第三章管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)

1、第三章 管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ),第三章 管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ),本章所講內(nèi)容如下：,3.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本節(jié)所講的內(nèi)容如下：,1計(jì)算機(jī)的發(fā)展,2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成,3 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),4 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),3.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展第一代 1946～1957年 電子管 主要用于軍事和科研部門第二代 1958～1964年 晶體管 主要用于工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理第三代 1965～1969年 中、小規(guī)模集成電路操 主

2、要用于文字處理、企業(yè)管理、自動(dòng)控制第四代 1970年至今 大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路 主要用于處理社會(huì)生活的各個(gè)方面,3.1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成,3.1.3 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),3.1.4 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本概念 １.　計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展　　２.　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)　?。?　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　?。?　數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)　?。?　企業(yè)對(duì)信息的應(yīng)用,本節(jié)所講的內(nèi)容如下：,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本概念,

3、比特（bit）的概念一個(gè)比特（bit），也稱二進(jìn)制數(shù)（binary digit）是兩個(gè)數(shù)字符號(hào)0和1中的任意一個(gè)，在這里0和1沒有任何數(shù)字上的意義，而僅僅是兩個(gè)符號(hào)。字節(jié)（byte）的概念 計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器被分成成一個(gè)個(gè)可以管理的存儲(chǔ)單元，其容量用字節(jié)來代表。1字節(jié)（byte）=8比特（bit）。二進(jìn)制加法兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)加法同十進(jìn)制加法類似，所不同的是逢二進(jìn)一，而不是逢十進(jìn)一。,存儲(chǔ)單元的組織,,字節(jié)的組織,,磁盤儲(chǔ)存系統(tǒng),,

4、文字表示-ASCII,,,二進(jìn)制加法,,,一、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展 計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的效率，主要取決于數(shù)據(jù)在機(jī)器中的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和處理方式。根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和處理方式，把計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理分為三個(gè)階段，即,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),一、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展 （一）人工管理階段 ★ 背景 ■ 計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算 數(shù)據(jù)量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，如高階方程等數(shù)值計(jì)算 ■ 外存為順序存取設(shè)備

5、 磁帶、卡片、紙帶，沒有磁盤等直接存取設(shè)備 ■ 沒有操作系統(tǒng)，沒有數(shù)據(jù)管理軟件 用戶用機(jī)器指令編碼，通過紙帶機(jī)輸入程序和數(shù)據(jù)，程序運(yùn)行完畢后，由用戶取走紙帶和運(yùn)算結(jié)果，再讓下一用戶上機(jī)操作，數(shù)據(jù)并不長(zhǎng)期保存在計(jì)算機(jī)內(nèi),3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),一、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展 （一）人工管理階段 ★ 特點(diǎn) ■ 用戶完全負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理工作 數(shù)據(jù)的組織、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方法、輸入輸出等 ■ 數(shù)據(jù)完全面向特定的

6、應(yīng)用程序 每個(gè)程序使用自己的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不保存，用完就撤走 ■ 數(shù)據(jù)與程序沒有獨(dú)立性 程序中存取數(shù)據(jù)的子程序隨著存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的改變而改變,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),一、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展 （二）文件管理階段 ★ 背景 ■ 計(jì)算機(jī)不但用于科學(xué)計(jì)算，還用于管理 ■ 外存有了磁盤、磁鼓等直接存取設(shè)備 無須順序存取 由地址直接訪問所需記錄 ■ 有了專門管理數(shù)據(jù)的軟件，一般稱為文件系統(tǒng) 文件存儲(chǔ)

7、空間的管理、目錄管理、文件讀寫管理 文件保護(hù) 向用戶提供操作接口,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),一、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展 （二）文件管理階段 ★ 特點(diǎn) ■ 系統(tǒng)提供一定的數(shù)據(jù)管理功能 支持對(duì)文件的基本操作(增、刪、改、查等)， 用戶程序不必考慮物理細(xì)節(jié) 數(shù)據(jù)的存取基本上以記錄為單位 ■ 數(shù)據(jù)仍是面向應(yīng)用的 一個(gè)數(shù)據(jù)文件對(duì)應(yīng)一個(gè)或幾個(gè)用戶

8、程序 ■ 數(shù)據(jù)與程序有一定的獨(dú)立性 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)由系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)上的改變不一定反映在程序上,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),,一、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展 （三）數(shù)據(jù)庫(kù)管理階段 ★ 背景 ■ 計(jì)算機(jī)管理的數(shù)據(jù)量大，關(guān)系復(fù)雜，共享性要求強(qiáng)（多種應(yīng)用、不同語言共享數(shù)據(jù)） ■ 外存有了大容量磁盤，光盤 ■ 軟件價(jià)格上升，硬件價(jià)格下降，編制和維護(hù)軟件及應(yīng)用程

9、序成本相對(duì)增加，其中維護(hù)的成本更高，力求降低,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),一、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展 （三）數(shù)據(jù)庫(kù)管理階段 ★ 特點(diǎn) ■ 有了數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) ■ 采用復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)■ 數(shù)據(jù)冗余度小，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，易于擴(kuò)充 ■ 具有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性■ 為用戶提供了方便的用戶接口■ 提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)控制功能 并發(fā)控制、數(shù)據(jù)恢復(fù)、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)安全性,3.2

10、 數(shù)據(jù)管理技術(shù),文件結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的比較,,,一、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展 表3-1　 三個(gè)階段數(shù)據(jù)管理技術(shù)的特點(diǎn),3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),（一）人工管理階段,（二）文件管理階段,（三）數(shù)據(jù)庫(kù)管理階段,二、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 　 （一）數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)是以一定的組織方式存儲(chǔ)在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，它用綜合的方法組織數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)獨(dú)立性高、冗余小，可供多個(gè)用戶共享，能夠保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，允許并發(fā)地

11、使用數(shù)據(jù)庫(kù)，并能保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。 數(shù)據(jù)庫(kù)的三個(gè)主要目標(biāo)：使數(shù)據(jù)冗余最小，達(dá)到數(shù)據(jù)獨(dú)立性和共享性。數(shù)據(jù)冗余：數(shù)據(jù)的重復(fù)，即同一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)文件中。數(shù)據(jù)獨(dú)立性：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與處理該數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序相互獨(dú)立。數(shù)據(jù)共享性：允許多用戶并發(fā)地使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),二、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（二）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是指組織、存取和維護(hù)大量數(shù)據(jù)的人—機(jī)管理系統(tǒng)，是由計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和有關(guān)人員組

12、成的有機(jī)整體。 一個(gè)組織的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一般有四個(gè)組成部分：,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的層次,,,,三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) （一）數(shù)據(jù)描述 在人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)識(shí)和對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化描述的過程中經(jīng)歷了三個(gè)不同的世界（或稱領(lǐng)域）： ① 現(xiàn)實(shí)世界 ② 信息世界 ③ 數(shù)據(jù)世界,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和數(shù)據(jù)世界三個(gè)世界的關(guān)系

13、 如下圖所示：,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),,,,,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)信息世界相關(guān)術(shù)語：實(shí)體：是指客觀存在并相互區(qū)別的事物?！　∪纾阂幻處?、一名學(xué)生 、學(xué)生的一次選課、一次借書 屬性：實(shí)體具有許多特性，每一個(gè)特性都稱為屬性?！　∪纾簩W(xué)生實(shí)體可由學(xué)號(hào)、姓名、性別、年齡、系別等屬性構(gòu)成主鍵：惟一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集稱為主鍵?！　∪纾簩W(xué)生實(shí)體的學(xué)號(hào)可作為學(xué)生實(shí)體的

14、主鍵實(shí)體集：是具有相同特性的同類實(shí)體的集合?！　?如：所有教師、所有學(xué)生,實(shí)體之間的聯(lián)系 ： a. 一對(duì)一聯(lián)系(1：1)　　如：學(xué)校里一個(gè)班級(jí)中有一個(gè)正班長(zhǎng)，而一個(gè)正班長(zhǎng)只在一個(gè)班級(jí)中任職，則班級(jí)與班長(zhǎng)之間具有一對(duì)一聯(lián)系。 b.一對(duì)多聯(lián)系(1：n)　　如：一個(gè)班級(jí)中有若干名學(xué)生，而每個(gè)學(xué)生只在一個(gè)班級(jí)中學(xué)習(xí)，則班級(jí)與學(xué)生之間具有一對(duì)多聯(lián)系。 c.多對(duì)多聯(lián)系(m：n)　　如：一門課程同時(shí)有若干名學(xué)生選修，而一名學(xué)生可

15、以同時(shí)選修多門課程，則課程與學(xué)生之間具有多對(duì)多聯(lián)系。,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 3.數(shù)據(jù)世界 數(shù)據(jù)世界也稱計(jì)算機(jī)世界，它是現(xiàn)實(shí)世界中的事物及其聯(lián)系經(jīng)過信息世界的抽象后，轉(zhuǎn)換到計(jì)算機(jī)中的表示形式。 字段（fields）：標(biāo)記實(shí)體屬性的命名單位稱為字段（或數(shù)據(jù)項(xiàng)） 如：學(xué)生有學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生年月等字段 記錄（record）：字段的有序集合稱為記錄 文件（file）：同一類記錄的匯

16、集稱為文件　　　如：所有學(xué)生記錄組成一個(gè)學(xué)生文件 主鍵（file）：能唯一標(biāo)識(shí)文件中每個(gè)記錄的字段或字段集 如：學(xué)號(hào)可以作為學(xué)生記錄的主鍵,3.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù),3.3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘,本節(jié)所講的內(nèi)容如下：,一、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) （一）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的定義,3.3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘,（一）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的定義,3.3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘,（一）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的定義,3.3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘,一、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) （二）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的特

17、征 1、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)將來自不同數(shù)據(jù)庫(kù)的信息結(jié)合在一起 2、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是多維的 3、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)支持決策而不是事務(wù)處理,3.3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘,1.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)將來自不同DB的信息結(jié)合在一起,數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)將企業(yè)中各個(gè)業(yè)務(wù)DB中的信息結(jié)合起來(通過匯總與合計(jì))。當(dāng)人們從各類業(yè)務(wù)DB中提取信息來創(chuàng)建數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)時(shí)，收集的只是那些進(jìn)行決策所需的信息。這種“所需的信息”是用戶按照他們對(duì)邏輯化的決策信息需求而確定的。故數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)只包含與

18、用戶進(jìn)行決策有關(guān)的信息。,2.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是多維的,RDB模型中，信息是用一系列二維表表示的。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是多維度的，即它們包含若干層的行和列，稱為多維數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的層次根據(jù)不同的維度來表示信息，這種多維度的信息圖表被稱為超立體結(jié)構(gòu)。,3.數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)支持決策而不是事務(wù)處理,在企業(yè)中，多數(shù)DB是面向事務(wù)對(duì)象的。即它們都支持聯(lián)機(jī)事務(wù)處理(OLTP)，可以說這類DB是一種事務(wù)性DB。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)不是面向事務(wù)對(duì)象的，它們是用來支持企業(yè)中各類決策任

19、務(wù)的。故：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)支持聯(lián)機(jī)分析處理(0LAP)。,（三）數(shù)據(jù)集市,數(shù)據(jù)集市特點(diǎn)： （1）規(guī)模小，靈活，可以按照多種方式來組織數(shù)據(jù)，如按特定的應(yīng)用、部門、地域或主題等； （2）能快速實(shí)現(xiàn)，并且實(shí)現(xiàn)價(jià)格相對(duì)低廉，可將投資快速收回； （3）工具集的緊密集成； （4）開發(fā)工作一般由業(yè)務(wù)部門定義、設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理和維護(hù)； （5）有利于進(jìn)一步升級(jí)到完整的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或形成分布式數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。,?,二、數(shù)據(jù)挖掘 1.數(shù)據(jù)挖掘的定義

20、 數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、模糊的、隨機(jī)的數(shù)據(jù)中抽取出有效的、新穎的和潛在有用的知識(shí)的過程。 DM的過程一般由三個(gè)主要的階段組成：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、挖掘操作、結(jié)果表達(dá)和解釋。,3.3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘,數(shù)據(jù)源,數(shù)據(jù),目標(biāo)數(shù)據(jù),預(yù)處理后數(shù)據(jù),模式,知識(shí),數(shù)據(jù)集成,數(shù)據(jù)選擇,預(yù)處理,數(shù)據(jù)挖掘,解釋評(píng)價(jià),,,,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,,,,數(shù)據(jù)挖掘,,,結(jié)果表達(dá)和解釋,,,（1）關(guān)聯(lián)分析,（2）分類分析,（3）聚類分析,2. 常用的

21、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),3.數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用（1）在商業(yè)經(jīng)營(yíng)方面數(shù)據(jù)庫(kù)營(yíng)銷（database marketing） 數(shù)據(jù)庫(kù)營(yíng)銷的任務(wù)是通過交互式查詢、數(shù)據(jù)分割和模型預(yù)測(cè)等方法來選擇潛在的顧客以便向他們推銷產(chǎn)品。 貨籃分析（basket analysis） 貨籃分析是分析市場(chǎng)銷售數(shù)據(jù)（如POS數(shù)據(jù)庫(kù)）以識(shí)別顧客的購(gòu)買行為模式,3.3 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘,（2）在金融保險(xiǎn)方面（3）在客戶關(guān)系管理方面（4）在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通

22、信方面,3.4 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),本節(jié)所講內(nèi)容：,１．計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),2.數(shù)據(jù)通信概述,３．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,４．網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,５．Internet,６．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,經(jīng)歷了從單機(jī)結(jié)構(gòu)到主從結(jié)構(gòu)、客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)到瀏覽器/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程。 （一）單機(jī)結(jié)構(gòu) 如果在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)是各自獨(dú)立使用的，這樣的系統(tǒng)就是單機(jī)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。 （二）主從結(jié)構(gòu) 主從結(jié)構(gòu)又

23、稱主機(jī)—終端結(jié)構(gòu)，它有一臺(tái)大型主機(jī)，可以同時(shí)在本地或遠(yuǎn)程掛接多個(gè)終端，主機(jī)對(duì)各終端用戶傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分時(shí)處理，使每個(gè)終端用戶感覺像擁有一臺(tái)自己的大型計(jì)算機(jī)一樣。,3.4 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),１．計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu),一、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) （二）主從結(jié)構(gòu),應(yīng)用：如訂票系統(tǒng)、銀行儲(chǔ)蓄系統(tǒng)、出納系統(tǒng)、登記查詢系統(tǒng)等等。,（三）文件服務(wù)器/工作站結(jié)構(gòu) 在文件服務(wù)器/工作站系統(tǒng)中，一個(gè)組織的多個(gè)工作站與一臺(tái)服務(wù)器互相連接起來。

24、 使用微機(jī)作為工作站，以高性能微機(jī)或小型機(jī)作為服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)安裝在文件服務(wù)器上，而數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用程序分布在工作站上，文件服務(wù)器僅提供對(duì)數(shù)據(jù)的共享訪問和文件管理，沒有協(xié)同處理能力。,文件服務(wù)器,工作站,工作站,工作站,工作站,,,,,（四）客戶機(jī)（Client）/服務(wù)器（Server）（C/S）結(jié)構(gòu) 在客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分成客戶機(jī)與服務(wù)器兩類，其中服務(wù)器可能包括文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、

25、打印服務(wù)器、專用服務(wù)器等，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)上的其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱為客戶機(jī)。,服務(wù)器,客戶機(jī),客戶機(jī),,,,客戶機(jī),（四）客戶機(jī)（Client）/服務(wù)器（Server）（C/S）結(jié)構(gòu) 常用的C/S模式有兩層結(jié)構(gòu)、三層結(jié)構(gòu)兩種。,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,客戶機(jī),,,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,客戶機(jī),,,應(yīng)用服務(wù)器,,,（a）兩層結(jié)構(gòu),（b）三層結(jié)構(gòu),（五）瀏覽器(Browser)/服務(wù)器(Server) (B/S)結(jié)構(gòu) 在瀏覽

26、器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)中，大量的應(yīng)用程序都在客戶端進(jìn)行，每個(gè)客戶都必須安裝應(yīng)用程序和工具。 在Internet環(huán)境中C/S結(jié)構(gòu)自然延伸為三層或多層結(jié)構(gòu)。,,數(shù)據(jù)庫(kù),,,,,,,,,,,,,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器（服務(wù)器層）,實(shí)施應(yīng)用（中間層）,用戶使用的前臺(tái)應(yīng)用程序（客戶層）,（一） 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng) 數(shù)據(jù)通信就是通過適當(dāng)?shù)膫鬏斁€路將數(shù)據(jù)信息從一臺(tái)機(jī)器傳送到另一臺(tái)機(jī)器。數(shù)據(jù)通信實(shí)質(zhì)上包含了數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸兩方面內(nèi)容。

27、 通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素為：計(jì)算機(jī)、通信處理機(jī)、數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器、通信信道（即傳輸介質(zhì)）及通信協(xié)議。,3.4 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),主要由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成,依靠通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),計(jì)算機(jī)A,數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器,通信處理機(jī),計(jì)算機(jī)B,數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器,通信處理機(jī),,,,,,,,,通信信道,圖3－22 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型,2.數(shù)據(jù)通信概述,（二）數(shù)據(jù)通信中的基本概念 1、模擬數(shù)據(jù)通信與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信 模擬數(shù)據(jù)是連續(xù)變化的數(shù)值，

28、模擬數(shù)據(jù)通信是指在傳輸介質(zhì)上用模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是離散的數(shù)值 ，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信是指直接在傳輸介質(zhì)上傳送脈沖數(shù)字信號(hào)。兩者差異：① 模擬通信比數(shù)字通信誤碼率高得多 ② 數(shù)字通信可將多種多媒體信息合成起來傳輸，而模擬通信不行 ③ 數(shù)字通信設(shè)備可用性越來越強(qiáng)趨勢(shì)： 無論是模擬數(shù)據(jù)還是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，都將用數(shù)字通信傳輸。,2.數(shù)據(jù)通信概述,2. 信號(hào)傳輸方向 單工通信方式 半雙工方式 全雙工方式 3. 通信傳輸介

29、質(zhì) 雙絞線 同軸電纜 光纖 無線傳輸介質(zhì),A,B,,,A,B,,,A,B,,,3、通信傳輸介質(zhì),雙絞線由兩根相互絕緣并絞扭在一起的銅導(dǎo)線對(duì)組成。絞扭的目的：是為減少線對(duì)間的電磁干擾。雙絞線很早就用于傳統(tǒng)的電話系統(tǒng)中，即用于傳輸模擬信號(hào)，也可用于傳輸數(shù)字信號(hào)，傳輸?shù)木嚯x可達(dá)幾公里到十幾公里。在局域網(wǎng)中，常選用雙絞線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高速連接，每段長(zhǎng)度不超過100米，數(shù)據(jù)速率可達(dá)100Mbit/s。,雙絞線各線對(duì)之間以色標(biāo)相區(qū)

30、別，不同顏色的線對(duì)用于實(shí)現(xiàn)不同功能，安裝使用非常方便。常用的八芯UTP(無屏蔽)四對(duì)線的顏色及實(shí)現(xiàn)模擬的功能分別為：藍(lán)：模擬話音橙：數(shù)據(jù)綠：數(shù)據(jù)棕：電源,同軸電纜,由一對(duì)導(dǎo)體組成，其內(nèi)導(dǎo)體為銅質(zhì)導(dǎo)線，外包一層絕緣材料，再外邊為網(wǎng)狀編織細(xì)銅絲組成的外導(dǎo)體，最外層是保護(hù)性塑料外套?！巴S”：指內(nèi)導(dǎo)體的銅芯線與外導(dǎo)體銅絲編織網(wǎng)是同軸的，這種結(jié)構(gòu)中的銅絲編織網(wǎng)可以有效地屏蔽外界電磁干擾，故而同軸電纜可用于較高速的數(shù)據(jù)傳輸。,?,基帶

31、同軸電纜：用于傳輸數(shù)字信號(hào)，通常用于局域網(wǎng)，使用曼徹斯特編碼，數(shù)據(jù)速率可達(dá)10Mbps。優(yōu)點(diǎn)：安裝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但信號(hào)易衰減和畸變，故傳輸距離較短，通常不超過一公里。(近年因?yàn)?00Mbps以上的高速網(wǎng)已成為主流，局域網(wǎng)中已很少選用同軸電纜作傳輸媒體)。寬帶同軸電纜:傳輸模擬信號(hào),帶寬可達(dá)300-500MHz。典型的應(yīng)用為CATV(有線電視)中用來作為標(biāo)準(zhǔn)傳輸電纜。因其頻帶特寬，故常使用頻分多路復(fù)用技術(shù)將其劃分為多個(gè)子頻帶，這些

32、子頻帶可同時(shí)傳輸聲音信號(hào)、視頻圖像和數(shù)字信號(hào)等綜合信息，傳送的距離可達(dá)幾十公里。不足：電纜中的模擬信號(hào)只能進(jìn)行單向傳輸，傳輸技術(shù)較復(fù)雜，設(shè)備相對(duì)昂貴。,光導(dǎo)纖維(光纖),它的內(nèi)層是能傳導(dǎo)光波的玻璃纖維，外層加比玻璃折射率低的材料作保護(hù)層。以一定角度進(jìn)入光纖的光波可在兩種材料的介面上形成全反射，從而可以不斷地向前傳輸。,相對(duì)金屬導(dǎo)線，光纖中傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)，故而用于傳送電信號(hào)時(shí)在發(fā)送端和接收端要進(jìn)行光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，兩端的轉(zhuǎn)換設(shè)備一般比較

33、昂貴。光纖的優(yōu)點(diǎn)：可提供高速的數(shù)據(jù)速率(100Mbit/s以上)、更低的誤碼率(10-9)、較低的損耗和更寬的頻帶；光纖不受電磁干擾或噪聲影響，可進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸，而且不能被偷聽，安全保密性好；光纖重量輕、體積小，易于鋪設(shè)。以前制約光纖大量應(yīng)用的因素主要是價(jià)格昂貴，安裝和配置技術(shù)復(fù)雜。隨著技術(shù)的進(jìn)步，這兩個(gè)障礙已經(jīng)不再重要，光纖正在逐步取代金屬類介質(zhì)成為有線類介質(zhì)的第一選擇。,微波通信,無線通信介質(zhì)指的是不須通過線纜，通過空間傳

34、輸信號(hào)。包括微波、激光、紅外線和短波等幾種。微波通信的載波頻率為2GHz～40GHz，因?yàn)轭l率高，故而可以同時(shí)高速傳遞大量信息。微波通信系統(tǒng)分：地面微波系統(tǒng)和衛(wèi)星微波系統(tǒng)。,微波通信示意,,,,地面微波系統(tǒng)中，因?yàn)槲⒉ㄒ灾本€傳播，地球表面是曲面，因而要架設(shè)較高的天線并在超過一定距離后用中繼站來接力。通信衛(wèi)星可以看成設(shè)在空中的微波中繼站，一般利用的是地球同步衛(wèi)星，三個(gè)地球同步衛(wèi)星就可以覆蓋地球上的全部通信區(qū)域。衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn)：容量

35、大，距離遠(yuǎn)，但因?yàn)榈厍蛲叫l(wèi)星位于距地36000公里的高空，從發(fā)送站經(jīng)衛(wèi)星到接收站有約270ms的延遲，組建衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)必須對(duì)這一因素加以考慮。,?,衛(wèi)星通信示意,,,,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是用傳輸介質(zhì)把分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)和其他通信設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的分布式系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成包括：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信設(shè)備、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)軟件。 （一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從功能上分成通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)兩部分。

36、通信子網(wǎng)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能的設(shè)備及其軟件的集合。主要負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信管理與控制。資源子網(wǎng)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)資源共享的設(shè)備和軟件的集合。由主機(jī)和終端設(shè)備構(gòu)成，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，向網(wǎng)絡(luò)提供可供選用的硬件資源、軟件資源和數(shù)據(jù)資源。,3.4 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),３．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能 1、數(shù)據(jù)通信 2、資源共享 3、提高計(jì)算機(jī)的可靠性和可用性 4、易于進(jìn)行分布式信息處理

37、 （二）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫蔷W(wǎng)絡(luò)布局的方法，常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、環(huán)型、總線型、樹型等 ，如下圖所示：,３．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述,,圖 3-27 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),3.4 數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,,,,,環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,,,,,,總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,,,,,,環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,,,,,（三）網(wǎng)絡(luò)的類型 1、按網(wǎng)絡(luò)的覆蓋的地理范圍分局域網(wǎng)（local area network, LAN）幾公里～幾十公里城域

38、網(wǎng) (metropolitan area network, MAN)10～100公里廣域網(wǎng) (wide area network, WAN) 幾百公里～幾千公里 2、按網(wǎng)絡(luò)的所有權(quán)分類公共網(wǎng)絡(luò)專用網(wǎng) 增值網(wǎng) 虛擬專用網(wǎng),無線局域網(wǎng)示意,,,,,,,Internet的分層結(jié)構(gòu) Internet采用基于開放系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參考模型的TCP/IP參考模型。TCP/IP參考模型共分為四層：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層和主機(jī)至網(wǎng)

39、絡(luò)層。 TCP/IP是一組通信協(xié)議的代名詞，它是由一系列協(xié)議組成的協(xié)議簇。,４．網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議,Internet上的資源浩如煙海，它提供的典型服務(wù)有以下幾個(gè)方面： 電子郵件E-mail WWW 電子公告板BBS 網(wǎng)絡(luò)新聞服務(wù)Usenet 文件傳輸協(xié)議FTP 遠(yuǎn)程登錄Telnet,５．Internet,（一）企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)（Intranet）及其應(yīng)用 Intranet是使用In

40、ternet技術(shù)組建的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng) ，以WWW方式向企業(yè)內(nèi)的用戶提供各種信息資源。Intranet所定義的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)除訪問Internet公用資源外，純粹用于企業(yè)內(nèi)部信息交流，它強(qiáng)調(diào)的是提高企業(yè)的內(nèi)部效率。各種財(cái)務(wù)、人事、制造等應(yīng)用軟件確實(shí)成功的幫助企業(yè)提高了企業(yè)的工作效率。 （二）企業(yè)外部網(wǎng)（Extranet）及其應(yīng)用 Extranet（企業(yè)外部網(wǎng)）是Intranet的一種延伸，它不僅僅局限于一個(gè)企業(yè)內(nèi)部，而是把相

41、互合作企業(yè)的Intranet網(wǎng)絡(luò)連在一起，是一種廣義上的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)。 Extranet把企業(yè)內(nèi)部已存在的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到企業(yè)之外，從而可以完成一些合作性的商業(yè)應(yīng)用（如企業(yè)和其客戶及供應(yīng)商之間的電子商務(wù)、供應(yīng)管理等）。,６．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,（三）聯(lián)機(jī)事務(wù)處理 聯(lián)機(jī)事務(wù)處理是指利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，將分布于不同地理位置的業(yè)務(wù)處理計(jì)算機(jī)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)管理中心網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，以便于在任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上都可以進(jìn)行統(tǒng)一、實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)處理活動(dòng)或客

42、戶服務(wù)。 （四）POS系統(tǒng) POS（Point Of Sales）系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)企業(yè)管理信息系統(tǒng)，它將柜臺(tái)上用于收款結(jié)算的商業(yè)收款機(jī)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，對(duì)商品交易提供實(shí)時(shí)的綜合信息管理和服務(wù)。 （五）電子數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)EDI 電子數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（Electronic Data Interchange，簡(jiǎn)稱EDI）是將商貿(mào)業(yè)務(wù)中貿(mào)易、運(yùn)輸、金融、海關(guān)和保險(xiǎn)