事先说明一下，本蒟蒻很菜，如有什么说法不当的地方，请大佬多多指教
1、图灵和图灵奖
艾伦.麦席森.图灵，英国数学家，他的图灵机模型为计算机的逻辑工作方式奠定了基础。图灵机将人们使用纸笔进行数学运算的过程进行抽象，由一个虚拟的机器替代人们进行数学运算。
图灵奖:由美国计算机协会(ACM)于1966年设立，专门奖励那些对计算机事业作出重要贡献的个人，它是计算机界最负盛名、最崇高的一个奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称。
2、戈登·摩尔及摩尔定律
戈登·摩尔，美国科学家，企业家，英特尔公司创始人之一。
摩尔定律:当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。
3、Ada Lovelace
世界上第一位给计算机写程序的是Ada Lovelace。
4、冯·诺依曼及冯·诺依曼体系结构
1944年，美籍匈牙利数学家 冯·诺依曼 提出计算机基本结构和工作方式的设想，为计算机的诞生和发展提供了理论基础。时至今日，尽管计算机软硬件技术飞速发展，但计算机本身的体系结构并没有明显的突破，当今的计算机仍属于冯·诺依曼架构。其理论要点如下:
1、计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成。
2、存储程序思想-把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序，然后把程序和数据一起输入计算机，计算机对已存入的程序和数据处理后，输出结果。
5、计算机基础信息
1、计算机发展阶段
1946年2月，在美国宾西法尼亚大学世界上第一台电子数字计算机ENIAC(Electronic Numericalintegrator And Calculator–电子数值积分和计算机)诞生了(如图所示)，它标志着计算机时代的到来。
人们根据计算机的性能和使用主要元器件的不同，将计算机的发展划分成几个阶段。大型机(Mainframe)经历了四代的发展。
第一代 1946-1958 电子管 5x10^3~4x10^4
世界上第一台计算机
第一台电子计算机：ENIAC,Electronic Numerical lntegrator And Calculator：
5000次加法/秒
重量28吨
占地170平方米
18800只电子管
1500个续电器
功率150KW
第一代计算机
1946-1958年，电子管时代计算机。
主要特点:采用电子管作为计算机的主要逻辑部件体积大，耗电量大，寿命短，成本高。电子管如图所示。
这一时期的典型机器：
国外的:ENIAC、UNIVAC。
国内的:103、104等。
第二代 1959-1964 晶体管 10^5~10^6
1959~1964年，晶体管计算机时代
主要特点:采用晶体管作为计算机的主要逻辑部件，体积减小，重量减轻，成本下降，能耗降低。晶体管如图所示。
这一时期的典型机器:
国外的:IBM7090等。
国内的:441B等。
第三代 1965-1970 集成电路 10^6~10^7
第四代 1972-至今 大规模集成电路 10^6~10^9
第四代计算机
1971年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。使计算机。
主要特点:采用大规模、超大规模集成电路作基本逻辑部件体积、重量和成本大幅度的降低，运算速度和可靠性大幅度的提高。大规模集。
这一时期典型机器:
国外:IBM-370等。
国内:银河等。
3、存储器
存储器是记忆部件，用于存放程序和数据，
存储器可分为主存储器和辅助存储器两类，
主存储器又称内存或主存，它直接与 CPU交换 信息，是计算机的工作存储器，即当前正在运行的数据 和程序都必须存放在主存内，它的存取速度快但容量较小(当然价格也比较贵)。所谓存储器容量指存储器中所包含的字节数，是标志计算机处理信息能力强弱的一项技术指标。在计算机内部，信息都是用二进制的形式进行存储、运算、处理和传送的。信息存储单位有位
(bit)、字节(Byte简称B)等。
位(bit):信息的最小单元称为位(bit)。每一个位是二进制中的一个数位，代表两个状态，就是0和1，也就是说计算机其实只认识0和1这两种状态。
字节(Bvte):计算机存储的基本单位。所有的存储器内部结构，都被划分为许许多多的基本单元每个基本单元的存储量为1个字节(Byte)，可以存储8位二进制信息。
bvte作为数据信息的计量单位仍然太小，为了方便计算，引入一些更大的单位，包括KB、MB、GB、TB等。
1Byte=8bit
1KB=21B=1024B
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
4、计算机辅助系统
计算机辅助系统包括计算机辅助设计CAD(ComputerAided Design)、计算机辅助制造CAM(Computer Aided Manufacturing)、计算机辅助教学CAl(Computer Assisted lnstruction)、计算机辅助教育CBE(ComputerBased Education)等。计算机辅助设计是设计人员建立某种模式和程序，使计算机按照人的意图进行分析和计算，作出判断和选择，最后输出满意的设计结果或图纸;计算机辅助教学，即多媒体的教学方式，是将有关课程的教学程序存入计算机中，让学生通过计算机进行学习。近年来，多媒体技术和网络技术的发展推动了CBE的发展，网上教学和远程教学已在许多学校展开。
5、人工智能
人工智能Al(Artificial Intelligence)一般是指计算机模拟人脑进行演绎推理和作出决策的思维过程。人们将一些定理和推理规则存入计算机中，然后设计程序让计算机自动寻找解决问题的方法。
6、数据流&控制流
(file:///C:/Users/mac/Documents/WeChat%20Files/wxid_xp66sng6ggu922/FileStorage/Temp/d812ae010c4048bdc28634f54defda4.jpg)
7、内存
内存主要由随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和高速缓沖存储器(Cache)构成
RAM是一种读写存储器，其内容可以随时根据需要读出，也可以随时重新写放新的信息。当电源关闭时，RAM不能保留数据。比如常见的内存条。
ROM是一种内容只能读出而不能写入和修改的存储器，其存储的信息在制作该存储器时就被写入当电源关闭时，ROM信息不会丢失。比如BIOS。
Cache是指在CPU与内存之间设置的一级或二级高速小容量存储器，称之为高速缓冲存储器。在计算机工作时，系统把将系统由外存读入RAM中，再由RAM读入Cache中，然后CPU直接从Cache中取数据进行操作。Cache一般直接整合到CPU里。
8、总线结构
按照总线上传输信息的不同，总线分为三类，数据总线(DB)，地址总线(AB)和控制总线(CB)
1.数据总线
数据总线用于传递数据信息。数据总线是双向的，CPU既可以向其他部件发送数据，也可以接收来自其他部件的数据。
2.地址总线
地址总线用于传输地址的信息，如要访问外设的内存地址、某个外设的地址等。由于地址通常由CPU提供的，所以地址总线一般是单向传输的。
由于地址总线传输内存的地址，所以，地址总线的位数决定了CPU可以直接寻址的内存范围。例如32位CPU的地址总线通常也是32位，可以表示出232个不同的内存地址，即可访问的内存容量为4GB。
3.控制总线
顾名思义，控制总线用于传送控制信号。例如CPU向内存或输入输出接口电路发出的读写信号;又如，输入输出接口电路向CPU发送的用于同步工作的联络信号等。
9、据库管理系统和服务程序
1.操作系统是控制和管理计算机的软硬件资源、合理安排计算机的工作流程以及方便。
用户的一组软件集合，是用户和计算机的接口。操作系统主要有WINDOWS、UNIX、LINUX和MACOS X。
WINDOWS操作系统是由微软公司开发，大多数用于我们平时的台式电脑和笔记本电脑。个人电脑常用的系统有WINDOWS XP、WINDOWS7和WINDOWS 10等等。微软还开发了适合服务器的操作系统像WINDOWS SERVER 2000，WINDOWS SERVER 2003。
UNIX基本都是安装在服务器上，没有用户界面，基本上都是命令操作。
LINUX系统算是UNIX的孩子吧，他继承了UNIX的许多特性，还加入自己的一些新的功能有的LINUX有界面有的没有。系统有:REDHAT，UBUNTU，CENTOS，DEBIAN等MACOSX是苹果公司开发的操作系统，也是基于UNIX上面开发的。他有着良好的用户体验，华丽的用户界面和简单的操作。
10、服务器(Server)
服务器是一种在网络环境中为多个用户提供服务的计算机系统，如图所示从硬件上来说，关键是它要安装网络操一台普通的微型机也可以充当服务器,作系统、网络协议和各种服务软件。根据提供的服务，服务器可以分为文件服务器、数据库服务器、应用服务器和通信服务器等。
11、工作站(Workstation)
工作站是介于个人计算机–PC机和小型计算机之间的一种高档微型机，如图所示。工作站通常配有高档 CPU、高分辨率的大屏幕显示器和大容量的内外存储器，具有较强的数据处理能力和高性能的图形功能。它主要用于图像处理、计算机辅助设计(CAD)等领域。
12、硬件(Hardware)
是指构成计算机的所有物理部件，包括各种元器件、电路板卡机械装置以及各种连接件，是看得见、摸得着的“硬"设备，故称为硬件。
13、软件(Software)
是指管理和控制计算机执行各种操作的所有程序、数据、文档资料的总称。
6、计算机语言
程序就是一系列的操作步骤，计算机程序就是由人事先规定的计算机完成某项工作操作步骤。每一步骤的具体内容由计算机能够理解的指令来描述，这些指令告诉计算机“做什么”和“怎么做”。编写计算机程序所使用的语言称为程序设计语言。
通常分为三类:机器语言、汇编语言和高级语言。
1、机器语言
计算机最早的语言处理程序是机器语言，它是计算机直接识别的语言，速度快机器语言是用二进制代码编写计算机程序的，因为又称二进制语言，属于低级语言。
例如用机器语言来表示“8+4”这个算式，是一串二进制码“00001000 0000010000000100”。
机器语言是其它计算机语言的基础，因为计算机硬件只能识别0\1的二进制无论后面的计算机语言如何发展，最终在计算机内能够执行的只能是0\1的二进制编码，故而后面所有的计算机语言都需要一个翻译的东西，将其翻译为二进制的编码执行，这个起着翻译官作用的就是编译器或解释器。
机器语言优点是最底层，速度最快，缺点是最复杂，开发效率最低。
2、汇编语言
汇编语言用助记符代替了操作码，用地址符号或标号代替地址码。这样就用符号代替了机器语言的二进制码。汇编语言也称为符号语言。比起机器语言，汇编大大进步了。尽管还是复杂，用起来容易出错，但在计算机语言发展史上是机器语言向更高级的语言进化的桥梁。
比如:MOV AL，20H;//将8位数据20H传送到AL寄存器，就是赋值语句。
用汇编语言编写的源程序不能被计算机直接识别，必须使用某种特殊软件将用汇编写的源程序翻译和连接成能被计算机直接识别的二进制代码。
汇编语言优点是比较底层，速度最快，缺点是复杂，开发效率最低。
3、高级语言
高级语言是一种接近于人们使用习惯的程序设计语言。高级语言所编写的程序不能直接被计算机识别，必须经过转换才能被执行，按转换方式可分为2类：
1、编译类
事先编好一个叫做编译程序的机器语言程序放在计算机中，当高级语言编的源程序输入计算机时，编译程序就把整个源程序自动翻译成用机器指令表示的目标程序。使用比较方便、效率较高，但源程序一旦需要修改，必须先修改再重新编译整个源程序才执行，跨平台性较差，如C、C++、Delphi、Pascal、Fortran等。
编译类运行过程：
编译码——>编译器
|
|
程序输入——>目标代码——>结果输出
2、解释类
事先编好一个叫做解释程序的机器语言程序放在计算机中，当高级语言源程序输入计算机后，解释程序自动地逐句翻译源程序，译一句执行一句。
使用效率比较低，依赖解释器，跨平台性好，如Python，Php，ASP，RubyJava等
编译的结果是另外一种语言，而解释的就是一种中间语言。
解释类运行过程：
源代码————
|
╟ 解释器——>结果输出
|
程序输入———
3、编译和解释的优缺点
编译优缺点：
1、效率高(运行效率，使用效率)
2、跨平台性不强
3、没有解释性的方便
解释优缺点(python，脚本语言)：
1、效率低
2、跨平台性强
3、方便
4、高级语言的发展
计算机高级语言的发展分为两个阶段，以 1980年为分界线，前一阶段属于结构化语言或者称为面向过程的语言(C、fortran)，后一阶段属于面向对象的语言(C++、java)。
面向对象语言的发展有两个方向:一种是纯面向对象语言EIFFEL等如Smaltalk、另一种是混合型面向对象语言，即在过程式语言中加入类继承等成分如C++、Objective-C等。
7、数制
1、什么是数制
所谓数制，就是人们利用符号来计数的科学方法，又称为计数制。
数制有很多种，例如最常使用的十进制，钟表的六十进制(每分钟60秒、每小时60分钟)，年月的十二进制(一年12个月)等。
举个例子，我们可以把201这个数写成是：2 * 10 ^ 2 + 0 * 10 ^ 1 + 1 * 10 ^ 0 。
因为他是一个十进制数，所以可以写成10的几次方，而10的几次方是由它的位置决定的。它在10位上
无论哪种数制，都包含两个基本要素:基数和位权。
1、基数
在一个计数制中，表示每个数位上可用字符的个数称为该计数制的基数。
比如数制是一个十进制数，所以基数就是10。
2、位权
是以基数为底、数字所在位置的序号为指数的整数次幂。
简单来说就是所在位置的权重，简称位权。
比如数制是十进制数，基数是10，所以10 ^ 1 , 10 ^ 2 ……这些就是位权。
2、进制转换
1、整数部分
规则：除几进制取余，自底向上。
举例：35 转换为二进制：
2| 35 …余1 ∧
|_________ |
2| 17 …余1 |
|_______ |
2| 8 …余0 |
|_____ |
2| 4 …余0 |
|___ |
2| 2 …余0 |
|__ |
1 …余1 |
所以，35就等于100011。
2、小数部分
规则：乘几进制取整，自顶向下。
再举个例子：0.8125取二进制
0.8125
-
2
1.625 ......整数部分=1 |
| * 2 |
|---|
1.25 ......整数部分=1 |
| * 2 |
|---|
0.5 ......整数部分=0 |
| * 2 |
|---|
1.0 ......整数部分=1 ∨
所以，0.8125的小数部分就等于1101。
8、信息编码
信息(包括图像、符号、图形和声音等)需要按照规定好的二进制形式表示才能被计算机处理，这些规定的形式就是信息编码。(其实就是把信息转化为0和1)。
1、BCD码
用二进制编码表示十进制数的方式,即每1位十进制数数字对应4位二进制编码,又称8421码。
十进制数与BCD码的对应关系
十进制 | BCD码 |
0 | 0000 |
1 | 0001 |
2 | 0010 |
3 | 0011 |
4 | 0100 |
5 | 0101 |
6 | 0110 |
7 | 0111 |
8 | 1000 |
9 | 1001 |
2、ASCII码
在计算机中，各种字母和符号必须使用规定的二进制码表示，计算机才能处理在西文领域，目前普遍采用的是ASCII码)(美国标准信息交换码)。将每个字符用7位的二进制数来表示，共有 128 种状态。
重点记忆：
0——>48
A——>65
a——>97
3、汉字编码
1、内码
对于输入计算机的文本文件，机器是存储其相应的ASCII码，这些可被计算机内部进行存储和运算使用的数字代码称为内码。如“A”，计算机转成内码65后存于内存。
2、外码
计算机与人进行交互的字符符号称为外码，如“A”的外码是“A”。通常一个西文符点一个字节，一个中文符占两个字节。
3、汉字交换码
汉字交换码是计算机与其他系统或设备间交换汉字信息的标准编码。一级拼音排序，二级部首排序。
4、汉字输出码
称汉字字形码或汉字字模，它是将汉字字形经过点阵数字化后形成的一串二进制数，用于汉字的显示和打印。通常采用的是数字化点阵字模。每一个点在存储器中用二进制位(bit)存储。如16*16的点阵需要32个字节存储空间。
9、基本运算
1、算术运算
1、加法
0+0=0
0+1=1
1+0=1
1+1=10(向高位进位)
2、减法
0-0=0
0-1=1 (向高位借位)
1-0=1
1-1=0
3、乘法
0 * 0 = 0
0 * 1 = 0
1 * 0 = 0
1 * 1 = 1
4、除法
0÷1=0
1-1=1
例（二进制）：(1001)+(1100)=10101
2、逻辑运算
逻辑与
0*0=0
0*1=0
1*0=0
1*1=1
逻辑或
0+0=0
0+1=1
1+0=1
1+1=1
逻辑异或
0⊕0=0
0⊕1=1
1⊕0=1
1⊕1=0
逻辑非
0=1
1-0
例：100110和100010的逻辑与运算是100010。
∧:两边相同返回真;两达中有一个不同则返回假;
┓:如果后面的为假，则返回真，如果为真，则返回假;
∨:两边只要又一边为真，即可返回真;否则返回假.
10、原码、反码和补码
原码,反码,补码是机器存储一个具体数字的编码方式。
1、机器数和真值
在学习原码,反码和补码之前,需要先了解机器数和真值的概念。
1、机器数
一个数在计算机中的二进制表示形式,叫做这个数的机器数。机器数是带符号的在计算机用一个数的最高位存放符号,正数为0,负数为1。比如，十进制中的数+3，计算机字长为8位，转换成二进制就是00000011。如果是-3，就是10000011。那么，这里的00000011和10000011就是机器数:原码、补码、反码都是一种机器数表示法。
2、真值
因为第一位是符号位，所以机器数的形式值就不等于真正的数值。例如上面的有符号数 10000011，其最高位1代表负，其真正数值是-3而不是形式值131(10000011转换成十进制等于131)。所以，为区别起见，将带符号位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。
例:0000 0001的真值=+0000001=+1，10000001的真值=-0000001=-1
2、原码
原码就是符号位加上真值的绝对值,即用第一位表示符号,其余位表示值。比如如果是8位二进制:
[+1]原= 0000 0001
[-1]原= 1000 0001
第一位是符号位,因为第一位是符号位,所以8位二进制数的取值范围就是:[11111111.0111 11111，即[-127.1271。
原码是人脑最容易理解和计算的表示方式。
3、反码
反码的表示方法是:正数的反码是其本身，负数的反码是在其原码的基础上，符号位不变，其余各个位取反。
[+1]=[00000001]原=[00000001]反
[-1]=[10000001]原=[11111110]反
可见如果一个反码表示的是负数,人脑无法直观的看出来它的数值，通常要将其转换成原码再计算。
4、补码
补码的表示方法是:正数的补码就是其本身，负数的补码是在其原码的基础上,符号位不变,其余各位取反,最后+1。(即在反码的基础上+1)。
[+1]=[00000001]原=[00000001]反=[00000001]补
[-1]=[10000001]原=[11111110]=[11111111]补
对于负数,补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的，通常也需要转换成原码在计算其数值。
5、为何要使用原码、反码和补码
现在我们知道了计算机可以有三种编码方式表示一个数。对于正数因为三种编码方式的结果都相同：
[+1]=[00000001]原=[00000001]反=[00000001]补
但是对于负数:
[-1]=[10000001]原=[11111110]=[11111111]补可见原码,反码和补码是完全不同的,既然原码才是被人脑直接识别并用于计算表示方式,为何还会有反码和补码呢?
主要为了计算机的运算。为使计算机运算的设计更简单，机器可以只有加法而没有减法。首先来看原码:
计算十进制的表达式:1-1=0
1-1=1+(-1)=[00000001]原+[10000001]原=[10000010]原=-2
如果用原码表示,让符号位也参与计算,显然对于减法来说,结果是不正确的。这也就是为何计算机内部不使用原码表示一个数。
12、浮点数
1、数的定点表示和浮点表示
在计算机中，小数点一般有两种表示法:一种是小数点固定在某一位置的定点表示法;另一种是小数点的位置可任意移动的浮点表示法。
1、定点表示法
小数点按照约定的形式给出。在计算机里面没有专门的硬件用来表示小数点，所谓的小数点都是计算机体系设计人员按照约点的形式给出的。按照约定的方式，可以将计算机分为两种:一种是小数点在数符后面数值前面，一种是数值后面。
小数点按约定方式标出：
Sr（数符） .（小数点位置） S1，S2…Sn （数值部分）
或
Sr（数符）S1，S2…Sn （数值部分）.（小数点位置）
定点机 小数点定点机 整数定点机
原码 -（1-2^-n）～+(1-2^-n) -(2^n-1)～+(2^n-1)
补码 -1～=(1-2^-n) -2^n～+(2^n-1)
反码 -(1-2^-n)～+(1-2^-n) -(2^n-1)～+(2^n-1)
2、浮点表示法
在数的定点表示法中，由于数的表示范围窄，常常不能满足各种数值问题的需要。为了扩大数的表示范围，方便用户使用，有些计算机采用浮点表示法。表示一个浮点数，要用两部分:尾数和阶码。尾数用以表示数的有效数值;阶码用以表示小数点在该数中的位置。
先以十进制数为例:
$N=25.0
=10^0×25.0
=10^1×2.5
=10^2×0.25(指数部分
1
0
1
10
1
)(尾数部分S)
N
S
×
r
i
N=S×r
i
浮点数的一般形式
S层数 j阶码 r尾数的基值
计算机中r取 2、4、8、16等
计算机中:
S 小数、可正可负
j 整数、可正可负
13、计算机病毒
1、计算机病毒概述
计算机病毒是隐藏在计算机系统中，利用系统资源进行繁殖并生存，能够影响计算机系统的正常运行，并可通过系统资源共享的途径进行传染的程序。简单地说，计算机病毒是一种特殊的具有破坏作用的程序，是人为制造的，具有传染性，属于软件的范畴。当计算机运行时源病毒能把自身精确地拷贝或者有修改地拷贝到其他程序体内，影响正常程序的运行和破坏数据的正确性。
——其他文件、磁盘、U盘等其他计算器
|
病毒 ——> 病毒进程——|
(程序或一组指令) 内存中 |
磁盘、U盘等外存中 ——破坏数据、消耗系统资源、入侵并窃取机密信息
2、计算机病毒的特征
计算机病毒一般具有以下特征:
1.传染性:是计算机病毒的主要特征，计算机病毒具有很强的再生能力，它可以将自身的复制品或变种通过内存、磁盘、网络等传染给其他的文件、系统的某个部位或其他计算机。
2.破坏性:计算机病毒的目的在于破坏计算机系统，表现在修改和删除大量的文件和数据占用系统资源使系统运行速度下降，使系统无法运行甚至瘫痪。
3.隐蔽性:是指计算机病毒进入系统后不易被发现，具有传染的隐蔽性和存在的隐蔽性。
4.潜伏性:病毒具有依附其他媒体而寄生的能力，它入侵系统后不立即发作可以潜伏几周、几个月甚至更长时间而不被发现。
5.激发性:是指计算机病毒是有控制条件的，当外界条件满足计算机病毒发作条件时，计算机病毒开始传染或破坏数据。
3、计算机病毒的分类
病毒的种类很多，分类方法也不同。
1.文件型病毒：
这类病毒攻击的对象是文件，并寄生在文件上(主要感染各类可执行文件)。当文件被装载时，病毒程序运行。
2.引导型病毒：
主要传染磁盘上的系统引导区，它是把病毒程序加入或替代部分操作系统进行工作的病毒。系统一启动时病毒就被激活。
3.网络病毒：
上面1，2两种病毒是传统的，网络发展后出现了网络病毒，它占用网络带宽造成网络拥塞甚至网络系统瘫痪。这种病毒通过网页浏览、邮件收发、文件下载传播，传播速度快，清除难度大。
4、计算机病毒的清除与防治
1.病毒的防范:计算机病毒的传播途径主要有两个:网络和U盘，要防止病毒的侵害，就要以预防为主，堵塞病毒的传播途径。
常用的防范策略:
(1)安装杀毒软件
(2)安装个人防火墙:
监控进出内部网络或计算机的信息
过滤不安全的服务
限制内部网络用户访问某些特殊站点对网络访问进行记录和统计
对网络访问进行记录和统计
|
终端 终端 打印机 |
工作站————————————–服务器——防火墙——Internet
工作站 移动设备 终端 |
|
(3)个人密码设置尽可能复杂些
14、计算机网络
1、网络的定义
计算机网络就是利用通信线程和设备，把分布在不同地理位置上的多台计算机连接起来，在功能完善的网络软件(网络协议、网络操作系统等)的支持下，实现计算机之间数据通信和资源共享的系统。
计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物。网络中计算机与计算机之间的通信依靠协议进行。协议是计算机收、发数据的规划。主要包括IP和TCP协议。
2、网络的发展
面向终端的第一代计算机网络
以单个主机为中心的远程联机系统，实现了地理位置分散的大量终端与主机之间的连接和通信，各终端通过通信线路共享昂贵的中心主机的硬件和软件资源。
|————终端
|
主机——|————终端
|
| .
|———— .
| .
|
|————终端
|
|
|————终端
以分组交换网为中心的第二代计算机网络
以分组交换网络为中心，主机都处在网络的外围。用户通过分组交换网可共享连接在网络上的许多硬件和各种丰富的软件资源。
终端—| |—终端
|—主机—| |—主机—|
终端—| | （通信子网） | |—终端
|——IMP——IMP——|
终端—| | \ / | |—终端
|—主机—| IMP |—主机—|
终端—| |—终端
（资源子网） （资源子网）
以网络互联为核心的第三代计算机网络
通常将网络之间的连接称为“网络互连”，最常见的网络互连的方式就是通过“路由器”等互联设备将不同的网络连接到一起形成可以互相访问的"互联网"。著名的Internet就是目前世界上最大的一个国际互联网。
(a)一个简单的计算机网络：
|——计算机
|
交换器——|——计算机
|
|——计算机
(b)由网络构成的互连网络：
网络
/ \
路由器—网洛-网络-网络——网络
\ / 网络 |——路由器
网络 ——网络—网络/
| /
网络
3、网络的分类
按网络的地理范围进行分类:局域网(LAN)城域网(MAN)和广域网(WAN)。
1、局域网
局域网是指地理范围在几米到十几公里内的计算机及外围设备通过高速通信线路相连的专用网络。现在局域网已非常广泛地使用一个学校或企业大多拥有许多个互连的局域网，这样的网络常称为校园网或企业网。
局域网的特点: 1、传输距离有限：一般在几米到十几公里范围
2、传输速率高：一般在10Mbps~10Gbps。
3、传输可靠性高：误码率通常在10-7~10-12(误码率指每传送n个位，可能发生一个位的传输差错)
4、结构简单，协议简单，容易实现，具有较好的灵活性
2、广域网
广域网一般是在不同城市和不同国家之间的LAN或者MAN网络互联，地理范围通常为几十公里到几千公里，它的通信传输装置和媒体一般由电信部门提供。
广域网的特点：
1、覆盖范围大：通信距离通常为几十公里到几千公里。
2、传输速率低，传输误码率也较高：这主要由于广域网常常借用传统的公共传输网(如电话网)进行通信，但随着新的光纤标准和能够提供更快传输率的全球光纤通信网络的引入，广域网的速度和可靠性也将大大提高。
3、通信子网通常由电信部门负责建设，或借用现成的公共通信网络，不像局域网那样需要用户自己建设。
4、结构复杂，协议复杂，投资大，实现周期长
4、网络拓补结构
计算机网络的物理拓扑结构是描述计算机网络中通信子网的终点与通信线路间的几何关系。它对网络的性能、网络协议的实现、网络的可靠性以及网络通讯成本都有重要影响。
主要分为以下几种结构:
1、星形
存在一个中心节点，每个节点通过点到点的链路与中心节点连接，所有通信都通过中心节点进行。交换局域网是一种典型的星型拓扑结构。
特点与应用：
优点：
结构简单、组网容易、控制相对简单;故障影响小且容易检测和排除。
缺点：
电缆数量大，安装工作量可观通信线路利用率低;中心节点是全网可靠性的瓶颈,，如果中心节点出现故障，则整个网络的通信就会瘫痪。
应用：
在以太网中得到了非常广泛的应用
2、总线形
所有节点都连接到一条作为公共传输媒体的总线上，信息的传输以广播方式进行。
特点与应用:
优点：
布线简单、节点增删容易、成本较低。
缺点：
节点发送信息时要竟用总线，容易引起冲突，如果节点数过多，则会降低网络的速度故障影响大且难以检测和排除。
应用：
早期用于以太网，目前已经较少采用。
3、环形
以共享媒体方式进行数据传输。每个节点都与两个相邻节点相连，节点之间采用点到点链路，网络中所有节点构成一个闭合的环。环中数据沿着一个方向绕环逐站传输。
特点与应用：
优点：
结构简单、实时性强。
缺点：
增删节点操您复杂且会干扰整个网络的正常运行；故障影响大且难以检测和排除。
应用：
早期的令牌环网和FDDI就是采用环型结构，目前环型拓扑由于其独特的优势(单
4、树形
树型拓扑可以看作是星形拓扑的扩展。
特点与应用:
优点：
星型拓扑结构的优点可扩展性好。
缺点：
星型拓扑结构的缺点；各个节点对根节点的依赖性太大。
应用：
在以太网中得到了非常广泛的应用。
5、网状形
节点之间的连接是任意的，没有规律。有一种特殊的网状就是全连接，任何两个节点间都有连接。
特点与应用:
优点：
系统可靠性高，即:系统不受瓶颈问题和失效问题的影响。
缺点：
结构复杂、成本高、网络协议复杂。
应用：
军方或其它特殊用途，一般应用不使用这种结构。
5、网络协议
网络协议(network protocol)，简称为协议，是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。协议主要由三个要素组成：
语法：通信时双方交换数据和控制信息的格式。
语义：每部分控制信息和数据所代表的含义。
同步：事件实现顺序的详细说明。例如:通信如何发起;在收到一个数据后下一步要做什么。
1、协会设计
设计网络协议是一个十分复杂的系统，而工程设计中对复杂 的系统常采用结构化设计方法