从传统计算机到“无处不在”的计算
从传统计算机到无处不在的计算，硬件的发展是主要驱动力。
2.1个人计算机
2.1.1冯·诺伊曼体系结构（现代计算机的基础，目前大多数计算机的结构）
主要思想：
①计算机内部采用二进制计数
②程序由一系列指令构成，程序和数据存放在内存储器中，进行统一编址，并按照同样的方法存取。
③计算器硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。
④将编号的程序和数据事先存入内存储器，计算机在程序的控制下进一步地处理数据，知道得出结果。
图为冯·诺伊曼体系结构计算机的组成框图。
①运算器用来完成算数运算和逻辑运算。
②存储器用来存放数据和程序。
③控制器来协调与控制程序和数据的输入、程序的执行以及运行结果的处理。
④输入设备用于将数据、程序输入计算机。
2.1.2个人计算机的硬件子系统
①多核处理器：指在一个CPU中集中两个或多个完整的计算引擎（内核），以同时管理多项活动。
②内存储器：简称内存，用于存放要执行的程序和相应的数据。有随机存取存储器、只读存储器和高速缓冲存储器。
③外存储器：有硬盘、光盘（CD）、U盘（USB）、移动硬盘（MHD）
④输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏。
⑤输出设备：显示器、打印机、绘图仪。
2.1.3工作站
定义：一种高端的通用微型计算机，以个人计算机和分布式网络计算为基础，性能更强，尤其是在图形处理和任务并行方面。
分类：
（1）按软、硬件平台分类：分为基于UNIX/RISC（精简指令系统）的传统UNIX系统工作站和基于Windows/Intel的新型NT工作站。
（2）按结构形式分类：分为台式工作站、移动工作站、无盘工作站和刀片式工作站。
2.2计算机系统结构
2.2.1计算机系统结构的基本概念
计算机系统＝硬件/固件＋软件。
2.2.2计算机组成
①系列机：指同一产商生产的系统结构相同，但组成和实现技术不同的一系列不同型号的机器。
不同型号的机器：性能不同，组成和实现技术不同，机器属性相同。
②兼容机：不同产商制造的具有相同技术结构的计算机称为兼容机。
向上（下）兼容：针对某档机器编制的程序，不加修改就能运行于比它高（低）档的机器上。
2.2.3计算机实现
定义：指计算机组成的物理实现，即把完成逻辑设计的计算机组成方案转换为真实的计算机。
2.3移动终端
定义：又称为移动通信终端，指可以在移动中使用的计算机设备，广义的讲包括手机、笔记本电脑、POS机等；大部分情况是指智能手机。
背景：随着网络和技术越来越宽带化、集成电路技术的飞速发展。
功能：通话、拍照、听音乐、玩游戏等等。
2.4计算机网络
2.4.1定义和分类
定义：指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统、网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。
分类：1.按地理覆盖范围划分
（1）局域网：最常见、应用最广的一种网络。指在某一区域内由多台计算机互联而成的计算机组，一般是在几千米内，企业网和校园网都属于局域网。
（2）城域网：一般来说是由在同一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互联而成的。连接距离为10~100km，一个城域网通常连接着多个局域网，比如连接政府机构、医院、电信、公司企业的局域网。
（3）广域网：也称远程网，一般是指不同城市之间的局域网或者城域网的互联，范围为几十千米到几千千米，多为电信部门组建，向社会开放，例如电话网、公用数据网。
2.按网络传输媒体划分：
（1）无线网：采用无限媒体连接的网络为无线网，主要技术有无线电波通信，微波通信，激光通信，卫星通信等技术。
（2）有线网：传输媒采用有线媒体的网络成为有线网，常用的有线传输媒体有双绞线，同轴电缆和光纤等。
2.4.2计算机网络的硬件组成
1.网络传输媒体
一般来说，局部范围的中高速局域网使用双绞线、同轴电缆等；对网络传输速率要求很高的场合，采用光纤；在远距离传输中通常使用光纤或卫星通信线路，在有移动节点的网络中则采用无线通信。
各个传输媒体的详细介绍见课本P47.
2.中继器：适用于完全相同的两类网络的互联，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发来扩大网络传输的距离。
3.集线器：主要功能是对接收到的信号进行再生放大和整形，以扩大网络的传输距离，并把所有节点都集中在以它为中心的节点上。采用共享宽带的工作方式。
4.交换机：基于MAC（网卡的硬件地址）识别，，能完成封装转发数据帧功能的网络设备。交换机独享宽带。
2.4.3网络拓扑结构
网络拓扑结构被用来描述网络的连接形状和组成形式。
1.总线型拓扑结构：通过一条传输线路将网络中的所有节点连接起来，这条线称为总线。
结构简单，易实现，易维护，易扩充，但故障检测比较困难。
2.星形拓扑结构：各节点都与中心节点相连接，呈辐射状排列在中心节点周围。
单个节点故障不会影响其他部分，但中心节点故障会导致整个网络瘫痪。
3.环状拓扑结构：各节点首位相连形成一个闭合的环，数据沿着一个方向绕环逐点传输
抗故障性好，但网络中的任意一个节点或者一条传输媒体出现故障将会导致整个网络瘫痪。
4.树形拓扑结构：由总线型拓扑结构演变而来。
树形结构易于扩展，并与故障隔离，但对根节点的依赖性很大。
2.4.4计算机网络体系结构
定义：是为了完成计算机之间的通信合作，把每台计算机互联的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务的一种结构体系。
详细内容见：https://baike.so.com/doc/5912261-6125169.html
2.5云间算与物联网
2.5.1云计算
1.概述
本质上是一种共享服务，通俗来说就是用户可以在任何时间，任何地点可以享受的服务。具有三种服务模式，四种部署模式和五个关键功能。
特点：虚拟化技术、高性能、高可靠性、动态可拓展性、低成本。
三种服务模式：
①SaaS模式（软件即服务）：指用户获取软件服务的新形式。
②PaaS模式（平台即服务）：指将一个完整的计算机平台作为一种服务提供给用户。
③IaaS模式（基础设施即服务）：指企业或个人可以使用云计算技术来远程访问计算资源。
四种部署模式：
①公有云：由提供者运营，为用户提供部署和应用服务。
②私有云：部署在客户的数据中心内部，相对于公有云安全性可用性更高，但投资更大。
③社区云：特定社区内共享的云系统。
⑤混合云：由两个或者更多云端系统（上述三种等）组成云端基础设施。
五种关键功能：
①按需自助服务②宽带网络接入③资源池④响应迅速⑤可测量的服务
2.体系架构（源于课本，仅供参考）
3.云计算的关键技术
2.5.2物联网
概念：随时随地实现人与人、人与物、物与物之间的交互。
技术设备要求：射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等
特征：全面感知、可靠传递、智能处理
平台组成：可由传感网、核心承载网、信息服务系统等部分组成。与人类大脑处理信息的过程相似。
模拟人类感觉的传感网——感知节点（数据采集、控制）和末梢网络（汇聚节点、接入网关等）
中枢神经——信息服务系统硬件设施负则信息的处理和决策支持。
核心承载网为物联网业务提供基础通信网络，传达信息服务系统对外界请求做出的反应。
关键技术：RFID技术、传感技术、网络和通信技术、智能的信息处理技术。
总结及感悟：通过第一章对信息概念的引入，本章详细介绍了信息处理的万能机器——计算机，由内剖析了计算机的各大组成部分，由外列举了计算机的各种重要设施，从而把计算机这三个字在脑海中立体化，操作计算机进行计算就好比人类的大脑运行过程，也正因此，网络的加入使得这个“人脑 “容量变得无穷无尽，工作方式多样化，在使得个体能够快速计算的同时，连接其他个体，同时运转，轻而易举的就实现了现实生活中几百人、几千人乃至更多人聚在一起进行头脑风暴的活动，网络使得每一个”大脑“如同”开挂“了一般，不仅可以快速获取各种知识信息，还可以对这些数据进行快速的处理，甚至模拟出很多我们在脑海中难以想象、在生活中难以构造出的画面，比如建筑的构造、外太空架构等等。
但目前，物联网的实现还有待发展和完善，例如接入网技术、体系结构、纳米技术、公共服务软件技术等都存在很多的问题，换个角度想，如果把计算机比作人脑，物联网在丰富计算机内容，实现人脑部分功能上的确已经超越了人类本能，但仍有许多功能是计算机网络目前难以实现的，比如人脑能进行思考，想象，具有情绪等等，计算机或将成为人类研究领域的永恒。