全國計算機二級基礎知識..

1、全國計算機二級基礎知識第1章 基礎知識 1.1 知識點 1.1.1 計算機發(fā)展階段 以計算機物理器件的變革作為標志，計算機的發(fā)展經歷了四代： 第一代（1946年1958年）是電子管計算機。代表機型有：ENIAC、IBM650（小型機）、IBM709（大型機）等。 第二代（1959年1964年）是晶體管計算機。代表機型有：IBM7090、IBM7094、CDC7600等。 第三代（1965年1970年）是集成電路計算機。代表機型有：IBM360系列、富士通F230系列等。 第四代（1971年至今）是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機。這個時期，計算機的類型除了小型、中型、大型機之外，開始向巨型機和微

2、型機兩個方面發(fā)展。 1.1.2 計算機系統(tǒng)的組成 一個完整的計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個部分。 硬件系統(tǒng) 計算機硬件是組成計算機物理設備的總稱，它們由各種器件和電子線路組成，是計算機完成工作的物質基礎。 計算機硬件由5個部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。 （1）運算器。運算器又稱算術邏輯單元（ALU），它接收由存儲器送來的二進制代碼，并對代碼進行算術和邏輯運算。 考綱要求1計算機系統(tǒng)的組成和應用領域。2計算機軟件基礎知識3計算機網(wǎng)絡的基礎知識和應用知識4信息安全的基本概念（2）控制器?？刂破魇怯糜诳刂朴嬎銠C的各個部件，并按照從存儲器取出的指令，向各部件發(fā)出操作指令，

3、同時，它接收由各部件傳來的反饋信息，并對這些信息進行分析，決定下一步操作。 （3）存儲器。存儲器是存放源數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)、程序以及最終結果的部件。它在計算機運行過程中，一方面不停的向運算器提供數(shù)據(jù)，另一方面又保存從運算器送回的計算結果，存儲器還保存程序，且不斷的取出指令傳送給控制器。 （4）輸入設備。輸入設備接收用戶提交給計算機的源程序、數(shù)據(jù)及各種信息，并把它們轉換成為二進制代碼，傳送給存儲器。 （5）輸出設備。輸出設備的功能是將計算機內部的二進制信息轉換為人和設備能識別的信息。 通常將運算器和控制器合稱為中央處理器（CPU）；中央處理器和內存儲器合成為主機；輸入設備、輸出設備和外存儲器合稱為外

4、部設備，外部設備通過接口線路與主機相連。 軟件系統(tǒng) 沒有配置任何軟件的計算機稱為裸機，只有配置了相關系統(tǒng)軟件的系統(tǒng)才是完整的計算機系統(tǒng)。 軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件，系統(tǒng)軟件是在計算機上的第一層應用功能擴展。 1.1.3 計算機應用領域 當前計算機的應用已經遍布人類社會各個領域，按照其所涉及的技術內容，計算機應用可以分為幾種類型。 科學和工程計算 科學計算也稱數(shù)值計算。在科學試驗和工程設計過程中，經常會遇到各種數(shù)學問題需要求解，利用計算機并應用數(shù)值方法進行求解是解決這類問題的主要途徑，這種應用被稱為科學和工程計算，其特點是計算量大，而邏輯關系相對簡單。 數(shù)據(jù)和信息處理 數(shù)據(jù)處理是指對數(shù)據(jù)的收集

5、、存儲、加工、分析和傳送的全過程。 過程控制 過程控制是生產自動化的重要技術內容和手段，它是由計算機對所采集到的數(shù)據(jù)按一定方法經過計算，然后輸出到指定執(zhí)行機構去控制生產的過程。 輔助設計 計算機輔助設計不僅應用于產品和工程輔助設計，而且還還包括輔助制造、輔助測試、輔助教學以及其他多方面的內容。 人工智能 計算機模擬人腦的過程稱為人工智能，人工智能是利用計算機來模擬人的思維的過程，并利用計算機程序來實現(xiàn)這些過程。 1.1.4 計算機分類 根據(jù)計算機在信息處理系統(tǒng)中的地位和作用，并且考慮到計算機分類的演變過程和可能的發(fā)展趨勢，IEEE提出一種分類方法將計算機分成六類： 巨型計算機（Supercom

6、puter）。巨型計算機也稱為超級計算機，它采用大規(guī)模并行處理的體系結構，具有極強的運算能力。巨型計算機通常應用在尖端科技研究、重大工程項目研究等領域。世界上僅有少數(shù)幾個國家研究開發(fā)巨型計算機。 小巨型機（Mini Supercomputer）。小巨型計算機也稱為小型超級計算機，它的性能接近巨型計算機，但使用了更加先進的大規(guī)模集成電路與制造技術，體積小、成本低。價格比巨型計算機便宜許多。 大型機（Mainframe）。大型機或稱主干機、主機。它的運算速度快、處理能力強、存儲容量大、可擴充性好、通信聯(lián)網(wǎng)功能完善，并且有豐富的系統(tǒng)軟件和應用軟件。大型計算機一般落戶于大中型企事業(yè)單位，由專人管理維護

7、。 超級小型計算機（Super Minicomputer）。超級小型計算機為中小企業(yè)所擁有。 工作站（Workstation）。工作站主要應用于有特殊要求的專業(yè)領域，如圖形工作站等。它具有高速運算能力和很強的圖形處理功能。 個人計算機（Personal Computer）。個人計算機也稱為個人電腦（PC機）或微機。個人計算機因為其性能價格比高而得以快速普及和廣泛應用。個人計算機可分為臺式機和便攜機兩大類。 1.1.5 計算機語言 計算機語言 計算機語言是一類面向計算機的人工語言，它是進行程序運行的工具，又稱為程序設計語言。現(xiàn)有的程序設計語言可分為3類：機器語言、匯編語言、高級語言。 機器語言

8、機器語言是最初級的依賴于硬件的計算機語言。機器語言直接在計算機硬件級上執(zhí)行，所以效率比較高，能充分發(fā)揮計算機高速計算的能力。 匯編語言 用有助于記憶的符號和地址來表示指令的程序設計語言叫做匯編語言。也稱為符號語言。用匯編語言編寫的程序與機器語言相比，除較直觀和易記憶外，仍然存在工作量大，面向機器、無通用性等缺點，所以，匯編語言又稱作“低級語言”。 高級語言 高級語言是一類人工設計的語言，它對具體的算法進行描述，所以又稱作為算法語言。高級語言是一類面向問題的程序設計語言，且獨立于計算機的硬件，其表達方式接近于被描述的問題，易于人們的理解和掌握。 1.1.6 計算機軟件 計算機軟件可以分為系統(tǒng)軟件

9、和應用軟件兩種。 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件一般包括：操作系統(tǒng)、語言處理程序和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及服務程序等。 操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心，它管理計算機軟件、硬件資源，調度用戶作業(yè)程序和處理各種中斷，從而保證計算機各個部分協(xié)調有效的工作。 語言處理程序的任務，就是將各種高級語言編寫的源程序翻譯成機器語言表示的目標程序。語言處理程序按照處理的方式不同，可以分為解釋型程序與編譯型程序兩大類。解釋型程序的處理采用邊解釋邊執(zhí)行的方法，不產生目標程序，稱為對源程序的解釋執(zhí)行。編譯型程序先將源程序翻譯成為目標程序才能夠執(zhí)行，稱為對源程序的編譯執(zhí)行。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是對計算機中所存放的大量數(shù)據(jù)進行組織、管理、查詢并提供

10、一定處理功能的大型系統(tǒng)軟件。 服務型程序是一類輔助性的程序，它提供各種運行所需的服務。 應用程序 應用軟件是為解決實際應用問題所編寫的軟件的總稱，它涉及到計算機應用的所有領域，各種科學和工程計算的軟件和軟件包、各種管理軟件、各種輔助設計軟件和過程控制軟件都屬于應用軟件的范圍。 1.1.7 計算機網(wǎng)絡 計算機網(wǎng)絡的功能 計算機網(wǎng)絡具有下列基本功能： （1）資源共享。其目的是讓網(wǎng)絡上的用戶都能使用網(wǎng)絡中的程序、設備，尤其是數(shù)據(jù)，而不管資源和用戶在什么地方。換言之，用戶即使是在本地也能使用千里之外的數(shù)據(jù)。 （2）高可靠性。依靠可替代的資源來提供高可靠性。例如，所有文件可以在兩臺或三臺計算機上進行備份

11、，如果其中之一由于硬件故障不能使用，可使用其他備份。 （3）可用性。當工作負荷增大時，只要增加更多的處理器，就能逐步改善系統(tǒng)的性能。對集中式主機而言，一旦系統(tǒng)能力達到極限，就必須用更強大的主機替代它，而這樣做代價大，對用戶的影響也大。 （4）實現(xiàn)分布式的信息處理。對于綜合的大型問題，可以采用合適的算法，將任務分散到網(wǎng)絡中不同的計算機上進行分布處理。多臺微型機通過網(wǎng)絡可連成具有高性能的計算機系統(tǒng)，使它具有解決復雜問題的能力，而費用大為降低。 （5）提供強大的通信手段。通過網(wǎng)絡，兩個或多個生活在不同地方的人可以共同起草報告。當某人對聯(lián)機文檔的某處作了修改時，其他人員可以立即看到這個變更，而不必花幾

12、天的時間等待信件。這種速度上的提高使得廣泛分布的群體之間的合作變得很容易。 網(wǎng)絡的分類 計算機網(wǎng)絡的分類方法很多，可以從不同的角度進行分類。 （1）從網(wǎng)絡的交換功能進行分類：電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)和ATM網(wǎng)。 （2）從網(wǎng)絡的拓撲結構進行分類：星型、環(huán)型、總線型和網(wǎng)狀型。 （3）從網(wǎng)絡的作用范圍進行分類：廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和城域網(wǎng)或市域網(wǎng)。 1.1.8 數(shù)據(jù)通信基本原理 所謂的數(shù)據(jù)通信是指傳統(tǒng)的通信技術通過使用計算機來實現(xiàn)信息的傳輸、交換、存儲和處理。現(xiàn)代通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)兩部分組成。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)又稱為通信子系統(tǒng)或通信子網(wǎng)，其主要任務是實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)終端設備之間的數(shù)據(jù)傳輸

13、；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)又稱為資源子系統(tǒng)或資源子網(wǎng)，它是由許多數(shù)據(jù)終端設備組成，負責提供信息、接受信息和處理信息。 物理信道按照傳輸介質的類型可以把信道分為有線信道和無線信道。傳輸介質是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中收方和發(fā)方之間的物理路徑。有多種物理介質可用于實際傳輸，每一種物理介質在帶寬、延遲、成本和安裝維護難度上都不相同。介質可以大致分為有線介質和無線介質。 其中有線介質包括雙絞線、同軸電纜、光纖等；無線信道包括微波信道和衛(wèi)星信道。所謂基帶，就是指信號所固有的基本頻帶，基帶信號通常是由數(shù)據(jù)直接轉換成的、未經頻率調制的波形。與基帶信號頻譜相適應的信道稱為基帶信道。將數(shù)字設備（如計算機）發(fā)出的數(shù)字信號（即基帶信號）直

14、接在信道中進行傳輸，稱為基帶傳輸。 所謂頻帶傳輸就是把數(shù)字信號調制成音頻信號后在電話線路上傳輸，到達接收端時再把音頻信號解調還原成原來的數(shù)字信號。在頻帶傳輸中，要求在發(fā)送端安裝調制器，在接收端安裝解調器。 用一對傳輸線同時傳送幾路信息，稱為多路復用。多路復用的典型方式有兩類，即頻分多路復用和時分多路復用。通過多路復用，可以提高線路的利用率。 所謂頻分多路復用，就是將傳輸線路的總頻帶劃分成若干個子頻帶，每一個子頻帶作為一條邏輯信道提供給一對終端使用。頻分多路適用于傳輸模擬信號，多用于電話系統(tǒng)。 波分多路復用是在光纖信道上使用頻分多路復用的一個變種。在這種方法中，兩條光纖連到一個棱柱，每條光纖的能

15、量處于不同的波段。兩束光通過棱柱，合成到一條共享的光纖上，傳送到遠方的目的地，隨后再將它們分解開。 任何兩個終端間的通信業(yè)務量分布總是非均勻的，建立固定的點到點連接從線路利用效率來說很不經濟，特別是當終端數(shù)目增加時，要在每對終端間建立起固定的點到點線路就更顯得既無必要也不切合實際。解決這個問題的方法就是將各地的終端連到一個具有某種交換能力的交換網(wǎng)絡。這個交換網(wǎng)絡包括若干條通信線路和交換機，由交換機根據(jù)每次通信的要求和網(wǎng)絡運行狀態(tài)動態(tài)地選擇通信路徑。目前在計算機網(wǎng)絡中使用的交換技術有如下幾種：電路交換、報文交換、分組交換、幀中繼和異步轉移模式（ATM）。 1.1.9 網(wǎng)絡體系結構與TCP/IP協(xié)

16、議 計算機網(wǎng)絡的分層及其所使用的協(xié)議的集合，就是所謂的網(wǎng)絡體系結構。具體地說，網(wǎng)絡體系結構即是層次與協(xié)議的集合。體系結構的描述必須包含足夠的信息，使實現(xiàn)者可以用來為每一層編寫軟件和設計硬件，并使之符合有關協(xié)議。 網(wǎng)絡協(xié)議是關于雙方通信過程中的一組約定規(guī)則，用來建立通信關系，進行數(shù)據(jù)交換。完整的通信協(xié)議相當復雜。為了簡化協(xié)議的設計，便于協(xié)議的實現(xiàn)及維護，大多數(shù)網(wǎng)絡都將協(xié)議按層（Layer）或級（Level）的方式組織。每層都向它的上層提供一定的服務，而將如何實現(xiàn)服務的細節(jié)對上層屏蔽，即低層協(xié)議對高層而言是透明的。相鄰兩層之間為層間接口。 國際標準化組織制定了一個開放系統(tǒng)互連參考模型（OSI）。該

17、標準規(guī)定，整個網(wǎng)絡的通信功能劃分為7個層次。每一層完成系統(tǒng)信息交換所需的部分功能，通過層間的接口與其相鄰層連接，從而實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間、不同結點之間的信息交換。 TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）傳輸控制協(xié)議網(wǎng)際協(xié)議最初由美國國防部高級研究計劃局（Department of Defence Advanced Research Project Agency，DARPA）在1969年提出，并把它用在ARPANET中。隨著ARPANET在規(guī)模和作用范圍的日益擴大，TCP/IP協(xié)議也逐漸完善，最終成為Internet的基礎，并且

18、應用范圍也愈來愈廣，幾乎已成為廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)內的標準網(wǎng)絡協(xié)議。 TCP/IP是個協(xié)議集，根據(jù)OSI的七層理論，TCP/IP可以分為四層。分別是接口層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層。 1.1.10 信息安全基礎 信息安全 信息安全的目的，就是要防止非法的攻擊和病毒的傳播，以保證計算機系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的正常運行；就是要保證信息的保密性、完整性、可用性和可控性；就是保證電子信息的有效性。 信息保密 信息保密是信息安全的重要方面，為保密而進行加密是防止破譯信息系統(tǒng)中機密信息的技術手段。加密的辦法就是使用數(shù)學方法來重新組織信息，使除合法接收者外的其他任何人要看懂變化后的數(shù)據(jù)或信息是非常困難或不可能的。加密前的信

19、息稱為明文，加密后的信息稱為密文。 信息認證 信息認證是信息安全的另一個重要方面，信息認證，首先是驗證信息的發(fā)送者的真實性，即不是假冒的；其次是驗證信息的完整性，即驗證信息在傳送或存儲過程中未被篡改、重放或延遲等。認證是防止對系統(tǒng)進行主動進攻的重要技術手段。主要的信息認證技術有：數(shù)字簽名技術、身份識別技術和信息完整性校驗技術等。 密鑰管理 密鑰管理影響到密碼系統(tǒng)的安全，而且還會涉及到系統(tǒng)的可靠性、有效性和經濟性。 密鑰管理包括密鑰的產生、存儲、裝入、分配、保護、丟失、銷毀以及保密等內容。其中解決密鑰的分配和存儲是最關鍵的技術。 1.1.11 操作系統(tǒng)安全 操作系統(tǒng)應提供的安全服務服務包括：內存

20、保護、文件保護、存取控制和存取鑒別等，以防止由于用戶程序的缺陷而損害系統(tǒng)。 操作系統(tǒng)安全方法 一般操作系統(tǒng)的安全措施可從隔離、分層、和內控3個方面考慮。隔離是操作系統(tǒng)安全保障的措施之一，它又可以分為：物理隔離、時間隔離、邏輯隔離和密碼隔離。 物理隔離是指使不同安全要求的進程使用不同的物理實體。 時間隔離是指使不同的進程在不同的時間運行。 邏輯隔離是指限制程序的存取，是操作系統(tǒng)不能存取允許范圍以外的實體。 密碼隔離是指進程以其他進程不了解的方式隱蔽數(shù)據(jù)和計算。 操作系統(tǒng)的安全措施 訪問控制是保障信息安全的有效措施，訪問控制的目的是： （1）保護存儲在計算機上的需要保護的信息秘密性，通過對訪問進行

21、控制，使機密信息保密。 （2）保護存儲在計算機內的個人信息保密性。 （3）維護計算機內信息的完整性。拒絕非授權用戶訪問，減少非法用戶對重要文件進行修改的機會。 （4）減少病毒感染的機會，從而減少和延緩病毒的傳播。 存儲保護是對安全操作系統(tǒng)的基本要求。存儲保護保證系統(tǒng)內的任務互不干擾。在多道程序系統(tǒng)中，內存中既有操作系統(tǒng)，也有用戶程序，為避免內存中程序相互干擾，必須對內存中的程序和數(shù)據(jù)進行保護，采用的措施一般有： 防止地址越界，規(guī)定每個進程都具有相對對立的進程空間，當進程運行時地址越界，可能侵犯其他進程的空間，從而影響其他進程的正常工作。也可能侵犯操作系統(tǒng)，導致系統(tǒng)混亂，因此必須對進程所產生的地

22、址進行檢查，發(fā)現(xiàn)地址越界時產生中斷，再由操作系統(tǒng)進行處理。 防止操作越權，對于多個進程共享的公共區(qū)域，每個進程都享有訪問權，如有些進程可執(zhí)行寫操作，而其他進程只能進行讀操作，因此需要對公共區(qū)域的訪問加以限制和檢查。 文件保護措施是為了防止由于誤操作而對文件造成破壞，文件保密措施是為了防止未經授權的用戶對文件的進行訪問。 1.2 重點難點 1.2.1 計算機網(wǎng)絡的組成及其拓撲結構 計算機網(wǎng)絡拓撲的定義 計算機網(wǎng)絡設計首先需要解決計算機網(wǎng)絡在滿足響應時間、吞吐量和可靠性的條件下通過選擇合適的線路、線路通信容量、接入方式，實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的結構合理，成本低廉，為了解決復雜的網(wǎng)絡結構設計，人們提出了網(wǎng)絡拓

23、撲的概念。 拓撲學是幾何學的一個分支，它從圖論演化而來。拓撲首先需要將實體抽象成與現(xiàn)實中大小、形狀無關的點，將他們之間的線路抽象成線，進而研究點、線、面之間的關系。計算機網(wǎng)絡拓撲是通過網(wǎng)中結點與通信線路時間的幾何關系表示網(wǎng)絡結構，反映出各個試題之間的結構關系。拓撲結構設計是計算機網(wǎng)絡設計的第一步，也是實現(xiàn)各種網(wǎng)絡協(xié)議的基礎，他對網(wǎng)絡性能、系統(tǒng)可靠性和通信費用都有重大的影響。計算機網(wǎng)絡拓撲結構主要是指通信子網(wǎng)的拓撲結構。 網(wǎng)絡拓撲的分類方法 網(wǎng)絡拓撲可以根據(jù)通信子網(wǎng)中通信信道類型分為兩類： （1）點點線路通信子網(wǎng)的拓撲。 （2）廣播信道通信子網(wǎng)的拓撲。 在點點線路的通信子網(wǎng)中，每條物理線路連接一

24、對結點，它有4種基本的拓撲構型：星型、環(huán)型，樹型，網(wǎng)狀型。 采用廣播信道的通信子網(wǎng)中，一個公共的通信信道被多個網(wǎng)絡結點共享，它也有4種基本拓撲構型：總線型，樹型，環(huán)型，無線通訊和衛(wèi)星通信型。 在星型結構中，結點通過點點通信線路與中心結點相連，中心結點控制整個網(wǎng)絡的通信，任何兩個結點之間的通信都要通過中心結點。這種拓撲結構具有結構簡單，容易實現(xiàn)，方便管理的特點，但是由于網(wǎng)絡中心負責整個網(wǎng)絡的可靠性通信，所以中心結點的故障將導致整個網(wǎng)絡的癱瘓。 在環(huán)型結構中，結點通過點點通信線路連接成閉合環(huán)路，環(huán)中的數(shù)據(jù)將沿著一個方向往逐個往下一站發(fā)送。這種結構比較簡單，傳輸延時穩(wěn)定，但是環(huán)中的每個結點與通信結點

25、之間的線路都是整個環(huán)路中的瓶頸，所以環(huán)中的任何一個節(jié)點出現(xiàn)線路故障，都可能導致整個網(wǎng)絡癱瘓。為了保證環(huán)路正常工作，需要復雜的控制和維護技術。 樹型結構是星型結構的一個擴展。在樹型結構中節(jié)點按層次進行連接，信息交換主要發(fā)生在上、下節(jié)點之間。 網(wǎng)狀拓撲結構又稱為無規(guī)則型。在這種結構中，結點之間的連接是任意的，可以沒有任何規(guī)律。網(wǎng)狀結構的特點是可靠性高，網(wǎng)內的任何一個結點的故障都不會影響到整個網(wǎng)絡的正常運行。但是它的結構復雜，必須要采用合適的路由選擇算法和介質訪問控制方式及流量控制。 1.2.2 計算機網(wǎng)絡的構成 計算機網(wǎng)絡主要由多個計算機及通信設備構成，具體如下： （1）各種類型的計算機。 （2）

26、網(wǎng)絡適配器。網(wǎng)絡適配器提供通信網(wǎng)絡與計算機相連的接口。 （3）網(wǎng)絡傳輸介質，包括雙絞線、光纖以及無線通信等。 （4）共享的外部設備。 （5）局部網(wǎng)絡通信設備，如集線器、中繼器。 （6）網(wǎng)絡互聯(lián)設備，如調制解調器、網(wǎng)橋、路由器、交換機。 （7）網(wǎng)絡軟件。 1.2.3 計算機網(wǎng)絡與分布式系統(tǒng) 計算機網(wǎng)絡與分布式系統(tǒng)（Distributed System）是兩個不同的概念。 用戶透明性觀點定義計算機網(wǎng)絡“存在一個能為用戶自動管理計算機資源的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，由它調用完成擁護任務所需要的資源，而整個網(wǎng)絡對用戶是透明的。”它所描述的就是一個分布式系統(tǒng)。 分布式系統(tǒng)有5個特征： （1）系統(tǒng)擁有多種通用的物理和

27、邏輯資源，可以動態(tài)的給他們分配任務。 （2）系統(tǒng)中分散的物理和邏輯資源通過計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)信息交換。 （3）系統(tǒng)中存在一個以全局方式管理系統(tǒng)資源的分布式操作系統(tǒng)。 （4）系統(tǒng)中聯(lián)網(wǎng)的各計算機既合作又自治。 （5）系統(tǒng)內部結構對用戶是完全透明的。 從以上的討論可以看出分布式系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的共同點是：多數(shù)分布式系統(tǒng)是建立在計算機網(wǎng)絡之上的，所以分布式系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡在物理結構上是基本相同的。 他們的區(qū)別在于：分布式操作系統(tǒng)的設計思想和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)是不同的，這決定了它們在結構、工作方式和功能上也不同。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)要求網(wǎng)絡用戶在使用網(wǎng)絡資源時首先必須了解網(wǎng)絡資源，網(wǎng)絡用戶必須知道網(wǎng)絡中各個計算機的

28、功能與配置、軟件資源、網(wǎng)絡文件結構等情況，在網(wǎng)絡中如果用戶要讀一個共享文件時，用戶必須知道這個文件放在那一臺計算機的那一個目錄下；分布式操作系統(tǒng)是以全局方式管理系統(tǒng)資源的，它可以為用戶任務調度網(wǎng)絡資源，并且調度過程是“透明”的。當用戶提交一個作業(yè)時，分布式操作系統(tǒng)能夠根據(jù)需要在系統(tǒng)中選擇最合適的處理器，將用戶的作業(yè)提交到該處理程序，在處理器完成作業(yè)后，將結果傳給用戶。在這個過程中，用戶并不會意識到有多個處理器的存在，這個系統(tǒng)是就像是一個處理器一樣。 所以，分布式系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡的最主要的區(qū)別不在于它們的物理結構，而是在系統(tǒng)軟件上。分布式系統(tǒng)是一個建立在網(wǎng)絡之上的軟件系統(tǒng)，這種軟件系統(tǒng)保證了系統(tǒng)

29、高度的一致性和透明性，分布式系統(tǒng)不需要用戶關心網(wǎng)絡環(huán)境中的資源分布情況和各個聯(lián)網(wǎng)計算機的性能差異，系統(tǒng)的作業(yè)管理和文件管理對用戶是完全透明的。 1.2.4 計算機局域網(wǎng) 局域網(wǎng)（LAN）是在小范圍內通過傳輸介質及一定的接口電路將許多數(shù)據(jù)設備互相連接起來進行數(shù)據(jù)通信、資源共享的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。數(shù)據(jù)設備可以是個人計算機、小型計算機、中型計算機或大型計算機，也可以是終端或外圍設備（如打印機），但主要是個人計算機。 將數(shù)據(jù)設備互連成局域網(wǎng)，可以實現(xiàn)軟、硬件資源共享，如共享貴重的激光打印機、繪圖儀、共享數(shù)據(jù)庫及復雜的軟件包等，也便于各種設備間及時交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息的實時采集、處理及報表輸出，對辦公自動化

30、及管理決策提供必要的支持。 局域網(wǎng)的特點 局域網(wǎng)具有以下幾個方面的特點： （1）覆蓋的地理范圍不大，一般屬于一個單位所有。 （2）通常采用專用的傳輸線路（也有用寬帶、無線等傳輸方式），數(shù)據(jù)傳輸速率高。 （3）拓撲結構簡單，容易實現(xiàn)。一般常采用總線型、星型或環(huán)型結構。 （4）與廣域網(wǎng)相比，LAN軟件規(guī)范設計多限制在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層。 （5）通信延遲時間較低，可靠性較好。 （6）能按廣播方式或組播方式進行通信。 從原理上講，決定局域網(wǎng)性能和費用的主要技術問題是網(wǎng)絡拓撲結構、傳輸介質及通道訪問控制策略。 與OSI參考模型相比，局域網(wǎng)只相當于OSI的最低兩層物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。物理層用于計算

31、機的物理連接以及數(shù)據(jù)在媒體上的傳輸。局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個子層：媒體接入控制或媒體訪問控制子層和邏輯鏈路控制子層。由于局域網(wǎng)不存在路由選擇問題，因此局域網(wǎng)可以沒有網(wǎng)絡層。 局域網(wǎng)的分類 局域網(wǎng)的分類可以從拓撲結構、傳輸介質和通道訪問控制方式三個方面進行。 按網(wǎng)絡拓撲結構分類，局域網(wǎng)可分為星型、樹型、環(huán)型、總線型和混合型幾種。星型網(wǎng)屬于集中控制方式，協(xié)議簡單，易于監(jiān)測和管理，擴充比較方便，一個工作站出現(xiàn)故障不會波及全網(wǎng)，但交換中心是全網(wǎng)的核心，其可靠性極為重要。 在環(huán)型拓撲結構中，通過點到點鏈路將接口處理機聯(lián)接成一個閉合環(huán)路，每個接口處理機都與兩條鏈路相聯(lián)，而工作站則直接與接口處理機連接。環(huán)

32、型網(wǎng)絡是一種分布式控制方式，適用于實時傳輸要求較高的場合，性能受網(wǎng)絡負載影響較小，由于采用遍繞環(huán)的傳播方式，避免了復雜的中央控制和路由選擇功能，協(xié)議相對簡單。但對環(huán)上結點和鏈路的可靠性要求較高，如果一個結點出現(xiàn)故障，則會導致全網(wǎng)無法工作。一般須在網(wǎng)絡結點接頭處采用旁路措施將故障結點從網(wǎng)上隔離；而對鏈路故障，只有換新線或排除故障后才能使環(huán)型網(wǎng)恢復工作。 總線型拓撲結構是一種非常流行且廣為采用的一種結構。在該結構中，每個工作站均通過一個接口電路掛在一條總線傳輸介質上，共享一條公共的總線進行數(shù)據(jù)傳輸?？偩€型局域網(wǎng)適于實時要求不高、通信距離短、負載較輕的場合。它擴充方便，可靠性較高，屬分散控制。但其網(wǎng)

33、絡性能受負載變化影響很大，重負載時總線上報文碰撞的機會增大，網(wǎng)絡性能降低。 局域網(wǎng)中的傳輸介質種類很多，一般有雙絞線、同軸電纜、光纖等有線介質，還有諸如電磁波、微波、衛(wèi)星通信、無線通信、激光等空間介質。如果從使用頻帶看，又可分為基帶和寬帶兩種傳輸介質?；鶐鬏敃r，通道中為數(shù)字信號，整個通道的頻譜均為一路數(shù)字信號所占用。寬帶傳輸通道中的信號為模擬信號，通道可以采用頻率劃分方式進行通道的多路復用，多采用75W的同軸電纜作為傳輸介質，容易實現(xiàn)多種用途的通道復用，例如圖像或語音傳輸，也可用于數(shù)字傳輸。 通道訪問技術是局域網(wǎng)的關鍵技術之一。所謂通道訪問技術，就是研究如何有效地利用通信信道問題，目的是使網(wǎng)

34、絡如何適應數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐话l(fā)性特點。采用恰當?shù)牟呗裕梢蕴岣咄ㄐ判诺赖睦寐?，減少數(shù)據(jù)傳輸中的時延，提高網(wǎng)絡的吞吐率。網(wǎng)絡的性能在很大程度上都與網(wǎng)絡所采用的通道訪問技術有關。通道訪問控制也叫通道訪問協(xié)議。 以太網(wǎng) 以太網(wǎng)（Ethernet）是常用的局域網(wǎng)之一，它是一種公共總線型局域網(wǎng)，適用于小型機和微型機連網(wǎng)。在以太網(wǎng)中，所有的節(jié)點通過專門的網(wǎng)卡（網(wǎng)絡適配器）連接到一條總線上，并采用廣播方式進行通信而無需路由功能。 以太網(wǎng)在1972年由Xerox（施樂）公司首先開始研制，1975年Xerox公司和Stanford（斯坦福）大學合作推出了Ethernet產品。IEEE 802.3國際標準是在Ethe

35、rnet標準的基礎上制定的?，F(xiàn)在，根據(jù)不同的物理介質又發(fā)展出多種子標準，形成了一個IEEE 802.3標準系列。 Ethernet中的計算機相互通信時采用的是載波偵聽多路訪問/沖突檢測的方法，即CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection），它在輕負載情況下具有較高的網(wǎng)絡傳輸效率。Ethernet的組網(wǎng)非常靈活和簡便，既可以使用細纜和粗纜組成總線型局域網(wǎng)，也可以使用3類無屏蔽雙絞線組成星型網(wǎng)絡（即10BASE-T技術），還可以將同軸電纜的總線型網(wǎng)絡與UTP雙絞線的星型網(wǎng)絡混合起來。Ethernet是目前國內外應用最為廣泛的10Mbps局域網(wǎng)。 以太網(wǎng)大多采用集線器和雙絞線進行組網(wǎng)。集線器（Hub）有共享式和交換式之分。共享式是一種無源耦合器，具有多個端口，支持節(jié)點通過雙絞線接入Hub，雖然物理上看上去是多級星形結構，但實際的媒體訪問控制方式仍然是總線方式，聯(lián)結在總線上的所有設備共享該總線的帶寬。交換式Hub則不同，聯(lián)結在總線上的每一個設備，各自獨享一定的帶寬。 FDDI網(wǎng)絡 FDDI網(wǎng)絡又稱為光纖分布式數(shù)字接口網(wǎng)。FDDI網(wǎng)主要用于主機與其外圍設備之間、主機之間、各寬帶工作站間的互連，又可作為主干網(wǎng)與IEEE 802局域網(wǎng)互連。此外FDDI-II作為FDDI的改進型，除了處理常規(guī)數(shù)據(jù)外，