計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課后習(xí)題答案概述市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省賽課微課金獎(jiǎng)?wù)n件_第1頁(yè)
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第1章概述

第1頁(yè)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與前景1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義與功效1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類型與模式1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用主要內(nèi)容第2頁(yè)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與前景

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展按時(shí)間先后次序大致分4個(gè)階段。⑴面向終端計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特征:終端(Terminal)共享主機(jī)(Host)軟硬件資源單臺(tái)主機(jī):執(zhí)行計(jì)算和通信任務(wù)多臺(tái)終端:執(zhí)行用戶交互(終端集中器/終端服務(wù)器)連接方式:當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)程圖1-1使用終端集中器通信系統(tǒng)第3頁(yè)例子:飛機(jī)訂票系統(tǒng)HOST(航空企業(yè)總部)Terminals(訂票點(diǎn))通信線路(電話線路)缺點(diǎn):主機(jī)負(fù)荷重——數(shù)據(jù)處理+通信線路利用率低集中控制方式,可靠性低改進(jìn):終端集中器(近/遠(yuǎn)距)前端處理機(jī)(FrontEndProcessor,FEP),通信任務(wù)分離第4頁(yè)⑵初級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(以共享資源為目標(biāo))特征多個(gè)終端聯(lián)機(jī)系統(tǒng)互連,形成了多主機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從“主機(jī)-終端”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鳈C(jī)-主機(jī)”主機(jī)-主機(jī)網(wǎng)絡(luò)演變:演變階段1通信任務(wù)從主機(jī)中分離,由通信控制處理機(jī)(CCP)完成CCP:處理主機(jī)之間通信任務(wù)專用計(jì)算機(jī)CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTT第5頁(yè)兩層網(wǎng)絡(luò)概念出現(xiàn)由CCP組成傳輸網(wǎng)絡(luò)——通信子網(wǎng),提供信息傳輸服務(wù)建立在通信子網(wǎng)基礎(chǔ)上主機(jī)集合——資源子網(wǎng),提供計(jì)算資源CCPCCPHOSTHOSTTTTTTTCCPHOSTTTT通信子網(wǎng)第6頁(yè)資源子網(wǎng)——主要包含擁有資源用戶主機(jī)和請(qǐng)求資源用戶終端、通信子網(wǎng)接口設(shè)備和軟件等,提供訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)和處理數(shù)據(jù)能力。負(fù)責(zé)全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理和向網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)資源及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通信子網(wǎng)——由結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備和通信線路組成獨(dú)立數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)也稱通信處理機(jī)CCP(CommunicationControlProcessor)或前端處理機(jī)FEP(FrontEndProcessor)是設(shè)置在主計(jì)算機(jī)與通信線路間計(jì)算機(jī),負(fù)責(zé)通信控制和通信處理工作。通信設(shè)備是數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備,包含集中器、Modem等。第7頁(yè)兩層網(wǎng)絡(luò)概念結(jié)構(gòu)CCCHHH資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)在通信子網(wǎng)上可有多個(gè)資源子網(wǎng),共享通信子網(wǎng)服務(wù)HH第8頁(yè)演變階段2通信子網(wǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大私有→社會(huì)公用公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)PSTNX.25優(yōu)點(diǎn)降低用戶系統(tǒng)建設(shè)成本提升通信線路利用率兼容性好公用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)HOSTHOSTTTTTTTHOSTTTTT第9頁(yè)例子互聯(lián)網(wǎng)前身——ARPANET美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期由美國(guó)軍方建立試驗(yàn)性網(wǎng)絡(luò)最初4個(gè)結(jié)點(diǎn)→70’s60多個(gè)結(jié)點(diǎn)地域跨越美洲、歐洲含有當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)許多特征,比如資源共享;分散控制;分組交換;采取專門(mén)通信控制處理機(jī);分層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。第10頁(yè)(3)開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)20世紀(jì)60年代和70年代前期發(fā)展,各大計(jì)算機(jī)企業(yè)紛紛制訂自己網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),最終促成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制訂,遵照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)推建成網(wǎng)絡(luò)稱為第三代網(wǎng)絡(luò)。(4)新一代綜合性、智能化、寬帶高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在20世紀(jì)90年代中期至21世紀(jì)早期這個(gè)階段,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向全方面互連、高速和智能化發(fā)展,并將得到更廣泛應(yīng)用。這新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足高速、大容量、綜合性、數(shù)字信息傳遞等多方位需求。有一個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為,第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)和ATM技術(shù)為關(guān)鍵來(lái)建立。第11頁(yè)2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展前景當(dāng)前,全球以美國(guó)為關(guān)鍵高速計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)即Internet已經(jīng)形成。網(wǎng)絡(luò)互連和高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正成為最新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向。美國(guó)政府分別于1996年和1997年開(kāi)始研究發(fā)展愈加緊速可靠互聯(lián)網(wǎng)2(Internet2)和下一代互聯(lián)網(wǎng)(NextGenerationInternet,NGI)。它開(kāi)發(fā)主要面向遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育、科學(xué)研究、環(huán)境保護(hù)、危機(jī)管理和生產(chǎn)工程等方面。

超高速光通信技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)等新興技術(shù)發(fā)展,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和應(yīng)用方式將大大改觀。下一代高速計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將含有主動(dòng)性、可擴(kuò)展性、適應(yīng)性和服務(wù)可集成性等特征。第12頁(yè)1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義與功效1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義在第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)期,人們把計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息處理和深入到達(dá)資源共享系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。ARPANET問(wèn)世后,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義發(fā)生了改變,即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是用通信線路互連起來(lái),能相互共享資源(硬件,軟件,數(shù)據(jù)),而且各自含有獨(dú)立功效計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之集合。伴隨分布式技術(shù)發(fā)展和從用戶使用角度考慮,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義再次發(fā)生改變,即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是使用一個(gè)NOS來(lái)自動(dòng)管理用戶任務(wù)所需資源,使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)像一個(gè)大計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣對(duì)用戶是透明。第13頁(yè)當(dāng)前通常采取計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義以下:

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是用通信線路將分散在不一樣地點(diǎn)并含有獨(dú)立功效多臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互連接,按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)資源共享信息系統(tǒng)。通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第14頁(yè)2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其它類似系統(tǒng)比較終端分時(shí)系統(tǒng)各終端分時(shí)占用主機(jī)資源終端無(wú)計(jì)算能力,對(duì)主機(jī)依賴性極強(qiáng)通信主要采取異步串行連接(當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)程)多機(jī)系統(tǒng)緊耦合,主機(jī)間通信多采取共享存放器、共享總線等(有系統(tǒng)也采取高速局域網(wǎng))計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分時(shí)多用戶系統(tǒng)共享性網(wǎng)絡(luò)用戶能夠共享網(wǎng)絡(luò)全部資源各終端用戶共享中心計(jì)算機(jī)資源并行性網(wǎng)絡(luò)中資源子網(wǎng)各計(jì)算機(jī)含有獨(dú)立數(shù)據(jù)處理能力,各主計(jì)算機(jī)運(yùn)行不受網(wǎng)絡(luò)中其它主計(jì)算機(jī)干擾各終端用戶是一段時(shí)間內(nèi)并行,同一時(shí)刻不可能出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上用戶運(yùn)行表1-1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與多用戶系統(tǒng)特征差異第15頁(yè)分布式系統(tǒng)在分布式OS統(tǒng)一調(diào)度下,各計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)工作,共同完成一項(xiàng)任務(wù),如并行計(jì)算。用戶面正確是一臺(tái)邏輯上計(jì)算機(jī),組成份布式系統(tǒng)各計(jì)算機(jī)怎樣協(xié)同工作,對(duì)用戶透明。用途主要是科學(xué)計(jì)算和事務(wù)處理。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)非協(xié)調(diào)性;渙散耦合;各計(jì)算機(jī)對(duì)用戶非透明,用戶必須指定資源位置;用途主要是資源共享。分布式系統(tǒng)往往是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)中,域名服務(wù)系統(tǒng)(DNS)是分布式系統(tǒng)一項(xiàng)經(jīng)典應(yīng)用。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)也需要網(wǎng)絡(luò)支持。……第16頁(yè)3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功效

數(shù)據(jù)通信(CommunicationMedium)文件傳輸、IP電話、email、視頻會(huì)議、信息公布、交互式娛樂(lè)、音樂(lè)資源共享(ResourceSharing)軟件、硬件、數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫(kù))提供高可靠性服務(wù)(HighReliability)利用可替換資源,提供連續(xù)高可靠服務(wù)節(jié)約投資(SavingMoney)替換昂貴大中型機(jī)系統(tǒng)分布式處理(DistributedProcessing)第17頁(yè)1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類型與模式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠從不一樣角度進(jìn)行分類,慣用分類方法以下。①按網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)?;虻乩矸秶诸悺"诎淳W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類。③按交換方式分類。④按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分類。⑤按通信介質(zhì)分類。⑥按所使用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分類。⑦按傳輸技術(shù)分類。第18頁(yè)1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類型按地域范圍分類局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN)范圍:小,<20KM傳輸技術(shù):基帶,10~1000Mb/s,延遲低,犯錯(cuò)率低(10-11)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):總線,環(huán)城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork,MAN)范圍:中等,<100KM傳輸技術(shù):寬帶/基帶拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):總線廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork,WAN)范圍:大,>100KM傳輸技術(shù):寬帶,延遲大,犯錯(cuò)率高拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):不規(guī)則,點(diǎn)到點(diǎn)第19頁(yè)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類星型有一個(gè)中心結(jié)點(diǎn),其它結(jié)點(diǎn)與其組成點(diǎn)到點(diǎn)連接樹(shù)型一個(gè)根結(jié)點(diǎn)、多個(gè)中間分支結(jié)點(diǎn)和葉子結(jié)點(diǎn)組成星型拓?fù)錁?shù)型拓?fù)涞?0頁(yè)總線全部結(jié)點(diǎn)掛接到一條總線上,廣播式信道需要有介質(zhì)訪問(wèn)控制規(guī)程以預(yù)防沖突環(huán)型全部結(jié)點(diǎn)連接成一個(gè)閉合環(huán),結(jié)點(diǎn)之間為點(diǎn)到點(diǎn)連接總線型拓?fù)洵h(huán)型拓?fù)涞?1頁(yè)全連接點(diǎn)到點(diǎn)全連接,連接數(shù)隨結(jié)點(diǎn)數(shù)增加快速增加(N(N-1)/2),使建造成本大大提升,只適合用于結(jié)點(diǎn)數(shù)極少?gòu)V域網(wǎng)中不規(guī)則(網(wǎng)狀)點(diǎn)到點(diǎn)部分連接,多用于廣域網(wǎng),因?yàn)檫B接不完全性,需要有交換結(jié)點(diǎn)不規(guī)則拓?fù)淙B接拓?fù)涞?2頁(yè)互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)點(diǎn):端接系統(tǒng)(PC、服務(wù)器、PDA等)交換/結(jié)點(diǎn)設(shè)備(路由器、集中器、交換機(jī)等)邊:通信鏈路(光纖、線纜、無(wú)線鏈路等)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)提供網(wǎng)絡(luò)接入localISPcompanynetworkregionalISPBackbone第23頁(yè)按通信傳輸方式分類點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸方式網(wǎng)絡(luò):由一對(duì)對(duì)機(jī)器間多條傳輸鏈路組成。信源與信宿之間通信需經(jīng)過(guò)一臺(tái)和多臺(tái)中間設(shè)備進(jìn)行傳輸。網(wǎng)狀、環(huán)型、樹(shù)型、星型廣播方式網(wǎng)絡(luò):一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送信息可被網(wǎng)絡(luò)上全部計(jì)算機(jī)接收??偩€型、無(wú)線(微波、衛(wèi)星)注意:局域網(wǎng)絡(luò)通常使用廣播方式,廣域網(wǎng)絡(luò)通常使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式(也有例外)。第24頁(yè)按交換方式分類網(wǎng)絡(luò)按交換方式可分為線路交換網(wǎng)絡(luò)(CircuitSwitching)、報(bào)文交換網(wǎng)絡(luò)(MessageSwitching)和分組交換網(wǎng)絡(luò)(PacketSwitching)。按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分類依據(jù)所使用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,能夠把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為:以太網(wǎng)(Ethernet),以太網(wǎng)使用IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議;令牌環(huán)網(wǎng)(TokenRing),令牌環(huán)網(wǎng)使用IEEE802.5協(xié)議;還有:FDDI網(wǎng)、ATM網(wǎng)、X.25網(wǎng)、TCP/IP網(wǎng)等。按通信介質(zhì)分類依據(jù)網(wǎng)絡(luò)使用傳輸介質(zhì),能夠把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為有線網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)。有線網(wǎng)又依據(jù)線路不一樣分為:雙絞線網(wǎng)絡(luò)(以雙絞線為傳輸介質(zhì))、光纖網(wǎng)絡(luò)(以光纖為傳輸介質(zhì))、同軸電纜網(wǎng)絡(luò)(以同軸電纜為傳輸介質(zhì)),還有最新全光網(wǎng)絡(luò);無(wú)線網(wǎng)有衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信網(wǎng)(經(jīng)過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)通信)和使用其它無(wú)線通信設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。按所使用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分類依據(jù)網(wǎng)絡(luò)所使用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),能夠把網(wǎng)絡(luò)分為:Netware網(wǎng)、Unix網(wǎng)、WindowsNT網(wǎng)等。第25頁(yè)2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)模式主要有兩種:對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式和客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)模式。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)模式⑴對(duì)等網(wǎng)結(jié)構(gòu)⑵對(duì)等網(wǎng)適用場(chǎng)所對(duì)等模式網(wǎng)絡(luò)非常適合用于小型辦公室、試驗(yàn)室、游戲廳和家庭等小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。⑶對(duì)等式網(wǎng)特點(diǎn)對(duì)等式網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)以下:①結(jié)點(diǎn)地位平等,使用輕易,且工作站上資源可直接共享。②價(jià)格低廉、大眾化,不需要專門(mén)服務(wù)器。對(duì)等式網(wǎng)缺點(diǎn)以下:①無(wú)法集中管理,安全性能較差。②文件管理分散,所以數(shù)據(jù)和資源分散,數(shù)據(jù)保密性差。圖1-8對(duì)等網(wǎng)結(jié)構(gòu)第26頁(yè)客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò),與對(duì)等網(wǎng)絡(luò)相比,基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)提供了更加好運(yùn)行性能而且可靠性也有所提升。(1)客戶端軟件含有以下特點(diǎn):①是一個(gè)在需要進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)時(shí)暫時(shí)成為客戶,同時(shí)也做其它當(dāng)?shù)赜?jì)算應(yīng)用程序。②直接被用戶調(diào)用,只為一個(gè)會(huì)話運(yùn)行。③在用戶個(gè)人計(jì)算機(jī)上當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。④主動(dòng)地開(kāi)啟與服務(wù)器通信。⑤能訪問(wèn)所需各種服務(wù),但在某一時(shí)刻只能與一個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行主動(dòng)通信。⑥不需要特殊硬件和高級(jí)操作系統(tǒng)。

第27頁(yè)(2)服務(wù)器軟件含有以下特點(diǎn):①是一個(gè)用來(lái)提供某個(gè)服務(wù)有特殊權(quán)限專用程序,能夠同時(shí)處理多個(gè)遠(yuǎn)程客戶請(qǐng)求。②在系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)自動(dòng)調(diào)用,不停地為多個(gè)會(huì)話服務(wù)。③在一臺(tái)共享計(jì)算機(jī)上運(yùn)行(即,不是在用戶個(gè)人計(jì)算機(jī)上)。④被動(dòng)地等候來(lái)自遠(yuǎn)端客戶通信。⑤接收來(lái)自任何客戶通信請(qǐng)求,但只提供一個(gè)服務(wù)。⑥需要強(qiáng)大硬件和高級(jí)操作系統(tǒng)支持。第28頁(yè)(3)客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)普通情況下,把提出服務(wù)請(qǐng)求一方,稱為“客戶機(jī)(Client)”,而提供服務(wù)一方稱為“服務(wù)器(Server)”。服務(wù)器服務(wù)器有文件服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器以及其它應(yīng)用服務(wù)器等。服務(wù)器是局域網(wǎng)中關(guān)鍵設(shè)備,普通用高檔計(jì)算機(jī)或?qū)S梅?wù)器充當(dāng)。客戶機(jī)客戶機(jī)普通是指PC、圖形工作站、小型機(jī)等。客戶機(jī)也稱為工作站,是局域網(wǎng)中主要部分,用戶經(jīng)過(guò)它訪問(wèn)服務(wù)器上軟件資源以及共享網(wǎng)上硬件資源。圖1-9客戶/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第29頁(yè)(4)客戶機(jī)/服務(wù)器特點(diǎn)客戶機(jī)/服務(wù)器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)以下:①集中式管理、分布式和協(xié)作式處理共存模式。②系統(tǒng)可擴(kuò)充性好。③抗災(zāi)難性能好,可靠性高。④安全性好。⑤用戶界面友好。客戶機(jī)/服務(wù)器特點(diǎn)缺點(diǎn)以下:①管理較為困難。②開(kāi)發(fā)環(huán)境較為困難。第30頁(yè)1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息管理中應(yīng)用

企業(yè)信息化電子商務(wù)2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在個(gè)人信息服務(wù)中應(yīng)用信息公布與檢索個(gè)人通信家庭娛樂(lè)

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