管理信息系统(陈太博)第六章网络技术与信息网资源管理

管理信息系统（MANAGEMAENTINFORMATIONSYSTEM）信息时代的组织变革和管理创新,陈太博,第六章网络技术与信息网资源管理,61计算机网络概述,62局域网,63广域网,64互联网,65网络技术发展展望,6.1计算机网络概述,6.1.1基本概念1计算机网络的概念按照美国计算机网络权威安德鲁S坦恩鲍姆的定义，计算机网络是独立自主的计算机的互联体。计算机通信网络是利用通信设备和线路将地理位置不同的，功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件(即通信协议、信息交换方式及网络操作系统等)实现网络中资源共享和信息传递的系统。,2计算机网络的基本功能,数据通信随着Internet的风行，传统的电话、电报、邮递通信方式受到了电子邮件、网上电话、视频会议等新型通信方式的冲击。数据通信是计算机网络最基本的功能。该功能用于实现计算机和计算机、计算机与终端之间的数据传输。资源共享资源共享是指网上的用户能部分或全部地享用系统中的资源，从而大大提高系统资源的利用率。共享的资源包括软件资源、硬件资源和数据资源。分布式处理在具有分布式处理能力的计算机网络中，当某台计算机负荷过重时，网络操作系统自动协调多台计算机的工作，将任务分布到多台计算机上进行处理，使每台计算机的负载平衡，提高了每台计算机的可用性，也提高了计算机的处理能力,6.1.2计算机网络的构成,(1)至少有两个具有独立操作系统的计算机，且它们之间有相互共享某种资源的需求。(2)两台独立的计算机之间必须有某种通信手段将其连接。(3)网络中的各台独立的计算机之间要能相互通信，必须制定相互可确认的规范标准或协议。以上3条是组成一个网络的必要条件，三者缺一不可。,计算机网络也是由各种可连起来的网络单元(networkelement)组成的。网络单元是指网络中各种数据处理设备，数据通信控制设备和数据终端设备。,构成计算机网络系统的要素:（1）计算机系统：工作站（终端设备，或称客户机，通常是PC机）、网络服务器（通常是高性能计算机）。（2）网络通信设备（网络交换设备、互连设备和传输设备）：包括网卡、网线、集线器（HUB）、交换机、路由器等。（3）网络软件：包括网络操作系统，如Unix、NetWare、WindowsNT等；客户连接软件（包括基于DOS、Windows、Unix操作系统的等）；网络管理软件等。,6.1.4网络通讯协议,在计算机网络中，为了使不同结构、不同型号的计算机之间能够正确地传送信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定，这一整套约定称为协议。网络通讯协议是保证网络中两台设备之间正确传送数据的软件。,1984年，国际标准化组织(InternationalStandardOrganization，ISO)提出了“开放系统互联参考模型”(OpenSystemIntercommunicationReferenceModel，OSI)，简称ISO/OSI，把网络分为七个层次。另一个著名的模型“传输控制协议/网际协议”（transmissioncontrolprogram/internetprotocolarchitecture,TCP/IP）是一个四层次模型，由IETF（InternetEngineeringTaskForce，Internet工程任务组）制定。,两个重要的协议模型,TCP/IP网络模型与OSI参考模型对比,TCP/IP协议各层功能简介,TCP,SMTP,IP,IPdata,TCPData（包头数据）,Mail&picture,接口层,Mail&picture(1/2）,TCPData（包头数据）,Mail&picture(2/2）,TCPdata,Mail&picture(1/2）,交换机,IPdata,TCPdata,Mail&picture(1/2）,接口层数据,从一台计算机向另一台计算机上发送邮件的过程,3种基本的网络类型局域网（LAN）广域网（WAN）互联网（Internet）,6.2局域网,l975年美国Xerox公司推出了Ethernet(以太网)，它的问世是局域网发展史上的一个重要里程碑。1980年美国的Xerox、DEC和Intel三大公司联合公布了局域网的DIX(Ethernet)。1980年2月，IEEE下属的802局域网标准委员会宣告成立，并相继提出了一系列局域网标准。局域网(lan)指传输距离在0.110km，传送速率在1Mb/s10Mb/s的范围较小的一种网络，是计算机网络发展最快的一个分支。,局域网,常用的网络连接设备,无线网卡,网卡,双绞线,光纤光缆,局域网主要具有以下特点：(1)地理范围较小。(2)传输速率高。(3)误码串低。(4)协议比较简单，拓扑结构灵活多变，且较容易进行扩展和管理。(5)以PC为主体，包括终端及各种外设，网中一般不设中央主机系统。(6)采用灵活方便的分布式传输控制方式。,局域网的协议,电器和电子工程协会（IEEE）有一个IEEE802协会，制定了局域网的相关协议。目前最流行的局域网协议是IEEE802.3协议，也称以太网（ethernet）。这个协议详细说明了硬件标准，如哪一种线路传输哪一种信号，也描述了信息如何打包、传输。ethernet在OSI模型中的物理层和数据链路层发挥作用。,无线接口标准,6.3广域网,广域网（WAN，WideAreaNetwork）也称远程网。通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远距离通信，形成国际性的远程网络。,ISP通向广域网的渠道,ISP(InternetServiceProvider)，互联网服务提供商，即向广大用户综合提供互联网接入业务、信息业务、和增值业务的电信运营商。ISP是经国家主管部门批准的正式运营企业，享受国家法律保护。中国大陆主要的ISP中国三大基础运营商：中国电信：拨号上网、ADSL、1X、CDMA1X,EVDOrev.A、FTTx中国移动：GPRS及EDGE无线上网、TD-SCDMA无线上网，一少部分FTTx中国联通：GPRS,W-CDMA无线上网、拨号上网、ADSL、FTTx,其他北京歌华有线宽带：有线电视线路长城宽带：宽频(覆盖北京，天津，广东，武汉，福建，四川，上海)益家宽带：（辽宁省，光纤到楼，专线接入）创威宽带（北京市，光纤到楼、专线接入）东南网络：福建有线电视线路(最终出口在网通主干路由）E家宽：宽频方正宽带：宽频广电宽带广东有线视讯宽带网：有线电视线路（中国网通广州分公司以及中国电信广州分公司双出口）海泰宽带柳州视通宽带：宽频（中国电信广州分公司出口）光环新网深圳天威视讯：有线电视线路四川艾普宽带有线通:全国各地的有线电视网络中国教育和科研计算机网：宽频中国科技网（隶属于中国科学院计算机网络信息中心）：宽频中海宽带：宽频珠江宽频：有线电视线路（中国电信广州分公司出口）,调制解调器连接个人电脑与ISP,家用和小企业的计算机一般通过三种方式连接到ISP：电话线、DSL电话线和有线电视线路以上三种方式都要求把计算机中的数字信号转换成模拟信号，调制解调器（modem）是实现上述转换的设备。,拨号上网调制解调器：用于普通电话线中传输信号，最大速度56Kbps（实际只有53Kbps）DSL调制解调器：DSL表示数字用户线路（digitalsubscriberline）。数据传输和电话交流可以同时进行。家用DSL能在256-768Kbps范围内下载数据，以较低的速度上传，称为非对称数字用户线路（asymmetricaldigitalsubscriberline）。对称数字用户线路则可以在双向传输中提供相同的速度，达到1.544Mbps。电缆调制解调器：提供通过有线电视进行高速数据传输的方式。多数情况下与DSL的数据相当。,公用数据网（PUBLICDATANETWORK，PDN）,一个机构在公共区域建造跨越很广区域的网络时，它可以有三种选择：建造自己的专用网；使用现存的公共网络；或使用以上两者结合的网络。所谓建造自己的专用网实际上是指租用供自己专用的网络线路。公用数据网是一种由电信运营商组建的广域网，提供接入广域网的服务与技术，为用户提供高质量数据传输服务。,虚拟专用网络,虚拟专用网络（virtualprivatenetwork,VPN）通过一个公用网络（通常是因特网）建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定隧道。使用这条隧道可以对数据进行几倍加密达到安全使用互联网的目的。,利用VPN进行远程接入：实际连接,利用VPN进行远程接入,6.4互联网,6.4.1网络地址物理地址和逻辑地址网络地址确定了计算机和设备在网络中位置物理地址（physicaladdress）又称为MAC地址（MediaAccessControl），由每一个网卡在出厂时给定的。44-45-53-54-00-00逻辑地址（logicaladdress）又称IP地址。不与硬件永久连接，需要时可以重新分配。8,在Windows下查看地址：ipconfig/all,公用IP和专用IP公用IP应用于互联网，可以通过互联网名称数字分配组织（ICANN）分配的。专用IP应用于组织内部的专用网络上。动态主体配置协议（dynamichostconfigurationprotocol,DHCP）动态IP,案例：一个组织的专用IP,域名系统（DomainNameSystem，DNS）,6.4.2互联网的架构,互联网的高速主干线主要有ISP或国家政府所有。互联网基于C/S（B/S）模式，即客户/服务器模式：Client程序的任务是将用户的要求提交给Server程序，再将Server程序返回的结果以特定的形式显示给用户；Server程序的任务是接收客户程序提出的服务请求，进行相应的处理，再将结果返回给客户程序。,互联网上的C/S（B/S）模式客户机不仅包括PC，也包括其他计算设备，如手机、小型手持数字设备等。,C/S结构与B/S的区别B/S是基于特定通信协议(HTTP)的C/S架构，也就是说B/S包含在C/S中，是特殊的C/S架构。之所以在C/S架构上提出B/S架构，是为了满足瘦客户端、一体化客户端的需要，最终目的节约客户端更新、维护等的成本，及广域资源的共享。（1）B/S属于C/S，浏览器只是特殊的客户端；（2）C/S可以使用任何通信协议，而B/S这个特殊的C/S架构规定必须实现HTTP协议；（3）浏览器是一个通用客户端，本质上开发浏览器，还是实现一个C/S系统,与C/S模式相比，在以B/S模式建立的计算机应用系统中，客户端变得简单(只要安装浏览器即可)，应用程序以网页的形式存放在Web服务器上，这不仅方便企业内用户的应用，也使企业的客户和供应商可方便地通过计算机网络与企业进行业务活动，扩大了企业计算机应用系统的功能覆盖范围，可以更加充分利用网络上的各种资源，同时应用程序维护的工作量也大大减少。B/S模式是企业计算机应用系统计算模式的发展趋势。,6.4.3互联网上的服务,万维网（WorldWideWeb）是最常见的互联网服务，它是基于C/S架构，使用通用标准对信息进行存储、获取、格式化以及显示。网页使用的是超文本标记语言（HTML）。浏览器可以通过超文本传输协议（HTTP）获取存储在网络主机服务器上的网页。,最常用的网页服务其是ApacheHTTP服务器，占有70%的市场份额，是开源软件，可以免费下载。微软的IIS是处于第二的网页服务器，占据着21%的市场份额。,/,搜索引擎,Google的工作方式,6.4.3组织的内联网与外联网,内联网（Intranet）又称企业内连网，是用因特网技术建立的可支持企事业内部业务处理和信息交流的综合网络信息系统，通常采用一定的安全措施与企事业外部的因特网用户相隔离，对内部用户在信息使用的权限上也有严格的规定。外联网（Extranet）使用因特网技术，为企、事业单位对外部企、事业单位进行业务联系与信息交流而建立的专用IP网。通常与企、事业单位的内联网相隔离。,46,6.5网络技术展望,宽带:Fiberopticsandrelatedtechnologywillprovidemuchhigherdeliveryspeed(target:10to100millionbitspersecondtothedesktop)INTERNET2Internet2是一个项目，有美国180个单位参与。项目目的在于提供下一代网上应用，包括远程诊断Remotediagnosis、数字图书馆Digitallibraries、远程教育Distanceeducation、在线模拟、仿真Onlinesimulation、虚拟实验室Virtuallaboratories等ResearchnetworkswithnewprotocolsandtransmissionspeedsProvideinfrastructuresforsupportinghighbandwidthInternetapplications,Copyright黄丽华，复旦大学管理学院,47,什么是IPV6,现有的互联网是在IPv4协议的基础上运行。IPv6是下一版本的互联网协议IPv4采用32位地址长度，只有大约43亿个地址，估计在20052010年间将被分配完毕。IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。按保守方法估算IPv6实际可分配的地址，整个地球每平方米面积上可分配1000多个地址。IPv6的主要优势体现在以下几方面：扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、安全性有更好的保证、支持即插即用和移动性、更好实现多播功能。,无线革命,无线设备智能手机、PDA蜂窝系统覆盖范围最广的陆地公用移动通信系统。欧洲和世界上大部分国家（超过170个国家）使用GSM（全球移动通讯系统，GlobalSystemforMobileCommunication）标准。美国主要使用CDMA（码分多址,codedivisionmultipleaccess）更强大的蜂窝网络第三代网络（third-generation(3G)networks）,传输速度从移动用户的144Kbps到固定用户的2Mbps，能够满足多媒体的传输速度要求。,移动手机访问互联网的标准无线应用协议（WirelessApplicationProtocol，WAP）。WAP为具有小型显示屏、低宽带和小存储空间的无线设备提供了访问网络、获取信息和服务的标准。射频识别和无线传感网络射频识别（radiofrequencyidentification，RFID）使用内嵌信息的微型芯片的小标签，在短距离内将无线信号传输到专门的RFID阅读器，再通过网络传输给计算机。,RFID的工作原理,无线传感网是由相互连接的无线设备构成的网络，这些无线设备被直接植入到物理环境中，以提供覆盖大范围的多点检测。无线传感网依靠嵌入在处理器、存储器、射频频率传感器及天线中的设备开展工作，这些设备通过一个相互连通的网络进行连接，将它们捕捉的信息发送给计算机。,55,无线传感网（WSN）应用无处不在,葡萄园环境监测无线传感应用,TD基站,数据汇集结点,大量分布的传感器结点,温度、湿度数据,物联网（IOT：INTERNETOFTHINGS）,通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络物联网，实际上是就是给每一件物品一个IP地址，就是物物相联的互联网络。第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。从应用理解：物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中，形成“物联网”，然后“物联网”又与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和动态的方式管理生产和生活。,57,57,物联网（IOT）基本模型,近距离通信,因特网,跟踪定位,高速数据网络,物联网现状及展望,印度测试一套RFID和手机系统，记录和追踪母牛和水牛的健康和营养情况，极大提高了牲畜的健康状况和产奶量。,物联网现状及展望,在美国夏威夷岛上，实验人员在本土珍贵树种-寇阿相思树的树苗旁植入RFID标签，追踪树苗的培育和最终的收成。这套RFID系统存储树苗（与标签ID码相对应）及其母