第1幕 揭开面纱识计算机

1.1 初识计算机的家庭成员

具体内容

1.1.1 计算机的发展史及分类

1.计算机的发展史

在了解计算机的发展史之前，有必要先弄清楚什么是计算机。

（1）计算机的概念。

计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、快速、高效地对各种信息进行存储和处理的现代化智能电子设备。

计算机是一种现代化的信息处理工具，它对信息进行处理并提供所需结果，其结果（输出）取决于所接收的信息（输入）及相应的程序。计算机概念图解如图1-1所示。

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计算机的英文单词为computer，原是指从事数据计算的人，而他们往往都需要借助某些机械计算设备或模拟计算机。即使在今天，我们也还能在许多地方看到这些早期计算设备的祖先之——算盘的身影。有一种看法认为算盘是最早的数字计算机，而珠算口诀则是最早的体系化的算法。

（2）计算机的发展。

下面，让我们把时钟拨回到360多年前，从计算机诞生的源头开始谈起，从一个历史旁观者的角度去观察计算机的发展历程。

第零代：机械式计算机（1642—1945年）

① 1642年—齿轮式加减法器。1642年，法国数学家帕斯卡（B.Pascal）采用与钟表类似的齿轮传动装置，研制出了世界上第一台十进制加减法器（如图1-2所示），这是人类历史上的第一台机械式计算机。此后，科学家们在这个领域里继续研究能够完成各种计算的机器，想方设法扩充和完善这些机械装置的功能。

② 1821年—差分机。1821年，英国数学家巴贝奇（C.Babbage）构想和设计了第一台完全可编程计算机—差分机，这是第一台可自动进行数学变换的机器。但由于技术条件、经费限制以及巴贝奇无法忍耐对设计不停地修补，这台计算机最终没有问世。

③ 1884年——制表机。1884年，美国人口普查局的统计学家霍列瑞斯（H.Hollerith）受到提花织机的启发，想到用穿孔卡片来表示数据，制造出了制表机（见图1-3），并获得了专利。制表机的发明是机械计算机向电气技术转化的一个里程碑，标志着计算机作为一个产业开始初具雏形。

20世纪初，电子技术飞速发展，其代表产物有真空二极管和真空三极管，这些都促成了真正的电子计算机的产生。根据组成电子计算机的基本逻辑组件的不同，我们可以把电子计算机的发展分为4个阶段，每一阶段在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃，4个阶段的特点具体如下。

第一代：电子管计算机（1946年—20世纪50年代后期）

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图1-4中左侧的是世界上第一只电子管，也就是人们常说的真空二极管。直到真空三极管（见图1-4右）发明后，电子管才成为实用的器件。后来，人们又发现，真空三极管除了可以处于放大状态外，还可充当开关器件，其速度要比继电器快成千上万倍。于是，电子管很快受到计算机研制者的青睐，计算机的历史也由此跨进电子的纪元。

第一代计算机采用电子真空管及继电器作为逻辑组件构成处理器和存储器，并用绝缘导线将它们连接在一起。电子管计算机相比之前的机电式计算机来讲，无论是运算能力、运算速度还是体积等都有了很大的进步。

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计算机的鼻祖：埃尼阿克ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer，电子数值积分计算器，见图1-5）。1946年2月5日，出于美国军方对弹道研究的计算需要，世界上第一台电子计算机埃尼阿克（ENIAC）问世。这个重达30吨，由18800个电子管组成的庞然大物就是所有现代计算机的鼻祖。第一台电子计算机诞生的目的是为军事提供服务，但它也和其他军工产品一样，随着技术的成熟逐渐走向民用。

ENIAC的诞生，宣告了人类从此进入电子计算机时代。从那一天到现在的半个多世纪里，伴随着电子器件的发展，计算机技术有了突飞猛进的发展，造就了如IBM、SUN、Microsoft等若干大型计算机软硬件公司，人类开始步入以电子科技为主导的新纪元。

第二代：晶体管计算机（20世纪50年代后期—20世纪60年代中期）

晶体管的发明，标志着人类科技史进入了一个新的电子时代。图1-6所示为第一只晶体管。与电子管相比，晶体管具有体积小、重量轻、寿命长、发热少、功耗低、运行速度快等优点。晶体管的发明及其实用性的研究为半导体和微电子产业的发展指明了方向，同时也为计算机的小型化和高速化奠定了基础。采用晶体管组件代替电子管成为第二代计算机的标志。

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1955年，贝尔实验室研制出世界上第一台全晶体管计算机TRADIC（见图1-7），装有800只晶体管，仅100W功率，占地也只有3立方英尺。

第三代：中、小规模集成电路计算机（20世纪60年代中期—20世纪70年代初）

1958年，美国物理学家基尔比（J.Kilby）和诺伊斯（N.Noyce）同时发明集成电路，图1-8所示为第一个集成电路。集成电路的问世催生了微电子产业，采用集成电路作为逻辑组件成为第三代计算机的最重要特征，微过程控制开始普及。

第三代计算机的杰出代表有IBM公司的IBM 360（见图1-9）及CRAY公司的巨型计算机CRAY-1（见图1-10）等。

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1964年，英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）以3页纸的短小篇幅，发表了一个奇特的理论。摩尔天才地预言：集成电路上能被集成的晶体管数目每18～24个月会翻一番，并在今后数十年内保持着这种势头。

摩尔的这个预言，因集成电路芯片后来的发展曲线得以证实，并在较长时期内保持着有效性，被人们称为“摩尔定律”。

第四代：大规模、超大规模集成电路计算机（20世纪70年代初—现在）

随着集成电路技术的迅速发展，采用大规模和超大规模集成电路及半导体存储器的第四代计算机开始进入社会的各个角落，计算机逐渐开始分化为通用大型机、巨型机、小型机和微型机。

1971年，Intel发布了世界上第一个商业微处理器4004（其中第一个4表示它可以一次处理4位数据，第二个4代表它是这类芯片的第4种型号），如图1-11所示，每秒可执行60 000次运算。图1-12中，一个小于1/4平方英寸的集成电路就可以含有超过100万个电路元器件。

新一代计算机

新一代计算机过去习惯上称为第五代计算机，是对第四代计算机以后的各种未来型计算机的总称。它能够最大限度地模拟人类大脑的机制，具有人的智能，能够进行图像识别、研究学习和联想等。

随着计算机科学技术和相关学科的发展，在不远的未来，研制成功新一代计算机的目标必定会实现。

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2010年1月27日，苹果公司在美国旧金山欧巴布也那艺术中心（Yerba Buena Center for the Arts）发布i Pad平板电脑，如图1-13所示。i Pad的定位介于苹果的智能手机i Phone和笔记本电脑产品之间，提供浏览互联网、收发电子邮件、观看电子书、播放音频或视频、玩游戏等功能。

阶段总结

计算机发展过程中，各阶段的特点如表1-1所示。

（3）计算机的发展趋势。

回顾计算机的发展历程，不难看出计算机的发展趋势。现代计算机的发展正朝着巨型化、微型化的方向发展，计算机的传输和应用正朝着网络化、智能化的方向发展。如今计算机越来越广泛地应用于我们的工作、学习、生活中，对社会和我们的生活有不可估量的影响。图1-14所示为计算机的发展趋势图。

①巨型化：指具有运算速度高、存储容量大、功能更完善等特点的计算机系统。

②微型化：基于大规模和超大规模集成电路的飞速发展。

③网络化：计算机技术的发展已经离不开网络技术的发展。

④智能化：要求计算机具有人的智能，能够进行图像识别、定理证明、研究学习等。

2.计算机的分类

计算机种类很多，可以从不同的角度对计算机进行分类。按照计算机原理分类，可分为数字式电子计算机、模拟式电子计算机和混合式电子计算机；按照计算机用途分类，可分为通用计算机和专用计算机；按照计算机性能分类，可分为巨型机、小巨型机、大型机、小型机、工作站和个人计算机六大类。

1.1.2 计算机的特点及应用领域

1.计算机的主要特点

在人类发展过程中没有一种机器像计算机这样具有如此强劲的渗透力，可以毫不夸张地说，人类现在已经离不开计算机。计算机之所以这么重要，与它的强大功能是分不开的，与以往的计算工具相比，它具有以下几个主要特点。

（1）运算速度快。运算速度是计算机的一个重要性能指标。计算机的运算速度通常用每秒钟执行定点加法的次数或平均每秒钟执行指令的条数来衡量。

世界上第一台计算机的运算速度为每秒5000次，目前世界上最快的计算机每秒可运算万兆次，普通PC每秒也可处理上百万条指令。这不仅极大地提高了工作效率，而且使时限性强的复杂处理可在限定的时间内完成。

（2）计算精度高。计算机的运算精度随着数字运算设备的技术发展而提高，加上采用了二进制数字进行计算的先进算法，因此可以得到很高的运算精度。

在计算机诞生前1500多年的时间里，虽然人们不懈努力，但也仅能计算到小数点后500位，而使用计算机后，目前已可达到小数点后上亿位的精度。

（3）存储容量大，记忆能力强。计算机的存储器类似于人的大脑，可以记忆大量的数据和计算机程序，随时提供信息查询、处理等服务，这使计算机具有了“记忆”功能。目前计算机的存储容量越来越大，已高达吉（千兆）数量级（109）的容量。计算机具有“记忆”功能，这是与传统计算工具的显著区别。

（4）具有逻辑判断能力。计算机不仅能进行算术运算，同时也能进行各种逻辑运算，具有逻辑判断能力，这是计算机的又一重要特点。布尔代数是建立计算机的逻辑基础，计算机的逻辑判断能力也是计算机智能化必备的基本条件，是计算机能实现信息处理自动化的重要原因。

冯·诺依曼型计算机的基本思想就是将程序预先存储在计算机中。在程序执行过程中，计算机根据上一步的处理结果，能运用逻辑判断能力自动决定下一步应该执行哪一条指令。这样，计算机的计算能力、逻辑判断能力和记忆能力三者结合，使得计算机的能力远远超过了任何一种工具，成为人类脑力延伸的有力助手。

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图1-15所示为计算机奠基人——冯·诺依曼（John Von Neumann），他于1903年12月28日生于匈牙利布达佩斯的一个犹太人家庭，是著名美籍匈牙利数学家。

程序存储在计算机内，计算机再自动地逐步执行程序，这个被称为“存储程序和过程控制”的思想就是由他提出来的。虽然计算机在不断地发展，但计算机原理一直延用该思想，因此我们把迄今为止的计算机称为冯·诺依曼型计算机。

（5）自动化程度高。只要预先把处理要求、处理步骤、处理对象等必备元素存储在计算机系统内，计算机启动工作后就可以在无人参与的条件下自动完成预定的全部处理任务。这是计算机区别于其他工具的本质特点。其中，向计算机提交任务主要是通过程序、数据和控制信息的形式完成的。

计算机中可以存储大量的程序和数据。存储程序是计算机工作的一个重要原则，这是计算机能够自动处理的基础。

（6）支持人机交互。计算机具有多种输入输出设备，配上适当的软件后，可支持用户进行方便的人机交互。以广泛使用的鼠标为例，用户手握鼠标，只需轻轻单击鼠标，计算机便可随之完成某种操作功能。

随着计算机多媒体技术的发展，人机交互设备的种类也越来越多，如手写板、扫描仪、触摸屏等。这些设备使计算机系统以更接近人类感知外部世界的方式输入或输出信息，使计算机更加人性化。

（7）通用性强。计算机能够在各行各业得到广泛的应用，原因之一就是它具有很强的通用性。计算机采用存储程序原理，程序可以是各个领域的用户自己编写的应用程序，也可以是厂家提供的供多用户共享的程序；丰富的软件、多样的信息，使计算机具有相当大的通用性。

2.计算机的应用领域

计算机的高速发展全面促进了计算机的应用。在当今信息社会中，计算机的应用极其广泛，已遍及经济、政治、军事及社会生活的各个领域。计算机的具体应用可以归纳为以下几个方面。

（1）科学计算。科学计算又称为数值计算，是计算机最早的应用领域。同人工计算相比，计算机不仅速度快，而且精度高。利用计算机的高速运算和大容量存储的能力，可进行人工难以完成或根本无法完成的各种数值计算。

其中一个著名的例子是圆周率值的计算。美国一位数学家在1873年宣称，他花了15年的时间把圆周率π的值计算到小数点后707位。111年之后，日本有人宣称用计算机将π值计算到1000万位，却只用了24小时。

对要求限时完成的计算，使用计算机可以赢得宝贵时间。以天气预报（见图1-16）为例，如果用人工进行计算，预报一天的天气情况就需要计算几个星期，这就失去了时效。若改用高性能的计算机系统，取得10天的预报数据只需要计算几分钟，这就使中、长期天气预报成为可能。

科学计算是计算机成熟的应用领域，由大量经过“千锤百炼”的实用计算程序组成的软件包早已商品化，成为了计算机应用软件的一部分。

（2）数据处理。数据处理又称为信息处理（见图1-17），是目前计算机应用的主要领域。在信息社会中需要对大量的、以各种形式表示的信息资源进行处理，计算机因其具备的种种特点，自然成为处理信息的得力工具。

早在20世纪50年代，人们就开始把登记、统计账目等单调的事务工作交给计算机处理。60年代初期，大银行、大企业和政府机关纷纷用计算机来处理账册、管理仓库或统计报表，从数据的收集、存储、整理到检索统计，应用的范围日益扩大。数据处理很快就超过了科学计算，成为最广泛的计算机应用领域。

随着数据处理应用的扩大，在硬件上刺激着大容量存储器和高速度、高质量输入/输出设备的发展，同时，也在软件上推动了数据库管理系统、表格处理软件、绘图软件以及用于分析和预测等应用的软件包的开发。

（3）自动控制。自动控制也称为过程控制或实时控制，是指用计算机作为控制部件对生产设备或整个生产过程进行控制。其工作过程：首先用传感器在现场采集受控制对象的数据，求出它们与设定数据的偏差；接着由计算机按控制模型进行计算；然后产生相应的控制信号，驱动伺服装置对受控对象进行控制或调整。

（4）计算机辅助功能。计算机辅助功能是指能够部分或全部代替人完成各项工作的计算机应用系统，目前主要包括计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助测试和计算机辅助教学。

①计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）。CAD可以帮助设计人员进行工程或产品的设计工作，采用CAD能够提高工作的自动化程度，缩短设计周期，并达到最佳的设计效果。目前，CAD技术广泛应用于机械、电子、航空、船舶、汽车、纺织、服装、化工、建筑等行业，已成为现代计算机应用中最活跃的领域之一。

②计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing，CAM）。CAM是指用计算机来管理、计划和控制加工设备的操作。采用CAM技术可以提高产品质量、缩短生产周期、提高生产效率、降低劳动强度，并改善生产人员的工作条件。

计算机辅助设计和计算机辅助制造结合产生了CAD/CAM一体化生产系统，再进一步发展，则形成计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS），CIMS是制造业的未来。

③计算机辅助测试（Computer Aided Test，CAT）。CAT是指利用计算机协助对学生的学习效果进行测试和学习能力估量，一般分为脱机测试和联机测试两种方法。

脱机测试是由计算机从预置的题目库中按教师规定的要求挑选出一组适当的题目，打印成试卷，给学生回答后，答案纸卡可通过“光电阅读机”送入计算机，进行评卷和评分。标准答案在计算机中早已存储，以作对照用。联机测试是从计算机的题目库中逐个地选出题目，并通过显示器和输出打印机等交互手段向学生提问，学生将自己的回答通过键盘等输入设备，送入计算机，由计算机批阅并评分。

④计算机辅助教学（Computer Aided Instruction，CAI）。CAI是指利用计算机来辅助教学工作。CAI改变了传统的教学模式，它使用计算机作为教学工具，把教学内容编制成教学软件——课件。学习者可根据自己的需要和爱好选择不同的内容，在计算机的帮助下学习，实现教学内容的多样化和形象化。

随着计算机网络技术的不断发展，特别是全球计算机网络Internet的实现，计算机远程教育已成为当今计算机应用技术发展的主要方向之一，它有助于构建个人的终生教育体系，是现代教育中的一种教学模式。

（5）人工智能。人工智能（Artificial Intelligence）简称AI，是指用计算机来模拟人的智能，代替人的部分脑力劳动。人工智能既是计算机当前的重要应用领域，也是今后计算机发展的主要方向。20余年来，围绕AI的应用主要表现在以下几个方面。

① 机器人。机器人诞生于美国，但发展最快的是日本。机器人可分为两类，一类叫“工业机器人”，它由事先编制好的过程控制，只能完成规定的重复动作，通常用于车间的生产流水线上；另一类叫“智能机器人”，具有一定的感知和识别能力，能说话和回答一些简单问题。

② 定理证明。借助计算机来证明数学猜想或定理，这是一项难度极大的人工智能应用。最著名的例子是四色猜想的证明。

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四色猜想是图论中的一个世界级难题，它的内容是任意一张地图只需要4种颜色来着色，就可以使地图上的相邻区域具有不同的颜色。换言之，用4种颜色就可以绘制任何地图，3种颜色不够，而5种颜色多余。

这个猜想的证明不知难倒了多少数学家，虽然经过无数次的验证，但却一直无法在理论上给出证明。1976年，美国数学家哈根和阿贝尔用计算机进行了100亿次逻辑判断，成功地证明了四色猜想。

③ 专家系统。专家系统是一种能够模仿专家的知识、经验、思想，代替专家进行推理和判断，并做出决策处理的人工智能软件。著名的“关幼波肝病诊疗程序”就是根据我国著名中医关幼波的经验制成的一个医疗专家系统。

④模式识别。这是AI最早的应用领域之一，是通过抽取被识别对象的特征，与存放在计算机内的已知对象的特征进行比较及判别，从而得出结论的一种人工智能技术。公安机关的指纹分辨、手写汉字识别、语音识别等都是模式识别的应用实例。

（6）网络应用。网络应用是计算机技术与通信技术结合的产物，计算机网络技术的发展将处在不同地域的计算机用通信线路连接起来，配以相应的软件，达到资源共享的目的。

网络应用是当前及今后计算机应用的主要方向。目前Internet的用户遍布全球，计算机网络作为信息社会的重要基础设施，其影响已深入人心，上网已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

总之，在现代生活中，在我们的身边，计算机无处不在，其应用已渗透到社会的各个领域，改变了人们传统的工作、生活方式。并且可以预见的是，它对人类的影响会越来越大。

1.1.3 计算机网络概述

1.计算机网络的发展

计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物，计算机网络技术得到了飞速的发展和广泛的应用。

（1）计算机网络的定义。计算机网络就是将分布在不同地点的多台独立计算机的系统通过通信线路和通信设备连接起来，由网络操作系统和协议软件进行管理，以实现数据通信与资源共享为目的的系统。简单来说，网络就是通过电缆、电话线或无线通信连接起来的计算机的集合。

实现网络有如下4个要素：有独立功能的计算机、通信线路和通信设备、网络软件支持、实现数据通信与资源共享。

（2）网络的发展过程。计算机网络的发展过程是计算机与通信（Computer and Communication，C&C）的结合过程，其发展经历了一个从简单到复杂，又到简单（指入网容易、使用简单、网络应用大众化）的过程，共经历了4个阶段。

①面向终端的计算机网络（20世纪50—60年代）。将地理位置分散的多个终端通信线路连到一台中心计算机上，用户可以在自己办公室内的终端键入程序，通过通信线路传送到中心计算机，分时访问和使用资源进行信息处理，处理结果再通过通信线路回送到用户终端显示或打印。这种以单个计算机为中心的联机系统被称为面向终端的远程联机系统，这是计算机网络发展的第一阶段，被称为第一代计算机网络，如图1-18所示。

随着远程终端的增多，主机负荷较重，既要承担通信工作，又要承担数据处理任务。另外，通信线路的利用率较低，尤其在远距离时，每个分散的终端都要单独占用一条通信线路，使用费用较高。为了克服以上缺点，出现了前端处理机和终端控制器（集中器）。

在主机前增加一台功能简单的计算机，专门用于处理终端的通信信息和控制通信线路，并对用户的作业进行预处理，这台计算机称为“通信控制处理机”（Communication Control Processor，CCP），也叫前端处理机；在终端设备较集中的地方设置一台集中器（Concentrator），终端通过低速线路先汇集到集中器上，再用高速线路将集中器连到主机上。

第一代计算机网络的典型应用有美国半自动地面防空系统 SAGE 和美国飞机售票系统SABRE-1。

20世纪50年代初，美国为了自身的安全，在美国本土北部和加拿大境内建立了一个半自动地面防空系统，简称SAGE（Semi-Automatic Ground Environment）系统，译成中文叫赛其系统（见图1-19）。

20世纪60年代初，美国建成了全国性航空飞机订票系统，用一台中央计算机联结2000多个遍布全国各地的终端，用户通过终端进行操作。这些应用系统的建立构成了计算机网络的雏形。

②共享资源的计算机网络（20世纪60—70年代）。随着计算机技术和通信技术的进步，将分布在不同地点的计算机通过通信线路连接起来，使联网用户可以通过计算机使用本地计算机的软件、硬件与数据资源，也可以使用网络中其他计算机的软件、硬件与数据资源，即每台计算机都具有自主处理能力，这样就形成了以共享资源为目的的第二代计算机网络，如图1-20所示。

提示：主机之间不是直接用线路相连的，而是接口报文处理机IMP（Inter-face Message Processor）转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务，构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序，提供资源共享，组成了资源子网。

第二代计算机网络的典型代表是ARPA网络（ARPANET）。ARPA网络的建成标志着现代计算机网络的诞生。ARPA网络的试验成功使计算机网络的概念发生了根本性的变化，很多有关计算机网络的基本概念都与APRA网的研究成果有关，如分组交换、网络协议、资源共享等。

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1969年12月，由美国国防部高级研究计划局（Advanced Research Projects Agency，ARPA）出资兴建的计算机网络“阿帕网”（ARPANET）诞生。1969年ARPA网只有4个节点，1973年发展到40个节点，1983年已经达到100多个节点。

ARPA网通过有线、无线与卫星通信线路，覆盖了从美国本土到欧洲与夏威夷的广阔地域， ARPA网是计算机网络技术发展的一个重要的里程碑。

③计算机网络标准化（20世纪70—80年代）。20世纪70年代以后，局域网得到了迅速发展，人们对组网的技术、方法和理论的研究日趋成熟，为了促进网络产品的开发，各大计算机公司纷纷制定自己的网络技术标准，最终促成国际标准的制定。

1984年，国际标准化组织ISO（International Standards Organization）正式颁布了一个使各种计算机互联成网的标准框架——开放系统互联参考模型 OSI（Open System Interconnection Reference Model）。OSI标准确保了各厂家生产的计算机和网络产品之间的互联，推动了网络技术的应用和发展。

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OSI将网络通信工作分为7层，由低到高依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，如图1-21所示。

OSI七层模型的每一层都具有不同的作用。物理层、数据链路层、网络层属于OSI模型的低三层，负责创建网络通信连接的链路；传输层、会话层、表示层和应用层是OSI模型的高四层，具体负责端到端的数据通信。每层完成一定的功能，每层都直接为其上层提供服务，并且所有层次都互相支持，而网络通信则可以自上而下（在发送端）或者自下而上（在接收端）双向进行。

OSI模型用途相当广泛，比如交换机、集线器、路由器等很多网络设备的设计都是参照OSI模型设计的。

④网络互联阶段（20世纪90年代以后）。20世纪90年代，各种网络进行互联，形成更大规模的互联网络。计算机网络发展成了全球的网络——因特网（Internet），网络技术和网络应用得到了迅猛的发展。

Internet 最初起源于“阿帕网”，由“阿帕网”研究而产生的一项非常重要的成果就是TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/网际协议），使得连接到网上的所有计算机能够相互交流信息。

计算机网络目前已成为当今世界最热门的学科之一，其未来的发展方向正朝着高速网络、多媒体网络、开放性、高效安全的网络管理以及智能化网络方向发展。

2.计算机网络的功能

不同的计算机网络是为不同的目的和需求而设计与组建的，它们所提供的服务和功能也有所不同。计算机网络所可能提供的功能如下。

（1）资源共享。用户可以共享计算机网络范围内的系统硬件、软件、数据、信息等各种资源。随着计算机网络覆盖区域的扩大，信息交流已越来越不受地理位置、时间的限制，大大提高了资源的利用率和信息的处理能力。

（2）数据通信。网络中的终端与计算机、计算机与计算机之间能够进行通信，交换各种数据和信息，从而方便地进行信息收集、处理、交换。自动定票系统、银行财政及各种金融系统、电子购物、远程教育、电子会议等都具有选择的功能，如图1-22所示。

（3）分布式数据处理。将一个大型复杂的计算问题分配给网络中的多台计算机分工协作来完成，特别是对当前局域网更有意义，利用网络技术可将计算机连成高性能的分布式计算机系统，使它具有解决复杂问题的能力。

（4）提高系统的可靠性和可用性。可以调度另一台计算机来接替完成出现故障的计算机的计算任务，借助冗余和备份的手段提高系统可靠性。

3.计算机网络的分类

计算机网络可按不同的分类标准进行划分。

（1）按网络的覆盖范围划分。根据计算机网络所覆盖的地理范围，计算机网络通常可以分为局域网、城域网和广域网。这种分法也是目前较为普遍的一种分类方法。

①局域网（Local Area Network，LAN）。LAN一般在几百米到十千米的范围之内，如一座办公大楼内、大学校园内、几座大楼之间等，局域网简单、灵活、组建方便，如图1-23所示。

②城域网（Metropolitan Area Network，MAN）。MAN的地理范围可以从几十千米到上百千米，通常覆盖一个城市或地区，如城市银行的通存通兑网。

③广域网（Wide Area Network，WAN）。WAN是网络系统中最大型的网络，它是跨地域性的网络系统，大多数的WAN是通过各种网络互联而形成的，Internet就是最典型的广域网。WAN的连接距离可以是几百千米到几千千米或更多，如图1-24所示。

（2）按数据传输方式划分。根据数据传输方式的不同，计算机网络可以分为“广播网络”和“点对点网络”两大类。

①广播网络（Broadcasting Network）。广播网络中的计算机或设备使用一个共享的通信介质进行数据传播，网络中的所有节点都能收到其他任何节点发出的数据信息。局域网大多数都是广播网络。

②点对点网络（Point to Point Network）。点对点网络中的计算机或设备以点对点的方式进行数据传输，任意两个节点间都可能有多条单独的链路。这种传播方式常应用于广域网中。

（3）按拓扑结构划分。网络拓扑结构是指网络上的计算机、通信线路和其他设备之间的连接方式，即指网络的物理架设方式。计算机网络中常见的拓扑结构有总线型结构、星型结构、环型结构、树型结构和网状结构等。除这些之外，还有包含了两种以上基本拓扑结构的混合结构。

①总线型结构。总线型结构的网络使用一根中心传输线作为主干网线（即总线BUS），所有计算机和其他共享设备都连在这条总线上。其中一个节点发送了信息，该信息会通过总线传送到每一个节点上，属于广播方式的通信，如图1-25所示。

总线型结构的优点：布局非常简单且便于安装，价格相对较低，网络上的计算机可以很容易地增加或减少而不影响整个网络的运行，适用于小型、临时的网络。

总线型结构的缺点：网络稳定性差，如果电缆发生断裂，整个网络将陷于瘫痪，故不适合大规模的网络。

②环型结构。环型结构是将各台联网的计算机用通信线路连接成一个闭合的环，在环型结构中，每台计算机都要与另外两台相连，信号可以一圈一圈按照环型传播，如图1-26所示。

环型结构优点：信息在网络中沿固定方向流动，两个节点间有唯一的通路，可靠性高，实时性强，安装简便，有利于进行故障排除。

环型结构缺点：网络的吞吐能力差，仅适用于数据信息量小和节点少的情况。此外由于整个网络构成闭合环，所以网络扩充起来不方便。

③星型结构。星型结构的每个节点都由一条点到点链路与中心节点相连。信息的传输是通过中心节点的存储转发技术实现的，并且只能通过中心节点与其他站点通信，如图1-27所示。

星型结构的优点：系统稳定性好，故障率低，增加新的工作站时成本低，一个工作站出现故障不会影响其他工作站的正常工作。

星型结构的缺点：与总线型和环型结构相比，星型结构的电缆消耗量较大，同时需要一个中心节点（集线器或交换机），而中心节点负担较重，必须具有较高的可靠性。

④树型结构。树型结构从总线结构演变而来，形状像一棵倒置的树，如图1-28所示。树根接收各站点发送的数据，然后再广播到整个网络。

树型结构的优点：易于扩展，这种结构可以延伸出很多分支和子分支，并且新节点和新分支都能很容易地加入到网络中来。此外，如果某一分支的节点或线路发生故障，很容易将故障分支与整个网络隔离开来。

树型结构的缺点：各个节点对根的依赖性太大，如果根发生故障，则整个网络不能正常工作。树型结构的可靠性类似于星型结构。

⑤网状结构。网络中任意一个节点应至少和其他两个节点相连，它是一种不规则的网络结构，如图1-29所示。

网状结构的优点：单个节点及链路的故障不会影响整个网络系统，可靠性最高，主要用于大型的广域网。

网状结构缺点：结构比较复杂，成本比较高，管理与维护不太方便。

⑥混合结构。混合结构泛指一个网络中结合了两种或两种以上标准拓扑形式的拓扑结构。混合结构比较灵活，适用于现实中的多种环境。广域网中通常采用混合拓扑结构。

（4）按使用网络的对象划分。

根据使用网络的对象可分为专用网和公用网。专用网一般由某个单位或部门组建，属于单位或部门内部所有，如银行系统的网络。而公用网由电信部门组建，网络内的传输和交换设备可提供给任何部门和单位使用，如Internet。

4.计算机网络的组成

对于计算机网络的组成，一般有两种分法：一种是按照计算机技术的标准，将计算机网络分成硬件和软件两个组成部分；另一种是按照网络中各部分的功能，将网络分成通信子网和资源子网两部分。

按照计算机技术的标准划分，计算机网络系统和计算机系统一样，也是由硬件和软件两大部分组成的。

（1）网络硬件。网络硬件是计算机网络系统的物质基础。要构成一个计算机网络系统，首先要将计算机及其附属硬件设备与网络中的其他计算机系统连接起来。不同的计算机网络系统在硬件方面是有差别的。

网络硬件包括计算机终端设备、通信介质和网络互联设备等。随着计算机技术和网络技术的发展，网络硬件日趋多样化，功能更加强大，更加复杂。

①服务器。服务器（见图1-30）作为硬件来说，通常是指那些具有较高计算能力，能够提供给多个用户使用的计算机。网络服务器分为文件服务器、通信服务器、打印服务器和数据库服务器等。

② 工作站。工作站是连接在局域网上的供用户使用网络的微机。它通过网卡和传输介质连接至文件服务器上。每个工作站一定要有自己独立的操作系统及相应的网络软件。工作站可分为有盘工作站和无盘工作站。图1-31所示为一体化工作站。

③ 连接设备。网络连接设备有网络适配器——网卡、调制解调器、中继器和集线器、网桥、交换机、路由器、网关、防火墙等。

■ 网卡也叫网络适配器。网卡是局域网中最基本的部件之一，它是连接计算机与网络的硬件设备。无论使用什么样的传输介质，都必须借助于网卡才能实现数据的通信。

■ 调制解调器（Modem，俗称“猫”，见图1-32）是一种计算机硬件，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号，这一过程被称为调制。而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可识别的数字信息，这一过程被称为解调。这一简单过程完成了两台计算机间的通信。

■ 中继器（Repeater，见图1-33）是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器是一个用来扩展局域网的硬件设备，它把两段局域网连接起来，并把一段局域网上的电信号增强后传输到另一段上，主要起到信号再生放大、延长网络距离的作用。

■ 集线器（HUB，见图1-34）是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器，它对LAN交换机技术的发展产生直接的影响。

■ 网桥（Bridge，见图1-35）又称桥接器，工作在数据链路层，将两个局域网（LAN）连起来，根据物理地址来转发帧。网桥通常用于连接数量不多的、同一类型的网段。

■ 交换机（Switch，见图1-36）是集线器的升级换代产品。交换机的功能是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上。简单说，交换机就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。

■ 路由器（Router，见图1-37）的功能是在两个局域网之间接收并转发帧数据，转发帧时需要改变帧中的地址。路由器比网桥更复杂，也具有更大的灵活性，它的连接对象可以是局域网或广域网。

■ 网关（Gateway，见图1-38）又称为网间连接器、协议转换器。换言之，就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。按照不同的分类标准，网关可以分成多种。其中， TCP/IP里的网关是最常用的。

■ 防火墙（Firewall）是一种访问控制技术，可以阻止保密信息从受保护的网络上被非法输出。换言之，防火墙是一道门槛，控制进出双方的通信。防火墙由软件和硬件两部分组成，防火墙技术是近年来发展起来的一种保护计算机网络安全的技术性措施。图1-39所示为硬件防火墙。

④ 传输介质。传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光缆、无线传输介质。

双绞线（见图1-40）是现在最普通的传输介质，它是由两根以螺旋状扭合在一起的绝缘铜导线组成的。两根线扭合在一起，目的在于减少相互间的电磁干扰。双绞线分为两大类：屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）和无屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）。

同轴电缆（见图1-41）分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆。基带同轴电缆的阻抗为50Ω（指沿电缆导体各点的电磁电压对电流之比），通常用于数字信号的传输，有粗缆和细缆之分；宽带同轴电缆的阻抗为75Ω，用于宽带模拟信号的传输。

通信领域的重大进展是光缆（见图1-42）的广泛应用。光缆的主要介质是光纤，光纤是软而细的、利用内部全反射原理来传导光束的传输介质，有单模和多模之分。

与同轴电缆比较，光纤可提供极宽的频带且功率损耗小，传输距离长（2km以上），传输率高（可达数千Mbit/s），抗干扰性强（不会受到电子监听），是构建安全性网络的理想选择。

无线传输因不需要架设或铺埋线缆而得到了广泛应用。无线传输介质主要有微波、红外线和激光。

微波通信主要使用的频率范围为2～40GHz，通信容量很大。

（2）网络软件。

网络软件是实现网络功能不可缺少的软环境。网络软件通常包括网络操作系统、网络协议和各种网络应用软件等。

①网络操作系统。网络操作系统（Web-based Operating System，Web OS）的作用在于实现网络中计算机之间的通信，对网络用户进行必要的管理，提供数据存储和访问的安全性，提供对其他资源的共享和访问，以及提供其他的各种网络服务。

目前，UNIX、Linux、Netware、Windows NT/Server 2000/Server 2003等网络操作系统都被广泛应用于各类网络环境中，并各自占有一定的市场份额。

② 网络协议。在计算机网络中，两个相互通信的实体处在不同的地理位置，其上的两个进程相互通信，需要通过交换信息来协调它们的动作和达到同步，而信息的交换必须按照预先共同约定好的过程进行。网络协议就是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。

网络协议至少包括3个要素：语法、语义和时序。

■ 语法：用来规定信息格式，定义数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。

■ 语义：用来说明通信双方应当怎么做，用于协调与差错处理的控制信息。

■ 时序：详细说明事件的先后顺序，指定速度匹配和排序等。

局域网常用的3种网络协议：TCP/IP、Net BEUI和IPX/SPX。

■ TCP/IP是这3个协议中最重要的一个。作为互联网的基础协议，没有它就根本不可能上网，任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP。

■ Net BEUI即Net Bios Enhanced User Interface，或Net Bios增强用户接口。它是Net BIOS协议的增强版本，曾被许多操作系统采用，例如Windows for Workgroup、Windows 9x系列、Windows NT等。

■ IPX/SPX协议本来就是Novell开发的专用于Net Ware网络中的协议，但现在它的应用也非常普遍，大部分可以联机的游戏（比如星际争霸、反恐精英等）都支持IPX/SPX协议。

阶段总结

网络硬件是计算机网络系统的物质基础，对网络的运行性能起着决定性的作用。网络软件是支持网络运行、提高效率和开发网络资源的工具，是实现网络功能不可缺少的软件环境。计算机网络系统的组成如图1-43所示。

按照网络中各部分的功能划分，计算机网络可分成通信子网和资源子网两部分。

通信子网主要负责整个网络的数据传输、加工、转换等通信处理工作。它主要包括通信线路（传输介质）、网络连接设备、网络通信协议、通信控制软件等。

资源子网的功能是负责整个网络面向应用的数据处理工作，向用户提供数据处理能力、数据存储能力、数据管理能力、数据输入输出能力以及其他的数据资源。它主要是由各计算机系统、终端控制器和终端设备、软件和可供共享的数据库组成的。

将计算机网络分为通信子网和资源子网，简化了网络的设计，如图1-44所示。

1.1.4 Internet基础

1.Internet的起源和发展

Internet起源于20世纪60年代后期，是在美国较早的军用计算机网ARPANET的基础上经过不断发展变化而形成的。80年代初开始在ARPANET上全面推广协议TCP/IP。1990年， ARPANET的实验任务完成，在历史上起过重要作用的ARPANET宣布关闭。

此后，其他发达国家也相继建立了本国的TCP/IP网络，并连接到美国的Internet。于是，一个覆盖全球的国际互联网迅速形成。

随着商业网络和大量商业公司进入 Internet，网上商业应用取得高速的发展，同时也使Internet能为用户提供更多的服务，使Internet迅速普及和发展起来。

如今，互联网已经渗透到人类社会生活的方方面面，深刻地改变了人们的生活和工作方式。可以说，互联网是自印刷术以来人类通信方面最大的变革。

知识扩展

中国互联网发展大事记

（1）1987年，北京大学的钱天白教授向德国发出第一封电子邮件，当时中国还未加入互联网。

（2）1991年10月，在中美高能物理年会上，美方发言人怀特·托基提出把中国纳入互联网络的合作计划。

（3）1994年3月，中国终于获准加入互联网，并在同年5月完成全部中国联网工作。

（4）1995年5月，张树新创立第一家互联网服务供应商——瀛海威，中国的普通百姓开始进入互联网络。

（5）2000年4～7月，中国3大门户网站搜狐、新浪、网易成功在美国纳斯达克挂牌上市。

（6）2002年第二季度，搜狐率先宣布盈利，宣布互联网的春天已经来临。

（7）2006年年底，市值最高的中国互联网公司腾讯的价值已经达到了60亿美元。

（8）截至2010年12月31日，中国网民规模达4.57亿，其中，手机网民规模达3.03亿。IPv4地址数达2.78亿个，域名总数866万个，其中cn域名数为435万个。

2.IP地址和域名

（1）IP地址。连在网络上的两台计算机之间在相互通信时，必须给每台计算机都分配一个IP地址作为网络标识。为了不造成通信混乱，每台计算机的IP地址必须是唯一的，不能重复。

目前使用的IP地址由32位二进制数组成，为便于使用，常以×××.×××.×××.×× ×形式表现，每组×××代表小于或等于255的10进制数。例如202.96.155.9。Internet中，IP地址是唯一的。目前IP技术下可能使用的IP地址最多可有42亿个。

IP地址由两部分组成，一部分为网络号，另一部分为主机号。

IP地址分为A、B、C、D、E 5类，如图1-45所示，最常用的是B和C两类。

知识扩展

目前使用的互联网为第一代，采用的是IPv4技术。下一代互联网需要使用IPv6技术，其地址空间将由32位扩展到128位，几乎可以给世界上每一样可能的东西分配一个IP地址，真正让数字化生活变为现实。

（2）域名。域名同IP地址一样，都是用来表示一个单位、机构或个人在网络上的一个确定的名称或位置。所不同的是，它与IP地址相比更有亲和力，容易被人们记忆并且乐于使用。

互联网中域名的一般格式为主机名.[二级域名.]一级域名（也叫顶级域名），如域名为www.cctv.com（中央电视台的网站），其中，www.cctv为主机名（www表示提供超文本信息的服务器，cctv表示中央电视台），com为顶级域名（表示商业机构）。

提示：主机名和顶级域名之间可以根据实际情况进行缺省设置或扩充。

顶级域名有国家、地区代码和组织、机构代码两种表示。常见的代码及对应含义如表1-2所示。

（3）DNS。域名比IP地址直观，方便我们的使用，但却不能被计算机所直接读取和识别，必须将域名翻译成IP地址，才能访问互联网。域名解析系统（Domain Name System）就是为解决这一问题而诞生的，它是互联网的一项核心服务，将域名和IP地址相互映射为一个分布式数据库，能够使人们更方便地访问互联网，而不用记住能够被机器直接读取的IP地址。

例如，www.wikipedia.org作为一个域名，便和IP地址208.80.152.2相对应。DNS就像是一个自动的电话号码簿，我们可以直接拨打wikipedia的名字来代替电话号码（IP地址）。DNS在我们直接呼叫网站的名字以后，就会将像www.wikipedia.org一样便于人类使用的名字转化成像208.80.152.2一样便于机器识别的IP地址。

3.URL地址和HTTP

（1）URL。URL（Uniform Resoure Locator，统一资源定位器）是用来指示某一信息资源所在的位置及存取的方法，它从左到右分别由下述部分组成。

①服务类型：指服务器提供的服务类型，如“http://”表示WWW服务器，“ftp://”表示FTP服务器。

②服务器地址：指出要访问的网页所在的服务器域名。

③端口：对某些资源的访问来说，需给出相应的服务器提供端口号。

④路径：指明服务器上某资源的位置（其格式与文件路径中的格式一样，通常由目录/子目录/文件名组成）。与端口一样，路径并非总是需要的。

URL 的一般格式为服务类型://服务器地址（或 IP 地址）[端口][路径]。例如：http://www.cctv.com就是一个典型的URL地址。

提示：WWW上的服务器都是区分大小写字母的，书写URL时需注意大小写。

（2）HTTP。当我们想浏览一个网站的时候，只要在浏览器的地址栏里输入网站的地址就可以了，例如www.baidu.com，但是在浏览器的地址栏里面出现的却是http://www.baidu.com，为什么会多出一个“http://”？

Internet的基本协议是TCP/IP，然而在TCP/IP模型最上层的是应用层，它包含所有高层的协议。高层协议有文件传输协议FTP、电子邮件传输协议SMTP、域名系统服务DNS、网络新闻传输协议NNTP和HTTP等。

HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅能保证计算机正确快速地传输超文本文档，还能决定传输文档中的哪一部分以及哪部分内容首先显示（如文本先于图形）等。这就是为什么在浏览器中看到的网页地址都是以http://开头的原因。

4.Internet接入

互联网接入技术的发展非常迅速，带宽由最初的14.4kbit/s发展到目前的10Mbit/s甚至100Mbit/s带宽；接入方式由过去单一的电话拨号方式，发展成现在多样的有线和无线接入方式；接入终端开始向移动设备发展。根据接入后数据传输的速度，Internet的接入方式可分为宽带接入和窄频接入。

宽带接入方式有ADSL（非对称数字专线）接入、有线电视上网（通过有线电视网络）接入、光纤接入、无线（使用IEEE 802.11协议或使用3G技术）宽带接入和人造卫星宽带接入等。

窄频接入方式有电话拨号上网（20世纪90年代网络刚兴起时比较普及，因速度较慢，渐被宽带连线所取代）、窄频ISDN接入、GPRS手机上网和CDMA手机上网等。

截至 2005 年年底，全球互联网用户中有 56%是通过宽带上网的。下面具体介绍如何在Windows 7下设置宽带连接。

操作步骤

【步骤1】 单击“开始”按钮，打开“控制面板”，单击“网络和Internet”，选中“网络和共享中心”，如图1-46所示。

【步骤2】 在“更改网络设置”中选择“设置新的连接或网络”，打开如图1-47所示的“设置连接或网络”向导，选择“连接到Internet”，单击“下一步”按钮。

【步骤3】 在图1-48所示的向导中选择“宽带”，单击“下一步”按钮。

【步骤4】 在图1-49所示的向导中输入ISP提供的信息（用户名和密码）。

【步骤5】 在图1-49所示的向导中输入“连接名称”，这里只是一个连接的名称，可以随便输入，例如：“ADSL”，单击“连接”按钮。成功连接后，就可以使用浏览器上网了。

1.1.5 计算机网络应用

1.信息浏览与获取

信息浏览通常是指WWW（World Wide Web）服务，它是Internet信息服务的核心，也是目前Internet上使用最广泛的信息服务。WWW是一种基于超文本文件的交互式多媒体信息检索工具。使用WWW，只需单击浏览器就可在Internet上浏览世界各地的计算机上的各种信息资源。

常用浏览器有火狐浏览器、IE浏览器、Opera浏览器等。下面就以IE为例，介绍如何使用浏览器软件来进行信息的浏览和获取。

操作步骤

【步骤1】 单击“开始”按钮→“所有程序”→“Internet Explorer”，打开IE浏览器。

【步骤2】 如果我们要访问的网站是新浪网，则在IE浏览器窗口的地址栏中输入相应网址www.sina.com.cn，然后按<Enter>键，实现对该网站的浏览，如图1-50所示。

【步骤3】 浏览区中显示的是超文本网页，移动鼠标至有超链接的位置，鼠标指针变为“”状态，单击可自动实现页面之间的跳转。例如，单击“教育”超链接，就可以使浏览器窗口自动跳转到相应页面，如图1-51所示。

【步骤4】 如果要回到查看过的页面，可以通过单击工具栏中的“后退”按钮来实现。

【步骤5】 如果要查看更长时间范围内的已访问网站，可以单击工具栏中的“”按钮，选择“历史记录”选项卡，这时在IE窗口的右端会显示“历史记录”窗格，如图1-52所示。

【步骤6】 使用收藏夹，将经常访问的Web站点放在便于访问的位置。这样，不必记住或键入网址就可到达该站点。首先打开要访问的页面，单击工具栏中的“”按钮后选择“添加至收藏夹”命令，弹出“添加收藏”对话框，如图1-53所示，最后单击“添加”按钮。如下次需要进入该网站时，只需单击“收藏夹”选项卡，选择相应要打开的网站即可。

【步骤7】 网页的保存。如果要将当前网页保存下来，可以在浏览器窗口中单击工具栏“工具”按钮，在下拉列表中选择“文件”→“另存为…”，弹出“保存网页”对话框。在对话框的“保存类型”下拉列表中选择网页保存的格式，如保存为“网页，全部（*.htm;*.html）”，系统就会自动将这个网页的所有内容下载并存储到本地硬盘，并将其中所带的图片和其他格式的文件存储到一个与文件名同名的文件夹中。

知识扩展

如果只希望将浏览网页的文本保存起来，可以利用剪贴板来实现。选中网页的全部或部分内容后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“复制”命令，将所选内容放在Windows的剪贴板上，然后通过“粘贴”命令插入到Windows的其他应用程序中。

【步骤8】 图片的保存。如果只想保存网页中的图片，可直接在该图片上右键单击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择“图片另存为…”命令，弹出“保存图片”对话框，填好各项内容后，单击“保存”按钮就可以保存图片至本地硬盘中。

【步骤9】 在某些网页中还提供直接下载文件的超链接。在页面上单击要下载文件的超链接，弹出“文件下载”对话框，如图1-54所示。单击“保存”按钮，就可以选择文件下载完成后的保存位置并保存文件。

【步骤10】 打印网页内容。在浏览器窗口中单击工具栏“工具”按钮，在下拉列表中选择“打印”→“打印…”，在弹出的“打印”对话框（见图1-55）中设置所需的打印选项，然后单击“打印”按钮，即可完成页面内容的打印。

2.电子邮件

电子邮件（Electronic mail，简称E-mai1）是互联网上使用最为广泛的一种服务，是使用电子手段提供信息交换的通信方式，通过连接全世界的Internet，实现各类信号的传送、接收、存储等处理，将邮件送到世界的各个角落。E-mai1不只局限于信件的传递，还可用来传递文件、声音及图形、图像等不同类型的信息。

E-mail像普通的邮件—样，也需要地址，它与普通邮件的区别在于它是电子地址。所有在Internet之上有信箱的用户都有自己的一个或几个电子邮箱地址，并且这些电子邮箱地址都是唯一的。邮件服务器就是根据这些地址，将每封电子邮件传送到各个用户的信箱中。Internet上的电子邮件的邮箱地址格式为用户账号@主机地址，如jsjyyjc@126.com。

邮箱地址格式中的“@”符号表示“at”，用户账号需向ISP（Internet Service Provider，互联网服务提供商）申请，主机地址为提供邮件服务的服务器名。例如，某用户在ISP处申请了一个电子邮件账号jsjyyjc，该账号是建立在邮件服务器126.com上的，则电子邮件地址为jsjyyjc@126.com。

提示：填写邮箱地址时，不要输入任何空格，不要随便使用大写字符，不要漏掉分隔主机地址各部分的圆点符号。

（1）Web方式使用E-mail。在Internet上除了可以使用在ISP申请的邮箱外，还可以申请免费邮箱。一般的免费电子邮箱要到所在站点登记注册后方可使用，例如在163网站（mail.163.com）上申请免费邮箱时可在163的首页上（见图1-56）单击“注册”按钮。

然后在“注册”页面（见图1-57）中的用户名框中填入自己取的用户名，再根据提示填写相关个人资料，注册成功后便拥有了“用户名@163.com”的邮箱地址。

登录到注册过的邮箱，根据页面提供的使用说明，就可以收发邮件了。

（2）客户端工具软件使用E-mail。收发电子邮件，既可以使用服务器端的在线方式，也可以使用客户端程序。常用的客户端工具软件有Eudora、Netscape Mail、Outlook等。Outlook是微软自带的一款电子邮件客户端，下面介绍如何利用Outlook实现电子邮件功能。

操作步骤

【步骤1】 单击“开始”菜单→“所有程序”→“Microsoft Office”→“Microsoft Outlook 2010”，打开“Microsoft Outlook”窗口，如图1-58所示。

【步骤2】 首次使用Outlook前必须先设置收发邮件的服务器和电子邮件账号，在“账户信息”中单击“添加账户”按钮，在“添加新账户”对话框中选择“电子邮件账户”，如图1-59所示，单击“下一步”。

【步骤3】 在“电子邮件账户”中输入“姓名”“邮箱地址”“密码”等信息，单击“下一步”（见图1-60）。

【步骤4】 配置成功后即可使用Outlook管理邮件。

【步骤5】 接收和阅读邮件。电子邮件可以在任何时候发给收件人，即使此时对方的计算机是关闭的，邮件也不会丢失，自动保存在ISP提供的服务器中，只要对方开机后进行接收，便会收到电子邮件。在Outlook窗口中单击“发送/接收”选项卡中的“发送/接收所有文件夹”按钮，新接收的邮件存放在“收件箱”中，同时显示新邮件数量。

【步骤6】 发送邮件。在“开始”选项卡中单击“新建电子邮件”按钮，在弹出的“邮件”窗口中，输入收件人、主题、邮件内容。图1-61所示为已经填写好的邮件。若要将此邮件发给多人，可在抄送栏中输入多个抄送者的地址，多个地址间用逗号分开。单击最左边的“发送”按钮即可完成发信过程。

知识扩展

如果要发送文件，在Outlook窗口中单击工具栏上的“附加文件”按钮。在“插入文件”对话框中选择要发送的文件。

如果要发送多个文件，需要压缩过后再使用“附加文件”按钮进行发送。

常用的压缩软件：Win Zip、Win RAR。

Win Zip网址：http://www.winzip.com

Win RAR网址：http://www.winrar.com.cn

下面以Win RAR为例，简单讲述压缩与解压缩的操作。

压缩的步骤：选择要压缩的文件（或文件夹）→右键单击→添加到“文件名.rar”→自动压缩。解压缩的步骤：右键单击压缩文件→选择“解压到当前文件夹”→确定→自动解压。（如需设置解压路径，选择“解压文件…”进行具体路径的设置。）

3.信息搜索

互联网是一个信息的海洋，各网页之间互相链接，错综复杂，需要使用一些方法来帮助我们找到所需要的信息，所以掌握网上信息搜索技术非常必要。这些技术可以帮助我们从巨大的资源库中迅速找到需要的网站和信息，从而大大提高上网效率，节约宝贵的时间。

网上有一种叫搜索引擎（Search Engine）的搜索工具，它是某些站点提供的用于网上查询的程序。搜索引擎为用户查找信息提供了极大的方便，用户只需输入几个关键词，任何想要的资料都会从世界各个角落汇集到你的屏幕上。

知识扩展

常用的搜索引擎网址：

百度——http://www.baidu .com

谷歌——http://www.google.com

雅虎——http://www.yahoo.com

下面以百度搜索引擎为例，介绍搜索引擎的使用方法。

操作步骤

【步骤1】 在IE窗口的地址栏中输入网址：www.baidu.com，按<Enter>键，如图1-62所示。

【步骤2】 在“搜索框”中输入要查找内容的关键词，例如，输入“计算机的发展史”，单击“百度一下”按钮后可得到一个搜索结果列表，该表中包含与“计算机的发展史”有关的Web站点，单击感兴趣的站点，可进入页面，进一步了解与“计算机的发展史”有关的信息。

4.下载工具软件的使用

下载就是通过网络进行传输文件保存到本地计算机上的一种网络活动。随着网络的迅速发展，下载已经成为网络生活的一个重要组成部分。提供下载的软件也层出不穷，表1-3中比较了几款常用下载工具软件的不同特点。

下面就以“迅雷”下载软件为例，介绍如何下载文件。

操作步骤

【步骤1】 首先打开下载页面，在下载链接上右键单击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择“使用迅雷下载”。

【步骤2】 选择“使用迅雷下载”后会出现如图1-63所示的对话框。

【步骤3】 单击“浏览”选择文件存储的目录，如果不选择，文件将会被下载到默认目录。选择好文件存储目录后，单击“立即下载”按钮即可进行下载。