【网络】计算机网络基础-蒲公英云

文章目录

一、计算机的演变过程
- 1.服务器的架构演变
- - 裸金属
  - 虚拟机
  - 云计算
  - 容器
  - Serviceless
二、计算机的组成与种类
- 1.从硬件方面来看主要包括以下：
- 2.从系统种类来看包括以下：
- - Windows
  - Unix
  - Linux
  - Mac
- 3.操作系统最基本的部分——内核
三、文件的读与写
- 写入
- 读取
四、云
- 1.云的类别
- - 第一层是IaaS
  - 第二层是的PaaS
  - 第三层是SaaS
- 2.云的分类
- - 私有云
  - 公共云
  - 混合云
五、计算机的语言分类
- 1.进制种类与计算
- 2.传输速率与带宽速率
- - 传输速率
  - 带宽速率

一、计算机的演变过程

1.服务器的架构演变

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裸金属

裸金属服务器（Bare Metal Server），是一台既具有传统物理服务器特点的硬件设备，又具备云计算技术的虚拟化服务功能，是硬件和软件优势结合的产物。可以为企业提供专属的云上物理服务器，为核心数据库、关键应用系统、高性能计算、大数据等业务提供卓越的计算性能以及数据安全。使得云服务用户可灵活申请，按需使用。

虚拟机

虚拟主机（英语：virtual hosting）或称 共享主机（shared web hosting），又称虚拟服务器，是一种在单一主机或主机群上，实现多网域服务的方法，可以运行多个网站或服务的技术。虚拟主机之间完全独立，并可由用户自行管理，虚拟并非指不存在，而是指空间是由实体的服务器延伸而来，其硬件系统可以是基于服务器群，或者单个服务器。

云计算

“云计算是下一代计算的基础之一。它是一个 ‘网络即所有计算的平台’ 的世界，其中我们现在视为计算机的一切东西都只是一个连接到我们所构建的大型计算机的设备。云计算是一种思考我们将来如何提供计算服务的奇妙方法。”— O’Reilly Media 首席执行官Tim O’Reilly

云计算的一个关键吸引人之处是它对开发人员和最终用户隐藏了基础设施的复杂情况。他们不知道或不需要知道云的内部构造，他们只需关心云计算提供他们所需的服务。但是，选择构建“专用云”或本身作为一项业务的云的人士，在提取和管理基本资源时具有关键的技术决策权，因此，在进行此选择时会仔细考察虚拟化的关键架构属性和基本技术。

容器

云原生是一种基于云的基础之上的软件架构思想，以及基于云进行软件开发实践的一组方法论。云原生可以分拆为两个词，“云”和“原生”，其中“云”是和本地是相对应的，本地是指传统的的应用是运行服务器主机上，而云是指私有云、公有云和混合云；“原生”就是指土生土长的意思，是指应用在一开始就是基于云进行搭建的，云原生应用有几个基本的特点：微服务、DevOps、容器化等。

Serviceless

Serviceless 字面意思是指无服务器架构，无服务器不是指没有服务器，而是开发者无需关心服务器的维护工作，这些维护工作都是由云服务供应商提供，通过摆脱诸如服务器置备和管理等例行任务，开发人员就会有更多的时间专注于自己的应用开发，除之外，Serviceless 还应该提供自动伸缩功能，可以根据实际的使用情况，自动扩容和收缩服务的配置，甚至收缩到无服务实例的状态，通过事件触发创建实例，另外也应该具有按需付费的特点。

综合来看，大致可以将各类服务器分成如图关系。裸金属也就是物理机，是一栋带花园的别墅。虚拟机是一栋楼房里多户人家共用一个地基。容器就是一套房里的多个隔间，保存基本上设施，剩余的都是共享空间。

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二、计算机的组成与种类

1.从硬件方面来看主要包括以下：

显示器键盘鼠标

CPU 内存硬盘风扇电源模块显卡网卡声卡……

2.从系统种类来看包括以下：

Windows

Microsoft Windows是美国微软公司以图形用户界面为基础研发的操作系统，主要运用于计算机、智能手机等设备。共有普通版本、服务器版本（Windows Serve）、手机版本（Windows Phone等）、嵌入式版本（Windows CE等）等子系列，是全球应用最广泛的操作系统之一。

Unix

Unix是20世纪70年代初出现的一个操作系统，除了作为网络操作系统之外，还可以作为单机操作系统使用。Unix作为一种开发平台和台式操作系统获得了广泛使用，主要用于工程应用和科学计算等领域。

Linux

Linux，全称GNU/Linux，是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。

Mac

macOS是一套由苹果开发的运行于Macintosh系列电脑上的操作系统。macOS是首个在商用领域成功的图形用户界面操作系统。

macOS是基于XNU混合内核的图形化操作系统，一般情况下在普通PC上无法安装的操作系统。网上也有在PC上运行的macOS（Hackintosh）。

3.操作系统最基本的部分——内核

内核（计算机的翻译官）接受用户的指令转为计算机语言（二进制），调用相关的硬件资源。

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三、文件的读与写

写入

数据 -> 内存 (BUEEER)-> 硬盘write() fsync()

读取

硬盘 -> 内存 (CACHE) -> 客户端

四、云

1.云的类别

首先，我们可以把云计算理解成一栋大楼，而这栋楼又可以分为顶层、中层、底层三大块，所以我们就可以把Iass(基础设施)、Pass(平台)、Sass(软件)理解成这栋楼的三大块。基础设施在底层，平台在中层，软件在顶层。

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第一层是IaaS

IaaS：Infrastructure-as-a-Service(基础设施即服务)

举例：几年前如果你想在办公室或者公司的网站上运行一些企业应用，你需要去买服务器，或者别的高昂的硬件来控制本地应用，才能让你的业务正常运行。但现在可以租用IaaS公司提供的场外服务器，存储和网络硬件。这样一来，便大大的节省了维护成本和办公场地。

第二层是的PaaS

PaaS：Platform-as-a-Service(平台即服务)

举例： PaaS公司在网上提供各种开发和分发应用的解决方案，比如虚拟服务器和操作系统。这节省了你在硬件上的费用，也让分散的工作室之间的合作变得更加容易。网页应用管理，应用设计，应用虚拟主机，存储，安全以及应用开发协作工具等。

第三层是SaaS

SaaS：Software-as-a-Service(软件即服务)

举例：生活中，几乎我们每一天都在接触SaaS云服务，比如：我们平时使用的苹果手机云服务，网页中的一些云服务等。

云计算的精髓就是把有形的产品（网络设备、服务器、存储设备、各种软件等）转化为服务产品，并通过网络让人们远距离在线使用，使产品的所有权和使用权分离。正如洗衣店老板把洗衣机这种有形产品转化为洗衣服务一样，消费者直接投币自助洗衣，这样一方面提高了洗衣机的使用率，另一方面又降低了消费者购买洗衣机的支出。

2.云的分类

私有云

云端资源只给一个单位组织内的用户使用，这是私有云的核心特征。而云端的所有权、日常管理和操作的主体到底属于谁并没有严格的规定，可能是本单位，也可能是第三方机构，还可能是二者的联合。云端可能位于本单位内部，也可能托管在其他地方。

公共云

云端资源开放给社会公众使用。云端的所有权、日常管理和操作的主体可以是一个商业组织、学术机构、政府部门或者它们其中的几个联合。云端可能部署在本地，也可能部署于其他地方，比如中山市民公共云的云端可能就建在中山，也可能建在深圳。

混合云

混合云由两个或两个以上不同类型的云（私有云、公共云）组成，它们各自独立，但用标准的或专有的技术将它们组合起来，而这些技术能实现云之间的数据和应用程序的平滑流转。由多个相同类型的云组合在一起属于多云的范畴。

比如两个私有云组合在一起，混合云属于多云的一种。由私有云和公共云构成的混合云是目前最流行的——当私有云资源短暂性需求过大（称为云爆发，Cloud Bursting）时，自动租赁公共云资源来平抑私有云资源的需求峰值。

例如，网店在节假日期间点击量巨大，这时就会临时使用公共云资源来应急。

五、计算机的语言分类

1.进制种类与计算

二进制 B 八进制 O 十进制 D 十六进制 H

（高低位从右往左开始算起，从低位到高位 :下标从0开始算起n-1）

十进制 -> 二进制 (余数倒排，减法顺排)

余数倒排计算方式如下：

计算（222）D

222/2……余数为0
111/2……余数为1
55/2……余数为1
27/2……余数为1
13/2……余数为1
26/2……余数为0
3/2……余数为1
1/2……余数为1

从上计算可以得出：（222）D=（11011110）B

减法顺排计算方式如下：

计算（153）D

153-128           1
25-64              0
25-32              0
25-16              1
9-8                  1
1-4                  0
1-2                  0
1-1                  1

从上计算可以得出：（153）D=（10011001）B

二进制 -> 八进制(从低位开始三位一转换)

计算（11011）B

可以把11011看成011011，三位一转换可以分为2组，分别为011、011
011可以拆成0*2^2 +1*2^1+1*2^0
0*2^2 +1*2^1+1*2^0=3

从上计算可以得出:（11011）B=（33）O

二进制 ->十六进制 (从低位开始四位一转换)

计算（101111）B

可以把101111看成00101111，四位一转换可以分为2组，分别为0010、1111
0010可以拆成0*2^3+0*2^2 +1*2^1+1*2^0
0*2^3+0*2^2 +1*2^1+1*2^0=2
1111可以拆成1*2^3+1*2^2 +1*2^1+1*2^0
1*2^3+1*2^2 +1*2^1+1*2^0=15        十六进制从10开始由A、B、C、D、E、F代替，15即为F

从上计算可以得出:（101111）B=（2F）H

常见的8位二进制数如下：

1000 0000 -> 128
1100 0000 -> 192
1110 0000 -> 224
1111 0000 -> 240
1111 1000 -> 248
1111 1100 -> 252
1111 1110 -> 254
1111 1111 -> 255

2.传输速率与带宽速率

传输速率

传输速率是指MODEM理论上能达到的最高传输速率，即每秒钟传送的数据量大小，以bps(bit per second，比特/秒)为单位。

带宽速率

宽带速率指的技术上所能达到的最大理论速率值，一般是上传和下载的速度，速率越高，上传和下载的越快。

常用的数据传输速率单位有：Kbps、Mbps、Gbps与Tb/s，最快的以太局域网理论传输速率（也就是所说的“带宽”）为10Gbit/s。
1Kbps=1024 bps
1Mbps= 10241024bps
1Gbps=102410241024bps
1Tbps= 1024102410241024bps