管理信息系统技术基础

第三章管理信息系统的技术基础管理信息系统第二章管理信息系统的技术基础第一节数据处理技术第二节数据库技术第三节计算机网络技术第四节云计算第一节数据处理一、数据处理的主要目的二、数据处理的基本内容三、数据处理的发展过程四、数据的组织把数据转换成便于观察分析、传送或进一步处理的形式。从大量的原始数据中抽取部分数据，推导出对人们有价值的信息以作为行为和决策的依据。利用计算机科学地保存和管理经过处理（如校验、整理等）大量数据，以便人们能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源。一、数据处理的主要目的（47页）数据收集数据转换数据的筛选、分组和排序数据的组织数据的运算数据存储数据检索数据输出进行数据处理时需要考虑以下几个方面的问题：1.数据以何种方式存储在计算机中？2.采用何种数据结构能有利于数据的存储和取用？3.采用何种方式从已组织好的数据中检索数据？二、数据处理的基本内容（47页）第一节数据处理一、数据处理的基本内容二、数据处理的发展过程三、数据的组织二、数据处理的发展过程（1）简单应用(20世纪50年代以前)

（2）文件系统(50年代后期到60年代中期)（3）数据库系统(60年代后期开始)（1）数据处理——简单应用，以科学计算为主应用程序1应用程序2应用程序N……数据组1数据组2数据组N……主要特点：（1）数据不独立，是程序的一部分，数据随程序一道输入内存，计算完后撤出计算机，不能保存。（2）无OS,无管理数据的软件（3）没有管理数据的专门软件。（2）文件系统(50年代后期到60年代中期)按一定的规则将数据组织成为一个文件，文件内部数据有结构，但文件之间无法实现关联操作；在文件系统中，文件数据的建立、存取、查询、插入、删除和修改等所有操作，都要程序来实现。主要特点：（1）数据管理方面，程序与数据有了一定的独立性，可独立保存。能以文件为单位共享数据，但数据还是面向应用的。（3）数据和程序独立性仍不高，一旦数据逻辑结构改变，必须修改文件结构的定义及其应用程序。程序1文件1...文件2程序2...程序n文件n文件管理系统C语言中结构体定义输入函数：scanf（从键盘输入）——通过循环语句输入学生数据getc（从文件读入数据）输出函数：printf,putc

假定档案室、教学管理部门和学生工作部门在文件系统下已建立如下三个文件：（1）学生基本情况文件（2）学生成绩文件（3）奖惩文件

在上述三个数据文件中，存在哪些问题？

文件系统的实例——以学校对学生管理为例学号姓名性别年龄政治面貌专业入学成绩学号姓名专业课程名成绩学分学期学号姓名专业政治面貌奖惩日期存在以下三个问题：

(1)数据大量重复。

(2)文件的逻辑结构改变必须改变程序。

因为文件的逻辑结构在应用程序中定义（例如PASCAL或C语言的。

(3)文件之间的关联不能反映出来。以文件为单位，文件是独立的，文件仅反映自身的信息而不能反映文件之间的联系。

文件系统存在的问题（3）数据库管理程序1程序2程序n逻辑文件1逻辑文件2逻辑文件n......DBMS数据库数据库管理方式示意图数据库中的某个子集①数据结构化②数据共享,可以实现以数据项为单位的共享③数据冗余小

用户取数据库的某个子集；数据可能出现在不同的逻辑文件中，但实际的物理存储可以只出现一次④为用户提供了使用方便的用户接口（查询语言、终端命令、程序方式）数据库管理的特点第一节数据处理一、数据处理的基本内容二、数据处理的发展过程三、数据的组织数据项是组成数据系统的有意义的最小基本单位。它的作用是描述一个数据处理对象的某些属性。记录与数据处理的某一对象有关的一切数据项构成了该对象的一条记录。记录中能惟一地标志该记录的数据项称作主键。数据文件相关（同类）记录的集合称为文件。数据库按一定方式组织起来的逻辑相关的文件集合形成数据库。三、数据组织

1.数据组织的相关概念三、数据组织

2.数据结构数据结构逻辑结构：指数据间的逻辑关系。物理结构（存储结构）：指数据元素在计算机存储器中的存储方式。线性结构：线性表，包括堆栈、队列、字符串等非线性结构：包括树、图等顺序存储链接存储索引存储散列存储见“指针与链”见教材50页结点（Node）的含义一个结点可以是一个字符、也可是一个记录。

线性表的结点按逻辑次序放在一组连续的存储单元里。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的存放位置为：

LOC(Ki)=LOC（K1)+L*(i-1)线性表的插入和删除：见图3-4

*顺序表的查找效率高，但插入和删除的效率低，适合于经常查询但数据变动较小的基础数据存储3.顺序存储的线性结构——顺序表结点的结构链式存储的线性表结构见图3.1,3.2,3.3链式存储的线性表操作：插入、删除见图3.5

查找（读取数据）4.链式存储的线性结构——指针和链5.树结构（51页）6.索引存储索引文件：142-145页

顺序文件：143

顺序文件记录的查找：LOC(Ki)=LOC（K1)+L*(i-1)

前提要知道查找的是第几条记录如不知道是第几条，则需要对搜索键在数据表中一一比较排好序的顺序文件，可采用折半查找

杂凑法（散列存储）：通过杂凑函数

(hashingfunction)将元素值转换成存储该元素的位置索引值

假设有一杂凑函数为h(key)=key%MAX，其中MAX为数组的存储空间个数，若有一数组声明为a[15]，现有五条数据如下：32,14,30,54,17，将这五个值代入杂凑函数：

h(32)=32%15=2

h(14)=14%15=14

h(30)=30%15=0

h(54)=54%15=9

h(17)=17%15=2

上面算出来的杂凑值就是我们要存入数组中的位置：

假设我们要查找数据54时，就将54代入杂凑函数中运算，得到h(54)=54%15=9，所以就直接到a[9]去查找数据即可，不必再一一查找了。第二章管理信息系统的技术基础第一节数据处理技术第二节数据库技术第三节计算机网络技术第四节云计算数据库是以一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合。能以最佳的方式，最少的数据冗余为多种应用服务，程序与数据具有较高的独立性。一、数据库的构成（53页）计算机系统数据库数据库管理系统（DBMS)

人员（包括哪些）系统设计开发人员：数据库及应用程序的设计与开发数据库管理人员一般用户

第二节数据库技术

二、数据库的工作方式数据库查询处理程序应用程序报表生成程序应用程序输入输入输出输出联机终端报表要求数据库工作方式三、数据模型概念模型、数据模型（见第七章第七节）

数据库设计

（146-154页）四、数据操作（略）五、数据保护数据库技术数据库的设计从事物的特性到计算机中的具体表示经历的三个阶段：（1)数据库所表达的概念的描述（概念模型：E-R图）（2）数据库逻辑数据的描述逻辑模型：层次模型、网状模型、关系模型关系模型:涉及关系的规范化（3）物理存储介质中的数据描述（物理模型）

1.概念模型（146页）（1）主要概念实体属性联系：实体内部的联系，如组成实体的各属性之间的关系；实体之间的联系概念设计逻辑设计实体记录属性字段（或数据项）实体集文件实体标识符键（2）概念模型的设计采用实体联系模型（EntityRelationship,E-R）来表示概念模型。

E-R模型以图形来表示实体及其联系，因此也称为E-R图。E-R图的三个基本成分：实体，用矩形表示。联系，用菱形表示。属性，用椭圆表示。实体联系属性AnIntroductiontoDatabaseSystenm二元联系的表示方法班长任职班级111:1联系学生选修课程mnm:n联系班级组成学生1n1:n联系实体型1联系名实体型2AnIntroductiontoDatabaseSystenm

完整E-R图表示例：设某学校教务系统主要任务是管理学生、课程和学生选修课程的情况，设计能反映这一概念的E-R模型。学生课程课程号课程名学时数出生日期性别姓名学号成绩选修mnE-R模型的优点：简单，容易理解，与计算机无关，用户容易接受。如果联系也具有属性，也要在图上标明AnIntroductiontoDatabaseSystenm两个以上实体型间的联系课程讲授教师pm参考书n供应商供应项目mm零件p3个实体型间的m:n联系供应量AnIntroductiontoDatabaseSystenm同一实体集内各实体间的联系一对多联系实例：职工实体集内部领导与被领导的联系，领导者可以领导多个被领导者，被领导者只有一个顶头上司，对于一个具体职工而言他既可能是其他职工的领导者，又可能被别的职工领导职工领导1n同一实体型内部的1:n联系职工实体集的属性：工号，姓名，性别，出生日期，工作日期，职称，工资另：在“领导”联系中有个“民意测验”属性，用来存放职工对领导的满意度完整的ER图？AnIntroductiontoDatabaseSystenm职工领导1n同一实体型内部的1:n联系工号姓名性别出生日期工作日期职称工资民意测验2.数据模型（逻辑模型，149页）

实现概念模型的数据模型主要有:

层次、网状、关系和对象模型等四种。关系模型——用二维表表示实体集。如，149页表7.5关系：一个关系对应于一张二维表元组：表中一行称为一个元组属性：表中一列称为一个属性主码：唯一的标志一个元组厂长（身份证号，姓名，性别，年龄，厂号，任期）工厂（厂号，厂名，地址）注：将联系的属性添加到某个实体中去厂长工厂管理身份证号姓名性别任期地址厂名厂号年龄11E-R概念模型转换成关系模型：1对1一对多仓库（仓库号，地点，面积）商品（商品号，商品名，价格，仓库号，数量）注：将联系的属性、一方的主键放在多方仓库商品存放仓库号地点数量价格商品名商品号面积n1学生（学号，姓名，性别，班级）课程（课程号，课程名，学时数）教师（教师编号，姓名，职称）学习（学号，课程号，成绩）任课（课程号，教师编号，周学时）学生教师学习学号姓名课程名职称姓名教师编号课程号nm学时数课程n任课成绩周学时性别班级m供应商供应项目mm零件p供应量供应商号供应商名地址电话号码账号项目号预算开工日期零件号名称规格单价仓库库存零件mm职工m库存量仓库号面积电话号码零件号名称算规格职工号姓名年龄职称工作1单价领导1n3.关系的规范化数据冗余数据更改麻烦，容易出错②操作异常增加一门新课程，若还没人选，则插入异常。学号课程号课程名教师名S2C4高等数学吴因S4C4高等数学吴因S6C4高等数学吴因S6C2英语徐清S4C2英语徐清S8C6VB张军例：设有一个关系模式R（学号，课程号，课程名，教师名）R1（学号，课程号）R2（课程号，课程名，教师名）如果用下面两个关系模式R1和R2代替R

函数依赖概念函数依赖是指关系中属性之间取值的依赖情况。假定关系R（A，B，C）中，当A有一取值时，便惟一对应一个B值和C值，则称B和C依赖于A，或A决定了B或C，简记为A→B，A→C。R（A，B，C）函数依赖的类型1.关系中可能存在的不同

完全函数依赖部分函数依赖传递函数依赖R（A，B，C，D，E）（学号，课程号，成绩）

（教师代码，姓名，职称，研究课题号，研究课题名）（学号，姓名，专业，系办电话）（1）第一范式（1NF）（151页）

如果关系R的每个r的属性值都是不可分的原子值，那么R是第一范式的模式。满足1NF的关系为规范化关系；否则为非规范化关系。

1NF是关系模式应具备的最起码条件。2.第二范式（2NF）满足1NF的关系，并且不存在非主属性对主键的部分函数依赖，则称属于第二范式的模式。教师关系（教师代码，姓名，职称，研究课题号，研究课题名）

存在数据冗余、修改麻烦、更新异常教师关系（教师代码，姓名，职称）课题关系（研究课题号，研究课题名）教师与课题关系（教师代码，研究课题号）3.第三范式（3NF）满足2NF的关系，并且不存在非主属性对主键的传递函数依赖，则称属于第三范式的模式。（例1）Student(学号，姓名,年龄，性别，系别，系办地址、系办电话)（例2）产品关系（产品代码，产品名，生产厂商，生产厂地址）存在数据冗余、修改麻烦

产品关系（产品代码，产品名，生产厂商）生产厂关系（生产厂商，生产厂地址）（二）数据库设计数据库的概念结构设计

E-R模型数据库的逻辑结构设计

E-R模型转化为关系数据模型

——应符合第三范式（3NF）的要求数据库的物理结构设计

选定合适的存储结构和存取方法①库文件的组织形式：顺序、索引②存储介质的分配：高速存储、低速存储③存取路径的选择:

数据库设计与系统开发阶段对照见152页图7.8补充：数据仓库数据仓库是存储公司管理层认为有潜在利用价值的当前和历史数据的数据库。这些数据来自多个核心操作交易系统，如销售、客户、生产等系统，也包含了网上交易数据，经数据仓库合并和统一标准后，可供全公司进行管理分析和决策使用。数据仓库的操作流程v案例：美国国内税务署利用数据仓库揭露税务诈骗美国国内税务署（IRS)是征税和执行税法的部门，自19世纪60年代成立以来，IRS处理的数据随着人口的增长呈数量级递增，任何信息系统的管理不善都会给联邦政府的税收造成巨大损失。幸运的是，IRS和Sybase软件合作，建立了数据仓库，这种数据仓库也称交互式数据仓库（简称CDW),极大地提高了效率，通过追征拖欠税款的纳税人，也提高了税收额。CDW可以存储长达七年的个人和企业报税单数据，每年4万亿个人和企业税务数据上传到该系统中。数据仓库中的数据库都是相关的，有数十亿行和200多个列，都和关系表以及其他附件有着紧密联系。IRS研究人员现在利用准确一致的数据源，可以一次性分析上百万甚至数十亿记录。CDW的启用极大地提高了IRS管理和利用数据的能力，因此，IRS现在可以回收旧系统下损失的数百亿美元税收，如2006年，经过140万次对纳税人少报税款的审查，共为IRS增加了592亿美元的税收。

利用数据仓库，分析师可以分析出哪类人最容易在税务上作假，比如：离婚的夫妻双方同一年都在申报单里填上孩子抚养；或者一些人滥用劳动收入税收减免：或者滥用小企业税收庇护；还有一些贷款念完大学的毕业生延期纳税等。

数据仓库缩短了追踪错误信息的时间，仅需几个小时就可以分析出六到八个月的数据信息。第二章管理信息系统的技术基础第一节数据处理技术第二节数据库技术第三节计算机网络技术第四节云计算1.OSI与TCP/IP协议的体系层次是怎么划分的，每层的功能是什么?

2.网络通讯设备主要有哪些?每种设备的功能主要是什么?

2.IPv4的表示形式，类型，每种类型可以服务什么样的局域网?

3什么是网关，什么是域名服务器?

4.IPv4为什么要升级为IPv6?如何实现从v4到v6的过渡?

本节难点：第三节计算机网络技术一、计算机网络的概念二、计算机网络的组成三、传输介质四、常见的网络互联设备五、互联网的接入方式六、计算机网络体系结构七、计算机网络的分类八、典型的网络通信技术（略）九、Internet/Intrenet/Extranet1.概念定义：用通信介质把分布在不同地理位置的计算机和其他网络设备连接起来，实现信息互通和资源共享的系统。几个重要概念网络介质

传输数据的物理通道。有同轴电缆、双绞线、光纤、微波、卫星信道等。协议：网络设备间进行通信的一组约定。链路：两个相邻结点之间的通信线路。一、计算机网络的概念第三节计算机网络技术一、计算机网络的概念二、计算机网络的组成三、传输介质四、计算机网络体系结构五、常见的网络互联设备六、互联网的接入方式七、计算机网络的分类八、典型的网络通信技术（略）九、Internet/Intrenet/Extranet

①资源子网

计算机（包括主机与终端）、软件、信息资源

——主要完成数据处理功能：

②通信子网

通信线路其他通信设备组成网络通讯处理机:如路由器、集线器等

——主要完成数据的传输、转发等功能

第三节计算机网络

二.计算机网络的组成计算机网络的组成第三节计算机网络技术一、计算机网络的概念二、计算机网络的组成三、传输介质四、计算机网络体系结构五、常见的网络互联设备六、互联网的接入方式七、计算机网络的分类八、典型的网络通信技术（略）九、Internet/Intrenet/Extranet三、传输媒介

_双绞线把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。可用于传输模拟信号和数字信号模拟信号，保密性差，抗干扰能力弱数字信号，加强了通信的保密性，提高了抗干扰能力，但占用频道较宽，技术复杂。抗干扰性以及传播带宽不及同轴电缆和光纤，价格上也便宜多。同轴电缆

由绕同一轴线的两个导体所组成。.基带同轴电缆仅用于数字传输，数据传输速率最高可达10Mbps。.宽带同轴电缆，既可用于模拟信号（有线电视网），也可用于数字信号传输。.比双绞线贵，比光纤便宜。机顶盒：将数字信号解码解密并转化为模拟型号，适合模拟电视机播放数字电视一体机：带视密卡（大卡），再插入用户的节目卡，不需机顶盒和额外的遥控光纤

光纤由能传导光波的石英玻璃纤维外加保护层构成的。光纤利用光传播中的折射原理进行信号的传播

光纤（1）物理特性与传播特性：

在计算机网络中均采用两根光纤(一来一去)组成传输系统。有多模和单模两种方式。（所谓“模”是指以一定角速度进入光纤的一束光）（2）优点：①通信容量大，传播距离远。传输速率已由当初的140MB/S发展到2.5GB/S、4×2.5GB/S、16×2.5GB/S甚至更高。一对纤芯可开通3万条、12万条、48万条甚至向更多话路发展。可以在6-8公里的距离内不用中继器传输。②抗干扰性：不受噪声或电磁影响，适宜在长距离内保持高数据传输率。光纤③安全性：光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。)④重量轻，体积小。例如：通2万1千话路的900对双绞线，其直径为3英寸，重量8吨/KM。而通讯量为其十倍的光缆，直径为0.5英寸，重量45P(镑）/KM。（1镑=0.907斤）⑤使用环境温度范围宽。⑥化学难腐蚀，使用寿命长。

缺点：价格比同轴电缆和双绞线都贵。无线——微波通信

利用频率为2GHZ至40GHZ的电磁波作为传输媒介。频率高，可同时传送大量信息。由于微波是沿直线传播的而地球表面有一定弧度，在实现远距离微波通信时，要每隔50KM左右设一座微波中继站。

卫星通信

是利用地球同步卫星作为中继来转发微波信号的一种特殊微波通信形式。卫星通信可以克服地面微波通信距离的限制，三个同步卫星可以覆盖地球上全部通信区域。

第三节计算机网络技术一、计算机网络的概念二、计算机网络的组成三、传输介质四、计算机网络体系结构五、常见的网络互联设备六、互联网的接入方式七、计算机网络的分类八、典型的网络通信技术（略）九、Internet/Intrenet/Extranet四、计算机网络体系结构（59页）1.计算机网络体系结构的含义

计算机网络的各层及其协议的集合——即规定了计算机网络应该设置哪几层，每层应提供哪些服务。协议：对消息进行格式化、排序、压缩和检错时所采用的一系列规则的总称。2.开放系统互联参考模型（OSI/RM）

国际标准化组织ISO于1978年提出了“开放系统互联参考模型”——OSI/RM。

ISO将整个通信功能划分为七个层次应用层表示层对话层传输层网络层数据链路层交换单元名称信息信息信息数据段数据包帧位应用层表示层对话层传输层网络层数据链路层TCP/IP发送主机接收主机物理媒体物理层物理层通信交换结点只有最低3层中继开放系统每一层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。

应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层物理连接在物理层的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，并将数据包帧化，在数据包上增加下一个节点的MAC解决路径选择，使不相邻结点之间的数据能够正确传送。同时将传输层传过来的数据段增加头部（即本地、接受地的IP信息），成为数据包利用传输层提供的服务，使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信。为用户提供OSI环境下的各种应用服务，建立应用程序包，如文件传输、电子邮件等定义了如何表示数据.不同品牌的计算机对字符和数字的表示不一致,表示层把它们统一起来。解决的是计算机程序到计算机程序之间的通信问题，即“端”到“端”的通信。同时，在发送方，传输层将应用程序发送的消息分割成较小的块，仅给每个块加上一个头部(如每一块的顺序号）成为数据段。然后，传递给网络层。在接收方则反之。OSI体系结构TCP数据段、IP数据包、数据帧TCP数据段：TCP头部+实际数据(TCP头包括源和目标主机端口号、顺序号、确认号、校验字等)

端口：一台拥有IP地址的主机可以提供许多服务，比如Web服务、FTP服务、SMTP服务等，这些服务完全可以通过1个IP地址来实现。因此，需要通过“IP地址+端口号”来区分不同的服务。端口号即为识别服务类别而服务的。

例如，对于每个TCP/IP实现来说，FTP服务器的TCP端口号是21，每个Telnet服务器的TCP端口号都是23，每个http服务器的端口号都是80。IP数据包：IP头部＋TCP数据信息(IP头包括源和目标主机IP地址、类型等)数据帧：帧头＋IP数据包＋帧尾(帧头包括源和目标主机MAC地址及类型,帧尾是校验字)传输层数据链路层物理层网络层数据数据传输层报头数据网络层报头数据数据链路层报头0101110101001000010

表示层应用层会话层数据段Segment数据包Packet比特Bit数据帧Frame协议数据单元端口号源IP+目的IP＋上层协议源MAC+目的MAC将数据帧转换成高低电平，即“0”或“1”代码数据封装发送数据的过程，就是一个数据封装的过程数据网络层报头+传输层报头+数据数据链路层报头传输层报头+数据网络层报头数据传输层报头0101110101001000010传输层数据链路层物理层网络层表示层应用层会话层数据拆封接收数据的过程，就是一个数据拆封的过程IP地址=网络地址+主机地址TCP/IP与OSI参考模型的对应关系3.TCP/IP网络体系结构TCP、IP协议是因特网所使用的各种协议中最重要的两个协议，人们将TCP、IP及其相关协议称为TCP/IP体系结构。采用四层结构，是目前Internet采用的实际标准TCP/IP协议集TCP/IP是一个通信协议集的缩写，它是一个完整的协议簇，由若干个协议构成一个网络协议体系Address

Resolution

ProtocolInternetControlMessageProtocolTransmissionControlProtocolUserDatagramProtocol面向连接、端到端和可靠的数据包发送不为IP提供可靠性、流控或差错恢复功能SimpleMailTransferProtocolNetworkFileSystemTCP/IP体系中最重要的两个协议：（1）TCP（传输控制协议）：指用以实现在收发数据的计算机之间建立网络连接的协议。在发送端：负责将数据分解成数据段，在数据段（包）头部加上发送和接收结点的名称和其他信息；在接收端：负责将收到的数据包重新组装成文件。（2）IP（网际协议）：用以实现Internet地址解析的网络协议。主要任务是选择正确的传输路径，并提供相邻结点之间的数据传送。4.IP地址IPv4——IPv6IPv4：由32位二进制构成，通常表示为4个独立的用点隔开的十进制数字。表示方法：

8位二进制8位二进制8位二进制8位二进制1~（28-1）.1~（28-1）.1~（28-1）.1~（28-1）二进制十进制举例1100101011000000001000000110010000二进制十进制IP地址IP地址的类型

IP地址中包含了两部分信息：

①网络地址（NetworkID）：用以标识主机所在的逻辑网络；

②主机地址（hostID）：用以识别该网络中的一台主机为了根据不同的网络规模来合理分配IP地址，通常将IP地址分为几个基本的类别：A、B、C、D、E。到55为A类：主要分配给具有大量主机而局域网络数量较少的大型网络到55为B类：一般用于国际性大公司和政府机构到55为C类：用于一般小公司、校园网、研究机构等D和E类网络，属于特殊用途，如警用和军用等，不向民用开放

-

武汉大学两个特别的IP地址：（1）

回送地址：A类网络号127是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地机进程间通信，叫做回送地址，不出现在任何网络上。作用：一是测试本机的网络配置，能PING通说明本机的网卡和IP协议安装都没有问题；另一个作用是某些SERVER/CLIENT的应用程序在运行时需调用服务器上的资源，一般要指定SERVER的IP地址，但当该程序要在同一台机器上运行而没有别的SERVER时就可以把SERVER的资源装在本机，SERVER的IP地址设为也同样可以运行。（2）私有IP地址

私有地址可以自己组网时用，但不能在Internet网上用，即不能出现在公网上，有这些地址的计算机要上网必须转换成合法的IP地址。就像每个城市都可命名相同的大街一样。

从到55为私有IP地址范围，属于IP地址的C类地址。

，专门用于路由器设置。5.域名（domainname)IP地址难以记忆，于是产生了一套易于记忆的、具有一定意义的用字符来表示的IP地址，就是域名。例如：

2

北京大学.教育机构.中国域名地址与IP地址的对应与解析在网络层——ARP/RARP域名组成：26个英文字母，数字1-9，-域名的分类顶级域名：域名的机构属性、域名的国家属性一级域名：在com、net、org等顶级域名前加一级（注册要收费）如

二级域名：在一级域名前再加一级，可免费使用若干个。

http://

三级域名整体包括三个“.”,如/形如：china.world.c0m/beijing，采取目录形式并且以“/”代替“.”的不能够称为三级域名，甚至不能称为域名，一般称之为域名下的“二级目录”使用二级、三级域名的优缺点优点：

可以借助主域名的资源，使知名度快速提升；节省域名使用费用

使用自身已发展好的主域名资源带动电商的流量，可以直接在自己的主域名账户里设置二级域名，无需投入太多，管理起来也比买新域名简单。缺点：百度的关键词搜索结果排名，权重是：

一级域名>二级域名>二级目录。

独立域名的排名在搜索引擎上比二级域名要好很多，可以单独优化独立域名。思考：淘宝商城为什么在之后启用了独立域名？3.旅游电子商务的功能域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。

申请域名，分配IP地址后，要向服务范围内的域名服务器注册域名必须对应一个IP地址，而IP地址不一定有域名或有多个域名

TCP/IP协议需要针对不同的网络进行不同的设置，且每个节点一般需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网关”。不过，可以通过动态主机配置协议（DHCP），给客户端自动分配一个IP地址，避免了出错，也简化了TCP/IP协议的设置。子网掩码：用于确定一个网络层地址哪部分是网络号，哪部分是主机号，1的部分代表网络号，掩码为0的部分代表主机号。子网掩码的作用就是获取主机的网络地址信息。网关：路由器或具有路由器功能的服务器的IP地址，实质上是一个网络通向其他网络的关口。产生背景:(1)Pv4技术，核心技术属于美国。它的最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，编址1600万个网络、40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至IP地址已于2011年2月3日分配完毕。其中北美占有3/4，约30亿个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个。地址不足，严重地制约了中国及其他国家互联网的应用和发展。

(2)同时随着物联网的发展，可能身边的每一样东西都需要连入全球因特网。在这样的环境下，IPv6应运而生。IPv6地址构成：64位的网络前缀+64位的主机地址主机地址通常根据物理地址自动生成128位的IPv6地址通常写作8组，每组为4个16进制数的形式。如：FE80:0000:0000:0000:AAAA:0000:00C2:0002几个连续段位的值都是0，那么这些0就可以简单的以“::”来表示：FE80::AAAA:0000:00C2:0002IPv6：采用128位的新一代IP地址IPv6的主要优势：扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、安全性有更好的保证、支持即插即用和移动性等。IPv4向v6的过渡技术:(1)隧道技术。将来自IPv6岛的IPv6包封装在IPv4包中，然后在广泛分布的IPv4海洋中传送——早期过渡方案（如武汉大学2008年9月开通）

(2)双栈技术。即在设备升级到IPv6的同时，保留IPv4支持，可以同时访问IPv6和IPv4资源。例如：武汉大学分两个阶段完成升级过渡：第一阶段（2009年11月25日-2009年12月22日）：将原来学生宿舍楼栋上联的百兆交换机更换为千兆交换机第二阶段（2010年3月9日－2010年3月15日）对教学办公网进行升级改造，同时完成校园网全网IPv4和IPv6万兆双栈。四、常见的网络互联设备1.调制解调器在通信过程中将数字信号转换成模拟信号或者将模拟信号转换成数字信号的设备

调制解调器内置式外置式数字信号模拟信号数字信号与模拟信号转换电话网三、常见的网络互联设备

2.网络接口卡（网卡）：MAC号码3.中继器（Repeater)（物理层-最简单的网络互联设备）

完成两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。

4.集线器（HUB)(物理层)

多口中继器5.交换机（switcher)（数据链路层）

交换机（又名交换式集线器）作用与集线器大体相同。但两者在性能上有所不同。

——具有识别局域网内目的地主机MAC地址的功能，提高网络通信的效率

HUB集线器HUB本身不能识别目的地址，来自广域网传来的信息经过HUB后，会传给与之相连的每一台主机，即数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。

switcher

交换机收到数据信号后，会查找内部保存的地址对照表以确定目的MAC的NIC(网卡)挂接在哪个端口上。6网桥（数据链路层）

网桥和交换机的功能相似。区别：交换机的交换是硬件实现的，而网桥是通过软件实现的。因此交换机交换数据的速度更快。7路由器（网络层）连接多个网络或网段的网络设备。

路由器识别IP地址中的网络地址，与交换机有明显区别，它的作用在于连接不同的网络并且找到网络中数据传输最合适的路径。路由器可以划分子网(无线路由器可以桥接，划分不同的子网，每个子网有不同的IP地址段）

第三节计算机网络技术一、计算机网络的概念二、计算机网络的组成三、传输介质四、计算机网络体系结构五、常见的网络互联设备六、互联网的接入方式七、计算机网络的分类八、典型的网络通信技术（略）九、Internet/Intrenet/Extranet五互联网接入方式宽带单位：１byte(B,字节)=8bit2Mbps=?（一）普通电话拨号上网(PSTN接入)1公共交换电话网----窄带接入上网设备----调制解调器上网账号256KBps2.一线通接入（ISDN接入）IDN（综合数码电话网）----普通模拟电话在采用了数码交换和传输以后，就变成IDN（综合数码电话网）ISDN（IntegratedServicesDigitalNetwork，ISDN）

将各种不同的业务信息经数字化后都在同一个网络中传送，这就是综合业务数字网,也就是一线通。

在这种网络中，一切信息都以数字形式进行传输和交换。IDN接入设备网络终端(NT):是电话局程控交换机和用户的终端设备之间的接口设备。该设备安装于用户处，是实现N-ISDN功能的必备终端。终端适配器（TA）：使得现有的非ISDN标准终端（例如模拟话机、传真机等）能够在ISDN上运行，为用户在现有终端上提供ISDN业务

IDN向ISDN的转变最首要的工作便是实现用户环路的数字化被宽带ADSL替代3.ADSL接入（见教材30页）原理：采用创新算法和高级数字信号处理来压缩信号，并采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行相对独立的信道，从而避免了相互之间的干扰。

上行速率低，下行速率快：设备ADSLmodem:

有一个电话Line-In，以及一个或多个以太网口。此外还集成了ADSL信号分离器，将ADSL数据信号和普通音频电话信号分离出来优点：能够充分利用现有公共交换电话网，只须在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供高宽带服务，无需重新布线，从而可极大地降低服务成本。同时ADSL用户独享带宽，线路专用，不受用户增加的影响。

4.有线通----广电通利用现有的有线电视网络，并进行双向网改造，便可利用有线电缆进行数据传送，而不影响原有的有线电视信号传送。上网设备：计算机，CableMODEL。

传输方式：宽带共享模式。

使用案例：上海有线通5.局域网接入也叫小区接入----共享宽带

由小区出面申请安装----新楼盘都安装了优缺点：优点：月租费用较低缺点：

（1）IP地址是局域网自动分配的，没有固定的IP地址，不能架设网站、FTP服务器等。（2）宽带共享，一旦小区上网人数较多，在上网高峰时期网速会变得很慢。6.无线接入----移动上网通过手机卡上网----实现真正的移动（一般按流量或时间包月收费）通过WIFI标准上网----无线局域网蓝牙方式上网----连接到已上网的手机上，或手机通过蓝牙连接到已有线上网的计算机上。小范围内无线上网。无线城域网买一个3G网卡（类似U盘）以及一张类似于手机sim卡3G上网卡，将SIM卡插入3G网卡，把它插在USB接口上，笔记本电脑就具备了3G上网的功能了。

宽带提速实际上是一个复杂的过程：要提高用户的宽带入户速度；要提高整个小区宽带的带宽；要提高骨干网络的速度。要想使这三者同步提高，对宽带运营商来说是一个庞大的工程，需要投入大量的人力和财力。

目前提供给用户的所谓高速宽带，其实仍是共享宽带。第三节计算机网络技术一、计算机网络的概念二、计算机网络的组成三、传输介质四、计算机网络体系结构五、常见的网络互联设备六、互联网的接入方式七、计算机网络的分类八、典型的网络通信技术（略）九、Internet/Intrenet/Extranet七、计算机网络的分类1.按计算机网络覆盖的范围分类局域网（LAN,LocalAreaNetwork)城域网（MAN,MetropolitanAreaNetwork）广域网(WAM,WideAreaNetwork)：

Internet是全球最大的WAN城域网与局域网、广域网的区别（1）城域网则是为整个城市而不是为某个特定的部门服务的。

（2）城域网的建设主要集中在通信子网上，其中也包含两个方面：一是城市骨干网，它与全国的骨干网相连：二是城市接入网，它把本地所有的联网用户与城市骨干网相连。（1）拓扑结构的含义（2）计算机网络拓扑结构类型点-点信道网络共享信道网络（广播式）

2.按网络的拓扑结构分类一是网络的结点，指的是计算机、连接设备；二是相互连接的关系，这是通过连接线（通信介质）连起来。

环形星型树形网络型点-点信道网络：网络中每一条信道都连接到一对节点上，如果没有直接信道，则经过其他节点用于存储转发。中心

处理机

终端终端终端终端终端终端终端终端终端节点节点节点节点练习：分析以下校园网络示意图，它是哪种网络拓朴结构类型？

星形结构（因为网络中的设备都连接到该中央结点-交换机上）所有节点共享一条通信信道，每个节点发送的信息可由所有节点检测，但只有目的地址指定的节点接受。总线结构卫星和无线电

共享信道网络:分布式集中式：主要指IBM、HP等小型机以上档次的系统，一个主机带多个终端。终端没有数据处理能力，运算全部在主机上进行。现在的银行系统，大部分都是这种集中式的系统

分布集中式（4）根据网络的使用范围分类公用网专用网（3）根据数据的组织方式分类第三节计算机网络技术一、计算机网络的概念二、计算机网络的组成三、传输介质四、计算机网络体系结构五、常见的网络互联设备六、互联网的接入方式七、计算机网络的分类八、典型的网络通信技术（略）九、Internet/Intrenet/Extranet八、典型的网络通信技术（略）根据介质中数据传输控制方法的不同，有几种常用的网络技术1.以太网2.令牌环网3.快速以太网4.FDDI5.ATM第三节计算机网络技术一、计算机网络的概念二、计算机网络的组成三、传输介质四、计算机网络体系结构五、常见的网络互联设备六、互联网的接入方式七、计算机网络的分类八、典型的网络通信技术（略）九、Internet/Intrenet/Extranet九、Internet/Intrenet/Extranet(一）Internet

Internet是将不同标准、不同结构甚至不同协议类型的局域网在一定的网络协议（TCP/IP）支持下实现的网际互联，从而更大范围内实现信息资源共享。（二）内联网（Intranet)

把Internet技术应用于单位内部的信息管理和交换平台

——即采用了internet技术并与internet相连的组织内部网。采用B/S模式特点：（1）在网络安全方面提供了更加有效的控制措施，克服了Internet安全保密方面的不足。（2）信息传输速度比一般Internet快得多。C/S结构..客户机......客户机客户机客户机..客户机数据库服务器数据库服务器应用服务器B/S结构..用户..用户..用户．．．WEB服务器数据库服务器ODBC数据请求返回数据数据请求返回数据Lan连接HTTP连接八、Internet/Intrenet/Extranet（三）外联网（Extranet)

——组织协作系统(inter-organizationsystem)是利用公共的或私有的通信设施来连接供应链上不同合作者的应用系统。与Intranet一样位于防火墙之后，它的访问是半私有的，用户由关系紧密的企业结成的小组，信息在信任的群体内部共享。（四）虚拟专用网（VPN,virtualprivatenetworks)原理：采用加密、认证和通道技术，提供了Internet上两点间的安全通信。采用VPN服务器好处：对于分布式运作的企业而言，就像有了一个专用的广域网一样。提供安全的Extranet。第四节、云计算一、云计算的发展二、云计算的类型三、云计算的优势

与隐患一、云计算的发展2007年以来，云计算成为IT领域最令人关注的话题之一，也是当前大型企业、互联网的IT建设正在考虑和投入的重要领域。云计算的提出，引发了新的技术变革和新的IT服务模式。但是对大多数而言人，云还是一种还不确切的定义，什么是云，为什么需要云？这一阶段的主要特点：1.将企业分散的数据资源、IT资源进行了物理集中，形成了规模化的数据中心基础设施。特点：

（1）数据和业务整合，数据标准化（解决了数据业务分散时期的混乱无序），业务扩展和新业务的部署能够规划、可控。

（2）在这一阶段中，很多企业在数据集中后期也开始了容灾建设，特别是在雪灾、大地震之后，企业的容灾中心建设普遍受到重视，金融行业几乎开展了全行业的容灾建设热潮，并且金融行业的大部分容灾建设的级别都非常高。第一阶段解决：企业IT分散管理和容灾的问题。2.面向互联网应用的公共云服务快速发展，不同的ISP构建各自的云，这些云之间相互孤立，为互联网的不同用户需求集服务(如搜索、邮件等)。第一个阶段：大集中过程。——虚拟化——分布式存储分布式、虚拟化屏蔽了不同物理设备的异构性，可以将多台物理服务器整合成单台，使得数据中心IT实施的灵活性大幅提升，物理服务器资源利用率也得到提升。——尤其是集团公司

第二阶段：企业构建自己的私有云；企业内部云与外部云的互通，形成混合云模式第二个阶段：实施虚拟化的过程。对企业而言，数据中心的软硬件与基础设施是一大笔资源投入。系统（特别是硬件）在建成后一般经历3-5年即面临逐步老化与更换，而软件技术则不断面临升级的压力。企业IT产生新的期望蓝图：IT资源能够弹性扩展、按需服务，如同水力、电力资源一样，计算、存储、网络将成为企业IT运行的一种被使用的资源，无需自己建设，可按需获得。

——解决IT资源的动态需求，降低最终成本。——由于成本差异和服务差异，企业会采用不同SP提供的云计算服务，因此，形成了一种不同云之间的互联形态，即互联云。第三个阶段：云计算-互联云阶段以前的IT资源好比：冬天自己家生炉子取暖；后来进化了一点，小区集中供暖（私有云）；再后来出现了热力公司，整个城市集中供暖（公有云）中国电信云基地日前投入使用。该基地设计容量为42栋机楼，具备超过10万台机架和200万台服务器云托管能力，是亚洲最大云计算园区，将为释放宽带潜能奠定强大基础。目前，云计算没有统一的定义。维基百科的定义：云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业提供按需即取的计算。

由于资源是在互联网上，而互联网通常以云状图案来表示，因此以云来类比这种计算服务

云计算的资源是动态扩展且虚拟化的，通过互联网提供，终端用户不需要了解云中基础设施的细节，不必具有专业的云技术知识，也无需直接进行控制，只关注自身真正需要什么样的资源以及如何通过网络来获得相应的服务。

云计算的架构大多采用强数据中心(服务端)弱终端(客户端)的架构云计算的定义第四节、云计算一、云计算的发展二、云计算的类型三、云计算的优势

与隐患

方式一，企业所有，自行运营。——私有云

方式二，企业所有，内部运行，运维外包。

私有云，基础资源依然为企业所有，并在企业数据中心。

方式三，企业所有，外部运行，运维外包。

企业投资建设私有云，架构于服务商的数据中心内，企业通过网络访问云资源，是物理形体的托管型。

方式四，企业租赁，外部运行，资源独占。

方式五，企业租赁，外部运行，资源共享调度。

SP构建，多个企业同时租赁云计算资源，资源的隔离与调度由SP管理，企业只关注自身业务，形成一种共享的私有云模式。

方式六，公共云服务。

由SP为企业或个人提供面向互联网的公共服务(如邮箱、即时通信、共享容灾等)，云架构与公共网络连接，由SP保证不同企业与用户的数据安全（一）根据云计算的服务交付方式

（二）云计算的服务层次基础设施即服务（IaaS）平台即服务（PaaS）软件即服务（SaaS）

IaaS(Infrastructure-as-a-Service)基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。Eg.云存储指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。需要配置大量的存储设备amazon提供基础设施服务：1GB数据存放1个月为0.15美元每个服务器租用1小时为0.1美元弹性计算云EC2为企业提供计算服务

在云中提供大小可调的计算容量，在要求发生变化时，可以快速扩展计算容量。按实际使用的容量收费，从而改变了成本结算方式简单存储服务S3为企业提供存储服务通过网络的设备交付——服务器、虚拟机、网络组件。百度云（个人存储免费，但保密安全性可能没保障；

快速下载上传—收费）金山快盘不用买移动硬盘，同步备份

PaaS(Platform-as-a-Service)：平台即服务即硬件和操作系统的交付PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，是SaaS（软件即服务）模式的一种应用。PAAS能够提供企业进行定制化研发的中间件平台，同时涵盖数据库和应用服务器等。用户或者厂商基于PaaS平台可以快速开发自己所需要的应用和产品。同时，PaaS平台开发的应用能更好地搭建基于SOA架构的企业应用。软件即服务（SaaS）平台即服务（PaaS）基础设施即服务（IaaS）上层中间层下层

隶属PaaS的Google云计算提高部署在云端的应用执行环境支持Python和Java两种语言通过SDK调用Google的各种服务。如GoogleMap、Mail等用户可快速、廉价地部署自己开发的应用（如创新的网站、游戏等）提供在线“Word、Excel、PPT”提供在线日历管理Python/ˈpaɪθən/,是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言，是纯粹的自由软件，语法简洁清晰，具有丰富和强大的库。常被昵称为胶水语言，能够把用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）很轻松地联结在一起。常见的一种应用情形是，使用Python快速生成程序的原型（