MIS-信息技术基础设施

Managementinformationsystem信息管理系统,HongliangWang王红亮BeijingJiaotongUniversitySoftwareCollege北京交通大学软件学院,Syllabus,第二篇,信息系统的技术基础设施信息技术基础设施与新兴技术商务智能基础：数据库与信息管理电信、互联网和无线科技信息系统安全,第二篇第一部分信息技术基础设施与新兴技术,本章学习内容1.1信息技术基础设施定义与发展史1.2信息技术基础设施的构成1.3当代硬件平台的发展趋势1.4当代软件平台的发展趋势1.5管理问题,第二篇第一部分信息技术基础设施与新兴技术,本章学习目标信息技术基础设施的定义是什么？信息技术基础设施由哪些组成部分？信息技术基础设施经历了那几个发展阶段？当代计算机软、硬件平台的发展趋势是什么？信息技术基础设施管理当前所面临的挑战有哪些？,第二篇第一部分信息技术基础设施与新兴技术,本章学习内容1.1信息技术基础设施定义与发展史1.2信息技术基础设施的构成1.3当代硬件平台的发展趋势1.4当代软件平台的发展趋势1.5管理问题,信息技术基础设施,技术观定义：信息技术基础设施是指企业的信息系统赖以运行的硬件设备和与之相配套的所有软件的总称。IT基础设施=硬件+软件。服务观定义：信息技术基础设施是指管理者为保证企业中各类信息系统的顺利运行所提供的一系列服务的总和。IT基础设施=一系列服务。,该图描述了信息技术基础设施在企业中的作用和意义！,信息技术基础设施,Theservicesafirmiscapableofprovidingtoitscustomers,suppliers,andemployeesareadirectfunctionofitsITinfrastructure.Ideally,thisinfrastructureshouldsupportthefirmsbusinessandinformationsystemsstrategy.NewinformationtechnologieshaveapowerfulimpactonbusinessandITstrategies,aswellastheservicesthatcanbeprovidedtocustomers.,公共层企业层业务单元层,信息技术基础设施的层次结构,信息技术基础设施的层次结构,信息技术基础设施发展史：1950-2005,通用大型机和小型机时代:(1959topresent)微机或个人计算机时代:(1981topresent)客户机/服务器时代:(1983topresent)企业英特网计算时代:(1992topresent)云计算阶段：（2000topresent）,信息技术基础设施发展史,信息技术基础设施发展史,信息技术基础设施发展史,信息技术基础设施发展史,客户机/服务器阶段,摩尔定理和微处理能力大规模数字化存储定律梅特卡夫法则和网络经济学通信成本递减和英特网标准化和网络效应,促使信息技术基础设施发展的技术驱动力,摩尔定律和微处理能力,Packingover2billiontransistorsintoatinymicroprocessorhasexponentiallyincreasedprocessingpower.Processingpowerhasincreasedtoover500,000MIPS(millionsofinstructionspersecond).,摩尔定律和微处理能力,Original：thenumberofcomponentsonachipwiththesmallestmanufacturingcostspercomponent(generallytransistors)haddoubledyear.ThisassertionbecamethefoundationofMooresLaw.Moorelaterreducedtherateofgrowthtoadoublingeverytwoyears.,ThereareatleastthreevariationsofMooresLaw,noneofwhichMooreeverstated:(1)thepowerofmicroprocessorsdoublesevery18months(2)computingpowerdoublesevery18months(3)thepriceofcomputingfallsbyhalfevery18months,Packingmoretransistorsintolessspacehasdrivendowntransistorcostdramaticallyaswellasthecostoftheproductsinwhichtheyareused.,摩尔定律和微处理能力,纳米管,Nanotubesaretinytubesabout10,000timesthinnerthanahumanhair.Theyconsistofrolledupsheetsofcarbonhexagonsandhavethepotentialusesasminusculewiresorinultrasmallelectronicdevicesandareverypowerfulconductorsofelectricalcurrent.,大规模数据存储定律,1980年到1990年，个人计算机硬盘存储容量以每年25%的速度递增；1990年后，它的年增长率增至65%以上。,大规模数据存储定律,Sincethefirstmagneticstoragedevicewasusedin1955,thecostofstoringakilobyteofdatahasfallenexponentially,doublingtheamountofdigitalstorageforeachdollarexpendedevery15monthsonaverage.,通信成本递减与互联网,OnereasonforthegrowthintheInternetpopulationistherapiddeclineinInternetconnectionandoverallcommunicationcosts.ThecostperkilobitofInternetaccesshasfallenexponentiallysince1995.Digitalsubscriberline(DSL)andcablemodemsnowdeliverakilobitofcommunicationforaretailpriceofaround2cents.,第二篇第一部分信息技术基础设施与新兴技术,本章学习内容1.1信息技术基础设施定义与发展史1.2信息技术基础设施的构成1.3当代硬件平台的发展趋势1.4当代软件平台的发展趋势1.5管理问题,计算机硬件平台操作系统平台企业软件应用数据管理和存储网络/通信平台因特网平台咨询与系统集成,信息技术基础设施的7个组成部分,信息技术基础设施的7个组成部分,TherearesevenmajorcomponentsthatmustbecoordinatedtoprovidethefirmwithacoherentITinfrastructure.Listedherearemajortechnologiesandsuppliersforeachcomponent.,客户机服务器在美国，客户机和服务器的供应商目前集中于少数几个主要厂商，如IBM、HP、Dell、Sun等。目前客户机和服务器主要由微型计算机来承当，但大型机服务器仍有其广阔的市场。,计算机硬件平台,操作系统：是一种用于管理一台计算机上所有资源和活动的软件。客户机端操作系统：目前主要为Windows。服务器端操作系统：目前主要为Unix或Linux。,操作系统平台,企业软件应用：企业信息系统中的各种应用软件。在美国，应用软件主要提供商是SAP和Oracle。在中国，应用软件的主要供应商还包括用友、金蝶、神州数码等。应用软件还包括各种中间件。,企业应用软件,数据管理：实际上就是指各类数据库管理系统(DBMS)。目前统治市场的产品主要包括：DB2(IBM)Oracle(甲骨文)SQLServer(微软)AdaptiveServerEnterprise(Sybase)LinuxMySQL(HP)数据存储：主要指各种外部存储设备。主要的技术包括磁带、磁盘、磁盘阵列、存储域网(SAN)等。主要的产品提供商包括希捷(Seagate)、迈拓(Maxtor)和西部数据(WesternDigital)等。,数据管理和存储,网络/通信硬件：指连接网络中各类计算机的通信线路（电话线、同轴电缆、光线等）和网络设备（如路由器、交换机等）。主要的供应商包括思科(Cisco)、朗讯(Lucent)、北电(Nortel)和Juniper等。网络/通信软件：主要指在各类服务器和客户机上运行的网络操作系统。如WindowsServer、WindowsNT、Novell、Unix和Linux。,网络/通信平台,互联网平台：是指建立与维护企业网站、虚拟主机服务、内联网、外联网等所需的硬件、软件和管理服务的总称。硬件：Web服务器等。供应商主要有Dell、HP/Compaq、IBM等。软件：Web服务器软件、Web应用开发工具等。供应商主要有微软（FrontPage、.NET）、Sun（Java）等。,互联网平台,咨询与系统集成服务：一般由企业外部的系统集成服务提供商提供。他们可以为企业信息系统的建设、维护和升级提供咨询和一揽子系统集成解决方案，包括系统规划、系统分析和设计、硬件和软件选型及供应、系统实施和维护等过程。著名的系统集成服务提供商包括：埃森哲(Accenture)、毕马威咨询(KPMGConsulting)、IBM、Oracle和SAP等。,咨询与系统集成服务,第二篇第一部分信息技术基础设施与新兴技术,本章学习内容1.1信息技术基础设施定义与发展史1.2信息技术基础设施的构成1.3当代硬件平台的发展趋势1.4当代软件平台的发展趋势1.5管理问题,新兴移动数字平台移动设备、如移动电话，已经具备了手提电脑的许多功能。,当代硬件平台的发展趋势,网格计算网格计算是随着因特网而发展起来的一种计算技术。它利用因特网把分散在不同地理位置的计算机组织成一个“虚拟的超级计算机”，充分利用网上其它计算机的闲置能力，从而具有超强的数据处理能力。,当代硬件平台的发展趋势,当代硬件平台的发展趋势,云计算和效用计算分析人士认为，随着商业计算由私人数据中心向“云”不断转移，云计算表明企业自行计算功能的方式将会出现重大变化。,当代硬件平台的发展趋势,自主计算如今的计算机系统（包括软、硬件）越来越复杂，以至于管理这些资源的成本越来越高。据统计，企业信息系统投资中的30%到50%都花在了防止系统崩溃方面。针对这个问题，IBM提出了自主计算(Autonomiccomputing)的理念，即未来的信息系统应当具有自我配置、自我优化、自我修复和自我保护的能力。目前，微软的WindowsXP、苹果的MACXOS所具有的自我打补丁和自动升级的功能就体现了自主计算的理念。,当代硬件平台的发展趋势,虚拟化与多核处理虚拟化是指一系列的计算资源（如计算能力或数据存储）实现共享的一个过程，摆脱了机体配置或地理位置的限制，用户可以自由访问其中的资源。大多数服务器的使用率只有10%-15%，而虚拟服务器的使用率可达70%甚至更高。,第二篇第一部分信息技术基础设施与新兴技术,本章学习内容1.1信息技术基础设施定义与发展史1.2信息技术基础设施的构成1.3当代硬件平台的发展趋势1.4当代软件平台的发展趋势1.5管理问题,软件趋势:开放源代码软件和Linux的兴起,开源代码软件对用户一般都是免费的，而且用户可以按照需要对软件进行修改。开源代码软件是由一些程序员自愿参与、合作开发而成。这种软件开发方式已有30多年的历史。最有名的开源代码软件就是Linux了。这是一款成长最快的操作系统软件，相应的应用软件也在迅速发展。但要与微软竞争，还有待观察。以Linux为代表的开源代码软件的发展，给企业IT基础设施中软件平台带来深远的影响，如更低的成本、更好的可靠性、适应性和集成度。,软件趋势:无所不在的JAVA,Java是SUN公司1992年创建的一种代码紧凑，并独立于操作系统和微处理器的面向对象的编程语言。如今，Java已成为几乎所有数字设备的一种通用的应用软件开发工具，尤其被普遍应用于Web系统的开发。Java虚拟机机制是JAVA具有此优势的根本原因。而JavaApplet则提高了客户机端的运行效率，尤其是各种多媒体信息的处理能力，避免在客户端安装各种相应的专用软件。,计算机语言排行,AJAX,Web服务和面向服务的架构,Web服务是指一组松散连接的软件，通过Web通信标准和语言实现信息共享与交流。Web服务不局限于特定的操作系统和语言，因此不同系统之间可以实现相互通信。微软的.NETFramework和IBM的WebSphere就是两家公司分别推出的Web服务技术平台，用它们可方便地构建Web服务。,Web服务和面向服务的架构,软件聚合和窗口小工具,软件聚合：个人用户和企业对这些软件组件进行自由组合。窗口小工具：小的软件应用工具，可以添加到网页或放在桌面上提供额外的功能。,软件外包,今天，对于许多大大小小的企业来说，他们所使用的大多数软件都是通过外部供应商购买来的，而不是通过自己的研发。这些外部可利用的资源包括：管理软件供应商：如SAP、用友、金蝶等应用服务提供商（ASP）：如阿里软件定制服务提供商：印度班加罗尔众多软件公司,第二篇第一部分信息技术基础设施与新兴技术,本章学习内容1.1信息技术基础设施定义与发展史1.2信息技术基础设施的构成1.3当代硬件平台的发展趋势1.4当代软件平台的发展趋势1.5管理问题,管理问题,平台与基础设施的更新如何管理基础设施做出明智的投资决策,做出明智的投资决策,Therearesixfactorsyoucanusetoanswerthequestion,“HowmuchshouldourfirmspendonITinfrastructure?”,案例、问题与讨论,案例1：匹兹堡大学医疗中心依赖其信息系统管理19家医院、一个保健连锁店及若干国际和商业企业，并且对额外服务和储存技术的需求以每年20%的速度增长。匹兹堡医疗中心大学为每一个应用系统建立了独立的服务器，在他的服务器和替他计算机上运行着多个操作系统，其中包括不同版本的Unix和Windows操作系统。匹兹堡医疗中心大学需要掌握包括惠普、太阳微系统、微软和IBM等不同供应商提供的技术。评估此种情形对公司业绩的影响，以及在解决这个问题时需要考虑从的因素和管理决策？,案例、问题与讨论,案例2：Quantas是澳大利亚最大的一家航空公司，近期由于油价上涨和乘客减少，该公司免领着巨大的成本压力。如何既能降低成本，又不降低服务水准，是Quantas当前面临的主要挑战。Quantas决定重建已有30年历史的数据中心。它有两个选择：一是重建一个数据中心；二是把数据中心外包出去。公司管理层在决定是否外包时，需考虑哪些因素？如果实施外包，列出和描述服务水平协议中需要注意的要点。,第二篇第二部分商务智能基础：数据库与信息管理,本章学习内容1数据库技术和数据库管理系统的概念2设计关系式数据库的基本原则3数据库技术的发展趋势,本章学习目标掌握什么是数据库掌握什么是数据库管理系统?认识三种主要的数据库模型认识关系式数据库设计的基本过程了解数据库技术发展的新趋势,第二篇第二部分商务智能基础：数据库与信息管理,数据库技术和数据库管理系统概述,什么是数据库?什么是数据库管理系统？数据的逻辑视图和物理视图三种主要的数据库模型关于数据库管理系统的更多知识,Database?,管理数据资源,数据库和数据库管理系统的概念,数据库技术是管理信息系统中最有效的管理数据的方法。数据库是由一系列负责存储数据的文件组成的。数据库文件在管理信息系统中通常都是与相关的应用程序分开存放的。数据库管理系统指的是用来创建和管理数据库文件及其相关应用程序的软件系统。,数据库和数据库管理系统概述,管理数据资源,人力资源管理系统数据库,员工数据姓名住址社会保障号码PositionMaritalStatus,工资条数据工作时数工资率（元/小时）应付工资毛额联邦税州税工资净额,福利数据寿险年金计划健康保健计划退休福利,数据库管理系统(DBMS),人事应用程序,工资条应用程序,福利应用程序,人事部,薪酬部,福利部,一个人力资源管理信息系统：它的数据库和数据库管理系统,数据的逻辑视图和物理视图,数据库和数据库管理系统概述,数据库管理系统一般都会给人们提供两种看待数据的视角。数据的逻辑视图数据被看作是一套容易被用户理解的逻辑结构，如表格、树或网络。数据的物理视图数据的物理视图指的是数据是如何在物理存储介质上存储和管理的。,数据的两个视图被认为是数据库技术作为管理信息系统中管理数据方法的最大优点，因为:它使得最终用户能够更加容易地理解数据的真实含义。它使得管理信息系统的开发者能够将精力集中于应用程序开发上，而不是集中于在哪里存储数据和如何（物理地）管理数据。,管理数据资源,数据的逻辑视图的一个例子:学生成绩数据库文件（表）,在这里，实体=学生成绩；,而这些都叫做属性(或称数据单元/域、字段),记录,关键字段,数据库文件,6.1.3三种主要的数据库模型,6.1数据库和数据库管理系统概述,HierarchicalDatabaseModel（层次模型/树状模型）NetworkDatabaseModel（网状模型）RelationalDatabaseModel（关系模型）,管理数据资源,树状/层次数据库模型,最早的数据库模型.在这个模型中，每一条记录从逻辑上被分成段（Segment）.每一个段又进一步被分成更低层次的段.因而，对用户而言，每一条记录看上去就像是一棵树（倒长的）.最顶层的段也被称为根（root）.,儿子,数据的层次模型的一个例子:员工薪酬数据库文件（树）,儿子的儿子,段,父亲/根,网状数据库模型,网状数据库模型是层次数据库模型的变种。与层次数据库模型相反，一个父亲可以有多个儿子，而一个儿子则可以有多个父亲。,网状数据库模型的一个例子:数学课程数据库文件（网）,关系数据库模型,关系模型是目前使用最为广泛的数据库模型.在这种模型中,一个数据库文件看上去就像是一张二维表格不同表格代表着不同的实体，每张表格中存放着相同类型实体的许多属性（实际上是属性的值）.表格中的每一行代表某个具体的实体，也称为一条记录.一条记录被分成一个个字段或数据单元，代表某个具体实体的属性值.,关系式数据库的一个例子:采购数据库文件(表),实体:订单,实体:零件,实体:供应商,三种数据库模型的对比,总之，对管理信息系统来说，关系式数据库技术目前是管理信息系统中最为有效和流行的管理数据的方法了.,数据库管理系统（DMBMS）是使得组织能够有效管理数据，以及能够开发出存取这些数据的相关应用程序的软件系统。一个典型的关系式数据库管理系统具有三个逻辑部件:数据定义语言用来定义数据库文件中数据单元（字段或属性）。数据操纵语言用来操纵数据以便应用它们。如基于SQL（结构化查询语言）的数据操纵语言。数据字典用来对数据库中所有变量（指字段）进行定义、记录和管理。当前流行的小型关系式DBMS有：FoxPro,MSAccess.当前流行的中大型关系式DBMS软件提供商有：Oracle,Sybase,Informix,IBM(DB2),Microsoft(SQLServer)等。,关于数据库管理系统的更多知识,管理数据资源,“数据库设计”构成了管理信息系统开发过程中非常重要的一部分工作。要为一个管理信息系统设计数据库，一般至少要经过两个步骤:概念(或逻辑)数据库的设计（或称数据库的逻辑设计）决定数据库文件中应包括哪些数据单元或字段，以及应创建多少个数据库文件.物理数据库的设计（或称数据库的物理设计）决定数据库文件应该如何被存储到物理存储介质上.,数据库逻辑设计和物理设计的概念,关系式数据库设计,数据库逻辑设计的基本过程,一般来说，这项工作由系统分析员连同最终用户共同来完成。他们的主要工作内容和目标是:分析一个数据库文件中各数据单元之间的关系，以便消除数据冗余或数据单元中存在的多对多关系，这个过程又被叫做规范化。分析不同实体间的关系，这项工作是通过一种叫做实体关系图（E-R图）的分析工具来完成的。,关系式数据库设计,规范化,指减少数据库文件中数据冗余的过程.,订单数据库文件（未规范化的）,订单数据库文件,已订购零件数据库文件,供应商数据库文件,零件数据库文件,规范化过程：一分为四！,数据库范式,三范式总结：每一个属性都依赖于全部键，并仅依赖于键。Anattributedependsonthekey,thewholekey,andnothingbutthekey.,多维数据分析数据仓库和数据挖掘将数据库连接到Web系统中,数据库技术的发展趋势,多维数据分析,多维数据分析也被称为“在线分析处理或联机分析处理（OLAP）”。通过OLAP,人们可以从多个维度操纵和分析大容量的数据。,地区,产品,实际完成的销售量,数据仓库技术,数据仓库技术实际上是一种附带报告和查询工具的数据库技术。在数据仓库中，不仅存储着当前数据，还存储着来自组织内部和外部的众多历史数据。数据仓库技术（如数据挖掘）主要被用于支持管理决策。,运营数据,历史数据,外部数据,数据抽取和传送,信息目录,数据存取和分析,数据仓库,查询和报告OLAP数据挖掘,数据挖掘和商务智能,将数据库连接到Web系统中,CGIASPJSPPHP。,案例、问题与讨论,案例、问题与讨论,如果不把这些数据统一为标准的数据格式，会产生什么样的商业问题？创建可存储两个系统的数据的单一标准格式数据库，难度有多大？需要确认解决的问题有哪些？这些问题该由数据库专家解决还是由一般的企业管理层解决？谁应该有权利最终决定数据仓库中某个信息的全公司范围的单一格式？,案例、问题与讨论,为一个网上书店设计基本的数据库结构。,第二篇第三部分电信、互联网和无线科技,本章学习内容1电信和网络在当今商业领域中的应用2通信网络3全球互联网4无线技术革命,第二篇第三部分电信、互联网和无线科技,本章学习目标1电信网络主要有什么组成？关键的网络技术有哪些？2互联网和互联网技术如何发挥作用？它们怎样支持通信和电子商务？3无线网络、通信和互联网接入的主要技术和标准是什么？4无线射频技术的商业价值,电信和网络在当今商业领域中的应用,网络和通信趋势Bothvoiceanddatacommunicationnetworkshavealsobecomemorepowerful(faster),moreportable(smallerandmobile),andlessexpensive.Forinstance,thetypicalInternetconnectionspeedin2000was56kilobitspersecond,buttodaymorethan60percentofU.S.Internetusershavehigh-speedbroadbandconnectionsprovidedbytelephoneandcableTVcompaniesrunningat1to15millionbitspersecond.Thecostforthisservicehasfallenexponentially,from25centsperkilobitin2000toatinyfractionofacenttoday.,什么是计算机网络,Illustratedhereisaverysimplecomputernetwork,consistingofcomputers,anetworkoperatingsystemresidingonadedicatedservercomputer,cable(wiring)connectingthedevices,networkinterfacecards(NICs),switches,andarouter.,公司网络基础设施,Todayscorporatenetworkinfrastructureisacollectionofmanydifferentnetworksfromthepublicswitchedtelephonenetwork,totheInternet,tocorporatelocalareanetworkslinkingworkgroups,departments,orofficefloors.,核心数字化网络技术,现代数字网络和互联网基于以下三个关键技术：客户机/服务器计算包交换的使用广泛用于连接独立网络和计算机的通信标准（TCP/IP协议）,客户机/服务器计算,Client/servercomputingisadistributedcomputingmodelinwhichsomeoftheprocessingpowerislocatedwithinsmall,inexpensiveclientcomputers,andresidesliterallyondesktops,laptops,orinhandhelddevices.Thesepowerfulclientsarelinkedtooneanotherthroughanetworkthatiscontrolledbyanetworkservercomputer.Theserversetstherulesofcommunicationforthenetworkandprovideseveryclientwithanaddresssootherscanfinditonthenetwork.,包交换的使用,Dataaregroupedintosmallpackets,whicharetransmittedindependentlyovervariouscommunicationschannelsandreassembledattheirfinaldestination.,TCP/IP协议和连通性,ThisfigureillustratesthefourlayersoftheTCP/IPreferencemodelforcommunications,TCP/IPusesasuiteofprotocols,themainonesbeingTCPandIP.TCPreferstotheTransmissionControlProtocol(TCP),whichhandlesthemovementofdatabetweencomputers.TCPestablishesaconnectionbetweenthecomputers,sequencesthetransferofpackets,andacknowledgesthepacketssent.IPreferstotheInternetProtocol(IP),whichisresponsibleforthedeliveryofpacketsandincludesthedisassemblingandreassemblingofpacketsduringtransmission.,第二篇第三部分电信、互联网和无线科技,本章学习内容1电信和网络在当今商业领域中的应用2通信网络3全球互联网4无线技术革命,通信网络：数字信号与模拟信号,Amodemisadevicethattranslatesdigitalsignalsintoanalogform(andviceversa)sothatcomputerscantransmitdataoveranalognetworkssuchastelephoneandcablenetworks.,网络类型,物理传输介质,双绞线同轴电缆光纤与光网络无线传输介质,CommunicationsatelliteshelpBPtransferseismicdatabetweenoilexplorationshipsandresearchcentersintheUnitedStates.,第二篇第三部分电信、互联网和无线科技,本章学习内容1电信和网络在当今商业领域中的应用2通信网络3全球互联网4无线技术革命,谷歌搜索的工作原理,美国领先的网络搜索引擎,Web2.0和Web3.0,Web2.0solvedtheproblemofsharingthatinformationwithothers,andbuildingnewWebexperiences.Web3.0isthepromiseofafutureWebwhereallthisdigitalinformation,allthesecontacts,canbewoventogetherintoasinglemeaningfulexperience.Webmore“intelligent,”includemorewidespreaduseofcloudcomputingandSaaSbusinessmodels,ubiquitousconnectivityamongmobileplatformsandInternetaccessdevices,andthetransformationoftheWebfromanetworkofseparatesiloedapplicationsandcontentintoamoreseamlessandinteroperablewhole.,互动,列举你认为可能影响信息系统的互联网技术。,第二篇第三部分电信、互联网和无线科技,本章学习内容1电信和网络在当今商业领域中的应用2通信网络3全球互联网4无线技术革命,蜂窝系统和3G,GSMCDMA3G:144k-2M4G:1M-1G,无线计算机网络和互联网接入：蓝牙,Bluetoothenablesavarietyofdevices,includingcellphones,smartphones,wirelesskeyboardsandmice,PCs,andprinters