第8章微机局域网络环境下的

1、第八章 微机局域网络环境下的管理信息系统 从八十年代开始，计算机设备配置和数据处理由集中走向分散，在这种趋势下，微机局域网络迅速发展，成为计算机应用被广泛采用的系统结构模式。微机局域网络极大地推动了MIS的应用和发展，同时也为MIS的开发提出了新问题。这议长中我们结合系统开发的实践经验，对微机局域网络下的MIS的开发、环境配置以及主要技术问题进行讨论。 一、微机局域网络的环境配置：二、微机局域网络下的MIS开发： 三、网络环境下的数据分布策略： 四、基于客户机/服务器模式的MIS： 一、微机局域网络的环境配置：本章以NOVELL网为例进行讨论。1NOVELL网络系统的基本组成： 2NOVELL

2、网的拓扑结构： 3NOVELL网络环境的软件配置： back1NOVELL网络系统的基本组成： NOVELL网络的硬件系统由四个部分组成：P129图8-1 NOVELL网的基本组成。文件服务器（File Server）： 一台高性能的微机或是一台专用的服务器，配有足够容量的内存和大容量的外存。功能是运行Netware网络操作系统，管理文件服务器与工作站之间的通信，对网络系统的资源进行管理，实现系统的资源共享。 工作站（Work Station）： 是网络上的PC，通过网卡和通信电缆连接到文件服务器上。其能够访问文件服务器，与文件服务器之间进行信息交换与传递，网络系统的信息处理在工作站上执行。分

3、为无盘工作站和有盘工作站两种。网卡和通信电缆： 文件服务器和工作站都需安装网卡，通过网卡与公共的通信电缆连接。文件服务器和工作站与通信电缆的连接出需要连接器BNC插头，通信电缆的两个端口需要装有一对终接器 back2NOVELL网的拓扑结构： NOVELL网支持多种不同的网络拓扑结构，目前常用的由总线型结构和星型结构两种。总线型结构：P130 图 8-2 总线型拓扑结构的网络 WSWSWSFSFS 总线型拓扑结构是文件服务器和所有工作站都连接在一条公共的通信电缆上。工作站发出的信息包都带有目的地址，通过通信电缆的传输，由站地址与目的地址相符的工作站所接收。 总线型结构使用的电缆较少，容易安装。

4、但由于所有工作站的信息都在一条公共的通信电缆上传输，是传输电缆成为高流量信息的瓶颈，且网络上只要有一个工作站与通信电缆的连接口上出问题，整个网络就会瘫痪。 星型结构：P131 图 8-4 星型拓扑结构的网络 WSWSWSWS中央节点FS星型结构的网络由一个中央节点和若干与中央节点直接相连接的其他节点（工作站或服务器）组成。中央节点可以是文件服务器，也可以是无源或有源连接器。 由于各端节点都用自己的电缆与中央节点相连，数据的传输不会在线路上发生碰撞，具有较好的稳定性能，系统的扩充比较容易。但在节点数较多的情况下，存在一个通信的管理调度问题，需要一个专用的服务器和连接器以及大量的通信电缆。 P13

5、1 图8-5 星型结构网络示例 back3NOVELL网络环境的软件配置： 文件服务器： 操作系统 NOVELL网络操作系统 多用户数据库管理系统工作站： 操作系统 网络驱动程序 中文操作系统 软件环境的配置方案不是唯一的，无盘/有盘工作站的配置就不一样，主要是依据个文件服务器和工作站的功能与数据分布情况而定。 back二、微机局域网络下的MIS开发： 这一节中我们主要讨论在微机局域网络下的MIS的开发过程、方法和主要的技术问题。1网络环境下的MIS开发过程：可以分为三个阶段，P1322用户网络工作环境的设置： 3应用程序系统上网的步骤： back1网络环境下的MIS开发过程：可以分为三个阶段

6、，P132 单机开发阶段： 在单机环境下，按照单用户信息系统的开发过程进行开发，包括系统分析、系统设计和系统实现等主要内容。上网阶段： 按照用户网络工作环境的要求，将单机开发阶段建立的软件系统进行修改与调整，并安装到文件服务器和工作站中。 系统调整阶段： 对装入网上的软件系统进行全面的调试。重点检查系统在网上的多用户性能，包括用户的权限控制、资源共享性、功能与数据分布的完整性和一致性、碰撞的避免措施以及系统在网上的运行效率等。 back2用户网络工作环境的设置： 在NOVELL网上设置用户网络工作环境包括开设用户、建立网上应用层子目录、用户目录映射、权限设置以及设置用户入网限制等。下面介绍设置

7、用户网络工作环境的具体方法：P132-135 开设用户： 在任意工作站上，以超级用户身份入网，然后执行一下操作： 运行系统配置实用程序SYSCON，在“Available Topics”菜单下选择“User Information”（“用户信息”）； 用INSERT键增加网络用户。 设置用户入网口令： 运行SYSCON，在“Available Topics”菜单下选择“User Information”； 选择要设置口令的用户； 选择“Change Password”（“改变口令”）； 指定新口令。建立网上应用层子目录： 在操作系统状态下，将路径指到F：； 用DOS命令MD建立应用层子目录。

8、建立注册正本：系统注册正文的内容及建立的方法： 运行SYSCON，在“Available Topics”菜单下选择 “Supervisor Options”； 选择“System Login Script”（“系统注册正本”）； 在出现的编辑框内输入系统注册正文。用户的注册正本的建立方法： 运行SYSCON，在“Available Topics”菜单下选 择“User Information”； 选择要建立注册正本的用户； 选择“Login Script”（“注册正本”）； 在编辑框内输入用户注册文本，只有一个语句 MAP。 设置用户使用的目录权限： 运行SYSCON，在“Available

9、Topics”菜单下选择“User Information”；选择要设置目录权限的用户；选择“Trustce Directory Assignments”（“目录受托者指定”）；用INSERT键增加受托目录；选择一个受托目录，用INSERT键加入目录权限，目录权限分为： R 读 W 写 C 创建 E 删除 M 修 改 F 文 件 查 看 A 文 件 存 取 设置站点限制：（为网络用户指定注册入网的工作站） 设置前先将所有工作站依次入网，然后用控制命令userlist/a列出所有工作站网卡的通信地址信息，然后按如下操作个每个用户指点站限制： 运行SYSCON，在“Available Topics

10、”菜单下选择“User Information”；选择要指定站限制的用户；选择“Station Restriction”(“站限制”),显示”Allewed Login Addresses”框；用INSERT键在Network Address框内加入网卡地址。 back3应用程序系统上网的步骤： 从单机环境上开发的应用程序修改为可以在网上运行的多用户版本，是一项技术性比较强的工作，主要要解决数据文件独占开关的设置和访问共享数据文件时的并行操作处理问题。其步骤如下：4步 P135-136将单机环境上开发的应用程序，按照设计的功能与数据分布方案，分别拷贝到文件服务器或工作站的制定目录上。修改程序中

11、被调用的程序文件与数据文件的路径。 数据文件的独占开关设置。设置的一般原则是一下两点： 在控制程序调用模块之前或模块的开头，事先就将独占开关设置为关闭状态，以后打开的数据库文件，若无声明，均属共享状态。 其后，凡在程序中对数据库文件进行写操作时，在打开库文件是必须同时声明为独占。访问共享数据库文件的并行处理： 在程序中设置并行处理陷阱，对出现并行操作的库文件进行提示，由用户决定是否继续等待。 P135-136 例 8.1back三、网络环境下的数据分布策略： 数据在网络中各节点的分布及其策略的制定是网络环境下建立MIS的一个重要问题。本节中对制定数据分布策略有关的数据分布形式、数据的一致性和分

12、布策略的制定原则等问题进行讨论。1网络环境下的数据分布形式：P136-138 四种 2分布策略的选择及其制定原则： 3数据的一致性： back1网络环境下的数据分布形式：P136-138 四种 集中式：P136 图 8-6 集中式数据分布形式 系统的全部数据（系统级和用户级），一律集中存储在文件服务器的硬盘上，实行统一的管理。数据处理时，有工作站从文件服务器中读出数据，经过加工处理后再送回文件服务器存储。特点是数据管理模式简单，容易设计和实现，但由于各用户对文件服务器的频繁访问，使数据通信压力大；另外数据过于集中，不利于系统的安全性和可靠性，也不利于个别用户在本地处理非共享数据的需要。 原像

13、DBDBFSWSWSWS （无盘工作站） 镜像 分片式：P137图 8-7 分片式数据分布系统 系统的数据按照数据的性质和不同用户的需要，划分成若干个不相交的子集，分散存储在文件服务器和各个工作站上。 特点是更新操作容易，可靠性有所增强；但其规模容易受节点存储容量的限制，数据库的完整性和一致性问题突出。 原像 分片DBFSWSWSWS镜像 分片DB分片DB分片DB分片DB（不相交的子集DB） 重复式：P137 图 8-8 重复式数据分布形式 网络上的每一个节点都有系统数据的完整拷贝，且所有节点上的数据更新是同步的。 特点是数据可靠性和检索效率都很高；但其规模同样受到节点存储容量的限制，一致性要

14、求高。适合于可靠性要求严格，数据规模较小的系统。 原像 DBFSWSWSWS镜像 拷贝DB拷贝DB拷贝DBDB （DB的完整拷贝） 混合式：P138 图 8-9 混合式数据分布形式 分片式和重复式的混合形式，系统数据划分为若干不相交的自己，部分子集可以有多个完整的拷贝，分散在文件服务器和工作站中。 特点是具有分片式和重复式的优点，灵活性很高；但增加了数据存储与控制的复杂性，设计难度大。 原像 分片DB1FSWSWSWS镜像 分片DB3分片DB1 拷贝DB1分片DB2拷贝DB2分片DB4目前，在网络环境下建立MIS的最简单的数据分布方式是：将共享数据集中存储在文件服务器上，把共享数据的副本和非共

15、享数据按用户的需要垂直划分为带公共关键字的应用子集分散在各自的工作站上。若能在逻辑上保证数据的完整性和一致性，这种方式具有很好的优越性。 back2分布策略的选择及其制定原则： 不同的应用系统的数据分布策略是各不相同的，制定好的数据分布策略应遵循以下的四点原则：P138应尽量减少通信开销和时间延迟，有利于提高局部和整体数据库的效率。逻辑片的划分、节点分配和更新授权等应建立在应用分布模型的基础上。合理安排数据副本，既提高数据检索的效率又有利于数据的安全可靠性。有利于数据库的完整性和一致性维护。 back3数据的一致性： 是指分布在不同节点上的同一数据项的不同副本之间，经过更新之后，在某种定义下能

16、够保持一致的程度。 在网络环境下的MIS，数据的一致性主要反映在数据库文件在文件服务器和各工作站之间的版本的一致。针对这，必须解决两个主要问题： 可靠的多版本操作控制：通过软件方法实现 恰当的一致性定义：用户本身对一致性的统一认识 数据的一致性是影响分布式数据库的完整性和可靠性的重要因素之一，也是人们在选择数据分布策略是必须考虑的问题。 back四、基于客户机/服务器模式的MIS：客户机/服务器（C/S，CLIENT/SERVER）是近年来在计算机网络技术和分布式计算机系统的基础上发展起来的一种新的计算机模式，它的出现为信息处理提供了一个高效、经济而又应用灵活的体系结构。1客户机/服务器的基本

17、概念： 2客户机/服务器系统的结构： 3基于客户机/服务器模式的MIS： back 1客户机/服务器的基本概念： 概念：P139 从技术上看，客户机/服务器是一个逻辑概念，是指两个逻辑系统（客户机和服务器）及其应用程序逻辑组件之间复杂关系的协同。其将应用分割为几个部分分配到整个网络上，某些应用由客户机实现，某些应用由服务器完成，从而达到资源的最佳利用。 应用程序的组成：分为两大部分，P139 服务器部分：多个用户共享的功能和信息，执行后台功能（管理共享外设、控制对共享数据的存取、接受并回答客户机请求等）。 客户机部分：每个用户专有的，执行前台功能（管理用户接口、采集数据、格式化数据库和报告请求

18、等）。 主要优点：P139 四点 模块化与应用的分布特性： 两者在逻辑上的分离，有利于系统的模块化和系统共能的划分；两者执行不同性质的任务，从而使不同的应用分布在不同的计算机上。充分利用资源，提高网络的效率： 两者各施其职，分工合作，使资源得以充分利用，减轻了网络上的通信负荷，提高了网络系统的整体效率。便于系统的维护，可扩充性强： 两者平台相对独立，系统便于维护。客户及其及功能的添加与更新不会对整个系统产生影响。并发特性： 服务器并发处理多个客户机之间的并行操作，使数据的完整性和一致性得到保证。 back 2客户机/服务器系统的结构：从服务器分布形式看，可分为集中式服务器结构和分布式服务器结构

19、。 P140 图 8-11 集中式服务器结构和分布式服务器结构 接口DBMSDBDB客户机 服务器 集中式服务器结构： 网络中只有仪态数据服务器，而客户机有多台。 接口局部数据管理分布DBMS接口局部数据管理分布DBMSDBDB客户机 服务器 分布式服务器结构： 在网络中有多台服务器。 从服务器承担的功能看，可分为文件服务器结构与数据库服务器结构以及两者的混合结构。 P141 图 8-12 文件服务器结构与数据服务器结构 FS应用 DBMS(前端)OS 数据服务器API应用 DBMS(前端)OS 数据服务器API文件服务器 文件服务器结构： 文件服务器实行文件级或页级的 I/O，支持事务处理。 客户机 DS应用 DBMS(前端)OS 数