全国计算机等级考试三级网络技术学习笔记(全)

第一章计算机基础知识

分析：考试形式：选择题和填空题，6个的选择题和2个填空题共10分，都是基本概念。

一、计算机的四特点：

1．具有帮助人们减轻脑力劳动，进行信息处理的特性。

2．具有普遍适用的特性

3．有灵活选择的特性

4．有正确应用的特性

二、计算机发展经历5个重要阶段（它们是并行关系）

1．大型机阶段40-50年代

2．小型机阶段60-70年代

3．微型机阶段70-80年代

4．客户机/服务器阶段

5．Internet阶段

三、计算机应用领域：

1．科学计算------模拟核爆炸、模拟经济运行模型、进行中长期天气预报

2．事务处理------简单的文字处理、填写报表、数据检索、信息管理

3．过程控制

4．辅助工程------计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助工程CAE、

计算机辅助教学CAI、计算机辅助测试CA T

5．人工智能------智能机器人

6．网络应用------电子邮件、网页浏览、资料检索、IP电话、电子商务、电子政务、远程

教育、远程医疗、网上出版、订制新闻、娱乐休闲、聊天及虚拟社区

7．多媒体应用------动画设计、地理信息系统GIS、平面图像处理

（1）．一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成。

（2）．计算机硬件组成四个层次：

①芯片：包括微处理芯片、存储器芯片、芯片组、I/O接口芯片等，是硬件组成最总要的基础

②板卡：即计算机的主板和各种插卡，这些板卡承载着相关芯片及其他元器件，是计算机的骨干

③整机：在整机设备的机箱内，固定着相关板卡，部件以及相应的布线

④网络：即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（Internet的硬件设施就是由完

整的4层硬件组成的）

一、计算机硬件的种类：

A、计算机传统分类：

1、巨型机、大型计算机，中型计算机，小型计算机、微型计算机。

2、IEEE1989年分类：大型主机、小型计算机、个人计算机、工作站、巨型计算机、小巨型计算机。

B、计算机现实分类：

1、服务器------处理能力很强，存储容量很大。并且有高速的输入输出通道和联网能力。处理

器由多个高端微处理器芯片组成。

*分类：

A、按处理器应用划分：入门级服务器、工作组服务器、部门及服务器、企业级服务器

B、按处理器体系结构分：CISC服务器、RISC服务器、VLIW服务器

C、按用途划分：文件服务器、数据库服务器、电子邮件服务器、应用服务器

D、按机箱结构划分：台式服务器、机架式服务器、机柜式服务器、刀片式服务器

*刀片式服务器特点：

低功耗、空间小、单机售价低等优点。同时它还继承并发扬了传统服务器的一些技术指标。具有两个公认的特点：一是克服了多个服务器集群的麻烦，被称为集群的终结者；另一个是实现了机柜的优化。

2、工作站------主要面向计算机辅助设计等专业应用领域。是为满足工程设计、动画制作、科

学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等领域的需要而设计开发

的高性能计算机。

3、台式机

4、笔记本

5、手持设备

二、计算机指标：

1．字长（位数）。8位是一个字节，16位是一个字，32位是一个双字长，64位是两个双字长。指CPU一次能处理寄存器储存的N位数据

2．速度。MIPS是表示单字长定点指令的平均执行速度，MFLOPS是考察单字长浮点指令的平均执行速度。

3．容量。Byte用B表示。

4．数据传输率（带宽）。Bps用b。

5．可靠性。平均无故障时间MTBF和平均故障修复时间MTTR来表示。

6．产品名称和版本。

三．奔腾芯片的技术特点：

*微处理器简史：Intel8080（8位）→Intel8088（16位）→奔腾（32位）→安腾（64位）

奔腾32位芯片，主要用于台式机和笔记本，奔腾采用了精简指令RISC技术。

⑴超标量技术。通过内置2条U、V（仅精简指令）整数指令流水线和1条浮点指令流水线，同时执行多个处理，其实质是用空间换取时间。

⑵超流水线技术。通过细化流水，提高主频，使得机器在一个周期内完成一个甚至多个操作，其实质是用时间换取空间。经典奔腾每条整数流水线分为四级流水：指令预取，译码，执行和写回结果。浮点流水线分8级流水，前4点同，后4点：二级浮点操作、一级4舍5入及写回

浮点运算、一级为出错报告

⑶分支预测。为提高流水线吞吐率，内置分支目标缓存器，动态的预测程序分支的转移情况。

⑷双CACHE哈佛结构：指令与数据分开。

⑸固化常用指令。

⑹增强的64位数据总线。内部总线是32位，外部总线增为64位。

⑺采用PCI标准的局部总线。

⑻错误检测及功能冗余校验技术，前者可在内部多处设置偶校验，以保证数据传送正确，后者能通过双工系统的运算结果相比较，判断是否出现异常操作。

⑼内置能源效率技术。

⑽支持多重处理。与CPU发展相似，由提高主频到多核处理。

四．安腾芯片的技术特点：

64位处理机,简明并行指令计算EPIC。奔腾系列为32位,精简指令技术RISC。286.386复杂指令系统CISC。

五．主板由五部分组成：

CPU、存储器、总线、插槽以及电源。

1、主版的分类：

①按CPU芯片分类，如486主板、奔腾主办、奔腾4主板等

②按CPU插座分类，如Socket 7主板、Slot 1主板等

③按主板的规格分类，如AT主板、Baby—AT主板、ATX主板等

④按存储器容量分类，如16MB主板、32MB主板、64MB主板等

⑤按芯片集分类，如TX主板、LX主板、BX主板

⑥按是否即插即用分类，如PnP主板、非PnP主板等

⑦按系统总线的带宽分类，如66MHz主板、100MHz主板等

⑧按数据端口分类，如SCSI主板、EDO主板、AGP主板等

⑨按扩展槽分类，如EISA主板、PCI主板、USB主板等

⑩按生产厂家分类，如联想主板、华硕主板、技嘉主板等

六．网卡（也称适配卡）主要功能：

①实现与主机总线的通信连接，解释并执行主机的控制命令。

②实现数据链路层的功能，如形成数据帧，差错校验，发送和接收等。

③实现物理层的功能，如对发送信号的传输驱动、对进来信号的侦听与接收、对数据的缓存以及串行/并行转换等。

1．基本概念：

由程序（指令序列组成）和相关文档构成。分系统软件和应用软件（核心是操作系统）软件是

用户与计算机硬件系统之间的桥梁。软件就是指令序列以代码形式储存储存器中。这些指令序列就是程序。

2．常用应用软件：

字处理：Word(微软)、WPS(金山)；电子表格：Excel(微软)、Lotus1-2-3(Lotus)、数据库：Access(微软)、Lotus Approach(Lotus)；投影演示：Powerpoint(微软)；桌面出版：Publisher(微软)、PageMaker(Adobe)；浏览器：InternetExplorer(微软)、Communicator(Netscape即网景)、Firefox(火狐)；金山WPS2000已不是单纯的字处理软件，而是集成的办公系统软件，类似于微软Office组件。

3．软件开发过程（三个阶段）：

⑴计划阶段：分为问题定义、可行性研究（是决定软件项目是否开发的关键）

⑵开发阶段：在开发前期分为需求分析、总体设计、详细设计三个子阶段，在开发后期分为编码、测试两个子阶段。前期必须形成的文档有：软件需求说明书，软件设计规格说明书；后期主要形成各种报告。

⑶运行阶段：主要任务是软件维护。为了排除软件系统中仍然可能隐含的错误，扩充软件功能。

4、把高级语言源程序翻译成机器语言目标程序的工具，有两种类型：解释程序与编译程序。解释程序就是把源程序输入一句，翻译一句，执行一句，并不成为整个目标程序，速度慢。编译程序是把输入的整个源程序进行全部的翻译转换，产生出机器语言的目标程序，然后让计算机执行从而得到计算机结果，速度快

媒体的概念与分类:

(1)媒体的概念:信息的载体

(2)媒体的分类：传输媒体、表现媒体、表示媒体、感觉媒体

1．基本概念：有声有色的信息处理与利用技术。

2．多媒体技术分为偏软件技术和偏硬件技术。

3．多媒体硬件系统的基本组成有：

①CD-ROM

②具有A/D和D/A转换功能

③具有高清晰的彩色显示器

④具有数据压缩和解压缩的硬件支持

4. 音频流和视频流之间的同步叫做“唇同步”，要求音视频之间的偏移在±80ms内；打电话等音频业务，允许的最大时延0.25s，时延抖动小于10ms，否则通话不畅。

5．多媒体的关键技术：

①数据压缩和解压缩技术。JPEG：实用与连续色调，多级灰度，彩色或单色静止图象。

MPEG：包括视频、音频和系统，考虑音频和视频同步。P×64标准：CCITT的H.261号建议，P为可变参数，目标是可视电话和视频会议，可覆盖整个ISDN信道。按压缩前后图像的差别可分为无损（信息熵编码法）和有损压缩（预测编码法、变换编码法、矢量量化编码法），按照原理分为熵编码（无损）、源编码（有损）、混合编码。

②芯片和插卡技术。

③多媒体操作系统技术。

④多媒体数据管理技术。

⑤超文本就是收集、储存和浏览离散信息以及建立和表现信息之间关系的技术。

当信息不限于文本时，称为超媒体。超媒体技术是一种典型的数据管理技术，它是由称之为结点(node)和表示结点之间联系的链(link)组成的有向图（网络），用户可以对其进行浏览、查询和修改等操作。

A、结点：表达信息的基本单位，一个结点可以是文本、图形、动画、图像、音频、视频。

B 、链接：建立结点之间信息联系的指针，它定义了超媒体的结构，提供浏览、查询结点的能力，是超媒体的特征。

6．超媒体系统的组成：

①编辑器。编辑器可以帮助用户建立，修改信息网络中的结点和链。

②导航工具。一是数据库那样基于条件的查询，一是交互样式沿链走向的查询。

③超媒体语言。超媒体语言能以一种程序设计方法描述超媒体网络的构造，结点和其他各种属性。

7.流（式）媒体：把整个音频、视频、3D等多媒体文件经过特殊压缩，形成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时地依次传送。

服务模式：P2P服务模式。优点：不需要Internet路由器和网络基础设施的支持，因此性价比高、易于部署。其次可以上传

特点：连续性、实时性、时序性。

主要技术目标：通过一定的技术手段实现在数据网络上的有效地传递多媒体信息流。

第二章网络技术基础

分析：本章约7个选择题和3个填空题，约13分，都是基本概念。

计算机网络形成与发展大致分为如下4个阶段：1．第一个阶段可以追述到20世纪50年代。

为计算机网络的产生做好理论与技术方面的准备。

2．第二个阶段以20世纪60年代美国的APPANET与分组交换技术为重要标志。为互联网的形成奠定了基础。

3．第三个阶段从20世纪70年代中期开始。

对网络体系理论的形成起重要的作用。

4．第四个阶段是20世纪90年代开始。

（广义定义计算机通信网络、资源共享的观点和用户透明性观点定义分布式计算机系统）一．计算机网络的定义（资源共享观点）：以能够相互共享资源的方式互连起来自治计算机系统的集合。

表现特征：

①计算机网络建立的主要目标是实现计算机资源的共享。

②互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”。我们判断计算机是否互连成计算机网络，主要是看它们是不是独立的“自治算机”。

③联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议。

二．计算机网络的分类

按覆盖地理范围和规模分：局域网（LAN）、城域网(MAN)、广域网(WAN)。

1、局域网

A、局域网用于将有限范围内的各种计算机、终端与外部设备互联成网。

B、按照采用技术、应用范围和协议标准的不同，分为：共享局域网、交换局域

网。

C、局域网技术的发展非常迅速并且应用日益广泛，是计算机网络中最为活跃的领域之一。

D、从局域网的应用角度来看，局域网的技术特点主要表现在以下几个方面：

①局域网覆盖有限的地理范围，它适用于机关、校园、工厂等有限范围内的计算机、终端

与各类信息处理设备联网的需求。

②局域网提供高数据传输速率（10Mbps～10Gbps）、低误码率的数据传输环境。

③局域网一般属于一个单位所有，易于建立、维护与扩展。

④从介质访问控制方法的角度来看，局域网可以分为共享介质式局域网和交换式局域网；

从使用的传输介质类型的角度来看，局域网可以分为使用有线介质的局域网和使用无线通信信道的无线局域网。

2、城域网

A、城市地域网络常简称为城域网。

B、城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。

C、城域网的设计目标是满足几十千米范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网的互联需

求，以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息传输。

3、广域网

A、广域网又称远程网，所覆盖的地理范围从几十公里到几千公里。

B、广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网、将分布在不同地区的计算机系统互联起来，以达到资源共享的目的。

*计算机网络要完成两大基本功能：数据处理与数据通信。因此，计算机网络在结构上必然分成两个部分：负责数据处理的主计算机与终端；负责数据通信处理的通信控制处理设备与通信线路。

从计算机网络组成的角度看，典型的计算机网络从逻辑功能上可以分为两部分：资源子网和通信子网。三．计算机网络拓扑构型

1．定义：计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。

*拓扑设计是计算机网络的第一步，也是实现各种网络协议的基础，它对网络性能、系统可靠性与通信费用都有重大影响。计算机网络的拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。

2．分类：根据通信子网中通信信道的类型，网络拓扑结构可以分为两类

①广播信道通信子网的拓扑：一个公共的通信信道被多个网络结点共享。

采用广播信道通信子网的基本拓扑构型有四种：总线型、树型、环型、无线通信与卫星通信型。

②点对点线路通信子网的拓扑：每条物理线路连接两个结点。

采用点对点线路的通信子网的基本拓扑构型有四种：星型、环型、树型与网状型。

3．点对点线路通信子网的拓扑

A、星型拓扑（中心结点控制全网的通信，任何两结点之间的通信都要通过中心结点。结构简单、易于实现、便于管理。但是网络的中心结点是全网可靠性的瓶颈，中心结点的故障可能造成全网瘫痪）

B、环型拓扑（环中数据将沿一个方向逐站传送。结构简单、传输延时确定。环中每个结点与连接结点之间的通信线路都会成为网络可靠性的瓶颈。环中任何一个结点出现线路故障，都可能造成网络瘫痪。环结点的加入和撤出过程都比较复杂。）

C、树型拓扑（结点按层次进行连接，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻及同层结点之间一般不进行数据交换或数据交换量小。可以看成是星型拓扑的一种扩展，树型拓扑网络适用于汇集信息的应用要求。）

D、网状型拓扑（又称无规则型。结点之间的连接是任意的，没有规律。主要优点是系统可靠性高。但是结构复杂，必须采用路由选择算法与流量控制方法。目前实际存在与使用的广域网结构基本上都采用网状型拓扑构型。）

四．数据传输速率和误码率（描述计算机网络传输特性的参数）

描述数据通信的基本技术参数有两个：数据传输率与误码率

A、数据传输速率

1．数据传输速率的定义：在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数,单位为比特/秒(bit/s),记作bps.对于二进制数据,数据传输速率为:

S = 1 / T(bps)

其中,T为发送1 bit所需要的时间.

2．带宽与数据传输速率：

⑴奈奎斯特（Nyquist）准则：信号在有限带宽、无噪声的信道中传输时,对于二进制信号的最大数据传输率Rmax与通信信道带宽B（B=f，单位是Hz）的关系可以写为：

Rmax = 2 * f(bps)

⑵香农定理：香农定理则描述了有限带宽、有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽、信号噪声功率比之间的关系.

在有随机热噪声的信道上传输数据信号时，数据传输率Rmax与信道带宽B，信号与噪声功率比S/N关系为：

（1 + S/N）

Rmax = B * log

2

其中：B为信道带宽，S为信号功率，N为噪声功率。

B、误码率

误码率是二进制码元在数据传输系统中被传错的概率，在数值上近似等于

Pe = Ne / N

式中：N为传输的二进制码元总数，Ne为被传错的码元数。

*在理解误码率定义时，应注意以下几个问题。

(1)误码率应该是衡量数据传输系统正常工作状态下传输可靠性的参数.

(2)对于一个实际的数据传输系统,不能笼统地说误码率越低越好,要根据实际情况提出误码率要求；在数据传输速率确定后,误码率越低,传输系统设备越复杂,造价越高。

(3)对于实际数据传输系统,如果传输的不是二进制码元,需要折合成二进制码元来计算.

差错的出现具有随机性,在实际测量一个数据传输系统时,只有被测量的传输二进制码元数越大,才会越接近于真正的误码率值.

在早期广域网的通信子网数据交换方式中，可以采用的方法有两类：电路交换、储存转发交换。

存储转发交换又可以分为两类：报文存储转发交换（报文交换）与报文分组存储转发交换（分组交换）。

电路交换的通信过程：线路建立阶段、数据传输阶段、线路释放阶段。

*电路交换方式的优点是：通信实时性强，适用于交互式会话类通信。

电路交换方式的缺点是：对突发性通信不适应，系统效率低；不具备存储数据的能力，不能平滑通信量；不具备差错控制能力，无法发现和纠正传输过程中发生的差错。

在实际应用中，分组交换技术可以分为两类：数据报（DG）和虚电路（VC）。

A、数据报方式：

数据报是报文分组存储转发的一种形式。在数据报方式中，分组传输前不需要预先在源主机与目的主机之间建立“线路连接”。源主机发送的每个分组都可以独立选择一条传输路径，每个分组在通信子网中可能通过不同的传输路径到达目的主机。

数据包方式的工作过程分为以下几个步骤：

①源主机（主机A）将报文分成多个分组P1,P2,…,依次发送到直接相连的通信控制处理机A （即结点A）。

②结点A每接到一个分组都要进行差错检测，以保证主机A与结点A的数据传输正确；结点A 接收到分组P1,P2,…以后，它需要为每个分组进行路由选择。由于网络通信状态是不断变化的，分组P1的下一个结点可能选择结点C，分组P2的下一个结点可能选择结点D，因此报文的不同分组通过子网的路径可能不同。

③结点A向结点C发送分组P1时，结点C要对P1进行差错校验。如果P1传输正确，结点C 向结点A发送确认信息ACK；结点A接收到结点C的ACK信息后，确认P1已经正确传输，这时它就可以丢掉P1的副本。分组P1通过通信子网中多个结点存储转发，最终正确到达目的主机（主机B）

数据包方式主要有以下几个特点。

①同一报文的不同分组可以经过不同的传输路径通过通信子网。

②同一报文的不同分组到达目的结点时可能出现乱序、重复和丢失现象。

③每个分组在传输过程中都必须带有目的地址和源地址。

④数据报方式的传输延迟较大，适用于突发性通信，不适用于长报文、会话式通信。

B、虚电路方式：

虚拟电路方式试图将数据报与电路交换结合起来，发挥这两种方法各自的优点，以达到最佳的数据交换效果。

虚电路是传输分组时建立逻辑连接，工作过程分为虚电路建立、数据传输、虚电路拆除三个阶段。

虚电路的方式主要有以下几个特点

①在每次分组传输前，需要在源主机与目的主机之间建立一条逻辑连接。由于连接源主机与目的主机的物理链路已经存在，因此不需要真正去建立一条物理链路。

②一次通信的所有分组都通过虚电路顺序传送，因此分组不必带目的地址、源地址等信息。分组到达目的结点时不会出现丢失、重复与乱序的现象。

③分组通过虚电路上的每个结点时，结点只需要进行差错校验，而不需要进行路由选择。

④通信子网中的每个结点可以与任何结点建立多条虚电路连接。

虚电路方式与电路交换方式的区别是：虚电路是在传输分组时建立逻辑连接，称之为“虚电路”是因为这种电路不是专用的。每个结点可以同时与多个结点之间具有虚电路，每条虚电路支持这两个结点之间的数据传输。由于虚电路方式具有分组交换与电路交换的优点，因此在计算机网络中得到广泛的应用。

一．网络体系结构的基本概念

1、网络协议是为网络数据传递交换而制定的规则、约定与标准。

由三部分组成：

(1)语法,即用户数据与控制信息的结构和格式；

(2)语义,即需要发出何种控制信息,以及完成的动作与做出的响应；

(3)时序,即对事件实现顺序的详细说明。

2．将计算机网络层次模型和各层协议的集合定义为计算机网络体系结构，（体系结构是抽象的，而实现是具体的，是能够运行的一些硬件和软件。）第一个为IBM的系统网络体系结构SNA。

3．计算机网络中采用层次结构的好处：

①各层之间相互独立；

②灵活性好；

③各层都可以采用最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他各层；④易于实现和维护；

⑤有利于促进标准化

二．ISO/ OSI参考模型

1、OSI参考模型的基本概念

国际标准化组织（ISO）发布的最著名的ISO标准是ISO/IEC 7498，又称X.200建议。该体系结构标准定义了网络互连的七层框架，即开放系统互连（OSI）参考模型。在这一框架下进一步详细规定了每一层的功能，以实现开放系统环境中的互联性、互操作性和应用的移植性。

在OSI中，采用分层的体系结构方法将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题，采用了三级抽象，既体系结构，服务定义，协议规格说明。

①划分层次的原则是:

(1)网中各结点都有相同的层次。

(2)不同结点的同等层具有相同的功能。

(3)同一结点内相邻层之间通过接口通信。

(4)每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务。

(5)不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信。

②OSI七层：

⑴物理层：利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，以便透明的传递比特流。

⑵数据链路层：在通信实体之间建立数据链路连接，传送以帧为单位的数据，采用差错控制，流量控制方法，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路。

⑶网络层：通过路由选择算法，为分组通过通信子网选择最适当的路径。实现路由选择、拥塞控制和网络互连功能。

⑷传输层：是向用户提供可靠的端到端服务，透明的传送报文。是最关键的一层。⑸会话层：组织两个会话进程之间的通信，并管理数据的交换。

⑹表示层：处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。

⑺应用层：应用层是OSI参考模型中的最高层。确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。

三．TCP/IP参考模型与协议

⑴特点：

①开放的协议标准，可以免费使用，并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。

②独立于特定的网络硬件；

③统一的网络地址分配方案；

④标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。

⑵TCP/IP参考模型的分层：

A应用层

B传输层(端－端通信)

C互连层(报文分组、路径、拥塞)

D主机-网络层。

⑶TCP/IP参考模型和OSI模型的对应关系：

1应用层------应用层、表示层、会话层

2传输层------传输层

3 互联层------网络层

4主机网络层------数据链路层、物理层

⑷TCP/IP参考模型各层次的功能和协议

①互连层：主要是负责将源主机的报文分组发送到目的主机，源主机与目的主机可以在一个网上，也可以在不同的网络中。

功能：1．处理来自传输层的分组发送请求。2．处理接受的数据报。3．处理互连的路径、流控与拥塞问题。

②传输层：主要功能是负责应用进程之间的端到端的通信。TCP/IP模型的传输层定义了传输

控制协议TCP和用户数据报协议UDP。

TCP协议是一种可靠的面向连接的协议；UDP协议是一种不可靠的无连接协议。

③应用层：包括所有高层协议，应用层协议主要包括:

a、远程登录协议（Telnet），用于实现互联网中的远程登陆功能。

b、文件传输协议（FTP），用于实现互联网中的交互式文件传输功能。

c、简单邮件传输协议（SMTP），用于实现互联网中的电子邮件发送功能。

d、域名服务（DNS），用于实现网络设备名字到IP地址映射的网络服务。

e、路由信息协议（RIP），用于网络设备之间交换路由信息。

f、网络文件系统（NFS），用于网络中不同主机间的文件共享。

g、超文本传输协议（HTTP），用于实现互联网中的WWW服务。

1．搜索引擎（运行在WEB上的应用软件系统）技术

2.播客与博客技术：

播客是基于互联网的数字广播技术之一。播客录制的是网络广播或类似的网络语音广播节目，用户可以将网上的广播节目下载到自己的随身听，同时用户也可以自己录制节目在网上与他人分享。分三类：传统广播节目的播客、专业播客提供商和个人播客。世界上第一个专业播客网站是亚当.利科的“每日源代码”，我国第一个专业播客是“土豆网”。

播客技术带来的变化：使广播从单纯的语音向语音和视频结合的方式，听众成为主动参与、增强主动性和互动性；不限时；个人可制作

博客（blog）既网络日志或网志，是以文章形式在互联网上实现信息共享。分四类:以个人的记事、表达、为主的个人博客；以共同关心一类问题的人或团体组成的博客社区；以学术专题讨论为主形成的关于技术研讨或知识研究所的博客社区；以新闻实时发表、转载与评论的博客社区。

3.网络电视：是通过宽带IP网络传播的，可以实现与用户的互动点播，同时也可以方便地将电视服务与以及其他互联网技术结合起来。推进“三网结合”是指宽带通信网、数字电视网和下一代互联网。

4.P2P技术应用：文件共享、多媒体传输、即时通信（典型应用）、数据存取、协同工作、P2P 搜索以及P2P分布式计算。

宽带无线接入技术IEEE802.16，分为移动接入和固定接入；

无线局域网IEEE802.11

四个应用领域：作为传统局域网的扩充、建筑物间互联、漫游访问与特殊网络；按采用的传输技术分三类：红外线局域网、扩频局域网和窄带微波局域网

蓝牙技术IEEE802.15，是无线自组网技术的一种应用，具有自组能力；

无线自组网是一种自组织、对等式、多跳的无线移动网络，又称移动Ad hoc网络，是在分组无线网的基础上发展起来，是由一组用户组成、不需要基站的移动通信模式。发展趋势：无线传感器网络和无线网格网。

般有6个的选择题2个填空题约10分。

网络操作系统

简单的说，它是用户与网络资源的接口，它是负责管理整个网络资源和方便网络用户的软件集合。

一、单机操作系统

1、操作系统的定义

操作系统是最靠近硬件的一层系统软件，它是用户与计算机之间的接口。

操作系统的任务是改善人机界面、管理全部资源、控制程序运行、支持应用软件等。这可以概括为两方面：一是把硬件裸机扩展为一台容易使用的虚拟机，为应用程序提供运行环境，为用户提供简单方便的工作界面；二是成为计算机的资源管理器，使计算机资源的利用率更高，使上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持。

2、操作系统的管理功能

包括多方面的管理功能：进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理等。

1）．进程管理：

进程（Process）是所有操作系统的一个基本概念，所谓进程就是一个将执行的程序，它附有该进程的地址空间（存放程序、数据以及进程进行读写的存储空间）、相应的寄存器组（程序计数器、栈指针等）以及运行程序所需要的其他信息。

操作系统必须提供一种启动进程的机制：

⑴ DOS中是EXEC函数，无分时机制。

⑵ Windows是CreateProcess函数，有分时机制。

2）．内存管理：

操作系统的存储管理功能是管理内存资源，主要实现内存的分配与回收、存储保护以及内存的扩充等。

内存管理的目标是给每一个应用程序分配所必需的内存空间，而又不占用其他应用程序的内存。

DOS的内存管理运行在实模式下。Windows的内存管理运行在保护模式下，当内存不够用时，可从硬盘的空闲空间生成虚拟内存以供使用。

Windows内存管理的另一个任务是采取某些步骤以阻止应用程序访问不属于它的内存。3）．文件系统：

文件系统是操作系统最重要的组成部分之一，它负责管理在硬盘和其他大容量存储设备中存储的文件，通过文件管理向用户提供创建文件、删除文件、读写文件、打开和关闭文件等功能。

要从一个文件读数据，应用程序首先要调用操作系统函数并传送文件名，再选择一个到该文件的路径来打开文件。该函数取回一个顺序号，即文件句柄()。该文件句柄对于打开的文件是唯一的识别依据。

操作系统所以能够找到磁盘上的文件，是因为有磁盘上的文件名与存储位置的记录。DOS 中叫文件分配表（FAT）；Windows中叫虚拟文件分配表（VFAT）， IBM的OS/2中叫高性能文件系统HPFS。

4）．设备I/O：

操作系统的设备管理负责分配和回收外部设备，以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作。设备I/O是操作系统的又一个重要角色。

3．操作系统的结结构

操作系统通常有4类组件：驱动程序、内核、接口库和外围组件。

1)驱动程序是最底层的、直接控制和监视各类硬件的部分，职责是隐藏硬件的具体细节，并

向其他部分提供一个抽象的、通用的接口。

2)内核是操作系统的核心部分，运行于最高特权级，负责提供基础性、结构性的功能。

3)接口库是一系列特殊的程序库，是最靠近应用程序的部分，职责是把系统所提供的基本服

务包装成应用程序能够使用的应用编程接口（API）。

4)外围组件是操作系统中除以上3类以外的所有其他部分，通常是用于提供特定高级服务的

组件。

常见的操作系统结构有：简单结构、层次结构、微内核结构、垂直结构和虚拟机结构。

*内核结构

内核（kernel）是操作系统最核心、最基础的组件，因而内核结构往往对操作系统的外部特性以及应用领域有着一定程度的影响。

内核结构可以分为单内核、微内核、超微内核以及外核等。

单内核结构是操作系统中各核心部件混居的形态，该结构的历时最长，是操作系统内核与外围分离时的最初形态。

微内核结构是20世纪80年代产生的较新的内核结构，强调结构性部件与功能性部件的分离。20世纪末，基于微内核结构，又发展出了超微内核与外核等多种结构。

大部分UNIX、LINUX以及Windows几乎都采用单内核结构，而Windows NT则是基于改良的微内核结构。还有一些嵌入式系统使用了外核结构。

二、网络操作系统（NOS）

1、概念：网络操作系统是指能使网络上各个计算机方便而有效的共享网络资源，为用户提供所需要的各种服务的操作系统软件。

2、功能：除具备单机操作系统所需的功能（如CPU管理、文件管理、内存管理、输入/输出设备管理等）外，还应提供高效而可靠的网络通信能力，并提供多项网络服务功能，如远程打印、文件传输、电子邮件、远程管理等。

3．基本任务：

⑴屏蔽本地资源与网络资源的差异性。

⑵为用户提供各种基本网络服务功能。

⑶实现网络系统资源的共享管理。

⑷提供网络系统的安全保障。

4、基于Web的操作系统（Web OS）

Web OS是一个运行在网页浏览器中的虚拟操作系统。更精确的说，Web OS是一个运行在网页浏览器中的应用程序集合，这些应用程序一同来模拟、取代或在很大程度上来补充桌面操作系统的环境。

1、早期的网络操作环境

早在大型计算机时代，IBM公司、宝来公司、优利公司就曾提供过各自完备的网络环境，例如，IBM依靠自己单一的产品，提出了系统网络体系结构（SNA），提供了操作连接、共享应用程序和网络环境的各种工具，不过这些网络环境有许多专用硬件的限制。

2、网络操作系统的形成

20世纪80年代初，Novell公司、Banyan公司进入NOS市场。网络环境开始出现更大的自由度，具有简单文件服务和打印服务的NOS登上历史舞台，NOS的雏形网络特性开始出现。

20世纪90年代中期，Artisoft公司和Performance Technology公司推出可运行于多种类型

服务器的客户端软件，NOS市场开始向集成网络环境的方向发展。不久，Novell公司、Banyan 公司的简单文件与打印服务的NOS逐渐退出市场。当时的4种NOS有：

1)Novell的NetWare4.1（有高级文件与打印功能和强大的目录与名字服务）。

2)IBM公司的OS/2 Warp Server Advanced（除基本的打印服务外，还提供了LAN远程访问软

件和实用程序，可进行系统管理、软件发布、软硬件检测和网络备份与恢复，但缺乏强大的目录服务）

3)Banyan公司的Vines 6.0（通过精心设计的StreeTalk Ⅲ提供了当时最强大的目录服务

功能）

4)Microsoft公司紧跟潮流，奋起直追。Microsoft Windows NT Server 3.51 具有良好的文

件与打印能力，优秀的应用程序服务以及可选的数据库、主机连接和管理应用程序，几乎提供了网络操作环境所需的一切功能。但是没有全局性的目录服务功能。

3、当前的网络操作环境

现在的网络操作系统都是NOS与Internet的综合技术。强大的文件与打印服务仍然是大多数NOS的标准服务。借助于Internet的门户网站Yahoo等，使组合的目录、内容服务更加简化。现在的NOS还包括多用户、多任务、多进程。采用多线程处理方式，避免两个进程并行处理所带来的问题。线程相对于进程而言，需要较少的系统开销，其管理比进程易于进行。

支持SMP（对称多处理）技术是对现代网络操作系统的基本要求。

一、网络操作系统分为两类：

一般来说，网络操作系统可以分为两类：专用型NOS与通用型NOS。

1、专用型网络操作系统是为某一种特殊网络应用要求而设计的。

2、通用型网络操作系统能提供基本的网络服务功能，满足用户在各个领域的应用需求。通

用型网络一般又分为两类：

1)变形级系统：在原有的单机操作系统基础上，通过增加网络服务功能构成的。

2)基础级系统：是以计算机硬件为基础，根据网络服务的要求，直接利用硬件与少量软

件资源专门设计的网络操作系统。

二、网络操作系统的结构

NOS结构的发展：由对等结构向非对等结构演变。

1.对等结构NOS：

所有联网结点的地位平等，安装在每个结点的操作系统软件相同，联网计算机的资源在原则上都是可以相互共享的。

优点：结构相对简单、网中的任何结点间均能直接通信。

缺点：每个结点既要当工作站使用又要完成服务器的功能，负荷很重。支持的网络系统规模比较小。

提供服务：共享硬盘、共享打印机、收发电子邮件、共享屏幕与共享CPU。

2.非对等结构NOS

把联网结点分为：网络服务器和网络工作站或客户机。

因此，典型的局域网可以看成由3个部分组成：网络服务器、网络工作站与通信设备。

3.硬盘服务器

硬盘服务器将共享的硬盘空间划分成多个虚拟盘体，虚拟盘体可以分为3个部分：

A.专用盘体——可以分配给不同用户，用户可以通过网络命令将专用盘体链接到工作站，用户

可以通过口令、盘体的读写属性与盘体属性，来保护存放在专用盘体上的用户

数据。

B.公用盘体——为只读属性，它允许多用户同时进行读操作。

C.共享盘体——为可读可写属性，它允许多用户同时进行读写操作。

4．文件服务器

基于文件服务的网络操作系统，分为两部分：

1 文件服务器——具有分时系统文件管理的功能，支持文件的概念与标准的文件操作，提供网

络用户访问文件、目录的并发控制和安全保密措施。能为网络用户提供完善

的数据、文件和目录服务。

2 工作站软件。

5.应用服务器

用于集中管理局域网中的共享资源。

三、网络操作系统的基本功能：

⑴文件服务（最重要最基本功能，以集中方式管理共享文件。网络工作站根据规定的权限对文件进行读写及其他操作）。

⑵打印服务。

⑶数据库服务（结构化查询语言SQL）。

⑷通信服务。

⑸信息服务。

⑹分布式服务。

⑺网络管理服务（网络性能分析、网络状态监控、存储管理）。

⑻Internet/Intranet服务。

网络操作系统的种类：WindowsNT、Unix、Linux

Windows NT是32位操作系统，内存可达4GB，只有一个主域控制器。

1.发展: Windows NT 3.51 → Windows NT 4.0 → Windows NT 5.0

2.组成：⑴Windows NT server，服务器软件；⑵Windows NT Workstation，工作站软件

3.Windows NT server是以域为单位实现对网络资源的集中管理,只有一个主域控制器,负责为域用户与用户组提供信息。还有其他后备控制域，提供系统容错，保存域用户与用户组信息的备份。Windows NT版本中一直不变的是工作组模式(对等式网络)、域模式(非对等式网络)。

4.Windows NT的特点：⑴域特性⑵内存管理和多任务(采用线程进行管理，通过抢占式实现多任务)特性⑶开放式的体系结构：内置NetBui协议、NWlink协议、TCP/IP协议、数据链路（DLC）协议⑷内置管理功能⑸集中式管理⑹用户工作站管理

5.Windows NT的优缺点

优点：兼容性好，可靠性高，便于安装与使用，优良的安全性。

缺点:管理复杂，开发环境不能令人满意

6．Windows 2000 Server

Windows 2000的新增功能：活动目录服务，采用多主复制方式。域仍是基本的管理单位，但增加了新功能。

1.发展: NetWare 3.11 → NetWare 4.11 → NetWare 5.0

2．单用户单任务，首次引入容错功能的网络操作系统，其文件服务与打印服务对应于ISO/OSI 参考模型的应用层与表示层。

3.特点:NetWare操作系统是以文件服务器为中心的，它由三个部分组成：文件服务器内核(实现Netware核心协议NCP，提供Netware所有核心服务，负责对网络工作站网络服务请求的处理)，工作站外壳与低层通信协议。

4、NetWare的文件系统：通过目录文件结构组织在服务器硬盘上的所有目录与文件，实现了多路硬盘的处理和高速缓冲算法，加快了硬盘通道的访问速度，提高了硬盘通道的吞吐量和文件服务器的效率。

⑴文件系统：所以的目录与文件都建立在服务器硬盘上以卷为单位的文件系统。加快了硬盘通道的访问速度，采用的访问机制有目录Cache、目录Hash、文件Cache、后台硬盘、电梯查找算法与多硬盘通道提高了硬盘通道的吞吐量和文件服务器的效率。访问一个文件的路径为：文件服务器名\卷名：目录名\子目录名\文件名

⑵用户类型：①网络管理员②组管理员③网络操作员④普通用户

⑶安全保护方法：NetWare的四级安全保密机制：①注册安全性②用户信任者权限③信任者权限屏蔽最大④目录与文件属性

⑷系统容错技术。

①三级容错机制：SFTI针对硬盘表明磁介质因多次读写可能出现的故障，采用了双重目录与文件分配表，磁盘热修复与写后读验证等措施；SFTII针对硬盘或硬盘通道故障，包括硬盘镜像与硬盘双工功能； SFTIII提供了文件服务器镜像功能。

②事务跟踪系统NetWare的事务跟踪系统用来防止在写数据库记录的过程中因为系统故障而造

成数据丢失

③UPS监控：为了防止网络供电系统电压波动或突然中断而采取的一种防备措施。

⑸NetWare的优缺点：支持多种拓扑机构，具有强容错能力。优点：强大的文件及打印服务能力；良好的兼容性及系统容错能力；比较完备的安全措施。缺点：工作站的资源无法直接共享、安装及维护管理比较复杂。

⑹Intranet Ware操作系统支持IP协议，支持因特网服务

IntranetWare操作系统是NOVELL公司为企业内部网络提供的一种综合性网络平台用户通过IP 与IPX来访问企业内部网络资源。其主要特点有：

a、IntranetWare操作系统能建立功能强大的企业内部网络。

b、能保护用户现有的投资。

c、

能方便的管理网络与保证网络安全。d、能集成企业的全部网络资源。e、能大大减少网络管理的开支。

1.1969年诞生于美国贝尔实验室。

2.版本：系统5、BSD4.3

3.特点：⑴多用户、多任务操作系统⑵用C语言编写系统易读、易修改、易移植⑶提供了丰富的系统调用，整个系统的实现十分紧凑、简洁、优美。⑷提供了强大可编程Shell语言、简洁高效⑸采用了树型文件系统，具有良好的安全性、保密性和可维护性⑹提供多种通信机制⑺采用进程对换的内存管理机制和请求调页的存储管理方式，实现了虚拟存储管理，提高了内存的使用效率。

4.系统结构：分两大部分，一部分是操作系统的内核，另一部分是核外程序。内核部分又由文件子系统和系统子系统两部分组成。

Unix的标准化：IEEE→POSXX。两大阵营:Unix国际(UI)，以AT&T和Sun公司为首;开放系统基金会(OSF)，以IBM 、HP、 DEC为首。1993年3月成立”公共开放软件环境”组织(COSE)。5.几种操作系统类型：IBM公司的AIX、POSIX系统、Sun公司的SunOS、Solaris系统、HP 公司的HP-UX、DigitalUnix系统、SCO公司的OpenServer、UnixWare等。

由Internet上自愿人员开发的多用户、多任务、分时系统操作系统，低价格、源代码开放、安装简单。

1.起源:芬兰赫尔基大学的大学生Linus.Btorvalds开发

2.特点：⑴把CPU的性能发挥到极限，具有出色的高速度⑵良好的界面⑶丰富的网络功能

⑷可移植性⑸标准的兼容性⑹自由软件，具有开放性⑺支持多用户、多任务。

3.组成：内核（运行程序和设备的核心程序）、外壳（外核Shell是系统的用户界面）、文件系统和应用程序。

除Novell公司的Suse Linux和Redhat外，还有很多版本，共同点是具有完备功能的源程

序、参考文献、安装手册和强大功能的编辑器、GNU的文本编辑/开放程序等最新版本，符合各国本地化的应用习惯。

第五章 Internet基础

分析：一般会出11-12道左右选择题和3-4道左右填空题，约17-20分。

一、Internet的逻辑结构

1、从网络设计者角度考虑,Internet是计算机互联网络的一个实例，由分布在世界各地的、数以万计的、各种规模的计算机网络，借助于网络互联设备——路由器，相互连接而形成的全球性的互联网络。

2、从使用者角度考虑,因特网是信息资源网。

二、Internet的主要组成部分

⑴通信线路：是Internet的基础设施，各种各样的通信线路将Internet中的路由器、计算机等连接起来。Internet中的通信线路归纳起来主要有两类：有线线路和无线线路。对于通信线路的传输能力通常用数据传输率来描述。

⑵路由器：是Internet中最重要的设备，它是网络互相连接的桥梁。

⑶服务器和客户机：是Internet中不可缺少的成员，它是信息资源和服务的载体。所有连接在Internet上的计算机统称为主机；服务器就是Internet服务与信息资源的提供者；客户机是Internet服务和信息资源的使用者。

⑷信息资源

通过电话网接入；利用ADSL接入；使用HFC（混合光纤/同轴电缆网）接入；通过数据通信线路接入；

IP作为一种互联网协议，运行于互联层，屏蔽各个物理网络的细节和差异。它不对所连接的物理网络做任何可靠性假设，使网络向上提供统一的服务。

IP协议精确定义了IP数据报格式，并且对数据报寻址和路由、数据报分片和重组、差错控制和处理等做出了具体规定。

一、IP互联网工作的原理

详见书P130页

二、互联层服务

运行IP协议的互联层可以为其高层用户提供如下三种服务：

⑴不可靠的数据投递服务。