计算机文化基础复习之六.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机文化基础第六部分,山东师范大学：鲁燃,数据库的基本概念,数据（,Data,）,数据是指存储在某一种媒体上能够识别的物理符号。数据的概念包括两个方面：其一是描述事物特性的数据内容；其二是存储在某一种媒体上的数据形式。,数据处理,数据处理是指对各种形式的数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和。,数据库（,DataBase,）,数据库是长期存放在计算机内的、有组织的、可以表现为多种形式的可共享的数据集合。,数据库的基本概念,数据库管理系统,数据库管理系统（,DBMS,）是对数据库进行管理的系统软件，它的职能是有效地组织和存储数据，获取和管理数据，接受和完成用户提出的访问数据的各种请求。,数据库系统（,DBS,）,数据库系统是指拥有数据库技术支持的计算机系统，它可以实现有组织地、动态地存储大量相关数据，提供数据处理和信息资源共享服务。,数据库的相关知识,数据管理技术经历了人工管理、文件系统、数据库系统三个阶段,目前，数据仓库技术和,XML,数据库的发展也十分迅速,人工管理阶段,人工管理数据具有如下,特点,：,(1,）数据不保存。,（,2,）数据没有相应的软件系统管理。,（,3,）数据面向应用；,（,4,）数据不共享、数据不独立，只有程序概念。,人工管理阶段,人工管理阶段,20,世纪,50,年代中期以前，计算机主要用于科学计算。,当时的硬件状况是，外存只有纸带、卡片、磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备；,软件状况是，没有操作系统，没有管理数据的软件；数据处理方式是批处理。,文件系统阶段,20,世纪,50,年代后期到,60,年代中期，计算机硬件已经有了磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。,软件方面，操作系统已经有了专门进行数据管理的软件，称为文件系统。,把数据组织成文件形式可以随机进行查询、增删改等处理，并且数据可以长期保存，实现了以,文件为单位,的数据共享。,处理方式上不但有了批处理，而且能够联机实时处理。,文件系统阶段,应用程序,1,应用程序,2,应用程序,n,文件,1,文件,2,文件,n,存取,方法,数据,1,数据,n,文件系统阶段,文件系统明显存在如下特点：,数据可以长期保存在磁盘上；,文件系统提供了数据与程序之间的存取方法；,数据独立性不好、数据冗余量大；,文件之间缺乏联系，相对孤立，,数据库系统阶段,数据库系统具有如下特点和优点：,数据的结构化；,数据共享性好；,数据独立性好；,数据存储粒度小；,数据由数据库管理系统统一管理和控制为，用户提供了友好的接口,数据库系统阶段,数据库引擎,程序,数据仓库系统,所谓数据仓库，是对长期数据的存储，这些数据来自于多个异种数据源。,通过数据仓库提供的联机分析处理（,OLAP,）工具，实现多维数据分析，以便向管理决策层提供支持。,数据仓库系统的特性,面向主题特性：围绕某一主题建模和分析；,集成特性：将多个异种数据源以及事务记录集成在一起；,时变特性：数据存储从历史的角度提供信息；,非易失特性：总是物理地独立存放数据。,数据库系统和数据仓库系统的区别,面向的用户不同。,数据库系统面向使用单位的低层人员，用于日常数据的分析和处理；数据仓库系统面向的是使用单位的决策人员，提供决策支持。,数据内容不同。,数据库系统存储和管理的是当前的数据；数据仓库系统存储的是长期积累的历史数据。,数据来源不同。,数据库的数据一般来源于同种数据源，而数据仓库的数据可以来源于多个异种数据源。,数据的操作不同。,数据库系统提供了联机事务处理（,OLTP,，,On-Line Transaction Processing,）系统，而数据仓库系统主要提供了联机分析处理（,OLAP,，,On-Line Analytical Processing,）和决策支持系统，实现数据挖掘和知识发现。,XML,数据库,XML,数据库是一种支持对,XML,格式文档进行存储和查询等操作的数据管理系统。,XML,作为一种简单的数据存储语言，仅仅使用一系列简单的标记来描述数据。,XML,数据库具有结构简单、系统负载小、跨平台等优越性，这使得,XML,在,Internet,中得到了广泛的应用。,数据库系统的组成,硬件系统,系统软件,数据库应用系统,各类人员,数据模型,层次模型,若用图来表示，层次模型是一棵倒立的树。在数据库中，满足以下两个条件的数据模型称为层次模型：,（,1,）有且仅有一个结点无父结点，这个结点称为根结点；,（,2,）其他结点有且仅有一个父结点。,层次模型,数据模型,网状模型,若用图来表示，网状模型是一个网络。在数据库中，满足以下两个条件之一的数据模型称为网状模型。,（,1,）允许一个以上的结点无父结点；,（,2,）允许结点可以有多于一个的父结点。,网状模型,关系模型,关系模型把世界看作是由实体（,Entity,）和联系（,Relationship,）构成的。,所谓联系就是指实体之间的关系，即实体之间的对应关系。联系可以分为三种：,一对一的联系。如：一个班级只有一个班长，一个班长只属于一个班级，班长和班级之间为一对一的联系。,一对多的联系。如：相同性别的人有许多个，一个人只有一种性别，性别与人之间为一对多的联系。,多对多的联系。如：一个人可以选多门课，一门课可以被很多人选，人与课程之间是多对多的联系。,实体联系类型,实体联系类型,关系模型,关系模型把所有的数据（实体数据及联系数据）都组织到表中。,表是由行和列组成的，反映了现实世界中的事实和值。,在现实的数据库系统中，实体之间的联系，也就变成了表与表之间的联系,关系模型,满足下列条件的二维表，在关系模型中，称为关系。,每一列中的分量是类型相同的数据；,列的顺序可以是任意的；,行的顺序可以是任意的；,表中的分量是不可再分割的最小数据项，即表中不允许有子表；,表中的任意两行不能完全相同。,关系示例,学,号,考号,姓 名,性,别,出生日期,入学成绩,0802011001,02812001,张,莉,女,1989-10-01,540,0802011002,02812002,董,源,男,1988-01-25,576,0802011003,02812003,雷晓亮,男,1990-10-06,601,0802011004,02812004,刘,萌,女,1987-08-26,556,0802011005,02812005,李,彬,男,1991-06-14,612,非关系示例,关系数据库的基本概念,关系,一个关系就是一张二维表，每个关系有一个关系名。,属性,二维表中垂直方向的列称为属性，也叫字段,域,一个属性的取值范围叫做一个域,元组,二维表中水平方向的行称为元组，也记录。,关系数据库的基本概念,码,又称为关键字。,二维表中的某个属性或属性组，若它的值唯一地标识了一个元组，则称该属性或属性组为候选码。,若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码，也称之为主键。,分量,元组中的一个属性值叫做元组的一个分量,关系模式,关系名（属性名,1,，属性名,2,，,，属性名,n,）,如：,student,（,Sno,，,Name,，,Age,，,Phone,）,关系运算,关系运算有两种：,一种是传统的集合运算（并、差、交、广义笛卡儿积等）；,另一种是专门的关系运算（选择、投影、连接）。,专门的关系运算,选择,投影,连接,选择,选择：选择运算即在关系中选择满足指定条件的元组。,556,9-28-86,女,刘 萌,0302011004,540,2-10-86,女,张 莉,0302011001,入学成绩,出生日期,性 别,姓 名,学 号,612,11-6-84,男,李 彬,0302011005,556,9-28-86,女,刘 萌,0302011004,601,10-10-86,男,赵晓亮,0302011003,576,5-23-85,男,董 源,0302011002,540,2-10-86,女,张 莉,0302011001,入学成绩,出生日期,性 别,姓 名,学 号,条件：性别为女,投影,投影运算是在关系中选择某些属性（列）。,选择：学号、姓名字段,关系的数学描述,笛卡尔积,：,给定一组集合,D,1,，,D,2,，,D,n,，称,D,1,D,2,D,n,(d,1,d,2,d,n,)|d,i,D,i,。,i=1,2,n,为这组集合的笛卡尔积。,笛卡尔积,D,1,D,2,D,n,的,子集叫做在域,D,1,，,D,2,，,D,n,上的,关系，记做,R,（,D,1,，,D,2,，,D,n,）。,例如：,D1=,山东，河南,、,D2=,济南，郑州,D1,D2=,（山东，济南），（山东，郑州），（河南，济南），（河南，郑州）,元组,关系模型的示例如图,:,省,省会,山东,济南,山东,郑州,河南,济南,河南,郑州,连接运算,连接运算：是从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组。,男,赵晓亮,0302011003,男,董 源,0302011002,女,张 莉,0302011001,性别,姓 名,学 号,76,1011,0302011003,88,1031,0302011002,85,1022,0302011001,成绩,课程号,学 号,表,S,表,R,连接运算,76,1011,男,赵晓亮,0302011003,88,1031,男,董,源,0302011002,85,1022,女,张,莉,0302011001,成,绩,课程号,性,别,姓,名,学,号,学,号,姓,名,性别,学,号,课程号,成绩,302011001,张,莉,女,302011001,1022,85,302011001,张,莉,女,302011002,1031,88,302011001,张,莉,女,302011003,1011,76,302011002,董,源,男,302011001,1022,85,302011002,董,源,男,302011002,1031,88,302011002,董,源,男,302011003,1011,76,302011003,赵晓亮,男,302011001,1022,85,302011003,赵晓亮,男,302011002,1031,88,302011003,赵晓亮,男,302011003,1011,76,条件：表,S,的学号与表,R,的学号相同,数据库设计,需求分析,概念设计,针对用户要求描述的现实世界，建立抽象的概念数据模型,逻辑设计,将现实世界的概念数据模型适应于某种特定数据库管理系统所支持的逻辑数据模式。,物理设计,对具体的应用任务选定最合适的物理存储结构,验证设计,概念结构模型,-E-R,模型,示例,请设计一个图书管数据库，此数据库中对每个借阅者保存读者记录，包括：读者号、姓名、地址、性别、年龄、单位。,对每本书存有：书号、书名、作者、出版社。,对每本被借出的书存有读者号、书号、借出日期和应还日期。,E-R,模型,常见数据库管理系统,Oracle,Microsoft SQL Server,Visual FoxPro,Microsoft Access,MySQL,DB2,习题,存储在计算机内按一定的结构和规则组织起来的相关数据的集合称为,_,A,数据库管理系统,B,数据库系统,C,数据库,D,数据结构,关系数据库是以,_,的形式组织和存放数据的,A,一条链,B,一维表,C,二维表,D,一个表格,数据表中的“行”叫做,_,。,A.,字段,B.,数据,C.,记录,D.,数据视图,习题,假设数据库中表,A,与表,B,建立了“一对多”关系，表,B,为“多”方，则下述说法正确的是,_,。,A.,表,A,中的一个记录能与表,B,中的多个记录匹配,B.,表,B,中的一个记录能与表,A,中的多个记录匹配,C.,表,A,中的一个字段能与表,B,中的多个字段匹配,D.,表,B,中的一个字段能与表,A,中的多个字段匹配,按照传统的数据模型分类，数据库可分为,3,种类型（）,A,、大型、中型和小型,B,、西文、中文和兼容,C,、层次、网状和关系,D,、数据、图形和多媒体,习题,在数据管理技术的进展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。在这几个阶段中，数据独立性最高的是（）阶段。,A,、数据库系统,B,、文件系统,C,、人工管理,D,、数据项管理,在数据库中，数据的最小访问单位是（）。,A.,表,B.,字节,C.,字段,D.,记录,在关系数据模型中，域是指（）。,A.,字段,B.,属性的取值范围,C.,属性,D.,记录,习题,数据库管理系统（,DBMS,）是（）,A,、一个完整的数据库应用系统,B,、一组硬件,C,、一组系统软件,D,、既有硬件，也有软件,关系数据模型（）,A,、只能表示实体间的,1:1,联系,B,、只能表示实体间的,1,：,n,联系,C,、只能表示实体间的,m,：,n,联系,D,、可以表示实体间的上述,3,种联系,习题,关系数据库系统中所使用的数据结构是（）,A,、树,B,、图,C,、表格,D,、二维表格,关系数据库管理系统的,3,种基本关系运算不包括（）,A,、比较,B,、选择,C,、连接,D,、投影,在关系代数的专门关系运算中,从表中取出满足条件的属性的操作称为（）；,从表中选出满足条件的元组的操作称为（）；,将两个关系中具有共同属性值的元组连接到一起构成新表的操作称为（）。,习题,数据库的基本特点是（）,A,、数据结构化；数据独立性好；数据冗余大，易移植；统一管理和控制,B,、数据结构化；数据独立性好；数据冗余小，易扩充；统一管理和控制,C,、数据结构化；数据独立性好差；数据冗余小，易扩充；统一管理和控制,D,、数据非结构化；数据独立性好；数据冗余小，易扩充；统一管理和控制,ACCESS,ACCESS,是一个关系型数据库管理系统（,RDBMS,）。,ACCESS,一个数据库就是一个扩展名为,MDB,的文件，其他七个对象只是库的一个组成部分，不是单独的文件。,任何时刻，,access,都只能运行和打开一个数据库。,ACCESS,数据库对象,表,表（,Table,）：是数据库的最基本对象，是创建其他,6,种对象的基础。表由记录组成，记录由字段组成，表用来存贮数据库的数据，故又称数据表。,表对象在,Access,的七种对象中处于核心地位，它是一切数据库操作的目标和前提，其他六种对象都会和表对象打交道。,Access,允许一个数据库包含多个表，用户可以在不同的表中存储不同类型的数据。,多个表之间可以相互独立，也可以相互联系。,表,一个表是由两部分组成的，结构和数据。,Access 2003,为表安排了设计视图和数据表视图两种显示窗口，表的结构通过设计视图来实现，表中存储的记录通过数据表视图来实现。,设计视图,在,Access 2003,中，使用设计视图创建表是最常用的方法之一。,在设计视图中，可以设置字段属性。,字段数据类型,数据类型,可存储的数据,大 小,文本（,Text,）,文字、数字型字符,最多可存储,255,个字符,备注（,Memo,）,文字、数字型字符,最多可存储,65 535,个字符,数字（,Number,）,数 值,1,、,2,、,4,或,8,字节,日期,/,时间（,Date/Time,）,日期时间值,8,字节,货币（,Currency,）,货币值,8,字节,自动编号（,Auto Number,）,顺序号或随机数,4,字节,是,/,否（,Yes/No,）,逻辑值,1,位,OLE,对象（,OLE Object,）,图像、图表、声音等,最大为,1G,字节,超（级）链接（,Hyperlink,）,作为超（级）链接地址的文本,最大为,2 0483,个字节,查阅向导（,Lookup Wizard,）,从列表框或组合框中选择的文本或数值,4,字节,数据表视图,数据表视图可实现数据的输入、删除、浏览、排序、修改等操作,表,主键（也称为关键字）是用于唯一标识表中每条记录的一个或一组字段。,Access,建议为每个表设置一个主键，这样在执行查询时用主键作为主索引可以加快查找速度；还可以利用主键定义多个表之间的关系，以便检索存储在不同表中的数据。,主键的值不能重复或为空值（,Null,）。,在,Access 2003,中可以定义,3,种主键：,自动编号、单字段和多字段。,查询,数据库中最常见的应用，用户可以按指定的条件对数据表中的数据进行检索，筛选出符合条件的记录，组成一个新的数据集合，方便对数据库进行查看和分析。,查询是,Access,从数据表中检索数据的最主要方法。可以从一个或多个表中检索数据。,查询,查询对象常用的五种视图,设计视图,数据表视图,SQL,视图,:Select,：,SQL,语句,数据透视表视图,数据透视图视图,查询方式,选择查询、交叉表查询、操作查询、参数查询和,SQL,查询,窗体,窗体是主要用于输入和显示数据的对象。,窗体（,Form,）：,窗体也称表单，它提供了一种方便的浏览、输入及更改数据的窗口。,可以在窗体中放置各种各样的控件，以构成用户与,Access,数据库人机交互的界面，从而完成显示、输入和编辑数据等处理任务。,窗体,报表,报表的主要用途是按照指定的格式来打印输出数据表中的数据。是以打印格式展示数据的一种有效方式。,报表对象不仅能够提供方便快捷、功能强大的报表打印格式，而且能够对数据进行分组统计和计算。,对数据进行汇总和统计，或以图形方式展示数据。,报表与窗体的区别在于，在窗体中可以输入数据，而在报表中不能输入和编辑数据。,报表,页（数据访问页）,页是,Access 2003,数据库中的新对象，通过页可以将数据库中的记录发布到,Internet,或,Intranet,，并使用浏览器进行记录的维护和操作。,页对象使得用户能在,Web,页上输入、编辑、浏览,Access 2003,数据库中的记录。,宏,宏相当于,DOS,中的批处理，用来自动执行一系列操作。,宏对象包括一个或多个宏操作。其中的每一个宏操作执行特定的单一数据库操作功能。,模块,模块对象是将,VBA,编写的过程和声明作为一个整体进行保存的过程的集合。,模块的功能与宏类似，但它定义的操作比宏更精细和复杂，用户可以根据自己的需要编写程序。,真题,Access 2003,采用的是,_,数据库管理系统。,A.,层次模型,B.,网状模型,C.,混合模型,D.,关系模型,打开,Access2003,数据库时，应打开扩展名为,_,的文件。,A.mda,B.mdb,C.mde,D.dbf,不能退出,Access2003,的方法是,_,。,A.,单击“文件”菜单,/“,退出”,B.,单击窗口右上角“关闭”按钮,C.ESC,D.ALT+F4,真题,下列,_,不是,Access2003,数据库的对象类型。,A.,表,B.,向导,C.,窗体,D.,查询,在,Access2003,中需要发布数据库中的数据,使用浏览器进行记录的维护和操作时候，可以采用的对象是,_,。,A.,数据访问页,B.,表,C.,窗体,D.,查询,在,Access2003,数据库中，专用于打印的是,_,。,A.,表,B.,报表,C.,查询,D.,页,真题,Access,支持的查询类型有,_,。,A.,选择查询，交叉表查询，参数查询，,SQL,查询和操作查询,B.,基本查询，选择查询，参数查询，,SQL,查询和操作查询,C.,多表查询，单表查询，交叉表查询，参数查询和操作查询,D.,选择查询，统计查询，参数查询，,SQL,查询和操作查询,真题,Access2003,数据库中的“列标题的名称”叫做字段名。（）,Access2003,数据库中一个数据库只能包含一个表。（）,Access2003,数据库中的表是一维表。（）,在,Access2003,中，唯一标识一条记录的一个或多个字段称为,_,。,在,Access2003,中，表间的关系有一对一、一对多和,_,。,简称,DBMS,指的是,_,。,巩固,若要修改字段类型，应在数据表的（）视图中进行。,A.,设计,B.,数据表,C.,浏览,D.,预览,如果,A,表中的一条记录与,B,表中的多条记录相匹配，表,B,表中的一条记录在,A,表中仅有一条记录相匹配，则表,A,与表,B,的关系是（）,A.,无意义,B.,一对多,C.,多对一,D.,不确定,（）是数据库中用户和应用程序之间的界面，用户对数据库的任何操作都可以通过它来完成。,巩固,以下关于主关键字的说法，错误的是,_,。,A.,使用自动编号是创建主关键字最简单的方法,B.,作为主关健字的字段中允许出现,Null,值,C.,作为主关键宇的字段中不允许出现重复值,D,不能确定任何单字段的值得惟一性时，可以将两个或更多的字段组合成为主关键字,巩固,下面对数据表的叙述有错误的是：,_,。,A,数据表是,Access,数据库中的重要对象之一。,B,表的设计视图的主要工作是设计表的结构。,C,表的数据视图只用于显示数据。,D,可以将其他数据库的表导入到当前数据库中,习题,在,Access2003,中一个数据库的所有对象都存放在一个文件中，该文件的扩展名是,_,A,.DBC B,.DBF C,.MDB D,.DBM,表是,access,数据库的核心与基础，它存放着数据库,_,A,部分数据,B,全部数据,C,全部对象,D,全部数据结构,建立,Access2003,数据库时要创建一系列的对象，其中最重要的是创建,_,A,报表,B,表对象,C,基本表之间的关系,D,查询,习题,下述关于,Access,的叙述中，错误的是,(),A.Access,是一种关系型的数据库管理系统,B.Access,数据库文件的扩展名为,.db,C.Access,能够操作来自,Microsoft FoxPro,的数据,D.Access,支持,ODBC,标准的,SQL,数据库的数据,计算机网络,计算机网络的定义,计算机网络是将若干台具有独立功能的计算机通过通信设备及传输媒体互联起来，在通信软件的支持下，实现计算机间资源共享、信息交换或协同工作的系统。,计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，两者的迅速发展及相互渗透，形成了计算机网络技术。,计算机网络的发展历程,以数据通讯为主的第一代计算机网络,以资源共享为主的第二代计算机网络,体系标准化的第三代计算机网络,以,Internet,为核心的第四代计算机网络,计算机网络的发展趋势,三网合一：,通信网络、计算机网络和有线电视网络三类网络正逐渐向单一的统一,IP,网络发展，即所谓的三网合,。,光通信技术,IPv6,协议,宽带接入技术和更高速的宽带移动通信系统技术的应用,计算机网络的组成,从物理连接上讲，计算机网络由计算机系统、网络节点和通信链路组成。,计算机系统进行各种数据处理，通信链路和网络节点提供通信功能,从逻辑功能上看，可以把计算机网络分成通信子网和资源子网两个子网。,计算机网络的功能,数据通信,资源共享,计算机资源主要是指计算机的硬件、软件和数据资源。,分布式处理,提高系统的可靠性,计算机网络的分类,根据网络的覆盖范围划分,局域网,LAN,、城域网,MAN,、广域网,WAN,按网络的拓扑结构划分,按传输介质划分,按网络的使用性质划分,网络的拓扑结构,总线型拓扑,环形拓扑,星形拓扑,树形拓扑,树形结构是从总线型拓扑演变而来的，在树形拓扑中，任何一个结点发送信息后都要传送到根结点，然后从根结点返回到整个网络,网状拓扑,网状结构由结点和连接结点的点到点链路组成，每个结点都有一条或几条链路同其他结点相连,优点是结点间路径多，局部的故障不会影响整个网络的正常工作，可靠性高，而且网络扩充和主机入网比较灵活、简单。但这种网络的结构和协议比较复杂，建网成本高。,网状拓扑,网络的主体设备,计算机网络中的主体设备称为主机（,Host,）,可分为中心站（又称为服务器）和工作站（客户机）两类。,服务器是为网络提供共享资源的基本设备，在其上运行网络操作系统，是网络控制的核心。,工作站是网络用户入网操作的节点，有自己的操作系统。用户既可以通过运行工作站上的网络软件共享网络上的公共资源，也可以不进入网络，单独工作。,网络的连接设备,网卡,集线器,中继器,网桥,路由器,交换机,网关,网卡,网卡的作用主要是提供固定的网络地址。,每个网卡上都有一个固定的全球唯一的物理地址，这样，网络中才能区分出数据是从哪台计算机来的，到哪台计算机去。,它接收网线上传来的数据，并把数据转换为本机可识别和处理的格式，通过计算机总线传输给本机。同时，能把本机要向网上传输的数据按照一定的格式转换为网络设备可处理的数据形式，通过网线传送到网上。,集线器（,Hub,）,集线器是计算机网络中连接多台计算机或其他设备的连接设备。集线器主要提供信号放大和中转的功能。,交换机,交换机发展迅猛，基本取代了集线器和网桥，并增强了路由选择功能。,交换和路由的主要区别在于交换发生在,OSI,参考模型的数据链路层，而路由发生在网络层。,交换机的主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列以及流控制等。,网桥,网桥是网络中的一种重要设备，它通过连接相互独立的网段从而扩大网络的最大传输距离。,作为网段与网段之间的连接设备，它实现数据包从一个网段到另一个网段的选择性发送，即只让需要通过的数据包通过而将不必通过的数据包过滤掉，来平衡各网段之间的负载，从而实现网络间数据传输的稳定和高效。,网关,网关又称协议转换器，是软件和硬件的结合产品，主要用于连接不同结构体系的网络或局域网与主机之间的连接。,中继器,由于任何一种介质的有效传输距离都是有限的，电信号在介质中传输一段距离后会自然衰减并且附加一些噪声。,中继器的作用就是放大电信号，提供电流以驱动长距离电缆，增加信号的有效传输距离。,路由器,路由器属于网间连接设备，它能够在复杂的网络环境中完成数据包的传送工作，把数据包按照一条最优的路径发送至目的网络。,网络连接设备,工作在物理层：网卡、集线器、中继器,工作在数据链路层：交换机、网桥,工作在网络层：路由器,传输层之上：网关,网络的传输介质,传输介质是网络中连接收发双方的物理通路，也是通信中实际传送信息的载体。,传输介质性能指标的评价包括以下几个方面：,传输距离,衰减性,抗干扰性,带宽,通常，信道的带宽大，信道的容量也大，其传输速率相应也高。,性价比,网络的传输介质,有线传输介质,有线介质技术成熟，性能稳定，成本较低，是目前局域网中使用最多的介质。,有线传输介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤等,双绞线,双绞线是把两条相互绝缘的铜导线绞合在一起。,采用绞合的结构是为了减少对相邻导线的电磁干扰。,根据单位长度上的绞合次数不同，把双绞线划分为不同规格。,绞合次数越高，抵消干扰的能力就越强，制作成本也就越高。,双绞线,根据双绞线外是否有屏蔽层又可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线，用的较多的是非屏蔽双绞线。,屏蔽双绞线比非屏蔽双绞线增加了一层金属丝网，这层丝网的主要作用是增强其抗干扰性能，同时可以在一定程度上改善带宽特性。屏蔽双绞线性能更好一些，但价格稍高。,双绞线用于,10/100Mb/s,局域网时，使用距离最大为,100,米。,同轴电缆,同轴电缆有内导体铜芯、绝缘层、网状编织的外导体屏蔽层以及塑料保护外层组成，由于屏蔽层的作用，同轴电缆有较好的抗干扰能力。,通常按直径和特性阻抗不同将同轴电缆分为粗缆和细缆。,粗缆直径为,10mm,，特性阻抗为,75,，使用中经常被频分复用，因此又被称为宽带同轴电缆，是有线电视,CATV,中的标准传输电缆。,细缆直径为,5mm,，特性阻抗为,50,，经常用来传送没有载波的基带信号，因此又被称为基带同轴电缆。,光纤,光纤是由非常透明的石英玻璃拉成细丝做成的，信号传播利用了光的全反射原理,带宽高,传输损耗小，中继距离长,无串音干扰，且保密性好,抗干扰能力强,体积小，重量轻,无线传输介质,无线传输介质的主要应用形式有：,无线电频率通信,红外通信,微波通信,激光,卫星通信等,网络软件,网络软件是一种在网络环境下使用和运行或者控制和管理网络工作的计算机软件。根据软件的功能，计算机网络软件可分为网络系统软件和网络应用软件两大类。,网络系统软件,网络系统软件是控制和管理网络运行、提供网络通信、分配和管理共享资源的网络软件，它包括：,网络操作系统、网络协议软件、通信控制软件、管理软件等。,网络操作系统（,NOS,，,Network Operating system,）是指能够对局域网范围内的资源进行统一调度和管理的程序，它是计算机网络软件的核心程序，是网络软件系统的基础。,网络协议软件（如,TCP/IP,协议软件）是实现各种网络协议的软件，它是网络软件中最重要的核心部分，任何网络软件都要通过协议软件才能发生作用。,网络应用软件,网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件（如远程教学软件、电子图书馆软件、,Internet,信息服务软件等）。,网络应用软件为用户提供访问网络的手段、网络服务、资源共享和信息的传输。,网络协议,数据交换、资源共享是计算机网络的最终目的。,要保证有条不紊地进行数据交换，合理地共享资源，各个独立的计算机系统之间必须达成某种默契，严格遵守事先约定好的一整套通信规程，包括严格规定要交换的数据格式、控制信息的格式和控制功能以及通信过程中事件执行的顺序等。,这些通信规程我们称之为网络协议（,Protocol,）。,协议的概念,网络协议主要由以下三个要素组成：,语法，即用户数据与控制信息的结构或格式。,语义，即需要发出何种控制信息，以及完成的动作与作出的响应。,时序，即对事件实现顺序的详细说明。,协议分层,分层能促进标准化工作,分层有助于技术发展,分层有助于网络产品的生产,分层有助于网络的实现和维护,网络体系结构,计算机网络的协议是按照层次结构模型来组织的，我们将网络层次结构模型与计算机网络各层协议的集合称为网络的体系结构或参考模型。,OSI,参考模型,物理层,位于,OSI,参考模型的最底层，提供一个物理连接，所传数据的单位是比特。,其功能是对上层屏蔽传输媒体的区别，提供比特流传输服务。,0,1,1,0,1,0,数据链路层,负责在各个相邻节点间的线路上无差错地传送以帧（,Frame,）为单位的数据。,每一帧包括一定数量的数据和一些必要的控制信息。,其功能是对物理层传输的比特流进行校验，并采用检错重发等技术，使本来可能出错的数据链路变成不出错的数据链路，从而对上层提供无差错的数据传输。,A,B,C,D,E,F,帧,网络层,网络层数据的传送单位是分组或包（,Packet,）。,它的任务就是要选择合适的路由，使发送端的传输层传下来的分组能够正确无误地按照目的地址发送到接收端，使传输层及以上各层在设计时不再需要考虑传输路由。,传输层,在发送端和接收端之间建立一条不会出错的路由，对上层提供可靠的报文传输服务。,与数据链路层提供的相邻节点间比特流的无差错传输不同，传输层保证的是发送端和接收端之间的无差错传输，主要控制的是包的丢失、错序、重复等问题,A,B,C,D,E,F,包,会话层,会话层虽然不参与具体的数据传输，但它却对数据传输进行管理。,表示层,表示层主要为上层用户解决用户信息的语法表示问题，其主要功能是完成数据转换、数据压缩和数据加密等。,应用层,应用层是,OSI,参考模型中的最高层。,应用层确定进程之间的通信性质以满足用户的需要，负责用户信息的语义表示，并在两个通信者之间进行语义匹配。,工作过程演示,Internet,参考模型,TCP/IP,协议是,1974,年由,Vinton,Cerf,和,Robert Kahn,开发的，随着,Internet,的飞速发展，,TCP/IP,协议现已成为事实上的国际标准。,TCP/IP,协议实际上是一组协议，是一个完整的体系结构。,Internet,参考模型,Internet,Internet,主要是指通过,TCP/IP,协议将世界各地网络的连接起来，实现资源共享、信息交换、提供各种应用服务的全球性计算机网络，它是全球最大的、开放式的、由众多网络互连而成的计算机网络。,Internet,不是一个单一的网络，它是一个巨大的、全球范围内的计算机网络，不管它们处于世界上的任何地方，具有何种规模，只要遵循共同的通信协议,TCP/IP,，就可以连接到,Internet,中。因此，,Internet,也是一个“计算机网络的网络”。,Internet,的起源和发展,Internet,是在美国较早的军用计算机网,ARPANet,的基础上经过不断发展变化而形成的,美国国家科学基金会（,NSF,）,1989,年,MILNET,（由,ARPANet,分离出来）实现和,NSFNet,连接后，就开始采用,Internet,这个名称。,此后，其他部门的计算机网相继并入,Internet,Internet,在中国的发展,Internet,在中国的发展可以粗略地划分为三个阶段：,第一阶段为,1987,1993,年，电子邮件系统,第二阶段为,1994,1995,年，教育科研网发展阶段,第三阶段是,1995,年以后，该阶段开始了商业应用。,我国现有四大主干网络的基本情况。,公用计算机互联网（,ChinaNet,）,中国教育和科研计算机网（,CERNet,）,国家公用经济信息通信网络（金桥网：,ChinaGBN,）,中国科技信息网（,CSTNet,）,Internet,的发展趋势,规模更大,下一代互联网将逐渐放弃,IPv4,，启用,IPv6,地址协议,速度更快,下一代互联网的网络传输速率比现在提高,1000,倍以上,更安全,Internet,的组成,物理网,协议,应用软件,信息,Internet,的组成,-,物理网,Internet,的组成,-,协议,在,Internet,上传输的信息至少遵循三个协议,:,网际协议（,IP,）,传输控制协议（,TCP,）,应用程序协议。,网际协议（,IP,）负责将信息发送到指定的接收机；,传输控制协议（,TCP,）负责管理被传送信息的完整性,应用程序协议几乎和应用程序一样多，如,STMP,、,Telnet,、,FTP,和,HTTP,等，每一个应用程序都有自己的协议，它负责将网络传输的信息转换成用户能够识别的信息。,Internet,的组成,-,应用软件,实际应用中，通过一个个具体的应用软件与,Internet,打交道。,每一个应用程序的使用代表着要获取,Internet,提供的某种网络服务。,例如，通过,WWW,浏览器可以访问,Internet,上的,Web,服务器，享受图文并茂的网页信息,Internet,的组成,-,信息,没有信息，网络就没有任何价值。,信息在网络世界中就像货物在交通网络中一样，建设物理网（修建公路）、制定协议（交通规则）和使用各种各样的应用软件（交通工具）的目的是传输信息（运送货物）。,Internet,中有关地址的问题,Internet,中主机地址有两种表示方法,数字标识：,IP,地址,字符表示：域名,IP,地址的概念,Internet,是一个庞大的网络，在这个庞大的网络上进行信息交换的基本要求就是在网上的每台计算机、路由器等都要有一个唯一可标识的地址，就像日常生活中朋友间通信必须写明通信地址一样。,在,Internet,上为每个计算机指定的唯一的,32,位地址称为,IP,地址，也称为网际地址。,IP,地址,IP,地址具有固定、规范的格式，,IP,地址由网络号和主机号两部分组成,它由,32,位二进制数组成，分成,4,段，其中每,8,位构成一段,每段所能表示的十进制数的范围最大不超过,255,，段与段之间用“,.”,隔开。,IP,地址,为了便于识别和表达，,IP,地址以十进制形式表示，每,8,位为一组用一个十进制数表示。,例如：,11001010.01110111.00000010.11000111,是一个,IP,地址，它对应的十进制数的,IP,地址为,202.119.2.199,。,IP,地址,IP,地址分为,A,、,B,、,C,、,D,、,E,五类，常用,A,、,B,、,C,三类，它们均由网络号和主机号两部分组成，,规定,IP,地址网络号和主机号都不能用全,0,和全,1,，通常全,0,表示网络本身的,IP,地址，全,1