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第二章计算机系统基础知识2.1计算机系统的组成计算机系统包括硬件系统和软件系统。计算机硬件系统按功能分为存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备。运算器的作用：执行所有的算术和逻辑运算指令，对数据进行算术或逻辑运算。控制器的件用：计算机控制是对电脑的各个部分进行控制的部件，不同的控制器控制不同的设备，比如：USB控制器，软盘控制，硬盘控制器等。存储器的作用：存放计算机系统和用户的数据，包括程序。它分为内存储器(又称主存储器，是主机的组成部分，即RAM和ROM)和外存储器(又叫辅助存储器，属于外部设备)。输入设备的作用：计算机和人之间的接连设备，用户通过输入设备把要处理的数据信息输入计算机内。输出设备的作用：计算机和人之间的接口设备，它按命令将内存中的数据信息读出，并用可以看见的方式向操作者展示。2.1.2计算机软件系统结构软件：指为了发挥硬件系统的功能和方便人们使用硬件系统，为解决各类应用问题而设计的各种程序的总称。它分为系统软件和应用软件。指令是指示计算机执行某种操作的命令。它的类型有：运算指令、传送指令、控制指令、输入输出指令、特殊指令。源程序是用汇编语言或高级语言编写的程序。目标程序是用机器语言编写的程序。程序设计语言的分类：机器语言、汇编语言、高级语言。计算机软件系统是计算机系统的重要组成部分，是为运行、维护、管理、应和计算机所编制的所有程序和支持文档的总和。计算机软件系统由系统软件和应用软件组成。系统软件包括操作系统、语言处理程序、实用程序。操作系统的主要功能是：处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理。语言处理程序分为：汇编程序、解释程序、编译程序。实用程序包括：编辑程序、连接装配程序、调试程序、诊断程序、程序库。应用软件分为：用户程序、应用软件包、通用应用工具软件。2.2数据库技术基础知识2.2.1数据库基础知识信息是现实世界事物的存在方式或运动状态的反映。它的主要特征：①信息的传递需要物质载体，信息的获取和传递要消费能量；②信息可以感知；③信息可以存储、压缩、加工、传递、共享、扩散、再生和增值。数据：数据处理是对各种形式的数据进行收集、存储、加工和传输等活动的总称。数据管理是数据收集、分类、组织、编码、存储、检索、传输和维护等环节是数据处理的基本操作。数据管理是数据处理的核心问题。数据库技术的发展阶段：层次型数据库和网状型数据库、关系数据库、第三代数据库。数据库系统的构成：数据库(DB)、数据库管理系统(DBMS)及开发工具、应用系统、数据库管理员(DBA)、用户(最终用户)。数据库系统的功能：数据定义、数据操作、数据控制。数据库系统的特点：数据的共享性、数据的结构化、数据的独立性、数据的完整性、统一数据控制功能。统一数据控制功能有：①数据安全性控控制，指采取一定的安全保密措施确保数据库中的数据不被非法用户存取而造成数据的泄密和破坏。②数据完整性控制，指数据的正确性、有效性和相容性。③并发控制，是多个用户对数据进行存取时，采取必要的措施进行数据保护。④数据恢复，是系统能进行应急处理，把数据恢复到正确状态。关系数据库是以二维表格(关系)作为数据模型的数据库。关系的每个行称为一条记录，每一个列称为一个属性(或字段)，所有属性名称构成的集合称为关系模式。主码是能够唯一表示数据表中的每个记录的”字段”或者”字段的组合”。关系型数据库系统包括的结构：硬件、操作系统、关系型数据库管理系统、关系型数据库应用系统、用户。数据仓库是面向主题的、集成的、不可更新的并随时间不断变化的数据的集合，数据仓库用来支持企业或组织的决策分析处理。数据仓库的特点：㈠数据仓库是面向主题的；㈡数据仓库是集成的，数据库的数据又来自于分散的操作型数据，将所需数据从原来的数据中抽取出来，进行加工与集成，统一与综合之后才能进入数据仓库；㈢数据仓库是不可更新的，数据仓库主要是为决策分析提供数据，所涉的操作主要是数据的查询；㈣数据仓库是随时间而变化的，传统的关系数据库系统比较适合处理格式化的数据，能够较好地满足商业事务处理的需示，它在商业领域取得了巨大的成功。数据源是数据仓库系统的基础，是整个系统的数据源泉。数据的存储与管理是整个数据仓库系统的核心，是数据仓库的真正关键。数据处理分为：联机事务处理(OLTP)、联机分析处理(OLAP)。OLAP的目标是满足决策支持或者满足在多维环境下特定的查询和报表需求，它的技术核心是”维”这个概念。OLAP的主要特点，是直接仿照用户的多角度思考模式，预先为用户组建多维的数据模型，一旦多维数据模型建立完成，用户可以快速地从各个分析角度获取数据，也能动态的在各个角度之间切换或者进行多角度综合分析，具有极大的分析灵活性。数据挖掘：就是从大量的、不完全的、有噪音的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。定义包括：数源必须是真实的、大量的、含噪音的；发现的是用户感兴趣的知识；发现的知识要可接受、可理解、可运用；并不要求发现放之四海皆准的知识，仅支持特定的发现问题。数据挖掘的功能：①自动预测趋势和行为②关联分析③聚类④概念描述⑤偏差检测。2.3计算机网络基础知识2.3.1计算机网络的基本概念计算机网络应具备的要素：通信线路、独立功能的计算机、网络协议。计算机网络的组成部分：网络服务器、网络工作站、网络协议、网络操作系统、网络服务、网络设备。开放系统互连模型(OSI/RM)的分层从下往上是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。最基本的网络协议是TCP/IP协议，它的子协议是：①TCP协议，即传输控制协议②IP协议，即互联网协议。网络协议有：远程登录协议(Telnet)文件传输议协(Ftp)电子邮件服务(Email)服务简单邮件传输协议(SMTP)信息服务(Gopher)文件检索服务(Archie)。2.4Internet技术2.4.1TCP/IP基本概念TCP/IP协议包括的协议和工具有：⑴TCP/IP协议核心协议⑵应用接口协议⑶基本的TCP/IP协议互连应用协议⑷TCP/IP协议诊断工具⑸有关服务和管理工具⑹简单网络管理协议代理(SNMP)。目前正在使用的协议是第4版，称之为IPv4。Ipv4所采用的是32位，而Ipv6则是128位。IP协议的功能是把数据包在互联的网络上传送，通过将数据包在一个个IP协议模块间传送，真到目的模块。IP地址是32位长(4个分段的16进制组成)，由网络号(网络ID)和主机号(主机ID)两部分构成。IP地址的分类：①A类，用前面8位来标识网络号，转换为十进制后即为1~128间。②B类，用前面16位来标识网络号，转换为十进制手即为128~191之间。③C类，用前面24位来标识网络号，转换为十进制后即为192~223间。④D类，用于多重广播组，一个多重广播组可能包括1台或更多主机，转换成十进制即为224~239间。⑤E类，通常不用的实验性地址，转换成十进制即为240~247间。Internet接入方式有：①PSTN(公用电话交换网)②ISDN(综合业务数字网)③DNN(DigitalDataNetwork，用户端多使用普通电缆和双绞线)④ADSL(非对称数字用户环路)⑤VDSL⑥Cable-Modem(线缆调制解调器)⑦PON(无源光网络)⑧LMDS(用于社区宽带接入的一种无线接入技术)⑨LAN方式。ADSL方案的最大特点是不需要改造信号传输线路，完全可以利用普通铜质电话线作为传输介质，配上专用的Modem即可实现数据高速传输。PON包括ATM-PON(APON，即基于ATM的无源光网络)和Ethernet-PON(EPON，即基于以太网的无源光网络)。Internet服务主要分：①万维网②电子邮件Email③文件传输FTP④远程登录Telnet⑤网络新闻Usenet⑥其他Internet服务程序(如Gopher、Archie、WAIS等)。万维网(WorldWildWeb)，它是一个集文本、图像、声音、影像等多种媒体的最大信息发布服务，同时且有交互式服务功能，是目前用户获取信息的最基本手段。Web架构的特点：①用超文本技术(HTML)实现信息与信息的连接；②用统一资源定位技术(URI)实现全球信息的精确定位；③用新的应用层协议(HTTP)实现分布式的信息共享。Web具有的特点：①Web是图形化的和易于导航的(Navigate)②Web与平台无关③Web是分布式的④Web是动态的⑤Web是交互的。Web的发展历史：静态文档、动态文档、Web2.0时代。HTML全称是超文本标注语言，它提供了控制超文本格式的信息，利用这些信息可以在用户的屏幕上显示出特定设计风格的Web页。Web服务器使用HTTP超文本传输协议，将HTML文档从Web服务器传输到用户的Web浏览器上。静态网页的缺点：①无法支持后台数据库②无法有效的对站点信息进行及时的更新③无法实现动态显示效果。动态网页与静态网页的差别：①动态网页以数据库技术为基础，可以大降低网站维护的工作量。②采有动态网页技术的网站可以实现更多的功能，如用户注册、用户登录、在线调查、用户管理、订单管理等。③动态网页实际上并不是独立存在于服务器上的网页文件，只有当用户请求时服务器才返回一个完整的网页。社会软件的应用有：Blog—博客/网志、TAG—网摘/网页书签、SNS—社会网络、RSS—站点摘要、WIKI—百科全书。Intranet内部网的特点：①开放性和可扩展性②通用性③简易性和经济性④安全性。Intranet的缺点：①规化不足的问题②安全风险问题③信息管理的重视问题④开发方法和策略缺少问题。VPN虚拟专用网的定义：㈠VPN是利用公网来构建专用网络，它是通过特殊设计的硬件和软件直接通过共享的IP网所建立的隧道来完成的。㈡VPN是建立在实际网络(或物理网络)基础上的一种功能性网络。㈢VPN是指在共用网络上建立专用网络的技术。㈣VPN是企业网在因特网等公共网络上的延伸，它能在公共网络上创建一个安全的私有连接，因此让公司的远程用户、分支机构、业务伙伴等与公司的企业网连接起来，构成一个扩展的企业网。VPN的特点：①安全保障②服务质量保证(QOS)③可扩充性和灵和性④可管理性。