简述计算机系统的主要组成及其主要功能.docx
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简述计算机系统的主要组成及其主要功能
实验五管理信息系统技术基础书面报告
班级：
2009级公共事业管理
2012年4月9日星期一
简述计算机系统的主要组成及其主要功能
①中央处理器
主要功能是根据存储器内的程序，中央处理器逐条地执行程序所指定的操作。
中央处理器的主要组成部分是：
数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器（指令地址计数器）、地址寄存器等。
②存储器
主要功能是存放程序和数据，程序是计算机操作的依据，数据是计算机操作的对象。
存储器是由存储体、地址译码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。
能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储设备称为主存储器。
内存储器，磁盘、磁带、光盘等不能直接被中央处理器读的存储设备取称为外存储器（或辅助存储器）。
主存储器、外部存储器和相应的软件，组成计算机的存储系统。
③外部设备
主要功能是用户与机器之间的桥梁。
输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。
输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式（如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等）输出。
输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置，负责电气性能的匹配和信息格式的转换。
什么是计算机网络？
简述计算机网络的功能与分类。
局域网与广域网有哪些区别？
什么是计算机网络:
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。
计算机网络的功能与分类:
网络分类
1.局域网（LAN）
局域网（LocalAreaNetwork）是一种小X围内的网络,一般在几公里以内,以一个单位或一个部门为限,如在一个建筑物、一个工厂、一个校园内等。
可用多种介质通信,传输延迟低,出错率低，具有较高的传输速率。
2、城域网（MAN）
城域网（MetropolitanAreaNetwork）是较大X围内的一种网络。
城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络
3、广域网（WAN）
广域网（WideAreaNetwork）不受地区的限制，广域网也称为远程网。
它所覆盖的地理X围从几十公里到几千公里。
4、互联网
即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。
互联网是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送、共同完成一项工作、共同娱乐。
功能
主要表现在硬件资源共享、软件资源共享和用户间信息交换三个方面。
（1）硬件资源共享。
可以在全网X围内提供对处理资源、存储资源、输入输出资源等昂贵设备的共享，使用户节省投资，也便于集中管理和均衡分担负荷。
（2）软件资源共享。
允许互联网上的用户远程访问各类大弄数据库，可以得到网络文件传送服务、远地进程管理服务和远程文件访问服务，从而避免软件研制上的重复劳动以及数据资源的重复存贮，也便于集中管理。
（3）用户间信息交换。
计算机网络为分布在各地的用户提供了强有力的通信手段。
用户可以通过计算机网络传送电子、发布新闻消息和进行电子商务活动。
什么是通信协议？
计算机网络中的通信协议有哪些？
通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。
协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。
计算机网络中的通信协议有：
一：
NETBEUI
NETBEUI是为IBM开发的非路由协议，用于携带NETBIOS通信。
NETBEUI缺乏路由和网络层寻址功能，既是其最大的优点，也是其最大的缺点。
因为它不需要附加的网络地址和网络层头尾，所以很快并很有效且适用于只有单个网络或整个环境都桥接起来的小工作组环境。
因为不支持路由，所以NETBEUI永远不会成为企业网络的主要协议。
NETBEUI帧中唯一的地址是数据链路层媒体访问控制（MAC）地址，该地址标识了网卡但没有标识网络。
路由器靠网络地址将帧转发到最终目的地，而NETBEUI帧完全缺乏该信息。
网桥负责按照数据链路层地址在网络之间转发通信，但是有很多缺点。
因为所有的广播通信都必须转发到每个网络中，所以网桥的扩展性不好。
NETBEUI特别包括了广播通信的记数并依赖它解决命名冲突。
一般而言，桥接NETBEUI网络很少超过100台主机。
近年来依赖于第二层交换器的网络变得更为普遍。
完全的转换环境降低了网络的利用
率，尽管广播仍然转发到网络中的每台主机。
事实上，联合使用100-BASE-TEthernet,允许转换NetBIOS网络扩展到350台主机，才能避免广播通信成为严重的问题。
二：
IPX/SPX
IPX是NOVELL用于NETWARE客户端/服务器的协议群组，避免了NETBEUI的弱点。
但是，带来了新的不同弱点。
IPX具有完全的路由能力，可用于大型企业网。
它包括32位网络地址，在单个环境中允许有许多路由网络。
IPX的可扩展性受到其高层广播通信和高开销的限制。
服务广告协议（ServiceAdvertisingProtocol,SAP）将路由网络中的主机数限制为几千。
尽管SAP的局限性已经被智能路由器和服务器配置所克服，但是，大规模IPX网络的管理员仍是非常困难的工作。
三：
TCP/IP
每种网络协议都有自己的优点，但是只有TCP/IP允许与Internet完全的连接。
TCP/IP是在60年代由麻省理工学院和一些商业组织为美国国防部开发的，即便遭到核攻击而破坏了大部分网络，TCP/IP仍然能够维持有效的通信。
ARPANET就是由基于协议开发的，并发展成为作为科学家和工程师交流媒体Internet。
TCP/IP同时具备了可扩展性和可靠性的需求。
不幸的是牺牲了速度和效率（可是：
TCP/IP的开发受到了政府的资助）。
Internet公用化以后，人们开始发现全球网的强大功能。
Internet的普遍性是TCP/IP至今仍然使用的原因。
常常在没有意识到的情况下，用户就在自己的PC上安装了TCP/IP栈，从而使该网络协议在全球应用最广。
TCP/IP的32位寻址功能方案不足以支持即将加入Internet的主机和网络数。
因而可能代替当前实现的标准是IPv6。
常见的网络接入方式有哪些？
各有何优缺点？
在接入网中，目前可供选择的接入方式主要有PSTN、ISDN、DDN、LAN、ADSL、VDSL、Cable-Modem、PON和LMDS9种，它们各有各的优缺点。
PSTN拨号:
使用最广泛 PSTN（PublishedSwitchedTelephoneNetwork，公用交换网）技术是利用PSTN通过调制解调器拨号实现用户接入的方式。
这种接入方式是大家非常熟悉的一种接入方式，已经达到仙农定理确定的信道容量极限，这种速率远远不能够满足宽带多媒体信息的传输需求;但由于网非常普及，用户终端设备Modem很便宜，大约在100～500元之间，而且不用申请就可开户，只要家里有电脑，把线接入Modem就可以直接上网。
ISDN（IntegratedServiceDigitalNetwork，综合业务数字网）接入技术俗称"一线通”，它采用数字传输和数字交换技术，将、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。
用户利用一条ISDN用户线路，可以在上网的同时拨打、收发传真，就像两条线一样。
ISDN基本速率接口有两条64kbps的信息通路和一条16kbps的信令通路，简称2B+D，当有拨入时，它会自动释放一个B信道来进行接听。
就像普通拨号上网要使用Modem一样，用户使用ISDN也需要专用的终端设备，主要由网络终端NT1和ISDN适配器组成。
网络终端NT1好像有线电视上的用户接入盒一样必不可少，它为ISDN适配器提供接口和接入方式。
ISDN适配器和Modem一样又分为内置和外置两类，内置的一般称为ISDN内置卡或ISDN适配卡；外置的ISDN适配器则称之为TA。
ISDN内置卡价格在300～400元左右，而TA则在1000元左右。
ISDN接入技术示意如图3所示。
用户采用ISDN拨号方式接入需要申请开户，初装费根据地区不同而会不同，一般开销在几百至1000元不等。
ISDN的极限带宽为128kbps，各种测试数据表明，双线上网速度并不能翻番，从发展趋势来看，窄带ISDN也不能满足高质量的VOD等宽带应用。
DDN专线:
面向集团企业 DDN是英文DigitalDataNetwork的缩写，这是随着数据通信业务发展而迅速发展起来的一种新型网络。
DDN的主干网传输媒介有光纤、数字微波、卫星信道等，用户端多使用普通电缆和双绞线。
DDN将数字通信技术、计算机技术、光纤通信技术以及数字交*连接技术有机地结合在一起，提供了高速度、高质量的通信环境，可以向用户提供点对点、点对多点透明传输的数据专线出租电路，为用户传输数据、图像、声音等信息。
DDN的通信速率可根据用户需要在N×64kbps（N=1～32）之间进行选择，当然速度越快租用费用也越高。
用户租用DDN业务需要申请开户。
DDN的收费一般可以采用包月制和计流量制，这与一般用户拨号上网的按时计费方式不同。
ADSL:
个人宽带流行风ADSL（AsymmetricalDigitalSubscriberLine，非对称数字用户环路）是一种能够通过普通线提供宽带数据业务的技术，也是目前极具发展前景的一种接入技术。
ADSL素有"网络快车”之美誉，因其下行速率高、频带宽、性能优、安装方便、不需交纳费等特点而深受广大用户喜爱，成为继Modem、ISDN之后的又一种全新的高效接入方式。
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线作为传输介质，配上专用的Modem即可实现数据高速传输。
其有效的传输距离在3～5公里X围以内。
在ADSL接入方案中，每个用户都有单独的一条线路与ADSL局端相连，它的结构可以看作是星形结构，数据传输带宽是由每一个用户独享的。
VDSL:
更高速的宽带接入 VDSL比ADSL还要快。
使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达2.3Mbps（将来可达19.2Mbps，甚至更高）。
VDSL使用的介质是一对铜线，有效传输距离可超过1000米。
但VDSL技术仍处于发展初期，长距离应用仍需测试，端点设备的普及也需要时间。
目前有一种基于以太网方式的VDSL，接入技术使用QAM调制方式，它的传输介质也是一对铜线，在1.5公里的X围之内能够达到双向对称的10Mbps传输，即达到以太网的速率。
如果这种技术用于宽带运营商社区的接入，可以大大降低成本。
这样做的原因是:
近两年宽带建设牵引的社区用户上网率较低，一般在5%～10%左右，为了节省接入设备和提高端口利用率，故采用此方案我们分别测算过采用VDSL技术与LAN技术的社区建设成本，发现对于一个1000户的社区而言，如果上网率为8%，采用VDSL方案要比LAN方案节省5万元左右投资。
虽然表面上看VDSL方案增加了VDSL用户端和局端设备，但它比LAN方案省去了光电模块，并用室外双绞线替代光缆，从而减少了建设成本。
Cable-modem:
用于有线网络 Cable-Modem（线缆调制解调器）是近两年开始试用的一种超高速Modem，它利用现成的有线电视（CATV）网进行数据传输，已是比较成熟的一种技术。
随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高，通过CableModem利用有线电视网访问Internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。
由于有线电视网采用的是模拟传输协议，因此网络需要用一个Modem来协助完成数字数据的转化。
Cable-Modem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable（电缆）的一个频率X围内传输，接收时进行解调，传输机理与普通Modem相同，不同之处在于它是通过有线电视CATV的某个传输频带进行调制解调的。
CableModem连接方式可分为两种：
即对称速率型和非对称速率型。
前者的DataUpload（数据上传）速率和DataDownload（数据下载）速率相同，都在500kbps～2Mbps之间；后者的数据上传速率在500kbps～10Mbps之间，数据下载速率为2Mbps～40Mbps。
采用Cable-Modem上网的缺点是由于CableModem模式采用的是相对落后的总线型网络结构，这就意味着网络用户共同分享有限带宽;另外，购买Cable-Modem和初装费也都不算很便宜，这些都阻碍了Cable-Modem接入方式在国内的普及。
但是，它的市场潜力是很大的，毕竟中国CATV网已成为世界第一大有线电视网，其用户已达到8000多万。
另外，Cable-Modem技术主要是在广电部门原有线电视线路上进行改造时采用，此种方案与新兴宽带运营商的社区建设进行成本比较没有意义。
无源光网络接入:
光纤入户 PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式，上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树形、星形、总线形等拓扑结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可，具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。
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）两种。
APON技术发展得比较早，它还具有综合业务接入、QoS服务质量保证等独有的特点，ITU-T的G.983建议规X了ATM-PON的网络结构、基本组成和物理层接口，我国信息产业部也已制定了完善的APON技术标准。
PON接入设备主要由OLT、ONT、ONU组成，由无源光分路器件将OLT的光信号分到树形网络的各个ONU。
一个OLT可接32个ONT或ONU，一个ONT可接8个用户，而ONU可接32个用户，因此，一个OLT最大可负载1024个用户。
PON技术的传输介质采用单芯光纤，局端到用户端最大距离为20公里，接入系统总的传输容量为上行和下行各155Mbps，每个用户使用的带宽可以从64kbps到155Mbps灵活划分，一个OLT上所接的用户共享155Mbps带宽。
例如富士通EPON产品OLT设备有A550，ONT设备有A501、A550最大有12个PON口，每个PON中下行至每个A501是100M带宽;而每个PON口上所接的A501上行带宽是共享的。
PON接入技术见图7所示。
我们分别测算过采用EPON技术与LAN技术的社区成本投入，发现对于一个1000户的社区，如果上网率为8%，采用EPON方案相比LAN方案（室内布线进行了优化）在成本上没有优势，但在以后的维护上会节省维护费用。
而室内布线采用优化和没有采用优化的两种LAN方案在建设成本上差距较大。
出现这种差距的原因是:
优化方案节省了室内布线的材料，相对施工费也降低了，另外，由于采用集中管理方式，交换机的端口利用率大大增加，从而减少了楼道交换机的数量，相应也就降低了在设备上的投资。
LMDS接入:
无线通信 这是目前可用于社区宽带接入的一种无线接入技术，在该接入方式中，一个基站可以覆盖直径20公里的区域，每个基站可以负载2.4万用户，每个终端用户的带宽可达到25Mbps。
但是，它的带宽总容量为600Mbps，每基站下的用户共享带宽，因此一个基站如果负载用户较多，那么每个用户所分到带宽就很小了。
故这种技术对于社区用户的接入是不合适的，但它的用户端设备可以捆绑在一起，可用于宽带运营商的城域网互联。
其具体做法是:
在汇聚点机房建一个基站，而汇聚机房周边的社区机房可作为基站的用户端，社区机房如果捆绑四个用户端，汇聚机房与社区机房的带宽就可以达到100Mbps。
采用这种方案的好处是可以使已建好的宽带社区迅速开通运营，缩短建设周期。
但是目前采用这种技术的产品在中国还没有形成商品市场，无法进行成本评估。
LAN:
技术成熟成本低 LAN方式接入是利用以太网技术，采用光缆+双绞线的方式对社区进行综合布线。
具体实施方案是:
从社区机房敷设光缆至住户单元楼，楼内布线采用五类双绞线敷设至用户家里，双绞线总长度一般不超过100米，用户家里的电脑通过五类跳线接入墙上的五类模块就可以实现上网。
社区机房的出口是通过光缆或其他介质接入城域网。
采用LAN方式接入可以充分利用小区局域网的资源优势，为居民提供10M以上的共享带宽，这比现在拨号上网速度快180多倍，并可根据用户的需求升级到100M以上。
以太网技术成熟、成本低、结构简单、稳定性、可扩充性好;便于网络升级，同时可实现实时监控、智能化物业管理、小区/大楼/家庭保安、家庭自动化（如远程遥控家电、可视门铃等）、远程抄表等，可提供智能化、信息化的办公与家居环境，满足不同层次的人们对信息化的需求。
根据统计，社区采用以太网方式接入，每户的线路成本可以控制在200～300元之间；而对于用户来说，开户费为500元，每月的上网费则在100～150元，这比其他的入网方式要经济许多。
因特网平台上的应用服务有哪些？
网上购物、网上支付、网络游戏、网络课堂、网络视频、网络信息共享、网上资料查阅、网络等等。
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