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管理信息系统ManagementInformationSystem 淮南联合大学电子商务专业 第三章管理信息系统的技术基础 1 信息技术概述 本章内容 2 数据处理 3 计算机网络 信息技术是管理信息系统的技术基础 只有将信息技术和管理技术结合起来 才能真正发挥管理信息系统的作用 信息技术主要包括 计算机硬件技术 计算机软件技术和通信技术 计算机硬件技术 计算机软件技术 数据通信技术 信息技术是管理信息系统的技术基础 3 1信息技术概述 3 1 1计算机硬件技术 世界上第一台电子计算机诞生于1946年真空电子管计算机 50年代 晶体管计算机 50年代 60年代中期 集成电路计算机 60年代中期 70年代 大规模集成电路和超大规模集成电路计算机正在进入第五代 生物计算机 量子计算机等等 计算机的发展 计算机的产生 现代史 1945年 美国数学家冯 诺依曼博士发表 电子计算工具逻辑设计 论文 提出二进制表达方式和存储程序控制计算机构想 1946年 美国宾西法尼亚大学研制成功电子数字计算机ENIAC 重28吨 耗电150kW 占地170平米 用电子管18800个 每秒5000次加法 电子计算机的发展简史 电子计算机的发展简史第一代电子管时代 1946 1958 耗电高 体积大 定点计算 机器语言 汇编语言第二代晶体管时代 1958 1965 变集中处理为分级处理 浮点运算 高级语言第三代中小规模集成电路时代 1965 1970 存储容量大 运算速度快 几十至几百万次 秒第四代大规模集成电路时代 1971至今 向大型机和微型机两个方向发展现代计算机发展方向巨型化 微型化 网络化 智能化 多媒体化 日本电气公司研制出量子计算机基本电路 攻击现有密码体系 用传统计算机要花费上千年 而用量子计算机只需数分钟 因而 量子计算机被视为替代目前硅芯片计算机的 未来之星 日本电气公司等最近制成了量子计算机的基本电路 在极低温状态下运算成功 这是研制量子计算机过程中的一大突破 据 读卖新闻 30日报道 日本电气公司基础研究所首席研究员蔡兆申领导的研究小组用氧化铝制成了五百分之一毫米大小的电路 在近于绝对零度 零下273摄氏度 的极低温条件下 控制处于超导状态的电子量子 成功完成了预定运算程序 量子计算机根据原子或原子核所具有的量子学特性来工作 量子理论认为 非相互作用下 原子在任一时刻都处于两种状态 比如 量子粒子可以同时向不同方向旋转 当粒子旋转方向是向上的 其状态可以读作 1 如果是向下 则可读作 0 于是它们便与组成传统计算机二进制语言的 1 和 0 相对应 传统计算机用的是晶体管 利用晶体管的开和关表示 1 和 0 处理数据只能分步完成 而量子计算机由于原子在任一时刻都处于两种状态 任务同时完成 这样就使运算速度发生质的飞跃 这在蛋白质解析和通信加密技术等领域大有用武之地 诺依曼计算机的工作原理 诺依曼计算机的工作原理可概述为 存储程序 程序控制 要点 1 以二进制表示数据和指令 程序 2 先将程序存入存储器中 再由控制器自动读取并执行 输入设备 控制器 输出设备 CPU 存储器 运算器ALU 计算机的组成 中央处理器 计算机硬件系统微处理器一般功能进行算术逻辑运算可接收和发送数据可暂存少量数据提供控制信号对指令解码CPU的发展 自学 辅助处理器对偶处理器并行处理器RISC处理器MMX处理器Pentium系列 存储系统 主存储器只读存储器 ROM 随机存储器 RAM 存储系统 二级存储器磁盘 磁带 光盘 输入 输出设备 输入设备键盘 扫描仪 鼠标输出设备打印机 显示器视频声音识别光和磁识别 软件技术就是研究计算机系统软件 应用软件及其所依赖的基础理论 如数据结构 数据库原理等 和基本方法 如系统开发方法等 3 1 2计算机软件技术 指为管理 控制和维护计算机及外设 以及提供计算机与用户界面等的软件 系统软件 指面向用户的 为用户服务的软件 应用软件 如操作系统 OS 数据库管理系统 DBMS 各种语言编译系统等 如科学计算类软件 数据处理类软件 辅助设计类软件等 操作系统具备两大功能 1 系统资源的管理 2 用户与计算机之间的接口 WindowsUnix操作系统Linux操作系统OS 2操作系统MacOS 操作系统 操作系统 DOS曾经是PC机上最常用的操作系统 以简单 可靠赢得了广大用户的青睐 但由于未能紧跟计算机硬件技术的发展 最终退出了历史舞台 Windows3X是PC机上最为成功的DOS扩展器 它在DOS的基础上改进了用户接口 内存管理和设备管理 增加了对多媒体的支持 实现了图形用户界面 为PC机操作系统的进一步发展打下了基础 Windows95是一个全新的32位PC机操作系统 它充分利用了PC硬件技术发展的新成果 在支持原有16位应用的基础上 把PC操作系统技术向前推进了一大步 UNIX系统经过20多年的锤炼 以高可靠性 高效率和强大的TCP IP支持 支持并行处理和多处理器和独有的64位计算使其成为企业级应用的首选 作为UNIX风格的操作系统 操作系统 LINUX秉承了UNIX系统的优秀特性 以可靠 高效和近乎为零的使用成本而成为一种重要的操作系统 NetWare以其独特的结构 良好的运行效率和强大的目录管理服务 成为PC局域网络的最主要的网络操作系统 WindowsNT继承了微软公司Windows系列操作系统的优良特性 是一种可移植性好 支持多种硬件平台 功能强大 可靠性好 灵活性高的企业级操作系统 它采用了先进的操作系统技术 如虚存管理 优先权多任务 结构化异常处理和操作系统对象等 支持对称式多处理器 提供了Windows图形用户界面 兼容WIN32程序 16Windows程序 MS DOS程序 POSIX程序和OS 2程序等 WindowsNT以其灵活 强大的功能和稳定可靠的性能成为了目前最为重要的操作系统之一 其他系统管理软件 其他系统管理软件数据库管理系统 DBMS OracleSybaseMSSQLserver通信管理器系统支持程序 程序设计语言 机器语言 特点 采用二进制代码指令随机器而异效率高 执行速度快编程繁琐 工作量大 不直观汇编语言高级语言 优点 更接近自然语言 一般采用英语表达 便于理解 记忆 掌握 高级语言编写的程序短小 易于编写 调试 可移植性强 高级语言不能被计算机直接识别和执行 必须先翻译成用机器指令表示的目标程序 翻译的方式有两种 解释执行编译执行第四代语言 4GL 是一种十分接近英语和其他人类语言的自然语言面向对象的语言标记语言 3 1 3数据通信技术 数据通信系统是以计算机为中心 结合分散在远程的终端装置或其他计算机 通过通信线路彼此连接起来 进行数据的传输 交换 存储和处理的设备总称 数据通信系统模型 1 中央处理装置2 终端设备3 通信线路4 调制解调器5 集线器 数据通信系统主要由中央处理装置 终端设备 通信线路及相关设备 如调制解调器 集线器 等三大部分组成 返回 包括主处理机 前端机及通信处理机 其主要功能有 完成两个部件之目的通信 在通信系统与计算机主机之间形成一个计算机级的接口 用以实现速度缓冲或串 并行转换 向系统发送数据或程序并从系统接收信息 3 2数据处理 一 数据处理概念 按照应用的要求 采用一定的方法和手段对数据进行收集 存储 加工 传输和输出这样一个过程的总称 应用的要求 一定的方法和手段 输出 数据处理的依据 决定了数据处理的效率和效果 数据处理的归宿 1 数据收集2 数据转换3 数据的筛选 分组和排序4 数据的组织5 数据的运算6 数据存储7 数据检索8 数据输出 内容 无数据管理及完全分散的手工方式 无外存或只有磁带外存 输入输出设备简单 无操作系统 无文件管理系统 无管理数据的软件 二 数据处理的发展阶段 数据是程序的组成部分 数据不独立 2 文件系统 50年代后期到60年代中期 外存有了很大的发展 输入 输出能力大大加强 系统软件方面出现了操作系统 文件管理系统和多用户的分时系统 数据管理方面 实现了数据对程序的一定的独立性 数据存取以记录为单位 数据冗余度大 数据与程序独立性仍不高 60年代后期 计算机在管理中的应用更加广泛 数据量急剧增大 对数据共享的要求越来越迫切 同时 大容量磁盘已经出现 联机实时处理业务增多 软件价格在系统中的比重日益上升 硬件价格大幅下降 编制和维护应用软件所需成本相对增加 数据库管理系统 DatabaseManagementSystem 面向全组织的复杂数据结构 数据冗余度小 易于扩充 数据与程序独立 计算机网络是用通信介质把分布在不同地理位置的计算机和其他网络设备连接起来 实现信息互通和资源共享的系统 3 3计算机网络的概念 网络介质 数据传输的物理通道 有同轴电缆 双绞线 光纤 微波 卫星信道等 协议 网络设备间进行通信的一组约定 如IEEE802 3 802 4 FDDI ATM等 网络协议具体规定了设备间通信的电气性能 数据组织方式等 节点 网络中某分支的端点或网络中若千条分支的公共汇交点 链路 是指两个相邻节点之间的通信线路 一 计算机网络的重要概念 双绞线分屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线 其中屏蔽双绞线具有较高的带宽 因成本高而较少出现 非屏蔽双绞线因成本低而流行 传输介质 双绞线 Twistedpaircable 粗缆 细缆 CATV 传输介质 同轴电缆 Coaxialcable 传输介质 微波通信 第一代 主计算机 前端处理机 TC TC TC 多路器 终端控制器 二 计算机网络的演变和发展 第二代 IMP IMP IMP IMP IMP IMP H H H H H H H H 主机IMP 接口报文处理机 第三代 国际标准化的网络 具有统一的网络体系结构 遵循国际标准化的协议 其互联的国际标准为ISO7498 该模型也称OSI七层模型 所谓网络拓扑结构是指网络的链路和节点在地理上所形成的几何结构 用户通过终端可以访问分布在各处的主机上的数据信息 从而实现整个系统的软硬件 信息等资源的共享 三 网络拓扑结构 网络拓朴结构 星形网络 b 总线形网络 c 环形网络 案例1 校园网建设 目前 校园网和校园信息资源的建设已经被全国高校列为重点项目 并投入了大量的人力和物力 沿用传统的教学和管理手段已不能满足学校对教学 科研和管理要求 更无法适应越来越激烈的竞争需要 而这一切都需建立在网络基础之上 学校希望扩建后的网络能把学校新建教学楼各楼层到网络中心的带宽用千兆互连 以消除大楼局域网的通信瓶颈 同时将光纤通信线路延伸到所有基层大楼 使所有光纤接入点到网络汇聚层的网络通信带宽均达到千兆 满足多媒体教学所需要的带宽质量 从而建成涵盖整个中南校区系统的 信息高速公路 1 建网需求 2 建网原则 实用性和先进性标准性与开放性稳定性和安全性经济性和可扩展性可维护性与可管理性 3 效益体现 1 资源共享 不仅实现了校内的资源共享 如校园行政管理系统 教学管理系统 图书馆的资料阅读系统等 还能同国内外的信息进行交流 随时掌握最新的教育资讯和技术 从而跟上时代的发展 2 基于Intranet的学校信息管理系统应用 实现了网络化的学生管理 教师管理 教学安排 人事考勤管理 财务管理等功能 3 高速多媒体校园网教学系统应用 采用国际先进的数字监控技术和视频流技术 使每个教室都成为多媒体网络教室 具有视频广播 视频会议 网上课件 BBS等 4 完善的网络安全机制 利用3Com的设备可以方便的实现交换机的管理安全技术 交换机端口安全技术 Vlan技术 包过滤技术以及静态AP