charpter管理信息系统的技术基础实用教案

1、3.1 3.1 信息技术概述(i sh)(i sh) 信息技术是管理信息系统的技术基础，只有将信息技术和管理技术结合起来，才能真正发挥管理信息系统的作用。 信息技术主要包括(boku)：计算机硬件技术、计算机软件技术和通信技术。计算机硬件技术计算机硬件技术(jsh)计算机软件技术计算机软件技术数据通信技术数据通信技术信息技术是管理信息系统的技术基础信息技术是管理信息系统的技术基础第1页/共125页第一页，共126页。3.1.1 3.1.1 计算机的发展趋势 世界上第一台电子计算机诞生(dnshng)于1946年真空电子管计算机（50年代）晶体管计算机（50年代60年代中期）集成电路计算机（60

2、年代中期70年代）大规模集成电路和超大规模集成电路计算机 正在进入第五代(生物计算机、量子计算机等等)第2页/共125页第二页，共126页。计算机组成(z chn)结构 CPU第3页/共125页第三页，共126页。计算机组成(z chn)结构 内存(ni cn)第4页/共125页第四页，共126页。计算机组成(z chn)结构 硬盘第5页/共125页第五页，共126页。计算机组成(z chn)结构 主板第6页/共125页第六页，共126页。计算机组成(z chn)结构 主板第7页/共125页第七页，共126页。计算机组成(z chn)结构 网卡第8页/共125页第八页，共126页。计算机组成(

3、z chn)结构 声卡第9页/共125页第九页，共126页。量子(lingz)(lingz)计算机 量子计算机根据原子或原子核所具有的量子学特性(txng)来工作。量子理论认为，非相互作用下，原子在任一时刻都处于两种状态，比如，量子粒子可以同时向不同方向旋转。当粒子旋转方向是向上的，其状态可以读作“1”；如果是向下，则可读作“0”，于是它们便与组成传统计算机二进制语言的“1”和“0”相对应。传统计算机用的是晶体管，利用晶体管的开和关表示“1”和“0”，处理数据只能分步完成，而量子计算机由于原子在任一时刻都处于两种状态，任务同时完成，这样就使运算速度发生质的飞跃。第10页/共125页第十页，共1

4、26页。日本电气公司研制(ynzh)(ynzh)出量子计算机基本电路 攻击现有密码体系，用传统计算机要花费上千年，而用量子计算机只需数分钟。因而，量子计算机被视为替代目前硅芯片计算机的“未来之星”。日本电气公司等最近制成了量子计算机的基本电路，在极低温(dwn)状态下运算成功，这是研制量子计算机过程中的一大突破。 日本电气公司基础研究所首席研究员蔡兆申领导的研究小组用氧化铝制成了五百分之一毫米大小的电路，在近于绝对零度(零下273摄氏度)的极低温(dwn)条件下，控制处于超导状态的电子量子，成功完成了预定运算程序。第11页/共125页第十一页，共126页。3.1.2 3.1.2 计算机软件技术

5、(jsh)(jsh) 软件技术就是研究计算机系统软件、应用软件及其所依赖的基础理论 (如数据结构、数据库原理等)和基本方法(fngf) (如系统开发方法(fngf)等)。系统软件应用软件计算机软件操作系统语言与编译系统数据库管理软件通用应用软件专用应用软件第12页/共125页第十二页，共126页。 指为管理、控制(kngzh)和维护计算机及外设，以及提供计算机与用户界面等的软件。 指面向用户的、为用户服务的软件(run jin)。 如操作系统如操作系统 (OS)(OS)、数据库管理系统、数据库管理系统 (DBMS)(DBMS)、各种语言编译系统等。、各种语言编译系统等。 如科学计算类软件、数据

6、处理类软件、如科学计算类软件、数据处理类软件、辅助设计类软件等。辅助设计类软件等。第13页/共125页第十三页，共126页。3.1.3 3.1.3 数据通信技术(jsh)(jsh) 数据通信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，通过通信线路彼此连接起来，进行数据的传输、交换、存储和处理的设备总称。计算机（远程通信软件）.远程通信处理器远程通信信道和介质数据通信系统数据通信系统(xtng)模型模型发信者发信者编码编码调制调制信道信道解调解调译码译码收信者收信者第14页/共125页第十四页，共126页。3.2 3.2 数据处理对象对象数据数据信息信息知识知识识别、检测

7、、表达转变、处理获取、创造第15页/共125页第十五页，共126页。一、数据处理概念(ginin) 按照应用的要求(yoqi)，采用一定的方法和手段对数据进行收集、存储、加工、传输和输出这样一个过程的总称。应用应用(yngyng)(yngyng)的的要求要求一定的方法和手段一定的方法和手段输出输出数据处理的依据决定了数据处理的效率和效果数据处理的归宿1 1、数据收集、数据收集2 2、数据转换、数据转换3 3、数据的筛选、分组和排序、数据的筛选、分组和排序4 4、数据的组织、数据的组织5 5、数据的运算、数据的运算6 6、数据存储、数据存储7 7、数据检索、数据检索8 8、数据输出、数据输出内容

8、内容第16页/共125页第十六页，共126页。二. 数据组织 在管理信息系统中，大量的数据以一定的形式存放在各种存储介质中，数据的组织方式及其内在联系的表示方式决定着数据处理的效率，因而是数据处理工作的主要内容之一。 （一）数据结构 数据结构是计算机信息处理中的一个重要概念，包括数据的存储结构及结构上的运算(yn sun)或操作。包括： 逻辑结构 物理结构 映象第17页/共125页第十七页，共126页。（一）数据结构(sh j ji u) 逻辑结构数据间的逻辑关系，逻辑结构包括两大类：线性结构和非线性结构，线性表、栈、队列及串为线性结构，而树和图则为非线性结构； 物理结构又称存储结构，指数据元

9、素在计算机存贮器中的存储方式，存储方式一般有四种：顺序存储、链接存储、索引(suyn)存储。 映象 对于给定的逻辑结构需要寻找一种对应的存储结构，以便在计算机中存储。通常把这种对应关系称为映象。第18页/共125页第十八页，共126页。指针(zhzhn)与链 在数据结构中，表征(bio zhn)某一数据结构特点及其连接方式的基本单位称为结构的结点(Node)。一个结点通常有几个域，用来存放与结点有关的信息。存放结点本身信息的域称为数据域，存放结点与其他结点关系信息的域，称为指针域或链域，其中存放有与结点有关的结点的地址称为指针。若干带指针的结点组成的集合，称为链。 结点的结构如下图：NO.NA

10、MEAGENEXT第19页/共125页第十九页，共126页。线性表 线性表 线性表是指数据的结构形式本质上是一维的线性关系，其中的每个结点( ji din)都是同一类型的数据结构。 线形表的存储方式： 顺序存储 链接存储第20页/共125页第二十页，共126页。线性表的顺序(shnx)存贮 线性表的顺序存贮 线性表的结点按逻辑次序依次存放在一组连续的存贮单元里，用这种方法存储的线性表称为顺序表。对于顺序表，若开始结点的存放位置为LOC(k1)， 每个结点占用空间大小为L，则第i个结点ki的存放位置可由下式直接计算得到： LOC(ki)=LOC(k1)+L*(i-1) 顺序表对于任何(rnh)一

11、个结点的检索都很方便。第21页/共125页第二十一页，共126页。线性表的插入(ch r)与删除 线性表的插入与删除 要在线性表中插入一个元素，由于插入后的线性表仍要求有序，必须将插入位置以后(yhu)的元素依次向后移动一个单元。同样，若要删除元素，则需把后面的元素 依次向前移动一个单元。 序号序号 结点内容结点内容序号序号结点内容结点内容 1 9 1 9 2 15 2 15 3 17 3 17 4 25 4 23 5 39 5 25 6 6 39 插入前插入前 插入后插入后序序号号 结点结点内容内容序序号号结点结点内容内容 1 9 1 9 2 15 2 15 3 17 3 17 4 23 4

12、 25 5 25 5 39 6 39 6 删除前删除前 删除后删除后第22页/共125页第二十二页，共126页。链表 链表 链接方式存储(cn ch)的线性表称为链表 。链表结构在每个结点设有链指针，用来指示下一个结点的位置，结点本身则可以存放在任意一组存贮单元中。结点之间的逻辑关系由指针表示。第23页/共125页第二十三页，共126页。链表的插入(ch r)与删除链表的插入与删除 在链表的插入和删除操作中，只需改变前后结点的指针，而不需要进行(jnxng)大量的数据移动。 H A B.C D H.A.B C D (b) 插入结点 C.D .H.A B C.D .H.A(a) 删除结点第24页

13、/共125页第二十四页，共126页。（二）数据文件 数据(shj)文件 把数据(shj)按某种数据(shj)结构组织起来存放在外部设备上，就构成数据(shj)文件。 常用的文件的组织方式： 顺序文件 索引文件 第25页/共125页第二十五页，共126页。顺序(shnx)文件 （1）顺序文件 按照某些关键字排序的文件。记录的物理次序与连接次序一致。 存取第i个文件，必须先存取前面的第i-1个文件 顺序查找的平均查找长度为（n+1）/2N为文件所含的物理记录数插入(ch r)记录只能加在末尾第26页/共125页第二十六页，共126页。索引(suyn)文件 （2）索引文件 为了便于检索，建立一张独立

14、与文件本身的，指示逻辑记录与物理记录之间的关系的索引表。 索引表的索引项应该按顺序排列，数据文件本身可以按顺序排列也可以不按顺序排列。 索引表在输入记录的同时由程序自动生成，输入的同时以输入的先后顺序排列，输入完成(wn chng)以后再对索引表进行排序。 当索引表很大时，需要为索引表建立索引，称为查找表。查找表记录索引表占用的物理块： 查找表 索引表 数据文件 索引表本身要占用的一定的空间，而且每次修改了都需要重新建立一次索引物理(wl)块号物理记录号第27页/共125页第二十七页，共126页。 数据库是以一定的组织方式存储在一起的数据的集合。 数据库要求在数据的组织中不仅能够描述数据本身，

15、而且能够描述数据之间的关系 教师职工号，姓名，专业，工龄 学生(xu sheng)学号，姓名，班级，出生日期 教师 学生(xu sheng)3.3 数据库技术(jsh)教学(jio xu)第28页/共125页第二十八页，共126页。一、数据库系统的构成(guchng) 数据库系统由计算机系统、数据库、数据库管理系统、人员构成 数据库系统的人员构成 系统程序员：DBMS的设计人员。 数据库管理员：数据库的维护(wih)人员。负责建立和维护(wih)数据库，提供数据的保护措施和编写数据文件 用户 应用程序员：负责编制和维护(wih)应用程序。EG：工资核算系统的开发人员 专门用户：通过交互方式进行

16、信息检索和添加信息的人员 参数用户：以一定的固定规则与数据库进行交互的人员第29页/共125页第二十九页，共126页。二、数据模型 在数据(shj)库系统中，对现实世界的抽象描述以及处理是通过数据(shj)模型来实现的。以数据(shj)模型反映数据(shj)本身的内容和数据(shj)之间的关系。 根据模型的不同应用目的，可以将模型分为两个层次： 概念模型（根据用户的观点对数据(shj)建模，将客观事物的抽象为一种不依赖于某种操作系统和某一个DBMS的信息结构。） 数据(shj)模型 （是对客观事物的数据(shj)化描述，数据(shj)库系统中对数据(shj)的描述和处理是通过数据(shj)模型

17、实现的。） 概念模型到数据(shj)模型的转换第30页/共125页第三十页，共126页。（一）、概念模型一对一（1： 1）一对多(1：n)多对多（m：n）学生(xu sheng)学习(xux)课程(kchng)学号姓名性别学时课号课名类别内容 概念模型中涉及的主要概念 实体：现实世界中存在的对象或者事物事物本身&之间的联系 属性：实体所具有的特征 联系：实体内部；实体之间 实体个体、 总体同质总体、异质总体第31页/共125页第三十一页，共126页。E-R图 概念模型通常用E-R图表示 矩形：实体；菱形：实体间的关系；椭圆：属性(shxng) 为了清晰起见，在E-R图中通常省略属性(shxng

18、) 分析P55 图供应商工程(gngchng)零件(ln jin)供应nm1第32页/共125页第三十二页，共126页。复杂(fz)管理信息系统概念模型的设计 设计概念(ginin)结构通常有四类方法： 自顶向下 自底向上 逐步扩张 混合策略 无论采用哪种设计方法，一般都以E-R模型为工具来描述概念(ginin)结构。第33页/共125页第三十三页，共126页。自底向上设计(shj)步骤 以自底向上设计概念结构的方法为例，它通常分为两步： 第一步，首先要根据需求分析的结果（数据流图、数据字典等）对现实世界的数据进行抽象，设计各个局部视图即分E-R图。 第二步，集成局部视图。 学校管理系统：学生

19、管理子系统+教师(jiosh)管理子系统+后勤管理子系统 学生管理子系统：学籍管理子系统+课程管理子系统 选择局部应用 逐一设计分E-R图 局部集成第34页/共125页第三十四页，共126页。设计学籍管理局部(jb)应用的分E-R图： E-R图中实体的属性分别为： 学生：学号，姓名，出生日期， 档案材料：档案号， 班级：班级号，学生人数 班主任：职工号，姓名，性别，优秀班主任 宿舍：宿舍编号，地址，人数 教室：教室编号，地址，容量 其中有下划线的属性为实体的码。 实体的关系 一个班级由若干的学生组成，由一个班主任管理，没有固定的上课(shng k)教室。每个学生会建立一个与之相对应的档案。2个

20、以上的学生住一个寝室。第35页/共125页第三十五页，共126页。学籍(xuj)管理局部应用的分E-R图：第36页/共125页第三十六页，共126页。设计(shj)课程管理局部应用的分E-R图 各实体的属性分别为： 学 生：姓名，学号，性别，年龄，所在系，年级，平均成绩 课 程：课程号，课程名，学分 教师：职工号，姓名，性别，职称 教科书：书号，书名，价钱 教 室：教室编号，地址，容量 实体的关系 一个学生要修多门课程，每门课程指定用一种教科书。没有专门的教室开设某门课程。每个老师只上一门(y mn)自己的专业课程，每门课程有多个专业教师任教。第37页/共125页第三十七页，共126页。我们用

21、同样的方法得到(d do)课程管理局部应用的分E-R图： 第38页/共125页第三十八页，共126页。集成(j chn)E-R图 集成视图（E-R图） 集成局部E-R图时都需要两步： 1)合并(hbng)； 2)修改与重构。 第39页/共125页第三十九页，共126页。合并(hbng)分E-R图合并分E-R图，生成初步E-R图 。 各分E-R图之间的冲突主要有三类：命名冲突 (1) 同名异义。 (2) 异名同义（一义多名）。属性冲突属性域冲突，即属性值的类型、取值范围(fnwi)或取值集合不同。(2) 属性取值单位冲突。 第40页/共125页第四十页，共126页。u结构冲突 u同一对象在不同应

22、用中具有不同的抽象。例如“课程”在某一局部应用中被当作实体，而在另一局部应用中则被当作属性。u 同一实体在不同局部视图中所包含的属性不完全相同，或者属性的排列次序不完全相同。u 实体之间的联系(linx)在不同局部视图中呈现不同的类型。例如实体E1与E2在局部应用A中是多对多联系(linx)，而在局部应用B中是一对多联系(linx)；又如在局部应用X中E1与E2发生联系(linx)，而在局部应用Y中E1、E2、E3三者之间有联系(linx)。 u 解决方法是根据应用的语义对实体联系(linx)的类型进行综合或调整。 第41页/共125页第四十一页，共126页。学生(xu sheng)管理系统的

23、初步E-R图例： 下面我们来看看如何生成学生管理(gunl)系统的初步E-R图。我们着重介绍学籍管理(gunl)局部视图与课程管理(gunl)局部视图的合并。这两个分E-R图存在着多方面的冲突：第42页/共125页第四十二页，共126页。分E-R图学生：学号，姓名，出生日期， 档案材料：档案号， 班级：班级号，学生人数 班主任：职工号，姓名，性别，优秀班主任 宿舍：宿舍编号，地址，人数 教室：教室(jiosh)编号，地址，容量 学生：姓名，学号，性别，年龄，所在系，年级，平均成绩课程：课程(kchng)号，课程(kchng)名，学分教师：职工号，姓名，性别，职称 教科书：书号，书名，价钱 教室

24、：教室编号，地址，容量第43页/共125页第四十三页，共126页。 (1) 班主任实际上也属于教师，也就是说学籍管理中的班主任实体与课程管理中的教师实体在一定程度上属于异名同义，应将学籍管理中的班主任实体与课程管理中的教师实体统一称为教师，统一后教师实体的属性构成为： 教师：职工号，姓名，性别，职称(zhchng)，是否为班主任 (2) 在两个局部E-R图中，学生实体属性组成及次序都存在差异，应将所有属性综合，并重新调整次序。假设调整结果为： 学生：学号，姓名，出生日期，年龄，所在系，年级，平均成绩第44页/共125页第四十四页，共126页。(3) 将班主任改为教师后，教师与学生之间的联系在两

25、个局部视图中呈现两种不同的类型，一种(y zhn)是学籍管理中教师与学生之间的指导联系，一种(y zhn)是课程管理中教师与学生之间的教学联系，由于指导联系实际上可以包含在教学联系之中，因此可以将这两种联系综合为教学联系。 解决上述冲突后，学籍管理分E-R图与课程管理分E-R图合并为初步E-R图。第45页/共125页第四十五页，共126页。修改(xigi)与重构 修改与重构，生成基本E-R图 分E-R图经过(jnggu)合并生成初步E-R图，其中可能存在冗余的数据和冗余的实体间联系。冗余数据和冗余联系容易破坏数据库的完整性，给数据库维护增加困难，因此得到初步E-R图后，还应当进一步检查E-R图

26、中是否存在冗余，消除冗余。 第46页/共125页第四十六页，共126页。学生(xu sheng)管理系统的初步E-R图的重构在前面初步E-R图中存在着冗余数据和冗余联系： (1) 学生实体中的年龄属性可以由出生日期推算出来，属于冗余数据，应该去掉。这样不仅可以节省(jishng)存储空间，而且当某个学生的出生日期有误，进行修改后，无须相应修改年龄，减少了产生数据不一致的机会。 学生：学号，姓名，出生日期，所在系，年级，平均成绩 学生实体中的平均成绩可以从选修联系中的成绩属性中推算出来，但如果应用中需要经常查询某个学生的平均成绩，每次都进行这种计算效率就会太低，因此为提高效率，可以考虑保留该冗余

27、数据，但是为了维护数据一致性应该定义一个触发器来保证学生的平均成绩等于该学生各科成绩的平均值。任何一科成绩修改后，或该学生学了新的科目并有成绩后，就要触发该触发器去修改该学生的平均成绩属性值。否则会出现数据的不一致。第47页/共125页第四十七页，共126页。(2) 教室(jiosh)实体与班级实体之间的上课联系可以由教室(jiosh)与课程之间的开设联系、课程与学生之间的选修联系、学生与班级之间的组成联系三者推导出来，因此属于冗余联系，可以消去。 第48页/共125页第四十八页，共126页。分E-R图第49页/共125页第四十九页，共126页。进行修改(xigi)和重构后生成的基本E-R图

28、进行修改(xigi)和重构后生成的基本E-R图 ：第50页/共125页第五十页，共126页。 学生管理子系统的基本E-R图还必须进一步和教师管理子系统以及后勤管理子系统的基本E-R图合并(hbng)，生成整个学校管理系统的基本E-R图。 视图集成后形成一个整体的数据库概念结构，对该整体概念结构还必须进行进一步验证，确保它能够满足下列条件： 整体概念结构内部必须具有一致性，即不能存在互相矛盾的表达。 整体概念结构能准确地反映原来的每个视图结构，包括属性、实体及实体间的联系。 整体概念结构能满足需要分析阶段所确定的所有要求。 整体概念结构最终还应该提交给用户，征求用户和有关人员的意见，进行评审、修

29、改和优化，然后把它确定下来，作为数据库的概念结构，以及进一步设计数据库的依据。 第51页/共125页第五十一页，共126页。（二）、数据模型 数据模型是对客观事物及其联系的数据化描述(mio sh)，是DBMS所能描述(mio sh)和处理的信息结构。 数据模型的类型： 层次模型 网状模型 关系模型第52页/共125页第五十二页，共126页。由多边形、组成(z chn)的地图第53页/共125页第五十三页，共126页。层次(cngc)数据模型层次(cngc)模型的特点是将数据组织成有向有序的树结构。层次(cngc)模型由处于不同层次(cngc)的各个结点组成。除根结点外，其余各结点有且仅有一个

30、上一层结点作为其“双亲”，而位于其下的较低一层的若干个结点作为其“子女”。1、对任何对象的查询必须始于其所在层次(cngc)结构的根，使得低层次(cngc)对象的处理效率较低，并难以进行反向查询。、模拟多对多联系时导致物理存贮上的冗余。 第54页/共125页第五十四页，共126页。网络(wnglu)数据模型网络数据模型反映现实世界中实体间更为复杂的联系，其基本特征是，结点数据间没有明确的从属关系，一个结点可与其它多个结点建立联系。如上图所示，学生甲、乙、丙、丁、选修课程，其中的联系就属于网络模型。网络模型在一定程度上支持数据的重构，具有一定的数据独立性和共享特性，并且运行效率较高。但它应用时存

31、在以下问题：、网状结构的复杂，增加了用户查询和定位的困难。它要求用户熟悉数据的逻辑结构，知道自身(zshn)所处的位置。、不直接支持对于层次结构的表达。第55页/共125页第五十五页，共126页。关系(gun x)数据模型在关系(gun x)模型下，数据的逻辑结构是一张二维表，实体间的联系均通过关系(gun x)进行描述。第56页/共125页第五十六页，共126页。关系(gun x)模型的主要术语第57页/共125页第五十七页，共126页。E-R图转换成关系(gun x)模型 将E-R图转换成关系(gun x)模型的方法： 1、将每个实体的属性写出来形成一个关系(gun x)； 2、对于一对一

32、的联系来说，可以在任一方加入另一方的主码作为关键字。 3、将一对多的联系所对应的“多方”实体（关系(gun x)）中加入“少方”的主码，以多方的主码作为关键字； 4、每个多对多的联系转换成一个关系(gun x)；第58页/共125页第五十八页，共126页。学生课程选修班级组成n n1 1m mn n1、将学生、课程、班级3个实体转换成3个关系学生：学号，姓名，性别，出生日期，班级号 课程：课号，课程名，学分 班级：班级号，班级名，专业，系编号 2、将多对多的联系(linx)也转换成关系选修：课号，学号，成绩第59页/共125页第五十九页，共126页。学校(xuxio)管理系统的关系模型 将学生

33、管理的E-R转换成关系模型： 1、首先将教师、学生等8个实体转换成8个关系 学生：学号，姓名，性别，出生日期，班级号，宿舍号，档案号 课程：课程号，课程名，学分,教室号,书号 教师：职工号，姓名，性别，优秀班主任，职称，课程号,班级号,书号 教科书：书号，书名，价钱 教室：教室号，地址，容量 档案材料(cilio)：档案号， 班级：班级号，学生人数 宿舍：宿舍号，地址，人数 2、将多对多的联系也转换成关系 教学职工号，学号 选修课程号，学号，成绩第60页/共125页第六十页，共126页。关系(gun x)模型的特点 1.关系模型的概念单一 实体与实体之间的联系都以关系来表示 库存入库号 日期

34、数量 货位 购进入库号 结算编号 结算结算编号 数量 金额( jn ) 关系之间的联系通过相容来自同一个域的属性来表示 2.关系是规范化的关系 规范化是指关系必须满足给定的一些条件。 规范化理论为数据结构定义了五种规范化模式，通常只使用前三种 第一范式：元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项 第二范式：不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于主码 第三范式：不仅满足第二范式，而且任何非主属性都不传递依赖于主码第61页/共125页第六十一页，共126页。关系(gun x)的规范化举例学号姓名性别出生日期入学时间系本科否照片课号课名学时成绩选课时间010王男80/10/102000/9/1

35、01tgenc01mis508002/06/07010王男80/10/102000/9/101tgenc02vfp6090011张女81/01/12000/9/1021genc01mis5070011张女81/01/12000/9/1021genc02vfp6080第62页/共125页第六十二页，共126页。第63页/共125页第六十三页，共126页。第64页/共125页第六十四页，共126页。第65页/共125页第六十五页，共126页。练习(linx) 假设某公司的业务规则如下： （1）公司下设几个部门，如技术部、财务部、市场部等。 （2）每个部门承担多个工程项目，每个工程项目属于(shy)

36、一个部门。 （3）每个部门有多名职工，每一名职工只能属于(shy)一个部门。 （4）一个部门可能参与多个工程项目，且每个工程项目有多名职工参与施工。根据职工在工程项目中完成的情况发放酬金。 （5）工程项目有工程号、工程名两个属性；部门有部门号、部门名称两个属性；职工有职工号、姓名、性别属性； 问题： 1.根据上述规则设计E-R模型。 2.将E-R模型转换成关系数据模型，并指出每个关系的主键第66页/共125页第六十六页，共126页。网络(wnglu)技术 计算机网络(wnglu)的概念 网络(wnglu)的拓扑结构 网络(wnglu)的体系结构 开放系统互联参考模型（OSI） 局域网第67页/

37、共125页第六十七页，共126页。布线系统(xtng)(主干线缆、水平线缆、配线架)网络交换设备（路由器、以太网交换机、集线器）网络服务器（数据服务器、WEB服务器等）工作站网络操作系统(xtng)网卡计算机网络的组成(z chn) 第68页/共125页第六十八页，共126页。1、同轴电缆(tn zhu din ln)组成：同轴电缆(tn zhu din ln)包括一个铜线芯，由绝缘层、编织的金属屏网和外层覆盖物环绕。作用和使用 减少串扰 减少衰减终结器 在网络两端的终结器是一个50欧的电阻，加在屏蔽层和芯上。终结器的作用是吸收波的反射。第69页/共125页第六十九页，共126页。同轴电缆(t

38、n zhu din ln)结构示意图第70页/共125页第七十页，共126页。 细缆(x ln) 直径英寸 最长185米，最短米 以太网规范10BASE2 粗缆 直径英寸 最长500米，最短米 以太网规范10BASE52、同轴电缆(tn zhu din ln)的分类第71页/共125页第七十一页，共126页。l双绞线八芯四对，即两两成对，相互缠绕。l双绞线的八根线，只有四根芯1、2、3、6在工作，即两对。其中一对发送数据(shj)，一对接收数据(shj)。l双绞线的缠绕的目的是抵消串扰，保护传输的数据(shj)免受干扰（外界的干扰、自身的干扰）3 双绞线第72页/共125页第七十二页，共126

39、页。光纤第73页/共125页第七十三页，共126页。4 双绞线的分类(fn li) 两种类型 -屏蔽双绞线（STP） -非屏蔽双绞线（UTP），目前(mqin)最为流行 (cat5五类) (cat5e超五类)l做线时应该注意的问题(wnt)l在做RJ-45连接时，应使接头处的长度尽可能短。5类中，理论上应小于是第74页/共125页第七十四页，共126页。屏蔽(pngb)双绞线非屏蔽(pngb)双绞线第75页/共125页第七十五页，共126页。5 双绞线的连接(linji)l 双绞线使用RJ-45连接器连接到计算机或HUB上（注意与电话线连接器RJ-11不同，RJ-11使用四根线）l RJ-45

40、连接器是八芯接头( ji tu)，里面有八个位置可供连接，双绞线两边的线序的位置必须一致。l 使用时只用了1、2、3、6l 双绞线八根线缠绕程度不同，其中橙色和绿色系列要紧一些。八根线的颜色分别是：橙白、橙、绿白、绿、兰白、兰、棕白、棕l RJ-45的顺序图：18第76页/共125页第七十六页，共126页。l布线(b xin)规范（568B）的顺序为：橙白、橙、绿白、兰、兰白、绿、棕白、棕l568A的顺序为：绿白、绿、橙白、兰、兰白、橙、棕白、棕第77页/共125页第七十七页，共126页。6 光纤l组成：利用极细的玻璃纤维或石英做成，利用光的全反射原理。l光纤的分类及特点：l 单模光纤：光源是

41、一个激光二极管，产生单色的光，光在光纤是近似直线传播。l 多模光纤：光源是一个发光(f un)二极管，产生复色光，光在光纤中以全反射传输。l 一般多模光纤传输距离约2KM，单模10KMl 光纤的传输速率100Mbps，且可靠性较高第78页/共125页第七十八页，共126页。2、网络适配器l网络适配器俗称(s chn)网卡（NIC），是一种用于连接站点的设备。充当计算机和外网之间的接口。l向网络传输信号和从网络接收信号。在计算机内部，数据信号以8、16、32根数据总线传输。网络适配器作为一种I/O接口卡插入在主机板和数据总线的扩展槽上，它是网络通信的主要瓶颈之一。它的品种和质量直接影响到网络的性

42、能和网上运行的软件效果。目前网络适配器的数据缓冲一般为264KB，缓冲赿大，网卡性能赿好。第79页/共125页第七十九页，共126页。网卡的主要(zhyo)功能向网线上发送数据通信 并串从网线上接收数据 串并查看(chkn)目标地址流控制第80页/共125页第八十页，共126页。网卡地址(dzh) 除了发送和接收数据，网卡也必须向网络表明自己的位置或地址(dzh)，使它和网络上所有别的计算机区别开。 每块网卡上有唯一的标识，硬件地址(dzh)（MAC），制造商将每一个网卡的地址(dzh)固化在芯片上，这样每个网卡才有唯一的地址(dzh)(MAC地址(dzh)用十六进制表示)。如：0000E8B

43、05287厂商(chngshng)号序列号第81页/共125页第八十一页，共126页。4、如何、如何(rh)查看网卡地址查看网卡地址Win2000、WINNT下： ipconfig/allWIN9X下： Winipcfg第82页/共125页第八十二页，共126页。5、网络(wnglu)如何传输数据 当网络中的计算机交换数据(shj)时，并不是直接将大量数据(shj)放在网线上去发送。原因： 第一，差错率较高，如果发生错误，则需要全部重发。 第二，实时性突发性不好，大数据(shj)易造成网络拥挤。第83页/共125页第八十三页，共126页。为了让许多用户同时快速传输数据，必须将数据切割成较小的可

44、管理的数据块，这些(zhxi)块称为数据包或帧。因为网络是基带传输的，同时只能传送一个数据包，采用分时的方式，可以使多用户同时访问网络数据包非常小(500Byte帧4000Byte)，所以用户根本感觉不到时间的差别第84页/共125页第八十四页，共126页。6、数据包的结构(jigu)每块网卡侦听网段上所有的数据包，但它只在数据包地址与自己地址相匹配时才向计算机发送中断。如果(rgu)帧中的目标地址都是1，则网络中的所有主机都会接收到数据。源设备(shbi)地址源网络地址目的设备地址目的网络地址报尾数据第85页/共125页第八十五页，共126页。7、数据包的形式(xngsh) 直接(zhji)

45、帧网络中的数据包是针对某一特定的计算机的，是点对点的通讯 广播帧目标网址上的数据包是针对所有计算机的，容易产生广播风暴 多目标广播帧第86页/共125页第八十六页，共126页。8、访问(fngwn)机制l 定义计算机是怎样将数据发送到网络电缆上和怎样从网络电缆上取得数据规则称为访问机制l 以太网使用的是CSMA/CD（载波侦听多路访问冲突检测）机制。l 通常多台计算机准备往网络电缆发送数据时（多路访问）的同时，首先侦听网络电缆上是否有冲突（冲突检测），有冲突的话，则等待(dngdi)重新发送。l 缺点：网络上的计算机越多，网络流量赿大，冲突将会增加，使网络性能下降。第87页/共125页第八十七

46、页，共126页。9主机(zhj)和IP地址l 与INTERNRT相连的任何一台计算机，不论是大型的还是小型的，都称为主机。其中有为成千上万用户服务的大型机或巨型机，也有小型工作站或PC机，只要(zhyo)和INTERNET相连，都是主机。l 为了实现各主机之间的通信，Internet上的每一个主机必须有一个地址，而且地址在全世界范围内不允许重复。连接到局域网中的计算机也是一样的，每一台计算机都必须有自己的地址，这些地址就是常说的IP地址。第88页/共125页第八十八页，共126页。10、IP寻址方案(fng n) IP地址的构成(guchng) 传统的IP地址使用32位地址，占用4个字节。IP

47、地址由网络标识和主机标识两部分组成，网络标识（Net ID）表示主机所在的网络地址，主机标识(Host ID)表示主机的地址。第89页/共125页第八十九页，共126页。网络标识也叫网络地址，用于标识大规模TCP/IP网际网络（由许多小网络组成的大网络）内的单个网段。它唯一(wi y)地指定了每个网络。在同一个网络中的每个计算机都有相同的网络地址，来做为自己IP地址的一部分。例如：中就是这个网络地址。第90页/共125页第九十页，共126页。l主机标识也叫主机地址，用于标识每个网络内部的TCP/IP节点（工作站、服务器、路由器等），每个设备的主机的地址惟一(wiy)标识所在网络的单个系统。第9

48、1页/共125页第九十一页，共126页。二进制和十进制的转换(zhunhun)在初次学习IP寻址时，必须对二进制到十进制的转换(zhunhun)有一个基本的认识，它是这样 工作的：二进制使用8个比特来定义一个十进制数，这些比特的权重是以倍数值由右到左递增的：二进制11111111幂2726252423222120十进制1286432168421例如(lr):11111111128+64+32+16+8+4+2+1=255第92页/共125页第九十二页，共126页。例如(lr):10111111=192-1=191例如(lr)：00100111 0*128+0*64+1*32+*0*16+0*8

49、+1*4+1*2+1*1=39可见(kjin),IP地址的最大值只能取255练习:将其转化为十进制000011111000110011001100第93页/共125页第九十三页，共126页。(1)IP地址的格式(g shi)表示IP地址的格式有两种：二进制和十进制。如10100011,10110001,00001101,11000101。十进制的IP地址由二进制翻译(fny)得到，每8位用一个十进制表示，中间用“.”分隔，如第94页/共125页第九十四页，共126页。(2)IP地址的分类(fn li)l IP地址分为A、B、C、D、E五类，常用(chn yn)的是A、B、C三类，其一般格式是l

50、 第95页/共125页第九十五页，共126页。-C类地址：C类地址用于小型网络，前三个字节为网络地址，用二进制表示时头一位是110,第四个字节为主机。第一个数字位于(wiy)192223之间，范围为223.255.255.254,适用于校园网或企业网-B类地址：前两个字节(z ji)为网络地址，用二进制表示时,B类地址的头两位总是10,后两个字节(z ji)为主机地址，地址范围是，每个网络中最多的主机为216-2即65,534个。适用于地区和网管中心。-A类地址：用二进制的格式表示时,A类地址的第一位(最左边)总是(zn sh)0,因而第一个字节介于1和126之间，表示网络号，而其余的3个字节

51、为主机地址，地址范围为1.0.0.1-126.255.255.254,适用于大型网络,最大网络数126个，每个网络中的最大主机数共224-2即16,777,214个。第96页/共125页第九十六页，共126页。A类、B类、C类IP地址第97页/共125页第九十七页，共126页。A类地址(dzh) 其前两个字节是用来表示网络地址的，余下的表示主机地址，格式(g shi)是： 网络号.主机号.主机号.主机号 例如：IP地址，其中网络号为，而主机号是 写成二进制是 第98页/共125页第九十八页，共126页。A类地址(dzh)举例第99页/共125页第九十九页，共126页。B类地址(dzh) 其前两

52、个字节是用来表示网络地址的，余下的表示主机地址，格式(g shi)是 nwtwork. 网络号.主机号.主机号.主机号 例如：中，网络地址是 而主机地址是 第100页/共125页第一百页，共126页。B类地址(dzh)举例第101页/共125页第一百零一页，共126页。C类地址(dzh) 其前三个字节是用来表示网络地址(dzh)的，余下的一个表示主机地址(dzh)，格式是 网络号.网络号.网络号.主机号 例如：中，网络地址(dzh)是 而主机地址(dzh)是 56第102页/共125页第一百零二页，共126页。C类地址(dzh)举例第103页/共125页第一百零三页，共126页。网络类别最大网

53、络数第一个可用的网络号最后一个可用的网络号每个网络中的最大主机数A1261.0.0.0126.0.0.016777214B16384128.0.0.0128.255.0.065534C2097152192.0.0.0223.255.255.0254IP地址的使用(shyng)范围第104页/共125页第一百零四页，共126页。子网掩码IP地址在没有相关的子网掩码的情况下是不能存在的。子网掩码定义了构成IP地址的32位中的多少位是网络(wnglu)地址，多少位是主机地址。区分IP地址中的网络(wnglu)号与主机号将网络(wnglu)分割为多个子网第105页/共125页第一百零五页，共126页。

54、类型子网掩码（位表示）子网掩码（十进制）A111111110000000000000000 00000000255.0.0.0B11111111111111110000000000000000255.255.0.0C111111111111111111111111 00000000255.255.255.0 缺省的子网掩码子网掩码为1的位用来定位(dngwi)网络号，为0的位用来定位(dngwi)主机号。例如：主机的IP地址是，子网掩码为将这两个数据对应部分做“与”运算后，所得出的值中非0部分为网络号，则主机的网络号是192.168.1.0 ，主机号是1第106页/共125页第一百零六页，共1

55、26页。与的算法(sun f)规则与的算法规则(guz)：(类似乘法)1&0=00&0=01&1=10&1=0第107页/共125页第一百零七页，共126页。计算机网络的拓扑(tu p)结构 网络拓扑的概念网络拓扑的概念 指网上计算机或设备与传输媒介形成的结点与线指网上计算机或设备与传输媒介形成的结点与线的物理构成模式。的物理构成模式。通信子网的信道类型通信子网的信道类型(lixng) 点到点式网络（点到点式网络（Point-to-Point Networks） 每条物理线路只连接一对设备（计算机或节点每条物理线路只连接一对设备（计算机或节点交换机），发送的数据在信道另一端只有惟一的一交换机）

56、，发送的数据在信道另一端只有惟一的一个设备接收。个设备接收。 没有信道竞争，几乎不存在访问控制问题，但没有信道竞争，几乎不存在访问控制问题，但点到点信道浪费一些带宽。点到点信道浪费一些带宽。 广播式网络（广播式网络（Broad Networks 也称多点共享所有节点共享一个通信信道，任也称多点共享所有节点共享一个通信信道，任何一个节点发送报文信息时，所有其它节点都会接何一个节点发送报文信息时，所有其它节点都会接收到该信息。收到该信息。会引起争用信道而产生的介质访问冲突的问题。会引起争用信道而产生的介质访问冲突的问题。第108页/共125页第一百零八页，共126页。计算机网络的拓扑(tu p)结

57、构 计算机网络的拓扑(tu p)结构 总线型结构优点：结构简单，价格低廉、安装使用方便。 缺点：故障诊断和隔离(gl)(gl)比较困难。第109页/共125页第一百零九页，共126页。计算机网络的拓扑(tu p)结构 计算机网络的拓扑(tu p)结构 环型结构优点：简化了路径选择控制(kngzh)(kngzh)，传输延迟固定。实时性强。可靠性较高。 缺点：节点过多时，影响传输效率。环某处断开会导致整个系统的失效，节点的加入和撤出过程复杂。第110页/共125页第一百一十页，共126页。计算机网络的拓扑(tu p)结构 计算机网络的拓扑(tu p)结构 星型结构优点：单点故障不影响全网，结构(j

58、igu)(jigu)简单。增删节点及维护管理容易；故障隔离和检测容易，延迟时间较短。缺点：成本较高，通信资源利用率低；网络性能过于依赖中心节点 。第111页/共125页第一百一十一页，共126页。计算机网络的拓扑(tu p)结构 计算机网络的拓扑(tu p)结构 树型结构优点(yudin)(yudin)：结构比较简单，成本低。扩充节点方便灵活。缺点：对根的依赖性大。第112页/共125页第一百一十二页，共126页。计算机网络的拓扑(tu p)结构 计算机网络的拓扑(tu p)结构 网状结构优点：具有较高的可靠性。某一线路或节点有故障时，不会(b hu)(b hu)影响整个网络的工作。缺点：结构复杂，需要路由选择和流控制功能，网络控制软件复杂，硬件成本较高，不易管理和维护。第113页/共125页第一百一十三页，共126页。计算机网络的拓扑(tu p)结构 计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构 卫星通信网络的拓扑结构卫星通信网络的拓扑结构 卫星通信网络中，通信卫星就是一个中心交换站，它卫星通信网络中，通信卫星就是一个中心交换站，它通过和分布在地球不同地理位置的地面站将各个通过和分布在地球不同地理位置的地面站将各个(gg)地区网络相互连接。地区网络相互连接。