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计算机科学
计算机启动过程 文件和文件系统 客户端与服务器
Linux 命令行入门
终端
目录
新建目录
- 我们将通过键入命令开始使用终端。命令是用户给出的指令,传达用户希望计算机执行的操作。您将在终端中输入命令,然后在您准备好让计算机执行给定命令时按回车。
- 输入
pwd
后敲回车
pwd
代表“当前工作目录”,它让您知道您在当前文件系统中的位置。在此示例中,您位于名为 /home/admin 的目录(或文件夹) 中,它代表名为 admin 的用户。如果您以 root 具有提升权限的用户身份登录,则该目录将变成 /root。在个人计算机上,此目录可以称为拥有该计算机的用户的名称。admin 的计算机可能有 /admin 或 /home/admin 作为他们的主要用户目录。- 现在让我们创建一个目录 files 用于存储将在学习本教程时创建的文件。为此,我们将使用
mkdir
命令。键入命令后,需要写入文件夹的名称,这会将值传递给命令,以便命令可以在创建此目录时执行。这个值(文件夹的名称)称为参数,它是给命令的输入。如果您熟悉自然语言语法,则可以将参数视为命令动词所作用的对象。
- 输入
新建文件
- 我们进入 files目录后新建一个名为 321jr、格式为 txt 的文件 321jr.txt
写入内容
- 我们将在上述新建的文件中写入内容 Hello,World
修改内容
- 我们将把上述新写入的内容更改为 你好,321
移动文件
- 我们要在 /home/admin/files 目录中新建一个名为 文档 的目录,目录路径为 /home/admin/files/文档
复制文件
- 我们可以复制 321jr.txt文件来创建更多文件
计算机启动过程
概述
引导是加载操作系统的过程。它是在我们打开计算机(使用电源按钮或通过软件命令)时开始并在操作系统加载到内存时结束的过程。在本教程中,我们将解释引导过程的每个步骤中究竟发生了什么。
1、运行 BIOS
当我们打开计算机时,计算机的主内存(RAM)中没有程序,因此 CPU 会寻找另一个程序,称为BIOS(基本输入/输出系统)并运行它。BIOS 是位于主板上的固件,由 CPU 运行以启动引导顺序:
2、运行 POST
BIOS 开始运行后,它会启动一个称为POST(开机自检)的过程,该过程会测试所有硬件设备并确保没有问题。此外,如果 POST 发现硬件存在问题,启动过程将停止,计算机无法启动。
3、MBR 加载到 RAM
运行 POST 后,BIOS 继续将MBR(主引导记录)从可引导设备加载到 RAM 中。MBR 包含 512 个或更多字节,位于可引导设备(可以是 HDD、SSD 或闪存驱动器)的最开始扇区。
下面是 MBR 的简化结构:
4、运行 引导加载程序
将 MBR 加载到 RAM 后,BIOS 运行从 MBR 加载的第一条指令。第一条指令通常是引导代码,即引导加载程序,它是用机器代码编写的程序,可将操作系统加载到 RAM 中。
每个操作系统都有自己的引导加载程序。例如,GNU GRUB、LILO (Linux Loader) 和rEFInd是一些流行的 Linux 引导加载程序:
5、运行 操作系统
一旦操作系统被加载到内存中,操作系统就开始运行。此外,操作系统开始自己的初始化(包括加载设备驱动程序、设置库等)。最后,当操作系统初始化完成时,操作系统会启动一个 shell,向用户显示登录提示:
文件和文件系统
概述
我们在日常生活中使用了许多不同的文件类型,例如文本文件、图像文件和音乐文件。
在本教程中,我们将了解文件是如何工作的,以及计算机如何通过使用文件系统来处理它们的组织。
什么是文件和文件格式?
文件是一系列位、字节或记录。其含义由文件的作者和用户定义。每个文件都有一个存储或检索它的逻辑位置。文件中的数据以某种方式组织起来,我们称之为文件格式。我们也可以创建自己的格式,但是,使用现有标准(如 JPEG、PNG 和 TXT)是最简单和最好的。基本上,文件包含元数据和有效负载。让我们看看位图 (BMP) 格式,以及它的元数据如何在下一节中工作。
位图格式
在准确读取数据之前,我们应该了解比特率以及是否为单磁道等几个细节。所以,它实际上是关于数据的数据,我们称之为元数据。下面我们来看看位图格式的元数据:
正如我们所见,位图的元数据包括一些重要的值,如文件总大小、图像宽度、图像高度和颜色深度。与位图格式一样,所有其他文件格式(如 TXT、PNG、PPT、ZIP)都有元数据。他们都是一样的。他们有很长的数字列表,这些数字在存储设备上是二进制格式。文件格式在阅读和理解内部数据方面起着至关重要的作用。
如何存储文件?
我们已经了解了文件的工作原理,现在我们将继续讨论计算机如何存储这些文件。无论底层存储单元是磁带、鼓还是磁盘,硬件和软件抽象都允许我们将存储视为存储值的长线容器。当计算机只执行一次计算时,整个存储系统就相当于一个大文件。在早期的存储系统中,数据在存储开始时直接开始,并按照输出创建的顺序加载。重复此过程,直到存储单元已满。然而,随着存储和计算技术的进步,一次存储多个文件变得实用且有益。在这种情况下,将文件背靠背存储是第一个想法,这个想法是可行的。这就像将个人 ID 连续存储在一个整数数组中,并且没有存储有关个人 ID 大小的信息。在这种情况下,存储的数据毫无意义。这就是为什么计算机必须知道文件在哪里开始和结束的原因。存储单元没有该操作的特定部分。他们只是存储很多位。
目录文件、碎片和碎片整理
为了处理这个问题,我们需要有一个特殊的文件来记录其他文件的开始和结束位置。虽然我们称它为许多其他名称,但最了解的是目录文件。目录文件将所有其他文件的名称保存在存储中,文件开始和结束的地方。它还存储有关这些文件的元数据以及它们的长度。当我们要添加文件或删除文件时,我们必须更新目录文件中的信息。此目录系统是文件系统的一小部分,它是操作系统的一部分并管理所有存储的文件。当我们尝试向某些文件添加一些数据时,这个单级系统可能会出现问题。因为在不覆盖存储单元中的下一个文件的情况下,将没有空间来执行它。因此,现代操作系统中的现代文件系统有两种方法。第一个是它们将文件存储在块中。这种方法为修改节省了更多空间,称为slack space。它还使所有文件数据共享一个共同的大小。这简化了管理。文件系统执行的第二件事是允许将文件分成几块并存储在几个块中。我们称之为碎片化。虽然这对于磁带等许多存储技术来说可能是一个令人头疼的问题,但要在短时间内打开大文件,碎片整理就应运而生并解决了这个问题。计算机执行的是实际复制数据并尝试以正确的顺序存储它们。碎片整理后,我们可以打开我们的文件。
文件层次系统
到目前为止,我们假设所有文件都在同一个目录中,但是当然,将所有文件保持在同一级别是不切实际的。它实际上就像现实世界中的文档,将相关文件一起存储在文件夹中非常有用。然后我们可以把相关的文件夹放到其他文件夹中。这被称为文件层次系统和我们的计算机使用的东西。我们可以在下图中看到一个例子:
文件系统
文件系统是操作系统用来跟踪磁盘或分区上的文件的一组方法和数据结构。通过使用文件系统,存储单元中的数据可以被操作系统解释。除此之外,它只是我们不知道它从哪里开始和结束的数据的很大一部分。有很多不同种类的文件系统。让我们看看一些类型的文件系统。
磁盘文件系统
磁盘文件系统具有在短时间内随机访问磁盘存储介质上的数据的能力。有很多磁盘文件系统的例子,例如FAT、NTFS、HFS、UFS和ZFS。光盘也是磁盘文件系统的成员。ISO 9660和UDF是 CD、DVD 和蓝光光盘的常见格式。
闪存文件系统
闪存文件系统考虑了闪存设备的独特功能、性能和限制。尽管闪存设备可以使用磁盘文件系统作为底层存储介质,但最好使用专门为闪存设备实现的文件系统。
数据库文件系统
另一种类型的文件系统是基于数据库的文件系统。文件不是按层次组织的管理,而是通过文件类型、作者和主题等属性来标识的。
网络文件系统
通过网络文件系统提供对服务器上文件的访问。程序可以使用本地接口创建、管理和访问远程网络连接机器上的文件和目录。网络文件系统包括用于 FTP 和 WebDAV 的类似文件系统的客户端。
磁带文件系统
磁带文件系统是一种磁带格式和文件系统,旨在将文件存储在磁带上。它们大多采用磁带格式。磁带是连续的存储单元,访问随机数据的时间比磁盘长得多。这使得通用文件系统的创建和维护变得困难。尽管存在这些问题,IBM 可以为磁带开发一种文件系统,并将其称为线性磁带文件系统。他们将该系统作为开源 IBM 线性磁带文件系统 - 单驱动器版 (LTFS-SDE) 发布。
结论
文件系统使我们能够隐藏存储在磁盘上的原始位,它们实际上使我们能够将数据视为有序且易于访问的文件。在本文中,我们描述了文件和文件格式是什么,并且我们还详细介绍了计算机如何在存储单元中存储文件。我们还提到了文件系统并提供了有关不同类型文件系统的详细信息。
HTML
HTML 示例
<html>
<head>
<title>这是标题</title>
</head>
<body>
<p>这是段落。</p>
</body>
</html>
注意:在过去的几十年里,网络经历了许多变化,但 HTML 一直是用于开发网页的基础语言。有趣的是,虽然网站变得更加先进和互动,但 HTML 实际上变得更加简单。如果将 HTML5 页面的源代码与用 HTML 4.01 或XHTML 1.0编写的类似页面进行比较,则 HTML5 页面可能包含更少的代码。这是因为现代 HTML 依赖于级联样式表或JavaScript来格式化页面中的几乎所有元素。许多动态网站使用PHP或ASP等服务器端脚本语言即时生成网页。但是,即使是动态页面也必须使用 HTML 进行格式化。因此,脚本语言通常会生成发送到 Web 浏览器的 HTML。
虚拟机
虚拟机软件,可以模拟出一台电脑(虚拟机)。模拟出来的电脑称为 虚拟机 ;运行虚拟机软件的机器称为 宿主 。 用户可以像操作真实电脑一样操作虚拟机,包括 安装操作系统 。
因此,就算你只有 Windows / macOS电脑,一样可以安装一个 Linux系统用于学习。 虚拟机系统与宿主系统完全独立,不会相互影响,比 双系统 更有优势。
数据
任何类型的信息,通常以数字形式存储。可以包括文档、图片、密钥、程序、消息和其他数字信息或文件。
VPN
虚拟专用网络是一种将您的计算机安全地连接到 Internet 另一端的组织网络的方法。当您使用VPN时,您计算机的所有 Internet 通信都被打包、加密,然后中继到另一个组织,在那里它们被解密、解包,然后发送到它们的目的地。对于组织的网络或更广泛 Internet 上的任何其他计算机,您的计算机的请求似乎来自组织内部,而不是来自您所在的位置。
企业使用 VPN 来提供对内部资源(如文件服务器或打印机)的安全访问。它们还被个人用来绕过当地审查制度或破坏当地监控。
互联网过滤
过滤是阻止或审查互联网流量的礼貌用语。有时会使用虚拟专用网络或 Tor 等服务来访问原本会被过滤的 Internet 通信。
阻塞的地方
您的计算机尝试连接到https://eff.org,该地址位于列出的IP 地址(与 EFF 网站关联的服务器旁边的编号序列)。在到达https://eff.org的预期 IP 地址之前,会发出对该网站的请求并将其传递给各种设备,例如您的家庭网络路由器和 Internet 服务提供商 (ISP) 。该网站已成功加载到您的计算机。
(1) 在您的设备上屏蔽或过滤。这在学校和工作场所尤其常见。设置或管理您的计算机和手机的人可以在其上安装限制它们使用方式的软件。该软件改变了设备的工作方式,使其无法访问某些站点,或以某些方式进行在线交流。间谍软件可以以非常相似的方式工作。
(2)本地网络过滤。这在学校和工作场所尤其常见。管理您的本地网络(如 WiFi 网络)的人会对您的 Internet 活动实施一些限制,例如监控或控制您上网的位置或搜索某些关键字时。
(3) 互联网服务提供商 (ISP) 阻止或过滤。您的 ISP 通常可以执行与本地网络管理员相同类型的过滤。许多国家/地区的 ISP 受政府强制执行定期互联网过滤和审查。商业 ISP 可以为家庭或雇主提供过滤服务。特定的住宅互联网服务提供商可以选择直接向客户推销过滤连接,并自动将特定的审查方法(如下所述)应用于其 ISP 上的所有连接。即使政府没有要求,他们也可能会这样做,因为他们的一些客户想要这样做。
阻塞的发生
IP 地址封锁。“IP 地址”是 Internet 上计算机的位置。通过 Internet 发送的每条信息都有一个“收件人”地址和一个“发件人”地址。Internet 服务提供商或网络管理员可以创建与他们想要阻止的服务相对应的位置列表。然后,他们可以阻止网络上传送到或来自这些位置的任何信息。
这可能导致过度阻塞,因为许多服务可以托管在同一位置或 IP 地址。同样,许多人最终共享任何给定的 IP 地址以访问 Internet。
在此图中,Internet 服务提供商将请求的 IP 地址与被阻止的 IP 地址列表进行交叉检查。它确定 eff.org 的 IP 地址与被阻止的 IP 地址匹配,并阻止对网站的请求。
DNS 阻塞。 您的设备会询问站点所在的名为“DNS 解析器”的计算机。当您连接到 Internet 时,您的设备使用的默认 DNS 解析器通常属于您的 Internet 服务提供商。ISP 可以对其 DNS 解析器进行编程,使其在用户尝试查找被阻止站点或服务的位置时给出错误答案或不给出答案。如果您更改了 DNS 解析器,但您的 DNS 连接未加密,您的 ISP 仍然可以选择性地阻止或更改被阻止服务的答案。
在此图中,对 eff.org 的 IP 地址的请求在 Internet 服务提供商级别进行了修改。ISP 干扰 DNS 解析器,并重定向 IP 地址以给出错误答案或没有答案。
关键字过滤。如果流量未加密,互联网服务提供商可以根据其内容阻止网页。随着加密网站的普遍增加,这种类型的过滤变得不那么流行了。
需要注意的是,如果用户安装了设备管理员提供的受信任“CA 证书” ,管理员可以解密加密活动。由于设备的用户必须安装证书,这对于工作场所和学校的本地网络来说是一种更常见的做法,但在 ISP 级别不太常见。
在未加密的网站连接上,互联网服务提供商 (ISP) 能够根据其被阻止的内容类型检查网站的内容。在此示例中,提及言论自由会导致网站自动被屏蔽。
HTTPS站点过滤。通过 HTTPS 访问站点时,除站点名称外,所有内容均已加密。由于他们仍然可以看到站点名称,因此 Internet 服务提供商或本地网络管理员可以决定阻止访问哪些站点。
在此图中,计算机尝试访问 eff.org/deeplinks。网络管理员(由路由器表示)能够看到域 (eff.org),但不能看到斜线后的完整网站地址。网络管理员可以决定阻止访问哪些域。
协议和端口阻塞。防火墙或路由器可能会尝试识别某人正在使用哪种互联网技术进行通信,并通过识别他们如何通信的技术细节来阻止某些技术(协议和端口号是可用于识别正在使用的技术的信息示例)用过的)。如果防火墙可以正确识别正在发生的通信类型或正在使用的技术,则可以将其配置为不传递该通信。例如,某些网络可能会阻止某些VoIP(互联网电话呼叫)或VPN应用程序使用的技术。
在此图中,路由器识别出尝试连接到 HTTPS 站点的计算机,该站点使用端口 443。端口 443 在此路由器的阻止协议列表中。
其他类型的阻塞
通常,阻止和过滤用于阻止人们访问特定的站点或服务。然而,不同类型的阻塞也变得越来越普遍。
网络关闭。网络关闭还可能涉及从物理上拔下网络基础设施,如路由器、网络电缆或蜂窝塔,以使连接在物理上被阻止或严重到无法使用。
这可能是 IP 地址封锁的一种特殊情况,其中所有或大部分 IP 地址都被封锁。因为通常可以知道 IP 地址在哪个国家/地区使用,所以一些国家/地区还尝试暂时阻止所有或大部分外国 IP 地址,允许该国境内的某些连接,但阻止大部分连接到该国以外的连接。
一台计算机尝试连接到 eff.org 的美国 IP 地址。在 Internet 服务提供商的级别,请求被检查:eff.org 的 IP 地址与被阻止的国际 IP 地址列表进行检查,并被阻止。
节流。互联网服务提供商可以选择性地限制或减慢不同类型的流量。许多政府审查员已经开始减慢与某些网站的连接速度,而不是完全阻止它们。这种类型的阻止更难识别,并且让 ISP 否认它正在限制访问。人们可能会认为他们自己的 Internet 连接速度很慢,或者他们连接的服务无法正常工作。
一台计算机尝试连接到 eff.org。他们的互联网服务提供商减慢了他们的连接速度。
元数据
是描述一条信息的数据,除了信息本身。因此,消息的内容不是元数据,而是由谁发送、何时发送、从何处发送、发送给谁,都是元数据的示例。法律系统通常比元数据更能保护内容:例如,在美国,执法部门需要手令才能接听某人的电话,但声称有权更轻松地获得您打电话给谁的名单。但是,元数据通常可以揭示很多信息,并且通常需要像它所描述的数据一样小心保护。
为什么元数据很重要
元数据通常被描述为除通信内容之外的所有内容。您可以将元数据视为信封的数字等价物。就像信封包含有关消息的发送者、接收者和目的地的信息一样,元数据也是如此。元数据是有关您发送和接收的数字通信的信息。元数据的一些示例包括:
- 您电子邮件的主题行
- 你谈话的长度
- 对话发生的时间范围
- 通信时您的位置(以及与谁)
从历史上看,元数据在某些国家(包括美国)的法律规定的隐私保护少于通信内容。例如,许多国家的警察可以更容易地获得您上个月打电话给谁的记录,而不是他们可以安排窃听您的电话线以听到您实际在说什么。
那些收集或要求访问元数据的人,例如政府或电信公司,认为披露(和收集)元数据没什么大不了的。不幸的是,这些说法是不正确的。即使是很小的元数据样本也可以提供一个深入了解一个人生活的镜头。让我们看看向收集它的政府和公司透露元数据的实际情况:
- 他们知道你在凌晨 2 点 24 分拨了电话性爱热线,并谈了 18 分钟。但他们不知道你在说什么。
- 他们知道你从金门大桥拨打了预防自杀热线。但电话的主题仍然是一个秘密。
- 他们知道您收到一封来自 HIV 检测服务的电子邮件,然后打电话给您的医生,然后在同一小时内访问了 HIV 支持小组的网站。但他们不知道电子邮件中的内容或您在电话中谈论的内容。
- They know you received an email from a digital rights activist group with the subject line “Let's Tell Congress: Stop SESTA/FOSTA” and then called your elected representative immediately after. 但这些通信的内容仍然不受政府干预。
- 他们知道你打电话给妇科医生,聊了半个小时,然后在当天晚些时候拨打了当地堕胎诊所的电话。
保护您的元数据免受外部收集可能很困难,因为第三方通常需要元数据来成功连接您的通信。就像邮政工作人员需要能够阅读信封的外部才能传递您的信息一样,数字通信通常需要标记来源和目的地。移动电话公司需要大致知道您的电话在哪里,以便将呼叫路由到它。Tor 等服务希望限制通过常见的在线通信方法产生的元数据的数量。在更新法律以更好地处理元数据并且将其最小化的工具变得更加普遍之前,您能做的最好的事情就是了解您在交流时传输的元数据,谁可以访问该信息,以及它可能是怎样的用过的。
操作系统
在计算机或设备上运行所有其他程序的程序。Windows、Linux、Android 、macOS 和 iOS 都是操作系统的示例。
传输加密
在数据通过网络传输时对其进行加密,以便其他人在网络上进行间谍活动(例如咖啡店的黑客或您的 ISP)无法读取它。
加密
一个过程,它接收消息并使其不可读,除非知道如何将其“解密”回可读形式。
解密
使加扰的消息或数据易于理解。加密的目标是使消息只能由打算接收它们的人解密。
密钥
在密码学中,一段数据使您能够加密或解密消息。
密码学
设计密码的技术,让您可以在其他人无法理解消息的情况下向收件人发送和接收消息。
密码
旨在被记忆或以其他方式保护并保持私密的秘密,旨在限制对某些内容的访问,以便只有知道密码的人才能获得访问权限。它可能会限制对在线帐户、设备或其他东西的访问。基于多个单词的长密码也可以称为“密码短语”,以提醒我们它不仅仅是一个“单词”。主密码是用于在密码管理器或密码安全应用程序中解锁其他密码的主密码。
公钥
表示公钥的字母或数字序列。某些隐私工具可让您检查您的设备和他们的设备看到的某人的密钥指纹之间的匹配。此检查的目的是防止中间人攻击,其中有人欺骗您使用错误的密钥。
安全证书
一种自动确认公钥正确的方法(实际上是特定实体使用的公钥),以防止中间人攻击。网站最常使用它来向您的浏览器证明您与真实站点的安全连接,而不是与篡改您连接的其他系统的连接。
加密
以数学方式打乱信息或消息,使其看起来毫无意义,但仍然可以由拥有可以解密它的数据(密钥)的人或设备恢复到其原始形式。这限制了谁可以访问信息或消息,因为没有正确的密钥,几乎不可能逆转加密并恢复原始信息。加密是构成密码学领域的几种技
公钥加密
传统的加密系统使用相同的秘密或密钥来加密和解密消息。因此,如果我使用密码“bluetonicmonster”加密了一个文件,您将需要文件和密码“bluetonicmonster”来解码它。公钥加密使用两个密钥:一个用于加密,另一个用于解密。这会产生各种有用的后果。一方面,这意味着您可以将加密消息的密钥分发给您,并且只要您将另一个密钥保密,任何拥有该密钥的人都可以安全地与您交谈。您广泛分发的密钥被称为“公钥”:因此是该技术的名称。公钥加密用于加密电子邮件和文件非常好的隐私( PGP )、用于即时消息传递的OTR和用于 Web 浏览的 SSL/TLS。
指纹
公钥密码学的密钥是非常大的数字,有时长达一千位或更多位。指纹是一个小得多的数字或一组数字和字母,可用作该键的唯一名称,而不必列出所有密钥的数字。因此,举例来说,如果您和朋友希望确保您拥有相同的钥匙,您可以花很长时间阅读钥匙中的所有数百位数字,或者您可以各自比较您钥匙的指纹。密码软件提供的指纹通常由大约 40 个字母和数字组成。如果您仔细检查指纹是否具有正确的值,您应该可以安全地防止使用假密钥进行冒充。一些软件工具可能会提供更方便的替代方法来验证朋友的密钥,但需要进行某种形式的验证以防止通信提供商轻易地窃听。
能力
攻击者的能力(在我们在本指南中使用的意义上)是它能够实现其目标的能力。例如,一个国家的安全部门可能有能力接听电话,而邻居可能有能力从他们的窗口监视你。说攻击者“具有”能力并不意味着他们一定会使用该能力。这确实意味着您应该考虑并为这种可能性做好准备。
风险评估
在计算机安全中,风险分析是计算威胁可能成功的机会,因此您知道要花费多少精力来防御它们。您可能会以多种不同的方式失去对数据的控制或访问权限,但其中一些的可能性比其他的要小。进行风险评估意味着决定您将认真对待哪些威胁,哪些威胁可能太罕见或太无害(或太难对付)而无需担心。请参阅威胁建模。
Cookie
是一种网络技术,可让网站识别您的浏览器。Cookie 最初旨在允许网站提供在线购物车、保存偏好或让您登录网站。它们还支持跟踪和分析,因此网站可以识别您并了解更多关于您的去向、您使用的设备以及您感兴趣的内容——即使您没有该网站的帐户或未登录.
企业内联网
电子邮件、Web 以及对文件和打印机的访问等服务可从公司或大型机构的本地网络访问,但不能通过更广泛的 Internet 访问。大多数公司认为这足以保护其内部文档,但这意味着任何可以连接到 Intranet 的攻击都可以访问或干扰本地保存的所有信息。这种攻击的一个例子是欺骗员工在他们的笔记本电脑上安装恶意软件。为了允许员工通过更广泛的 Internet 访问 Intranet,公司通常会提供自己的虚拟专用网络( VPN ),它可以从世界任何地方创建与 Intranet 内部的安全连接。
开源软件
开源软件或自由软件是可以以允许其他人修改和从头开始重建的形式自由分发的软件。虽然它被称为“免费软件”,但它不一定像零成本那样免费:FLOSS程序员可以要求捐款,或收取支持或复制费用。Linux 是免费、开源程序的一个例子,Firefox 也是如此和托尔。
标签
标签简介
标签简介
标签材料
标签材料的特点:
- 标签厚度为0.09mm。
- 面材颜色为哑白本色。
- 材料为聚酯PET(Polyester)。
- 使用温度范围:-29℃~149℃。
- 兼容激光打印和油性笔手写。
- 材质需通过UL和CSA认证。
标签的打印
标签内容有两种填写方式:一是打印机打印,二是使用油性笔手工书写。考虑效率和美观性,建议采用打印机打印的方式。
模板要求
标签打印必须使用打印模板,模板可以向华为技术有限公司当地代表处申请获取。
- 根据现场安装电缆的位置信息,直接在模板上进行印字内容的更改,而模板上字符的居中设置、方向、字体等原定规格不允许作任何改动。
- 一般情况下字符大小不必改变,只有在内容较多无法布下时允许采用“字符缩放”功能,前提条件是保证打印内容的清晰、可读性。
模板中单元的合并
- 选择【编辑/全选】。
- 选择【格式/边框和底纹/边框】,选择【方框】标签,选择【确定】按钮。
- 拖动光标选择需要合并的框格,选择【表格/合并单元格】,然后在原内容基础上进行更改即可。
打印机的要求
- 用两面空白的普通打印纸试打印,将其覆盖在将用于打印的整版标签纸上,对比页面设置是否符合要求。
- 确认正确设置打印机属性,如“纸张尺寸”、“方向”等信息。
- 如果位置准确,可直接采用标签纸打印。
- 如果位置不准确,请根据对比的差距进行页面设置的多次调节和试打印,直到位置准确为止。
- 选择【文件/页面设置】。
- 选择【版式】,其中“页眉”和“页脚”均为“0”。
- 选择【页边距】,其中“装订线位置”选择“左”,然后调节“上”、“下”、“左”、“右”的数值即可。
打印时如果出现如图1的提示框,请直接点击“是”继续打印。
只有在第一次使用打印模板时需要进行上述设置,当页面设置确定后,请保存,方便以后的使用。
打印机送纸的要求
无论采用哪种型号的打印机,都必须一张一张的手动送纸,不能由打印机自己连续送纸,避免卡纸(标签材质由两层组成且经过印刷、刀模切割等多工序处理,不同于普通打印纸)。
送纸时,根据激光打印机的不同,请正确放纸以保证打印内容位置的准确。
打印好的标签要求
- 打印内容全部覆盖在标签上,不应有任何内容被印在标签的底纸上。
- 每个空格的内容尽量居中,单行的打印内容不应覆盖分隔线和“TO:”字样。
- 当第一项内容较多,允许空格被合并,且多行打印时,请调节打印内容的位置使之尽量不要覆盖标签上自带的“TO:”字样。方法如下:用“空格”键使打印内容后移直到下一行,这样即可避开与“TO:”重合。
标签的手工书写
书写工具
为了达到字迹清晰、美观及耐久性的效果,在手工书写标签时必须使用黑色油性笔(不包括圆珠笔)。
特殊情况下允许但不建议使用普通黑色圆珠笔。圆珠笔与油性笔相比书写效果较差。同时书写时容易将圆珠笔油涂抹在标签纸上,造成脏污且使字迹模糊不清。

双头油性笔的一端为大头(笔上有标识为“细”),另一端为小头(笔上有标识为“极细”),在书写标签时请使用小头(即“极细”端)。
字体
字的大小可根据数字或字母的数量灵活处理。当填写有汉字的位置信息时,要求汉字大小适中、清晰可辨认、整齐美观。
标签的粘贴方法
粘贴标签之前先在整版标签纸上填写或打印好标签内容,然后揭下、粘贴在电缆或标识牌线扣上。下面分别说明两种标签的粘贴方法。
信号线标签
电源线标签
将标签纸从整版标签材料上揭下来,粘贴在线扣的标识牌上(只粘贴其中一面)。粘贴时注意尽量粘贴在标识牌的四方形凹槽内,同一机房内需保持粘贴面的统一。线扣默认绑扎位置在距离插头2cm处,特殊情况可特殊处理。
- 当电缆垂直布放时标识牌朝向右。
- 当电缆水平布放时标识牌朝向上,并保证粘贴标签的一面朝向外侧。
标签的内容
电源线标签内容
电源线标签仅粘贴在线扣标识牌的一面,内容为电缆对端位置信息(体现标签上自带的“TO:”字样的含义),即仅填写标签所在电缆侧的对端设备、控制柜、分线盒或插座的位置信息。
信号线标签内容
- 电缆所在位置的本端内容写在区域①中。
- 电缆所在位置的对端内容写在区域②中,即右下角带有倒写“TO:”字样的标签区域中。
- 区域③在粘贴标签时将被折叠。
从设备的电缆出线端看,标签的长条形写字内容部分均在电缆右侧,字迹朝上的一面(即露在外面能看到的一面,也就是带“TO:”字样的一面)内容为电缆所在对端的位置信息,背面为电缆所在本端的位置信息。
一根电缆两端的标签,区域①和区域②中内容刚好相反,即在某一侧的本端内容,在另一侧时被称为对端内容。
标签使用注意事项
标签使用中需要注意以下事项:
- 标签内容填写、打印和粘贴过程中应保持标签纸面的清洁。
- 因为所使用的标签纸为防潮防水材料,故任何情况下都不允许使用喷墨打印机进行打印,不允许使用类似钢笔的水笔书写。
- 在上述两项说明的基础上,要求标签粘贴整齐、美观。因为新型标签成刀型结构,如果粘贴位置、方向混乱将严重影响产品外观。
- 电源线的标识牌线扣绑扎,要求线扣绑扎高度一致、标识牌方向一致。
- 本节中对“上”、“下”、“左”、“右”等方向的描述(不包括打印机设置中相关描述),都是针对粘贴标签的施工人员正在操作的位置而言。
网线的工程标签
适用范围
适用于以太网口电缆。
标签内容含义
电缆标签两面内容如表1所示。
- 如果某HUB到设备的连接,HUB端应注明此电缆所在HUB的机柜号、机箱号以及在HUB上的序列号等。设备端应注明设备所在机柜号、机箱号或者独立放置时的具体位置。
- HUB到座席/终端之间的网线,座席/终端网线上标签应注明所在网口端序号。其中机柜号、机箱序号的定义和表1中定义相同。
- 如果HUB是独立放置即没有机柜或机箱时,也应注明此HUB所在的能识别的位置信息。
HUB上的序列号、座席/终端网口序号以及独立放置的设备位置需根据实际情况填写。
示例
示例如图1所示。
- 标签一侧为“A01-03-01-01”:说明此网线一端连接到本端设备,即机房中A排1列的机柜,第3个插框、第1个槽位、第1个网口的位置。
- 标签另一侧为“B02-03-01”:说明此网线另一端连接到终端设备上,即机房中B排2列的机柜,第3个插框、第1个网口的位置。没有槽位号。
标签种类及结构
信号线标签
为了更加清晰地明确电缆位置信息,在信号线标签纸中使用分隔线。如机柜号和插框号之间有一个分隔线,插框号和槽位号之间有一个分隔线,其它信息类同。分隔线尺寸:1.5mm×0.6mm,颜色为Pantone 656c(浅蓝色)。
刀刻虚线的作用是标签粘贴时方便折叠,尺寸为:1.0mm×2.0mm。
标签刀型结构右下角有一个英文单词“TO:”(在图示方向看是倒写的),用以表示标签所在电缆的对端位置信息。
电源线标签
电源线标签在使用时需将标签粘贴在线扣的标识牌上,再用线扣绑扎在电源线缆上,标识牌四周为0.2mm×0.6mm的凸起(双面对称),中间区域用来粘贴标签。如图2所示。
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放大的光盘表面是这个样子的
MB,Mb 等 Byte 和 Bit 的区别。
另一个大家经常弄混,也经常有人解释的问题就是 bit 比特和 Byte 字节的区别。
很多人经常傻傻分不清这两个单位的区别,比如我们常说 100M 宽带,很多人就认为每一秒钟就能下 100MB 的文件,但其实 100M 宽带的理论下载速度只有 12.5MB/s;还有5G时代,各家运营商纷纷宣布自己的网络能够达到几百 Mbps 甚至 1G+Mbps,大家就把它当成真实下载速度了。加上 MBps 和 Mbps 还有 MB/s 和 mb/s 经常会被混用,搞的大家就更混乱了。

那么为什么要用两个单位呢?这是因为数据传输的最小单位是 bit,也就是二进制中的 0 或者 1,而文件储存的最低单位是 Byte,由 8 个 bit 组成,1Byte 的数据根据排列不同有 2 的 8 次方即 256 种排列方法,可以代表数字,大小写字母和常用字符。(这也是为啥 1Byte=8bit,同理一个中文字占 2 byte,因为 2 的 16 次方等于 65536,16bit 才足够覆盖常见中文字符)

所以数据传输领域经常用 bit 做单位(传输的是 0/1),下载和上传速度用 Byte 做单位(因为下载或上传 1Byte 以上的数据才有意义)。
机械硬盘的接口和协议
接口和协议也是储存设备另外一个比较重要的组成部分,不同的接口和协议能对储存设备的读写速度 IO 请求等产生较大的影响。接口和协议的兼容性也决定了储存设备能不能够在特定的设备上使用。
在讲之前,我还是先给大家捋捋物理接口,协议,还有最终读写速度的关系。大家都知道计算机或者手机的设备里面会有很多个不同的部件,比如处理器、显卡、运行内存、储存硬盘、网卡等等,各部件和处理器,或者各部件互相都要不断传递数据。
而它们传输数据的物理通道就叫总线,用来走实际上的电信号。我们常听见的 SATA,PCIe 这种就是不同类型的总线通道,它们通常和北桥南桥直通。
北桥可以理解为处理高速信号的芯片,可以说是直连 CPU,PCIe 一般就是连它;南桥可以理解为处理低速信号的芯片,比如 SATA 和 USB 都是连它,不过现在 Intel 和 AMD 都把它们整合进 CPU 里面了。

总线可以有很多条通道,具体取决于主板和处理器能够支持多少通道。每个通道能传输多少数据量就叫做带宽,每个通道的带宽乘以接口占用通道数,就是这个接口能够传输的速度理论上限,不过实际上速度要比理论上会低不少。

比如我们用来插显卡的那个接口就是 PCIe 16X,下面通常会有的短短的接口是 PCIe 8X,有的主板会把它们做成同样长的,注意观察,里面有一半没有针角的就是 8X,主板上面也会有标注。

按照上面的算法 PCIe3.0 16X 单通道的插槽速度能达到 16Gb/s,而 8X 只有 8Gb/s,所以把显卡等需要高带宽的设备插上去前,要先确定接口是多少通道的,不然插错了高端显卡性能减半就血亏。
另外还有一些主板是共享通道,也就是说主板上所有插槽合起来就这么多个通道,比如主板宣称 16 条共享通道却有 16X 和 8X 两个插槽,那么当第 2 个插槽插东西时,第 1 个插槽也会变成 8X,这就是所谓的抢速度,有时候明明你把一个固态硬盘直接插到主板上对应的插槽,速度还是上不去,可能就是因为其它设备在抢 PCIe 通道,所以还蛮需要注意主板参数说明的。
物理接口就是提供两个设备之间的一种连接方式而已。比如主板和硬盘通过 SATA 接口来连接,那么实际的电信号则是从接口那里通过不同总线来传输到处理器的。而规定数据如何传输,如何沟通,每次传输多少数据,怎么打包等等我们就叫他协议。
简单理解版本:总线就像管子,它只提供一个通道,多通道就是很多根管子,不管里面是水还是油还是其它什么都可以传输。不同的公司就能用这些管道来运送自家的商品,比如矿泉水公司就可以将矿泉水打包成小瓶,大瓶,一箱等等方式通过管子来运;食用油公司也可以将油打包成不同大小的瓶子,通过管道来运,这些公司就是接口,他们规定的打包方式外包装要用什么车或者飞机运,要运多快等等就是协议。
可以看到,其实物理接口并不能决定最终数据是怎么传输的,协议才能决定最终数据传输的方式,这也是为什么我们能够用转接线把一个接口转成另一个接口,还能够正常使用,因为转接口中间通常会有一个芯片,来将数据从一个协议的形式转换成另一个协议的形式。

我们现在已经没有在使用的机械硬盘接口有 ATA,SAS,SCSI,光纤口(FC)等,我们现在在使用的机械硬盘接口基本上就 SATA 了,不过注意只有中间 L 型的这块才是 SATA 的数据接口。


不同协议接口对速度的影响
总线规定死了数据传输速度的物理上限,SATA 接口使用的是 SATA(AHCI) 协议走的也是 SATA 总线(是不是有点套娃),按照 SATA3.0 总线,传输上限就是 700MB/s,还是能满足机械硬盘需求的,不过即使你把一个高速固态硬盘插到 SATA 接口上,撑死也能跑 700MB/s 而已,这就是物理的上限。
而协议也决定了速度的上限,有两种方式,一个是就是同样的接口,但更新协议版本开放更高的速度上限。这和处理器的处理性能有关,也就是说物理接口和总线能够传输更高的速率,但是处理器处理不过来,就会通过协议来控制速度传输的速度。另一种情况是协议随接口更新,比如 USB3.0 接口推出之后用的是 USB3.0 协议,所以 USB3.0 接口和 USB2.0 接口是不一样的东西,只是为了保证兼容性,把它们做成一样的而已。通常新接口为了兼容都是会把旧接口作为它的子集,在旧接口的基础上加两个针脚或者改改电路等,这样子新接口的物理传输速度是提高的,所以需要新的协议充分地利用这个接口。
机械硬盘速度和寻道时间比较慢,所以对接口要求也不高。现在高速固态硬盘通常都是另外的走 PCIe 的接口,而不继续使用 SATA 也就是这个原因。
数据通过不同的接口走不同的协议,最后通过不同总线到处理器的过程,实际的速度取决于这其中最慢的那部分。另外一些奇奇怪怪的接口,混插兼容等等的内容,我们会在下一章介绍完固态硬盘之后一起来讲。
路由器
结构
硬件组成
1. 中央处理单元(CPU)
2. 只读存储器(ROM)
3. 内存(RAM)
4. 闪存(Flash Memory)
5. 非易失性内存(NVRAM)
6. 控制台端口(CONsole Port)
7. 辅助端口(AUX Port)
8. 接口(INTerface)
9. 线缆(CABle)
详述
1、中央处理单元(CPU)
中央处理单元也称为中央处理器,作为路由器的中枢,CPU主要负责执行路由器操作系统(IOS)的指令,以及解释、执行用户输入的命令。同时CPU还完成与计算有关的工作。例如,网络拓扑发生改变时,重新计算网络拓扑数据库。因此CPU的处理能力对路由器的性能有很大影响。
2、只读存储器(ROM)
ROM中包括
● 开机自检程序 POST(Power On Self Test)
● 系统引导程序
● 路由器操作系统的精简版本
3、内存(RAM)
RAM也称随机存储器,它用来
● 存储用户的数据包队列
● 路由器在运行过程中产生的中间数据(如路由表、ARP缓冲区等)
● 用来存储路由器的运行配置文件(当路由器被关闭或重新启动时,RAM中的内容都将丢失)
4、闪存(Flash Memory)
闪存是可擦写、可编程的ROM
● 主要负责保存操作系统的映像文件
5、非易失性内存(NVRAM)
非易失性内存是用来
● 存储路由器的启动配置文件。在路由器断电时,其内容仍能保持。
6、控制台端口(CONsole Port)
控制台端口提供了一个EIA/TIA RS-232异步串行接口,供用户对路由器进行配置使用。不同的路由器可能有着不同形式的控制台端口。有些路由器采用DB25母线连接器,更常见的是控制台连接器。
7、辅助端口(AUX Port)
辅助端口与控制端口类似,也提供一个EIA/TIA RS-232异步串行接口。不同的是,它常用来调制解调器以实现对路由器的远程管理。
8、接口(INTerface)
接口是数据包进出路由器的通道。不同路由器可能有着不同种类、不同数量的接口。常见的两种基本接口类型为局域网接口和广域网接口。每个接口都有自己的名称和编号,如局域网接口Ethernet0,串行接口Serial0等。
高端产品
MikroTik
CCR1072-1G-8S+ RouterOS万兆有线工业级路由器16G内存
● 售价 1.9万元,
● 云核心路由器iork
● 1Gb以太网口
● 8xSFP+接口
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● 72核x 1 GHz CPU
● 16 GB RAM
● 每秒包转发率高达1.2亿包
● 80 Gbps吞吐量
● RouteroS L6
● 两个可拆卸(热插拔)冗余电源
● smart card插槽
● 两个M.2, microSD,2个USB用于代理缓存,用户管理等功能。
弱电箱
设计
TDesign
模块化搭建
导航化页面
服务器负载
影响服务器负载的因素:
- CPU 核心数 = 车道数量
- 内 存 = 车道宽度
- 磁 盘 IO = 车道限速

文案
技术写作/用户文档
文档分类
- 流程文档 指导系统的开发、测试、维护和改进。经理、工程师、测试员和营销专业人士使用它们。这些文件使用技术术语和行业特定的术语。
- 产品文档 为客户提供使用产品所需的信息。它们主要是包括一些技术解释的教材。他们使用日常术语来代替技术术语,使新手或局外人更容易理解系统。
流程文档
对于大型软件项目,技术作者甚至在开发开始之前就开始准备文档。技术作家必须在SDLC期间制作不同类型的文件,例如:
- 测试计划
- 设计规格
- 项目计划
以下是提供系统开发和维护相关信息的流程文件:
- 估算、计划和时间表:经理通常准备此类产品文档,描述如何管理和控制软件。
- 报告:这些文件报告了开发过程中的资源使用情况。
- 标准和惯例:这些文件概述了如何实现流程需求。工作文件:这些是项目最重要的技术通信文件。工作文件记录了从事该项目工作的开发人员的想法和想法。他们解释了实施设计背后的基本原则。工作文件还描述了实施战略。
- 电子邮件和备忘录:这些文档包含经理和软件开发人员之间的通信。这些是软件历史学家的主要兴趣所在。
启动阶段缩进线项目提案营销研究可行性分析
分析和规划阶段
发展阶段
- 详细设计
- 代码注释
- 测试用例
- 版本控制记录
集成与测试阶段
- 自上而下的测试
- 自下而上的测试
- 混合(“三明治”)测试
- 大爆炸、风险最强等。
交付阶段
- 安装和维护手册(请参阅下面的产品文档)
- 培训交付
- 故障诊断和问题跟踪
- 发布说明(取决于方法)
维修阶段
- 更新和补丁
- 发布说明
- 故障诊断和知识库
改进阶段
- 项目会计
- 经验教训
产品文档
产品文档提供了有关产品的全面描述和信息。与流程文档相比,产品文档的使用寿命相对较长。技术作者在开发产品时开始准备产品文档。编写产品文档和开发产品是一个同时进行的过程。产品文档可以分为:
- 用户文档:用户文档是为最终用户编写的。它包含有关如何使用特定产品的详尽信息。
- 系统文档:主要面向系统和维护工程师。
用户文档
技术作者构建文档,使其适应不同的用户任务,并满足具有不同经验和专业知识的用户的需求。技术作者必须能够区分最终用户和系统管理员。
- 最终用户使用该软件来完成他们的工作。用户可以使用该软件编写书籍、管理保险单或驾驶飞机。最终用户对学习软件的复杂细节不感兴趣。他们只想知道如何利用该软件执行特定任务。
- 系统管理员为最终用户管理软件。系统管理员的工作可以是多方面的;他们可以在系统需要工作站网络时担任网络经理,如果是大型主机系统,他们可以担任运营商,也可以作为技术专家为最终用户解决软件问题。
用户文档的类型
技术作家为不同类型的用户准备文档。通常,用户文档有四种基本类型:
- 功能描述-功能描述列出功能,描述复杂的GUI,并提供有关系统所提供服务的信息。本文应提供软件的详细概述。最终用户应该能够在阅读介绍性手册后决定这是否是他们正在寻找的软件。
- 管理员手册
- 系统要求
- 安装-系统安装文档是为系统管理员准备的;此文档应提供有关如何安装系统的信息。系统安装文档应包含系统文件和所需硬件配置的说明。它还应该提供有关如何操作系统、如何自定义依赖配置的文件以及如何建立永久文件的详细信息。
- 配置-系统配置文档适用于系统管理员或用户。本文提供有关如何配置系统或软件以供最终使用的信息。您可以根据需求和信息量将此文档与系统安装文档相结合。
- 用户手册-用户手册应向受众介绍该特定系统。它应该概述系统的正常功能,并应该提供有关如何开始和使用各种应用程序的说明。说明应通过示例进一步说明。
- 系统参考-系统参考文档应提供有关系统设施、如何使用这些设施、错误消息列表以及如何从错误中恢复的信息。系统参考手册应以描述性风格编写。它为最先进或技术含量最高的用户提供详细信息。
专业化写作
专业名词
测试方法的概念真的好多,比如冒烟测试、单元测试、黑盒测试、白盒测试、灰盒测试、接口测试、回归测试、自动化测试、测试用例、余量测试、兼容性测试等等。
然后我就懵了。我只能一个一个去百度,查了后还担心百度不准确,还找测试同学验证下是不是这个意思。而现在回想起来,我能记住的大部分是本身名词就好理解的测试概念。而对我来说,比较难理解的,我始终没记住,比如冒烟测试,我至少查了三遍。
在一些比较偏技术类的产品中,专业名词是比较难完全避免的一件事,但是这并不代表没有办法去优化。比如加个解释
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专业名词加解释,用户可以明白名词本身所传达正确的意思,而不会被误导。毕竟网络上所查到的,不一定是正确,或者不是你想引导用户的。 添加解释,同样也是让用户的疑惑有出口,而不是迷失在茫茫的名词中。如果当前这个名词或是某个操作,需要更多的引导和解释,一两句话完全无法解释清楚,这时就需要加个文档链接,来让用户知道更具体的引导。 那加了解释后,是不是就万无一失了呢?
文案太冗长,抓不住重点
曾经用户只想要一个简单的理由,但你却写了三大段… 聊天中,大概大家都不会喜欢与啰嗦的人聊天,因为废话太多,而且还不停在重复。如果你看电视,你大概也不会想看情节拖沓的,看了快30集,男主还在女二身边徘徊,这心焦急的如同火烧。 解释的文案也是同样道理。如果写太长,用户会失去想看的欲望。长句也会增加用户的理解成本,到最后文案并没有发挥它该有的功用,可能不小心还误导用户。
因为是解释,所以更应该要直接明了,简洁有力。
用文字代替图标
在一些页面中,为了让整个页面看起来更加美观,会用图标的方式来表达一些操作或指导。一些常用的图标用起来,会相对来说得心应手,用户也能够理解。 但是在一些本身就比较少见或难懂的名词中使用图标来表达时,往往会造成用户疑惑。有时候费尽心思,熬尽脑力,终于画出一个让人惊艳的图标后,业务方却告诉你,他看不懂这是什么? 这真是尴尬的时刻,但却很真实。人们对图标和对文字的理解,是两个不同的领域,一个是语言,一个是图形。曾经有一段时间,我很纠结,为什么指南针的图标,是表示「发现」, 不应该是方向么。 每个人对图形的理解都是不同的,如果一定要加上图标,那就图标+文字吧。
可怕的英文翻译,可怕的英文
我有个习惯,中文系统看腻了,会时不时地把系统语言换成繁体中文或英文。当我切换到英文时,经常会看到一些让我觉得尴尬的英文。要么就是中文式英文,要么就是一长段看着就像是机翻的英文,还有中英文夹杂的页面… 如果你的产品要做外语用户,请遵循外文的一些使用习惯。不然你的外语用户,会很痛苦…
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视频格式转换
工具/原料
- 电脑
- VLC
方法/步骤
打开VLC,点击左上角的【媒体】,选择【转换/保存】。

在”文件“选项卡页面,点击右侧的【+添加】按钮,选择源视频,然后点击页面下方的【转换/保存】按钮。

在”转换“设置页面,在”配置文件“右侧的下拉菜单中,选择转换的目标格式;我这里选择常用的H.264 MP3格式,也可以选择VP8、H.265、WMV等其他格式;在”目标文件“右侧点击【浏览】按钮,选择转换后的视频保存路径,然后点击【开始】。

视频转换过程中,VLC顶部会显示”Converting file:///+文件路径+文件名“,底部会显示转换进度。中文名称不会直接显示。

视频转换完成后,关闭VLC即可。在设置保存的路径下,可以看到转换后的视频,双击视频文件,即可打开播放。也可以通过MediaInfo (Mac / Windows)工具查看转换后的视频相关参数信息。

默认情况下,转换前后的视频分辨率是一致的。
在设置视频格式页面,点击下拉菜单右侧的设置按钮,可以进行更多详细的设置。
品牌化
制造楼层的数字黑暗使工厂管理失明
工厂经理在开始新的一天时对白天会发生什么几乎没有可见性;既不知道当天的生产力是什么,也没有洞察他们一天中将遇到的潜在限制。因此,工厂管理层对潜在风险视而不见,主要对情况做出反应。
维护部门充斥着纠正和紧急维护工作订单,即使他们虔诚地遵守推荐的预防性维护时间表,因为他们缺乏预见机器状况并相应采取维护方法的能力。
在数字黑暗工厂中,质量工程师对迫在眉睫的质量问题一无所知,因此只有在发生质量拒绝时才能处理问题。制造工程师缺乏改进流程的信息。当然,设施经理也处于不利地位,缺乏洞察力,无法有效实现能源和公用事业消耗。
最重要的是,总经理也因缺乏车间的数字洞察力而受到阻碍,因为他做出了重要决定,导致决策不理想,成本更高,失去机会,投资和资产回报率低。
今天,制造商有更好的工厂管理的替代品。通过数字可见性改造车间有可能提高生产率、降低成本和提高资产回报率。
通过数据洞察力获得视力
今天的生产机器和自动化系统生成了很多有用的数据。在离散制造工厂中,大多数自动化系统都有每个流程步骤的端到端周期时间数据。大多数控制器被编程为在出现异常时引发故障和警告事件。一些控制器甚至捕获参数数据,如扭矩、电流等。机器人手臂上的位置信息是机器人控制器生成的另一组数据。计量设备捕获非常有用的质量测量。大多数公司都会跟踪生产率数字、维护活动和质量检查报告。
因此,大多数时候的挑战不是没有数据,而是收集、组织和分析数据以创造洞察力的能力。如果上述数据可以汇总、模式和相关性分析并理解,那么它就会揭示机会,警告未来的陷阱,并揭示最佳决策。
数字可见性方面:描述性、预测性、规范性和认知性
数字可见性有三个方面。首先是描述性洞察力,对当前和过去数据的简单可视化为改进提供了机会。第二个方面是预测洞察力——使用过去和现在的数据来预测工厂流程和机器的未来行为。第三个方面是规范性洞察力,即处理过去、当前和预测信息的能力,为工厂员工规定可操作的建议。第四个也是最后一个方面是认知洞察力,其中从原始和衍生信息中获得的情报用于建议工厂员工提供决策支持。可见性的这四个方面在下面的4个示例用例中进行了解释。
通过流程可见性提高目标生产力
端到端流程周期时间数据的数字可见性为优化流程、从资产中挤出更多内容和提高生产率提供了宝贵的机会。在某些情况下,离散制造工厂能够通过优化流程从同一生产线获得20%的产品数量;好处不仅是提高生产率,而且是增加资产回报,从而为增加产能节省资本。周期时间可见性的另一个好处是确定能源优化的机会。智能交错电机和驱动器启动优化了能耗。
通过预测分析提高整体设备效率(OEE)
整体设备效率(OEE)是工厂管理层用于评估工厂和工厂设备生产力的关键指标。OEE受到3个关键损失的影响;(a)停机损失——当机器意外停机并停止生产时(b)质量损失——当生产不良部件时,减少总产品数量(产量)并增加废料(c)速度损失——当生产线或设备因瓶颈、机器故障甚至手动进料速度较慢而没有生产目标部件数量时。当发生此类损失时,生产的部件总数低于目标,OEE会降解。工厂管理的目标之一是减少这3个损失。
为这些损失带来可预测的可见性,使工厂管理层能够及早采取行动,避免这些损失的发生。想象一下,经理甚至在轮班开始之前,就能看到在仪表板上达到目标OEE的概率。如果仪表板显示OEE有70%的概率为60%,他或她可以找出为什么预测如此之低,以及哪些潜在行动可以减轻导致业绩不佳的风险。
假设工厂经理问轮班主管,为什么整体设备效率从88%下降到60%。作为回应,班主任能够提供准确的信息——二号线、14号站很可能在班次中途下降;18号站生产不良部件的可能性很大;或者一号线由于操作员效率低下而会比预期的要慢。工厂经理有能力实时查看正在发生的事情和尚未发生的事情,可以与轮班主管合作,采取积极主动的行动并保持OEE。
通过规范性建议和数字验证采用有针对性的维护方法
由于能够预测设备运行状况、停机和缺陷,维修工程师现在可以采用有针对性的维护方法,而不是简单的预防性维护方法。维修工程师在仪表板中查看推荐维护的设备列表以及关键性和优先级。规范分析功能用于将概率数字转换为特定的维护建议。即使是推荐的维护计划也可以作为规范性分析的一部分生成。现在,维修工程师可以要求主管创建适当的维护工作订单。一旦维护工作完成,数字可见性可以通过提供真正的闭环定向维护系统来自动验证在自动关闭那里的工作订单之前执行的维护任务。因此,工厂可以实现零停机时间,并节省备件和维护费用。
通过认知洞察力支持决策
汽车装配厂由数百个生产零件的一级提供服务,然后及时供应这些零件,以便在工厂更广泛的制造装配过程中使用。现实情况是,通常有数百家制造工厂合作,共同生产那辆卡车,该卡车的时速为60-76辆。
在这种情况下,当工厂线路因问题而停止时,工厂经理希望导致中断的任何事情都能尽快解决,因为当一条线路停止时,其他99条供应“准时”的线路也会停止。突然间,可能有数百人坐在那里等待决定。
想象一下,认知顾问就停止线路的最佳时间与减速的最佳时间向工厂经理提供建议的能力,根据基本条件提前停机的持续时间。工厂和99个一级可以有效地利用这一点来规划他们的劳动力;可以宣布提前吃午饭,而不是不假决定地等待一个小时。这种及时决策的成本节约可能是巨大的。每天都会做出这样的运营决策,这有助于降低运营总成本。
IBM工厂性能分析为工厂地板带来了数字可见性
IBM Watson物联网平台为工厂地板带来了数字可见性。IBM Plant Performance Analytics(PPA)是2016年10月发布的新的制造解决方案。该解决方案旨在预测影响整体设备有效性的约束,并规定补救措施,并为决策带来认知洞察力。该工具有助于工厂经理、制造工程师、维修工程师和质量工程师积极主动,并尽早采取行动,避免OEE的损失。
IBM工厂性能分析将工厂地板数据转化为可操作的见解,有助于提高生产率和降低运营成本。IBM PPA从生产机器收集数据,如周期时间、位置信息、参数数据以及故障和警告事件。设备主数据和来自企业资产管理系统、质量管理系统的交易数据也进行了集成。PPA对这些数据进行高级分析,以提供对生产站和生产线的预测性洞察力、描述性和规范性见解。
预测洞察力
PPA仪表板提供了可视化即将到来的班次预测可用性、性能和质量指标的简单方法;这可能适用于线路、特定工厂区域、车站或整个工厂。您可以深入到特定资产,以找出预测的根本原因。一旦您深入到特定站点或资产,您将能够找到详细的预测——事件发生的概率是多少,事件发生的可能时间是多少,可能的原因是什么,缺陷或失败是什么。从历史上看,如果发生这种情况,需要多少时间才能恢复。这揭示了影响工厂生产力的最关键的潜在危险
描述性洞察力
这种能力与分析预测的能力有关。哪些参数导致预测?多久发生一次?对下游运营有什么影响?预测是正确的还是统计异常?
规范性见解
一旦做出了关键或“热门”预测,PPA就有一个优化模型,可以推荐最佳行动方案。考虑到当前的生产计划和维护计划,维修机器的最佳时间是什么时候?;如果没有零件,对OE有什么影响?安排维护的下一个最佳时间是什么时候?缓解关键质量预测的最佳流程设置点应该是什么?线路速度对整体OE有什么影响?
PPA将这些价值作为软件即服务提供。通过高级分析,我们看到植物OE提高了5%以上,运营成本降低了7%以上。
代表工厂运营的分析模型和信息
PPA包含基于ISA-95标准的信息模型,因此能够代表任何制造操作。PPA可以捕获工厂组织,了解车站、车站内设备和支付点之间的关系,从而能够现实地预测车站、线路和车间的性能。
还包括专门为生产运营构建的行业分析模型。例如,焊接站模型捕获机器人、焊接附件和夹具的行为,这些机器人、焊接附件和夹具在焊接站中一起工作,以提供工作站性能预测。这些预建模型大大缩短了项目启动时间,并提供了现成的内容。
该解决方案附带专注于植物角色的移动友好应用程序。例如,工厂ME应用程序专注于停机预测、分析和维护建议。
认知能力如何在优化过程中使用?
在许多组织中,主要重点是优化有助于预测风险的运营和预测能力。但认知呢?为什么它如此重要?之所以重要,是因为大多数可用的预测能力都是战术性的。它是数字——基于概率百分比的警报,将注意力引向将在一段时间内发生的潜在错误。这些是工厂经理或员工的战术数字,他们可能没有能力将其解释或同化为原始数据。正是沃森的认知能力处理这些预测及其描述,将其转化为可操作的步骤,现场人员或工厂经理可以轻松吸收、理解和采取行动。
在哪里可以找到其他信息:
了解有关IBM制造解决方案物联网的更多信息。