計算機(jī)存儲技術(shù)與應(yīng)用范文
時間:2023-09-21 17:36:54
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關(guān)鍵詞:云計算;云存儲;企業(yè)應(yīng)用
中圖分類號:TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 06-0000-01
Enterprise Applications Analysis of Cloud Computing and Cloud Storage Technology
Cai Han
(China Shipping,Xiamen361006, China)
Abstract:Cloud computing use the Internet as computing platforms,
will be more widely involving mass data processing tasks.Mass data processing refers to the large-scale data analysed and calculated.In the Internet age,the Internet data statistics and analysis of many is mass data level for corporate data storage,provides an important service.This paper analyzes the application of cloud computing,introduces the types of cloud computing infrastructure,in-depth analysis of the cloud computing and the relationship between the enterprise applications.
Keywords:Cloud computing;Cloud storage;Enterprise application
云計算技術(shù)帶來了IT技術(shù)領(lǐng)域的重大變革。它極大地降低了企業(yè)的IT建設(shè)及運(yùn)營維護(hù)成本,降低了能源消耗,大大加快了企業(yè)信息化建設(shè)進(jìn)程。云計算與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合也催生了IT商業(yè)模式的革命,使得越來越多的公司不再購買和維護(hù)軟硬件,而是從亞馬遜等公司租用計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源以及IT服務(wù),使得企業(yè)實現(xiàn)信息化變得像獲取自來水一樣方便、廉價。
一、云計算的應(yīng)用類型
目前流行的幾種基于云計算的應(yīng)用類型。這些應(yīng)用分為三層或三類,分別是平臺或基礎(chǔ)設(shè)施方面的應(yīng)用、業(yè)務(wù)應(yīng)用和業(yè)務(wù)服務(wù)?;谄脚_的應(yīng)用主要集中在為用戶提供存儲服務(wù)(云存儲)、計算能力(計算云)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)(云數(shù)據(jù)庫)。云存儲是一種基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存儲模式,數(shù)據(jù)被存儲在多種虛擬服務(wù)器上,通常由第三方的組織來管理,而不是用專門的服務(wù)器來管理。數(shù)據(jù)托管公司運(yùn)營大型的數(shù)據(jù)中心,用戶通過從公司購買或租用存儲空間來存儲自己需要托管的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營商在后臺根據(jù)用戶的需要虛擬化資源,對用戶來說就像在使用虛擬服務(wù)器,這樣用戶可以自己管理自己的數(shù)據(jù)。而實際上,這些資源或許橫跨了很多不同的物理服務(wù)器。
二、云計算中的基礎(chǔ)設(shè)施
云計算中的基礎(chǔ)設(shè)施可以建立在虛擬化、網(wǎng)格計算或二者結(jié)合的基礎(chǔ)上。網(wǎng)格計算(或者計算網(wǎng)格的使用)是指多個計算機(jī)同時處理一個問題的計算模式,處理的往往是需要大量計算資源、需要訪問大量數(shù)據(jù)的科學(xué)或者技術(shù)問題。它是一種分布式的計算模式,通過將網(wǎng)絡(luò)上的、松耦合的計算機(jī)聯(lián)合起來組成一個“超級虛擬計算機(jī)”來完成大型計算任務(wù)。這項技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在運(yùn)算密集的科學(xué)、數(shù)學(xué)和理論問題的運(yùn)算上,參與運(yùn)算的計算機(jī)是以自愿的形式加入的。在商業(yè)機(jī)構(gòu)中也有多種不同的應(yīng)用,如藥物研發(fā)、經(jīng)濟(jì)預(yù)測、地震分析、股票數(shù)據(jù)處理、電子商務(wù)和Web服務(wù)。在這種計算模式下,計算任務(wù)被拆分為許多小的部分,不同的部分在不同的計算機(jī)上同時、獨立、并行地進(jìn)行。因此,對于需要在計算過程中交換中間結(jié)果的應(yīng)用,這種計算模式是不適用的,因為不同的處理器和存儲系統(tǒng)很難保證高速的連接。網(wǎng)格可以實現(xiàn)本地、大學(xué)內(nèi)部、區(qū)域性和國際性的應(yīng)用、數(shù)據(jù)和存儲資源的分享及管理。Google的搜索引擎就是以網(wǎng)格計算的形式,通過上千臺服務(wù)器來處理搜索請求、尋找新的站點、存儲文件和管理廣告。
三、云計算對企業(yè)的影響
云計算模式能極大地降低企業(yè)或者學(xué)校的信息系統(tǒng)建設(shè)的成本。對于他們來講,通過投資建立計算中心成本較大,并且難以與他們的信息系統(tǒng)的快速成長和服務(wù)多元化要求相匹配。具體來講,云計算為企業(yè)帶來的便利歸納為以下幾個方面。
(一)商業(yè)模式和理念的轉(zhuǎn)變。IT公司的商業(yè)模式從實體的軟件或硬件產(chǎn)品銷售轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的軟硬件服務(wù)的提供。通過云計算,更多的應(yīng)用能夠以互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的方式進(jìn)行。云計算的先驅(qū)者之一谷歌甚至強(qiáng)調(diào)未來幾乎所有的軟件都可以搬上互聯(lián)網(wǎng),以服務(wù)取代軟件。云計算將帶動整個商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變,延伸出新的商業(yè)體系,特別是IT企業(yè)商業(yè)理念也需要轉(zhuǎn)變,當(dāng)前的軟件銷售轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)銷售,將實體變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)服務(wù)提供給個人用戶或企業(yè)用戶。
(二)提高管理效率、服務(wù)水平。利用云計算的商業(yè)服務(wù)平臺提供用戶和提供商之問交互的平臺,用戶不用花精力去開發(fā)相應(yīng)的軟件或提供相應(yīng)平臺,只需要付少量的費(fèi)用就能實現(xiàn)現(xiàn)代化的信息管理,將更多的精力用在企業(yè)的實質(zhì)管理和服務(wù)客戶,增強(qiáng)了企業(yè)的自動化度,能提高企業(yè)的管理效率及相應(yīng)的服務(wù)水平。
(三)降低運(yùn)行維護(hù)成本。企業(yè)只需定制相應(yīng)的服務(wù),由云服務(wù)商或云端提供需要的基礎(chǔ)架構(gòu)、服務(wù)、軟硬件資源等,可以節(jié)約成本,不用投資購買昂貴的硬件設(shè)備,負(fù)擔(dān)頻繁的維護(hù)與升級,企業(yè)不需要建立自己的數(shù)據(jù)中心、大型機(jī)房、服務(wù)器中心等并相應(yīng)減少硬軟件的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。
(四)提高了資源利用率。云計算模式中多企業(yè)共用相應(yīng)的基礎(chǔ)架構(gòu),由云計算提供更強(qiáng)的管理機(jī)制、自動化部和高層次的虛擬化,將實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境上的最大化資源共享和協(xié)同工作。企業(yè)可以自己組建云計算基礎(chǔ)設(shè)施,也可以按需或按時租賃的方式來完成企業(yè)的計算任務(wù)、存儲、平臺服務(wù)等,多個企業(yè)共享云計算基礎(chǔ)設(shè)施,在節(jié)約成本的同時提高資源的利用率。
四、結(jié)束語
云計算是集成了大量資源的高效運(yùn)行模式,在數(shù)據(jù)存儲與處理中具有極高的應(yīng)用價值,因而在企業(yè)中廣泛應(yīng)用,應(yīng)用云計算和云存儲技術(shù)能夠改變企業(yè)運(yùn)營模式、提高管理效率、降低系統(tǒng)成本、提高資源的利用效率,對現(xiàn)代企業(yè)的信息操作產(chǎn)生了劃時代的影響,在企業(yè)信息系統(tǒng)的發(fā)展中必將起到更重要的作用。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 計算機(jī) 數(shù)據(jù) 存儲技術(shù)
中圖分類號:TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0引言
現(xiàn)代社會,計算機(jī)是一種十分常見的事物,無論是在生活中、學(xué)習(xí)中還是工作中,計算機(jī)都隨處可見,計算機(jī)技術(shù)也無時無刻不在影響著我們的生活,計算機(jī)在最初的階段,所涉及和被應(yīng)用的領(lǐng)域也不是非常廣泛,所以,計算機(jī)需要運(yùn)行的程序和需要存儲的數(shù)據(jù)在有所增加,進(jìn)而就需要計算的作出相應(yīng)的完善?;谟嬎銠C(jī)的運(yùn)行速度加快的需要和對信息存儲量的增加的需求,計算機(jī)需要在發(fā)展變化的過程中,逐漸完善有關(guān)軟件和硬件設(shè)施。尤其是現(xiàn)代社會,計算機(jī)的大部分工作的基礎(chǔ)都是用于數(shù)據(jù)的處理,處理數(shù)據(jù)量在增大的同時,數(shù)據(jù)的價值也在逐漸的提高。數(shù)據(jù)在逐漸發(fā)展的過程中,成為了一個獨立的實體,自由存儲,也不屬于其他任何的有關(guān)系統(tǒng)之內(nèi),就是相對獨立的實體。并且,數(shù)據(jù)在被處理的過程中,有著共享性的特點,也是一種存儲和保護(hù)的有價值的實體財富。由此可見,對數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備的研究開發(fā)和保護(hù)也變得越來越重要,對信息存儲技術(shù)的研究也是一項有著極高價值的活動和行為。
1 計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的必要性
計算機(jī)數(shù)據(jù)是計算機(jī)主要運(yùn)行的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),計算機(jī)的需要量很大,自然對出具的處理和存儲能力的需求就非常大,不難得出結(jié)論,計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的研究是一個十分重要,而且意義重大的研究問題。下面,從以下幾個方面,對現(xiàn)代計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的重要性進(jìn)行分析。
1.1數(shù)據(jù)存儲技術(shù)是大數(shù)據(jù)時代的時代要求
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)據(jù)產(chǎn)生的量非常大,數(shù)據(jù)產(chǎn)生的手段也非常先進(jìn),同時數(shù)據(jù)獲取的手段也是多渠道的。在這樣的背景之下,面對大量的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)處理的要求就自然而然的有所升高,大規(guī)模的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)量也在呈指數(shù)級的上升趨勢,可以說是一個爆炸式的增長,目前被稱為是“大數(shù)據(jù)時代”。正是這樣的社會背景,大數(shù)據(jù)時代,顧名思義數(shù)據(jù)量是很大的,那么每個單位就需要一種可以處理大數(shù)據(jù)的程序和工具。在這樣的趨勢下,在未來的發(fā)展中,這樣的勢頭不會減少只會增加,數(shù)據(jù)量的增大,原有的數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)必然會在這時出現(xiàn)無法滿足目前大量數(shù)據(jù)的需求,這樣現(xiàn)代的計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的出現(xiàn)就是必然的事件了。時代的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)的數(shù)量的變化,都是這個時代對計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的發(fā)展要求,計算機(jī)技術(shù)在這個變化的過程中起著非常重要的作用。
1.2方便了信息的管理
現(xiàn)在的社會的節(jié)奏非??欤刻斓男畔⒘慷挤浅4?,生活中是這樣,工作中就更是讓人手忙腳亂,在這個時代中產(chǎn)生的信息和需要處理的信息量也在逐漸的增大,那么對信息的處理工具和程序的要求自然也在提高??梢源鎯Υ罅?、復(fù)雜種類信息的載體就是當(dāng)前環(huán)境所需要的。信息的管理是一個復(fù)雜的過程,如果沒有很好的信息存儲的系統(tǒng),那么就會嚴(yán)重影響信息的質(zhì)量,就會為以后的工作帶來很多不必要的麻煩?,F(xiàn)代計算機(jī)存儲技術(shù)的誕生,為信息管理系統(tǒng)的存儲帶來了方便,可以保證大量的信息可以有空間存儲、按照種類的不同分類存儲、根據(jù)信息的使用頻率分別存儲等,這些對于信息管理過程中信息的存儲都是有很大的益處的,現(xiàn)代計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)為信息的管理提供了可以直接利用的技術(shù)支持和手段,為信息的有效管理提供了很大的方便。
1.3保障企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)安全
現(xiàn)在的社會中,無論是什么樣的企業(yè),一定會有很多電腦辦公的環(huán)境和情況,就是一種依賴計算機(jī)運(yùn)行來處理公司一些事務(wù)的情況,那么計算機(jī)的的效率就對企業(yè)產(chǎn)生非常大的影響。在傳統(tǒng)的情況下,使用電腦辦公所占的比例相對較小,但是,現(xiàn)在這個時代,信息化辦公已經(jīng)是一個主流的形式,面對著這樣的情況,依賴計算機(jī),其實就是依賴計算機(jī)的對數(shù)據(jù)的處理,既然是這樣,對計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲的需求就有所表現(xiàn)?,F(xiàn)在計算機(jī)的使用非常多,那么也就是計算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲和處理出現(xiàn)的非常頻繁。數(shù)據(jù)量大,就非常容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)之間無法明確任務(wù),對數(shù)據(jù)的安全性造成一定的威脅,現(xiàn)代計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)就可以在更高的程度上避免這種數(shù)據(jù)安全性受到威脅限制。
2現(xiàn)代計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲的有關(guān)技術(shù)
面對與日俱增的數(shù)據(jù)量,為了滿足這樣的數(shù)據(jù)量的存儲需求,多種存儲技術(shù)應(yīng)著需求在逐漸的發(fā)展起來,各種技術(shù)有著各自的存在理由和各自的發(fā)展優(yōu)勢,下文分析幾種技術(shù)的詳細(xì)原理和應(yīng)用。
2.1磁盤陣列技術(shù)
磁盤陣列是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的連接,在讀寫的過程中,多個硬盤同時進(jìn)行,降低了在讀寫過程中發(fā)生的錯誤,提高了技術(shù)處理的效率,和可靠性。磁盤陣列技術(shù)主要針對的寸處對象是計算機(jī)的硬盤,磁盤陣列技術(shù)是目前很多領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù),主要是利用數(shù)據(jù)組的形式來作為磁盤,配合著數(shù)據(jù)分散排列的設(shè)計,有效提高數(shù)據(jù)的安全性。一個硬盤連接多個硬盤,進(jìn)而多個硬盤一起進(jìn)行讀寫的程序,不難理解,在對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫的過程中,效率是非常高的。磁盤陣列技術(shù)在對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲時的存儲速度是非??斓?,同時安全性在很大程度上可以得以保障,并且該技術(shù)的可靠性也是非常高的。
2.2 NAS技術(shù)
NAS是一種特殊的專用數(shù)據(jù)存儲的服務(wù)器,有單獨的存儲處理核心,CPU、內(nèi)存、操作系統(tǒng)等,也常被稱為是一種網(wǎng)絡(luò)附加的存儲技術(shù)。NAS技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)把文件系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)連接在一起,控制器來運(yùn)行和維護(hù)文件系統(tǒng),判斷文件的流向。在使用的過程中,服務(wù)器與存儲設(shè)備互相分離,也就是說NAS是一個獨立于外的單獨個體。由于獨立性,當(dāng)有一個設(shè)備或系統(tǒng)出現(xiàn)不能正常運(yùn)行的狀況時,不會影響其他的系統(tǒng)的運(yùn)行,不會因為以處的故障而影響整個存儲系統(tǒng)的正常工作,是一個比較適合應(yīng)用于大范圍的技術(shù),而且應(yīng)用起來更加方便。
2.3 SAN技g
SAN是一種存儲的域網(wǎng)絡(luò),是網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)的核心,企業(yè)在業(yè)務(wù)系統(tǒng)方面的核心部分,可以借助于具有高可靠性、高性能的數(shù)據(jù)訪問方式,這是SAN技術(shù)的好處所在。對于SAN技術(shù)而言,相關(guān)聯(lián)的存儲設(shè)備可以通過效率高的連接設(shè)備與多種服務(wù)器進(jìn)行諒解,這種配置對于所有設(shè)備而言都可以進(jìn)行連接,也就是在服務(wù)器和存儲器之間的連接提供了一個很好地紐帶。SAN技術(shù)可以滿足多客戶同時運(yùn)行的需求,還可以在很大程度上保證應(yīng)用性能的穩(wěn)定性。隨著自身存儲容量的增大,SAN還可以允許用戶獨立增大自身的存儲容量,不僅可以很好的存儲數(shù)據(jù),還可以實現(xiàn)對存儲資源進(jìn)行集中的管理。SAN技術(shù)的應(yīng)用具有很高的靈活性,存儲設(shè)備和數(shù)據(jù)的管理方式發(fā)生了一定的改變,在SAN網(wǎng)絡(luò)中,不再是某一個占據(jù)主導(dǎo)地位的設(shè)備可以連接,有效的提高了存儲數(shù)據(jù)資源的共享性。
2.4云存儲技術(shù)
云存儲是當(dāng)今社會非常熱門的話題,我們身邊也有一些常見的應(yīng)用,比如,我們自己日常的學(xué)習(xí)和工作中使用的百度云,就是一種云存儲的技術(shù)應(yīng)用。云存儲,就是通過集群技術(shù)、網(wǎng)格技術(shù)等系統(tǒng)功能,把網(wǎng)絡(luò)中各種類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來,使之協(xié)同工作,一起對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。云存儲可以說不是一個單獨的存儲的技術(shù)手段,但是可以說是技術(shù)的結(jié)合體,也是一種技術(shù)的手法的表現(xiàn),畢竟達(dá)到了存儲的效果,同時還可以很大程度上提高了存儲的效率,而且數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的結(jié)合使用,滿足了不同類型數(shù)據(jù)存儲的需求。
3存儲技術(shù)的選擇使用細(xì)節(jié)
存儲的技術(shù)有很多種,那么作為一個獨立的單位在選擇存儲自己的內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的過程中,也不是盲目的選擇的,而是在作出選擇的時候,要有一定的選擇的理由,下面就是技術(shù)在實踐的使用中應(yīng)該注意的幾點問題。
3.1科學(xué)合理的選擇和使用
多種計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲的優(yōu)勢已經(jīng)明確,但是在選擇和具體的使用中,還是要非常注意一些問題的。在選擇使用之前,一定要認(rèn)真分析自己企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲的要求,是否該項技術(shù)的應(yīng)用可以滿足的,一定要結(jié)合實際情況,準(zhǔn)確對自己的情況加以明確,確保做出的決策可以為企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)的存儲帶來好處。
3.2使用者要了解該技術(shù)
技術(shù)的應(yīng)用目的是提高數(shù)據(jù)存儲的效率和水平,那么前提一定是對技術(shù)有所了解,明確技術(shù)應(yīng)用前的準(zhǔn)備,以及在技術(shù)的應(yīng)用過程中,需要注意什么問題。如果,使用者不了解技術(shù),就盲目的引入應(yīng)用,比較不好的情況就是技術(shù)的核心功能不能有效的發(fā)揮,不可以為企業(yè)提供方便。使用者要明確各種存儲技術(shù)的特點,確保在使用的過程中對該技術(shù)的操作得心應(yīng)手,這樣才可以達(dá)到預(yù)想的技術(shù)引入的結(jié)果。
3.3使用過程中注重結(jié)合企業(yè)的實際情況
現(xiàn)代計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)是一種固定的技術(shù)手段,有多重表現(xiàn)形式,如果應(yīng)用到自身的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中,每一個企業(yè)的數(shù)據(jù)存儲的原有實際情況都是有一定差異的,所以,在使用的過程中,不要完全按照既定的思維模式和對該技術(shù)的認(rèn)知來思考技術(shù)的使用,而是要順應(yīng)技術(shù)的需求,調(diào)整對技術(shù)的理解和認(rèn)識。確保技術(shù)的應(yīng)用可以真正的實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)的科學(xué)合理有效存儲。
4總結(jié)
在現(xiàn)代這個科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)、計算機(jī)應(yīng)用普遍、計算機(jī)數(shù)據(jù)量極大的社會環(huán)境中,計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲的安全性、高效性、可靠性等重要性能,越來越成為人們關(guān)注和討論的重點話題,當(dāng)然技術(shù)的使用也成為了技術(shù)研究者研究的重點內(nèi)容?,F(xiàn)代計算機(jī)存儲技術(shù)的有效合理使用,很大程度上解決了上述部分問題。計算機(jī)存儲技術(shù)在逐漸的發(fā)展過程中匯總,已經(jīng)衍生出了自己獨特的個性結(jié)構(gòu),保證的信息的存儲安全、獨立,提高信息存儲量,保證了數(shù)據(jù)存儲的目的實現(xiàn)。在以后的環(huán)境中,對計算機(jī)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的研究和開發(fā)仍然是一個重點的話題。
參考文獻(xiàn)
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篇3
關(guān)鍵詞 云計算;分布存儲;分析
中圖分類號:TP316 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)16-0042-01
1 基于云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)產(chǎn)生的背景
21世紀(jì)是網(wǎng)絡(luò)信息時代,計算機(jī)技術(shù)在各個領(lǐng)域應(yīng)用得十分廣泛,其數(shù)據(jù)量的規(guī)模迅速增長。大量數(shù)據(jù)單獨存儲在計算機(jī)上,是不能夠滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需求的,云計算的產(chǎn)生也是為了適應(yīng)現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,解決了大量的數(shù)據(jù)存儲和通信技術(shù)等社會需求。
在云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)是用戶通過對自己的需求量在互聯(lián)網(wǎng)上的計算機(jī)存儲系統(tǒng)進(jìn)行分析,然后進(jìn)行租賃或是購買互聯(lián)網(wǎng)上的存儲空間來滿足自己的數(shù)據(jù)存儲需求。關(guān)于數(shù)據(jù)是如何被存儲在互聯(lián)網(wǎng)上的,也是一個重點問題?;谠朴嬎悱h(huán)境,數(shù)據(jù)中心的不同使得其具有不同的節(jié)點,各種大量的數(shù)據(jù)也就存儲在相適應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲節(jié)點上或是數(shù)據(jù)中心上,數(shù)據(jù)中心通過計算機(jī)程序?qū)?shù)據(jù)組織排列順序進(jìn)行編排,然后再通過一個專門的計算機(jī)使用端口傳達(dá)給用戶,用戶再通過專門的計算機(jī)端口將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)中心上。云計算是一種全新的計算模型,以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),其最大的特點是能夠共同分享基礎(chǔ)資源。
2 基于云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)的結(jié)構(gòu)
2.1 以交換機(jī)為核心結(jié)構(gòu)
在云計算機(jī)環(huán)境下的存儲技術(shù)出現(xiàn)之前,大部分的用戶都是通過以交換機(jī)作為自己的數(shù)據(jù)中心,可以理解為用戶將交換機(jī)當(dāng)作實施網(wǎng)絡(luò)體系與數(shù)據(jù)中心的一個紐帶,交換機(jī)與計算機(jī)服務(wù)器的鏈接可以讓數(shù)據(jù)包在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),而服務(wù)器又相當(dāng)于一個存儲設(shè)備,對數(shù)據(jù)包進(jìn)行存儲、讀取等處理,最終來實現(xiàn)自己的整個數(shù)據(jù)中心。其主要采取的結(jié)構(gòu)為樹形結(jié)構(gòu),其中包含聚合層、邊緣層、核心層三個部分。樹形結(jié)構(gòu)具有操作簡單、易連接、易擴(kuò)展等特點,同時,其存儲容量有限,不能夠滿足現(xiàn)在計算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展對數(shù)據(jù)存儲的要求,使得其整個系統(tǒng)在運(yùn)作過程中的操作靈活性、存儲效率等都有很大的提升空間。
2.2 以服務(wù)器為核心結(jié)構(gòu)
以服務(wù)器為核心結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu),用戶會將每個計算機(jī)系統(tǒng)的服務(wù)器連接到互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上,在這個過程中,服務(wù)器的工作任務(wù)就是轉(zhuǎn)發(fā)互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)。這種方式的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)具有簡單的特點,但是其數(shù)據(jù)鏈路非常冗余,對數(shù)據(jù)存儲空間也造成了一定的困難。
2.3 相互結(jié)合,揚(yáng)長補(bǔ)短
將以交換機(jī)為核心結(jié)構(gòu)和以服務(wù)器為核心結(jié)構(gòu)的兩者相互結(jié)合,就可以達(dá)到揚(yáng)長補(bǔ)短的作用,將優(yōu)點最大程度的表現(xiàn)出來,于是,混合結(jié)構(gòu)就此誕生了?;旌辖Y(jié)構(gòu)是以交換機(jī)數(shù)據(jù)中心的連接節(jié)點之間的相互連接,利用互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,使得計算機(jī)系統(tǒng)中的服務(wù)器能夠同時參與到數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)、存儲、讀取、路由等功能。
3 基于云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)的分析
3.1 容易產(chǎn)生錯誤
為了滿足大量數(shù)據(jù)的存儲需求,用戶常常通過使用一些性能特別高的服務(wù)器設(shè)備,這不免增加了數(shù)據(jù)存儲的費(fèi)用成本,就使得云計算不能充分發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)效益,其所表現(xiàn)出來的龐大的數(shù)據(jù)存儲功能也只如冰山一角。據(jù)調(diào)查顯示,在一個用戶的數(shù)據(jù)中心中,平均一個工作任務(wù)的運(yùn)行中有4個左右的節(jié)點連接會失效,而用戶數(shù)據(jù)中心有3200個節(jié)點,如此計算,云計算會每5個小時就有一個磁盤完全失效,不能將其功能表現(xiàn)出來。這種現(xiàn)象不僅沒有為數(shù)據(jù)的存儲提供高效的環(huán)境,還易讓用戶對提供云服務(wù)的供應(yīng)商提出了質(zhì)疑,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,也不利于計算機(jī)信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。因此,需要提高云計算機(jī)環(huán)境下的分布存儲技術(shù)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。
3.2 可擴(kuò)展性
在云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)產(chǎn)生之前,以計算機(jī)服務(wù)器為主的數(shù)據(jù)存儲方式比較冗余,是通過提高其擴(kuò)展性來增加其存儲空間的,從而滿足數(shù)據(jù)包存儲、讀取、轉(zhuǎn)發(fā)的功能。在云計算環(huán)境下的分布存儲技術(shù)產(chǎn)生后,其數(shù)據(jù)包的存儲空間是非常龐大的,意味著云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心存儲量的規(guī)模之大,一般都會少則上萬,多則數(shù)十萬。
目前,在數(shù)據(jù)中心存儲數(shù)據(jù)的計量單位,一般都以BP或是EB進(jìn)行計算。云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心規(guī)模和整個計算機(jī)系統(tǒng)的存儲數(shù)據(jù)量都會隨著現(xiàn)代計算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展而不斷地增加。打個比方,假如某用戶在全球計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中擁有40個數(shù)據(jù)中心,僅僅需要一個數(shù)據(jù)節(jié)點就可以與數(shù)百萬個上世紀(jì)計算機(jī)最發(fā)達(dá)城市的數(shù)據(jù)中心相比。面對數(shù)據(jù)存儲如此的快速增長,其對于數(shù)據(jù)中心需求規(guī)模也會隨著增加,這對于云計算環(huán)境下的整個數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)在擴(kuò)展性方面,提出了非常高的要求。面對用戶對數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲規(guī)模要求的提高,對數(shù)據(jù)存儲組織結(jié)構(gòu)的精簡性要求的提高,只有通過對數(shù)據(jù)中心存儲硬件的擴(kuò)展性進(jìn)行改進(jìn)應(yīng)用,才能更好的滿足目前的存儲需求,達(dá)到客戶的需求,充分實現(xiàn)其大規(guī)模的共同分享基礎(chǔ)資源。
4 結(jié)論
隨著云計算的功效不斷被充分發(fā)揮,其越來越廣泛的被應(yīng)用到計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域、計算機(jī)商業(yè)領(lǐng)域等?;谠朴嬎悱h(huán)境下分布存儲的核心問題就是解決并滿足目前大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲需求,提高計算機(jī)系統(tǒng)的兼容性、降低數(shù)據(jù)存儲的冗余性、注重提高其可擴(kuò)展性等關(guān)鍵技術(shù)。在這個過程中,計算機(jī)研究人員需要注重對云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)的研究分析,深入研究分析其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為海量數(shù)據(jù)的存儲提供一個新的高效存儲空間。本文從云計算產(chǎn)生的背景、云計算環(huán)境下分布存儲技術(shù)的結(jié)構(gòu)出發(fā),研究分析了其關(guān)鍵技術(shù)中應(yīng)該注意的數(shù)據(jù)存數(shù)不足和側(cè)重擴(kuò)大其數(shù)據(jù)存數(shù)量的方式,為云計算的發(fā)展提供了一個方向。
參考文獻(xiàn)
[1]王意潔,孫偉東,周松,裴曉強(qiáng),李小勇.云計算環(huán)境下的分布存儲關(guān)鍵技術(shù)[J].軟件學(xué)報,2012(04).
篇4
關(guān)鍵詞:計算機(jī) 技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展
計算機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢將向超高速超小型平行處理智能化的方向發(fā)展,使計算機(jī)技術(shù)更好的為人類生產(chǎn)、生活、社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展服務(wù)。
一、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展史
計算機(jī)誕生之初,其主要的作用是用于計算導(dǎo)彈的運(yùn)行彈道。但是由于在過去的工作中計算機(jī)成本較為昂貴,在上個世紀(jì)五十年代以前,計算機(jī)主要應(yīng)用在軍事領(lǐng)域。直到上個世紀(jì)六七十年代,計算機(jī)成本逐步降低,使得部分單位和企業(yè)有能力在工作中采用計算機(jī)進(jìn)行工作,也使得計算機(jī)技術(shù)得到飛速發(fā)展。隨著Intel4位中央處理器的誕生以及普及,在1982年,世界上第一臺個人計算機(jī)誕生,并被成功的應(yīng)用在家庭。到了上個世紀(jì)九十年代末期,計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用在諸多家庭和企業(yè)中,同時設(shè)計領(lǐng)域也逐步廣泛到企業(yè)。
在這種社會現(xiàn)狀下,計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用逐步形成了兩個不同的方向和趨勢,其一主要指的是被應(yīng)用在科研機(jī)構(gòu)、軍事機(jī)構(gòu)的計算機(jī),由于這些領(lǐng)域往往都是計算困難、計算精度較高的工作環(huán)節(jié),因此在發(fā)展中對于計算機(jī)的計算能力和計算精確度提出了新的要求。其二主要指的是在工作中應(yīng)用在家庭和中小企業(yè)的計算機(jī),這些計算機(jī)可以說主要是往實惠、小體積和輕重量的方向發(fā)展??v觀計算機(jī)發(fā)展史我們可以得知,計算機(jī)創(chuàng)新能力的推動與普及與人們生活和社會發(fā)展緊密相連,其在工作中也推動了整個社會領(lǐng)域的正常進(jìn)行。
二、計算機(jī)現(xiàn)狀
計算機(jī)技術(shù)在當(dāng)今社會中發(fā)揮著不可替代的作用,對于促進(jìn)社會信息化的實現(xiàn)有著主導(dǎo)作用。伴隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)也逐步實現(xiàn)了硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)同步發(fā)展的核心技術(shù)觀念,也在工作中實現(xiàn)了信息化、現(xiàn)代化的核心技術(shù)處理要求。
(一)現(xiàn)代微型處理器的情況
在當(dāng)前社會中,計算機(jī)技術(shù)的性能提升和處理主要在于發(fā)展微型處理器,這也是目前計算機(jī)發(fā)展的整體趨勢,在計算機(jī)發(fā)展工作中,其主要的實質(zhì)在于提高處理器芯片中的晶體線寬與尺寸的大小。一般在研究的過程中,多采用較短的波長來曝光光源,從而做打破掩膜曝光要求。如今的微型處理器發(fā)展與計算中,主要是通過紫外線進(jìn)行運(yùn)用和曝光光源的管理與深化,并且在工作中對于深層芯片進(jìn)行全面總結(jié)和處理,這種工作流程和工作方式多是采用量子效應(yīng)與電子行為來進(jìn)行分析,這種社會分析現(xiàn)狀也是微處理器發(fā)展的首要基礎(chǔ)。所以也就引起專家的注視,紫外線光源對微處理器性能的提升已經(jīng)沒有多大作用了。
(二)以納米為主的電子科學(xué)技術(shù)
伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高,各種先進(jìn)材料不斷的引進(jìn),進(jìn)而對微處理器進(jìn)行優(yōu)化和總結(jié)。就目前的計算機(jī)應(yīng)用與發(fā)展分析而言,在計算機(jī)工作中,準(zhǔn)確高效的計算機(jī)技術(shù)和微型化電子元件的需求已成為人們對計算機(jī)發(fā)展提出的新觀念,但就目前的社會現(xiàn)狀而言這種目標(biāo)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到。因此在未來的計算機(jī)發(fā)展中,我們不僅要深入研究計算機(jī)處理技術(shù),同時更是要引進(jìn)各種新材料、新技術(shù)。在這種現(xiàn)狀之下,以納米為主的計算機(jī)技術(shù)已成為目前我們工作和認(rèn)識的重點形式,也是當(dāng)前社會發(fā)展中存在的核心問題。
三、計算機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測
1、未來的計算機(jī)將具有更全面智能成分,如多種感知、思考判定能力和常用自然語言能力,除常規(guī)手寫及語音輸入手法外,還將具有虛擬現(xiàn)實技術(shù)功能,使存儲光盤進(jìn)一步加大存儲容量,計算機(jī)的海量存儲技術(shù)不斷成熟完善,使信息永久性儲存不再僅僅是夢想,隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展即將實現(xiàn)。長久存儲器的研制及使用,可以防水、防震、防腐蝕耐高溫。計算機(jī)硅芯片技術(shù)的高速發(fā)展,表明硅技術(shù)已接近其物理極限,為此,各國科研人員不斷研發(fā)新型量子及納米計算機(jī),量子計算機(jī)是基于量子效應(yīng)基礎(chǔ)上研發(fā)的,它利用激光脈沖來改變分子的狀態(tài),使信息可以沿著聚合物進(jìn)行移動,運(yùn)算量子計算機(jī)中數(shù)據(jù)用量子位存儲。一個量子位可以是0或1,它既可以存儲0又能夠存儲1,也就是量子位可以存儲2個數(shù)據(jù),這是因量子的疊加效應(yīng)。同樣的存儲位,但存儲量比傳統(tǒng)計算機(jī)高很多。
篇5
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)存儲; 數(shù)據(jù)安全; 訪問策略; 網(wǎng)絡(luò)入侵
目前計算機(jī)已經(jīng)替代了正在被淘汰的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)――光盤,成為了人們在日常生活中、工作中重要的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。正是因為它存儲了這些我們需要的、重要的數(shù)據(jù),所以我們要以一個高的標(biāo)準(zhǔn)來探討一下存儲在計算機(jī)的數(shù)據(jù)安全問題。下面我們就從幾個方面來入手探討這個問題。
一、為什么要將數(shù)據(jù)存儲在計算機(jī)當(dāng)中。早在計算機(jī)剛出來的時候,它的主要功能是進(jìn)行科學(xué)計算,替代普通的計算器,主要是用來完成計算功能的。隨著計算機(jī)功能的強(qiáng)大,從一開始應(yīng)用在科研機(jī)構(gòu),逐漸應(yīng)用到普通機(jī)構(gòu),然后才應(yīng)用到各行各業(yè)乃至家庭用戶。正是它功能的強(qiáng)大,價格的低廉,才讓它走入的尋常百姓家。才讓它有機(jī)會作為人們?nèi)粘I钪蟹浅V匾脑O(shè)備。在早期人們要存儲一些數(shù)據(jù)比如:電子照片、聲音、視頻(錄像)一般都要存儲在光盤上,而要存儲在光盤上,首先要將這些數(shù)據(jù)刻錄到光盤上,這些對于普通用戶來講,在早期是無法做到的,他們能做到的就是到一些專業(yè)機(jī)構(gòu),比如攝影機(jī)構(gòu)來刻錄光盤,然后存放到家中,如果以后想看,只能放到CD、DVD等這樣的現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰的設(shè)備中才能看。后來隨著計算機(jī)的普及以及計算機(jī)多媒體功能的出現(xiàn),這些電子照片、聲音、視頻(錄像)等等都可以存放到計算機(jī)當(dāng)中了。而且隨著計算機(jī)硬盤容量的越來越大,價格越來越便宜,計算機(jī)中可以存放大量的這些數(shù)據(jù)。當(dāng)然除了存放這些數(shù)據(jù)外,還可以存放大量的文檔文件。正是因為這個原因,越來越多的數(shù)據(jù)都被存儲到計算機(jī)當(dāng)中了。
二、存儲在計算機(jī)中的數(shù)據(jù)面臨的安全性分析。計算機(jī)作為主要的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備,它的安全性也在越來越被重視。從計算機(jī)進(jìn)入到各行各業(yè)應(yīng)用開始,計算機(jī)上存儲的數(shù)據(jù)就一直面臨著安全性的問題。從簡單的來講被誤刪除、被格式化、或系統(tǒng)還原的覆蓋,都會對計算機(jī)的數(shù)據(jù)安全帶來影響。當(dāng)然除了這些還有很多會影響到數(shù)據(jù)的安全性,主要有以下幾個比較常見:1)硬盤驅(qū)動器損壞:一個硬盤驅(qū)動器的物理損壞意味著數(shù)據(jù)丟失。設(shè)備的運(yùn)行損耗、存儲介質(zhì)失效、運(yùn)行環(huán)境以及人為的破壞等,都能造成硬盤驅(qū)動器設(shè)備造成影響。2)人為錯誤:由于操作失誤,使用者可能會誤刪除系統(tǒng)的重要文件,或者修改影響系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù),以及沒有按照規(guī)定要求或操作不當(dāng)導(dǎo)致的系統(tǒng)關(guān)機(jī)。3)黑客入侵:這里入侵指的是入侵者通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程入侵系統(tǒng),侵入形式包括很多:系統(tǒng)漏洞,管理不力等4)病毒:由于感染計算機(jī)病毒而破壞計算機(jī)系統(tǒng),造成的重大經(jīng)濟(jì)損失屢屢發(fā)生,計算機(jī)病毒的復(fù)制能力強(qiáng),感染性強(qiáng),特別是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,傳播性更快。5)信息竊取:從計算機(jī)上復(fù)制、刪除信息或干脆把計算機(jī)偷走。6)電源故障:電源供給系統(tǒng)故障,一個瞬間過載電功率會損壞在硬盤或存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)。7)磁干擾:磁干擾是指重要的數(shù)據(jù)接觸到有磁性的物質(zhì),會造成計算機(jī)數(shù)據(jù)被破壞。
三、如何保證數(shù)據(jù)在計算機(jī)的安全性。保證數(shù)據(jù)的安全性所采用的方法才是最重要的,以上的造成安全隱患的原因,只能去盡量避免,所以我們要想方設(shè)法去做一些事情來保證數(shù)據(jù)儲存的安全性。即所采取的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全措施。計算機(jī)數(shù)據(jù)安全措施主要包括保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全、保護(hù)應(yīng)用服務(wù)安全和保護(hù)系統(tǒng)安全三個方面,各個方面都要結(jié)合考慮安全防護(hù)的物理安全、防火墻、信息安全、Web安全、媒體安全等等。
1)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全。網(wǎng)絡(luò)安全是為保護(hù)接入互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之間通信過程的安全性。保證機(jī)密性、完整性、認(rèn)證性和訪問控制性是網(wǎng)絡(luò)安全的重要因素。保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的主要措施有:全面規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)平臺的安全策略;制定網(wǎng)絡(luò)安全的管理措施;使用防火墻;盡可能記錄網(wǎng)絡(luò)上的一切活動;注意對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的物理保護(hù);檢驗網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)的脆弱性;建立可靠的識別和鑒別機(jī)制。
2)保護(hù)應(yīng)用安全。保護(hù)應(yīng)用安全,主要是針對特定應(yīng)用(如Web服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)支付專用軟件系統(tǒng))所建立的安全防護(hù)措施,它獨立于網(wǎng)絡(luò)的任何其他安全防護(hù)措施。雖然有些防護(hù)措施可能是網(wǎng)絡(luò)安全業(yè)務(wù)的一種替代或重疊,如Web瀏覽器和Web服務(wù)器在應(yīng)用層上對網(wǎng)絡(luò)支付結(jié)算信息包的加密,都通過IP層加密,但是許多應(yīng)用還有自己的特定安全要求。由于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層對安全的要求最嚴(yán)格、最復(fù)雜,因此更傾向于在應(yīng)用層而不是在網(wǎng)絡(luò)層采取各種安全措施。雖然網(wǎng)絡(luò)層上的安全仍有其特定地位,但是人們不能完全依靠它來解決電子商務(wù)應(yīng)用的安全性。應(yīng)用層上的安全業(yè)務(wù)可以涉及認(rèn)證、訪問控制、機(jī)密性、數(shù)據(jù)完整性、不可否認(rèn)性、Web安全性、EDI和網(wǎng)絡(luò)支付等應(yīng)用的安全性。
3)保護(hù)系統(tǒng)安全。保護(hù)系統(tǒng)安全,是指從整體網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的角度進(jìn)行安全防護(hù),它與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件平臺、操作系統(tǒng)、各種應(yīng)用軟件等互相關(guān)聯(lián)。涉及網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)安全包含下述一些措施:在安裝的軟件中,如瀏覽器軟件、電子錢包軟件、支付網(wǎng)關(guān)軟件等,檢查和確認(rèn)未知的安全漏洞;技術(shù)與管理相結(jié)合,使系統(tǒng)具有最小穿透風(fēng)險性。如通過諸多認(rèn)證才允許連通,對所有接入數(shù)據(jù)必須進(jìn)行審計,對系統(tǒng)用戶進(jìn)行嚴(yán)格安全管理;建立詳細(xì)的安全審計日志,以便檢測并跟蹤入侵攻擊等。
4)保護(hù)計算機(jī)本身的安全。對計算機(jī)的安全存放問題加以保障;給計算機(jī)設(shè)置開機(jī)密碼;給計算機(jī)登錄時設(shè)置登錄密碼;給計算機(jī)的文件、文件夾或磁盤驅(qū)動器設(shè)置隱藏屬性;給計算機(jī)設(shè)置安全訪問策略,控制訪問用戶及訪問的磁盤驅(qū)動器。
四、最后我們來總結(jié)一下最好采用如下的方法,盡量去減少數(shù)據(jù)安全所面臨的隱患。1)一定要安裝殺毒軟件.并且平時上網(wǎng)時候開著防火墻。2)養(yǎng)成經(jīng)常殺毒的習(xí)慣.最好在安全模式下殺毒。3)做好日常工作的數(shù)據(jù)備份.防止系統(tǒng)崩潰帶來的數(shù)據(jù)丟失。4)對關(guān)鍵文件采用安全軟件進(jìn)行加密。5)對系統(tǒng)登陸密碼也要進(jìn)行設(shè)置。6)對于要刪除的無用數(shù)據(jù),但是仍有信息透露可能的要用文件粉碎機(jī)銷毀。(對于密碼的設(shè)置,原則是不要連續(xù)的簡單數(shù)字或者字母。不用生日等容易被猜到特殊數(shù)字組合,最好是羅馬數(shù)字和字母的隨機(jī)組合,即便面對暴力破解也相當(dāng)有安全保障。)■
參考文獻(xiàn)
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篇6
關(guān)鍵詞:計算機(jī) 總線技術(shù) 發(fā)展
中圖分類號:TP212.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)006-094-02
1 計算機(jī)結(jié)構(gòu)豐富發(fā)展
計算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的快速更新、廣泛應(yīng)用,綜合價值優(yōu)勢的顯現(xiàn),令其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)實現(xiàn)了豐富發(fā)展?;诔绦騼Υ嬖磉M(jìn)行結(jié)構(gòu)的布設(shè),為一類經(jīng)典的計算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計思想。主體令程序指令以及數(shù)據(jù)存儲單元有效的集成構(gòu)建,形成計算機(jī)存儲系統(tǒng)。目前,該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在較多處理器體系中仍舊服務(wù)應(yīng)用。例如,英特爾處理器等。該類指令以及數(shù)據(jù)集成于相同總線的體系結(jié)構(gòu),令信息流傳遞對計算機(jī)整體應(yīng)用功能、處理速率造成了一定影響。為此,人們研究令數(shù)據(jù)以及計算機(jī)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)分離,在不同存儲器內(nèi)運(yùn)行,進(jìn)而可在機(jī)器周期內(nèi),同步獲取指令以及操作數(shù)字,優(yōu)化處理效率,令數(shù)據(jù)信息承載水平上升了四倍。該系統(tǒng)模式稱為哈佛結(jié)構(gòu),應(yīng)用于較多處理器與控制單元中,發(fā)揮了優(yōu)勢作用。例如,微軟芯片等。該結(jié)構(gòu)特征在于借助不同總線,令程序以及數(shù)據(jù)體現(xiàn)各自不同線寬,進(jìn)而可擴(kuò)充存儲器帶寬,令其承載大量的數(shù)據(jù)應(yīng)用傳輸,優(yōu)化提升了處理操作數(shù)字信號的實踐效率。
就當(dāng)前較多應(yīng)用算法來講,一些時候要應(yīng)對較多操作數(shù)。例如卷積運(yùn)算,其指令的傳輸要明確兩個操作數(shù),倘若應(yīng)用傳統(tǒng)哈佛結(jié)構(gòu)系統(tǒng),則僅能應(yīng)對取指令以及取數(shù)存在的矛盾問題,無法良好的實現(xiàn)既定目標(biāo)。為此應(yīng)進(jìn)行哈佛結(jié)構(gòu)的優(yōu)化更新,通過良好的改進(jìn),令單獨存儲器內(nèi)部模塊承擔(dān)各自任務(wù),即分擔(dān)存儲指令以及數(shù)據(jù)的工作,并預(yù)防兩任務(wù)在相同時間開展,進(jìn)而便于哈佛結(jié)構(gòu)實現(xiàn)并行處理運(yùn)行。再者,就獨立不同的數(shù)據(jù)以及地址總線,可應(yīng)用公用地址,實現(xiàn)兩存儲模塊的運(yùn)行訪問。針對其相互數(shù)據(jù)的運(yùn)行傳輸工作,可由公用總線承擔(dān)。進(jìn)而可實現(xiàn)數(shù)據(jù)以及程序存儲不同時段共享兩總線的目標(biāo)。
目前,較多公司傾向于應(yīng)用改良哈佛結(jié)構(gòu)體系,其優(yōu)勢為,數(shù)據(jù)以及程序總線可完成部分交叉相連,進(jìn)而令數(shù)據(jù)可直接服務(wù)運(yùn)行指令,增大了芯片運(yùn)行靈敏性。為此,僅需要確保獨立總線之間的良好調(diào)配,便可令哈佛結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)行處理功能最大化發(fā)揮,確保程序的高效應(yīng)用。另外,改良哈佛結(jié)構(gòu)可位于高速緩存之中實現(xiàn)指令的儲存,進(jìn)而可良好的節(jié)約讀取時間,優(yōu)化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體服務(wù)運(yùn)行速率。
2 計算機(jī)總線技術(shù)發(fā)展應(yīng)用
計算機(jī)總線技術(shù)類別豐富多樣,依據(jù)總線層次方位可將其劃分成片內(nèi)總線、系統(tǒng)總線、通訊以及芯片總線等。而依據(jù)通信傳輸手段則可將計算機(jī)總線技術(shù)分為并行以及串行兩類??偩€進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸呈現(xiàn)出獨特的時鐘屬性,按其分類則包括同步以及異步技術(shù)。信號性質(zhì)的不同,令總線傳輸技術(shù)手段呈現(xiàn)出不同方式,例如地址、數(shù)據(jù)與控制總線等。
2.1 片內(nèi)總線與內(nèi)部總線技術(shù)
片內(nèi)總線技術(shù)設(shè)置在微處理器系統(tǒng)芯片之中,因而也可稱為芯片內(nèi)技術(shù)。一般來講該總線承擔(dān)寄存器以及微處理器之間的相連與傳輸信息數(shù)據(jù)任務(wù)。由于芯片腳數(shù)以及面積的限定,因此,該類總線方式通?;趩慰偩€模式進(jìn)行布設(shè),可提升芯片集成性以及成品率。倘若形勢所需,則可應(yīng)用雙線結(jié)構(gòu),并將內(nèi)部傳輸數(shù)據(jù)效率進(jìn)行優(yōu)化。
內(nèi)部總線技術(shù)令計算機(jī)系統(tǒng)各項功能器件的連接總線視作板級線,是整體計算機(jī)之中的最小線路,而其重要性則不容小覷。內(nèi)部總線承載著計算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行與數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),為總線核心。計算機(jī)PCI、APG均屬于內(nèi)部總線。
2.2 片總線技術(shù)
計算機(jī)主板、插件板等自身形成了較為完整全面的子系統(tǒng)。位于該類板卡中,不僅包括存儲器、處理器等芯片,同時中間相連需要總線技術(shù)的有效支持,進(jìn)而可令整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相對簡單,節(jié)約線路用量,并對強(qiáng)化系統(tǒng)安全性極為有利,便于信息管控以及應(yīng)用傳輸。為契合CPU運(yùn)行特征,EISA總線技術(shù)誕生,體現(xiàn)了一定的兼容性,可對ISA實現(xiàn)有效支持,并為后續(xù)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展開創(chuàng)了良好的平臺。主體應(yīng)用八兆赫時鐘頻率,輸出輸入總線以及微處理實現(xiàn)了相互分開,可確保在較低的時鐘速率狀態(tài)發(fā)揮支持功能,微處理器則基于高速實現(xiàn)操作服務(wù)。該技術(shù)可面向較多用戶實現(xiàn)高效率的磁盤輸出,連接器為兩層槽模式,體現(xiàn)了良好的兼容性?;谕话l(fā)數(shù)據(jù)輸送手段,可通過高于ISA總線的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸應(yīng)用,因此大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中配設(shè)服務(wù)器通常應(yīng)用EISA總線技術(shù)。
還有一類PCI總線技術(shù),其在計算機(jī)中實現(xiàn)了普遍應(yīng)用,各類主板設(shè)計均包含了該類插槽,其成為主板配備數(shù)量最多的類別。AGP總線技術(shù)為加速圖像處理接口,其操作速度為PCI總線技術(shù)的四倍。伴隨多媒體技術(shù)、計算機(jī)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,三維技術(shù)實現(xiàn)了快速發(fā)展,對三維數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用處理,不但需要較高的數(shù)據(jù)承載量,同時需要適宜的數(shù)據(jù)帶寬。而PCI總線技術(shù)在多媒體數(shù)據(jù)傳輸過程中,則無法滿足上述要求。因此,AGP技術(shù)逐步誕生,并發(fā)展成為顯卡專項的總線技術(shù)。借助點對點模式,同主存實現(xiàn)直接對接,并將其視為幀緩沖設(shè)施,進(jìn)而可完成高效、高速的緩沖。數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)到PCI總線技術(shù)的兩倍。同時AGP技術(shù)還開創(chuàng)了雙激勵模式,即實現(xiàn)雙向的信息數(shù)據(jù)傳遞,進(jìn)而令處理效率顯著提升。
2.3 外部總線技術(shù)
外部總線技術(shù)即通信總線,令計算機(jī)之間實現(xiàn)了高效互聯(lián),并可同遠(yuǎn)程終端相連接,完成計算機(jī)同測量設(shè)施、外部儀器通信傳輸任務(wù)。該總線技術(shù)借助電子工業(yè)以及他類領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)應(yīng)用功能。具體包括串行以及并行技術(shù)兩類。IEEE 488技術(shù)較為經(jīng)典,其借助統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建了基于計算機(jī)系統(tǒng)管控的測試體系,無需龐大復(fù)雜的運(yùn)行連接電路,而是借助計價層疊模式,利用智能設(shè)施工具完成了開放的應(yīng)用與管理。就好比搭積木一樣,更為便利高效,因此該類總線技術(shù)在工業(yè)建設(shè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全面應(yīng)用。RS總線技術(shù)的應(yīng)用令計算機(jī)串行通信更為便利,當(dāng)然也包含一定缺陷。即僅能實現(xiàn)單對單的通信,一旦距離延長,信號段會形成電位差,進(jìn)而導(dǎo)致共模影響。需要借助提升信號電平方式確保傳輸信息數(shù)據(jù)的安全優(yōu)質(zhì)性。為彌補(bǔ)該類不足,USB等總線形式逐步發(fā)展,并實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。
該類總線技術(shù)的普及應(yīng)用,令其成為計算機(jī)一類通用的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),計算機(jī)對其全面支持。同時外設(shè)應(yīng)用連接,采用USB接口總線技術(shù)成為一類必然的趨勢,例如,各類數(shù)碼產(chǎn)品、移動設(shè)備、娛樂工具均配設(shè)了USB接口總線,體現(xiàn)了集成、全面、綜合、統(tǒng)一的應(yīng)用優(yōu)勢。
3 結(jié)語
總之,計算機(jī)總線技術(shù)經(jīng)歷了不斷完善、豐富的發(fā)展進(jìn)程,其功能更加人性化、便捷化,提升了計算機(jī)系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)、處理運(yùn)行的綜合效率,并逐步向著統(tǒng)一、集成的方向發(fā)展。為此,我們只有基于計算機(jī)總線技術(shù)特點,明確其應(yīng)用發(fā)展內(nèi)涵,總結(jié)缺陷與不足,全面優(yōu)化更新、良好補(bǔ)充,方能激發(fā)計算機(jī)總線技術(shù)核心優(yōu)勢,令其發(fā)揮人性化應(yīng)用功能,實現(xiàn)可靠、優(yōu)質(zhì)、持續(xù)的發(fā)展與提升。
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篇7
隨著通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,通訊技術(shù)作為計算機(jī)應(yīng)用的一部分,在計算機(jī)控制和管理系統(tǒng)中有很多方面的應(yīng)用。本文首先介紹了計算機(jī)技術(shù)的相關(guān)技術(shù),其次介紹了通信技術(shù)的發(fā)展,最后介紹了計算機(jī)技術(shù)對通信技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)研究。
【關(guān)鍵詞】通信 計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步,在世界范圍內(nèi)興起一次又一次的科技革命,每一次科技革命都對世界帶來了有利的影響,在互聯(lián)網(wǎng)時下的發(fā)展下,通信技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會社會生活的各個方面,給人們生活帶來了便利,也促進(jìn)了國家科技的進(jìn)步。世界聯(lián)系更加密切,即使兩個人或者兩個國家相離的十分遠(yuǎn),也能夠通過通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)隨時交流、隨時溝通,資源和信息能夠?qū)崿F(xiàn)共享愛。但是計算機(jī)技術(shù)為了適應(yīng)社會的發(fā)展和人類的進(jìn)步,需要及時更新,加速發(fā)展,為了促進(jìn)計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展,需要將兩者巧妙的結(jié)合,充分利用兩者的不足之處,改進(jìn)缺陷,使計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)能夠更好的滿足我們的生活和工作。
1 計算機(jī)技術(shù)
計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)是相互促進(jìn)與融合的,計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展能偶促進(jìn)通信技術(shù)的發(fā)展,在世界經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的時代,計算機(jī)技術(shù)隨著時代的發(fā)展?fàn)I運(yùn)而生,通信技術(shù)也是隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生。由此可見,計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也存在著一定的局限性,尤其是計算機(jī)技術(shù)在與多媒體相聯(lián)系的方面,也就是說,計算機(jī)技術(shù)并不是單純的存在的,它的存在需要一定的依托,需要借助載體來進(jìn)行,通信技術(shù)就是這樣一種載體,能夠促使兩者之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和使用。計算機(jī)與別的設(shè)備也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的傳輸。計算機(jī)的傳輸形式并不是單一的,其中應(yīng)用范圍較廣的是二進(jìn)制,所以通常被稱為計算機(jī)數(shù)據(jù)通信。計算機(jī)通信技術(shù)能夠通過很多種形式表現(xiàn)出來,比如文本、電子表格等信息,除此之外,還可以儲存數(shù)據(jù)、圖像和視頻等文件,這些都能夠通過計算機(jī)技術(shù)來實現(xiàn),應(yīng)用的就是所謂的二進(jìn)制。
1.1 計算機(jī)硬件
運(yùn)算器:最早計算機(jī)剛開始出現(xiàn)的時候,還沒有在很多領(lǐng)域應(yīng)用,工程領(lǐng)域應(yīng)用的范圍比較廣,當(dāng)時人們可以利用計算機(jī)進(jìn)行衛(wèi)星軌跡的運(yùn)算,還可以計算自然災(zāi)害的強(qiáng)度等。
控制器:控制器是計算機(jī)中最為核心的部分,是計算機(jī)的靈魂所在,控制器是一種命令部件,而運(yùn)算器和設(shè)備是一種對命令的執(zhí)行部件。這兩個部件能夠?qū)崿F(xiàn)連接,通過一種控制線相聯(lián)系??刂破饕彩怯蓭讉€部分組成的,它對整個計算機(jī)的工作起著重要的作用。控制器是整個CPU的指揮控制中心, 可以實現(xiàn)保存道德功能。
存儲器:存儲器在計算機(jī)中起著重要的作用,存儲器分為內(nèi)部存儲和外部存儲,內(nèi)部存儲又成為內(nèi)存,外部存儲又稱為外存。計算機(jī)的外部存儲器主要是通過硬盤等載體來實現(xiàn)。
計算機(jī)輸入設(shè)備:計算機(jī)輸入設(shè)備主要是信息的傳輸設(shè)備,負(fù)責(zé)給計算機(jī)進(jìn)行信息傳輸。
計算機(jī)輸出設(shè)備:計算機(jī)的輸出設(shè)備與輸入設(shè)備是相對應(yīng)的,將信息通過計算機(jī)設(shè)備處理以后,然后以所需要的形式輸出。計算機(jī)的輸出設(shè)備包括很多種類,其中應(yīng)用范圍最廣的就是打印機(jī),打印機(jī)屬于計算機(jī)輸出的終端設(shè)備,是一種終端必備的設(shè)備。
1.2 計算機(jī)軟件
計算機(jī)軟件與硬件共同組成計算機(jī)系統(tǒng),主要指的是計算機(jī)內(nèi)部所存儲的一些資料和文檔。使用者主要是通過硬件來利用軟件中的存儲,利用軟件可以實現(xiàn)與計算機(jī)之間的溝通,計算機(jī)系統(tǒng)的使用主要是通過軟件來實現(xiàn)的。用戶使用計算機(jī)軟件能夠更加適應(yīng)整個計算機(jī)系統(tǒng),一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)都是軟件與硬件的完美結(jié)合,這樣才能夠更好的滿足用戶的需求。
計算機(jī)程序:計算機(jī)程序是計算機(jī)系統(tǒng)的核心,主要起到方便系統(tǒng)運(yùn)行的目的,是一種指令,這種指令能夠及時處理信息或者是轉(zhuǎn)化信息。使用者可以根據(jù)需要來生成符號或者是語句。計算機(jī)的程序是由很多指令構(gòu)成的,這些指令都是為了使計算機(jī)在執(zhí)行的時候可以很熟練的銜接。
2 通信技術(shù)
截止到目前,計算機(jī)通信業(yè)務(wù)的種類明顯增多,通信工具也隨著通信種類的增多而增加。但是通信還是能夠?qū)崿F(xiàn)打破空間和時間的障礙,通過網(wǎng)絡(luò)快速的傳播信息,還能夠把信息安全的傳播到用戶的手中。
2.1 通信技術(shù)的發(fā)展歷程
通信技術(shù)的發(fā)展具有悠久的歷史。最早可以追溯到上古時期,那時經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),人們利用簡單的壁畫等形式來進(jìn)行簡單的交流,以此來達(dá)到信息交流的目的。19世紀(jì)中期以后,很多先進(jìn)的通信工具陸續(xù)出現(xiàn),比如電視機(jī)、電話的出現(xiàn),給人們的生產(chǎn)生活帶來了很大的變化,給人們的生活帶來了便利,人們可以使用電話隨時交流,屬于通信領(lǐng)域的一次飛躍,實現(xiàn)了利用外界資源傳播信息,還可以進(jìn)行無線通信。從此以后,人類的傳播信息的方式逐漸先進(jìn),脫離了較為傳統(tǒng)的通信方式,可以利用信號最為傳輸信息的載體。緊接著通過幾次工業(yè)革命,通信技術(shù)更加先進(jìn),人們的交流更加方便快捷。
2.2 現(xiàn)代通信技術(shù)的l展
隨著經(jīng)濟(jì)和社會技術(shù)的發(fā)展,通信技術(shù)的業(yè)務(wù)也逐漸增多,為了適應(yīng)計算機(jī)和多媒體技術(shù)的發(fā)展,移動通訊技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代,這種第四代技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,用戶也十分期待這項技術(shù)給生活帶來的美好。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,移動電話的使用逐漸普及,用戶量每日巨增,傳統(tǒng)的通信模式無法適應(yīng)社會的發(fā)展和用戶的追求,于是GSM通信技術(shù)開始逐漸走向人們的視野,然而這種技術(shù)本身也存在著一定的局限性,只是一個過渡性的技術(shù)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,很多商家又推出了一項新的通訊技術(shù)EDGE技術(shù),這項技術(shù)要比第二代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加先進(jìn),但是在性能上稍微遜第三代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),在沒開發(fā)出第三代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)時,可以使用這種技術(shù)過度。還有些用戶稱這種技術(shù)為“二代半” 技術(shù),這種技術(shù)的使用提高了程序的運(yùn)行效率,為未來的寬帶的發(fā)展提供了便利條件,還可以充分的滿足寬帶用戶的需求,預(yù)示著通信技術(shù)即將進(jìn)入4G時代。
3 計算機(jī)技術(shù)對通信技術(shù)的促進(jìn)發(fā)展
F代通信技術(shù)有著其自身的特點,其中一個重要的優(yōu)點是能夠與計算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合。這兩者相互促進(jìn)相互發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展能夠促進(jìn)通信技術(shù)的發(fā)展,通信技術(shù)的發(fā)展也帶動著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。計算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用證明了計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)更好的融合。
3.1 計算機(jī)通信技術(shù)
計算機(jī)通信技術(shù)有著自己獨特的展現(xiàn)形式,通常是以數(shù)據(jù)的形式展現(xiàn),一般是在計算機(jī)之間進(jìn)行傳輸,或者是計算機(jī)與終端設(shè)備之間也能夠進(jìn)行傳輸。是一種常見的傳輸方式。計算機(jī)通信技術(shù)的形成和發(fā)展充分證明了計算機(jī)技術(shù)的先進(jìn)與通信技術(shù)的發(fā)達(dá),它是兩者完美融合的產(chǎn)物。計算機(jī)通信技術(shù)在很多重要的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,尤其是軍事領(lǐng)域,應(yīng)用的較為頻繁,軍事領(lǐng)域主要因公自動化系統(tǒng)操作,收集軍事信息,信息處理系統(tǒng)可以將收集的信息進(jìn)行加工和處理,除此之外,辦公自動化系統(tǒng)應(yīng)用的頻率也很高。計算機(jī)通信技術(shù)是一種偏向理論的知識,偏向更加細(xì)致的層次劃分,看起來比較抽象。一般常用的計算機(jī)通信技術(shù)是屬于簡單的一項,只是利用計算機(jī)終端設(shè)備進(jìn)行,然后采用電纜相連接,這樣就可以傳輸數(shù)據(jù),這是屬于近距離的通信。還有一些較為復(fù)雜的通信技術(shù),是在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行的,或者是多臺計算機(jī)聯(lián)合進(jìn)行,計算機(jī)在進(jìn)行連接的過程中有著一定的規(guī)則,需要利用不同種類的媒介進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,以此完成數(shù)據(jù)的傳輸。
3.2 信息技術(shù)
信息技術(shù)是一種集信息管理和信息收集的技術(shù),是一種技術(shù)的總稱。主要用途是信息的管理和信息的收集。這種技術(shù)形式是通過傳感技術(shù)和通信技術(shù)來實現(xiàn)的。計算機(jī)技術(shù)是由兩個部分組成的,軟件和硬件,除此之外還包括一些輔助計算機(jī)軟件開發(fā)的工具等。自從計算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用以來,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速,人們使用計算機(jī)來處理信息的頻率更高,例如人們可以使用計算機(jī)來傳播信息、信息的形式也可以是多樣的,書籍、報刊、電視等形式。計算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個標(biāo)志,代表著未來科技發(fā)展的方向,信息技術(shù)在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用能夠推動生產(chǎn)力的發(fā)展,資源的優(yōu)化配置等,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,提高社會效率和人們生活水平。
3.3 計算機(jī)技術(shù)對通信技術(shù)的促進(jìn)發(fā)展前景
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步,計算機(jī)技術(shù)也在不斷的發(fā)展,計算機(jī)軟件和硬件也處于不斷的更新中,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步時通信技術(shù)的利用率大大提高,能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)的資源充分利用。同時計算機(jī)技術(shù)能夠快速的處理信息,能夠把分散的信息更好的收集起來。促進(jìn)信息的高速化發(fā)展。計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展能夠為通信技術(shù)提供可靠的保障,尤其是在圖像傳播、文字和聲音方面,有著十分巨大的優(yōu)勢。
總而言之,針對目前我國的形勢,計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)雖然取得了恨大的發(fā)展,但是還處于初級階段,還有很多不完善的地方,與發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距,所以我們必須加大研究力度,實現(xiàn)計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)與國際接軌,推動生產(chǎn)力的發(fā)展。在全球互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速的條件下,經(jīng)濟(jì)也快速實現(xiàn)一體化,計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的融合也是未來的發(fā)展趨勢,因此,我們在發(fā)展的過程中應(yīng)該抓住機(jī)會,勇于創(chuàng)新,努力學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗,與國外交流技術(shù),將國外的先進(jìn)經(jīng)驗應(yīng)用到我國的領(lǐng)域中,開創(chuàng)具有本國特色的計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù),使兩者能夠更好的推動生產(chǎn)力的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]易輝.電力系統(tǒng)信息通信技術(shù)融合發(fā)展的探索[J].山東工業(yè)技術(shù),2016.
篇8
計算機(jī)語言中的數(shù)組技術(shù)是一種功能強(qiáng)大又應(yīng)用很廣泛的技術(shù),在教學(xué)中,如何介紹好它,給學(xué)生展示出其特點,是值得探討的事情。多年的計算機(jī)編程語言的教學(xué),特別是多年的《c語言程序設(shè)計》的教學(xué)經(jīng)驗,筆者發(fā)現(xiàn)在編程中,數(shù)組技術(shù)與循環(huán)技術(shù)應(yīng)用很廣泛,在大部分程序中都有它們的身影,可以說它們是編程的兩個靈魂技術(shù)。本文主要探討在教學(xué)中,如何介紹數(shù)組技術(shù)以及展示它的應(yīng)用。以《c語言程序設(shè)計》為例。
一 問題的引入
教師給學(xué)生教計算機(jī)編程時,常向?qū)W生們介紹:
程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法
其中,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指程序中所本文由收集整理要處理的數(shù)據(jù)在計算機(jī)內(nèi)存中的存貯表示;算法是指計算機(jī)處理這些數(shù)據(jù)的步驟。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是算法有效實現(xiàn)的前提。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識在課程《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中會有詳細(xì)、全面而又系統(tǒng)的介紹,在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》所進(jìn)行的算法設(shè)計與實現(xiàn)中,應(yīng)用到最多的就是數(shù)組技術(shù)來存儲數(shù)據(jù),實現(xiàn)其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可見數(shù)組技術(shù)的應(yīng)用廣泛。
二 數(shù)組技術(shù)的教學(xué)引入
數(shù)組是可以申請綁定到一組地址連續(xù)、來存貯大批量數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間一種編程技術(shù)。因此,在程序中,當(dāng)程序員需要將大批量的數(shù)據(jù)存貯到內(nèi)存中時,就需要使用數(shù)組技術(shù)來申請內(nèi)存空間了。
例如:設(shè)計程序,讓計算機(jī)能將鍵盤輸入的10個整型數(shù)按從小到大的次序輸出?
問題分析:需要把這10個整數(shù)同時存儲在內(nèi)存條中,計算機(jī)才能對它們進(jìn)行排序,這就需要申請使用10塊內(nèi)存空間。顯然,若要利用前面我們所介紹的單個變量說明技術(shù),程序中需要定義10個整型變量,才能申請得到10塊內(nèi)存空間,而此法顯然是太繁瑣了,試想若要排序的是100、1000個數(shù)呢?此時,數(shù)組技術(shù)就顯現(xiàn)出它的作用了。下面程序就是利用數(shù)組接收并存儲10個整數(shù),再使用冒泡排序方法控制計算機(jī)將這10個整數(shù)從小到大排序,并輸出;10個數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲形式(即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))見左下圖。
三 數(shù)組技術(shù)的協(xié)作性
1.數(shù)組與字符的協(xié)作
在c語言中,沒有提供字符串這種數(shù)據(jù)類型的,但是字符串操作、文本編輯處理等也是程序設(shè)計中經(jīng)常要實現(xiàn)的操作。而字符串本身的定義是由一個或若干個字符組成的有限序列,表達(dá)形式為:str=”s1s2…sn”,顯然就預(yù)示了在解決字符串的存儲問題上,也是需要一次性申請多個內(nèi)存字節(jié),使用數(shù)組技術(shù)才能易于申請到足夠的內(nèi)存字節(jié)來存儲字符串。因此,在c語言中,用字符數(shù)組來實現(xiàn)字符串的存儲,實質(zhì)上也給我們展示了在以往的計算機(jī)語言(如pascal語言)中,字符串?dāng)?shù)據(jù)類型的實現(xiàn)原理。
例如:以下程序是模擬銀行atm機(jī)上,密碼最多允許三次輸入錯誤,如果三次都錯了,就不能繼續(xù)操作了,程序中,密碼的存儲和操作都是用數(shù)組來作為載體的。
2.數(shù)組與結(jié)構(gòu)體的協(xié)作
在實際應(yīng)用中,某些問題的編程實現(xiàn)需要多種技術(shù)綜合應(yīng)用,才能達(dá)到解題的需求。
例如:設(shè)計程序,找出下列成績表中的最高分、最低分及平均分。
程序設(shè)計分析:首先需要將該二維表數(shù)據(jù)存入線性結(jié)構(gòu)的計算機(jī)內(nèi)存中,顯然這個表中的數(shù)據(jù)量較多,需要用數(shù)組技術(shù)來批量申請內(nèi)存空間,如果使用簡單數(shù)據(jù)類型的數(shù)組(如 int xuhao[10];)只能存儲一列數(shù)據(jù),而表中有三列數(shù)據(jù),則需要用三個簡單數(shù)據(jù)類型的數(shù)組,那要是二維表的列數(shù)是10列、20列甚至更多列呢?如果使用簡單數(shù)據(jù)類型的數(shù)組來申請內(nèi)存空間,內(nèi)存的訪問將是低效的。解決這一類問題,最好的方式是將結(jié)構(gòu)體技術(shù)及數(shù)組技術(shù)綜合起來應(yīng)用,用結(jié)構(gòu)體封裝每一個學(xué)生不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)信息,再用結(jié)構(gòu)體來定義數(shù)組,就可以申請足夠的內(nèi)存空間,又提高程序的可讀性,并進(jìn)而提高程序的運(yùn)行效率。程序代碼如下:
四 數(shù)組技術(shù)在《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中的應(yīng)用
《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》這門學(xué)科主要研究是數(shù)據(jù)在計算機(jī)內(nèi)存中的存儲形式,常見得存儲形式有順序存儲形式、鏈?zhǔn)酱鎯π问健⑺饕鎯π问郊绊樞蚺c鏈?zhǔn)骄C合應(yīng)用存儲形式(如樹的雙親孩子鏈表表示法)等,而其中的順序存儲形式、索引存儲形式及順序與鏈?zhǔn)骄C合應(yīng)用存儲形式,都要使用到數(shù)組技術(shù)。
五 結(jié)束語
篇9
關(guān)鍵詞:計算機(jī)技術(shù);通信技術(shù);應(yīng)用
Abstract: the modern communications technology is an important feature is the computer technology and communication technology closely. In computer technology rapid development of technology, the modern telecommunication industry also have better stimulative effect. Computer communication technology and information technology to create a better computer technology to communication technology to promote role. This paper mainly at analysis in this paper.
Keywords: computer technology; Communication technology; application
中圖分類號: TP3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1引言
20世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上科學(xué)技術(shù)發(fā)展最迅速的世紀(jì)。特別是計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展更是迅猛,在很多領(lǐng)域,計算機(jī)技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。在計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的過程中,特別是計算機(jī)軟件系統(tǒng)發(fā)送信息和接收信息方面,對通信能實現(xiàn)資源共享及相互交換信息方面有了更大的促進(jìn)發(fā)展作用。如果說通信技術(shù)的誕生和發(fā)展和計算機(jī)技術(shù)密不可分的,那么在通信技術(shù)發(fā)展的很多發(fā)面的發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)是有著不可忽視的促進(jìn)作用。
2 、計算機(jī)技術(shù)
計算機(jī)技術(shù)[1]是計算機(jī)領(lǐng)域中所運(yùn)用的技術(shù)方法和技術(shù)手段。它研究的范圍非常廣泛,通常分為計算機(jī)硬件、計算機(jī)軟件、計算機(jī)通信以及計算機(jī)接口等幾個方面。計算機(jī)技術(shù)包括:計算機(jī)技術(shù)包括: 運(yùn)算方法的基本原理與運(yùn)算器設(shè)計、指令系統(tǒng)、中央處理器(CPU)設(shè)計、流水線原理及其在CPU設(shè)計中的應(yīng)用、存儲體系、總線與輸入輸出。
2.1 計算機(jī)硬件
計算機(jī)硬件有五大部分組成:運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。運(yùn)算器:計算機(jī)出現(xiàn)的初期,主要是應(yīng)用于工程技術(shù)和科學(xué)計算方面,比如人造衛(wèi)星軌跡計算,導(dǎo)彈發(fā)射的各項參數(shù)的計算,房屋抗震強(qiáng)度的計算等。
控制器:計算機(jī)控制器是計算機(jī)的心臟,控制器就是控制部件,而運(yùn)算器、存儲器、設(shè)備相對控制器來說就是執(zhí)行部件??刂撇考c執(zhí)行部件的一種聯(lián)系就是通過控制線??刂破魇钦麄€CPU的指揮控制中心,由指令寄存器、程序計數(shù)器和操作控制器三個部件組成,對協(xié)調(diào)整個電腦有序工作極為重要。指令寄存器用以保存當(dāng)前執(zhí)行或即將執(zhí)行的指令的一種寄存器。
存儲器:它是計算機(jī)的重要組成部分,分為計算機(jī)內(nèi)部存儲器簡稱內(nèi)存和計算機(jī)外部存儲器簡稱外存。從功能上把內(nèi)存儲器分為讀寫存儲器RAM、只讀存儲器ROM兩大類。計算機(jī)外部存儲器一般有硬盤、軟盤、光驅(qū)。
計算機(jī)輸入設(shè)備:簡單來說就是將外部信息輸入到計算機(jī)內(nèi)部的設(shè)備,鍵盤,鼠標(biāo),掃描儀,話筒,攝像頭等都是輸入設(shè)備。計算機(jī)輸出設(shè)備:輸出設(shè)備的功能是將內(nèi)存中計算機(jī)處理后的信息以能為人或其它設(shè)備所接受的形式輸出。輸出設(shè)備種類也很多.計算機(jī)常用的輸出設(shè)備有各種打印機(jī)、鑿孔輸出設(shè)備、顯示設(shè)備和繪圖機(jī)等。打印機(jī)和顯示設(shè)備已成為每臺計算機(jī)和大多數(shù)終端所必需的設(shè)備。
2.2 計算機(jī)軟件
計算機(jī)軟件:是指計算機(jī)系統(tǒng)中的程序及其文檔。軟件是用戶與硬件之間的接口界面。用戶主要是通過軟件與計算機(jī)進(jìn)行交流。軟件是計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的重要依據(jù)。為了方便用戶,為了使計算機(jī)系統(tǒng)具有較高的總體效用,在設(shè)計計算機(jī)系統(tǒng)時,必須通盤考慮軟件與硬件的結(jié)合,以及用戶的要求和軟件的要求。它包括計算機(jī)程序和計算機(jī)文檔。
計算機(jī)程序:指為了得到某種結(jié)果而可以由計算機(jī)等具有信息處理能力的裝置執(zhí)行的代碼化指令序列,或者可被自動轉(zhuǎn)換成代碼化指令序列的符號化指令序列或者符號化語句序列[1]。計算機(jī)程序是有一系列機(jī)器指令組成的,指令的功能就是要計算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令。
計算機(jī)文檔:在計算機(jī)軟件中,文檔就是文件。一般將word、excel等文字編輯軟件產(chǎn)生的文件叫做文檔。
3 通信技術(shù)
到目前為止,通信業(yè)務(wù)的種類繁多,通信工具與日俱增。但是,通信就是的目標(biāo)卻一直不變:穿越時間、空間實現(xiàn)無失真的信息傳輸,通俗地理解為,通過通信網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確、快速、方便、安全地把各種形式的信息從發(fā)信點傳輸?shù)浇邮拯c。
3.1 通信技術(shù)的發(fā)展歷程
人類進(jìn)行通信的歷史已很悠久。早在遠(yuǎn)古時期,人們就通過簡單的語言、壁畫等方式交換信息。19世紀(jì)中葉以后,隨著電報、電話的發(fā)有,電磁波的發(fā)現(xiàn),人類通信領(lǐng)域產(chǎn)生了根本性的巨大變革,實現(xiàn)了利用金屬導(dǎo)線來傳遞信息,甚至通過電磁波來進(jìn)行無線通信。從此,人類的信息傳遞可以脫離常規(guī)的視聽覺方式,用電信號作為新的載體。1837年,美國人塞繆樂.莫樂斯成功地研制出世界上第一臺電磁式電報機(jī)。1875年,蘇格蘭青年亞歷山大.貝爾發(fā)明了世界上第一臺電話機(jī)。1946年,美國人羅斯.威瑪發(fā)明了高靈敏度攝像管,1977年美國、日本科學(xué)家制成超大規(guī)模集成電路。
3.2 現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展
隨著數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的發(fā)展,適應(yīng)移動數(shù)據(jù)、移動計算及移動多媒體運(yùn)作需要的第四代移動通信開始興起,用戶也因此有理由期待這種第四代移動通信技術(shù)將會給我們帶來更加美好的未來。隨著移動電話迅猛發(fā)展,用戶增長迅速,傳統(tǒng)的通信模式已經(jīng)不能滿足人們通信的需求,在這種情況下就出現(xiàn)了GSM通信技術(shù),該技術(shù)用的是窄帶TDMA,允許在一個射頻(即“蜂窩”)同時進(jìn)行8組通話。針對GSM通信出現(xiàn)的缺陷,人們在2000年又推出了一種新的通信技術(shù)GPRS,該技術(shù)是在GSM的基礎(chǔ)上的一種過渡技術(shù)。在這之后,通信運(yùn)營商們又將推出EDGE技術(shù),這種通信技術(shù)是一種介于現(xiàn)有的第二代移動網(wǎng)絡(luò)與第三代移動網(wǎng)絡(luò)之間的過渡技術(shù),因此也有人稱它為“二代半”技術(shù),它有效提高了GPRS信道編碼效率的高速移動數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),它允許高達(dá)384KbPs的數(shù)據(jù)傳輸速率,可以充分滿足未來無線多媒體應(yīng)用的帶寬需求。在上述通信技術(shù)的基礎(chǔ)之上,無線通信技術(shù)最終將邁向4G通信技術(shù)時代。
4、計算機(jī)技術(shù)對通信技術(shù)的促進(jìn)發(fā)展
現(xiàn)代通信技術(shù)的一個重要特點是計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的緊密結(jié)合。在計算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的技術(shù)上,對現(xiàn)代通信業(yè)也有更好的促進(jìn)作用。計算機(jī)通信技術(shù)和信息技術(shù)更好地詮釋了計算機(jī)技術(shù)對通信技術(shù)的促進(jìn)作用。
4.1 計算機(jī)通信技術(shù)
計算機(jī)通信是一種以數(shù)據(jù)通信形式出現(xiàn),在計算機(jī)與計算機(jī)之間或計算機(jī)與終端設(shè)備之間進(jìn)行信息傳遞的方式[2]。它是現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相融合的產(chǎn)物,在軍隊指揮自動化系統(tǒng)、武器控制系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、決策分析系統(tǒng)、情報檢索系統(tǒng)以及辦公自動化系統(tǒng)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。計算機(jī)通信屬于通信領(lǐng)域的理論知識,以及各個層次、TCP/IP協(xié)議,等有關(guān)計算機(jī)輔助通信的東西,計算機(jī)通信屬于更細(xì)一層的劃分,但也比較抽象。簡單的計算機(jī)通信,只需通過計算機(jī)或終端設(shè)備的串行口或并行口,用電纜將其聯(lián)接起來,就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,這通常是近距離的通信。而遠(yuǎn)程的復(fù)雜的計算機(jī)通信則是在計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進(jìn)行,多臺計算機(jī)和通信聯(lián)接設(shè)備按一定規(guī)則組合起來,通過不同的通信介質(zhì)(分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、電話線路、衛(wèi)星信道等)來完成數(shù)據(jù)的傳輸。一個計算機(jī)通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)、數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)、傳輸信道及通信軟件幾部分組成。
4.2 信息技術(shù)
信息技術(shù)主要用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱。它主要用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱。它主要是應(yīng)用計算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)。主要包括傳感技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。信息技術(shù)的應(yīng)用包括計算機(jī)硬件和軟件、網(wǎng)絡(luò)和通信計算機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā)工具等。計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)普及以來,人們?nèi)找嫫毡榈氖褂糜嬎銠C(jī)來生產(chǎn)、處理、交換和傳播各種形式的信息(如書籍、商業(yè)文件、報刊、唱片、電影、電視節(jié)目、語音、圖形、攝像等)。信息技術(shù)代表著當(dāng)今先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展方向,信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用使信息的重要生產(chǎn)要素和戰(zhàn)略資源的作用得以發(fā)揮,使人們能更高效地進(jìn)行資源優(yōu)化配置,從而推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的不斷升級,提高社會勞動生產(chǎn)率和社會運(yùn)行效率。
4.3 計算機(jī)技術(shù)對通信技術(shù)的促進(jìn)發(fā)展前景
在計算機(jī)硬件和計算機(jī)軟件的不斷發(fā)展中,特別是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,使通信技術(shù)充分發(fā)揮計算機(jī)資源利用率和實現(xiàn)大范圍資源共享的有效途徑[3]。同時在計算機(jī)技術(shù)的信息處理方面,通過通信技術(shù)能夠把分散的信息更好地集成起來。在“信息高速公路”的進(jìn)展工程中,計算機(jī)技術(shù)為通信技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)后盾,在傳遞圖像、文字和聲音的過程中,計算機(jī)技術(shù)有著獨特的技術(shù)優(yōu)勢。
5 結(jié)語
目前,計算機(jī)通信是通信技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),也是未來信息時代的一項重要的信息基礎(chǔ)設(shè)施,它主要是提供一個高速、高效、統(tǒng)一的全球性通信環(huán)境;計算機(jī)技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)就是和多媒體技術(shù)的發(fā)展為這一實現(xiàn)提供了主要的技術(shù)支持。未來的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展方向,就是進(jìn)一步發(fā)展新一代光纖傳輸技術(shù)的高速數(shù)據(jù)網(wǎng),計算機(jī)技術(shù)會提高和加速這一技術(shù)的發(fā)展。
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篇10
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代;計算機(jī)技術(shù);發(fā)展;方向;趨勢
0引言
計算機(jī)是我們工作生活中一個比較常見的物品,又被人們習(xí)慣性地稱為“電腦”,它不僅被應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)跟邏輯的運(yùn)算,而且具備強(qiáng)大的存儲與修改功能,是一種現(xiàn)代化的智能電子設(shè)備。計算機(jī)有兩部分主體結(jié)構(gòu),一部分是硬件系統(tǒng),另一部分是軟件系統(tǒng),共同保障計算機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。伴隨著科技水平的不斷提升,計算機(jī)技術(shù)也在隨之發(fā)展,計算機(jī)作為一個綜合型的生活辦公工具應(yīng)用到人們生活工作中的同時,其發(fā)展備受人們的關(guān)注,相關(guān)行業(yè)人員也在致力于計算機(jī)的發(fā)展研究過程中,計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)逐漸走上了一個越來越成熟的軌道。但是,當(dāng)前計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也受到了一定的阻礙,人們過于關(guān)注對計算機(jī)娛樂方面的應(yīng)用,比如聊天、網(wǎng)絡(luò)購物等內(nèi)容,卻忽視了現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新,甚至不了解。本文將帶領(lǐng)大家一起去了解一下現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程以及未來的發(fā)展動向。
1計算機(jī)的發(fā)展歷程
世界上第一臺計算機(jī)出現(xiàn)在1946年2月,??颂睾湍死@兩位美國的發(fā)明家在美國的賓夕法尼亞大學(xué)共同將它研制出來。世界上第一臺計算機(jī)的問世開啟了人類社會發(fā)展的新篇章,讓社會發(fā)展邁出了一大步,開啟了人們的新生活,帶領(lǐng)人們進(jìn)入了信息革命時期。世界上第一臺計算機(jī)跟我們現(xiàn)在的計算機(jī)外形差距較大,那臺計算機(jī)有好幾間房子一樣大,但是它的計算速度卻并沒有高于我們現(xiàn)在使用的微型計算機(jī)。從世界上第一臺計算機(jī)問世到現(xiàn)在我們使用的計算機(jī),無數(shù)的計算機(jī)研發(fā)人員一直在努力,尤其是科學(xué)家馮諾依曼在計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮了重要的作用,被后人稱為“現(xiàn)代計算機(jī)之父”。馮諾依曼開啟了計算機(jī)發(fā)展的新時代,帶動了廣大科研人員對計算機(jī)技術(shù)的研究。隨著時間的推移,計算機(jī)的發(fā)展可以分為四代:
1.1電子計算機(jī)
電子計算機(jī)時代是計算機(jī)發(fā)展的第一個時代,從1946年開始,到1957年結(jié)束。電子計算機(jī)與世界上第一臺計算機(jī)有些類似,電子元件是計算機(jī)的主要器件,電子計算機(jī)也因此得名。電子管具的體積比較大,但是存儲的容量相對較小,因此電子計算機(jī)的耗電比較快,不具備穩(wěn)定性。這類計算機(jī)一般應(yīng)用于科學(xué)研究過程中,而且在電子計算機(jī)時代,計算機(jī)一般使用機(jī)器語言或者是匯編語言,并不具備系統(tǒng)軟件。
1.2晶體管計算機(jī)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,量子力學(xué)和固體物理能帶論的不斷呈現(xiàn),開啟了半導(dǎo)體器件的計算機(jī)時代,理論研究給半導(dǎo)體器件的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ),提供了實踐的依據(jù)。早在20世紀(jì)50年代上下,點接觸晶體管就被兩位科學(xué)家研制出來。隨著科學(xué)的發(fā)展,結(jié)型晶體管又相繼問世。自此之后,晶體管的發(fā)展就步入一個相對成熟的軌道,成功的應(yīng)用與計算機(jī)的發(fā)展過程匯總,讓計算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了第二個時代,也就是我們所說的晶體管計算機(jī)時代。晶體管計算機(jī)時代從1958年開始,結(jié)束于1964年。晶體管具有相對優(yōu)勢,它雖然體積較小,但是質(zhì)量比較輕,而且工作的效率相對較高,散熱比較少,損耗較低,對于電子管的效能發(fā)揮到了一定的程度,因此,二代計算機(jī)的體積在不斷減少,但是使用的年限卻在增加,這就為計算機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。除此之外,晶體管計算機(jī)的創(chuàng)新之處在于它擁有浮點算法這一新應(yīng)用,對于計算機(jī)運(yùn)算水平是一個大的提升,讓計算機(jī)在數(shù)據(jù)處理以及工業(yè)控制方面有了更大的突破。
1.3中小規(guī)模集成電路計算機(jī)
隨著晶體管的呈現(xiàn),使得集成電路的發(fā)展更加順暢。不久之后,科研人員開始著手于研究晶體管以及其他電學(xué)元件,以此來制作更加復(fù)雜高端精密的集成電路。在1959年,有位著名的發(fā)明學(xué)家叫做羅伯特羅伊斯,他發(fā)明的集成電路更加復(fù)雜化,是通過平面工藝生產(chǎn)出來的,可以應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。從那之后,計算機(jī)開始利用中小規(guī)模集成電路來進(jìn)行技術(shù)發(fā)展,也就隨之進(jìn)入了第三個計算機(jī)時代,被人們稱為中小規(guī)模集成電路計算機(jī)時代。中小規(guī)模集成電路計算機(jī)時代與之前存在的兩個計算機(jī)時代相比,又有所不同,中小規(guī)模集成電路計算機(jī)的中心部分仍舊是存儲器,但是計算機(jī)的體積開始不斷減小,與此同時,計算機(jī)的能耗在不斷降低,但是運(yùn)算的速度以及可靠的程度卻又在不斷提升過程中。除此之外,中小規(guī)模集成電路計算機(jī)的外部設(shè)備得到完善與更新,它的功能組件強(qiáng)化,不僅可以應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理,還能夠在企業(yè)管理、輔助設(shè)計、輔助制造跟自動控制領(lǐng)域進(jìn)行充分的應(yīng)用。
1.4大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機(jī)
伴隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提升,工業(yè)制造水平也在逐步提升,集成電路的技術(shù)有了新的發(fā)展。摩爾定律表明,當(dāng)價格不變的時候,集成電路上能夠容納的晶體管數(shù)目,每隔18個月就能夠增加一倍,在這個過程中,它的性能水平也在提升,計算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了一個全新的時代,被人們稱為大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機(jī)時代。自從1970年之后,以大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路為標(biāo)志的計算機(jī)開啟了第四個全新的計算機(jī)時代。升級發(fā)展之后的第四代計算機(jī)的性能有了明顯的優(yōu)勢,存儲的容量明顯得到了提升,在一個一厘米的圓形芯片上可以容納上百萬的電子元件。在這一時期,第四代計算機(jī)時代呈現(xiàn)出一個關(guān)鍵性的分化,大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為依托不斷發(fā)展起來的微處理器以及微型計算機(jī)。微型計算機(jī)的發(fā)展可以大致分為四個階段。第一個階段是1971年到1973年,微處理器主要有三種,分別為4004、4040以及8008這個類型。第二個階段是1973年到1977年,這一個時間段是微型計算機(jī)的發(fā)展以及創(chuàng)新的時期。第三個階段是從1978年開始到1983年結(jié)束,在這一時間段里,是十六位微型計算機(jī)的發(fā)展階段。第四個階段從1983年開始,也是三十二位微型計算機(jī)的發(fā)展階段。
2計算機(jī)技術(shù)的新發(fā)展方向與趨勢
時代在不斷變革和發(fā)展,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機(jī)也處在一個時刻發(fā)展與創(chuàng)新的過程中,但是隨著經(jīng)濟(jì)水平以及科技水平的提升,現(xiàn)代各個領(lǐng)域的發(fā)展也隨之進(jìn)行著,無論是生物領(lǐng)域還是物理領(lǐng)域,以及一些新材料的出現(xiàn),都為新型計算機(jī)的發(fā)展奠定著前提條件。一系列新型計算機(jī)已經(jīng)在醞釀發(fā)展的過程中,比如生物計算機(jī)、量子計算機(jī)、光子計算機(jī)以及納米計算機(jī)等。或者這些新型計算機(jī)的發(fā)展還未成型或者技術(shù)發(fā)展沒有十分成熟,但是它們的呈現(xiàn)代表著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新方向與新趨勢。
2.1生物計算機(jī)
生物計算機(jī)是一種全新的計算機(jī)類型,還有一個別名叫做仿生計算機(jī),它的創(chuàng)新之處在于使用了生物芯片替代了原本半導(dǎo)體上大量晶體管。生物計算機(jī)主要通過生物工程技術(shù)所出現(xiàn)的蛋白質(zhì)分子來作為主要的原料以及生物芯片,所以被叫做生物計算機(jī)。脫氧核糖核苷酸上存在著一些遺傳信息,它是一種雙螺旋結(jié)構(gòu),因此,它具有強(qiáng)大的存儲優(yōu)勢,而且運(yùn)算能力非常強(qiáng)大,與傳統(tǒng)硅片相比更是略勝一籌。數(shù)據(jù)顯示,一毫克的DNA的存儲能力與一萬片的光碟片差不多大容量。除此之外,DNA還具有超能力,能夠同時進(jìn)行兆個運(yùn)算指令。這一系列的優(yōu)勢因素都給生物計算機(jī)的成熟發(fā)展奠定了基礎(chǔ),讓它具備了集成電路所沒有的優(yōu)勢,大致可以歸結(jié)于五點。第一點,生物計算機(jī)的體積比較小,但是容量卻比較大。第二,生物計算機(jī)具有良好的可靠性,這主要得益于計算機(jī)的內(nèi)部芯片,一旦出現(xiàn)問題,這個內(nèi)部芯片可以自行進(jìn)行恢復(fù)。第三,生物計算機(jī)的存儲量比較大,有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,一立方米的生物大分子溶液里大約可以存儲一萬億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。第四,生物計算機(jī)的運(yùn)算速度比較快,這主要得益于DNA能夠同時處理兆個指令的特別優(yōu)勢。第五,生物計算機(jī)具有良好的并行性。跟過去的計算機(jī)不同的是,生物計算機(jī)得益于DNA與蛋白質(zhì),因此充分發(fā)揮并行功能。生物計算機(jī)以它獨特的優(yōu)勢成為21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個重要工程,當(dāng)前,生物計算機(jī)的發(fā)展方向主要有兩個,一個是研制有機(jī)分子元件,利用它來替換半導(dǎo)體元件,為分子計算機(jī)的出現(xiàn)提供幫助。另一個是通過不斷探究人腦結(jié)構(gòu)跟思維規(guī)律來研究生物計算機(jī)的結(jié)構(gòu),為生物計算機(jī)的成熟呈現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
2.2量子計算機(jī)
量子計算機(jī)也是新型計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,它是建立在量子力學(xué)規(guī)律以及依托量子效應(yīng)和量子比特而進(jìn)行的超速運(yùn)算、強(qiáng)大存儲的一種新型計算機(jī)裝置。假如這個裝置處理和運(yùn)算時使用的是量子信息,那么在進(jìn)行量子算法的時候,就是所謂的量子計算機(jī)。量子計算機(jī)與一般計算機(jī)的一個不同之處在于它不僅能夠使用0和1進(jìn)行存儲,還能夠用粒子的量子疊加來進(jìn)行存儲信息的匯總。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,一個四十位元的量子計算機(jī)可以解開一千零二十四位的集成電路計算機(jī)需要花費(fèi)幾十年才能夠解決的問題。量子計算機(jī)的運(yùn)算速度令人驚嘆。到現(xiàn)在為止,全球還沒有呈現(xiàn)出一個成熟意義上的量子計算機(jī),不同國家和地區(qū)的科研人員仍然沒有放棄努力,致力于對量子計算機(jī)的研究過程中,呈現(xiàn)出許多跟量子計算機(jī)相關(guān)的科學(xué)方案以及科學(xué)假設(shè)。在實際研究過程中,這一系列的科學(xué)方案仍然存在著一些不成熟的地方,但是伴隨著時代的進(jìn)步,相信量子計算機(jī)終究會被攻克,完美地呈現(xiàn)在人們的生活中。
2.3光子計算機(jī)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動著光學(xué)的發(fā)展,科研人員開始著手用光子來替代電子,光運(yùn)算開始慢慢取代電運(yùn)算,一系列的光學(xué)元件開始取代電子元件與電子設(shè)備,不斷應(yīng)用于電子計算機(jī)的發(fā)展過程中。光子計算機(jī)主要是運(yùn)用光信號進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯測算以及信息的存儲處理等的新型計算機(jī),主要的優(yōu)勢可以歸納為三個方面:第一,強(qiáng)可靠性,光子沒有電荷,所以就不存在電磁相互作用,具有較強(qiáng)的可靠性。第二,光子計算機(jī)的運(yùn)算速度極高,光子的并行性比較強(qiáng),因此具有較強(qiáng)的處理能力,加上光子傳播速度很快,進(jìn)一步提升了光子計算機(jī)的運(yùn)算速度。第三具有超大的存儲容量,光子互聯(lián)不受到電磁的干擾,因此具有較高的互聯(lián)密度。
2.4納米計算機(jī)
納米材料作為一種新型的高科技材料,在薄膜晶體管中的應(yīng)用解放了傳統(tǒng)意義上的晶體管。納米計算機(jī)解決了一些頑固的技術(shù)難題,與此同時,由于納米材料研發(fā)的芯片具有更低的生產(chǎn)成本,因此,納米計算機(jī)的發(fā)展前景更加樂觀。作為21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個重要方向,相信隨著科研人員的不斷探索與發(fā)現(xiàn),納米計算機(jī)技術(shù)一定可以隨著時間的推移走進(jìn)我們老百姓的生活中,幫助我們解決日常生活中的一系列問題。
3總結(jié)
時代在不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提升。社會的進(jìn)步和發(fā)展對于現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展要求越來越高,計算機(jī)作為人們工作生活中一個必不可少的輔助用品,必將走在不斷發(fā)展的路上,微型、智能、多功能發(fā)展,生物計算機(jī)、量子計算機(jī)、光子計算機(jī)以及納米計算機(jī)等一系列新型計算機(jī),作為現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的一個發(fā)展方向與趨勢一定可以破除各種技術(shù)阻礙,通過科研人員堅持不懈的努力成為老百姓生活中的一部分,為美好生活的構(gòu)建增添色彩。
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