、
LZW编码、
JPEG编码
等
编码算法： 包括线性 编码、非 线性编码、 纠错编码 等
电子对抗原理--雷达系统结构-信号处理 ppt课件
中 频 信 号
本振
正交相位 检波器
低通滤 波器
Q Q
视 频 放大器
Q
至信号 处理机
正交相位 检波信号
视频部分
数字中频接收机原理框图
中频 信号 中频 滤波器
低通滤波、抽 取
cos(2f I nT )
A/D
I
低通滤波、抽 取
Q
sin(2f I nT )
接收机主要技术指标
接收机保护 接收机的工作频率范围、带宽 中心频率 噪声系数、灵敏度 动态范围 增益、增益控制 镜像频率抑制比
一种典型的雷达系统原理框图
天线 收发开关 或环行器 天线扫 描控制 装置 发射机
频综
信号处理机
接收机 数据处理 显示终端
监控终端
超外差式接收机原理框图
射 频 信 号
接收机 保护器
低噪声 放大器 射频部分
滤波 器
混频 器
中 频 信 号
中频 滤波器
中频 放大器
中频 滤波器
中频 衰减器
中频部分
I I I
噪声系数
接收机输入端信号噪声比与输出端信号噪声比 的比值。
Si N i F So N o
接收机灵敏度
表示接收机接收微弱信号的能力。灵敏度用接收 机输入端的最小可检测信号功率来表示。
Pi min KTBF(S o / N o ) min
接收机的动态范围
表示接收机能够正常工作所容许的输入信号强 度范围。信号太弱，它不能检测出来，信号太 强，接收机会发生过载饱和。
接收机带宽
接收机带宽一般是指3dB带宽，即接收机输出视 频信号的3dB带宽
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20
4.2网络应用服务平台
前言 • 网络应用服务平台是一个能向 用户提供多种典型网络高层应 用服务的计算机网络设施系统。
21
4.2网络应用服务平台
一、客户/服务器模型 1.C/S模型的概述
• C/S是TCP/IP网多数应用所采用的计算模 型；是网络/文件服务器计算模型的缺陷导 致其产生并发展的；
18
4.1域名系统
五、域名服务的使用 1.概述： 域名服务的使用是指客户端解析器的 配置； 配置内容包括客户主机的域名全称和 解析器将联系的名字服务器的IP地址； 名字服务器可以多个，设置的次序将 是客户端查询的次序。
19
五、域名服务的使用
2.配置操作——以windows 98平台为例 开始→设置→控制面板→网络 →TCP/IP（网络组件中）→属性 →DNS配置→启用DNS； 在“DNS服务搜索顺序”框中输入将 查询的名字服务器； 在“域后缀搜索顺序”框中输入客户 机域名。
国家 根
gov cn jp … 顶层域
yale
sun
edu … com
子域
cs eng eng jack mail
ougz xxx cs www
树叶（ 多指主
机）
6
二、域的分层及表示
2.域的表示——域标号 – 域标号由字母、数字及“-”表示，最多 不超过63个字符，路径全名不能超过255 个字符。例：cs，m-123，163等； – 域名对大小写不敏感； – 域名命名规则遵循组织界限，而不是物理 网络。
客户端是解析器程序，负责管理请求，查 询名字服务器。解释从服务器返回的响应并 将之传送给请求方。
9
2.DNS的客户/服务器模式
服务器是存有域名空间信息的主 机，它是解析系统的核心，这种服 务器又叫做域名服务器或名字服务 器。
10
三、域名解析系统
3.域名服务器系统的结构 理论上，一台名字服务器就可包括整个 DNS数据库，并响应所有的查询；
实际上，服务器会由于载荷过重而一无 是处。另外，如果服务器失效，整个因特 网就会崩溃。
为了避免仅有一个信息源的问题，DNS 名字空间被划分为一些不交叉的区域。
11
3.域名服务器系统的结构
int edu … com
yale
sun
cs eng eng
jack mail
耶鲁大学有一个 c服n 务器jp，它… 处理， 但不e处du理… ，因为后者有一个 具有ou自gz己名x字xx服务
递归解析
请求下一服务器 解析，结果回客户
客户端操作
Y
服务器操作
从库中取相应 地址传回客户
结束
17
四、域名解析的算法
• 对于反复解析，本地服务器返回给客户 端一个响应，指明为解析该名字应联系 的下一个名字服务器。
• 对于递归解析，本地服务器就和能解析 该名字的服务器联系，并进行解析。
• 降低非本地域名解析的开销，解决方法 是引入缓存（caching）技术。
四、域名解析的算法 1.解析方式： 反复解析：每一次联系一个不同的 服务器。 递归解析：请求一个服务器系统完 成全部解析。
16
四、域名解析的算法
2.解析算法流程图 开始 构造域名查询 将查询发本地服务器
产生下一个服务器 N 响应，并传回客户
反复 解析
何种解 析方式？
名字是本地服务 器所负责子域？
7
二、域的分层及表示
3.主机的全称域名 – 域名结构：hostname.domain，即主 机名＋它所在的域名； – 对于浙大计算机系主机cs的全称域名 为：；
8பைடு நூலகம்
4.1域名系统
三、域名解析系统（D N Resolve S)
1. DNRS的功能：由域名映射出其IP地址； 2.DNRS的模式：客户/服务器(Client/Server)模 式。
4
4.1域名系统
二、域的分层及表示
1.域的树型结构： – 因特网被分为几百个顶层域，每个域包括多个 主机； – 每个域被分为子域，下面还有更详细的划分； – 树叶代表没有子域的域（包含机器），一个树 叶可包含一个主机、或一个公司（含成千台主 机）。
5
域的树型结构示意图
通用的
int edu … com
3
一、DNS概述
2.DNS的使用方式
– 为了把一个名字映射为一个IP地址，应用程序调 用名叫解析器（Resolver）的库过程，参数为名字；
– 解析器将UDP分组传送到本地DNS服务器上，本 地DNS服务器查找名字并将IP地址返回给解析器， 解析器再把它返回给调用者。
– 有了IP地址，程序就可与目的方建立TCP连接， 或向它发送UDP分组。
7 4
3
6
Yale Cs名字服务器 5 Yale名字服务器 14
三、域名解析系统
4.DNRS的特点 •高效： 理论上，应自顶向下的方法解析； 实际上，基本在本地解析。
•可靠：单个计算机故障不妨碍系统运行； •通用：面对所有域名； •分布：一组服务器协同运作。
15
4.1域名系统
器的单独区域
cs www
显示区域划分的部分DNS名字空间
12
3.域名服务器系统的结构
根服务器
…
…
名字服务器的实现结构
根服务器包含了根和最高层信息 子域服务器包含了其所管辖之下的所有信息 每次解析是访问多个服务器后的综合结果
13
解析器多步骤查询远程名字示意图
根服务器
…
…
问题：一个上的解析器想要知道主机
的IP地址。
Com sun
Edu
原始服务器 名字服务器 名字服务器
过程:
1
2
8
计算机网络
1
第四章 计算机网络中的高层应用
内容提要
• 域名系统 • 网络应用服务平台 • 电子邮政服务 • WWW多媒体信息发布服务 • 文件传输与远程登录服务 • 其他网络高层应用
2
4.1域名系统
一、DNS(Domain Name System)概述 1.DNS的定义： – DNS是一种字符型的主机命名机制。 – DNS核心是分级的、基于域的命名机 制以及为了实行这个命名机制的分布 式数据库系统。
4.2网络应用服务平台
前言 • 网络应用服务平台是一个能向 用户提供多种典型网络高层应 用服务的计算机网络设施系统。
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4.2网络应用服务平台
一、客户/服务器模型 1.C/S模型的概述
• C/S是TCP/IP网多数应用所采用的计算模 型；是网络/文件服务器计算模型的缺陷导 致其产生并发展的；
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4.1域名系统
五、域名服务的使用 1.概述： 域名服务的使用是指客户端解析器的 配置； 配置内容包括客户主机的域名全称和 解析器将联系的名字服务器的IP地址； 名字服务器可以多个，设置的次序将 是客户端查询的次序。
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五、域名服务的使用
2.配置操作——以windows 98平台为例 开始→设置→控制面板→网络 →TCP/IP（网络组件中）→属性 →DNS配置→启用DNS； 在“DNS服务搜索顺序”框中输入将 查询的名字服务器； 在“域后缀搜索顺序”框中输入客户 机域名。
国家 根
gov cn jp … 顶层域
yale
sun
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子域
cs eng eng jack mail
ougz xxx cs www
树叶（ 多指主
机）
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二、域的分层及表示
2.域的表示——域标号 – 域标号由字母、数字及“-”表示，最多 不超过63个字符，路径全名不能超过255 个字符。例：cs，m-123，163等； – 域名对大小写不敏感； – 域名命名规则遵循组织界限，而不是物理 网络。
客户端是解析器程序，负责管理请求，查 询名字服务器。解释从服务器返回的响应并 将之传送给请求方。
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2.DNS的客户/服务器模式
服务器是存有域名空间信息的主 机，它是解析系统的核心，这种服 务器又叫做域名服务器或名字服务 器。
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三、域名解析系统
3.域名服务器系统的结构 理论上，一台名字服务器就可包括整个 DNS数据库，并响应所有的查询；
实际上，服务器会由于载荷过重而一无 是处。另外，如果服务器失效，整个因特 网就会崩溃。
为了避免仅有一个信息源的问题，DNS 名字空间被划分为一些不交叉的区域。
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3.域名服务器系统的结构
int edu … com
yale
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jack mail
耶鲁大学有一个 c服n 务器jp，它… 处理， 但不e处du理… ，因为后者有一个 具有ou自gz己名x字xx服务
递归解析
请求下一服务器 解析，结果回客户
客户端操作
Y
服务器操作
从库中取相应 地址传回客户
结束
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四、域名解析的算法
• 对于反复解析，本地服务器返回给客户 端一个响应，指明为解析该名字应联系 的下一个名字服务器。
• 对于递归解析，本地服务器就和能解析 该名字的服务器联系，并进行解析。
• 降低非本地域名解析的开销，解决方法 是引入缓存（caching）技术。
四、域名解析的算法 1.解析方式： 反复解析：每一次联系一个不同的 服务器。 递归解析：请求一个服务器系统完 成全部解析。
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四、域名解析的算法
2.解析算法流程图 开始 构造域名查询 将查询发本地服务器
产生下一个服务器 N 响应，并传回客户
反复 解析
何种解 析方式？
名字是本地服务 器所负责子域？
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二、域的分层及表示
3.主机的全称域名 – 域名结构：hostname.domain，即主 机名＋它所在的域名； – 对于浙大计算机系主机cs的全称域名 为：；
8பைடு நூலகம்
4.1域名系统
三、域名解析系统（D N Resolve S)
1. DNRS的功能：由域名映射出其IP地址； 2.DNRS的模式：客户/服务器(Client/Server)模 式。
4
4.1域名系统
二、域的分层及表示
1.域的树型结构： – 因特网被分为几百个顶层域，每个域包括多个 主机； – 每个域被分为子域，下面还有更详细的划分； – 树叶代表没有子域的域（包含机器），一个树 叶可包含一个主机、或一个公司（含成千台主 机）。
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域的树型结构示意图
通用的
int edu … com
3
一、DNS概述
2.DNS的使用方式
– 为了把一个名字映射为一个IP地址，应用程序调 用名叫解析器（Resolver）的库过程，参数为名字；
– 解析器将UDP分组传送到本地DNS服务器上，本 地DNS服务器查找名字并将IP地址返回给解析器， 解析器再把它返回给调用者。
– 有了IP地址，程序就可与目的方建立TCP连接， 或向它发送UDP分组。
7 4
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6
Yale Cs名字服务器 5 Yale名字服务器 14
三、域名解析系统
4.DNRS的特点 •高效： 理论上，应自顶向下的方法解析； 实际上，基本在本地解析。
•可靠：单个计算机故障不妨碍系统运行； •通用：面对所有域名； •分布：一组服务器协同运作。
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4.1域名系统
器的单独区域
cs www
显示区域划分的部分DNS名字空间
12
3.域名服务器系统的结构
根服务器
…
…
名字服务器的实现结构
根服务器包含了根和最高层信息 子域服务器包含了其所管辖之下的所有信息 每次解析是访问多个服务器后的综合结果
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解析器多步骤查询远程名字示意图
根服务器
…
…
问题：一个上的解析器想要知道主机
的IP地址。
Com sun
Edu
原始服务器 名字服务器 名字服务器
过程:
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计算机网络
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第四章 计算机网络中的高层应用
内容提要
• 域名系统 • 网络应用服务平台 • 电子邮政服务 • WWW多媒体信息发布服务 • 文件传输与远程登录服务 • 其他网络高层应用
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4.1域名系统
一、DNS(Domain Name System)概述 1.DNS的定义： – DNS是一种字符型的主机命名机制。 – DNS核心是分级的、基于域的命名机 制以及为了实行这个命名机制的分布 式数据库系统。