信息技术第1章信息技术概述课件.ppt
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1、第一部分计算机网络第一部分 计算机网络v计算机网络定义、功能、分类v互联网含义、起源vIP地址、域名、MAC地址v互联网应用Internet的由来及发展v从ARPANET到NSFNET 70年代,美国国防部开始进行DARPA计划,开始架设高速且有弹性的网络,重点是当美、前苏两地间的网络如果断线时,资料仍可经由别的国家绕道,到达目的地。而这项计划的成果就是ARPANET。之后随冷战的解冻,ARPANET也慢慢开放给民间使用。但是美国基于军事安全上的考虑,另外成立了国家科学基金会(National Science Foundation),建立NSFNET,专门负责全球性民间的网络交流。这就是美国的
2、INTERNET1、IP地址及其表示方法IP地址表示为:网络号 主机号(唯一)网络号:标识网络 主机号:表示这个网络中的某一台主机 寻址方法:先按照IP地址中的网络号把网络找到,再按主机号把主机找到。事实上,IP地址指出了连接到某个网络上的某一台计算机。IP地址又和我们的学号很类似,如63061401XX2、各类IP地址的表示方法IPv4地址是地址是32bit的,也就是的,也就是4字节字节 将32bit的IP地址中的每8bit用等效的十进制数字表示,并且在这些数字之间加上一个点,即点分十进制记法。例如10000000 00011011 00010000 00111111 记为128.29.16
3、.63,显然简单、方便、直观。3.IP地址的分类 有的网络拥有很多主机,有的网络的主机很少,差异很大。(就像我们的班级有的班级人数众多,有的相对较少.)为了能对网络中主机的多与少进行区分,我们要对网络中的IP地址进行分类,分别是A类,B类,C类,D类和E类。常用的IP地址为:A类,B类和C类。主机号段分别为3,2和1个字节长。(疑问:字节?)1 字节(Byte)8位(bit)32 位(bit)4 字节(Byte)网络号(8bit)主机号(24bit)范围:1.0.0.0127.255.255.255 (点分十进制记法)00000001 00000000 00000000 00000000 01
4、111111 11111111 11111111 11111111一、A类IP地址1.标识位:标识位:0网络号的数为:0000000101111111(即1127)网络地址0和127保留用于特殊目的,故允许有126个A类网络2.主机号的数为:主机号的数为:224(理论上一个A类IP地址可以拥有的计算机数)A类IP地址适用于有大量主机的大型网络。例如IBM公司。一、B类IP地址网络号网络号(16bit)主机号主机号(16bit)范围:范围:128.0.0.0191.255.255.255(点分(点分十进制记法)十进制记法)10000000 00000000 00000000 00000000 1
5、0111111 11111111 11111111 111111111.标识位:标识位:10网络号的数为:10000000 0000000010111111 11111111 (214)2.主机号的数为:主机号的数为:216=65536B类IP地址适用于有中型网络。例如一些大学和政府机构。一、C类IP地址网络号网络号(24bit)主机号(8bit)范围:范围:192.0.0.0223.255.255.255(点分十进制记法)11000000 00000000 00000000 00000000 11011111 11111111 11111111 111111111.标识位:标识位:110网络
6、号的数为:11000000 0000000011011111 11111111 (221)2.主机号的数为:主机号的数为:28=256(理论上一个C类IP地址可以拥有的计算机数)C类IP地址适用于有小型网络。例如一些小公司和研究机构。四、对A、B和 C类IP地址的比较(重点)类别地址范围网络号主机号适用情况标识符网络地址空间A类1.0.0.0127.255.255.25500000001111111100000000 00000000 0000000011111111 11111111 11111111大量主机大量主机的大型网的大型网络络B类128.0.0.0191.255.255.25510
7、100000 00000000101111 1111111100000000 00000000 11111111 11111111中型网络中型网络C类192.0.0.0223.255.255.25511011000 00000000 0000000011011 11111111 111111110000000011111111小型网络小型网络小练习:小练习:请判断下面的IP地址是属于哪一类 1、(1)59.223.123.231 (2)193.0.0.1 (3)127.2.1.223 2、(1)11000000 00010101 00000000 11111110(2)00000011 111
8、01010 10101010 00010101vD类IP地址是多地址广播地址,不用来标识网络。其地址范围为224.0.0.0240.255.255.255。D类地址主要留给Internet体系结构委员会IAB使用。vE类IP地址是实验性地址,保留在今后使用,其地址范围为240.0.0.0255.255.255.255。目前大量使用的IP地址仅AC类3类。v我们很容易通过点分十进制来判定IP地址类型是属于D类或E类。五、D类和E类IP地址子网掩码vIP地址资源紧张,假设某一公司共有80台主机,分为四个部门,分别为开发部,生产部,售后服务部,销售部。每个部门二十台主机,如果申请四个C类IP地址,造
9、成IP地址浪费。怎么办?v采用子网划分的方法。申请一个C类IP地址 然后划分成四个子网子网掩码子网掩码:子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。左边是网络位,用二进制数字“1”表示;右边是主机位,用二进制数字“0”表示 例:例:255.255.255.0(11111111.11111111.11111111.00000000)有有24个个1表示网络位为表示网络位为24位,主机位为位,主机位为8位,所以位,所以IP地址属于地址属于C类类 子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与IP地址相同,子网掩码的长度也是32位,子
10、网掩码就确定了一个IP地址的32位二进制数字中哪些是网络号、哪些是主机号。这对于采用TCP/IP协议的网络来说非常重要,只有通过子网掩码,才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系,使网络正常工作。在Windows 2000 Server中,如果给一个网卡指定IP地址,系统会自动填入一个默认的子网掩码。这是Windows 2000 Server为了节省用户输入时间自动产生的子网掩码。比如,局域网最常使用的IP地址“192.168.x.x”默认的子网掩码是“255.255.255.0”。一般情况下,IP地址使用默认子网掩码就可以了。本机的IP地址,子网掩码和默认网关信息可以通过DOS下执行ipc
11、onfig命令得到IPv6 VS IPv41.IPv6将IP地址长度增加到128位,扩展IP地址空间,以解决IPv4面临的IP地址不够分配的问题;2.IPv6对数据流进行标识,它将相关数据包作为数据流进行传输,从而有效满足多媒体应用对传输实时性的要求3.IPv6协议中定制了多种安全服务选项,以满足应用对数据保密性的特殊要求4.IPv6对IPv4的报头格式进行了简化。5.改进报头扩展和选项 域名是另一种网络地址,用字符表示。目的是为了方便用户记忆和使用(不用记忆IP地址)。例如:武汉工程大学主机的域名是。域名采用层次结构,而且与Internet的结构相对应。一个域名一般有35个子段,中间用“”隔
12、开,每个子段有各自的意义。目前互联网上的域名体系中共有三类顶级域名:类别顶级域名、地理顶级域名、新顶级域名。第一类是一级域名,共有7个,也就是现在通常说的国际域名。.com(用于商业公司);.net(用于网络服务);.org(用于组织协会等);.gov(用于政府部门);.edu(用于教育机构);.mil(用于军事领域);.int(用于国 际组织)。这类域名通常称为“国际域名”。第二类是地理顶级域名,共有243个国家和地区的代码,例如.CN代表中国,.UK代表英国。在顶级域名下还可设二级三级域名,例如北京的某机构可以选择如*的域名 第三类顶级域名,也就是所谓的“新顶级域名”,包含7类:biz,i
13、nfo,name,pro,aero,coop,museum。如aero需是航空业公司注册,museum需是博物馆,coop需是集体企业(非投资人控制,无须利润最大化)注册。MAC地址 除IP地址,域名地址外,与计算机相关的还有一个地址就是网卡的物理地址,即MAC地址1.IP地址,域名称逻辑地区,由网络管理员分配。2.IP地址是主机地址的数字表示,域名是主机地址的文字表示。3.在广域网中使用逻辑地址来确定网络,网段和主机,域名实现域名地址到IP地址的映射和转换。4.MAC地址是用来在局域网中定位主机的物理地址,由专门组织统一管理分配,网卡生产商将其固定在网卡中。MAC地址是数据链路层地址5.在局
14、域网中,使用网卡的MAC地址来通信;各主机上的地址解析协议模块负责完成IP地址到MAC地址间的转换。因特网接入服务提供者ISP(Internet Service Provider):Internet服务(包括连接和应用)提供者。ISP的作用有:l 接纳用户入网 l 可以与Internet互连 l 拥有或间接拥有IP地址的分配权和域名管理权 l 提供各种应用服务 l 为用户的连接和应用提供技术支持和服务Internet接入方式企业内部网(Intranet)Intranet的定义Intranet是基于Internet技术的企业内部网,是Internet技术在企业局域网(LAN)或广域网(WAN)上
15、的应用主要作用是实现企业内部的信息交互与共享,获取信息与提供信息;或者通地扩展Intranet方便快速地与商业伙伴进行企业外部的交流与合作。Intranet的基本思想 在企业内部网络上采用TCP/TP作为通信协议,利用Internet的WEB技术作为平台,通过防火墙把内部网络和Internet隔开。所熟悉的校园网就是比较典型的Intrant.要点:(1)Intranet是根据企业内部的需求而设置的,它的规模和功能是根据企业经营和发展的需求确定的。(2)Intranet不是一个孤岛,它能方便地和外界连接,尤其是和 Internet地连接。(3)Intranet采用TCP/IP协议及相应的技术和工
16、具,是一个开放的系统。(4)Intranet 根据企业的安全要求,设置相应的防火墙、安全代理等,以保护企业内部的信息,防止外界侵入。(5)Intranet广泛使用环球网WWW的工具,使企业员工和用户能方便地浏览和采掘企业内部的信息以及 Internet的丰富的信息资源。2022-11-1032Internet 提供的信息服务远程登录服务Telnet(Remote Login)提供远程连接服务的终端仿真协议,可以使本地计算机登录到Internet上的远程计算机上 文件传送服务FTP FTP允许用户在计算机之间传送文件,并且对所传送的文件类型也没有限制。“下载”(Download)和“上传”(Up
17、load)。提供了一种“匿名FTP服务”。即用户要登录到FTP服务器,通常以anonymous作为匿名用户名,以用户的E-mail地址作为口令进入。2022-11-1033Internet 提供的信息服务电子邮件服务E-mail(Electronic Mail)电子邮件地址一般由两部分组成:用户名和电子邮件域名。其中()用户名就是用户在电子邮件服务器上的账号;()电子邮件域名一般是机器的域名,一个完整的电子邮件地址,由用户账号和电子邮件域名两部分组成,中间使用“”把两部分连接起来。2022-11-1034Internet 提供的信息服务电子邮件服务E-mail(Electronic Mail)
18、用来收发电子邮件的应具备有以下几个基本的功能:(1)传送邮件(2)浏览信件:(3)存储信件(4)转发信件。2022-11-1035Internet 提供的信息服务4.电子公告板系统(BBS)BBS站为用户开辟一块展示“公告”信息的公用存储空间作为“公告板”。2022-11-1036Internet 提供的信息服务5.万维网 WWW(World Wide Web)的中文译名为万维网。WWW是由欧洲粒子物理实验室开发的,采用的是超文本和多媒体技术,将不同文件通过关键字建立链接,提供一种交叉式查询方式(而不仅仅是传统的线性方式)。2022-11-1037Internet 提供的信息服务5.万维网 W
19、WW服务器的数据文件是用HTML(Hyper Text Markup Language,超文本标注语言)语言来描述.其中超文本链接用统一资源定位器(URL,Uniform Resource Locator)来表示。2022-11-1038Internet 提供的信息服务6.电子商务 7.Internet电话(IP电话)8.博客(微博)9.其他丰富多彩的Internet服务 第二部分多媒体技术Multimediav社会进步需要信息技术,而多媒体技术则是信息技术发展的必然产物。v多媒体技术研究的是文图声视这些信息的表达媒体与感受媒体在计算机系统中的综合应用。什么是媒体?v 媒体是信息的载体(Med
20、ium)信息的表达、存储和传递必须通过一些中间物质,常见的报纸、广播、电视节目、电影、磁盘和光盘等就是这样一种中间物质。确切地说,媒体是信息得以存储和传播的介质。v媒体的作用在于存储信息、表达信息、传送信息,以帮助人们进行相互沟通和交流。什么是多媒体?v多媒体就是指多种媒体方式的结合应用也就是对文本、音频、视频、图形、图像和动画等多种信息表达方式的有机综合。例如电影。v多媒体计算机技术所涉及的多媒体是模仿人类的视觉、听觉和触觉,具体表现形式为文字、声音、图形、图像、动画和影像等。v有关多媒体的基本概念涉及计算机中的多媒体基本元素、多媒体信息处理技术、多媒体信息系统、多媒体系统应用。什么是多媒体
21、计算机?v多媒体计算机是指能够对声音、图像、视频等多媒体信息进行综合处理的计算机。v多媒体计算机由多媒体计算机硬件系统和多媒体计算机软件系统两部分组成。v多媒体计算机具有高集成性、全数字化、高速度、交互性、高智能等特点多媒体技术的发展趋势v流媒体技术:“流”是一种数据传输方式,使用这种方式时信息的接收者在没有接到完整信息前就能处理已经收到的信息。v智能多媒体技术:文字的识别和输入语音的识别的输入自然语言的理解和机器翻译图形的识别和理解机器人视觉和计算机视觉多媒体技术的发展趋势v虚拟现实:通过综合应用计算机图像处理、模拟与仿真、传感、显示系统等技术和设备,以模拟仿真的方式,给用户提供一个真实反映
22、操作对象变化与相互作用的三维图像环境,从而构成一个虚拟世界。v网络化:与宽带网络通信等技术相结合。多媒体计算机信息处理的关键技术主要涉及:v多媒体数据压缩和解压缩技术、v多媒体专用芯片技术、v多媒体数据库技术、v多媒体数据存储技术、v多媒体网络技术。多媒体数据的压缩和解压缩技术v音频、视频数字信号所包含的数据量相当大如一幅分辨率为640480的彩色图像,每个像素采用24bit编码,数据量约为7.37Mb/帧。1000MB硬盘只能存储约125幅上述分辨率的图像。若按25帧/秒的速度播放,只能放40秒。要播放60分钟活动图像,需要90GB存储容量,相当于140张光盘,且要以184 Mb/s的速度传
23、送数据。v数据压缩是多媒体计算机技术能达到使用阶段的理论和技术基础,多媒体技术的发展与数据压缩理论和技术的发展是紧密相关的。v解压缩使用压缩的多媒体信息前必须解压缩目前较流行的压缩技术有:v静态影像压缩标准JPEG技术v处理动态影像的MPEG压缩技术vDVI压缩技术v这三大压缩技术占据着当今视频压缩技术的主要地位。静态影像压缩标准JPEG技术vJPEG(Joint Photographic Experts Group)制定了第一套国际静态影像压缩标准JPEG格式。vM-JPEG格式是单独对一帧进行压缩,基本上不考虑视频流中不同帧之间的变化,虽然图像质量好,但压缩效率低、文件量巨大、实时性差,而
24、且不支持联网。v经过技术更新的JPEG 2000(ISO 15444),基本上是一个开放的标准,JPEG 2000标准既支持如打印机、扫描器、数码相机等传统的JPEG格式,又能应用于如网路传输,无线通讯,医疗影像等新兴应用领域。动态图像压缩标准MPEG技术v运动图像专家组(MPEG)制定了运动图像、声频及其混合信息的压缩、解压缩、处理和编码表示方面的国际标准。v多年来,MPEG-1、MPEG-2广泛应用于数字音频、视频等多媒体领域,如CD、VCD、DVD、电视、视频点播、文档和Internet音乐等。v98年11月公布的MPEG-4标准主要用于64 kb/s以下的低速率音、视频编码,以适用窄带
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