第一章信息技术知识初步ppt课件.pptx

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1、第1章 信息技术知识初步,信息技术知识浩如烟海，本章介绍信息技术基础的初步知识。,1.1 信息技术基础知识1.2 计算机发展简介1.3 信息的表示及编码知识1.4 计算机原理1.5 微型计算机的硬件结构1.6 计算机软件系统,1.7 计算机中的信息存储1.8 多媒体技术基础1.9 计算机网络基础1.10 局域网技术1.11 Internet基础1.12 网络互连设备1.13 计算机病毒与网络安全,教学内容和基本要求,了解计算机的产生和发展，了解信息编码。了解多媒体技术的相关概念、特点。 熟练掌握计算机的硬件系统和软件系统，掌握数据表示 。掌握病毒的相关基础知识，掌握网络的相关概念和知识。,教学

2、重点、难点,教学重点：信息、信息技术的基本概念；信息的表示及编码；计算机的基本工作原理；计算机硬件组成；计算机软件；计算机的信息存储；多媒体与网络；病毒与网络安全教学难点：信息的表示；计算机的基本组成；计算机硬件组成；计算机软件组成；计算机网络；计算机病毒,1.1 信息技术基础知识,1.1.1 信息的概念、特征和分类信息是客观世界中各种事物的运动状态和变化的反映，是客观事物之间相互联系和相互作用的表征，表现的是客观事物运动状态和变化的实质内容。上述定义是河北省大学信息技术基础教育的公认定义，消息、情报、资料、信号等均属于信息范畴。,1.1 信息技术基础知识,信息具有以下6项基本特性：（1）信息

3、的社会性：真正意义上的信息离不开社会。（2）信息的传载性：信息的传递必须借助于语言、文字、图像、磁盘等物质形式传载。（3）信息的不灭性：信息并不因被使用而消失，这是信息最特殊的一点。（4）信息的时效性：信息反映的内容越新，价值越大。（5）信息的能动性：没有物质和能量就没有信息，但它具有巨大的能动作用，可以控制或支配物质和能量的流动，并对改变其价值产生影响。（6）信息的可共享性：不同个体或群体在同一时间或不同时间可以共同享用，这是信息与物质的显著区别。,1.1 信息技术基础知识,1.1.1 信息的概念、特征和分类信息的分类：信息根据其用途可以分为决策信息、预测信息、统计信息、行政信息、控制信息、

4、反馈信息、销售信息、市场信息、商品信息、计划信息、管理信息、经济信息等。另外，信息也可以根据其他标准进行分类。信息的基本作用：信息的用途十分广泛，已渗透到社会的各个角落，并起到越来越重要的作用。（1）信息是生存的要素。 （2）信息是重要资源。（3）信息是智慧的源泉。,1.1 信息技术基础知识,1.1.2 信息技术的概念和特点广义的理解认为，信息技术是指完成信息的获取、加工、传递、再生和使用等功能的技术，是能够扩展人的信息器官功能的技术。可以认为：信息技术就是能够提高或扩展人类信息能力的方法和手段的总称。,1.1 信息技术基础知识,1.1.2 信息技术的概念和特点信息技术有以下5个基本特点。（1

5、）数字化：在信息处理和传输领域，二进制数字信号是现实世界中最容易被表达、物理状态最稳定的信号。数字化就是将信息用电磁介质按二进制编码的方法加以处理和传输。（2）网络化：各种网络已成为社会中信息传递的神经中枢，成为建立和发展其他信息网络的平台。,1.1 信息技术基础知识,1.1.2 信息技术的概念和特点（3）高速化：速度越来越高，容量越来越大，使信息的传递更快捷。（4）智能化：信息技术注重吸收人工智能理论与方法的深化与应用，在通信领域将出现类似人脑一样具有思维能力的智能通信网。（5）个性化：信息技术将实现以个人为目标的通信方式，充分体现可移动性和全球性。,1.1 信息技术基础知识,1.1.2 信

6、息技术的概念和特点信息技术发展呈现以下趋势：（1）信息技术多元化（多学科技术的组合）。（2）信息技术网络化（各种通讯网络）。（3）信息技术多媒体化（多媒体计算机、超文本技术、超媒体技术）。（4）信息技术智能化（人工智能、机器模拟）。（5）信息技术虚拟化（计算机仿真）。,1.1 信息技术基础知识,1.1.3 计算思维计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计及人类行为理解等涵盖计算机科学广度的一系列思维活动。三大科学思维：理论思维以数学为基础，实验思维以物理等学科为基础，计算思维以计算机科学为基础。具有鲜明时代特征的计算思维，可以从以下7方面进一步深入理解。,1.1 信息技术基础知

7、识,1.1.4 信息社会与我国的信息化建设1983年，“信息化社会”一词正式在美国刊物New Society和Political Quarterly上使用。1988年，美国学者马丁（WJMartin）的信息化社会一书问世，他认为：“社会信息化”是一个生活质量、社会变化和经济发展越来越多地依赖于信息及其开发利用的社会；在这个社会里，人类生活的标准、工作和休闲的方式、教育系统和市场都明显地被信息和知识的进步所影响。,1.1 信息技术基础知识,1.1.4 信息社会与我国的信息化建设我国已成为全球电子产品制造和信息网络服务大国，但与发达国家相比仍有差距。技术研发和创新能力尚待进一步增强，宽带网络、网络

8、与信息安全等基础设施仍有较大的进步空间，依赖外需和规模扩张的粗放型发展模式难以持续。推进信息网络基础设施、各类公众信息网络及行业专用信息网络的共建共享与互联互通。同时，还需建立信息安全审查机制，加强个人信息保护，严格对信息技术和产品的审查，从国家战略层面协调信息安全和信息产业的发展。,1.1 信息技术基础知识,1.1.4 信息社会与我国的信息化建设国内对于信息化方面的立法普遍十分重视。信息化政策法规汇编包含了现行有效的国家和地方各类信息化法律法规和政策文件的文本501件之多。,1.2 计算机发展简介,世界上第一台现代电子计算机“埃尼阿克” 诞生于1946年2月14日的美国宾夕法尼亚大学。这个占

9、地面积达170平方米、重达30吨的庞然大物，为来宾表演了它的“绝招”在1秒钟内进行了5000次加法运算，这比当时最快的继电器计算机的运算速度要快1000多倍。这次完美的亮相，使得来宾们喝彩不已。 自第一台计算机问世以后，越来越多的高性能计算机被研制出来。计算机已从第一代发展到了第四代，目前正在向第五代、第六代智能计算机发展。像最初制造出来的ENIAC一样，许多高性能的计算机总是在为尖端和常规武器、特别是核武器的研制服务。,计算机发展的四个阶段,1.2 计算机发展简介,1.2.2 计算机的特点1.支持人机交互2.数据处理速度快3.数据“记忆”能力强4.具有逻辑判断能力5.很高的计算精度6.具有自

10、动控制能力7.通用性强,1.2 计算机发展简介,1.2.3 计算机的应用1.科学计算（或数值计算）2.数据处理（或信息处理） 目前，数据处理已广泛地应用于办公自动化、企事业计算机辅助管理与决策、情报检索、图书管理、电影电视动画设计、会计电算化等各行各业。,1.2 计算机发展简介,3.辅助技术（或计算机辅助设计与制造）计算机辅助技术包括CAD、CAM和CAI等。（1）计算机辅助设计（computer aided design，简称CAD）。（2）计算机辅助制造（computer aided manufacturing，简称CAM）。（3）计算机辅助教学（computer aided instru

11、ction，简称CAI）。（4）计算机辅助测试（computer aided testing，简称CAT）。（5）计算机集成制造系统（computer integreted manufacturing system，简称CIMS）。,1.2 计算机发展简介,4.过程控制（或实时控制）过程控制是利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。采用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件、提高产品质量及合格率。因此，计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、纺织、水电、航天等部门得到广泛的应用。,1.2 计

12、算机发展简介,5.人工智能（或智能模拟）人工智能（artificial intelligence，AI）是计算机模拟人类的智能活动，诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。现在人工智能的研究已取得不少成果，有些已开始走向实用阶段。例如，能模拟高水平医学专家进行疾病诊疗的专家系统，具有一定思维能力的智能机器人等。6.网络应用,1.2 计算机发展简介,1.2.4 计算机的分类IEEE计算机分类（1）个人计算机（PC）（2）工作站（3）小型计算机（4）主机（5）小巨型计算机（6）巨型计算机,1.2 计算机发展简介,1.2.5 移动终端的基本知识移动终端（mobile terminal，MT

13、）是指在移动通信设备中，终止来自或送至网络的无线传输，并将终端设备的能力适配到无线传输的部分。现代的移动终端已经拥有极为强大的处理能力，是一个完整的超小型计算机系统。可以完成复杂的处理任务。移动终端不仅可以通话、拍照、听音乐、玩游戏，而且可以实现包括定位、信息处理、指纹扫描、身份证扫描、条码扫描、RFID扫描、IC卡扫描以及酒精含量检测等丰富的功能，成为移动执法、移动办公和移动商务的重要工具。,1.2 计算机发展简介,1.2.6 计算机系统组成一个完整的计算机系统，应当包括两大部分，即硬件系统和软件系统。所谓硬件系统，是指构成计算机的物理设备，即由机械、光、电、磁器件构成的具有计算、控制、存储

14、、输入和输出功能的实体部件。如CPU、存储器、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、主机板、各种卡及整机中的主机、显示器、打印机、绘图仪、调制解调器等，整机硬件也称“硬设备”。 所谓软件系统则是指管理计算机软件系统和硬件系统资源、控制计算机运行的程序、命令、指令、数据等，软件系统就是程序系统，也称为“软设备”。广义地说，软件还包括电子的和非电子的有关说明资料，如readme.txt、说明书、用户指南、操作手册等。,语言处理程序；操作系统（DOS 、Windows、UNIX等）；系统服务程序；数据库管理程序；,文字处理软件表格处理软件信息管理软件计算机辅助应用实时控制软件,系统软件,1.3 数字化

15、信息编码与数据表示,1.3.1 数字化信息编码的概念1.3.2 进位计数制1.3.3 不同进制之间的转换 1.3.4 计算机中数据的表示方法1.3.5 常用信息编码,1.3.1 数字化信息编码的概念,1数字化信息编码的概念 计算机中的信息也称为数据。数据在计算机中均以二进制0和1表示，并用它们的组合表示不同类型的信息。,计算机中常用的名词,（1）位计算机中所有的数据都是以二进制来表示，以0和1来表示，一个二进制代码称为一位，记为bit。位是计算机中最小的存储单位和信息单位。,（2）字节在对二进制数据进行存储时，以八位二进制代码为一个单元存放在一起，称为一个字节，记为Byte。字节是计算机中次小

16、的存储单位。,（3）字一条指令或一个数据信息，称为一个字。字是计算机进行信息交换、处理、存储的基本单元。字是计算机进行信息交换、处理、存储的基本单元。 字是由若干个字节组合。1Word=n Byte,（4）字长CPU中每个字所包含的二进制代码的位数，称为字长。字长是衡量计算机性能的一个重要指标。字长是CPU能够直接处理的二进制数据位数，它直接关系到计算机的精度、功能和速度。字长越长处理能力就越强。目前，常见的微机字长为32位和64位。字长是衡量计算机性能的一个重要技术指标。,（5）容量：容量指存储器所能存储信息的字节数，是衡量计算机存储能力常用的一个名词。常用的容量单位有B(字节)、KB、MB

17、、GB，TB。以1024为进制单位，它们之间的关系是：1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB， 1TB=240B=1024GB 。1024=210,可以查看磁盘的容量；在磁盘或者文件夹或者文件上右击可以看到容量单位。,一个英文字母存储时占1个字节(Byte)，一个汉字占2个字节。容量为1MB的磁盘在计算机中，最多可以储存（ ）？A 1024K个英文字母 B 1024个汉字C 1024K个汉字 D 512个汉字 解释：1MB=1024KB 1KB=1024字节 1个字母=1个字节 1个汉字=2个字节，所以1MB=1048576个字母或524288个汉字(512K个汉字),

18、1.3.2 进位计数制,1十进制日常生活中最常见的是十进制数，用十个不同的符号来表示：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，称为代码。,在计算机内采用二进制：,返回本节目录,1.易于用器件实现 计算机内部的电子元件之间的通信是利用晶体管的物理特性来表示的。导通表示1，断开表示0。2.二进制数运算简便 二进制数运算简便，大大简化了计算机实现运算的线路，由于设备状态少，既节省了计算机的存储设备，又使得线路设计可靠、稳定。3.易于实现逻辑运算 二进制的0、1与逻辑代数中的逻辑量0、1吻合，可以实现逻辑运算。,1.3.2 进位计数制,2二进制二进制数只有两个代码“0”和“1”，所有的数据都由它们的组

19、合来实现。二进制数据在进行运算时，遵守“逢二进一，借一当二”的原则。,3八进制和十六进制计算机中的数据均以二进制形式存储，但当数比较大时，用二进制形式表示位数较多，不便于书写和较对，我们在书写时，总是将二进制数据以八进制或十六进制的形式表达，并在八进制数据后加英文字母“O”，在十六进制数据后加英文字母“H”以示分别。 八进制按“逢八进一”的原则计数，使用0、1、2、3、4、5、6、7共八个代码，十六进制数按“逢十六进一”的原则计数，采用09和A、B、C、D、E、F六个英文字母一起构成十六个代码。,常用四种数制的对比,1.3.3 不同进制之间的转换,1二进制与十进制的相互转换二进制数要转换成十进

20、制数非常简单，只需将每一位数字乘以它的权2n，再以十进制的方法相加就可以得到它的十进制的值。【例1】（10110.011）B=124+023+122+121+020+02-1 +12-2+12-3=（22.375）D,1.3.3 不同进制之间的转换,（10110.011）B=1 24+0 23+1 22+1 21+0 20+0 2-1+1 2-2+1 2-3 =（22.375）D。,十进制数据转换成二进制采用的是：整数部分按“倒序除2取余法”的原则进行转换；小数部分按“顺序乘2取整法”的原则进行转换。,具体过程介绍如下： （1）将十进制数除2，保存余数。 （2）若商为0，则进行第三步，否则，用

21、商代替原十进制数，重复第1步。 （3）将所有的余数找出，最后得到的余数作为最高位，最先得出的余数作为最低位，由各位余数依次排列而成的新的数据就是转换成二进制的结果。,【例】将（236）D转换成二进制。转换过程如图2-1所示。,图2-8 将十进制数转变成二进制数,得到二进制数：11101100,例: (10000101)2=( )10 (10000101)2 =127+026+.+122+021+120 =128+4+1 (10000101)2=(133)10,例5: (183)10=( )16 16|183 16|11 .7 0 .B (183)10=(B7)16,例6: (B7)16= (

22、)10 (B7)16=11161+7160 =176+7 (B7)16= (183)10,2二进制数与十六进制数的相互转换由于16=24，所以在将二进制数转换成十六进制数时，对于整数，从最右侧开始，每四位二进制数划为一组，用一位十六进制数代替；十六进制数转换成二进制数时正好相反，一位十六进制数用四位二进制数来替换。对于有小数的数，要分小数和整数部分处理。,1.3.4 计算机中数据的表示方法,计算机在处理信息时，首先要对输入的十进制数或生活用语或科技用语等信息进行编码，将其转换为计算机能够识别的二进制代码。在计算机中信息常用的编码方法有：数的编码、字符编码(ASCII码)和汉字编码。,数的编码,

23、1原码一个二进制数同时包含符号和数值两部分，用最高位表示符号，其余位表示数值，这种表示带符号数的方法为原码表示法。,2反码反码是另一种表示有符号数的方法。对于正数，其反码与原码相同；对于负数，在求反码的时候，除了符号位外，其余各位按位取反，即“1”都换成“0”，“0”都换成“1”。,3补码补码是表示带符号数的最直接方法。对于正数，其补码与原码相同；对于负数，则其补码为反码加1。,4.BCD码:也称二-十进制编码，它是专门解决用二进制数表示十进制数的问题的编码方法。最常用的是8421码。,十进制数和BCD码对照表,2.ASCII码,字符比较大小按照此表,基本ASCII码用7位二进制数（或最高位为

24、0的8位二进制数）来表示字符。10个数字09：二进制0011000000111001 十进制 485752个英文字符：大写AZ 0100000101011010 十进制 6590 小写 az 0110000101111010 十进制 97122各类字符ASCII码值的大小比较空格标点符号数字大写字母小写字母,1.4 计算机基本工作原理,计算机的种类多种多样，但是都未摆脱冯诺依曼型计算机的设计思想，它们都遵循相同的工作原理冯诺伊曼原理，它们的基本构成部件也完全一样。,1.4 计算机基本工作原理,计算机的基本工作原理是按照程序存储与程序控制的思想，以存储器为中心，由CPU执行指令控制，通过总线去沟

25、通协调输入/输出设备和各部件之间的工作。,1.4 计算机基本工作原理,计算机的基本工作过程如下。（1）要使计算机完成规定的工作，首先必须编制程序。（2）操作人员要通过输入设备将程序和原始数据送入存储器。（3）在程序运行后，计算机从存储器中取出指令，送到控制器去分析、识别。（4）控制器根据指令的含义发出相应的命令，来控制存储器和运算器的工作。（5）当运算器完成任务后，就可以根据指令序列将结果通过输出设备输出。 操作人员可以通过控制台启动和停止计算的运行，或对程序的执行进行某种干预，来人为地控制计算机的工作过程。,1.5 微型计算机的硬件结构及其各部分的功能,微型计算机的硬件系统一般由CPU、主板

26、、内存、外存、显示卡、光驱、电源和显示器、键盘、鼠标等组成。,一、计算机硬件系统主机及其构成把运算器、内存储器、控制器加上输入输出接口电路一起称为计算机的主机，其中运算器和控制器合在一起称为中央处理器。1、中央处理器：包括运算器与控制器。CPU的品质直接决定了一个计算机系统的档次。功能：运算器:是对数据进行运算的部件，其功能是快速进行加、减、乘、除等算术运算与、或、非等逻辑运算，它由算术逻辑单元、寄存器以及一些控制数据传送的电路构成。控制器:主要作用是使计算机能自动地执行程序，其功能是取出指令.翻译指令代码.发出相应命令.执行指令规定的操作，它由指令寄存器、指令译码器、指令计数器构成。,1运算

27、器,运算器是计算机的核心部件，主要负责对信息的加工处理。运算器不断地从存储器中得到要加工的数据，对其进行算术运算和逻辑运算，并将最后的结果送回存储器中，整个过程在控制器的指挥下有条不紊地进行。,2控制器,控制器是计算机的指挥中枢，主要作用是使计算机能够自动地执行命令。微机中，运算器和控制器合在一起，称为微处理器，又称为CPU，是计算机的核心，习惯上常用微处理器的型号来区别微机的档次，例如：80486、Pentium、Pentium等都是CPU的型号。,3存储器,内存储器及其相关概念存储器通常按所处位置不同分为：内存储器: (内存)按装在主机内部,与中央处理器交换信息,一般由半导体构成。外存储器

28、: (外存)安装在主机外部,CPU不能直接访问;有磁盘、磁带等。内存储器作为主机的重要构成部件之一，而外存储器则作为系统的外部设备。内存储器的功能:用来存贮址程序和数据的部件，其功能:存放-操作代码、操作数和操作结果。,内存储器的类型(按存取方式):A随机存取存储器(RAM): 通过指令可随机地存入和取出任一单元的内容 特点: (1)可写入亦可读出 (2)断电即信息丢失B只读存储器(ROM): 其信息只能被读出而不能被写入的存储器 特点：(1)只能读出,不能写入 (2)信息能永久保存,不会消失,存储器是保存信息的场所;由能表示二进制数0和1的物理器件组成,这些器件称为记忆器件或记忆单元。,4输

29、入设备,外部信息与计算机的接口称为输入设备。常用的输入设备有键盘、鼠标和扫描仪等。,（1）键盘 图1-4 101键键盘示意图,（2）鼠标,鼠标的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠标，在Windows及网络中使用频率相当高，可以代替键盘的大部分功能。鼠标分为机械式、光学式和光学机械式三种。,（3）扫描仪,扫描仪是计算机输入图片和文字使用的设备，可以把各种图片信息转换成计算机图像数据，并传送给计算机，再由计算机进行图像处理、编辑、存储、打印输出或传送给其他设备。按色彩来分，扫描仪分成单色和彩色两种；按操作方式分，可分为手持式和台式扫描仪。扫描仪的主要技术指标有分辨率、灰度层次、扫描速度等。,（4）输出

30、设备,（1）显示器 （2）打印机：打印机也是计算机中最常用的输出设备。按输出方式可分为击打式和非击打式，击打式以针式打印机为主要代表，非击打式以激光打印机和喷墨打印机为主流。以下分别为针式、喷墨和激光打印机,1.6 计算机软件系统的知识,计算机软件是计算机程序和对该程序的功能、结构、设计思想以及使用方法等整套文字资料的说明（即文档）。系统软件是指控制计算机的运行，管理计算机的各种资源，并为应用软件提供支持和服务的一类软件。系统软件具有两大特点：一是通用性；二是基础性。如操作系统、程序设计语言、语言处理程序、工具软件、数据库管理系统。,1.6 计算机软件系统的知识,为解决各类实际问题而设计的程序

31、系统称为应用软件。从其服务对象的角度，又可分为通用软件和专用软件两类。较常见的有如下几种。1.文字处理软件2.信息管理软件3.辅助设计软件4.实时控制软件,1.7 计算机中的信息存储,计算机管理着大量的信息，这些信息都以文件的形式存放在硬盘、光盘、磁带等外部存储器中。为了对这些文件进行有效管理，操作系统都提供了文件管理功能。文件名由主名和扩展名两部分组成，且两部分之间用圆点“.”分隔，其一般格式是： .扩展名文件名中不能使用下列9个字符：?、*、|、:、/。因为这些字符已做他用。,对于磁盘上成千上万的文件，一般的操作系统都采用树型结构（层次结构）的文件系统来管理文件。DOS和Windows都采

32、用树型结构来组织和管理磁盘文件。这样的文件组织方式不仅便于对文件进行分类和查找，也易于实现文件的保护和保密。,1.8 多媒体技术及应用,多媒体技术是现代科技的最新成就之一，它不仅涉及计算机技术，而且还涉及通信、电视、磁、光、电和声音等多种技术，是一门综合性技术。而多媒体是音像数字化的必然结果，是数字化社会的基础。多媒体技术与通信技术、网络技术的融合与发展突破了时空的限制，拓宽了计算机应用的范围，提高了人们对信息处理的能力，改变了人们的生活方式和信息的传播方式。,1.8 多媒体技术及应用,1）多媒体多媒体（Multimedia）是由multiple和media复合而成的，可简单地理解为两个或两个

33、以上的单媒体的有机组合。计算机中的多媒体是指将文本、数字、图形、图像、音频、视频和动画等基本媒体以不同的形式组合所构成的复合体。2）多媒体技术多媒体技术是指用计算机综合处理文本、图形、图像、声音、视频等多种媒体信息，使它们建立一种逻辑连接，并集成为一个交互性系统的技术。它实际是一种信息处理技术，是把多媒体信息通过计算机进行数字化采集、获取、压缩/解压缩、编辑、存储等加工处理，再以单独或合成形式表现出来的一体化技术。,1.8 多媒体技术及应用,1.9 计算机网络基础,网络定义的基本内容用通信线路把分散布置的多台独立计算机及专用外部设备互连，并配以相应的网络软件所构成的系统。 建立计算机网络的主要

34、目的是实现计算机资源的共享，使广大用户能够共享网络中的所有硬件、软件和数据等资源。,1.9 计算机网络基础,计算机网络的分类1）按覆盖范围分类（1）局域网。（2）城域网。（3）广域网。2）按照网络拓扑结构分类（1）总线型拓扑结构。（2）星型拓扑结构。（3）环型拓扑结构。 （4）混合型拓扑结构。,1.9 计算机网络基础,3）按照传输技术分类 （1）广播式网络（2）点-点式网络4）按照传输介质分类 （ 1）有线网。（2）光纤网。（3）无线网。5）按照交换方式分类6）按照服务方式分类 （1）客户机/服务器网络。（2）对等网。,1.9 计算机网络基础,计算机网络组成 现代计算机网络可以认为是由互连的数

35、据处理设备和数据通信控制设备组成。 从逻辑功能上看，整个网络划分为资源子网和通信子网两大部分，这两部分连接是通过通信线路实现的。,计算机网络系统中的资源可分成三大类，即数据资源、软件资源和硬件资源。相应地，资源共享也分为数据共享、软件共享和硬件共享。,1.9 计算机网络基础,该功能用于实现计算机与终端、计算机与计算机之间的数据传输，这是计算机网络的最基本的功能，也是实现其它功能的基础。,数据通信,资源共享,计算机网络的功能,1.9 计算机网络基础,指网络中的负荷被均匀地分配给网络中的各计算机系统。当某系统的负荷过重时，网络能自动地将该系统中的一部分负荷转移至负荷较轻的系统中去处理。,负荷均衡和

36、分布处理,当网络中的某一台计算机发生故障时，可选择其他系统代为处理，以保证用户的正常操作，不会因局部故障而导致系统瘫痪。,提高系统的可靠性和可用性,1.10 局域网技术,局域网又称局部区域网，是一种在较小的地理范围内利用通信线路和通信设备将各种计算机和数据设备互联起来，实现数据通信和资源共享的计算机网络。一个局域网通常由4个部分组成，它们分别是：服务器、工作站、通信设备和通信协议。,1.10 局域网技术,网络传输介质用于连接网络中的各种设备，是数据在网络上传输的通路。局域网使用的传输介质一般都是有线介质，主要是双绞线、同轴电缆和光缆等。局域网的拓扑结构1.总线型拓扑 2.环型拓扑 3.星型拓扑

37、,1.11 Internet基础,TCP/IP协议和IP地址1.TCP/IP协议所谓协议就是通信双方必须共同遵守的约定或规则。在互联网上的计算机为了能够实现信息交流，必须使用相同的协议。TCP/IP（transmission control protocol/Internet protocol）是传输控制协议/网际协议的英文缩写，当初是为美国国防部高级研究计划局（defense advanced research projects agency，DARPA）设计的，一般称为ARPANET，其目的在于使各种各样的计算机都能在一个共同的网络环境中运行。,1.11 Internet基础,2.IP地址

38、Internet上有各种类型的网络，而不同类型的网络所采用的物理地址是不同的，不可能统一起来，为了识别Internet上大大小小的网络、计算机，采用IP地址来识别每一个网络，每一台计算机，这样在物理网络内部仍然使用各自原来的物理地址，在IP层以上则使用全球统一的IP地址。每一个IP地址在全世界范围内是唯一的。在IPv4版本中，IP地址是一个32位的二进制数，为记忆方便，采用了点分十进制记法，即将32位二进制数按8位一组，分为4个部分，再把8位二进制数转换为十进制数值来表示每一部分，并且在这些数字之间加上一个点。例如，10000010 00001001 00101100 11000000用点分十

39、进制记法可表示为130.9.44.192。,1.11 Internet基础,域名和域名系统Internet主机域名的一般格式是：主机名.单位名.类型名.国家代码。最高域名，也就是主机名中最后一个圆点后的域名，它代表主机所在的国家与地区。中国自登记了最高域名“.cn”以后，又根据国内的实际情况规定了自己的第二级域名。从第二级域名中可以判断出主机所在单位的类型或所在的省份与地区，,1.11 Internet基础,主机域名的第三部分一般表示主机所在的域或单位。从这一部分可以判断出主机所在的单位，例如，“.pku”表示北京大学，“.tsinghua”表示清华大学，“.bit”表示北京理工大学，“.fu

40、dan”表示复旦大学。主机域名的第四部分表示主机所在的院、系、研究室等下一级单位，不同单位的命名方法不同，有的采用系名的缩写，有的采用主机的商标，有的采用所运行的操作系统。,1.11 Internet基础,物联网、云计算与大数据 1 物联网的概念物联网的概念是在1999年提出的，其英文名称为“The Internet of Things”，即物物相连的互联网。国际电信联盟（ITU）对物联网定义为：通过二维码识读设备、射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的

41、一种网络。,1.11 Internet基础,2.云计算的概念云计算按照美国国家标准与技术研究院（NIST）的定义，云计算（cloud computing）是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。,1.11 Internet基础,3.大数据的概念大数据（big data）或称巨量资料、海量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目

42、的的资讯。“大数据”是由数量巨大、结构复杂、类型众多数据构成的数据集合，是基于云计算的数据处理与应用模式，通过数据的整合共享，交叉复用，形成的智力资源和知识服务能力。,1.12 网络互连设备,1.网卡：提供计算机与网络之间的接口，是局域网最基本的组成部分之一。网卡主要具有以下功能：处理网络传输介质上的信号，并在网络媒介和PC之间交换数据。,1.12 网络互连设备,2.MAC地址MAC地址也叫硬件地址，是烧录在网卡里的，由48 bit（6字节）十六进制的数字组成。,1.12 网络互连设备,网络互连设备：1.调制解调器 2.中继器3.交换机 4.集线器 5.路由器,交换机,集线器,路由器,1.13

43、 计算机病毒与网络安全,信息网络中存贮、传输和处理的信息涉及国家的政府、军事、文教等诸多领域，其中许多信息非常重要。有些是敏感信息，甚至是国家机密。难免会引来自世界各地的各种人为攻击（例如，信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等），使网络系统面临着很大的威胁。同时，网络实体还要经受诸如水灾、火灾、地震、电磁辐射等方面的考验。计算机病毒是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码。,1.13 计算机病毒与网络安全,计算机病毒的特点： 寄生性 传染性 潜伏性 隐蔽性 破坏性 可触发性,1.13 计算机病毒与网络安全

44、,计算机病毒的分类1.按照计算机病毒攻击的系统分类（1）攻击DOS系统的病毒。（2）攻击Windows系统的病毒。（3）攻击UNIX系统的病毒。（4）攻击OS/2系统的病毒。2.按照病毒的攻击机型分类（1）攻击微型计算机的病毒。（2）攻击小型计算机的病毒。（3）攻击工作站的病毒。,1.13 计算机病毒与网络安全,3.按照计算机病毒的链结方式分类（1）源码型病毒。（2）嵌入型病毒。（3）外壳型病毒。（4）操作系统型病毒。4.按照计算机病毒的破坏情况分类（1）良性计算机病毒。（2）恶性计算机病毒。,1.13 计算机病毒与网络安全,5.按照计算机病毒的寄生部位或传染对象分类（1）磁盘引导区传染的计算

45、机病毒。（2）操作系统传染的计算机病毒。6.按照计算机病毒激活的时间分类按照计算机病毒激活时间可分为定时的和随机的。定时病毒仅在某一特定时间才发作，而随机病毒一般不是由时钟来激活的。,1.13 计算机病毒与网络安全,7.按照传播媒介分类（1）单机病毒。（2）网络病毒。8.按照寄生方式和传染途径分类1）引导型病毒2）文件型病毒3）混合型病毒,1.13 计算机病毒与网络安全,计算机感染病毒的症状:内存减少文件长度增加文件最后修改日期和时间被更改系统运行速度减慢屏幕显示异常系统运行异常系统无法启动数据无故丢失或损坏,1.13 计算机病毒与网络安全,计算机病毒防治措施：公共软件在使用前和使用后应该用反

46、病毒软件检查，对新购买的软件必须进行病毒检查，不在计算机上运行来历不明的软件或盗版软件使用外来磁盘或其他机器的文件时，要先杀毒再使用。定期杀毒，使用几种不同的杀毒软件对磁盘进行检查；安装病毒防火墙；经常更新杀毒软件病毒库。保持警惕，操作中有异常现象时立即检查有无病毒感染。,1.13 计算机病毒与网络安全,网络安全与黑客防范网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。从广义来说，凡是涉及网络上信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理

47、论都是网络安全的研究领域。网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。,1.13 计算机病毒与网络安全,“黑客”一词在信息安全范畴内的普遍含义是特指对计算机系统的非法侵入者。多数黑客对计算机非常着迷，认为自己是世界上绝顶聪明的人，能够做他人所不为或不能为的事，只要他们愿意，就可肆无忌惮地非法闯入某些敏感数据的禁区或是内部网络，盗取重要的信息资源，或是与某些政府要员甚至是总统开一个玩笑，或者干脆针对某些人进行人身攻击、诽谤或恶作剧。他们常常以此为乐，作为一种智力的挑战而陶醉。,1.13 计算机病毒与网络安全,防御黑客入侵的方法1）实体安全的防范2）基础安全防范3）内部安全防范机制,