计算机科学导论第十三周课后总结

计算机网络

一.计算机网络的定义与分类

1.计算机网络的定义

计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。

——百度百科

每个网络连接的设备都有一个自己的IP地址，即为网络结点，计算机网络简单来说，就是将没有联系的计算机设备通过网络链接为一个整体，使得彼此之间的信息可以共享。

2.计算机网络的分类

按照地理范围覆盖的不同，可以将其划分为以下几类。

1.局域网

局域网，就是在局部地区范围内的网络，它所覆盖的地区范围较小。但是是与人们的日常生活和工作最为密切相关的。其范围一般在几千米内。

2.城域网

这种网络一般来说是在一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在10￣100公里。
在一个大型城市，一个城域网一般连接着多个局域网，一般在政府城域网中应用，如邮政、银行、医院等地应用这种网络。

3.广域网

也称为远程网，所覆盖的范围比城域网更广，地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远，信息衰减比较严重，所以这种网络一般是要租用专线。多为用于向社会开放的网络。

按照网络的传输媒体划分，可以分为无线网和有线网。

1.无线网

采用无线媒体连接的网络称为无线网。主要采用无线电波通信，微波通信，红外线通信，激光通信和卫星通信等技术。其中微波通信技术用途最为广泛。它使用地球同步卫星来转发微波信号，三个同步卫星，便可以覆盖地球的全部区域。

2.有线网

传输媒体采用有线的称为有线网，常用的有双绞线，同轴电线，光纤等。

3.计算机网络体系结构

其主要为两大参考模型，如下所示。

1.OSI七层参考模型

OSI参考模型由相对独立的7个层次组成

（1）物理层。传递信息需要利用一些物理传输媒体，如双绞线、同轴电缆、光纤等。物理层的任务就是为上层提供一个物理的连接。

（2）数据链路层。数据链路层就是把一条有可能出错的实际链路变成让网络层看起来像不会出错的数据链路。实现的主要功能有：帧的同步、差错控制、流量控制、寻址、帧内定界、透明比特组合传输等。

（3）网络层。网络层的主要任务是为要传输的分组选择一条合适的路径，使发送分组能够正确无误地按照给定的目的地址找到目的主机，交付给目的主机的传输层。

（4）传输层。传输层的主要任务是通过通信子网的特性，最佳地利用网络资源，并以可靠与经济的方式为2个端系统的会话层之间建立一条连接通道。

（5）会话层。它提供包括访问验证和会话管理在内的建立以及维护应用之间的通信机制。

（6）表示层。提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩、加密和解密等工作都由表示层负责。

（7）应用层。这是OSI参考模型的最高层。应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需求，以及提供网络与用户软件之间的接口服务。

2.TCP/IP参考模型

虽然OSI模型提供的理论较为完善，但是其具体实现难度较大，很难生产出符合其标准的网络产品。故此大多采用TCP/IP参考模型。

这个模型是Internet最基本的协议，也是Internet的基础。

TCP/IP共有4个层次，它们分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。

云计算

一.基本概念

云计算是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。云计算早期，简单地说，就是简单的分布式计算，解决任务分发，并进行计算结果的合并。因而，云计算又称为网格计算。通过这项技术，可以在很短的时间内（几秒种）完成对数以万计的数据的处理，从而达到强大的网络服务。

——百度百科

之所以优于传统的应用模式，主要是基于云计算的以下特点。

1.虚拟化技术

虚拟化突破了时间、空间的界限，是云计算最为显著的特点，用户在使用云端的资源相当于在操作自己的计算机。

2.高性能

云计算为用户提供了强大的计算处理功能和海量的存储信息，用户可以随时随地地使用云端的强大服务。

3.高可靠性

倘若服务器故障也不影响计算与应用的正常运行。因为单点服务器出现故障可以通过虚拟化技术将分布在不同物理服务器上面的应用进行恢复或利用动态扩展功能部署新的服务器进行计算。

4.按需部署

计算机包含了许多应用、程序软件等，不同的应用对应的数据资源库不同，所以用户运行不同的应用需要较强的计算能力对资源进行部署，而云计算平台能够根据用户的需求快速配备计算能力及资源。

5.动态可扩展性

用户可以利用应用软件的快速部署条件来更为简单快捷的将自身所需的已有业务以及新业务进行扩展。

6.低成本

云计算的又一大特点是对硬件设备要求最低，但使用起来却极为方便。

云计算的三种服务模式：

1.Saas模式

通过互联网提供按需软件付费应用程序，云计算提供商托管和管理软件应用程序，并允许其用户连接到应用程序并通过全球互联网访问应用程序。

2.PaaS模式

为开发人员提供通过全球互联网构建应用程序和服务的平台。Paas为开发、测试和管理软件应用程序提供按需开发环境。

3.IaaS模式

它向云计算提供商的个人或组织提供虚拟化计算资源，如虚拟机、存储、网络和操作系统。

云计算的四种部署模式

1.公有云

它是由提供者运营，为用户提供部署和应用服务。

2.私有云

部署在客户数据中心的内部，基于客户的个性化要求，提供具体的服务。

3.社区云

是指定社区内共享的云系统。

4.混合云

有两个或者更多的云端系统组成的云端基础设施。

云计算的五种关键功能

1.按需自助服务

根据用户需求，自动为用户提供相应的功能。

2.宽带网络接入

为多种平台提供本地化的接入机制。

3.资源池

能够按照用户的需求实现多租期，资源动态分配，资源重新分配等功能。

4.响应迅速

云端的资源管理具备快速扩展和收缩能力。

5.可测量的服务

资源的优化效果和控制能力都具有可测量性。

以上即为本次的课后总结。