计算机系统结构框架
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第一章计算机网络体系结构第二章物理层物理层信源、信道、信宿、宽带、码元、波特、速率产生和发送信息的设备或计算机信号的传输媒质,分为有线信道和无线信道接收和处理信息的设备或计算机代表不同离散数值的基本波形连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率码元传输速度的单位,1波特表示每秒传送1个码元码元传输率奈奎斯特定理(无噪声):C max=2f×log2N (其中f表示带宽)香农定理(有噪声): C max = W × log2(1+ S/N)(b/s)其中W为信道的带宽调制编码基带调制:改变波形,调制后仍然是基带信号带通调制:搬移频段,三种方式:调幅、调频、调相模拟数据编码技术:振幅键控、移频键控、移相键控数字数据编码:非归零码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码脉冲编码调制:采样(参考采样定理)、量化和编码数据交换方式电路交换报文交换分组交换虚电路数据报传输介质:1.双绞线2.同轴电缆3.光纤4.无线传输介质交互方式1.单工2.半双工3.全双工设备:1.转发器2.集线器课本19页第三章数据链路层数据链路层功能设备差错控制流量控制与可靠传输1.检错2.纠错1.单帧滑动窗口与停止等待协议2.多帧滑动窗口与后退N帧协议3.多帧滑动窗口与选择重传协议广域网局域网介质访问控制轮询随机信道令牌传递协议1.ALOHA协议2.CSMA协议3.CSMA/CD协议4.CSMA/CA协议1.频分2.时分3.波分4.码分链路控制1.HDLC2.PPP以太网拓扑无线局域网1.星形2.环形3.总线4.树形IEEE802.11IEEE802.3交换机网桥源选径网桥透明网桥原理算法生成树算法第四章 网络层网络层功能设备路由与转发异构网络互联路由器组成功能拥塞控制IP 地址移动IPIP 组播IPV6IPV4地址协议1.CIDR2.表示法3.三类地址4.NAT1.ARP2.DHCP3.ICMP协议算法动态路由静态路由分层次路由自治系统链路状态路由算法距离-向量路由算法域间路由域内路由BGPOSPF RIP移动IP 的通信过程第五章 传输层传输层服务寻址与端口功能面向连接服务无连接服务TCPUDP数据报校验流量和拥塞控制可靠传输连接管理快重传和快恢复慢开始和拥塞避免连接:3次释放:4次应用层客户服务器模型p2p 模型FTPDNS WWW电子邮件1.层次域名空间2.域名服务器3.域名解析过程1.概念2.组成结构3.HTTP 协议1.组成结构2.电子邮件格式3.协议(MIME 、SMTP 、POP3)1.原理2.连接(包括控制连接和数据连接)第六章应用层应用层客户服务器模型p2p模型FTPDNS WWW电子邮件1.层次域名空间2.域名服务器3.域名解析过程1.概念2.组成结构3.HTTP协议1.组成结构2.电子邮件格式3.协议(MIME、SMTP、POP3)1.原理2.连接(包括控制连接和数据连接)。
系统结构知识点总结一、系统结构的概念系统结构是指系统的总体框架和组成部分之间的相互关系。
在系统工程理论中,系统结构是系统工程的基础,它直接影响到系统的功能、性能、可靠性和成本等方面的设计和实现。
系统结构的优劣决定了整个系统的表现和效果,因此系统结构的设计是系统工程中至关重要的环节。
二、系统结构的特点1. 多样性:不同的系统有不同的结构特点,因此系统结构具有多样性和灵活性。
2. 整体性:系统结构是系统的总体框架,具有整体性和完整性的特点。
3. 层次性:系统结构往往具有层次结构,其中上层结构影响下层结构,下层结构又反过来影响上层结构。
4. 动态性:系统结构是动态变化的,随着系统的发展和演化,系统结构也会发生变化。
三、系统结构的基本原则1. 单一职责原则:一个系统组件只负责一个功能,避免功能交织造成的复杂性和难以维护的问题。
2. 开闭原则:系统结构应该对扩展开放,对修改封闭,使得系统可以灵活地调整和扩展。
3. 依赖倒置原则:系统中的抽象应该不依赖于具体实现,而具体实现应该依赖于抽象。
4. 接口隔离原则:系统中的各个组件应该具有独立的接口,避免不必要的依赖和耦合。
5. 最小化依赖原则:系统结构应该尽量减少模块之间的依赖,降低系统的复杂度和脆弱性。
四、系统结构的设计方法1. 自顶向下设计:先设计系统的整体框架,再逐步细化到具体的模块和组件。
2. 分而治之:将系统分解成若干个相互独立的模块和组件,分别进行设计和实现,最后进行集成测试和验证。
3. 模块化设计:将系统分解成若干个可重用的模块,使得系统具有良好的可维护性和扩展性。
4. 面向对象设计:采用面向对象的设计方法,将系统抽象成一组对象,通过对象间的交互来实现系统的功能和行为。
五、系统结构的常见模型1. 分层结构模型:将系统分解成若干水平层次的模块和子系统,每一层次都有单一的职责和功能。
2. 客户-服务器模型:将系统分为客户端和服务器端两部分,客户端负责用户界面和交互,服务器端负责业务逻辑和数据处理。
机载软件架构现状与发展趋势主要内容•软件架构的基础概念•机载软件的特点•机载软件架构现状•机载软件架构发展趋势预测软件架构的基本概念软件架构的定义软件架构的定义… …软件架构软件的缩写。
是体系架构体系结构的定义:包括一组部件以及部件之间的联系。
软件体系结构主流的标准观点有:ANSI/IEEE 610.12-1990软件工程标准词汇对于体系结构定义是:“体系架构是以构件、构件之间的关系、构件与环境之间的关系为内容的某一系统的基本组织结构以及知道上述内容设计与演化的原理(principle)”。
Mary Shaw和David Garlan认为软件体系结构是软件设计过程中,超越计算中的算法设计和数据结构设计的一个层次。
体系结构问题包括各个方面的组织和全局控制结构,通信协议、同步,数据存储,给设计元素分配特定功能,设计元素的组织,规模和性能,在各设计方案之间进行选择。
百度百科:软件体系结构是具有一定形式的结构化元素,即构件的集合,包括处理构件、数据构件和连接构件。
处理构件负责对数据进行加工,数据构件是被加工的信息,连接构件把体系结构的不同部分组合连接起来。
这一定义注重区分处理构件、数据构件和连接构件,这一方法在其他的定义和方法中基本上得到保持。
软件结构抽象类型与层次的发展过程软件架构就是对软件结构的一种较高层次的抽象。
软件结构的抽象类型发展历程例程和函数调用Subroutines 1960s1970s1980s1990s2000+模块化Modules 面向对象Objects 运行框架Frameworks 软件架构Architecture软件架构与软件框架的区别是什么?呈现形式不同.架构的呈现形式是一个设计规约,而框架则是程序代码。
软件框架(framework ):是某种应用的半成品,是一组组件,供用户选用完成自己的系统。
简单说就是使用别人搭好的舞台,你来做表演。
而且,框架一般是成熟的,不断升级的软件。
框架一般处在低层应用平台(如J2EE )和高层业务逻辑之间的中间层。
OSI网络结构的七层模型开放式系统互联模型(OSI)是1984年由国际标准化组织(ISO)提出的一个参考模型。
作为一个概念性框架,它是不同制造商的设备和应用软件在网络中进行通信的标准。
现在此模型已成为计算机间和网络间进行通信的主要结构模型。
目前使用的大多数网络通信协议的结构都是基于 OSI 模型的。
OSI 将通信过程定义为七层,即将连网计算机间传输信息的任务划分为七个更小、更易于处理的任务组。
每一个任务或任务组则被分配到各个 OSI 层。
每一层都是独立存在的,因此分配到各层的任务能够独立地执行。
这样使得变更其中某层提供的方案时不影响其他层。
OSI 七层模型的每一层都具有清晰的特征。
基本来说,第七至第四层处理数据源和数据目的地之间的端到端通信,而第三至第一层处理网络设备间的通信。
另外, OSI 模型的七层也可以划分为两组:上层(层 7 、层 6 和层 5 )和下层(层 4 、层 3 、层 2 和层 1 )。
OSI 模型的上层处理应用程序问题,并且通常只应用在软件上。
最高层,即应用层是与终端用户最接近的。
OSI 模型的下层是处理数据传输的。
物理层和数据链路层应用在硬件和软件上。
最底层,即物理层是与物理网络媒介(比如说,电线)最接近的,并且负责在媒介上发送数据。
各层的具体描述如下:第七层:应用层定义了用于在网络中进行通信和数据传输的接口 - 用户程式;提供标准服务,比如虚拟终端、文件以及任务的传输和处理;第六层:表示层掩盖不同系统间的数据格式的不同性;指定独立结构的数据传输格式;数据的编码和解码;加密和解密;压缩和解压缩第五层:会话层管理用户会话和对话;控制用户间逻辑连接的建立和挂断;报告上一层发生的错误第四层:传输层管理网络中端到端的信息传送;通过错误纠正和流控制机制提供可靠且有序的数据包传送;提供面向无连接的数据包的传送;第三层:网络层定义网络设备间如何传输数据;根据唯一的网络设备地址路由数据包;提供流和拥塞控制以防止网络资源的损耗第二层:数据链路层定义操作通信连接的程序;封装数据包为数据帧;监测和纠正数据包传输错误第一层:物理层定义通过网络设备发送数据的物理方式;作为网络媒介和设备间的接口;定义光学、电气以及机械特性。