计算机导论课后总结（第十三周）
这周学习了计算机系统结构、计算机网络、云计算与物联网等知识，以下作一些整理。
1.计算机系统结构：
1.1什么是计算机系统结构
书上给出了例子：比如说动物，它的“系统结构”就可以理解为动物的器官组成及其功能特性，比如鸡有胃，胃可以消化食物，但鸡的胃是什么形状、它由什么组成却不是“系统结构”研究的问题了。简单来说，计算机系统结构研究的是一种基本工作原理，以及在硬件、软件界面划分的权衡策略，以建立完整的、系统的计算机软硬件概念。具体地，可用下图表示：
另外，提一下“透明”的概念：在计算机技术中，对于本来存在的事物或属性，从某种角度看是不存在的或不需要了解的现象，称为透明性。具体来说，高级语言程序员在编写程序的时候不需要了解底层的逻辑门是如何实现的，而只需关注编程本身。这样，我们就说底层机器属性对于高级语言层的程序员来说是透明的。
1.2．计算机组成：计算机组成是指在确定了计算机系统结构之后，设计计算机各部件的具体组成及它们之间的连接关系，实现机器指令级的各种功能和特性。可以这样说，计算机组成是计算机系统的逻辑实现。为作具体说明，书上提到了系列机和兼容机的概念。
a)
系列机：即同一厂商生产的系统结构相同，但组成和实现技术不同的一系列不同型号的机器。我们常说的XX牌XXX系列的某某机子，就是指的系列机。
b)
兼容机：即同一软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各档机器上，而且所获得的结果一样，差别只在于运行时间的不同。这里，兼容又分为向上兼容、向下兼容、向前兼容和向后兼容等。其中，向后兼容是软件兼容的根本特征，也是系列机的根本特征。
1.3.计算机实现
计算机实现是计算机组成的物理实现，一句话，就是把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。
2.计算机网络：
计算机网络分类：可以依据网络覆盖的地理范围概括如下：局域网（LAN）->城域网（MAN）->广域网（WAN），局域网的作用范围一般在几千米以内，例如校园网、企业网等。城域网顾名思义，是指在同一个城市内的的计算机互联而形成的，一个城域网通常连接着例如政府机构、医院、电信公司等的局域网，可以说，城域网是局域网的延伸。而广域网，就是不同城市间的城域网的互联。
另外，按照网络传输媒介来分，还可以将计算机网络分为无线网和有线网。
此外，书上还介绍了双绞线、同轴电缆、光纤、红外线和微波等网络传输媒体，并讲到了中继器、集线器、交换机和路由器等概念。这里中继器和集线器的概念比较容易混淆，特作整理：
a)
中继器：适用于完全相同的两类网络的互联，其主要功能是通过对输入信号的重新发送或者转发来扩大网络传输的距离。下图为一种中继器：
b)
集线器：集线器的主要功能是对接收到的信号进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。下图为一种集线器：
可以这么理解，集线器实质上是一个多端口的中继器，它在向某个节点发送数据时，不是直接将数据发送给它，而是将数据帧发送给与集线器相连的所有节点，采用的是共享带宽的工作方式。
计算机网络可根据网络拓扑结构，分为总线型拓扑、星型拓扑、环形拓扑和树形拓扑等。另外，书上还提到计算机网络体系结构：
- 开放系统互联（OSI）参考模型
分为七个层次，如下图：
- 传输控制协议/因特网协议（TCP/IP）参考模型
从理论上讲，OSI参考模型所定义的网络体系结构比较完整，但是实现困难、运行效率低，所以在实际中，一般使用TCP/IP参考模型作为现实生产的标准。TCP/CP参考模型和OSI参考模型的关系如下图：
- 计算机网络协议
这里介绍到超文本传输协议（HTTP）、文件传输协议（FTP）、计算机域名系统（DNS）和远程登录协议（telnet）。其中超文本传输协议和文件传输协议的可做如下区分，避免混淆：
HTTP的主要作用，是对某个资源服务器上的文件进行访问，包括对该服务器上指定文件的浏览、下载、运行等，可以说这是一种单向的连接方式。而FTP的主要作用，可以使用户之间相互传输文件，允许用户对服务器上的文件进行管理，包括删除、移动、复制等编辑操作，可以说，这是一种双向或者多向的连接方式。
云计算与物联网
- 云计算（cloud computing）
什么是云计算？本质是一种共享服务，将信息资源通过网络的方式分配给需要的用户，可以实现对进行资源动态分配并进行灵活扩充。云计算与传统应用模式相比，具有虚拟化技术、高性能、高可靠性、按需部署、动态可扩展性、低成本等特点。
三种服务模式：SaaS（software as a service，软件即服务），PaaS（platform as a service，平台即服务），IaaS（infrastructure as a service，基础设施即服务）。
四种部署模式：公有云、私有云、社区云和混合云。
五种关键功能：按需自主服务、宽带网络接入、资源池、相应迅速和可测量的服务。
- 物联网（the internet of things）
如果说互联网更强调的是人与人之间的“互联”，那么物联网就可以理解为物与物之间的“互联”，但其技术核心仍然是互联网。
物联网的三个特征：全面感知、可靠传递、智能处理。
物联网的四个关键技术：射频识别技术、传感技术、网络和通信技术、智能的信息处理技术。
总结至此，共勉！