2022年信息系统管理工程师教程全覆盖

信息系统管理工程师教程简编第一章

计算机硬件基本1.1计算机基本构成1一种完整计算机系统由:控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5某些构成。2运算器和控制器合称为中央解决器。内存储器和中央解决器合称为主机。3控制器涉及:指令寄存器、指令译码器、时序控制。1.1.1中央解决器1运算器普通由算术运算部件(ALU)和某些寄存器构成。2累加器除了存储参加运算操作数外,在持续运算中,还用于存储中间成果和最后成果。3为了使计算机可以对的执行指令,CPU必要可以按对的时序产生操作控制信号,这使控制器重要任务。4控制器构成:①程序计数器(PC)②指令寄存器(IR)③指令译码器④脉冲源及启停控制线路⑤时序信号产生部件⑥操作控制信号形成部件⑦中断机构⑧总线控制逻辑1.1.2存储器1按存储器在计算机中功能分类:高速缓冲存储器(Cache),由双极型半导体;主存储器,由MOS半导体存储器构成;辅助存储器,又称为外存储器。1.1.3惯用I/O设备1按信息传播方向来分可分为:输入、输出与输入输出设备。2输入设备:键盘、鼠标、光标、触摸屏、跟踪球、控制杆、数字化仪、语言输入、手写中文辨认、光学字符阅读机(OCK)。分为两类:媒体输入设备和交互式输入设备。媒体输入设备:纸带输入机、卡片输入机、光学字符阅读机;交互式输入设备:键盘、鼠标、触屏、光屏、跟踪球。3输出设备:显示屏、打印机、绘图仪、语音输出设备、卡片穿孔机、纸带穿孔机、数模转换设备。4输入输出设备:磁盘机、磁带、可读写光盘、CRT显示屏、通信设备。5输入输出设备按功能分为三类:用于人机接口、用于存储信息、机—机联系。6键盘:按键开关可分为两类:触点式、非触点式。7键盘控制器构成方式不同,可分为编码键盘和非编码键盘两类。8依照鼠标器锁采用传感技术不同,鼠标器可分为两类:机械式与光电式。9鼠标与主机相连有两种方式:总线接口和通信接口。10当前大某些计算机把鼠标接在串行通信口:COM1和COM2上。11打印机以印字原理可分为:击打式打印机和非击打式打印机;以输出方式可分为串行打印机和并行打印机。12击打式打印机按字锤或字模构成方式来分,可分为整字形击打印设备(按字模载体形态分为:球形、菊花瓣形、轮式、鼓式)和点阵打印设备两类。13非击打式打印机类型:激光印字机、喷墨打印机、热敏打印机。14显示屏由监视器和显示控制器构成。监视器由阴极射线管(CRT)、亮度控制电路(控制栅)、扫描偏转电路(水平/垂直扫描偏转线圈)构成。15为保证屏幕上显示图像不产生闪烁,图像必要以50帧/秒至70帧/秒速度进行刷新。16计算题举例:如当辨别率为640×480,帧频为50帧/秒,且水平回扫期和垂直回扫期各占水平扫描周期和垂直扫描周期20%,则行频=480线÷80%×50帧/s=30kHz水平扫描周期=1÷30kHz=33μs每一像素读出时间=33μs×80%÷640线=40-50ns若辨别率提高到1024×768,帧频为60帧/秒,则行频提高到57.6kHz,水平扫描周期(HC)为17.4μs,每像素读出时间减少到13.6ns。辨别率规定越高,为保证图像不闪烁,则时间规定越高(每一像素读出显示时间越短)。光栅扫描显示屏扫描方式还可以提成逐行扫描和隔行扫描方式两种。1.2计算机系统构造1.2.1并行解决概念1并行性涉及同步性和并发性两种含义。2计算机中提高并行性办法:时间重叠(时间并行技术);资源重复(空间并行技术);资源共享(一种软件办法)。3指令流:计算机执行指令序列;数据流:指令流调用数据序列;多重性:计算机同步可解决指令或数据个数。4(S-single、单一,I-instruction、指令,M-multiple、多倍,D-dat、数据)依照指令流和数据流多重性,可以把计算机分为4类:①单指令流单数据流(SISD)②单指令流多数据流(SIMD)③多指令流单数据流(MISD)④多指令流多数据流(MIMD)。1.2.2流水线解决机系统若假定图中取指令、分析指令、执行指令时间相似,均为t,则完毕n条指令时间T分别为T=3nt;T=(n+2)t。1.2.3并行解决机系统1并行解决机也称为阵列式计算机,是操作并行SMID计算机,采用资源重复办法开发并行性。并行解决机普通有一种控制器CU,N个解决单元(PE)(涉及解决器和存储模块),以及一种互联网络部件(IN)构成。2并行解决机重要特点:以单指令流多数据流方式工作;采用资源重复办法引用空间因素;是以某一类算法为背景专用计算机;并行解决机研究必要与并行算法研究密切结合;解决单元构造相似是同构型并行机,同步是异构型多解决机系统。1.2.4多解决机系统1多解决机属于MIMD计算机。和SIMD计算机区别:多解决机实现任务或作业一级并行,而并行解决机只实现指令一级并行。2多解决机特点:构造灵活性、程序并行性、并行任务派生、进程同步、资源分派和进程调度。1.2.5CISC/RISC指令系统RISC与CISC比较,指令系统重要特点:指令数目少;指令长度固定、指令格式种类少、寻址方式种类少;大多数指令可在一种机器周期内完毕;通用寄存器数量多。1.3计算机存储系统1.3.1存储系统概述及分类1.3.2存储器层次构造1.3.3主存储器1半导体读写存储器简称RWM,习惯上称为RAM,按工艺不同可分为:双极型RAM和MOS型RAM。2静态MOS存储芯片由:存储体、读写电路、地址译码、控制电路(存储体、地址译码器、驱动器、I/O控制、片选控制、读/写控制)构成。3存储器重要技术指标:存储容量、存取速度、可靠性。4存储器速度可用访问时间、存储周期和频宽来描述。Tm(存储周期)＞Ta(读出时间),Tm＞Tw(写入时间)。1.3.4高速缓冲存储器1访问高速缓冲存储器时间普通为访问主存时间1/4-1/10。1.3.5辅助存储器1惯用辅助存储器涉及:磁带、磁盘、光盘。2磁表面存储器存储原理:磁层由非矩形剩磁特性导磁材料(氧化铁、镍钴合金)构成;磁层材料剩磁要大(读出信息大),矫顽力HC要适当,才有足够抗干扰能力和使用较小写电流,磁层厚度要薄,才干提高记录密度。3磁头由高导磁率软磁材料(如坡莫合金和具备高频特性帖氧体)做铁心,在铁心上开有缝隙并绕有线圈。4在磁表面存储器中普通都是磁头固定。5磁盘存储器由磁记录介质、磁盘存储器、磁盘控制器3某些构成;磁盘控制器涉及控制逻辑、时序电路、“并—串”转换和“串—并”转换电路;磁盘驱动器涉及:读写电路、读写转换开关、读写磁头和磁头定位伺服系统。6按读写类型,光盘可分为:之都型、一次性写入型和可重写型。781.4计算机应用领域1计算机应用领域涉及:1科学计算2信息管理3计算机图形学与多媒体技术4语言与文字解决5人工智能1.4.1科学计算1.4.2信息管理1.4.3计算机图形学与多媒体技术1.4.4语言与文字解决1.4.5人工智能第二章操作系统知识2.1操作系统简介2.1.1操作系统定义与作用1操作系统是管理软硬件资源,控制程序执行、改进人机界面、合理组织计算机工作流程和为顾客使用计算机提供良好运营环境一种系统软件。2操作系统2个重要作用:通过资源管理,提高计算机系统效率;改进人机界面,向顾客提供和谐工作环境。3资源:在计算机系统中,能分派给顾客使用各种硬件和软件设施。涉及2大类:硬件资源和信息资源。2.1.2操作系统功能特性1操作系统重要特性:并发性、共享性和异步性。并发性:指两个或两个以上运营程序在同一时间间隔内同步执行。共享性:指操作系统中资源,可被各种并发程序使用。异步性:又称为随机性。2从资源管理观点来理解操作系统6个重要功能:①解决器管理②存储管理③设备管理④文献管理⑤作业管理⑥网络与通信管理。2.1.3操作系统类型1操作系统类型:批解决操作系统、分时操作系统、实时操作系统。2批解决系统重要特性:顾客脱机工作、成批解决作业、多道程序设计、作业周转时间长。3分时操作系统特性:同步性、独立性、及时性、交互性。4实时操作系统构成:数据采集、加工解决、操作控制、反馈解决。2.2解决机管理2.2.1进程基本概念1进程:一种具备独立功能程序关于某个数据集合一次运营活动。2进程属性:构造性、共享性、动态性、独立性、制约性、并发性。2.2.2进程状态和转换13种不同进程状态:运营态(running)、就绪态(ready)、等待态(wait)(又称为阻塞态,blocked;或睡眠态,sleep)。2.2.3进程描述1进程上下文:操作系统中把进程物理实体和支持进程运营环境合称为上下文(context).2一种进程映像涉及:进程程序块、进程数据块、系统/顾客堆栈、进程控制块(PCB)。3进程控制块涉及3类信息:标示信息、现场信息、控制信息。4惯用现场信息涉及:通用寄存器内容、控制寄存器(PSW)内容、顾客堆栈指针、系统堆栈指针。5惯用控制信息涉及:进程调度有关信息、进程构成信息、进程间通信有关信息、进程在二级存储器内地址、CPU资源占用和使用信息、进程特权信息、资源清单。2.2.4进程同步与互斥1进程之间存在两种基本关系:竞争关系和协作关系。2进程互斥是解决进程间竞争关系手段;进程同步是解决进程间协作关系手段。进程互斥是一种特殊进程同步关系,即逐次使用互斥共享资源。3典型进程间同步问题:生产者—消费者问题。4最惯用同步机制:信号量即PV,管程。5原语是操作系统中执行时不可中断过程,即原子操作两个同步原语:P(测试)操作和V(增量)操作。2.2.5死锁1死锁:两个进程分别等待对方占用一种资源,于是两者都不能执行而处在永远等待。2死锁产生条件:①互斥条件②占有和等待条件③不剥夺条件④循环等待条件。2.3存储管理1存储管理功能:①主存空间分派与回收②地址转换和存储保护③主存空间共享④主存空间扩充。2.3.1存储器层次1计算机系统存储器可分为:寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、固定磁盘、可移动磁盘介质6个层次构造。2逻辑地址转化为物理地址,称为地址转换或重定位。2.3.2地址转换与存储保护1存储管理类型:分区存储管理、分段存储管理、分页存储管理、虚拟存储管理。2.3.3分区存储管理1分区存储管理分为:固定和可变分区管理。2可变分区管理分派算法:最先合用分派算法、最优合用分派算法、最坏合用分派算法。2.3.4分页式存储管理2.3.5分段式存储管理基本原理2.3.6虚拟存储管理基本概念以上3某些需要理解记忆,见书中P38-42。2.4设备管理1外围设备分类:存储型设备、输入输出型设备。2设备管理应具备如下功能:外围设备中断解决;缓冲区解决;外围设备分派;外围设备驱动调度。2.4.1I/O硬件原理1按照输入输出特性,I/O设备可划分为:输入型外围设备、输出型外围设备和存储型外围设备。2按I/O控制器功能强弱以及和CPU之间联系方式不同,I/O设备控制方式可分为:询问方式、中断方式、DMA方式、通道方式。3访问方式又称为程序直接控制方式。4DMA,直接存储器存取方式。5通道又称为输入输出解决器。2.4.2I/O软件原理1操作系统普通把I/O软件组织成4个层次:I/O中断解决程序(底层)、设备驱动程序、与硬件无关操作系统I/O软件、顾客层I/O软件。2输入输出中断类型和功能:告知顾客程序输入输出操作延链推动限度;告知顾客程序输入输出正常结束;告知顾客程序发现输入输出操作异常;告知程序外围设备上重要异步信号。3由设备无关软件完毕功能:对设备驱动程序统一接口;设备命名;设备保护;提供独立于设备块大小;缓冲区管理;块设备存储分派;独占性外围设备分派和释放;错误报告。2.4.3Spooling系统1外围设备联机操作,简称为Spooling系统或假脱机操作系统,是用一类物理设备模拟另一类物理设备技术,是使独占使用设备变成多台虚拟设备一种技术,也是一种速度匹配技术。2“井管理程序”控制作业和辅助存储器缓冲区域之间互换信息。3“井”是用做缓冲存储区域,采用井技术能调节供求之间矛盾,消除人工干预带来损失。4预输入程序重要任务是控制信息从输入设备输入到输入井存储,并填写好输入表以便在作业执行中规定输入信息量,可以随时找到它们存储位置。5系统拥有一张作业表用来登记进入系统所用作业作业名、状态、预输入表位置等信息。6输入井中作业有4种状态:输入状态、收容状态、执行状态、完毕状态。7作业表是作业调度程序进行作业调度根据,是Spooling系统和作业调度程序共享数据构造。2.4.4磁盘调度1操作系统采用一种恰当调度算法,使各进程对磁盘平均访问(重要是寻道)时间最小,磁盘调度分为:移臂调度、旋转调度。2移臂调度算法:电梯调度算法。3当有若干等待进程祈求访问磁盘上信息时,旋转调度应考虑如下状况:①进程祈求访问是同一磁道上不同编号扇区;②进程祈求访问是不同磁道上不同编号扇区;③进程祈求访问是不同磁道上相似编号扇区。状况①②状况,旋转调度总是让一方面到达读写磁头位置下扇区先进行传送操作;状况③旋转调度可以任选一种读写磁头位置下扇区先进行传送操作。2.5文献管理2.5.1文献与文献系统1文献是由文献名字标示一组有关信息集合,文献名是字母和数字构成字母数字串,格式和长度因系统而异。2文献可以按各种办法进行分类,按用途提成:系统文献、库文献、和顾客文献;按保护级别可分为:只读文献、读写文献和不保护文献;按信息流向可分为输入文献、输出文献和输入输出文献。3操作系统支持如下4种不同类型文献:普通文献、目录文献、块设备文献、字符设备文献。4普通文献:ASCII文献和二进制文献5ASCII文献由多行正文构成,在dos,windows中每一行以回车换行结束,整个文献以ctrl+z结束;在unix中每一行以换行结束;整个文献以ctrl+d结束。最大长处是可以原样打印和显示,也可以用普通文本编辑器进行编辑。6二进制文献由一定数据构造,组织成字节流,可执行文献是指令和数据流,记录式文献是逻辑记录流。7文献系统面向顾客功能是:文献换名存取;文献目录建立和维护;实现从逻辑文献到物理文献转换;文献存储空间分派和管理;提供适当文献存取办法;实现文献共享保护和保密;提供一组可供顾客使用文献操作。8存取方式是操作系统为顾客程序提供使用文献技术和手段。9存取方式:顺序存取(用于磁带文献机磁盘上顺序文献);直接存取(通惯用于磁盘文献);索引存取。2.5.2文献目录1文献目录项普通应涉及如下内容:关于文献存取控制信息;关于文献构造信息;关于文献管理信息。2目录构造:一级目录构造(单顾客微型机操作系统CP/M);二级目录构造;树型目录构造3多级目录构造普通采用树型目录构造2.5.3文献构造和组织1文献构造:文献逻辑构造、文献物理构造2文献逻辑构造:流式文献、记录式文献。3记录依照长度可分为定长(格式F)和不定长(格式V)记录。4文献物理构造:顺序构造、持续构造、索引成果。5连接构造特点是使用连接字—指针来表达文献中各个记录之间关系。6连接文献—串联文献。7索引文献在文献存储上分为两个区:索引区、数据区。2.5.4文献共享和保护1文献保护是指防止文献被破坏,它涉及2个方面:一是防止系统崩溃所导致文献破坏,二是防止其她顾客非法操作所导致文献破坏。2为了防止系统崩溃导致文献破坏,定期转储是一种经常采用办法。3防止其她顾客非法操作所导致文献损坏,是通过操作系统安全方略实现,基本思想是建立三元组:顾客(每一种操作系统使用者标示)、对象(在操作系统中普通是文献,操作系统把对资源统一到文献层次,通过设备文献使用设备、通过socket关联文献使用进程通信)、存取权限(定义了顾客对文献访问权)。4文献保密重要办法有:设立密码和使用密码。密码分为两种:文献密码和终端密码。2.6作业管理2.6.1作业及作业管理概念1作业(Job)是顾客提交给操作系记录算一种独立任务。普通每个作业必要通过若干个相对独立又互有关联顺序加工环节才干得到成果,每一种加工环节称为一种作业步(JobStep)。2作业由顾客组织,作业步由顾客指定,一种作业从提交给系统,直到运营结束获得成果,要通过提交、收容、执行和完毕4个阶段。3作业管理可以采用脱机和联机两种方式。2.6.2作业调度1作业调度算法涉及:先来先服务算法、最短作业优先算法、响应比最高者优先(HRN)算法、优先数算法。2相应比=已等待时间/预计计算时间3优先数算法分为:静态和动态优先数算法。2.6.3多道程序设计1操作系统引入多道程序设计好处:一是提高了CPU运用率;二是提高了内存和I/O设备运用率;三是改进了系统吞吐量;四是充分发挥了系统并行性。重要缺陷是作业周转时间长。第三章程序设计语言3.1程序设计语言基本知识3.1.1程序设计语言基本概念1程序设计语言分为低档语言和高档语言两大类,低档语言涉及机器语言和汇编语言,高档语言涉及面向过程语言和面向问题语言。3.1.2程序设计语言基本成分1程序设计语言基本成分:数据成分、运算成分、控制成分、函数。2数据是程序操作对象,具备存储类别、类型、作用域和生存周期等属性,使用时要为它分派内存空间;数据名称由顾客通过标示符命名,标示符是由字母、数字和称为下划线特殊符号“_”构成标记;类型阐明数据占用内存大小和存储形式;存储类别阐明数据在内存中位置和生存期;作用域阐明可以使用数据代码范畴;生存期阐明数据占用内存时间范畴。3数据类型分类:⑴按程序运营过程中数据值能否变化,①常量(整型常量、实型常量、字符常量、符号常量)②变量⑵按数据作用域范畴①全局量②局部量⑶按数据组织形式不同①基本类型(整型、实型、字符型、枚举型)②构造类型(数组、构造、公用)③指针类型④空类型。4大多数程序设计语言基本运算可分为算术运算、关系运算、逻辑运算。为了保证运算成果唯一性,运算符号规定优先级和结合性。5控制构造:顺序、选取、循环。6任何函数都是由函数阐明和函数体两某些构成。7函数定义普通格式返回值类型函数名(形式参数表)//注释{函数体}8函数调用普通形式为:函数名(实参表);9传值好处是传值调用不会变化调用函数实参变量内容。10函数体若调用自身则称为递归调用。3.2程序编译、解释系统3.2.1程序编译和解释1编译方式和解释方式解释方式:VisualBasic、VisualFoxpro、PowerBuilder、Java编译方式:VisualC/C++、Delphi3.2.2编译程序基本原理编译程序大体分为6个阶段,如图编译过程图3.2.3解释程序基本原理第四章系统配备和办法4.1系统配备技术4.1.1系统架构1系统架构:①客户机/服务器系统②浏览器/服务器系统③多层分布式系统2在多层分布式系统中,各层次按照如下方式划分:①瘦客户②业务服务③数据服务3业务服务层完毕业务逻辑,实现分布式管理、负载均衡、Fail/Recover、安全隔离。4多层系统重要特点:①安全性②稳定性③易维护④迅速相应⑤系统扩展灵活5当前最为流行2类多层应用架构:①SunJ2EE②Microsoft.Net6SunJ2EE:①客户层②Web层③业务层④公司信息系统层7基于J2EE客户端可以是基于Web,也可以是不基于Web独立(StandAlone)应用程序。在基于WebJ2EE客户端应用中,顾客在客户端启动浏览器后,从Web服务器中下载Web层中静态HTML页面或由JSP或Servlets动态生成HTML页面;不基于WebJ2EE客户端应用程序可以在不通过Web层状况下直接访问布置在EJB容器(EJBContainer)中EJB组件。8J2EE规范定义Web层由①JSP页面②基于WebJavaApplets③用于动态生成HTML页面Servlets构成。9运营在Web层中Web组件依赖Web容器来支持诸如响应客户祈求以及查询EJB组件等功能。10EJB组件可以完毕从客户端应用程序中接受数据、按照商务规则对数据进行解决、将解决成果发送到公司信息系统层进行存储、从存储系统中检索数据以及将客户发送回客户端等功能。11布置和运营在业务层中EJB组件依赖于EJB容器来管理诸如事务、生命期、状态转换、多线程及资源存储等。12公司信息系统层普通涉及:公司资源规划(ERP)系统、大型机事务解决(MainframeTransactionProssing)系统、关系数据库系统(RDMS)及有关公司信息管理软件。4.1.2系统配备办法1惯用系统配备办法:双机互备、双机热备、群集系统、容错服务器。2双机互备、双机热备系统切换时机:系统软件或应用软件导致服务器宕机;服务器没有宕机,但系统软件或应用软件工作不正常;SCSI卡损坏,导致服务器与磁盘阵列无法存取数据;服务器内硬件损坏,导致服务器宕机;服务器不正常关机。3群集技术与双机热备技术本质区别是能否实现并行解决和某节点失效后应用程序平滑接管,双机热备技术只是在两台服务器上实现。4群集服务长处:①高可用性②修复返回③易管理性④可扩展性。5容错服务器通过CPU时钟锁频,系统中所用硬件备份,系统中所有冗余部件同步运营,实现容错。可靠性和可用性可实现99.999%。4.1.3系统解决模式1集中式计算模式最典型特性是通过主机系统形成大某些通信流程,构成系统所用通信合同都是系统专有,大型主机在系统中占据着绝对支配作用,所有控制和管理功能都由主机来完毕。2普通以为,从80年代到今天,分布式计算经历了3个阶段:①桌上计算(DesktopComputing)②工作组计算(WordgroupComputing)③网络计算(NetworkComputing)。3实时解决也叫做联机解决(OnlineTransaction,OLTP)。批解决与实时解决对比特性批解决实时解决业务解决记录业务数据合计成批,排序周期解决数据产生及时解决文献更新批解决时业务解决时相应时间(周转时间)几小时或几天几秒钟4基于网络浏览器分布式计算方式称为Web计算,分布式对象和网络技术集成称为对象Web。5Web计算长处:①统一顾客界面②经济性、可维护性③鲁棒性④可伸缩性⑤兼容性⑥安全性⑦适应网络异构、动态环境。4.1.4系统事务管理1事务是顾客定义一种数据库操作序列,这些操作要么全做,要么全不做,是一种不可分割工作单位。2在SQL语言中,定义事务语句有三条:①BEGINTRANSACTION②COMMIT③ROLLBACK3事务具备4个特性:①原子性(atomicity)②一致性(consystency)③隔离性(isolation)④持续性或称永久性(durability)。4事务是恢复和并发控制基本单位。5在单解决机系统中,事务并行执行事实上是这些并行事务并行操作轮流交叉运营,称为交叉并行方式(InterleavedConcurrency)。6并发操作带来数据不一致性涉及3类:①丢失修改②不可重复读③读“脏”数据。7封锁是实现并发控制重要技术,确切控制由封锁类型决定,基本封锁类型有2种:①排它锁(ExclusiveLocks,X锁,写锁)②共享锁(ShareLocks,S锁,读锁)。4.2系统性能4.2.1系统性能定义和指标1响应时间(ElapsedTime):计算机完毕某一任务所耗费时间。吞吐量和相应时间成反比,相应时间越短,吞吐量越大。2计算机性能惯用指标:MIPS、MFLOPSMIPS=指令数/(执行时间×1000000),通惯用VAX-11/780机解决能力为1MIPS。MFLOPS=浮点指令书(执行时间×1000000),１MFLOPS≈３MIPS4.2.2系统性能评估１系统性能评估技术:分析技术、模拟技术、测量技术。分析技术重要是运用排队论模型进行分析。测量技术评估层次涉及:实际应用程序、核心程序、合成测试程序。2国际承认用来测量机器性能基准测试程序(精确性递减):①实际应用程序办法②核心基准程序办法③简朴基准测试程序④综合基准测试程序。4.3系统可靠性4.3.1可靠性定义和指标1计算机硬件故障普通是由元器件失效引起,元器件可靠性分为3个阶段:①器件处在不稳定期,失效率较高②器件进入正常工作期,失效率最低,基本保持常数③元器件开始老化,失效率又重新提高(“浴盆模型”)2衡量计算机系统3个重要指标:①可靠性②可维护性③可用性。3、计算机可靠性用平均无端障时间(MTTF )来度量,可维护性用平均维修时间(MTTR)来度量,可用性定义:MTTF/(MTTF+MTTR)×100%4.3.2计算机可靠性模型1常用3种系统可靠性数学模型:①串联系统②并联系统可靠性③混联系统可靠性。n串联系统可靠性Ra=∏Ri(i=1,2,…,n)i=1nn并联系统可靠性Ra=1-∏(Fi)=1-∏(1-Ri)i=1i=1(i=1,2,…,n)nmj串并联系统可靠性Rs=∏[1-∏(1-Rij)],当各单元可靠j=1i-1度都相等,均为Rij=R,且m1=m2…=mn=m,则Rs=[1-(1-R)m]nmnj并串联系统可靠性Rs=1-∏[1-∏Rij],当各单元可靠j=1i-1度都相等,均为Rij=R,且n1=n2…=nm=n,则i-1j-1Rs=1-(1-Rn)m2提高计算机可靠性采用办法:提高元器件质量、发展容错技术。第五章数据构造与算法5.1数据构造与算法简介5.1.1什么是数据构造5.1.2数据构造基本术语5.1.3算法描述1描述一种算法可以采用文字描述,也可以采用老式流程图、N-S图或PAD图。2算法特性:有穷性、拟定性、可行性、输入、输出。3算法可以用自然语言、数字语言或商定符号来描述,也可以用计算机高档程序语言来描述,如流程图、Pascal语言、C语言、伪代码或决策表。5.1.4算法评价4一种“好”算法应满足对的性、可读性、健壮性、效率和低存储量需求。5算法评价:时间复杂度和空间复杂度。5.1.5算法与数据构造关系5.2线性表5.2.1线性表定义和逻辑构造6线性表表达:A=(a1,a2,…,ai-1,ai,ai+1,…,an)linear_list=(A,R)7线性表抽象数据类型涉及数据对象和数据关系2某些。5.2.2线性表顺序存储构造8线性表存储构造有顺序、链接、散列。5.2.3线性表链式存储构造5.3栈和队列5.3.1栈定义和实现9栈重要操作是初始化、插入、删除、判断与否空、读取栈顶结点值。5.3.2表达式求值10表达式是由操作数(operand)、运算符(operator)、界限符(delimiter)构成11表达式普通分为中缀表达式和后缀表达式。5.3.3队列12队列分为链队列和循环队列。5.4数组和广义表5.4.1数组13数组普通采用顺序存储构造表达,多维数组顺序存储有两种形式:以列序为主序、以行序为主序。14行优先顺序又称为低下标优先或左下标优先于右下标。Basic、Pascal、C都是采用行优先顺序。5.4.2广义表定义和存储构造15广义表有两种构造结点:表结点,表达列表;原子结点,表达原子。表结点可以由标志域、批示表头指针域、批示表尾指针域,原子结点由标志域和值域构成。5.5树和二叉树5.5.1树定义16树表达办法:惯用办法(树型)、括号、嵌套集合、凹入。5.5.2树存储构造17惯用树存储构造重要有三种:双亲表达法、孩子表达法、孩子兄弟表达法。5.5.3树遍历18树遍历方式分为三种:前序遍历、后序遍历、层次遍历。19如下图进行三种遍历成果:前序遍历—ABCEFHIGD;后序遍历—BEHIFGCDA;层次遍历—ABCDEFGHI。5.6图5.6.1图定义和术语5.6.2图存储构造20邻接矩阵表达法空间复杂度为S(n)=O(n2)。5.6.3图遍历21图遍历办法深度优先遍历、广度优先遍历。第六章对媒体基本知识6.1对媒体技术概论6.1.1多媒体技术基本概念1多媒体计算机技术特性:集成性、交互性、实时性、数字化。2多媒体计算机硬件重要涉及一下几某些:对媒体主机(个人机、工作站)、多媒体输入设备(摄像机、麦克风、扫描仪)、多媒体输出设备(打印机、绘图仪、音响)、多媒体存储设备(硬盘、光盘)、多媒体功能卡(视频卡、声音卡)、操纵控制设备(鼠标、键盘、触摸屏)。3多媒体计算机软件系统涉及:操作系统、多媒体数据库管理系统、多媒体压缩/解压缩软件、多媒体声像同步软件、多媒体通信软件以及多媒体开发和创作工具。4多媒体开发软件包提供了图形、色彩板、声音、动画、图像及各种媒体文献转换与编辑软件。6.1.2多媒体核心技术和应用1多媒体技术重要构成归纳为如下几种方面:各种媒体信息解决技术和压缩技术、多媒体计算机技术、多媒体网络通信技术、多媒体数据库技术。2多媒体计算机系统核心技术:视频和音频数据压缩和解压缩技术、多媒体专用芯片技术、多媒体系统软件技术、大容量信息存储技术、多媒体网路通信技术、超文本与超媒体技术。3在研究和选用编码时,重要有两个问题:编码办法能用计算机软件或集成电路芯片迅速实现;符合压缩编码和解压缩编码国际原则。4多媒体专用芯片基于大规模集成电路(VLSI)技术,除专用解决器芯片外,多媒体系统还需要其她集成电路芯片支持:数模和模数转换器、音频视频芯片、彩色空间变换器及时钟信号产生器。5多媒体系统软件技术重要涉及:多媒体操作系统、媒体编辑系统、多媒体数据库管理技术、多媒体信息和混合于重叠技术。6多媒体数据库核心技术是解决:多媒体数据模型、表达方式;多媒体数据压缩及解压缩;多媒体数据存储管理和存储办法。7多媒体网络通信核心技术是多媒体数据压缩技术和高速数据通信技术。8超媒体技术是超文本＋多媒体。9多媒体计算机技术应用:教育与培训、桌面出版与办公自动化、多媒体电子出版物、多媒体通信、多媒体声光艺术品创作。10桌面出版物重要涉及:印刷品、表格、布告、广告、宣传品、海报、市场图表、蓝图及商品图。11多媒体电子出版物内容可分为:电子图书、文档资料、报刊杂志、教育培训、娱乐游戏、宣传广告、信息征询。12电子出版无特点是:具备集成性和交互性、体现力强。13多媒体通信特点:分布性、同步性、交互性。6.2多媒体压缩编码技术6.2.1多媒体数据压缩基本原理1信息压缩比是指压缩前后所需多媒体数字信息存储量之比,压缩比越大,数据减少就越多,压缩技术越复杂。2可用如下指标衡量一种数据压缩技术好坏:压缩比、压缩后多媒体信息质量、压缩和解压缩速度、压缩所需软硬件开销。3多媒体数据压缩解决涉及:编码(压缩)过程和解码(解压缩)过程。4普通来说,压缩计算量比解压缩计算量大。6.2.2多媒体数据压缩基本编码办法1数据压缩办法:无损压缩法(冗余压缩法)和有损压缩法(熵压缩法)。2无损压缩压缩率普通为2:1到5:1。3惯用无损压缩办法有:哈夫曼编码、算术编码、行程编码、使用记录办法或字典查找办法进行压缩。4惯用有损压缩办法有:预测编码、变换编码、子带编码、矢量量化编码、混合编码、小波编码。5哈夫曼编码是对独立信源达到最小平均码长编码办法,具备唯一可译性。6算术办法是一种二元码编码办法。7预测编码惯用是差分脉冲编码调制法(DPCM)和自适应差分脉冲编码调制法(ADPCM)。8变换编码种类:傅立叶变换、离散余弦变换、离散正弦变换。6.2.3编码国际原则1通用压缩编码国际原则:JPEG、MPEG、H.261、DVI。2JPEG(联合照片专家组),静止图像压缩和解压缩算法。由ISO和CCITT(国际电报电话征询委员会)共同制定。普通来说,JPEG图像压缩比不不大于20:1时,图像质量开始变坏。3MPEG(动态图像专家组),提供压缩比可高达200:1,普通有三个版本MPEG—1、MPEG—2、MPEG—3。长处:兼容性好、压缩比高、数据失真小。4H.261也称PX64原则。6.3多媒体技术应用6.3.1数字图像解决技术1数字图像长处是:精度高、数字图像不会被电源波动电磁场辐射等环境干扰所影响、不会由于存储传播操作产生信息失真、无论来自哪种信息源数字化后图像都可以用计算机解决。2数字化过程涉及:采样(抽样)和量化2个环节。、3常用数字图像类型:二值图像,如文字、图像、指纹;黑白灰度图像,如黑白照片;彩色图像,如彩色照片;活动图像,如动画。4色彩数和图形灰度用bit来表达,普通写成2n次方,n代表位数,当图像达到24位时,可体现1677万种颜色(真彩)。5彩色可用亮度、色调、饱和度来表达。6色调和饱和度通称为色度。7惯用几种彩色表达空间是:RGB彩色空间、HIS彩色空间、CMYK彩色空间、YUV彩色空间。8HIS用H(色调)S(饱和度)I(光强度)三个参数描述颜色特性。9CMYK用青、紫红、黄、黑四种颜色来组合出彩色图像。10YUV在PAL彩色电视制式中采用彩色空间。11惯用矢量图形文献有:3DS,DXF(CAD),WMF(用于桌面出版)。12图像文献格式分两大类:静态图像文献格式、动态图像文献格式。13静态图像文献格式有:GIF、TIF、BMP、PCX、JPG、PCD。14动态图像文献格式有:AVI、MPEG。15惯用数字图像解决技术:改进图像像质(锐化、增强、平滑、校正)、将图像复原、辨认和分析图像、重建图像、编辑图像、图像数据压缩编码。16图像分析技术涉及:高频增强、检测边沿与线条、抽取轮廓、分割图像区域、测量形状特性、纹理分析、图像匹配。17图像重建涉及:二维和三维;典型图像重建应用涉及:测绘、工业检测、医学CT投影图像重建。18图像编辑涉及:图像剪裁、缩放、旋转、修改、插入文字或图片。19当前世界上流行彩色电视制式:PAL、NTSC、SECAM、HDTV。6.3.2数字音频解决技术1影响数字视频质量因素有:帧速、辨别率、颜色数、压缩比、核心帧。2视频图像文献解压缩有硬件和软件两种。3视频卡分类:视频叠加卡、视频捕获卡、电视编码卡、电视选台卡、压缩/解压缩卡。4声音类型:波形声音、语音、音乐。5声音三要素:音调、音强、音色。6数字音频解决技术:音频采集、语音编码/解码、文语转换、音乐合成、语音辨认与理解、音频视频同步、音频效果与编辑。7数字音频转换过程是选取采样频率进行采样;选取适当量化精度进行量化;编码。8数字音频信息质量受3个因素影响:采样频率、量化精度、频率数。9音频文献大小计算公式:文献字节数／每秒＝采样频率(Hz)X辨别率(位)X声道数／810实现计算机语音输入办法:录音／重放、文语转换。11音频冗余重要体现为:时域冗余度和频域冗余度。12音频信号编码:波形编码(PCM,脉冲编码调制;DPCM,差值脉冲编码调制;ADPCM,自适应差值编码调制)、参数编码(此类编码技术成为声码器,有通道声码期、同态声码器、线性预测声码器,适合于语信号编码)、混合编码(码本勉励线性预测编码、多脉冲勉励线性预测编码)。13电子乐器数字接口(MIDI)系统。6.3.3多媒体应用系统创作1多媒体创作工具功能重要有:优秀面向对象编程环境;具备较强多媒体数据I／O能力;动画解决能力;超级连接能力;应用程序连接能力;模块化和面向对象;和谐界面和易学易用。2惯用多媒体创作工具备:文字解决软件(word)、简报解决软件(Powerpoint)、图像解决软件(Photoshop)、动画制作软件(3DSMAX)。3多媒体创作系统大体可分为:素材库、编辑、播放。重要功能涉及:视频图像制作;动画制作、交互式演示系统、展示系统、交互式查询系统、交互式训练、仿真原形和技术可视化。4依照多媒体创作工具创作办法和构造特点不同,多媒体创作系统可分为:基于时间创作工具;基于图表或流线创作工具、基于卡片或页面工具、以老式程序语言为基本工具。5多媒体开发工具特性:编辑特性、组织特性、编程特性、交互式特性、性能精准特性、播放特性、提交特性。6较惯用多媒体开发工具备VisualBasic和Authorware。7Authorware特点:基于流限度图表创作方式、具备文字、图形、动画、声音直接创作解决能力、外部接口形式多样、具备各种交互方式、多媒体集成能力高效、多平台支持、网络支持。第七章网络基本知识7.1网络基本知识7.1.1计算机网络概念和分类7.1.2计算机网络构成7.2计算机网络体系构造与合同7.2.1计算机网路体系构造7.2.2TCP/IP合同7.3计算机网络传播7.3.1数据通信模型7.3.2数据通信编码7.3.3传播介质7.3.4多路复用技术7.3.5数据互换技术7.3.6差错控制与流量控制7.4计算机局域网7.4.1局域网介质访问控制方式7.4.2局域网组网技术7.5网络管理与管理软件7.5.1网路管理7.5.2网络管理软件7.6网络安全7.6.1计算机网络安全问题7.6.2数据加密与解密7.6.3防火墙技术7.6.4网络安全合同7.7网络性能分析与评估7.7.1服务质量QoS7.7.2服务级别合同(SLA)7.7.3流量管理7.7.4网络性能评价指标体系7.8因特网基本知识及其应用7.8.1IP地址和子网掩码7.8.2DNS和代理服务器7.8.3万维网服务7.8.4因特网其她服务第八章数据库技术8.1数据库技术基本8.1.1数据库系统概述1数据管理:指对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护。2数据库管理技术经历了人工管理、文献系统、数据库系统3个阶段。3|数据(data):描述事务符号记录。4数据库(database,DB):长期储存在计算机内、有组织、可共享数据集合。5数据库特性:数据库中数据按一定数据模型组织、描述和储存,具备较小冗余度、较高数据独立性和易扩展性,并可为各种顾客共享。6数据库系统(DBS)构成:数据库、数据库管理系统(DBMS)及开发工具、应用系统、数据库管理员和顾客。7与人工管理和文献系统相比,数据库系统特点:①数据构造化;②数据共享高,冗余度低,易扩展;③数据独立性高;④数据由DBMS统一管理和控制。8.1.2数据模型1依照模型应用不同目,可将模型划分为2类:概念模型(信息模型)和数据模型。2概念模型是按顾客观点来对顾客和信息建模,重要用于数据库设计。3数据模型是按计算机系统观点对数据建模,重要用于DBMS实现,涉及:网状模型、层次模型、关系模型。4数据模型构成要素:数据构造、数据操作和数据约束条件。5对象涉及2类:与数据类型、内容、性质关于对象;与数据之间联系关于对象。8.1.3数据库系统构造8.2关系数据库数据操作8.2.1关系数据库8.2.2关系运算8.2.3关系数据库原则语言(SQL)8.3数据库管理系统8.3.1数据库管理系统概述8.3.2数据库系统功能控制第九章安全性知识9.1安全性简介9.1.1安全性基本概念和特性1信息安全是对信息、系统以及使用、存储和传播信息硬件保护。2信息3个特性:机密性(防止信息暴露给未授权人或系统质量和状态)、完整性(信息完整而未被腐蚀质量和状态)和可用性(信息顾客可以在不受干涉和阻碍状况下对信息进行访问并按所需格式接受它)。3信息系统安全是指保证信息系统构造安全,与信息系统有关元素安全,以及与此有关各种安全技术、安全服务和安全管理总和。9.1.2安全性要素1信息系统重要由物理环境及其保障、硬件设备、软件设备、管理者构成。2物理环境涉及场地(机房场地、信息存储场地)和机房、物理保障重要考虑电力供应和劫难应急。3信息系统硬件设施重要有计算机(大、中、小型计算机和个人计算机)、中断设备、网络设备(涉及互换机、集线器、网关设备或路由器、中继器、桥接设备和调制解调器)、传播介质(同轴电缆、双绞线、光缆、卫星信道和微波信道)、输入输出设备(键盘、磁盘驱动器、磁带机、扫描仪、打印机、显示屏)。4构成信息系统软件设施重要有操作系统、通用应用软件、网络管理软件以及网络合同。5信息系统管理者涉及:系统安全员、网络管理员、系统管理员、存储介质保管员、系统操作人员和软硬件维修人员。9.2访问控制和鉴别9.2.1鉴别1鉴别机制是以互换信息方式确认实体真实身份一种安全机制,可被鉴别实体称为主体,主体有一种或各种与之相应辨别标记符。2可被鉴别主体有人类顾客、进程、实开放系统、OSI层实体、组织机构。3鉴别目实防止其她实体占用和独立操作被鉴别实体身份,此类危害称之为“冒充”。4主体和验证者两种关系背景:主体由申请者来代表申请者和验证者之间存在着特定通信关系;主体为验证者提供数据项来源。5鉴别办法重要有如下5中:用拥有(IC卡)进行鉴别;用所懂得进行鉴别(如密码);用不可变化特性(如生物测定标记特性)进行鉴别;相信可靠第三方建立鉴别;环境(如主机地址)。6鉴别分为单向和双向鉴别,鉴别服务可以将鉴别成果传送给访问控制服务。9.2.2访问控制普通概念1访问控制手段涉及顾客辨认代码、密码、登录控制、资源授权(顾客配备文献、资源配备文献、控制列表)、授权核查、日记和审计。2访问控制和内部控制关系:共同目的是保护资产,内部控制设计所用有形资产和无形资产,涉及与计算机有关和无关,而访问控制设计与知识有关无形资产和有形资产,是整体安全控制一某些。9.2.3访问控制方略1实现访问控制三种最惯用办法:规定顾客输入某些保密信息(顾客名、密码);采用物理辨认设备(访问卡、钥匙、令牌)、采用生物记录学系统(基于某种特殊物理特性对人进行唯一性辨认)。2除了密码之外访问控制特性涉及:各种密码(一种密码用于进入系统、另一种密码用于规定操作权限);一次性密码(系统生成一次性密码清单);基于时间密码(访问使用对的密码随时间变化,变化基于时间和一种秘密顾客钥匙,密码隔一段时间就发生变化,变得难以猜测);智能卡(不但需要密码,还要物理智能卡才有权限接触系统);挑战反映系统(使用智能卡和加密组合来提供安全访问控制身份辨认系统)。3访问控制手段:物理类防御型:文书备份、围墙和栅栏、保安、证件辨认系统、加锁门、双供电系统、生物辨认型门禁系统、工作场合选取、灭火系统。探测型:移动监测探头、烟感和温感探头、闭路监控、传感和报警系统。管理类防御型:安全知识培训、职务分离、职工雇用手续、职工离职手续、监督管理、劫难恢复和应急筹划、计算机使用登记。探测型:安全评估和审计、性能评估、强制假期、背景调查、职务轮换。技术类防御型:访问控制软件、防病毒软件、库代码控制系统、密码、智能卡、加密、拨号访问控制和回叫系统。探测型:日记审计、入侵检测系。9.3加密9.3.1保密与加密1加密就是将信息进行编码使侵入者不可以理解和阅读办法。解密将编码信息转化为原理形式。9.3.2加密与解密机制1从译者角度看,密码分析所面临问题有三种重要变型:“只有密文”问题(仅有密文而无明文);“已知明文”问题(已有一批相匹配明文与密文);“选取明文”(可以加密自己所选明文)。9.3.3密码算法1密码算法分为老式密码算法(对称密码算法)和公开密钥密码算法(非对称密码算法)。2对称密码技术规定加密解码双方拥有相似密钥,非对称密码技术是加密解密双方拥有不同密钥。3对称密码体制从加密模式上可分为序列密码和分组密码。4序列密码算法安全强度由它所产生伪随机序列好坏来决定;分组密码体制中,通过加密密文与密码算法和密钥关于,与被解决明文数据段在整个明文中所处位置无关。5非对称密码规定密码成对浮现,一种为加密密钥(可以公开),另一种为解密密钥(顾客要保护好),并且不也许从其中一种推导出另一种。6公共密钥机密信息只能用专用密钥解密,公钥加密也用来对专用密钥机密。9.3.4密钥及密钥管理1密钥是密码算法中可变参数。2密钥管理涉及:产生密钥、分发密钥、输入和输出密钥、更换密钥、存储密钥、保存和备份密钥、密钥寿命、销毁密钥。9.4完整性保障9.4.1完整性概念1完整性涉及软件完整性和数据完整性两个方面2对数据完整性五个最常用威胁:人类,也许是人类疏忽、故意损坏等因素导致完整性被破坏;硬件故障,涉及磁盘故障、芯片和主板故障、电源故障;网络故障,涉及网络连接问题、网络接口卡和驱动程序;劫难,如火灾、水灾、工业破坏和蓄意破坏;逻辑问题,涉及软件错误、文献损坏、容量错误、数据互换错误和操作系统错误。9.4.2完整性保障方略1为了恢复数据完整性和防止数据完整性丧失,可以采用技术有:备份、镜像技术、归档、分级存储管理、转储、系统安全程序、奇偶校验和故障前兆分析。2通过如下服务来完毕完整性服务:屏蔽、证明、屏蔽。3DBMS完整性控制机制应具备三个方面功能:定义功能、检查功能、如果发现顾客操作祈求使数据违背了完整性约束条件,采用一定动作保证数据完整性。4袭击可以发生在软件三个重要成分上:程序、数据、文档。5数字签名9.5可用性保障1要提高系统可用性,普通都是要配备冗余和容错部件来减少她们不可用时间。9.5.1事故相应与事故恢复1劫难恢复办法涉及:劫难防止制度、劫难演习制度、劫难恢复(全盘恢复和个别文献恢复)。2备份系统构成某些有物理主机系统、逻辑主机系统、备份存储介质、操作调度、操作执行、物理目的系统、系统监控。3备份方略:完全备份、增量备份、差别备份、按需备份9.5.2减少故障时间高可用性系统1提供容错途径有使用空闲备件、负载平衡、镜像、复现、热可更换。2网络冗余重要途径有双主干、开关控制技术、路由器、通信中件。9.6计算机病毒防治与计算机犯罪防范9.6.1计算机病毒概念9.6.2计算机病毒防治1计算机病毒防止涉及两个方面对已知病毒防止和对将来病毒防止,对已知病毒防止可以采用特性鉴定技术和静态鉴定技术;对未知病毒防止是一种行为规则鉴定技术(动态鉴定技术)。2计算机病毒防止技术重要涉及磁盘引导区保护、加密可执行程序、读写控制技术、系统监控技术。3反病毒软件:病毒扫描软件、完整性检查程序、行为封锁软件。4计算机病毒检测技术有两种:特性分类基本上建立、对文献数据段进行定期或不定期对比,发现差别。9.6.3计算机犯罪防范9.7安全分析1风险:指某种破坏或损失发生也许性。2风险管理:指辨认、评估、减少风险到可以接受限度,并实行恰当机制控制风险保持在此限度之内过程。9.7.1辨认和评估风险1有形资产可以通过资产价值进行分类,如机密级、内部访问级、共享级、未保密级。2考虑信息安全时,必要注重7种风险:①物理破坏、②人为错误、③设备故障、④内外部袭击、⑤数据误用、⑥数据丢失、⑦程序错误、⑧网络自身诸多特性(共享性、开放性、复杂性)、⑨网络信息系统自身脆弱性(操作系统漏洞、网络合同缺陷、通信线路不稳定、人为因素)。3风险分析办法与途径可分为:①定量分析和②定性分析。4定性分析通过列出各种威胁清单,对威胁严重限度及资产敏感限度进行分级,是被广泛采用办法。5定性分析技术涉及:判断、直觉和经验。6风险小组应由公司中不同部门人员构成,可以是管理者、程序开发人员、审计人员、系统集成人员、操作人员。9.7.2控制风险1风险管理方式:①减少风险、②避免风险、③转嫁风险、④接受风险。2在采用防护办法时,要考虑9个方面:①产品费用、②设计筹划费用、③实行费用、④环境变化、⑤与其她防护办法兼容性、⑥维护需求、⑦测试需求、⑧修复替代更新费用、⑨操作支持费用。3、控制风险办法:①对动作进行优先级排序,风险高优先考虑;②评价风险评估过程中建议,分析建议可行性和有效性;③实行成本收益分析;④结合技术、操作和管理类控制元素,选取性价比最佳安全控制;⑤责任分派;⑥制定一套安全办法实现筹划;⑦实现选取安全控制。9.8安全管理9.8.1安全管理政策法规1信息系统法律重要内容:信息网络规划与建设、信息系统管理与经营、信息系统安全、信息系统知识产权保护、个人数据保护、电子商务、计算机犯罪、计算机证据与诉讼。2信息安全涉及方面:人事管理、设备管理、场地管理、存储媒体管理、软件管理、网络管理、密码和密钥管理、审计管理。3信息安全管理总原则:规范化、系统化、综合保障、以人为本、重要负责人负责、防止、风险评估、动态发展、注重实效、均衡保护。4安全管理详细原则:分权制衡、最小特权、原则化、选用成熟先进技术、失效保护、普遍参加、职责分离、审计独立、控制社会影响、保护资源和效率。5国内信息安全管理基本方针:兴利除弊、集中监控、分级管理、保障国家安全。9.8.2安全机构和人员管理1建立信息系统安全管理机构第一步是拟定系统安全管理员角色,并构成安全管理小组。2信息安全管理方略涉及:安全管理人员义务和职责、安全配备管理方略、系统连接安全方略、传播安全方略、审计与入侵安全方略、标签方略、病毒防护方略、安全备份方略、物理安全方略、系统安全评估原则。3安全人员管理原则:从不单独一种人、限制有效期限、责任分散、最小权限。9.8.3技术安全管理1技术安全管理内容:①软件管理、②设备管理、③介质管理、④涉密信息管理、⑤技术文档管理、⑥传播线路管理、⑦安全审计跟踪、⑧公共网络连接管理、⑨劫难恢复2软件管理涉及:操作系统、应用软件、数据库、安全软件、工具软件采购、安装、使用、更新、维护和防病毒管理。3设备管理涉及:设备购买、使用、维修和存储管理。4介质管理涉及:介质分类、介质库管理、介质登记和借用、介质复制和销毁以及涉密介质管理。5涉密信息管理涉及:涉密信息级别划分、密钥管理、密码管理。6技术文档管理涉及:技术文档密级管理和使用管理。7传播线路管理涉及:传播线路管理和网络互联管理。8劫难恢复涉及:制定劫难恢复方略筹划和劫难恢复筹划测试与维护。9.8.4网络管理国际原则化组织(ISO)定义网络管理5种功能:①故障管理、②配备管理、③安全管理、④性能管理、⑤计费管理。第16章系统管理规划16.1系统管理定义16.1.1管理层系统管理规定1公司IT战略规划进行IT战略思考时候考虑哪几方面因素?答:(1)IT战略规划目的制定要具备战略性,拟定与公司战略目的相一致公司IT战略规划目的,并且以支撑和推动公司战略目的实现作为价值核心。(2)IT战略规划要体现公司核心竞争力规定,规划范畴控制要紧密环绕如何提高公司核心竞争力来进行,切忌面面俱到无范畴控制。(3)IT战略规划目的制定要具备较强业务结合性,进一步分析和结合公司不同步期发展规定,将规划目的分解为合理可行阶段性目的,并最后转化为公司业务目的构成某些。(4)IT战略规划对信息技术规划必要具备方略性,对信息技术发展规律和趋势要持有敏锐洞察力,在信息化规划时就要考虑到当前以及将来发展适应性问题。(5)IT战略规划对成本投资分析要有战术性,既要考虑到总成本投资最优,也要结合公司建设不同阶段做出科学合理投资成本比例分析,为公司获得较低投资效益比。(6)IT战略规划要对资源分派和切入时机进行充分可行性评估。2公司信息化规划涉及网络架构设计、设备负荷和容量计算、安全架构体系评估、网络设备评估3系统管理目的是什么?答:(1)系统管理指是IT高效运作和管理,是保证战略得到有效执行战术性和运作性活动,核心目的应是管理客户(业务部门)IT需求。(2)公司IT系统管理基本目的可以分为4个方面:①全面掌握公司IT环境,以便管理异构网络,从而实现对公司业务全面管理。②保证公司IT环境整体可靠性和安全性,及时解决各种异常信息,在浮现问题时及时进行修复,保证公司IT环境整体性能。③保证公司IT环境整体可靠性和安全性,对涉及安全操作顾客进行全面跟踪和管理;提供一种客观手段来评估组织在使用IT方面面临风险,并拟定这些风险与否得到了有效控制。④提高服务水平,加强服务可管理性并及时产生各类状况报告,及时、可靠维护各类服务数据。4系统管理规定是什么?答:(1)公司系统管理应可以让公司实现对所有IT资源统一监控和管理愿望,应采用一致性管理模式来推动公司当代化跨平台体系机构建立。(2)公司IT系统管理应适合于公司大型、复杂、分布式环境,不但控制了所有技术资源,并且直接可以从业务角度出发管理整个公司,管理能力可以延伸到核心非信息设备。公司可以随时布置应用监控系统,用来规划公司商务目的、维持公司高水平服务,提高业务系统商务响应能力。(3)公司IT系统管理应可以将整个公司基本构造以一种真实世界化视图呈现给我们,让不同经验人理解,让公司集中经理面对自己业务而非平台之间差别,这有助于大大提高公司工作效率。(4)公司IT系统管理应是全集成解决方案,覆盖网络资源、性能与能力、事件与安全、软件分布、存储、工作流、协助台、变更管理和其她用于老式和分布式计算环境功能,并可以用于互联网和公司内部网。5非信息设备涉及自动柜员机ATM监控、运钞车运钞状况跟踪、机房温度与湿度控制、顾客监测系统监控6用于管理核心IT资源涉及硬件资源、软件资源、网络资源、数据资源7IT系统管理通用体系构造分为3个某些:IT部门管理、业务部门(客户)IT支持、IT基本架构管理16.1.2运作层系统管理规定8系统预算管理目是协助IT部门在提供服务同步加强成本收益分析,以合理运用IT资源,提高IT投资效益。9IT预算涉及哪几种方面?答:(1)技术成本(硬件和基本设施)。(2)服务成本(软件开发与维护、故障解决、协助台支持)。(3)组织成本(会议、寻常开支)。10良好自动化管理工具(系统管理工具)作用?答:良好自动化管理工具(1)可以有效监控操作系统环境、网络环境、数据存储环境、信息安全环境和业务应用环境。(2)可以准拟定位和综合诊断系统异常因素并提出修复方案。(3)可以有力为业务系统保驾护航,让业务应用高枕无忧从而使公司IT部门可以将更多精力投入在服务和推动业务方面。11公司级系统管理需要考虑哪些因素?答:自动化管理(1)符合业界某些最佳实践实践原则,与ITIL、COBIT、HPITSM参照模型原则结合,为公司提供更优自动化管理流程。(2)应提供集成统一管理体系。(3)应涉及端到端可靠性和性能管理能力。(4)应可以将IT管理与业务优先级紧密联系起来,从而打破IT部门与业务部门之间隔阂。(5)应着重考虑服务水平管理,从而为顾客提供更优服务。16.2系统管理服务16.2.1为什么引入IT服务理念12“IT黑洞”、“信息悖论”现象产生因素是什么,如何解决?答:产生因素:(1)由信息系统自身特点所决定,当代公司信息系统特点是规模越来也大、功能越来越多、变化快、异构性。(2)从生命周期观点来看,无论硬件或软件,大体可分为规划和设计、开发(外购)和测试、实行、运营和终结5个阶段,前3个阶段从时间而言,仅占其生命周期20%,80%时间是在运营阶段,因而整个IT运作管理做得不好,将无法发挥前期投资收益和带来预期收益,还会为公司增长不必要成本。为变化以上现象,(1)引入IT服务级别管理。必要转变系统管理理念,使IT真正有效支持公司业务,强调IT对业务解决渗入。IT服务理念追求目的应定位在:①以客户(业务部门)为中心提供IT服务;②高质量、低成本IT服务;③提供服务可度量、可计费。(2)引入IT财务管理。管理重于技术,要变化以往非理性IT投资方式,对IT项目投资过程进行理性管理、研究IT项目投资必要性和可行性、精确计量IT项目投资成本效益,并在次基本上进行投资评价和责任追究。IT财务管理作为重要IT系统管理流程,可以解决IT投资预算、IT成本、效益核算和投资评价,为高层管理提供决策支持。因而,公司要走出“IT黑洞”、“信息悖论”,通过IT财务管理流程对IT服务项目规划、实行和运作进行量化管理是一种有效手段。(3)IT部门进行角色转换。公司要相应变化IT部门在组织架构中定位,将IT部门从一种技术支持中心改造为一种成本中心,甚至利润中心。将IT部门从一种支持部门转变为一种责任中心,从而提高IT部门运作效率。16.2.2服务级别管理13服务级别管理是定义、协商、订约、监测和评审提供应客户服务质量水准流程。直接面对不是IT服务顾客(业务部门内某个详细职工),二是IT服务付费客户(某个详细业务部门)14服务级别管理重要目的:依照客户业务需求和有关成本预算,制定恰当服务级别目的,并将其以服务级别合同形式拟定下来。15服务级别合同中拟定服务级别目的,既是IT服务部门监控和评价时机服务品质原则,也是协调IT部门和业务部门关于争议根据。16服务级别合同设定了IT服务数量、质量和费用有关原则。SLA不但用于公司内部IT部门和业务部门之间,也用于公司和第三方服务提供商之间(外包、应用开发服务、系统集成服务)。17构造合理服务级别合同涉及哪些内容?答:(1)被明确规定和描述服务定义。(2)定义每项服务测量原则,涉及数量、质量、可用性、可靠性、安全性、问题解答、支持、备份、恢复时间、偶尔性、增长能力、开发祈求。(3)服务时间框架;服务成本及计费;不履行职责实行惩罚。(4)根据服务测量办法来监督服务质量。(5)公司和第三方服务提供商之间明确职责。18服务级别管理要点有哪些?答:(1)强调IT对业务价值。价值体当前2点:一是在考虑服务级别需求时,要充分考虑业务部门潜在、隐含需求,以免因漏掉而影响业务正常运作;二是在拟定服务级别目的时,要拟定适当服务级别、服务质量。(2)让业务部门人员参加进来。由于她们清晰指引业务对IT需求在何处,可以从业务角度来看待IT,弥补IT人员从IT角度看待业务局限性。(3)服务级别管理要详细贯彻。需要更长时间,更复杂、更艰难监测、评审。通过对IT服务衡量,才干拟定各个业务在详细时期服务级别、服务质量状况,也才干较好进行监控,或者实行服务改进筹划。(4)对IT部门来说,至关重要是创立可以提供服务级别合同;对业务部门来说,SLA与业务规定相吻合,才有生命力和执行必要。IT服务商如果承诺过高,高于自己IT能力,虽然承诺了SLA,也无法实现。以上因素都必要考虑到服务成本问题,如果SLA实现超过了IT服务提供方所能承受成本或盈亏平衡点,最后也无法达到双赢,长期看来,必将影响IT服务持续运营。16.3财务管理16.3.1为什么引入IT财务管理16.3.2IT部门角色转换16.3.3IT财务管理流程19IT财务管理是负责对IT服务运作过程中所涉及所有资源进行货币化管理流程。涉及3个环节:IT投资预算(budgeting)、IT会计核算(accounting)、IT服务计费。20IT投资预算目是对IT投资项目进行事前规划和控制。通过预算可以协助高档管理人员预测IT项目经济可行性,也可以作为IT服务实行和运作过程中控制根据。21IT能力管理重要管理和规划IT容量,而IT服务工作量是IT服务成本变化重要因素,因而编制预算时必要紧密结合IT能力管理。22IT会计核算重要目的是什么,它涉及哪些重要活动?答:目的:通过量化IT服务运作过程中所耗费成本以及收益,为IT服务管理人员提供考核根据和决策信息。涉及活动:IT服务项目成本核算、投资评价、差别分析和解决。分别实现了对IT项目成本和收益事中和事后控制。23对成本要素进行定义是IT服务项目成本核算第一步,成本要素普通可按部门、客户或产品等划分原则进行定义,对于IT服务部门而言,抱负办法是按服务要素构造进行定义。24用于IT项目投资评价重要指标:投资回报率(ROI)、资本报酬率(ROCE)。25为了达到控制目,IT会计人员需要将每月、每年实际数据与相应预算、筹划数据进行比较,发现差别,调查分析差别产生因素,并对差别进行恰当解决。26IT会计人员需要注意差别涉及:成本差别、收益差别、服务级别差别、工作量差别。27IT服务计费是负责向使用IT服务部门(客户)收取相应费用。通过收费,构建一种内部市场,并以价格机制作为合理配备资源手段,迫使业务部门有效控制自身需求、减少总体服务成本,从而提高了IT投资效益。IT服务计费顺利运作需要以IT会计核算所提供成本核算数据作为基本。28服务水平管理与成本管理之间联系是什么?答:服务水平管理提出当前和将来服务需求,决定了成本管理服务成本、组织收费政策以及对客户,甚至最后顾客影响;服务水平合同容许客户对服务水平需求,变动越大,IT服务收费范畴越广,预算、IT会计核算和收费管理费用越高。16.4制定系统管理筹划16.4.1IT部门职责和定位29IT部门职责是什么?答:(1)IT部门核心职责在于始终提供并保持高质量服务;(2)依照对服务和业务优先级知识把握,有效控制不断上升服务需求成本;(3)充分理解业务对网络、系统和应用性能等能力规定基本上,制定出符合业务发展服务水平合同;(4)自动制定出可以反映业务动态变化服务筹划。(5)详细职责涉及:IT战略规划、公司应用系统规划、网络及基本设施、数据库管理、安全管理、IT寻常运作、终端顾客支持等。30简述成本中心和利润中心概念。答:成本中心和利润中心都属于责任会计范畴。成本中心成本发生单位,普通没有或仅有无规律少量收入,负责人可以对成本发生进行控制;利润中心是既能控制成本,又能控制收入责任单位,不但要对成本收入负责,还要对利润负责。(1)当IT部门作为成本中心时,对其IT支出和产出(服务)进行全面核算,并从客户收费中得到补偿。规定核算所有付现和非付现成本,确认IT服务运作所用经济成本。(2)作为利润中心运作IT部门相称于一种独立营利性组织,普通拥有完整会计核算体系。IT部门管理者,普通可以像管理一种独立运营经济实体同样,有足够自主权管理IT部门,但其目的由组织拟定。31IT部门有成本中心向利润中心转变要清晰界定服务模式,与业务部门进行充分内部沟通,定义好核心性服务级别合同,充分呈现IT价值透明度和可信度。32IT部门作为独立利润中心具备哪些优势?答(1)对公司而言,可以是公司集中精力在业务方面,减少成本、提高边际利润。(2)对于IT部门而言,可成为独立核算经济实体,通过市场化运作实现自身赚钱,对内部人员形成有效勉励,更好运用资源,创造更多社会价值。(3)对业务部门而言,在市场需求阶段考虑约束,要考虑成本因素,行为更具经济性,有助于整体效率提高。33作为利润中心还是成本中心取决于公司组织业务规模和IT依存度。16.4.2运作方系统管理筹划34运作方系统管理规划涉及哪些内容?答:IT战略制定、系统应用规划、网络基本设施管理、系统寻常运营管理、人员管理、成本计费管理、资源管理、故障管理、性能能力管理、维护管理、安全管理。35系统寻常操作管理涉及:服务器等设备定期维护、定期评价性能报告、备份系统及数据、建立紧急状况解决流程、定期检查系统日记和其她审核跟踪记录、合理安排系统资源满足IT需求、将操作流程制成文献予以归档并定期测试和修改。36IT人员管理涉及:IT部门内部职责划分、定期职工业绩评估、与职业发展有关员工培训筹划。37IT财务管理涉及:制定正式IT预算、IT成本测量和评估、按SLA进行IT服务计费、比照预算对实际IT成本进行监控(差别分析、IT资产和服务原则采购程序)。38资源管理重要是摸清公司所有IT资源(硬、软、网络、数据、设备和设施),进行跟踪,记录IT资产需求、配备、调换、分级以及最后报废历史状况,提供IT资产生命周期管理,为成本管理提供完整IT资产数据。39安全管理重要涉及:安全制度和组织设定、物理和系统安全管理、外部通信安全。16.4.3顾客方系统管理筹划40顾客方系统管理筹划涉及哪些内容?答:协助服务台、顾客参加服务级别管理、IT性能和可用性管理、顾客参加IT管理、终端顾客安全管理、终端顾客软件允许合同。41服务台不但解决事故、问题和客户询问,还为其她活动和流程提供接口,涉及:故障管理、系统可用性管理、服务级别管理、配备管理、和持续性管理。42终端顾客安全管理重要涉及:重要数据备份制度、密码规则制度、计算机病毒防护和防止、入侵监测及防火墙、外网访问限制,提高终端顾客计算机使用可持续性,减少IT部门支持和故障解决频率。第17章系统管理综述17.1系统运营17.1.1系统管理分类1系统管理工作按照哪几种原则分类,各如何分类?答:可以按照系统类型分类和流程类型分类按系统类型分类:(1)信息系统,公司信息解决基本平台,直接面向业务部门(客户),涉及办公自动化系统、公司资源筹划(ERP)、客户关系管理(CRM)、供应链管理(SCM)、数据仓库系统