第十三周课后总结

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2.3 移动终端

可以在移动中使用的计算机设备,广义地讲包括手机、笔记本电脑、POS机甚至车载电脑

2.4 计算机网络

2.4.1 计算机网络的定义与分类

1、计算机网络定义
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。
2、计算机网络分类
按地理覆盖范围分
(1)局域网(local area network):是最常见、应用最广的一种网络。它是指在某一区域内由多台计算机互联而成的计算机组。局域网是与人们日常工作和生活最为密切的网络,企业网和校园网都属于局域网。
(2)城域网(metropolitan area network):一般来说是由在同一个城市,但不在同一地理小区范围内的计算机互联而形成的,城域网与局域网相比扩展的距离更长,在地理范围上可以说是局域网的延伸。在一个大型城市或都市地区,一个城域网通常连接着多个局域网,例如,连接政府机构、医院、电信、公司企业的局域网等。
(3)广域网(wide area network):也称为远程网,所覆盖的范围比城域网更广,它一般是指不同城市之间的局域网或者城域网的互联,地理范围可从几十千米到几千千米。广域网多为电信部门组建,想社会开放,例如电话网、公用数据网等。
按网络传输媒体分
(1)无线网:采用无线媒体连接的网络。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。
(2)有线网:采用有线媒体的网络。常见的有线传输媒体有双绞线、同轴电缆和光纤。

2.4.2 计算机网络的硬件组成

1、网络传输媒体
(1)双绞线:常用于局域网建设。分屏蔽和非屏蔽两种。双绞线点到点的通信距离一般不超过100米。
(2)同轴电缆:同轴电缆由内外两个导线组成,内导体可以由单股或多股导线组成,外导体一般由金属编织网组成,内外导体之间有绝缘材料。同轴电缆分为粗缆和细缆。最大传输距离可达到500米。
(3)光纤:光纤由两层折射率不同的材料组成。内层由具有高折射率的玻璃单根纤维体组成,并在外部包一层折射率较低的材料作为外层。分为单模光纤和多模光纤,单模光纤的传送距离为几十千米,多模光纤的传输距离为几千米。优点是不会受到电磁波的干扰,传输的距离也比电缆远,并且传输速率很高。但光纤的安装和维护比较困难,需要专用的设备。
(4)红外线:当它进行点到点传输时,光束高度集中,并向特定方向发射。当它进行广播传输时,可由几个接收器同时接收,但是数据吞吐量较小。
(5)微波:一种是地面传输系统,一种是卫星传输系统。
2、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数据信号的重新发送或者转发来扩大网络传输的距离。中继器是对信号进行再生和还原的网络设备。
3、集线器
主要功能是对接收到的信号进行再生放大和整形。以扩大网络的传输距离,并把所有的节点都集中在以它为中心的节点上。它发送数据时不是有针对性地发送,而是采用广播方式发送。
4、交换器
是一种基于MAC(网卡的硬件地址)识别,能完成封装转发数据帧功能的网络设备。其作用可以简单的理解为将一些机器连接起来组成一个局域网。
5、路由器
是连接因特网中各局域网、广域网的设备。路由器是互联网络的枢纽,也是互联网络的“交通警察”。路由器是互联网的主要节点设备。路由器的一个作用是连接不同的网络,另一个作用是选择信息传送的线路。选择畅通快捷的路径能大大提高通信速度,减轻网络系统的通信负荷,节约网络系统资源,从而让网络系统发挥出更大的效益。

2.4.3 网络拓扑结构

1、总线型拓扑结构
通过一条传输线路将网络中的所有节点连接起来,这条线路称为总线网络中各节点都是通过总线进行通信的,在同一时刻只能允许对一节点占用总线通信。总线型拓扑结构简单,易实现,易维护,易扩充,但故障检测比较困难。是目前使用最广泛的结构,也是最传统的一种网络结构。
2、星型拓扑结构
各节点都与中心节点相连接,呈辐射状排列在中心节点周围,网络中任意两个节点的通信都要通过中心节点转接。单个节点的故障不会影响到网络的其他部分,但中心节点的故障会导致整个网络瘫痪。
3、环形拓扑结构
各节点首尾相连形成一个闭合的环,环中的数据沿着一个方向绕环逐点传输。环形拓扑结构的抗故障性好,但网络中的任意一个节点或一条传输媒体出现故障都将导致整个网络出现故障。
4、树形拓扑结构
有总线拓扑结构演变而来,其结构图看上去像一棵倒挂的树,树最上端的节点叫根节点,一个节点发送信息时,根节点接收该信息并向全树广播。树形拓扑结构易于拓展,并与故障隔离,但对根节点的依赖性很大。

2.4.4 计算机网络体系结构

是为了完成计算机之间的通讯合作,把每台计算机互联的功能划分成有明确定义的层次,并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务的一种结构体系。
指用分层研究的方法定义的网络各层的功能、协议和接口的集合。
1、OSI参考模型
开放系统互联参考模型由国际标准化组织ISO制定,是一个标准化的、开放式的计算机网络层次结构模型。OSI参考模型由7层组成,自下而上依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层,以实现开放系统环境中的互联性、互操作性和应用的可移植性。
2、TCP/IP参考模型
传输控制协议/因特网协议是Internet最基本的协议,也是Internet的基础,定义了电子设备连入Internet,以及数据在设备之间传输的标准,如今通常被定义成5层,自下而上依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。TCP/IP参考模型的每一层都通过其下一层所提供的服务来完成自己的需求。
3、计算机网络协议
(1)HTTP
超文本传输协议(hyper text transport protocol),在Internet上进行信息传输时使用得最为广泛的一种通信协议,所有的web程序都必须遵循这个协议标准,主要作用是对某个资源服务器的文件进行访问,包括对该服务器制定文件的浏览、下载、运行等。
(2)FTP
文件传输协议(file transfer protocol),是从Internet上获取文件的方法之一,它用于让用户和文件服务器之间相互传输文件。
(3)DNS
计算机域名系统(DNS),是由解析器和域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名及其对应的IP地址,并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。
(4)telnet
远程登录协议(telnet),允许用户把自己的计算机当做远程主机上的一个终端,通过该协议用户可以登录到远程服务器上,使用基于文本界面的命令连接并控制远程计算机,而无需使用web中的图形用户界面功能。

2.5 云计算和物联网

2.5.1 云计算

1、云计算概述
云计算,本质上就是一种共享服务,它提供定制化的按需使用服务,将海量的信息资源进整合,并通过网络的方式将这些资源分配给需要的用户,与此同时,可以对资源进行动态分配并进行灵活扩充。
特点
(1)虚拟化技术:利用软件来实现硬件资源的虚拟化管理、调度及应用,提高资源的利用率,大大降低维护成本。
(2)高性能:云端管理着成千上万台服务器甚至更多服务器组成的集群,为用户提供强大和快速的计算和处理功能、海量的存储功能。
(3)高可靠性:所有的服务分布在不同的服务器上,当计算节点遇到问题被终止时,云端将立刻启动另外一个程序和节点继续执行计算。
(4)按需部署
(5)动态可拓展性:可以将服务器加入现有服务器集群,提高“云”处理能力。
(6)低成本:云计算对用户端的硬件设备要求最低,但使用起来却最方便,软件不用购买和升级只需要定制酒可以了,而服务器端也可以用价格低廉的PC组成“云”,而计算能力却可以超过大型主机。
三种服务模式
(1)SaaS模式:指用户获取软件服务的一种新形式,不需要用户将软件产品安装在自己的计算机或服务器上,而是按某种服务水平协议直接通过网络向专门的提供商获取自己所需要的、带有相应软件功能的服务。
(2)PaaS模式:将一个完整的计算机平台,包括应用设计、应用开发、应用测试和应用托管,作为一种服务提供给用户。
(3)IaaS模式:指企业或个人可以使用云计算技术来远程访问计算资源,包括计算、存储以及虚拟化技术所提供的相关功能。
四种部署模式
(1)公有云:由提供者运营,为用户提供部署和应用服务。它是为外部用户提供服务的云,它为别人服务,而不是为自己服务。
(2)私有云:部署在客户数据中心内部,主要基于客户个性化的性能和成本要求、面向服务的内部应用环境。
(3)社区云:特定社区内共享的云系统
(4)混合云:由两个或更多云端系统组成云端基础设施,这些云端系统包含了私有云、社区云、公有云等
五种关键功能
(1)按需自助服务
(2)宽带网络接入
(3)资源池
(4)响应迅速
(5)可测量的服务
2、云计算体系架构
分为物理资源层、资源池层、管理中间层和SOA构建层
3、云计算的关键技术
服务角度
SaaS:HTML、JavaScript、CSS、Flash、Silverlight
PaaS:REST、多租户、并行处理、应用服务器、分布式缓存
IaaS:虚拟化、分布式存储、关系型数据库、NoSQL
管理角度
用户层:用户管理、客户支持、服务管理、计费管理
机制层:运维管理、资源管理、安全管理、容灾管理
检测层:监控系统

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