TMIS开发及其应用知识.ppt

本资料来源 第二章TMIS开发与应用基础 第一节支持旅游管理信息系统开发的软 硬件平台第二节通信与网络第三节数据资源管理技术 第一节支持旅游管理信息系统开发的软 硬件平台 一 支持TMIS开发的硬件平台 一 数据处理中心计算机系统1 系统单元 CPU 内存 2 TMIS采用的典型计算机系统 微型计算机 服务器 3 辅助存贮设备 辅助存贮介质 软盘 硬盘 盒式磁盘 光盘 磁带等 辅助存贮驱动器 软驱 光驱等 4 输出设备 显示设备 打印机 专用输出设备 绘图仪 等 二 支持软件开发组织的硬件环境1 大型共享系统中央计算机 中心数据库 一般为大型机或小型机 2 个人微机处理系统通常由主机 输入设备 输出设备和辅助存贮设备等几部分组成 3 计算机网络主计算机 终端 直接面向用户通信处理机 结点机或前端机 位于主机和通信线路单元之间 负责通信控制和通信处理工作 通信设备 即数据传输设备 包括集中器 信号变换器和多路复用器等 三 输入设备和技术1 一般输入设备键盘与鼠标 键盘分为数字式键盘 电话键盘 字母数字键盘和专用键盘4类 图形数字化设备 包括数字化仪和图形扫描仪等 语音输入设备 如IBM开发的VIAVOICE 2 专用输入设备和技术自动数据源 就是从生成数据的地方自动地采集数据的设备 减少费用 降低出错率 光符识别 是指采用光学手段对特殊字符式代码进行识别的技术 条形码 二 TMIS应用软件开发的软件基础 操作系统系统软件程序设计语言处理系统软件系统包括数据库管理软件文字处理软件应用软件游戏软件 一 系统软件与技术 系统软件由机器的设计者提供 为了最大限度发挥计算机作用 充分开发计算机资源 便于计算机的管理 控制 维护和运行而编制的程序总称 包括操作系统软件 语言处理系统软件和例行服务程序 1 操作系统 operatingsystem 简称OS 直接运行在裸机上的最基本的系统软件 任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行 如MS DOS WINDOWS系列 UNIX系列等 操作系统使用的技术多道程序技术分时技术多任务技术前后台技术虚拟存储技术操作系统是用以控制和管理计算机硬件资源和软件资源的程序集合 硬件系统 操作系统 应用软件 2 数据库管理系统 DBMS 数据库技术是20世纪60 70年代计算机在数据管理方面发展的新成果 数据库是以一定组织方式存贮起来的具有相关性的数据集合 数据库中数据没有不必要重复 且独立于应用程序之外 为多种应用服务 DBMS是在具体计算机上实现数据库技术的系统软件 由他来实现用户对数据库的建立 管理 维护 使用等功能 1970年E F Codd发表关系模型学说 把数据库技术推向新的发展阶段 目前市场流行的关系数据库产品分为两类 一类用于开发大型数据库产品的数据平台 Oracle Sybase等 一类用于开发中小型数据库产品的应用平台 Delphi Access Foxpro等 3 语言处理系统计算机语言是人与计算机交流信息的工具 低级语言 是面向机器的语言 即为特定的计算机或某一类计算机设计的程序设计语言 机器语言 汇编语言 高级语言 是接近人们习惯使用的自然语言和数学语言的程序设计语言 面向过程的高级语言和非过程化高级语言 第一代语言 机器语言 0 1构成指令码 第二代语言 汇编语言 用助记符号代替机器语言代码形成了汇编语言 第三代语言 面向过程的高级语言 1954年出现了Fortran语言 它不是面向机器 而是面向解题过程的程序设计语言 程序员不管计算机内部结构和指令 主要精力放在算法描述上 因而又叫算法语言 如Basic Pascal Java等 第四代语言 非过程化高级语言 主要以4GL出现 4 例行服务程序 支撑软件 是协助用户进行软件开发和硬件维护的软件 通常包括库管理程序 连接编辑程序 连接装配程序 诊断排错程序 合并排序程序以及外部介质的复制程序等 二 应用软件是计算机厂家或用户自己为某一专门应用目的而开发的程序 如工资管理程序 图书资料检索程序 医疗诊断程序等 应用软件可以标准化 模块化 形成解决各种典型问题的应用程序组合 即所谓软件包 如办公自动化软件office 绘图软件CAD 计算机辅助设计CAD 计算机辅助制造CAM 计算机辅助教学CAI 系统仿真 人工智能等软件系统 第二节通信与网络 一 数据通信 一 基本概念 数据通信就是指通过适当的传输线路将数据信息从一台机器 可以是计算机 终端设备或其他通信设备 传送到另一台机器 它包含数据处理和数据传输两方面内容 在计算机网络中 数据处理主要由计算机系统完成 数据传输主要由数据通信系统实现 数据通信系统的基本构成要素 1 计算机 数据处理和数据收发的主体 2 通信处理机 包括大型机的通信前置机和微机上的通信传输卡 3 数据信号转换器 调制解调器或编码译码器 4 通信信道 双绞线 屏蔽电缆线 光导纤维或无线电波 5 通信协议 数据处理和传输中遵循的规程和标准 二 模拟数据通信与数字数据通信 模拟数据通信模拟数据 如果数据在某个时间取连续值 则称为模拟数据 例如温度和压力 模拟信号数字数据通信数字数据 若数据取离散值 则称数字数据 例如文本信息 整数 二进制数字等 数字信号 信号 是数据的电磁波或电编码 是数据的具体表示形式 电话线上传送的按照声音的强弱幅度连续变化的电信号称为模拟信号 analogsignal 模拟信号的信号电平是连续变化的 计算机所产生的电信号是用两种不同的电平去表示0 1比特序列的电压脉冲信号 这种电信号称为数字信号 digitalsignal 三 基带传输与频带传输 基带传输所谓基带 就是指电信号所固有的基本频带 简称基带 数字信号的基本频带是从0至若干兆赫 由传输速率决定 基带信号最基本的形式是矩形脉冲序列 当利用数据传输系统直接传送基带信号时 则称之为基带传输 频带传输频带传输 就是把二进制信号 数字信号 进行调制交换 成为能在公用电话网中传输的模拟信号 将模拟信号在传输介质中传送到接收端后 再由调制解调器将该其变换成原来的二进制信号 这种把数据信号经过调制后再传送 到接收端后又经过解调还原成原来信号的传输 称为频带传输 四 异步传输与同步传输 异步传输异步传输 以字符为单位的数据传输方法 每字符都要加起始位与停止位异步方式 在异步方式中 发送端可以在任意时刻发送字符 字符之间的间隔时间可以任意变化 该方法是将字符看作一个独立的传送单元 在每个字符的前后各加入1 3位信息作为字符的开始和结束标志位 以便在每一个字符开始时接收端和发送端同步一次 从而在一串比特流中可以把每个字符识别出来 同步传输同步传输 以数据块为单位的数据传输方法 每数据块都要加同步字符同步方式 同步方式一般分为位同步 字符同步 字符同步通常是识别每一个字符或一帧数据的开始和结束 位同步则识别每一位的开始和结束 五 差错控制 差错控制 是指在数据通信过程中 发现所传数据是否有错 并对错误予以处理的控制手段 纠错码是指在发送每一组信息时发送足够的附加位 接收端通过这些附加位在接收译码器的控制下不仅可以发现错误 而且还能自动地纠正错误 如果采用这种编码 传输系统中不需反馈信道就可以实现一个对多个用户的通信 但译码器设备比较复杂 且因所选用的纠错码与信道干扰情况有关 某些情况为了纠正差错 要求附加的冗余码较多 这将会降低传输的效率 现在比较常见的纠错编码有 海明纠错码 正反纠错码等 检错码是指在发送每一组信息时发送一些附加位 接收端通过这些附加位可以对所接收的数据进行判断看其是否正确 如果存在错误 它不能纠正错误而是通过反馈信道传送一个应答帧把这个错误的结果告诉给发送端 让发送端重新发送该信息 直至接收端收到正确的数据为止 最简单的检错码为奇偶校验 它是在一个二进制数据字上加上一位 以便检测差错 例如 在偶校验时 要在每一个字符上增加一个附加位 使该字符中 1 的个数为偶数 接收端检测该校验位以确定是否有差错发生 奇偶校验并不是一种十分安全可靠的检错方法 如果有偶数个数据位在传输中同时出错 接收端无法检测出差错的数据 所以其检错概率为50 对于低速传输来说 奇偶校验是一种令人满意的检错法 通常偶校验常用于异步传输或低速传输 而奇校验常用于同步传输 六 通信传输介质 1 双绞线 每根线的绝缘层用于隔离两根导线 绞在一起可减少干扰 绞在一起限制了电磁能量的发射 并有助于防止双绞线中的电流发射能量干扰其他导线 其次 绞在一起也使双绞线本身不易被电磁能量所干扰 有助于防止其他导线中的信号干扰这两根导线 2 同轴电缆 和有线电视所用的电缆一样 同轴电缆较双绞线有更好的抗干扰作用 与双绞线绞在一起以限制干扰不同 同轴电缆由一根为金属屏蔽层所包围的导线组成 3 光导纤维4 微波5 卫星通信 七 数据交换方式 1 线路交换 线路交换是在需要进行数据通信时 由交换设备 一般指交换机 在数据发送方和接受方建立起一个实际的线路连接 一旦线路接通 就按照收发双方设定的数据格式 数率进行传输 直至全部传输完毕 2 报文交换 在报文交换中 发送端将要传送的数据处理成一定大小的报文 以一个完整的报文为单位进行传输 交换机收到报文后 检查报头中的目的地址 按照地址将报文送到目的交换机 最后发送到接受端 报文交换采用存储转发技术 因此多用于非交互式或非实时的数据传输 3 分组交换 与报文交换不同的是 在分组交换中 发送前形成报文分组 报文分组是指将报文分解成固定长度的数据分组 并在分组的前后加上分组编号 目的地址 分组校验码以及一些协议信息 分组交换仍采用存储转发技术 二 计算机网络技术 一 基本概念 将不同地理位置并具有独立功能的多个计算机系统 通过通信设备和通信线路联结起来 以功能完善的网络软件实现网络资源共享的系统称为计算机网络系统 从三个方面加以理解 必须有两台或两台以上的具有独立功能的计算机系统相互连接起来 以达到共享资源为目的 两台或两台以上的计算机连接 互相通信交换信息 必须有一条通道 这条通道的连接是物理的 由物理介质来实现 计算机系统之间的信息交换 必须有某种约定和规则 这就是协议 这些协议可以由硬件或软件来完成 计算机网络系统的四大组成部分 1 主计算机系统 网络的资源 2 终端设备 用户应用网络的窗口 3 通信设备 数据通信的手段 4 通信线路 数据通信的途径 二 网络体系结构与协议在计算机网络中 通信功能是分层实现的 因而进行通信的两个系统就必须具有相同的层次结构 通信的两个系统上的相同层称为同级层 通信在同级层之间进行 双方实现第N层功能所遵守的共同规则称为第N层协议 计算机网络中的所有层次和对应的协议组合在一起 就称为计算机网络的体系结构 70年代末世界标准化组织和国际电报电话咨询委员会认识到网络体系结构标准化的重要意义 提出了一个开放式互联参考模型 OpenSystemsInterconnectionReferenceModel 简称OSI参考模型 OSI模型分为7个层次 物理层 数据链路层 网络层 传输层 对话层 表达层和应用层 1 物理层 PhysicalLayer 为设备之间的数据通信提供传输媒体及互联设备 通过物理介质传递和接收原始的二进制电脉冲信号序列 位流 二进制在线路上的表示和传输二进制 位 信号 指定传输方式的要求 当建立 维护与其他设备的物理连接时 提供需要的机械 电气 功能特性和规程特性 2 数据链路层 DataLinkLayer 将位流以报文分组为单位分解为数据包 加上报头报尾等信息 向网络层提供报文分组的发送和接收服务 主要功能有 数据链路的建立 维护与释放链路的管理工作 将传输数据增加的同步信息 校验信息及地址信息封装成数据帧 数据帧传输顺序的控制 差错检测与控制 数据流量控制 3 网络层 NetworkLayer 根据报文分组中的地址 提供联接和路径选择 通过路径选择将信息从最合适的路径由发送端传送到接收端 4 传输层 TransportLayer 提供计算机之间的通信联系 是核心层 传输层的基本功能是从会话层接收数据 并且在必要时把它分成较小的单元 传递给网络层 并确保到达对方的各段信息正确无误 而且 这些任务都必须高效率地完成 传输层主要完成的功能有 分割和重组报文 提供可靠的端到端的服务 传输层的流量控制 提供面向连接的和无连接数据的传输服务 5 对话层 SessionLayer 负责建立 管理和拆除进程之间的联接 主要功能如下 允许用户在设备之间建立 维持和终止会话 管理会话 使用远程地址建立连接 6 表示层 PresentationLayer 负责处理不同数据表达方式的差异 并提供相互转换 表示层可提供以下的服务 数据转换 编码和字符集的转换 格式变换 修改数据位的组合格 语法选择 根据所用的转换形式进行初始选择和后继修改 针对这些 表示层协议有文本压缩 安全与保密和虚拟终端等方面的协议 表示层完成的主要功能有 对数据编码格式进行转换 数据压缩与恢复 建立数据交换格式 数据的安全与保密 其他特殊服务 7 应用层 ApplicationLayer 直接和用户交互作用 主要功能如下 作为用户应用程序与网络间的接口 使用户的应用程序能够与网络进行交互式联系 OSI模型的数据流向 其它现实标准 1 TCP IP协议 传输控制协议 网际协议 是当今最流行 应用最广泛的事实上的工业标准 Internet就是采用该协议进行全球范围内的网络通信 2 SNA协议 系统网络结构 IBM设计 被一些大中型计算机所采用 3 DNA协议 数字网络体系结构 DEC公司设计 许多小型机支持该协议 4 IPX SPX协议 Novell公司设计 网络体系结构与协议的发展趋势 提供多协议之间的转换功能 以实现基于不同协议的网络之间的通信 三 通信网络的分类 计算机网络的分类方式有很多种 例如按交换方式分 按拓扑结构分 按地理位置范围分等 1 常用的计算机网络的基本拓扑结构有 总线形 星形 环形 树形 不规则形和全部互连 1 总线形结构 2 星形结构 3 树形结构 4 环形结构 5 全部互连 网络中任意两节点间都有直接的通道相连 故通信速度快 可靠性高 但建网投资大 灵活性差 主要应用在节点少 可靠性要求高的军事或工业控制的场合 2 局域网 LAN LocalAreaNetwork 局域网的特点 1 有限的地理范围 10km 2 通信速度高3 为单个组织所拥有4 价格低廉5 便于安装 维护 可靠性高3 城域网 MAN MetropolitanAreaNetwork 城域网是介于局域网与广域网之间的高速网络 其规模限于一个城市范围 4 广域网 WAN WideAreaNetwork 又称远程网 其覆盖范围可以是几个城市 地区 甚至国家 洲和全球 所谓广域网是能够将地理位置相距较远的多个计算机系统通过电缆线或人造卫星联接起来实现数据通信的计算机网络 也可说是将各地局域网互联而形成的跨地区的大型网络 常用的广域网技术有 数字程控交换机分组交换公共数据网综合业务数字网5 因特网因特网不是一种具体的网络 它把全球各种局域网和广域网通过路由器连接起来 采用TCP I 协议通信来实现全球化的信息服务 三 Internet及其应用 Internet是全球最大的计算机互联网络 其发展的主要历程为 1969美国国防部高级研究计划署 AdvancedResearchProjectsAgency 建立ARPAnet 4台 后将不兼容的各种网互联 称为网继网 Internet 1974年核心协议IP协议和TCP协议产生 80年代中期美国国家基金会NSF资助Internet和IP TCP技术 NSF取代ARPAnet成为骨干网 NSFnet 1992年美国高级网络和服务公司 AdvancedNetworksServices 组建ANSnet网 超过NSFnet主干网容量的30倍 成为目前Internet的骨干网 Internet概述 Internet是全球的 开放的信息互连网络 Internet是一个集各个部门 各个领域的各种信息资源为一体的供网上用户共享的数据资源网 Internet执行TCP IP协议 谁是Internet的控制者 Nobody Internet既不是组织也不是个某个名称的东西 它就是一种存在 它通过用户之间的协作运转 Internet如何运作 TCP IP 传输控制协议 网间协议 管理Internet的协议 TCP IP成功的关键在于它以很小的包发送信息 而这些小的信息包并不需要顺序到达对方 甚至不需要按同一路径来传送 而这些信息 无论它们被怎样分割 无论选取哪条路径 都能完整无缺地组合起来 Internet的基本功能 1 通信交流 电子邮件E mail 网上专题组或新闻组BBS 网上会谈chatting 2 远程主权登录3 信息检索4 WWW多媒体信息服务5 网络在线服务 实时或非实时的交互式服务系统 四 Intranet及其应用Intranet是基于InternetTCP IP协议 使用环球网WWW工具 采用防止外界侵入的安全措施 为企业内部服务 并有连接Internet功能的企业内部网络 Intranet称为内部网 是将Internet技术应用于企业或组织内部信息网络的产物 Intranet成为管理信息系统的一个十分重要的技术基础和发展趋势 Intranet的组成1 计算机网络2 物理服务器3 客户机4 软件服务器5 防火墙 Intranet的特点 它的协议和标准是公开的支持多媒体信息客户通过浏览器存取信息 文件容易共享 传递信息快速 准确可以降低企业的营运成本Intranet开发简单 Intranet的主要用途 使用任何一种Web浏览器在网络的任一结点方便地得到所需的信息 Intranet通过适当的安全措施可直接接入Internet 利用E mail 企业员工和合作伙伴可以方便地传递信息 促进了企业管理信息系统 MIS 的应用 新闻组讨论的应用 在Web上开展商贸活动 扩大企业的影响 并可接受定单 进行产品展览 销售的信息服务等 一 Intranet对MIS建设的影响 Intranet内部网只是一个基础设施 在它上面需要建设MIS以支持企业生产经营管理 传统MIS的主要问题 封闭单项系统 用户界面风格不一 只适应专门人员使用 信息没有作为一种资源被广泛使用 MIS不能随管理新要求与计算机 网络技术的发展而方便的扩充 修改和升级 二 Intranet的体系结构Intranet是Internet技术 3W技术及企业内部局域网LAN 广域网技术的集成 其体系结构分为四个部分 1 Intranet的硬件结构地理位置集中企业可按LAN结构及Internet技术构筑Intranet 跨地区企业可通过公共网络利用虚拟专用网VPN技术将各地区局域网连在一起构成企业内部网Intranet 主要硬件设备 交换机 远程服务器 路由器 2 Intranet软件结构网络操作系统 NOS 网络浏览器3 3W服务器4 数据库服务器 三 Intranet的安全机制1 防火墙的概念是网络上的一种访问控制技术 它决定网络内部那些服务可以被外界访问 外部那些人可以访问内部的那些服务 那些外部部分可以被内部人员访问 2 防火墙技术1 包过滤技术2 代理服务 第三节数据资源管理技术 数据库技术研究的问题就是如何科学地组织和储存数据 如何高效地获取和处理数据 数据处理的主要目的 把数据转换成便于观测分析 传送或进一步处理的形式从大量的原始数据抽取 推导出对人们有价值的信息以作为行动和决策的依据科学地保存和管理已经过处理的大量数据 以便人们能充分地利用这些宝贵的信息资源一 数据处理的内容二 数据库系统三 数据仓库四 Foxpro简介 基本概念 数据库DB按一定格式存储在计算机内的 有组织的 可共享的数据的集合 由DBMS统一管理 数据库管理系统DBMS系统软件 对数据库进行统一管理和控制 数据库系统带有数据库的整个计算机系统 包括硬件 软件 数据 人员 一 数据处理的内容 一 数据的采集采集的内容 档案文件 帐册 票据 凭证等 采集的方式 人工采集 联机方式采集等 利用电磁感应 光电感应 声电感应 电热感应 机械原理等采集数据 二 数据的加工处理1 数据的转换与录入2 数据的分类与合并3 数据的运算 算术运算 逻辑运算 数学模型求解 三 数据的传输包括数据资源的共享与交换 数据处理结果的输出 四 数据的存储物理存储和逻辑组织 五 数据的管理涉及数据的更新与维护 六 数据的检索 二 数据库系统 一 数据组织的层次 一般分为4个层次 1 数据项 具有确定意义的数据的最小单位 2 记录 具有一定关系的数据项的一个有序集合 3 文件 同类记录的有序集合 4 数据库 存储起来的相关数据的集合 数据项 记录 文件 数据库 二 数据库及其管理系统1 信息模型 1 信息模型的要素 实体 Entity 人 物 实际或概念性东西 属性 Attribute 实体某方面性质或特性 联系 Relationship 客观存在的事物之间的相互关系 2 联系的方式 最基本 A 一对一联系 简示1 1 B 一对多联系 简示1 N C 多对多联系 简示N N 3 E R模型 一种信息结构的图示法 描述实体集之间的联系 2 数据模型数据模型就是现实世界的模拟或抽象 包括三个组成部分 1 一组规定的用于构造数据库的基本数据结构类型 2 一组数据操作或推导规则 3 完整性约束规则 数据模型主要有层次模型 网状模型和关系模型 其中关系模型出现较晚 但在数据管理领域占据主导地位 层次模型 采用层次 或树形 结构表示实体之间联系的模型叫层次模型 描述一对多关系 A B1 B2 B3 C1 C2 C3 C4 C5 C6 D1 D2 有且仅有一个结点无双亲 树根 其它结点有且仅有一个双亲 1 1 1 n 网状模型 用网络表示实体之间联系的模型叫网状模型 描述多对多的关系 A B D E C F G H 网状模型 有一个以上的结点无双亲 可以多根 至少有一个结点有多于一个的双亲 两个结点之间可以有两种或多种联系 n m 关系模型 是把一个实体集合看成是一张二维表格 即关系 关系框架 记录 字段 关键字 1 关系表中所有元素是不可再分的最小数据项 2 关系表中每列元素是类型相同的数据 3 关系表中各列次序是任意的 对关系模型的构成和操作没有影响 4 关系表中各行排列次序是任意的 对关系表中各记录没有影响 5 在一个关系表中不允许出现两个完全相同的记录 6 在关系表中能唯一区别各记录取值的字段或字段集合称为该关系的 关键字 或 码 关系模型的特点 1 并 2 差 3 交 4 笛卡儿积 5 选择 6 投影 7 联结 8 除 关系模型的关系运算 4 数据库的结构数据库的结构划分为四个级次 1 模式 Schema 也叫概念模式 ConceptualSchema 是全局逻辑级的 也叫DBA DataBaseAdministrator 视图 是数据库管理员看到的数据库 2 外模式 ExternalSchema 也叫子模式 Subschema 是局部逻辑级结构 是用户看到并可使用的数据库 所以又叫用户视图 3 内模式 InternalSchema 是数据库的存储结构 也叫系统程序员视图 4 物理数据库 指数据库在物理存储设备上的组织 对数据库来说 实际存在的只是物理级数据库 三 数据库管理系统 DBMS 1 DBMS的功能 定义数据库管理数据库维护数据库数据通信 2 DBMS的组成数据描述语言 DDL 及其翻译程序DDL可分为模式DDL 外模式DDL 物理DDL 数据操作语言 DML 数据库管理例行程序语言处理程序 系统运行控制程序 日常管理 服务性程序等 1 数据仓库 DataWarehouse 的产生全局应用复杂分析2 数据仓库的概念数据仓库是支持管理决策过程的 面向主题的 集成的 随时间而变的 持久的数据集合 一种面向主题的 集成的 不同时间的 稳定的数据集合 用以支持经营管理中的决策制定过程 三 数据仓库 3 数据仓库的体系结构数据源监视器集成器数据仓库客户应用 4 数据仓库的发展前景数据仓库概念被广泛接受 并应用到社会经济的诸多领域 随着计算机技术的发展 数据