信息管理系统技术基础

1、管理信息系统第一节计计算机机硬件技技术基础础第二节计计算机机软件技技术基础础第三节数数据库库技术基基础第四节计计算机机网络技技术基础础第三章管管理信信息系统统的技术术基础管理信息系统第一节计计算机机硬件技技术基础础一、计算算机硬件件技术的的发展阶阶段第三章管管理信信息系统统的技术术基础第一代，电子管管时代(19461958年)第二代，晶体管管时代(19581965年)第三代，中小规规模集成成电路时时代(19651970年)第四代，大规模模集成电电路时代代(1971年年至今)二、计算算机的硬硬件结构构1.中央央处理器器2.存储储器3.输入入/输出出设备第三章管管理信信息系统统的技术术基础第二节计

2、计算机机软件技技术基础础第三章管管理信信息系统统的技术术基础1.系统统软件系统软件件是管理理与支持持计算机机系统资资源的程程序，是是计算机机硬件和和应用程程序之间间的重要要接口。系统软软件主要要有操作作系统软软件(如如Windows7、Unix等)、数据据库管理理系统(如Oracle、SQLServer)、开开发工具具和程序序设计语语言(如如Jbuilder、Delphi、.NET等等)。2.应用用软件典型的通用应用用软件有文字处处理软件件、电子子表格软软件、绘绘图软件件、数值值统计分分析软件件等。典型的专用应用用软件有会计处处理系统统、销售售管理系系统、人人力资源源管理系系统等。第三节数数据

3、库库技术基基础一、数据据处理与与数据组组织1、数据处处理指把来自自科学研研究、生生产实践践和社会会经济活活动等领领域中的的原始数数据,用一定的的设备和和手段,按一定的的使用要要求,加工成另另一种形形式的数数据。数据处理理一般不不涉及复复杂的数数学计算算,但要求处处理的数数据量很很大。把数据转换成便于观观察分析析、传送送或进一一步处理理的形式。从大量的的原始数数据中抽取，推导出出对人们们有价值的信息以以作为行行动和决决策的依依据。利用计算算机科学地保存和管理，方便人人们充分分地利用用基本内容容数据收集集、转换换、筛选选、分组组和排序序、组织织、运算算、存储储、检索索、输出出数据处理理时需要要考虑

4、的的问题:1.数据以何何种方式式存储在在计算机机中。2.采用何种种数据结结构能有有利于数数据的存存储和取取用。3.采用何种种方法从从已组织织好的数数据中检检索数据据。2数据组织织数据组织织是按照一一定的方方式和规规则对数数据进行行归并、存储、处理的的过程。 数据的组组织具有有不同的的形式,通常可以以用数组、文文件及数数据库来组织数数据。数据库是是比文件件系统更更高级的的一种数数据组织织方式。不仅能够够描述数数据本身身还能描述述数据之之间的关关系。二、数据据库系统统的构成成数据库是是以一定的的组织方方式存贮贮在一起起的相关关数据的的集合。数据库系系统的主要组成成部分有:(1)计计算机系系统。(2

5、)数数据库。(3)数数据库管管理系统统DBMS。(4)人人员。数数据库管管理员DBA，系统程程序员，用户。1.建表。建建立基本本表的语语句格式式为：CREATETABLE (列名1类型,列名2类型)；2.修改。修修改基本本表定义义的语句句格式为为：ALTERTABLE ADD列列名类类型3.删除除。删除除基本表表的语句句为：DROP TABLE ；4.查询。其其一般格格式为：SELECT FROM WHEREGROUPBYORDER BY ASC/DESC5.数据删除除(DELETE)。其一般般格式为为：DELETEFROMWHERE三、数据据库操作作数据的安全性是指保护护数据库库以防止止不合

6、法法的使用用所造成成的数据据泄露、更改和和破坏。数据的的安全可可通过对对用户进进行标识识和鉴定定、存取取控制、OS级安全保保护等措措施得到到一定的的保障。数据的完整性是指数据据的正确确性、有有效性与与相容性性。关系系模型的的完整性性有实体体完整性性、参照照完整性性及用户户定义的的完整性性。并发控制制是指当多多个用户户同时存存取、修修改数据据库时，可能会会发生互互相干扰扰而得到到错误的的结果并并使数据据库的完完整性遭遭到破坏坏，因此此必须对对多用户户的并发发操作加加以控制制、协调调。数据库恢恢复是指当计计算机软软、硬件件或网络络通信线线路发生生故障而而破坏了了数据或或对数据据库的操操作失败败使数

7、据据。四、数据据库保护护五、数据据库设计计在数据库库分析和和设计过过程中，需要按按用户的的观点对对数据和和信息建建模。常常常首先先将现实实世界的的客观对对象抽象象为某一一种不依依赖于计计算机系系统和某某一个DBMS的信息息结构，即概念模型型，然后再再把概念念模型转转换为计计算机上上某一DBMS支持的的数据模型型。概念模型型数据模型型网状模型型层次模型型关系模型型（一）概概念模型型：概念模型型是将现现实世界界的客观观对象抽抽象为某某一种不不依赖于于计算机机系统和和数据库库管理系系统（DBMS）的信息息结构。建模过程程：现实世界界中的对对象概念模型型数据模模型实体(Entity)“实体”即即现实世

8、世界中存存在的对对象或事事物。属性“属性”指实体体具有的的某种特特性。联系一对一联联系(1:1)一对多联联系(1:n)多对多联联系(m:n)(二) E-R图E-R方法即实实体联联系方法法（Entity-RelationApproach,简称E-R方法），是由P.P.S.Chen于1976年提出的的，其方方法是用用E-R图来描述某某一组织织的信息息模型，是概念模型型的最常用用的表示示方法。 1NNNMMNM1N学生课程班级 宿舍教师选修教学归档组成讲授住宿 档案材料 111上图涉及及的实体体及实体体的属性性包括:学生属性有学学号、姓姓名、性性别、出出生年月月、联系系方式课程属性有课课程编号号、课

9、程程名、学学分教师属性有教教师编号号、姓名名、性别别、出生生年月班级属性有班班级名称称、编号号、班长长18(三)数据模型型目前，主主要的数数据模型型是关系模型型（Relational Model）。关系模型型应用关关系代数数和关系系演算等等数学理理论来处处理数据据库系统统中的数数据关系系。从用户的的观点来来看，在在关系模模型下，数据的的逻辑结结构是一一张二维维表。每每一个关关系为一一张二维维表，相相当于一一个文件件。实体体间的联联系均通通过关系系进行描描述。结 算 编 码合 同 号数 量金 额J0012HT1008100030000J0024HT110760012000J0036HT11152

10、0004000“付款”关系表一个记录录,用来描述述一个实实体。第一步：E-R图中每每个实体体，都相相应地转转换为一一个表。第二步：对于E-R图图中的联联系如果两两实体间间是1N联联系如果两两实体间间是MN联联系如果两两实体间间是11联联系图3.4所示的的E-R图可以以导出关关系模型型：仓库库(仓库库号，地地点，面面积)，产品(货号，品名，价格，仓库号号，数量量)。图3.5所示的的E-R图可以以导出关关系模型型：学生生(学号号，姓名名，性别别，助学学金)，课程(课程号号，课程程名，学学时数)，学习习(学号号，课程程号，成成绩)。图3.3所示的的E-R图可以以导出关关系模型型：厂长长(厂长长编号，

11、厂号，姓名，性别，年龄)，工厂厂(厂号号，厂名名，地点点)；或或者厂厂长(厂厂长编号号，姓名名，性别别，年龄龄)，工工厂(厂厂号，厂厂长编号号，厂名名，地点点)。从E-R图导出关关系表规范化理理论是E.F.Codd在1971年提出的的。他及及后来的的研究者者为数据据结构定定义了五种规范范化模式(Normal Form，简称范范式)，即第一一范式、第二范范式、第第三范式式、BCNF范式和第第四范式式关系必须须是规范范化的关关系，应满足足一定的的约束条条件。范范式表示示的是关关系模式式的规范范化程度度，也即即满足某某种约束束条件的的关系模模式，根根据满足足的约束束条件的的不同来来确定范范式在五种范

12、范式中，通常只只使用前前三种。(四)关系的规规范化第一范式式(1NF)属于第一一范式的的关系应应满足的的基本条条件是元元组中的的每一个个分量都都必须是是不可分分割的数数据项。简言之之，第一一范式指指在同一一表中没没有重复复项存在在。教师代码姓名工 资基本工资附加工资1001张兴5000060001002李明7990070001003王进400005000教师代码姓名基本工资附加工资1001张兴5000060001002李明7990070001003王进400005000第二范式式（2NF）所谓第二二范式，指的是是这种关关系不仅仅满足第第一范式式，而且且所有非非主属性性完全依依赖于其其主码。上表

13、所示示关系虽虽满足1NF,但不满足足2NF,因为它的的非主属属性不完完全依赖赖于由学学号和课课程号组组成的主主关键字字这种关系系会引起起数据冗冗余和更更新异常常，当要要插入新新的课程程数据时时，往往往缺少相相应的学学生信息息，以致致无法插插入；当当删除某某位学生生的信息息时，常常会引起起丢失有有关课程程信息。学号姓 名课程号课程名成绩 解决的方方法是将将一个非非2NF的关系模模式分解解为多个个2NF的关系模模式。可将上表表所示关关系分解解为？第三范式式(3NF)所谓第三三范式，指的是是这种关关系不仅仅满足第第二范式式，而且且它的任任何一个个非主属属性都不不传递依依赖于任任何主关关键字。上表所示

14、示关系属属第二范范式，但但不是第第三范式式。这样样的关系系同样存存在着高高度冗余余和更新新异常问问题。学号姓名系名系地址第三范式式消除传递递依赖关关系的办办法，是是将原关关系分解解？3NF消除了插插入、删删除异常常及数据据冗余、修改复复杂等问问题，已已经是比比较规范范的关系系。下面以教教学管理理数据库库设计为为例来进进一步说说明。业务描述述：学院院下设四四个系管理理工程系系、会计计系、市市场营销销系和信信息管理理系。每每个系有有一个系系主任主主管该系系工作。学院聘聘请了一一定数量量的专职职教师，分配到到各系。学院每每年招收收新生，分配到到各个专专业。学学院制订订了教学学计划，设置课课程。学学生

15、根据据专业要要求，每每年学习习多门课课程。学学生必须须参加考考试，获获取成绩绩。(1)设设计“系系和教师师关系”的分E-R图图。该学院院下设四四个系：管理工工程系、会计系系、市场场营销系系和信息息管理系系。每个个系有一一个系主主任主管管该系工工作。则则将“系系”设为为一个实实体，该该实体具具有以下下属性：系代号号、系名名称、系系主任姓姓名、办办公地点点、电话话。其中中系代号号是主关关键字。该学院院聘请了了一定数数量的专专职教师师。则将将“教师师”设为为一个实实体，该该实体具具有以下下属性：教师编编号、教教师姓名名、专业业特长。其中教教师编号号是主关关键字。学院聘聘请教师师后，分分配到各各系。一

16、一个系有有多名教教师，而而一名教教师只能能属于一一个系。“系”实体与与“教师师”实体体之间发发生一对对多(1M)的“分分配”联联系。(2)设设计“学学生和课课程关系系”的分分E-R图。学院每每年招收收新生，分配到到各个专专业。则则将“学学生”设设为一个个实体，该实体体具有如如下属性性：学号号、姓名名、性别别、年龄龄、系代代号。其其中学号号是主关关键字。学院制制订了教教学计划划，设置置多项课课程。则则将“课课程”设设为一个个实体，该实体体具有如如下属性性：课程程号、课课程名、学分。设课程程号为主主关键字字。学生根根据专业业要求，每年学学习多门门课程，每门课课程则被被多个学学生选修修。学生生必须参

17、参加考试试，获取取成绩。因此，成绩属属于学生生和课程程发生联联系后产产生的属属性。(3)设设计“教教师与课课程关系系”的分分E-R图。教师在教教学活动动中与课课程发生生联系。一名教教师可以以上多门门课程，一门课课程也可可以由多多名教师师讲授。教师授授课任务务完成后后，将被被学生与与院方评评估。(4)将将上述三三个分E-R图图综合，建立学学院教学学管理总总E-R图。在学院教教学管理理各分E-R图图中，教教师与课课程是重重名实体体，根据据综合分分E-R图的原原则，消消除同名名实体。系统各分分E-R图如图图3.6所示。系统总总E-R图如图图3.7所示。图3.6各分分E-R图(5)将将学院“教学管管理

18、”E-R图图所描述述的信息息(概念念)世界界中的概概念模型型转化为为计算机机上由关关系型DBMS支持的的关系数数据模型型。由图3.7所示示的E-R图可可以导出出关系数数据模型型如下：(实)系系(系代代号，系系名称，系主任任姓名，办公地地址，电电话)(实)教教师(教教师编号号，教师师姓名，专业特特长，系系代号)(实)学学生(学学号，姓姓名，性性别，年年龄，系系代号)(实)课课程(课课程号，课程名名，学分分)(联)学学习(学学号，课课程号，成绩)(联)教教学(教教师编号号，课程程号，授授课班评评估，学学院评估估)(2)设设计“学学生和课课程关系系”的分分E-R图。学院每每年招收收新生，分配到到各个

19、专专业。则则将“学学生”设设为一个个实体，该实体体具有如如下属性性：学号号、姓名名、性别别、年龄龄、系代代号。其其中学号号是主关关键字。学院制制订了教教学计划划，设置置多项课课程。则则将“课课程”设设为一个个实体，该实体体具有如如下属性性：课程程号、课课程名、学分。设课程程号为主主关键字字。学生根根据专业业要求，每年学学习多门门课程，每门课课程则被被多个学学生选修修。学生生必须参参加考试试，获取取成绩。因此，成绩属属于学生生和课程程发生联联系后产产生的属属性。(3)设设计“教教师与课课程关系系”的分分E-R图。教师在教教学活动动中与课课程发生生联系。一名教教师可以以上多门门课程，一门课课程也可

20、可以由多多名教师师讲授。教师授授课任务务完成后后，将被被学生与与院方评评估。(4)将将上述三三个分E-R图图综合，建立学学院教学学管理总总E-R图。在学院教教学管理理各分E-R图图中，教教师与课课程是重重名实体体，根据据综合分分E-R图的原原则，消消除同名名实体。系统各分分E-R图如图图3.6所示。系统总总E-R图如图图3.7所示。(5)将将学院“教学管管理”E-R图图所描述述的信息息(概念念)世界界中的概概念模型型转化为为计算机机上由关关系型DBMS支持的的关系数数据模型型。由图3.7所示示的E-R图可可以导出出关系数数据模型型如下：(实)系系(系代代号，系系名称，系主任任姓名，办公地地址，

21、电电话)(实)教教师(教教师编号号，教师师姓名，专业特特长，系系代号)(实)学学生(学学号，姓姓名，性性别，年年龄，系系代号)(实)课课程(课课程号，课程名名，学分分)(联)学学习(学学号，课课程号，成绩)(联)教教学(教教师编号号，课程程号，授授课班评评估，学学院评估估)第四节计计算机机网络技技术基础础一、计算算机通信信与网络络概述1.计算算机网络络发展通信技术术是信息息技术的的一个重重要组成成部分。数据通通信是20世纪纪50年年代后期期随着电电子计算算机的广广泛应用用而发展展起来的的。计算算机网络络是计算算机技术术与通信信技术紧紧密结合合的产物物。计算算机网络络的形成成与发展展经历了了三个

22、阶阶段：(1)面面向终端端的计算算机网络络队佰，例如20世纪纪50年年代初美美国的SAGE系统。(2)以以资源共共享为目目标的计计算机网网络阶段段，例如如20世世纪60年代美美国的ARPA网，IBM的的SNA网，DEC的的DNA网等。(3)开开放式标标准化网网络阶段段，例如如Internet。第三章管管理信信息系统统的技术术基础第四节计计算机机网络技技术基础础一、计计算机网网络概述述计算机网网络是用通信信介质把把分布在在不同地地理位置置的计算算机和其其他网络络设备连连接起来来，实现现信息互互通和资资源共享享的系统统。计算机网网络的重重要概念念有：网络介质质协议 节点链路网络拓扑扑结构是指网络络

23、的链路路和节点点在地理理上所形形成的几几何构形形。网络拓扑扑结构图3.10 点点信道的拓扑结构根据网络的拓拓扑结构构分类，计计算机网网络可分分为星状状网、树树状网、总线网网、环状状网、网网状网等等。根据网络络的使用范围围分类，可可以分为为公用网网和专用用网。根据数据据的组织方式式分类，可可以分为为分布式式网络、集中式式网络和和分布集集中式网网络。根据网络络的分布布范围，可分为为局域网、广域网网，城域域网或市市域网。计算机网网络的分分类二、计算算机网络络体系结结构国际标准准化组织织ISO于1978年提出了了“开放放系统互互连联参考模型型”OSI/RM，采用的是是层次结结构，分分为7层。1、2层解

24、决网网络信道道问题，3、4层解决传传输服务务问题，5、6、7层处理对对应用进进程的访访问1)开放系统统互联参参考模型型ISO/OSI应用层运输层网络层表示层会话层数据链路层物理层OSI的体系结结构各层的主主要功能能：物理层。主要处处理与电电、机械械、功能能和过程程有关的的各种特特性，以以便建立立、维持持和拆除除物理连连接。数据链路路层。将不可可靠的物物理传输输信道变变为可靠靠的信道道，并将将数据组组织成适适于正确确传输的的帧形式式的数据据块。帧帧中包含含应答、流控制制、差错错控制等等信息，以确保保数据正正确传输输。网络层。 控制制通信子子网的工工作，解解决路径径选择、流控制制问题以以使不相相邻

25、节点点之间的的数据能能够正确确传送。运输层。提供两两端点间间可靠、透明的的数据传传输，管管理多路路复用。会话层。在两实实体间建建立通信信伙伴关关系，进进行数据据交换，完成一一次对话话连接。表示层。处理数数据表示示、进行行转换、消除网网内各实实体间的的语义差差异，执执行通用用数据交交换的功功能，提提供标准准应用接接口、公公共通信信服务。对传送送的信息息加密（和解密密）、正正文压缩缩（和还还原）也也是表示示层的任任务。应用层。负责应应用管理理、执行行应用程程序，为为用户提提供OSI环境的各各种服务务，管理理和分配配网络资资源，建建立应用用程序包包等。如如文件传传送、电电子邮件件和网络络管理等等。传

26、输控制制协议(TCP)和网际协协议(IP)是因特网网所使用用的各种种协议中中最重要要的两个个协议。TCP/IP及其相关关协议称称为TCP/IP体系结构构。TCP/IP体系结构构共有网络络接口、网际层层、传输输层和应应用层4层TCP/IP网络体系系结构应用层运输层网络层表示层会话层数据链路层物理层OSI 的体系结构TCP/IP 的体系结构网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP等)运输层(TCP或UDP)应用层各层主要要功能：网络接口口层。该层的的作用是是接收IP数据报，并通过过特定的的网络进进行传输输或从特特定的网网上接收收物理帧帧，抽出出IP数据报交交网际

27、IP层。网际层（IP层）。网际层层的主要要协议是是无连接接的网际际协议IP。网际层层主要负负责主机机之间的的通信，处理网网际层差差错与控控制报文文ICMP，处理路路径、流流控、拥拥塞等问问题。运输层。运输层层有TCP和UDP两个协议议，它们们都是建建立在IP协议的基基础上。其主要要功能为为格式化化信息流流、提供供端到端端可靠传传输、解解决不同同应用程程序的识识别等问问题。应用层。对应于于OSI的会话层层、表示示层和应应用层，向用户户提供一一组常用用的应用用协议，如远程程登录协协议（Telnet）、文件件传输协协议（FTP）、简单单邮件传传输协议议（SMTP）、超文文本传输输协议（HTTP）等。

28、高速局域域网组网模式式基本上是是以千兆兆以太网网为主干干，以高高性能的的二、三三层交换换机为核核心。在在网络布布线方面面，主干干和交换换机间建建议用多多模或单单模光纤纤连接，水平布布线可以以采用超超五类非非屏蔽双绞线。依照前前面所述述，这种种结构容容易扩展展和升级级Internet三、Internet、Intranet、ExtranetIntranetIntranet(企业内部部网)是把Internet技术应用用到企业业内部建建立的基基于开放放技术的的新型网网络体系系结构，可以说说是组织织内部的的Internet。 浏览器Web服务器/应用服务器 数据库服务器 数据库图3.13 浏览器/服务器

29、结构Extranet它通过Internet网络把分分散在不不同地理理位置的的Intranet联系起来来。使企企业与其其他企业业或客户户联系起起来，完完成共同同目标的的合作网网络。Extranet既不像Internet那样提供供公共服服务，也也不像Intranet那样仅仅仅提供对对内服务务，它可可以有选选择的向向公众开开放其服服务或向向有选择择的合作作者开放放其服务务，为电电子商务务或其他他商业应应用提供供安全广广域网平平台。虚拟专用用网采用用加密、认证和和通道技技术，提提供了Internet上两点间间的安全全通信。VPN中，采用用了协议议通道技技术，数数据包首首先被加加密，然然后封装装到IP包中并通通过Internet传输，在在目的端端由特定