第二章 管理信息系统的技术基础1

1、第二章 管理信息系统的技术(jsh)基础 主要(zhyo)内容：介绍计算机的硬件技术、软件技术、数据库技术、数据通信和计算机网络等。 共一百四十页2.1 计算机系统的组成(z chn) 1. 计算机的硬件系统 CPU 主板 内存 硬盘2. 计算机的软件系统 分类 操作系统 程序设计(chn x sh j)语言3. 计算机的发展趋势 共一百四十页2.1 计算机系统的组成(z chn) 计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。计算机的硬件是指组成一台计算机的各种( zhn)物理装置，是计算机进行工作的物质基础。计算机软件是指计算机程序和有关的文档。 共一百四十页2.1.1 计算机硬件(yn j

2、in)系统 硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入(shr)设备和输出设备等五大基本部分组成，称为冯诺依曼体系结构。 指令数据线控制信号线输出设备原始数据存储器运算器输入设备外部设备接口外存储器控制器计算程序 计算结果共一百四十页2.1.1 计算机硬件(yn jin)系统运算器：执行算术运算和逻辑运算的部件。控制器：指挥计算机各部件按照指令功能的要求自动协 调地运行所需的各种操作。存储器：存储程序(chngx)和数据的记忆装置。(内存和外存）输入设备：将原始信息输入计算机内。常用的输入设备有键盘、鼠标器、扫描仪、光笔、磁带、磁盘和光盘等。输出设备:计算机的处理结果以能为人们或其它机器所 能接受

3、的形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机、磁带、磁盘、绘图仪等。 共一百四十页CPU & 主存CPU主存数据总线控制(kngzh)总线输入设备输出设备辅助存储共一百四十页中央(zhngyng)处理单元 (CPU)随机存储器（RAM）主存（MAINMEMORY）控制(kngzh)单元算术/逻辑单元只读存储器（ROM）时钟共一百四十页1.CPU（中央处理器）CPU的发展CPU是电脑中的核心配件，只有火柴盒那么大，几十张纸那么厚，但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。 CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件 。CPU的主

4、要运作原理，不论其外观，都是执行储存于被称为程式里的一系列指令。在此讨论的是遵循普遍的架构设计的装置。程式以一系列数字(shz)储存在电脑记忆体中。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段：提取（Fetch）、解码（Decode）、执行（Execute）和写回（Writeback）。 共一百四十页CPU性能指标主频主频也叫时钟频率，单位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用来表示CPU的运算、处理数据的速度。 主频和实际的运算速度存在一定的关系，但并不是一个简单的线性关系.所以，CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号(xnho)震荡的速度。 共一百

5、四十页外频外频是CPU的基准频率，单位是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行(ynxng)速度。前端总线(FSB)频率前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度 外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。 共一百四十页CPU的位和字长(z chn)位：在数字电路和电脑技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。 字长：电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的C

6、PU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。 共一百四十页缓存缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常(fichng)大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。 L1Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32256KB L2Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。以前家庭用CPU容量最大的是512KB，现在笔记本电脑中也可以达到2M，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高，可以达到8M

7、以上。 L3Cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现在的都是内置的 .共一百四十页Cpu厂商(chngshng)Intel公司Intel是生产CPU的老大哥，个人电脑市场，它占有75%多的市场份额。注重功耗的用户，特别是网吧用户们而言，Intel的产品无疑是更加优秀的选择。 AMD公司目前使用的CPU有好几家公司的产品，除了Intel公司外，最 有力的挑战的就是AMD公司，最新的AMD 速龙II X2和羿龙II具有很好性价比，尤其采用了3DNOW+技术并支持SSE4.0指令集，使其在3D上有很好的表现 。适合超级玩家，玩游戏。耗能相对大，需配置较好的散热器和风扇。IBM和CyrixI

8、BM之强在于高端的实验室，工作室的非民用CPU 美国国家半导体公司NS和Cyrix公司合并后，使其终于拥有了自己的芯片生产线，其成品将会日益完善和完备。现在(xinzi)的MII性能也不错，尤其是它的价格很低。 共一百四十页Intel/英特尔 奔腾(bntng)双核E6500 中文行货 盒装CPU英特尔奔腾(bntng)双核 E6500(盒)CPU CPU缓存L1缓存64KBL1缓存64KBL2缓存共享2MB英特尔奔腾双核 E6500(盒)CPU CPU内核工作功耗65W核心电压0.85V - 1.3625V核心类型wolfdale(双核心)核心数量双核心虚拟化技术Intel VT制作工艺45

9、纳米倍频14.5外频200MHz总线频率1066MHz共一百四十页全新(qun xn)正品 AMD速龙 II X2 250(盒) AMD X250 CPUAMD速龙 II X2 250(盒)主要参数接口类型：Socket AM3核心类型：Regor处理器频率：3GHz二级缓存容量：2048KB多核心：双核制程工艺：45纳米(n m)HT总线：2000MHz工作功率：65W处理器倍频：15额定电压：0.85-1.425V处理器频率3GHz处理器倍频15总线速度200MHzHT总线2000MHzCPU支持指令集MMX(+), 3DNOW!(+), SSE, SSE2, SSE3, SSE4A, x

10、86-64共一百四十页2. 主板主板发展的趋势 如果(rgu)把 CPU比做PC的心脏，那么躯干就是主板了。几乎所有的PC部件都会连接到主板上，主板性能的好坏，将直接影响到整个系统的运作情况。兼容性 在硬件方面包括:对CPU的支持，是否支持Intel、AMD、IBMCyrix处理器，支持的内存。软件方面包括各种操作系统和应用软件能否运行，Windows，Windows NT、OS 2、Unix、Novell等。 品牌：技嘉 华硕 微星共一百四十页微星880GM-E41( 微星880GM-E41)芯片组描：采用(ciyng)AMD 880G北桥+SB7CPU插槽：Socket AM3 CPU类型

11、：Phenom II/Athlon II 内存描述：支持双通道DDR3 1600/集成芯片：显卡/声卡/网卡 显示芯片：集成ATI Radeon HD425主板板型：Micro ATX板型 USB 接口：10USB2.0接口(6内置SATA接口：6SATAII接口 PCI 插槽：1PCI插槽 华硕（高端）微星，技嘉共一百四十页3 内存(ni cn)内存（Memory）也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。 内存主频和CPU主频一样，习惯上被用来表示内存的速度，它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz（兆赫）为单位来计量的。

12、DDR2 能够在100MHz 的发信频率基础上提供(tgng)每插脚最少400MB/s 的带宽，而且其接口将运行于1.8V 电压上，从而进一步降低发热量，以便提高频率。 品牌：金邦，金士顿，威刚共一百四十页金士顿2G DDR2 800 容量描述：单条2GB 内存适用：台式机 内存容量：2048MB 内存主频：800MHz 内存传输(chun sh)类型：DDR2 颗粒封装：FBGA 内存电压：1.8V 共一百四十页4 硬盘 硬盘（港台称之为硬碟，英文名：Hard Disc Drive 简称HDD 全名 温彻斯特式硬盘）是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外

13、覆盖(fgi)有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。品牌：希捷 ，西部数据 ，三星 共一百四十页希捷1TB SATA2 32M7200.12/ST31000528AS 硬盘容量：1000GB 接口类型：SATA 转速/分：7200转/分 缓存：32MB 硬盘尺寸(ch cun)：3.5寸 单碟容量：500GB 盘片数：2 平均寻道：8.9 适用类型：台式机 磁头个：4 共一百四十页显卡显卡 显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，对于喜欢玩游戏和从事专业图形设计的人来说显得非常重要。民用显卡图形芯片供应商主要包括(boku)AMD（ATI）和Nvidia(英伟

14、达)两家 。GPU 全称是Graphic Processing Unit，中文翻译为图形处理器。 共一百四十页摩尔定律该定律由英特尔创始人之一的戈登.摩尔（Golden Moore）在1965年提出主要是界定半导体发展的速度, 摩尔定律指出，半导体所能容纳的晶体管数量，是以每18个月为一个周期，逐期倍增。对微处理器来说，其功能每18个月大约翻一番,价格大约降一半；这个“定律”十几年来一直有效地反映着微处理器的发展状况(zhungkung)；导致今天出现数字化信息技术革命共一百四十页硬件(yn jin)的发展趋势性能better价格(jig)lower尺寸more compact(1) CPU(

15、2) 存储设备(3) 用户接口(4) PC的类型共一百四十页平板(pngbn)电脑01-12-26，微软投资了数百万美元用于使平板电脑成功的四个主要领域，一是设计特别的视窗操作系统；二是研究(ynji)先进的手写识别与声音识别技术；三是发布了特别的软件开发工具，使得软件人员可以编写能够应用于平板电脑的应用程序；四是与Acer、Compaq和其它电脑厂商一道开发平板电脑，使得其最终能够普及。比尔-盖茨预言该产品将逐步取代笔记本电脑，如果平板电脑能够与第三代移动通信技术(3G)相结合，使其成为集计算、通讯、传真、上网等功能在内的一体机，盖茨表示，他认为平板电脑将代表未来的移动PC。共一百四十页日立

16、推出可穿戴(chundi)PC 2002年2月21日，日立公司说，日立可穿戴PC将在本季度结束前开始在美国和日本销售。 这种可穿戴PC包括一部使用户可以观看高分辨率图像的头戴式显示器，设备的其他部件可以装在兜里。日立与美国一家(y ji)一直在发展类似产品的Xybernaut公司合作开发了这款可穿戴PC。日本的消费者将从日立公司购买到这款叫做WIA-100NB的设备；定位于美国消费者的Xybernaut公司将该产品取名为Poma，并已开始在其Web站点上接受订单。Poma的售价为1499美元。 共一百四十页日立推出可穿戴(chundi)PC(续）这款可穿戴 PC采用Microsoft Wind

17、ows CE操作系统，配置日立128MHz RISC处理器和32MB RAM。设备还提供CompactFlash卡插槽和USB端口。头戴显示器将使用户看到相当于13英寸彩色屏幕的图像(t xin)。设备利用手持光鼠标进行操作。(IDG电讯) 共一百四十页纳米(n m)计算机传统计算机“软硬分明”，而纳米计算机的软、硬件的界限将逐渐变得模糊。利用纳米技术和一种(y zhn)称做“纳米盒”的装置，软件将可以由物质构成。因为利用化学方法，由纳米材料制成的硬件可以切成一小块一小块。人们不仅可以在Internet上下载软件，还能下载硬件。甚至，某些肉眼看不见的机器人可以将某些物质拆成原子，再将这些原子组

18、装成纳米计算机。共一百四十页计算机软件(Computer Software，也称软件，软体)是指计算机系统中的程序(chngx)及其文档，程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机器内部才能工作，文档一般是给人看的，不一定装入机器。共一百四十页2.1.2 计算机软件系统 硬件系统软件应用软件系统软件：系统软件泛指计算机所配置的不依赖于特定应用领域的通用性软件，也是供所有用户使用的软件。主要包括下面几类软件：（1）操作系统（2）网络通讯系统（3）语言处理程序（4）数据库管理系统（5）实用程序与工具软件 应用软件：泛指适用于各类不同应用领域的各

19、种具体的应用程序及其文档，即是计算机用户在各自业务领域中所开发与使用的程序。主要包括： （1）定制软件； （2）应用软件包； （3） 流行应用软件。主要产品：UnixWindowsLinux共一百四十页2.1.2 系统软件(x tn run jin) 系统软件主要包括:操作系统程序设计语言(yyn)和语言(yyn)处理系统数据库管理系统实用程序 共一百四十页1.操作系统(co zu x tn) 操作系统是软件系统的核心。它负责控制和管理计算机系统的各种( zhn)硬件和软件资源，合理地组织计算机系统的工作流程，提供用户与操作系统之间的软件接口。 五大功能：作业管理、进程管理（处理机管理）、存储

20、管理、设备管理和文件系统。 共一百四十页1.操作系统(co zu x tn)（分类）按使用环境分：批处理系统、分时系统、实时系统；批处理系统(batch processing system)中，一个作业可以长时间地占用cpu。而分时系统中，一个作业只能在一个时间片（Time Slice，一般取100ms）的时间内使用cpu。多道-在内存中同时存放(cnfng)多个作业，使之同时处于运行状态，这些作业共享CPU和外部设备等资源.实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。 按用户数目分：单用户（如DOS）和多用户（如Windows）；按硬件结构分：网

21、络操作系统、分布式系统和多媒体系统。共一百四十页常用(chn yn)操作系统比较- Unix 和windowsUnix 和windows的区别：主要是cpu的分时的机制不同unix是按绝对的多进程分时，不管进程的级别有多高，它都不会独占cpu的时间片，而window是基于信息驱动的，当一个进程的级别是只高时，它将独占cpu的时间，如果该进程有命题，系统将down.第一：UNIX系统一开始就是为多用户设计的系统，而windows开始只是为单用户设计的操作系统。所以对多用户的支持windows就不及UNIX.第二：UNIX采用的是用户进程与系统进程在内存中是分开的，用户进程的异常结束不会引起系统进

22、程出现异常。第三：UNIX采用的是对用户的授权到文件级，第个目录及文件都有rwxrwxrwx的机制。所以安全性要比windows系统好。第四：UNIX采用进程间通信机制，而windows采用消息机制。第五：执行同样的任务，UNIX比windows需要更少的资源。UNIX仍是小型机和高端服务器的主要操作系统，他几乎可运行于所有的硬件平台，而WINDOWS系统仅用于微机和服务器（当然(dngrn)数量上已经占绝对优势），LINUX是类UNIX系统，一般也是仅用于微机和服务器。共一百四十页 Linux LINUX是类UNIX系统，一般也是仅用于微机和服务器。 Linux系统有着功能强大的图形操作界面

23、，其外观和操作与Microsoft Windows系列非常类似。但从技术上来看，特点是图形系统分为服务器和客户端两部分，服务器运行在后台，对普通用户是不可见的，它可以(ky)同时为多个不同的图形客户端提供服务，可以(ky)支持不同风格的用户图形界面。Linux，功能强大而且稳定性高，主要应用有：文件服务器、数据库服务器、Web服务器、网关、数码相机，手机等嵌入式系统。共一百四十页常用(chn yn)的操作系统操作系统MS-DOSWindows 98/95Macintosh System 7.6Windows 2000/NTUNIX研究机构微软微软Apple微软AT&T,SUN,IBM,Mark

24、etPCsPCsMacintoshesServers,PCsServers & WSCPUIntelIntelMotorola Power PCIntelManyGUIYesYesYesYes单用户YesYesYesYes多任务YesYesYesYes虚拟存储YesYesYesYes网络功能YesYesYesYes多用户YesYes网络管理YesYes共一百四十页2.程序设计语言和语言处理(chl)系统 程序设计语言是编写程序所采用的语言。包括机器语言、汇编语言和高级语言。语言处理系统包括汇编程序与各种高级语言的解释程序和编译程序，其任务是将使用汇编语言或高级语言编写的源程序翻译成能被计算机硬

25、件直接(zhji)识别和执行的机器指令代码。 共一百四十页计算机系统的运算(yn sun)过程7+10=17 ?How to operate in computer ?共一百四十页EXAMPLE: 7+10=?Program:LD A, 7ADD A,10HALTInstruction Program:0011 1110 操作码(LD A)0000 0111 操作数(7)1100 0110 操作码(ADD A)0000 1010 操作数(10)0111 0110 操作码(HALT)汇编语言(hu bin y yn)机器语言(j q y yn)共一百四十页传统的程序处理过程源程序代码编译器目标代

26、码连接器装入模块其他目标模块可用程序高级语言指令把高级语言翻译成机器语言机器可用共一百四十页计算机语言(yyn)发展历程1st. Since 1940s. 机器语言(j q y yn)(二进制码)2nd. Since early 50s. 汇编语言3rd. Since mid 50s. 高级语言4th. Since late 70s. 现代应用软件包共一百四十页高级(goj)语言FORTRAN: 公式翻译器，科技，工程应用COBOL: 数据处理，主要应用于事物处理业务BASIC: PC机上的通用语言PASCAL: 用于结构化编程教学与实践中. 但在文件处理，输入(shr)/输出方面较弱C 、C

27、+: 是一种在PC机上功效强大的研发语言.执行快速，交叉平台. C+则是面向对象语言共一百四十页第四代语言(yyn)( 4GL） 4GL是由一系列软件工具组成(z chn)，这些软件可帮助终端用户很少或无需技术支持就可开发应用软件或者使职业编程人员的编程效更高，其又可分为六类。共一百四十页第四代语言(yyn)（ 4GL）)语言/产生器SQLRPG-III图标语言SAS GraphSystat应用产生器Power BuilderMicrosoft FrontPage非常高级的程序语言GPSSAPLNomad2应用软件包装SAP R/3PC 工具Lotus 1-2-3Internet Explor

28、eAccess共一百四十页软件(run jin)的发展趋势硬件和软件(run jin)的发展是不对称的。硬件是以等比的速度增长（每1.5年增长一倍）, 而软件是等差级数增长（每年增长4-7%）.共一百四十页软件(run jin)危机在六十年代已经存在七十年代后期愈演愈烈 根据美国政府统计局1979年公布的统计数字表明，几个联邦软件计划共投资6.8百万美元，47(3.2M)交付但从来未使用，29(2.0M)投资了但未交付，19(1.3M)被费弃或返工，3(0.2M)经过某种改变后被使用，仅2(0.1M)交付后被使用。九十年代，软件危机尚未过 根据微软一份备忘录显示：微软共发现63000个“潜在问

29、题”，可能影响Windows 2000的运行，逾21000“延迟性”设计缺陷，其中相当多部分被微软公司认定为“真正的问题”，逾27000条“Bug”，在微软看来，这代表“尚未完成的工作(gngzu)”或“久被遗忘的问题”。共一百四十页软件(run jin)危机软件生产(shngchn)随规模增大复杂度增大以美国宇航局的软件系统为例： 1963年 水星计划系统 200万条指令 1967年 双子星座计划系统 400万条指令 1973年 阿波罗计划系统 1000万条指令 1979年 哥伦比亚航天飞机系统 4000万条指令 假设1个人一年生产一万条有效指令，那么是否4000人生产一年，或400人生产1

30、0年就能完成任务呢？答案是否定的。一万条指令的复杂度决不仅仅是100条指令复杂度的100倍。 共一百四十页软件(run jin)发展趋势使用更方便与人的交流(jioli)方法更广泛软件的集成性增加自然语言，多目标，图形接口，专家辅助共一百四十页三、计算机的发展趋势 计算机正朝着多极化、网络化、多媒体、智能化等方向发展。 多极化包括巨、大、中、小、微各种机型，每种机型各有自己(zj)的适用领域. 网络化把分布在不同地点上的多个独立的计算机系统连接起来,使广大用户能够共享网络中的所有硬件、软件和数据等资源。多媒体集文、图、声、像等媒体于一身，向人们提供了多姿多彩的应用. 智能化使计算机具有人的某些

31、智能，并且具备一定的学习和推理能力。 共一百四十页2.2 数据库技术(jsh)基础 2.2.1 数据库的几个基本概念2.2.2 数据库的发展 2.2.3 数据模型及数据库组织(zzh)结构 共一百四十页2.2 数据库技术(jsh)基础 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(rn men)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共一百四十页2.2.1 数据库的几个(j )基本概念 数据库

32、DB按一定(ydng)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、数据库、管理人员。共一百四十页数据库系统体系结构1.单用户结构的数据库系统 无法共享数据2.主从式结构的数据库系统。 一个主机带有多个终端的多用户结构，数据存放在主机上，资源(zyun)可以共享。3. 分布式结构的数据库系统。 基本特性 分布性：数据存储在不同场地(chngd)上。与集中式数据库不同。逻辑整体性：数据逻辑上是相互联系的一个整体。与分散在计算机网络不同站点上的一组没有相互联

33、系的本地数据库区别开来。 数据独立，全局的一致性、可串行性、可恢复性4.客户/服务器结构CS模式是一种两层结构的系统：第一层是在客户机系统上结合了表示与业务逻辑；第二层是通过网络结合了数据库服务器。首先，交互性强是CS固有的一个优点 ，而BS采用点对多点、多点对多点这种开放的结构模式 。共一百四十页基本(jbn)定义背景(bijng)数据库系统+计算机网络DB1DB1DB1计算机1计算机1计算机1通讯网络北京重庆上海银行系统共一百四十页2.2.2 数据库的发展(fzhn) 第一阶段 人工管理阶段（50年代(nindi)中期之前） 第二阶段 文件管理阶段（50年代中期60年代末） 第三阶段 数据

34、库管理阶段（60年代末以后） 第四阶段 分布式数据库系统阶段（80年代中期开始） 共一百四十页2.2.3 数据模型及数据库组织(zzh)结构 （一）数据模型： 对客观事物以及它们之间的联系的数据化描述；它描述了数据库中记录间关系的数据结构方式。一般理解为数据结构。有三个要素：数据结构：用于描述系统的静态特征 数据操作：用于描述系统的动态特征 数据完整性约束：是一组完整性规则(guz)的集合 共一百四十页1.层次模型有且仅有一个(y )结点无双亲 (树根)其它结点有且仅有一个双亲 (1:1.1:n)工会学院会计学院商务外语学院工商学院计算机学院.工商系电子商务系.旅游系日语系英语系.共一百四十页

35、2.网状模型(mxng)有一个以上的结点无双亲(可以多根);至少(zhsho)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)。李老师国经01工商01张老师王老师电子商务01信息01共一百四十页3.关系(gun x)模型用数据的二维表格来描述实体与实体间的联系。表中每一项须是基本项(初等项);表中每一列必须有相同(xin tn)的数据类型;每一列须有段名，且同一表格中段名不重复;表中不能有相同的行(即不能有相同的记录);行列的顺序均不影响表中信息的内容。学号姓名成绩等级备注00001王一86良好侨生00002丁二92优秀00003张三67及格共一百四十页概念 实体(Ent

36、ity) 属性 联系 一对一联系(1:1)校长与学校(xuxio) 一对多联系(1:n)学院与学生 多对多联系(m:n)学生与课程实体(sht)联系模型共一百四十页2.2.4 面向对象数据库模型(mxng) 在面向对象的数据库中，每个对象的数据、描述对象的行为、属性的说明三者是封装在一起的。其中对象之间通过(tnggu)消息相互作用，且每个对象都由一组属性来描述。消息数据说明数据说明数据说明建筑对象楼层对象房间对象共一百四十页1.对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，它由一组表示其静态特征的属性和它可执行的一组操作组成。2. 实例指的具体对象。3.类是具有共同属性、共同方法的对象集合。4.继

37、承：继承或派生另一个类的类叫派生类,而派生出这个派生类的类叫作基类.派生类的每个实例包括了基类的大多数属性。5.封装性。从外面看只能看到对象的外部特征，即数据的取值范围和可以对该数据施加的操作，数据的具体结构以及实施的操作算法无需知道；对象的内部，处理能力(nngl)的实施喝内部状态，对外是不可见的。对象的实质(shzh)与特点共一百四十页63继承(jchng)的特征继承是允许重用现有(xin yu)类来构造新类的特性基类方法和属性派生类基类属性基类方法+ 附加属性附加方法共一百四十页2.4 数据通信和计算机网络 2.4.1 数据通信 2.4.2 计算机网络简介 2.4.3 Internet概

38、述(i sh) 2.4.4 现代企业信息管理平台Intranet 共一百四十页2.4.1 数据通信 数字通讯系统是以计算机为中心，结合分散在远程的终端装置或其他(qt)计算机，通过通讯线路彼此连接起来，进行数据或信息的传输、交换、存储和处理的设备总称。信源通信媒体信源信号转换设备调制设备信号复原设备解调设备共一百四十页计算机终端(zhn dun) 通讯处理器：调制解调器;多路器；网络互联设备网络软件 计算机通讯(tngxn)系统主机终端多路器调制解调器调制解调器多路器前端处理器主机前端处理器接受者通讯媒介(通道)共一百四十页数据通信(通信(tng xn)信道的分类表 ) 分类方式类别信道名称传

39、输方式有线电话线、同轴电缆、双绞线、光纤、海底电缆，多芯电缆无线微波、红外线多路复用频分只适用模拟数据时分模拟数据、数字数据都适用数据类别分模拟电话线数字同轴电缆、双绞线、光纤共一百四十页1.终端 Terminal：通常是指那些与集中式主机系统(例如IBM大型计算机)相连的“哑”用户设备。终端从用户接收(jishu)键盘输入，并且将这些输入发送给主机系统。主机系统处理这个用户的键盘输入和命令，然后输出返回并显示在这个终端的屏幕上。2.调制解调器:是一种计算机硬件，它能把计算机的数字信号翻译成可沿普通电话线传送的脉冲信号，而这些脉冲信号又可被线路另一端的另一个调制解调器接收，并译成计算机可懂的语

40、言。这一简单过程完成了两台计算机间的通信。共一百四十页3.多路复用器：是一种能够集成数据、话音、传真及局域网的接入复用设备，能够高效地在一条线路上混传话音/传真、数据，从而降低了网络通信成本，可以为企业节省系统(xtng)运行费用。4.路由器：连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号的设备。 路由器英文名Router，路由器是互联网络的枢纽、交通警察。5 交换机： 网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。交换机能把用户线路、电信电路和(或)其他要互连的功能单元根据单个用户的请求连接起来。共一百四十页

41、6.带宽（band width）又叫频宽，是指在固定的的时间可传输的资料数量，亦即在传输管道中可以传递数据的能力。在数字设备中，频宽通常以bps表示，即每秒可传输之位数。在模拟设备中，频宽通常以每秒传送周期或赫兹 (Hz)来表示。7.集中器 (Concentrator)是连接终端、计算机或通信设备的中心连接点设备。它能成为电缆会合的中心点。技术上，一个集中器聚合一定数量的输入线和一定数量的输出(shch)线，或者为许多设备提供一条中心通信链路，集中器设备有多种类型，大部分用于大型计算机世界共一百四十页计算机网络就是利用通信线路和通信设备(shbi)将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统

42、互相连接起来，在网络软件的支持下实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统。 。从用户的角度看，计算机网络是一个透明的数据传输机制和资源共享、协同工作的信息处理系统。2.4.2 计算机网络的简介(jin ji)一、计算机网络定义共一百四十页计算机网络：资源子网通信子网资源子网：主机Host终端erminal通信子网：通信链路组成网络节点：分组交换设备PSE、分组装卸设备PAD、集中器C、网络控制中心NCC、网间连接器G。统称为接口(ji ku)住处处理机IMP。共一百四十页二、计算机网络的功能(gngnng) 1资源共享 所谓(suwi)共享资源就是共享网络上的硬件资源、软件资源和信息资源。 （1

43、） 共享打印机等各种硬件设备共一百四十页2.共享数据(shj)资源共一百四十页3.共享应用程序共一百四十页2通信(tng xn)功能 通信功能是计算机网络的另一个主要功能，它可以为网络用户(yngh)提供强有力的通信手段。建设计算机网络的主要目的就是让分布在不同地理位置的计算机用户之间能够相互通信、交流信息和共享资源。 3其他功能 高可靠性 均衡负荷 协调运算 分布式处理 共一百四十页计算机网络的应用(yngyng) 1在单位信息管理中的应用 可以实现资源共享 用不同的计算机软件对信息进行处理，将各种管理信息发布到各地的机构中，完成信息资源的收集、分析、使用与管理，完成从产品设计、生产、销售到

44、财务的全面管理。目前(mqin)，我们几乎进入了“公司就是网络”的时代。共一百四十页 可以提高信息系统的可靠性 如果我们将重要的文件复制并存储到二三台机器里，一旦其中一台机器发生故障，其他机器中的文件拷贝还可以使用，网络中的多台计算机可以互为备份(bi fn)。 可以节约资金 我们可以考虑为每个用户购置一台微机作为客户机，然后购置一台或几台性能较强、配置较高的计算机作为服务器，用网络将多台分散的客户机与服务器互连起来，构成客户/服务器结构。共一百四十页 可以增强信息系统的可扩展性 当网络用户数增多时，需要增加客户机的数量。在客户/服务器模式中，服务器与客户机数量的增加、网络规模的扩大是很容易就

45、能实现的。 可以为用户提供一种功能强大的通信工具 工作人员可以在家中远程登录(dn l)到单位的计算机上，通过家里的计算机完成当天的工作；技术人员可以分散在不同的地方，通过计算机网络来共同设计一种产品；两个网络用户无论相距多远，都可以通过电子邮件传送信息。 共一百四十页2在个人信息服务中的应用 远程信息访问 新的通信工具(gngj) 家庭娱乐 许多新的计算机网络应用系统不断地涌现出来。如： 工业自动化、辅助决策、虚拟大学、远程教育、远程医疗、管理信息系统、数字图书馆、电子博物馆、全球情报检索与查询、网上购物、电子商务、视频会议、视频广播与点播、过程控制，等等。共一百四十页三计算机网络的产生(c

46、hnshng)与发展 第一代：面向(min xin)终端的计算机网络 终端可以处于不同的地理位置，它通过传输介质及相应的通信设备与一台计算机相连，用户可以通过本地终端或远程端登录到远程计算机上，使用该计算机系统，远程用户可以在本地方便地使用计算机，这就产生了通信技术与计算机技术的结合。共一百四十页图(a):是一种具有通信功能的面向(min xin)终端的计算机系统。图(b):是以单台计算机为中心的远程联机系统。第一代计算机网络：面向终端的计算机通信网络。共一百四十页第一代计算机网络的主要特点： （1）是每一台终端到计算机的连接，而不是计算机到计算机的连接。 （2）主机负担过重。 所有的终端共享

47、主机资源,因此终端到主机都单独占一条线路,所以使得线路利用率低,而且因为主机既要负责通信又要负责数据处理,因此主机的效率低,而且这种网络组织形式是集中控制形式,所以可靠性较低,如果主机出问题(wnt),所有终端都被迫停止工作共一百四十页美国(mi u)SAGE半自动化地面防空系统第一代特点：远程终端无处理能力，但可与远程主机(zhj)直接通信，主机(zhj)可边处理，边输入输出信息。共一百四十页第二代 ：以共享资源为目标(mbio)的计算机网络 20世纪60年代后期，美国国防部高级研究计划局ARPA，提供经费资助(zzh)，由美国一些大学和公司合作，共同研究开发了这种新型的计算机网络，决定建设

48、一个多个节点的分组交换网络，由通信子网和主机组成。并于1969年12月建成一个具有四个节点的实验性网络，并投入运行和使用，这就是著名的ARPANET。共一百四十页第二代:计算机-计算机网络最初(zuch)的ARPANET的网络结构如下图所示。共一百四十页 ARPANET是计算机网络发展的一个里程碑，它标志着以资源共享为目的的计算机网络的诞生，是第二阶段计算机网络的一个典型范例它为网络技术的发展做出了突出的贡献。其贡献主要表现在它是第一个以资源共享为目的的计算机网络、它使用TCP/IP协议作为通信协议，使网络具有很好的开放性，为Internet的诞生奠定了基础。此外，它还实现了分组交换的数据交换

49、方式，并提出了计算机网络的逻辑(lu j)结构由通信子网和资源子网组成的重要基础理论。 共一百四十页ARPANET的主要(zhyo)特点资源(zyun)共享，提出资源(zyun)子网、通信子网的网 络结构概念。分散控制。分组交换，存储转发。分层的网络协议。共一百四十页第三代 标准化网络(wnglu) 国际标准化组织（ISO，International Standards Organization）于1984年公布了“开放系统互连参考模型”的正式文件，即著名的国际标准ISO7498，通常称它为开放系统互连参考模型OSI/RM。 OSI/RM极大地推动了网络标准化的进程。从此(cngc)，计算机网

50、络进入了标准化网络阶段。网络的标准化又促进了计算机网络的迅速发展，因此标准化网络也是计算机发展的重要阶段，有人把这个阶段的网络称为第三代网络。共一百四十页Internet因特网实际上就是(jish)用TCP/IP协议将世界上各国家和地区的局域网，城域网和广域网连接起来，使相互之间可以通信和资源共享。共一百四十页Internet 发展(fzhn)规模和趋势Internet的发展速度是历史上发展最快的一种(y zhn)技术以商业化后达到 5000 万用户为例电视用了13年，收音机用了38年，电话更长Internet 从商业化后达到 5000 万用户用了4 年时间Internet 正在以超过摩尔定理

51、的速度发展共一百四十页网络时代的三大(sn d)基本定律摩尔定律:CPU性能(xngnng)18个月翻番,10年100倍。所有电子系统（包括电子通信系统，计算机）都适用光纤定律：超摩尔定律，骨干网带宽9个月翻番，10年10000倍。带宽需求呈超高速增长的趋势迈特卡尔夫定律:联网定律，网络价值随用户数平方成正比。未联网设备增加N倍，效率增加N倍。联网设备增加N倍，效率增加N2倍共一百四十页第四代：可编程网络(wnglu)（1995）主动网络节点(ji din)不仅能转发报文，而且可以通过执行用户定义的报文处理程序（存储计算转发）。其主要特点有：可编程性，可扩展性且安全和便于监控管理等。共一百四十

52、页1 按网络覆盖的地理范围(fnwi)分类 1.局域网（LAN） 覆盖的地理范围：有限范围（如实验室内、大楼内、校园内）一般在几十米到几十千米。 2.广域网（WAN） 覆盖的地理范围：几十千米到几千千米。 通常(tngchng)利用公用网络进行组建。 3.城域网（MAN） 覆盖的地理范围：几十千米之内。四 计算机网络的分类 共一百四十页表11 LAN与WAN的比较(bjio) 内容LANWAN范围概述较小范围计算机通信网远程网或公用通信网网络覆盖的范围20千米以内几千米到几万千米，可跨国界，洲界数据传输速率1Mbps16Mbps10Gbps9.6Kbps2Mbps45Mbps, 10Gbps传

53、输介质有线介质：同轴电缆，双绞线，光缆。无线介质：微波、卫星有线或无线传输介质和公用数据网；PSTN、DDN、ISDN、光缆、卫星、微波信息误码率低高拓扑结构简单、总线型、星型、环型、网状复杂、网状用户安全各单位专用无政府状态共一百四十页2.按计算机网络拓扑结构(jigu)的分类所谓拓扑结构就是(jish)网络的物连接形式总线结构星形结构 环形结构树形结构网状结构 共一百四十页拓扑结构的选择往往(wngwng)与传输媒体的选择及媒体访问控制方法的确定紧密相关。在选择网络拓扑结构时，应考虑的因素有下列几点：1)可靠性。 2)费用。 3)灵活性。 4)响应时间和吞吐量。共一百四十页共一百四十页1.

54、星形拓扑的特点及优缺点优点：1)控制简单；2)故障诊断和隔离容易；3)方便服务；缺点：1)电缆长度和安装工作量可观；2)中央节点负担较重，形成瓶颈；3)各站点的分布处理能力较低。2.总线拓扑的特点及优缺点优点：1)总线结构所需电缆数量少；2)结构简单又是无源工作，有较高的可靠性；3)易于扩充，增减用户方便。缺点：1)传输距离有限，通信范围受到限制；2)故障诊断和隔离困难；3)分布式协议不保证信息及时传送，不具实时(sh sh)功能。站点必须是智能的，要有媒体访问控制功能，增加站点软件和硬件的开销。共一百四十页3.环形拓扑的特点及优缺点优点：1)电缆长度短；2)增减工作站时只需简单(jindn)

55、连接；3)可用光纤。缺点：1)节点故障会引起全网的故障；2)故障难检测；3)媒体访问协议都用令牌传递方式，在负载很轻时，信道利用率较低。4.树形拓扑的定义及优缺点优点：1)易于扩展；2)故障隔离较容易。缺点：1)节点对根依赖性太大，若根发生故障，则全网不能正常工作。共一百四十页5.网形拓扑的特点(tdin)及优缺点优点：1)应用广泛；2)不受瓶颈问题和失效问题的影响。缺点：1)结构较复杂，网络协议也复杂，建设成本高。6.混合形拓扑的定义及优缺点混合形拓扑：将两种单一拓扑结构混合起来，取两者的优点构成的拓扑。优点：1)故障诊断和隔离方便；2)易于扩展；3)安装方便；缺点：1)需用带智能的集中器；

56、2)集中器到各站点的电缆长度会增加。共一百四十页3 按局域网标准协议分类(fn li) 根据所使用(shyng)的局域网标准协议分类，可以把计算机网络分为：IEEE802.3：以太网IEEE802.3u：快速以太网IEEE802.3z和IEEE802.3ab：千兆以太网IEEE802.3ae：万兆以太网IEEE802.5：令牌环网共一百四十页4 按使用的传输(chun sh)介质分类 根据网络使用的传输介质，可以把计算机网络分为：双绞线网：以双绞线为传输介质光纤网：以光缆(un ln)为传输介质同轴电缆网：以同轴电缆为传输介质无线网络：以无线电波为传输介质卫星数据通信网：通过卫星进行数据通信等

57、。共一百四十页5 按使用(shyng)的网络操作系统分类 根据(gnj)网络所使用的网络操作系统分类，可以把网络分为： Netware网 UNIX网 Windows NT 网 3网等。共一百四十页五 计算机网络协议(xiy)通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的计算机系统，要使其能协同工作实现信息(xnx)交换和资源共享，它们之间必须具有共同的语言。交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵循某种互相都能接受的规则1.网络协议(Protocol)为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。协议总是指某一层协议，准确地说，它是对同等实体之间的通信制定的有关通信规则约定的集合。

58、共一百四十页 一个(y )网络协议主要由以下三个要素组成 1）、语法：即数据与控制信息的结构和格式。2）、语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及(yj)做出何种应答。3）、同步：即事件用以实现的顺序的详细说明。共一百四十页1协议(xiy)的功能和种类1.协议的功能（1）分割与重组(zhn z)协议的“分割”功能将较大的数据单元分割成较小的数据包，其反过程为“重组”如图所示。 图 分割与重组共一百四十页1.协议(xiy)的功能（2）寻址协议的“寻址”功能使得设备彼此(bc)识别，同时可以进行路径选择，如图。图 路径选择共一百四十页1.协议(xiy)的功能（3）封装与拆装协议的“封装”功能

59、是指在数据单元（数据包）的始端或者末端增加控制信息，其相反(xingfn)的过程是“拆装”，如图。 图 数据封装与拆装共一百四十页1.协议(xiy)的功能（4）排序(pi x)图 排序共一百四十页1.协议(xiy)的功能（5）信息流控制协议(xiy)的流量控制功能是指在信息流过大时，所采取的一系列措施，如图示。 图 信息流控制共一百四十页1.协议(xiy)的功能（6）差错控制（7）同步（8）干路传输（9）连接(linji)控制共一百四十页2计算机网络体系结构OSI七层参考模型的层次划分原则与功能(gngnng)1.OSI参考模型的基本知识国际标准化组织（ISO）颁布的开放系统互连参考模型（OS

60、I/RM），即七层网络通信模型。OSI/RM体系结构七层模型从上到下依次为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层，参见图。共一百四十页共一百四十页共一百四十页TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多别的协议，组成了TCP/IP协议簇。一般来说，TCP提供运输层服务，而IP提供网络层服务。TCP/IP的体系结构与ISO的OSI七层参考模型的对应关系。应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。 传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，T