物流信息技术第二章

AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据库基础知识,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.1四个基本概念,数据(Data)数据库(Database)数据库管理系统(DBMS)数据库系统(DBS),AnIntroductiontoDatabaseSystenm,一、数据,数据(Data)是数据库中存储的基本对象数据的定义描述事物的符号记录数据的种类数字、文字、图形、图象、声音数据的特点数据与其语义是不可分的,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据举例,学生档案中的学生记录（李明，男，1972，江苏，计算机系，1990）数据的形式不能完全表达其内容数据的解释语义：学生姓名、性别、出生年月、籍贯、所在系别、入学时间解释：李明是个大学生，1972年出生，江苏人，1990年考入计算机系,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,二、数据库（举例）,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据库(续),人们收集并抽取出一个应用所需要的大量数据之后，应将其保存起来以供进一步加工处理，进一步抽取有用信息数据库的定义数据库(Database,简称DB)是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据集合,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据库(续),数据库的特征数据按一定的数据模型组织、描述和储存可为各种用户共享冗余度较小数据独立性较高易扩展,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,三、数据库管理系统,什么是DBMS数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，简称DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。DBMS的用途科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,DBMS的主要功能,数据定义功能提供数据定义语言(DDL)定义数据库中的数据对象数据操纵功能:提供数据操纵语言(DML)操纵数据实现对数据库的基本操作(查询、插入、删除和修改),AnIntroductiontoDatabaseSystenm,DBMS的主要功能,数据库的运行管理保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用发生故障后的系统恢复数据库的建立和维护功能(实用程序)数据库数据批量装载数据库转储介质故障恢复数据库的重组织性能监视等,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,四、数据库系统,什么是数据库系统数据库系统（DatabaseSystem，简称DBS）是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。在不引起混淆的情况下常常把数据库系统简称为数据库。数据库系统的构成由数据库及其硬件支持系统、数据库管理系统（及其开发工具）、操作系统、应用系统、数据库管理员（和用户）构成。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.2数据管理技术的产生和发展,什么是数据管理对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护，是数据处理的中心问题数据管理技术的发展过程人工管理阶段(40年代中-50年代中)文件系统阶段(50年代末-60年代中)数据库系统阶段(60年代末80年代中)高级数据库技术阶段(80年代末现在),AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据管理技术的产生和发展(续),数据管理技术的发展动力应用需求的推动计算机硬件的发展计算机软件的发展,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,一、人工管理,时期40年代中-50年代中产生的背景应用需求科学计算硬件水平无直接存取存储设备软件水平没有操作系统,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,人工管理(续),特点数据的管理者：应用程序，数据不保存。数据面向的对象：某一应用程序数据的共享程度：无共享、冗余度极大数据的独立性：不独立，完全依赖于程序数据的结构化：无结构数据控制能力：应用程序自己控制,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,应用程序与数据的对应关系(人工管理),AnIntroductiontoDatabaseSystenm,二、文件系统,时期50年代末-60年代中产生的背景应用需求科学计算、管理硬件水平磁盘、磁鼓软件水平有文件系统,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,文件系统(续),特点数据的管理者：文件系统，数据可长期保存数据面向的对象：某一应用程序数据的共享程度：共享性差、冗余度大数据的结构化：记录内有结构,整体无结构数据的独立性：独立性差，数据的逻辑结构改变必须修改应用程序数据控制能力：应用程序自己控制,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,应用程序与数据的对应关系(文件系统),AnIntroductiontoDatabaseSystenm,三、数据库系统,时期60年代末-80年代中产生的背景应用背景大规模管理硬件背景大容量磁盘软件背景有数据库管理系统,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据库系统(续),特点数据的管理者：DBMS数据面向的对象：现实世界数据的共享程度：共享性高数据的独立性：高度的物理独立性和一定的逻辑独立性数据的结构化：整体结构化数据控制能力：由DBMS统一管理和控制,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,应用程序与数据的对应关系(数据库系统),AnIntroductiontoDatabaseSystenm,四、高级数据库技术,时期80年代末以来产生的背景应用背景微型计算机和计算机网络硬件背景大容量磁盘软件背景新型数据库出现并成熟,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.3数据模型,数据模型分成两个不同的层次(1)概念模型也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模。(2)数据模型主要包括网状模型、层次模型、关系模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据模型(续),客观对象的抽象过程-两步抽象现实世界中的客观对象抽象为概念模型；把概念模型转换为某一DBMS支持的数据模型。概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层次。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,概念模型,1.概念模型2.信息世界中的基本概念3.概念模型的表示方法,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,1.概念模型,概念模型的用途概念模型用于信息世界的建模是现实世界到机器世界的一个中间层次是数据库设计的有力工具数据库设计人员和用户之间进行交流的语言对概念模型的基本要求较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识简单、清晰、易于用户理解。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.信息世界中的基本概念,(1)实体（Entity）客观存在并可相互区别的事物称为实体。可以是具体的人、事、物或抽象的概念。(2)属性（Attribute）实体所具有的某一特性称为属性。一个实体可以由若干个属性来刻画。(3)码（Key）唯一标识实体的属性集称为码。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,信息世界中的基本概念(续),(4)域（Domain）属性的取值范围称为该属性的域。(5)实体型（EntityType）用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型(6)实体集（EntitySet）同型实体的集合称为实体集,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,信息世界中的基本概念(续),(7)联系（Relationship）现实世界中事物内部以及事物之间的联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,两个实体型间的联系,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,两个实体型间的联系,一对一联系如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系。记为1:1。实例班级与班长之间的联系：一个班级只有一个正班长一个班长只在一个班中任职,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,两个实体型间的联系(续),一对多联系如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多联系记为1:n实例班级与学生之间的联系：一个班级中有若干名学生，每个学生只在一个班级中学习,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,两个实体型间的联系(续),多对多联系（m:n）如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体（n0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个实体（m0）与之联系，则称实体集A与实体B具有多对多联系。记为m:n实例课程与学生之间的联系：一门课程同时有若干个学生选修一个学生可以同时选修多门课程,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,3.概念模型的表示方法,概念模型的表示方法很多实体联系方法(E-R方法)用E-R图来描述现实世界的概念模型E-R方法也称为E-R模型,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,E-R图,实体型用矩形表示，矩形框内写明实体名。,学生,教师,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,E-R图(续),属性用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,E-R图(续),联系联系本身：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1、1:n或m:n）联系的属性：联系本身也是一种实体型，也可以有属性。如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,联系的表示方法,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,联系的表示方法(续),AnIntroductiontoDatabaseSystenm,联系的表示方法示例,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,联系的表示方法示例(续),AnIntroductiontoDatabaseSystenm,联系属性的表示方法,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,常用结构数据模型,非关系模型层次模型（HierarchicalModel）网状模型(NetworkModel)数据结构：以基本层次联系为基本单位基本层次联系：两个记录以及它们之间的一对多（包括一对一)的联系,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,常用结构数据模型(续),关系模型(RelationalModel)数据结构：表面向对象模型(ObjectOrientedModel）数据结构：对象,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,层次模型,1.层次数据模型的数据结构2.层次数据模型的数据操纵3.层次数据模型的完整性约束4.层次数据模型的存储结构5.层次数据模型的优缺点,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,1.层次数据模型的数据结构,层次模型满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型。1.有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点2.根以外的其它结点有且只有一个双亲结点层次模型中的几个术语根结点，双亲结点，兄弟结点，叶结点,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,层次数据模型的数据结构(续）,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,层次数据模型的数据结构(续）,表示方法实体型：用记录类型描述。每个结点表示一个记录类型。属性：用字段描述。每个记录类型可包含若干个字段。联系：用结点之间的连线表示记录（类）型之间的一对多的联系实例：教员-学生数据模型,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,层次数据模型的数据结构(续）,特点结点的双亲是唯一的只能直接处理一对多的实体联系每个记录类型定义一个排序字段，也称为码字段任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义没有一个子女记录值能够脱离双亲记录值而独立存在,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,层次数据模型的数据结构(续）,多对多联系在层次模型中的表示用层次模型间接表示多对多联系方法将多对多联系分解成一对多联系分解方法冗余结点法虚拟结点法,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,5.层次模型的优缺点,优点层次数据模型简单，对具有一对多的层次关系的部门描述自然、直观，容易理解性能优于关系模型，不低于网状模型层次数据模型提供了良好的完整性支持缺点多对多联系表示不自然对插入和删除操作的限制多查询子女结点必须通过双亲结点层次命令趋于程序化,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状模型,1.网状数据模型的数据结构2.网状数据模型的存储结构3.网状数据模型的优缺点,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,1.网状数据模型的数据结构,网状模型满足下面两个条件的基本层次联系的集合为网状模型。1.允许一个以上的结点无双亲；2.一个结点可以有多于一个的双亲。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状数据模型的数据结构,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状数据模型的数据结构(续）,表示方法（与层次数据模型相同）实体型：用记录类型描述。每个结点表示一个记录类型。属性：用字段描述。每个记录类型可包含若干个字段。联系：用结点之间的连线表示记录（类）型之间的一对多的父子联系。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状数据模型的数据结构(续）,特点只能直接处理一对多的实体联系每个记录类型定义一个排序字段任何记录值只有按其路径查看时，才能显出它的全部意义,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状数据模型的数据结构(续）,网状模型与层次模型的区别网状模型允许多个结点没有双亲结点网状模型允许结点有多个双亲结点网状模型允许两个结点之间有多种联系（复合联系）网状模型可以更直接地去描述现实世界层次模型实际上是网状模型的一个特例,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状数据模型的数据结构(续）,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状数据模型的数据结构(续）,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状数据模型的数据结构(续）,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状数据模型的数据结构(续）,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状数据模型的数据结构(续）,多对多联系在网状模型中的表示用网状模型间接表示多对多联系方法将多对多联系直接分解成一对多联系,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.网状模型的数据操纵,查询插入删除更新,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,5.网状模型的优缺点,优点能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可以有多个双亲具有良好的性能，存取效率较高缺点结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握DDL、DML语言复杂，用户不容易使用,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,关系模型,1.关系数据模型的数据结构2.关系数据模型的优缺点,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,关系模型,最重要的一种数据模型。也是目前主要采用的数据模型1970年由美国IBM公司SanJose研究室的研究员E.F.Codd提出,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,关系数据模型的数据结构,在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,关系模型的基本概念,关系（Relation）一个关系对应通常说的一张表。元组（Tuple）表中的一行即为一个元组。属性（Attribute）表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,关系模型的基本概念,主码（Key）表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。域（Domain）属性的取值范围。分量元组中的一个属性值。关系模式对关系的描述关系名（属性1，属性2，属性n）学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,关系数据模型的数据结构(续）,实体及实体间的联系的表示方法实体型：直接用关系（表）表示。属性：用属性名表示。一对一联系：隐含在实体对应的关系中。一对多联系：隐含在实体对应的关系中。多对多联系：直接用关系表示。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,关系数据模型的数据结构(续）,例1学生、系、系与学生之间的一对多联系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）系(系号，系名，办公地点)例2系、系主任、系与系主任间的一对一联系,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,关系数据模型的数据结构(续）,例3学生、课程、学生与课程之间的多对多联系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，成绩）,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,关系数据模型的数据结构(续）,关系必须是规范化的，满足一定的规范条件最基本的规范条件：关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,4.关系数据模型的存储结构,表以文件形式存储有的DBMS一个表对应一个操作系统文件有的DBMS自己设计文件结构,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,5.关系模型的优缺点,优点建立在严格的数学概念的基础上概念单一。数据结构简单、清晰，用户易懂易用实体和各类联系都用关系来表示。对数据的检索结果也是关系。关系模型的存取路径对用户透明具有更高的数据独立性，更好的安全保密性简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,关系模型的优缺点（续）,缺点存取路径对用户透明导致查询效率往往不如非关系数据模型为提高性能，必须对用户的查询请求进行优化增加了开发数据库管理系统的难度,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.4数据库系统的组成,数据库及硬件支持系统数据库管理系统（及其开发工具）操作系统应用系统数据库管理员（用户）,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,一、硬件平台及数据库,数据库系统对硬件资源的要求(1)足够大的内存操作系统DBMS的核心模块数据缓冲区应用程序,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据库系统对硬件资源的要求,(2)足够大的外存磁盘操作系统DBMS应用程序数据库及其备份光盘、磁带、软盘数据备份(3)较高的通道能力，提高数据传送率,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,二、软件,DBMS操作系统与数据库接口的高级语言及其编译系统以DBMS为核心的应用开发工具为特定应用环境开发的数据库应用系统,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,三、人员,数据库管理员系统分析员数据库设计人员应用程序员(最终用户),AnIntroductiontoDatabaseSystenm,1.数据库管理员(DBA),决定数据库中的信息内容和结构决定数据库的存储结构和存取策略定义数据的安全性要求和完整性约束条件,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据库管理员(续),监控数据库的使用和运行周期性转储数据库数据文件日志文件系统故障恢复介质故障恢复监视审计文件,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据库管理员(续),数据库的改进和重组性能监控和调优数据重组数据库重构,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.系统分析员,负责应用系统的需求分析和规范说明与用户及DBA(数据库管理员)协商，确定系统的硬软件配置参与数据库系统的概要设计,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,3.数据库设计人员,参加用户需求调查和系统分析确定数据库中的数据设计数据库各级模式,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,4.应用程序员,设计和编写应用系统的程序模块进行调试和安装,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,5.用户,偶然用户企业或组织机构的高中级管理人员简单用户银行的职员、机票预定人员、旅馆总台服务员,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,用户（续）,复杂用户工程师、科学家、经济学家、科技工作者等直接使用数据库语言访问数据库，甚至能够基于数据库管理软件管理系统的API（应用程序编程接口）编制自己的应用程序,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据管理技术,（一）安全性管理（二）数据库备份（三）数据库恢复（四）数据复制,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.1SQL概述,2.1.1SQL语言的特点综合统一高度非过程化面向集合的操作方式同一种语法结构提供两种使用方式（自含式语言；嵌入式语言）语言简捷，易学易用,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.1.2常用SQL语言组成,DDL（DataDefinitionLanguage）DML（DataManipulationLanguage）DCL（DataControlLanguage）存储过程和触发器嵌入式SQL语言,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,定义表：如创建表，删除表，修改表定义；定义视图：如创建视图、删除视图、间接修改视图定义（删除+创建视图）；定义索引(内模式或内部视图)：如创建索引、删除索引、间接修改索引定义（删除+创建索引）,1.SQL数据定义语言（DDL）功能,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,数据库的建立与删除,1建立数据库数据库是一个包括了多个基本表的数据集，其语法格式为：CREATEDATABASE其他参数【例2-1】以学校图书馆的图书管理为例，建立图书管理信息数据库（books_management）。CREATEDATABASEbooks_management;2删除数据库将数据库及其全部内容从系统中删除。其语法格式为：DROPDATABASE【例2-2】删除图书管理信息数据库（books_management）。DROPDATABASEbooks_management;,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,SQL提供的一些主要数据类型,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,SQL提供的一些主要数据类型,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,基本表的创建、修改和撤销,创建基本表创建基本表的语法格式为：CREATETABLE(,|)【例2-3】在图书管理信息数据库（books_management）中建立3个数据表book（图书信息）、reader（读者信息）、borrow（借阅信息）。建立book表的SQL命令为：CREATETABLEbook(总编号Char(6),分类号Char(6),书名Char(12),作者Char(8),出版单位Char(20),单价Money,是否在库Char（4）);,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,修改基本表：(1)ADD方式：用于增加新列和完整性约束，其语法格式为：ALTERTABLEADD|【例2-4】在reader表中增加一个年龄列。ALTERTABLESreaderADD年龄TINYINT;【例2-5】在reader表中增加完整性约束定义，使年龄值在0100之间。ALTERTABLEreaderADDCONSTRAINTage_chkCHECK(年龄BETWEEN0AND100);,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,(2)ALTER方式：用于修改某些列，其语法格式为：ALTERTABLEALTERCOLUMNNULL|NOTNULL【例2-6】把reader表中的姓名列加宽到10个字符。ALTERTABLEreaderALTERCOLUMN姓名CHAR(10);(3)DROP方式：用于删除完整性约束定义，其语法格式为：ALTERTABLEDROPCONSTRAINT【例2-7】删除reader表中的完整性约束定义。ALTERTABLEreaderDROPCONSTRAINTage_chk;,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,删除基本表删除基本表后，表中的数据和在此表上的索引都被删除，而建立在该表上的视图不会随之删除，系统将继续保留其定义，但已无法使用。如果重新恢复该表，这些视图可重新使用。删除表的语法格式为：DROPTABLE【例2-8】删除表reader。DROPTABLEreader;,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.SQL数据操纵语言（DML）SQL数据操纵语言提供了select，insert，delete和update命令，完全覆盖关系各种运算。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,3.SQL数据控制语言（DCL）数据控制亦称为数据保护，包括数据安全性控制、完整性控制、并发控制和数据恢复。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,4.存储过程和触发器,存储过程是为了完成特定功能汇集而成的一组命名了的SQL语句集合，该集合编译后存放数据库管理系统中，可根据实际情况重新编译，该过程可直接运行，也可以远程运行。触发器是一种特殊的存储过程。它的优点是不管什么原因造成的数据变化都能自动响应，对于每条SQL语句，触发器仅执行一次，事务可用于触发器中。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,5.嵌入式SQL语言,SQL的表达能力相比高级语言有一定的限制，有些数据访问要求单纯使用SQL无法完成，因此，有时候要将SQL语言嵌入到高级语言中使用。嵌入式SQL语言的执行过程如图,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,106,计算机网络概论,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.1计算机网络的定义,定义:简单定义：“互联起来的独立自主的计算机集合”。完整的定义：“利用通信设备和线路，将分布在不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（网络通信协议及网络操作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统”。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.2计算机网络的功能,数据交换和通信资源共享提高系统的可靠性分布式网络处理和负载均衡,返回,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,2.3计算机网络的分类,按网络的作用范围：局域网；城域网；广域网；按网络的传输技术：广播式网络；点到点网络；按网络的使用范围：公用网；专用网；,按通信介质：有线网；无线网；按企业管理分类：内联网；外联网；因特网；,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,按网络的作用范围,局域网城域网广域网,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,局域网（LocalAreaNetwork）,LAN通常安装在一个建筑物或校园（园区）中，覆盖的地理范围从几十米至数公里。一个实验室、一栋大楼、一个校园或一个单位。LAN是计算机通过高速线路相连组成的网络，网上传输速率较高，从10Mbps100Mbps1000Mbps。通过LAN，各种计算机可以共享资源。共享打印机和数据库。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,城域网（MetropolitanAreaNetwork）,MAN规模局限在一座城市的范围内，覆盖的地理范围从几十公里至数百公里。MAN是对局域网的延伸，用来连接局域网，在传输介质和布线结构方面牵涉范围较广。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,广域网（WideAreaNetwork）,WAN覆盖的地理范围从数百公里至数千公里，甚至上万公里。可以是一个地区或一个国家，甚至世界几大洲，故称远程网。WAN在采用的技术、应用范围和协议标准方面有所不同。在WAN中，通常是利用邮电部门提供的各种公用交换网，将分布在不同地区的计算机系统互连起来，达到资源共享的目的。广域网使用的主要技术为存储转发技术。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,拓扑结构,拓扑学把实体抽象成与其大小、形状无关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间关系；在计算机网络中，将主机和终端抽象为点，将通信介质抽象为线，形成点和线组成的图形，使人们对网络整体有明确的全貌印象；计算机网络的拓扑结构就是网络中通信线路和站点（计算机或设备）的几何排列形式。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,计算机网络的拓扑结构,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,星型拓扑网络,各节点通过点到点的链路与中心节点相连，中心节点可以是转接中心，起到连通的作用，也可以是一台主机，此时就具有数据处理和转接的功能。目前流行的PBX（专用交换机）就是星形拓扑的典型实例。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,星型拓扑网络,优点：1.配置方便2.每个连接点只接一个设备单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。3.集中控制和故障诊断容易容易检测和隔离故障，可方便地将有故障的结点从系统中删除。4.简单的访问协议很容易在网络中增加新的站点，数据的安全性和优先级容易控制，易实现网络监控。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,星型拓扑网络,缺点1.电缆长度和安装这种拓扑结构需要大量电缆，增加的费用相当可观。2.扩展困难在初始安装时可能要放置大量冗余的电缆，以配置更多连接点。3.依赖于中央结点中央结点产生故障，则全网不能工作。属于集中控制，对中心节点的依赖性大，一旦中心节点有故障会引起整个网络瘫痪。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,总线型拓扑网络,总线拓扑结构采用单根传输线作为传输介质，所有站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质上（或称总线上）。任何一个站点发送的信号都可以沿着介质双向传播，而且能被其他所有站接收（广播方式）。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,总线型拓扑网络,总线型网络结构简单，安装方便，需要铺设的线缆最短，成本低，某个站点自身的故障一般不会影响整个网络。总线拓扑的优点：1.电缆长度短，容易布线2.可靠性高3.易于扩充总线拓扑的缺点：实时性较差，总线的任何一点故障都会导致网络瘫痪。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,树型拓扑网络,树型拓扑是从总线拓扑演变过来的，形状象一棵倒置的树，顶端有一个带有分支的根，每个分支还可延伸出子分支。树型拓扑是一种层次结构，适用于分级管理和控制系统。这种拓扑与其它拓扑的主要区别在于其根的存在。当下面的分支节点发送数据时，根接收该信号，然后再重新广播发送到全网。与星型拓扑相比，由于通信线路总长度较短，故它的成本低，易推广，但结构较星型复杂。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,树型拓扑网络,树型拓扑结构有以下的优点：易于扩展。从本质上看这种结构可以延伸出很多分支和子分支，因此新的节点和新的分支易于加入网内。故障隔离容易。如果某一分支的节点或线路发生故障，很容易将这分支和整个系统隔离开来。树型拓扑的缺点是对根的依赖性太大，如果根发生故障，则全网不能正常工作，因此这种结构的可靠性与星型结构相似。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,环型拓扑网络,在环行拓扑网络中，节点通过点到点通信线路连接成闭合环路。这种链路是单向的，数据在一个方向上围绕着环进行循环。由于环型拓扑的数据在环路上沿着一个方向在各节点间传输，每个站对环的使用权是平等的，所以它也存在着一个对于环型线路的“争用”和“冲突”的问题。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,环型拓扑网络,环型拓扑网络结构简单，传输延时确定，但是环中每个节点与连接节点之间的通信线路都会成为网络可靠性的屏障。对于环型网络，网络节点的加入、退出、环路的维护和管理都比较复杂。环形网是点到点、一个结点一个结点的连接，可以在网上的不同段使用各种传输介质。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,环型拓扑网络,环形拓扑的优点：电缆长度短无需接线盒可用光纤环形拓扑的缺点：一个结点故障会引起全网故障诊断故障困难不易重新配置网络拓扑结构影响访问协议,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状型拓扑网络,网络中任意两站点间都有直接通路相连，所以任意两站点间的通信无需路由，而且有专线相连没有等待延迟，因此通信速度快，可靠性高。但是组建这样网络投资非常巨大。由此也可看出这种全部互连型拓扑的灵活性差。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网状型拓扑网络,网状型拓扑网络中，节点之间的连接是任意的，没有规律。主要优点是可靠性高，但结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法。广域网基本上采用网状型拓扑结构。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网络拓扑的选择,1.费用低最理想的情况是建楼的同时进行安装，并考虑今后扩展的要求。2.灵活性要考虑到设备搬动时，能容易地重新配置网络拓扑。3.可靠性拓扑的选择要使故障检测和故障隔离较为方便。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,开放式系统互联（OSI）参考模型为了实现网络互联，国际标准化组织（ISO）提出了开放系统互联参考模型OSI，凡按照该模型建立起来的网络就可以互联，ISO提出了网络互联协议的基本框架，称为开放系统互联参考模型（OSI）。该模型把网络功能分为七个层次。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,TCP/IP参考模型随着计算机网络通信技术的发展，ARPANET提出了新的网络协议TCP/IP协议。OSI模型是一种通用的、标准的、理论模型，TCP/IP虽然不是OSI标准，但是它在网络应用中最流行的协议，已经成为公认的“事实上的标准”。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,局域网的特点与功能,（一）局域网的特点通信速率高；通信质量好；通常属于一个单位、企业或者部门所有；支持多种通信传输介质，如光缆、粗缆、双绞线、无线等方式；局域网成本低，安装维护、扩展都很方便。（二）局域网的功能资源共享；数据传送与电子邮件；方便分布式任务处理；网络办公。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,局域网的基本组成,局域网由网络硬件和网络软件两大部分组成。网络硬件主要由计算机系统和通信系统组成。网络软件可大致分为网络系统软件和网络应用软件两种类型，包括控制信息传送的网络协议及其相应的协议软件、网络操作系统、通信控制软件和品种繁多的网络应用软件。1、网络服务器4、网络设备2、工作站5、传输介质及附属设备3、网卡6、网络软件,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网络服务器,网络服务器是连接在局域网上的一台计算机，也是一个网络节点。该节点的特殊功能是为网络提供各种网络服务和共享资源。（1）提供网络通信功能，有管理网络服务器与工作站之间通信的能力。（2）为网络用户提供各种共享的软硬件资源。（3）提供文件管理功能（4）提供各种Internet信息服务（5）提供各种网络应用服务。（6）提供网络管理功能，监控网络运行情况，对网络进行性能管理、失效管理、配置管理、设备管理等。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,网络适配器（网卡）,网卡的基本功能是：（1）实现工作站与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，接收和执行工作站与服务器送来的各种控制命令，完成物理层功能。（2）实现局域网数据链路层的一部分功能，包括网络存取控制、信息帧的发送与接收、差错校验、串并代码转换等。（3）实现某些接口功能，并提供数据缓冲能力。（4）实现无盘工作站的复位和引导。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,中继器,中继器（Repeater），又被称为转发器，它是局域网连接中最简单的设备，它的作用是将因传输而衰减的信号进行放大、整形和转发，从而扩展了局域网的距离。使用中继器连接局域网时，要注意以太网的中继规则；,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,集线器,集线器（HUB）是带有多个端口的中继器（转发器），是一个工作在OSI模型中的物理层设备。按集线器端口连接介质的不同，集线器可连接同轴电缆、双绞线和光纤。许多集线器上除了带有RJ-45接口外，还带有一个AUI粗缆接口和(或)一个BNC细缆接口，以实现不同介质网络的连接。,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,AnIntroductiontoDatabaseSystenm,企业内部网络,Intranet的概念所谓Intranet，一般认为它是基于Internet的TCPIP协议、使用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。In