第三章管理信息系统的技术基础安徽财经大学欢迎您

第三章管理信息系统的技术根底第一节数据处置第二节数据库技术第三节计算机网络第一节数据处置本节内容：一、数据处置的概念和开展阶段二、数据组织一、数据处置的概念和开展阶段-1数据处置的概念数据处置指把来自科学研讨、消费实际和社会经济活动等领域中的原始数据,用一定的设备和手段,按一定的运用要求,加工成另一种方式的数据。数据处置的目的1.把数据转换成便于察看分析、传送或进一步处置的方式。2.从大量的原始数据中抽取，推导出对人们有价值的信息以作为行动和决策的根据。3.利用计算机科学地保管和管理曾经过处置(如校验、整理等)的大量数据,以便人们能方便而充分地利用这些珍贵的信息资源。一、数据处置的概念和开展阶段-2数据处置的根本内容1.数据搜集2.数据转换3.数据的挑选、分组和排序4.数据的组织5.数据的运算:指算术运算和逻辑运算6.数据存储7.数据检索8.数据输出一、数据处置的概念和开展阶段-3〔一〕数据构造数据构造是计算机信息处置中的一个重要概念，包括数据的存诸构造及构造上的运算或操作。包括：逻辑构造物理构造映象二、数据组织-1逻辑构造数据间的逻辑关系，逻辑构造包括两大类：线性构造和非线性构造，线性表、栈、队列及串为线性构造，而树和图那么为非线性构造；物理构造又称存贮构造，指数据元素在计算机存贮器中的存储方式，存储方式普通有四种：顺序存储、链接存储、索引存储及散列存储。映象对于给定的逻辑构造需求寻觅一种对应的存储构造，以便在计算机中存储。通常把这种对应关系称为映象。二、数据组织-2指针与链在数据构造中，表征某一数据构造特点及其衔接方式的根本单位称为构造的结点(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。假设干带指针的结点组成的集合，称为链。结点的构造如以下图：NO.NAMEAGENEXT二、数据组织-3线性表线性表是指数据的构造方式本质上是一维的线性关系，其中的每个结点都是同一类型的数据构造。二、数据组织-4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延续的存贮单元里，用这种方法存储的线性表称为顺序表。对于顺序表，假设开场结点的存放位置为LOC(k1)，每个结点占用空间大小为L，那么第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)顺序表对于任何一个结点的检索都很方便。二、数据组织-5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，必需将插入位置以后的元素依次向后挪动一个单元。同样，假设要删除元素，那么需把后面的元素依次向前挪动一个单元。二、数据组织-6序号结点内容序号结点内容19192152153173174254235395256

639插入前插入后序号结点内容序号结点内容19192152153173174234255255396396

删除前删除后二、数据组织-7链表链接方式存储的线性表称为链表。链表构造在每个结点设有链指针，用来指示下一个结点的位置，结点本身那么可以存放在恣意一组存贮单元中，这些存贮单元可以是延续的，也可以是分散的。结点之间的逻辑关系由指针表示。二、数据组织-8链表的插入与删除在链表的插入和删除操作中，只需改动前后结点的指针，而不需求进展大量的数据挪动。HAB.CD∧H.A.B×CD∧(b)插入结点C.D∧.H.ABC.D∧.H.A(a)删除结点二、数据组织-9树树是结点之间有分支的、层次关系的构造，类似于自然界中的树。是最重要的一类非线性构造。反映不同规格的钢材的库存情况的树构造如以下图代码直径指针1直径指针2直径长度指针1长度指针2直径长度指针1长度指针2长度单价库存量长度单价库存量长度单价库存量长度单价库存量二、数据组织-10〔二〕数据文件把数据按某种数据构造组织起来存放在外部设备上，就构成数据文件。常用的文件的组织方式：顺序文件索引文件二、数据组织-11本节内容：一、数据库系统的产生和构成二、数据库设计的主要内容三、实体联络模型四、数据模型五、关系的规范化六、数据库操作七、数据库维护第二节数据库技术

数据库系统的构成计算机系统数据库数据库管理系统(DBMS)人员数据库管理员系统程序员用户一、数据库系统的产生和构成

按用户的观念对数据和信息建模。经常首先将现实世界的客观对象笼统为某一种不依赖于计算机系统和某一个DBMS的信息构造即概念模型，然后再把概念模型转换为计算机上某一DBMS支持的数据模型。如E-R模型二、数据库设计的主要内容

概念实体(Entity)属性联络一对一联络(1:1)一对多联络(1:n)多对多联络(m:n)三、实体联络模型数据模型是对客观事物及其联络的数据化描画。在数据库系统中,对现实世界中数据的笼统、描画以及处置等都是经过数据模型来实现的。数据模型在数据库系统设计中是用来提供信息表示和操作手段的方式构架,是数据库系统实现的根底。目前，主要的数据模型是关系模型〔RelationalModel〕。四、数据模型-1关系模型每一个关系为一张二维表，相当于一个文件。实体间的联络均经过关系进展描画。下表用m行n列的二维表表示了具有n元组(n-Tuple)的"付款"关系。每一行即一个n元组,相当于一个记录,用来描画一个实体。结算编码合同号数量金额J0012HT1008100030000J0024HT110760012000J0036HT111520004000四、数据模型-2关系必需是规范化的关系，满足一定的约束条件。称为范式〔NormalForm〕第一范式(1NF)元组中的每一个分量都必需是不可分割的数据项。第二范式(2NF)关系不仅满足第一范式，而且一切非主属性完全依赖于其主码第三范式不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不传送依赖于任何主关键字。五、关系的规范化数据库操作主要有根本表的建立与删除、数据查询及更改等。普通运用关系数据库规范言语——构造化查询言语SQL(StructuredQueryLanguage)来完成上述操作。如：SQL的中心语句是数据库查询语句，其普通格式为：SELECT<目的列>FROM<表名>[WHERE<条件表达式>][GROUPBY<列名1>][ORDERBY<列名2>[ASC/DESC]]其功能是根据WHERE子句中的条件表达式，从指定表中找出满足条件的元组。六、数据库操作为了保证数据的平安可靠和正确有效，DBMS必需提供一致的数据维护功能，主要包括数据的平安性、完好性、并发控制和数据库恢复等内容。七、数据库维护第三节计算机网络本节内容：一、计算机网络的概念与分类二、局域网技术三、网际互连-INTERNET技术四、IP地址和域名系统〔一〕根本概念计算机网络用通讯介质把分布在不同地理位置的计算机和其他网络设备衔接起来，实现信息互通和资源共享的系统。网络介质数据传输的物理通道，有同轴电缆、双绞线、光纤、微波、卫星信道等。协议网络设备间进展通讯的一组商定。如TCP/IP，IEEE802.3,802.4,FDDI,ATM等。网络协议详细规定了设备间通讯的电气性能、数据组织方式等。节点网络中某分支的端点或网络中假设干条分支的公共汇交点。链路是指两个相邻节点之间的通讯线路。一、计算机网络的概念与分类-1主机主机主机主机主机主机通讯子网通讯链路通讯设备通讯子网资源子网网络拓扑构造是指网络的链路和节点在地理上所构成的几何构形。计算机网络从功能上可分为两部分，资源子网和通讯子网。一、计算机网络的概念与分类-2〔二〕计算机网络的分类局域网(LAN)传输间隔0.1～10km，传送速率在1Mbps～10Mbps。广域网(WAN)相距较远的局域网经由公共电信网络互连而成，数据传输速率普通在1.2kbps~1.554Mbps，传输间隔可普及全球。Internet〔因特网〕是国际最大的互连网。Internet已构成覆盖全球的网络，成为远程网的代名词。我国的CHINANET、CERNET等都是该网的一部分。综合业务数字网(ISDN)综合业务数字网是一种能在一个网络内传送多种业务信息的网络，包括数据、图象、语音、文字等，可以满足一个单位日常业务中网络运用的需求。一、计算机网络的概念与分类-3二、局域网技术〔一〕网络体系构造文件效力器/任务站客户机/效力器分布式处置Intranet/Extranet〔二〕网络操作系统管理网络资源的软件〔三〕几种典型的局域网以太网、令牌环网、快速以太网、FDDI、ATM网际互连即经过主干网络把不同规范、不同构造甚至不同协议类型的局域网在一定的网络协议的支持下联络起来，从而实现更大范围的信息资源共享。ISO(国际规范化组织)提出了网络互连协议的根本框架，称为开放系统互连(OSI)参考模型。该模型把网络功能分为七个层次：1.物理层2.数据链路层3.网络层4.传输层5.会话层6.表示层7.运用层三、网际互连-INTERNET技术-1Internet/Intranet/ExtranetInternet〔因特网〕在TCP/IP协议下实现的全球性的互连网络，称为“Internet网际〞，我国称之为“因特网〞。Intranet(企业内部网)把Internet技术运用到企业内部建立的基于开放技术的新型网络体系构造。Extranet即扩展的Intranet(ExtendedIntranet)经过Internet网络把分散在不同地理位置的Intranet联络起来，采用通道技术提高通讯两端的平安性级别。虚拟专网采用加密、认证和通道技术，提供了Internet上两点间的平安通讯。这样，对采用Internet技术的企业而言，好象是一个公用的广域网一样。三、网际互连-INTERNET技术-2

四、IP地址和域名系统〔一〕IP地址在运用TCP／IP通讯协议的网络上，每一台计算机(主机)都有一个独一的地址。这个IP地址在网络中的作用就像住户的地址，根据这个地址，可以找到该计算机所在的途径信息，以及这台计算机在网络上的编号。TCP／IP协议规定，IP地址由32位比特位组成，普通由相对应的4个部分的十进制数字组成，每部分用“．〞分隔，如202．112．144．111。由于在运用TCP/IP协议的网络上是利用IP地址来表示网络中的每一台计算机的，因此对于网络中的每一台TCP/IP主机都必需分配一个独一的32位地址。每一个IP地址都由两部分组成：网络ID和主机ID。·网络标识ID网络ID用于识别子网，同一子网上的一切TCP/IP主机的网络ID都一样。主机ID主机ID用于识别网络中的每一个主机。．(1)IP地址的划分每台运转TCP/IP协议的主机都需求有一个独一的IP地址，否那么会发生IP地址的冲突，导致计算机之间不能很好通讯。根据网络的大小，Internet委员会定义了五种IP地址的类型，以顺应不同规模的网络。在局域网中我们仍沿用这个分类方法，但是MicrosoftWindowsNT只支持其中的3类，即A、B和C类网络。A类地址分配给拥有大量主机的网络。A类地址的“W〞字段内的高端总为“0〞，接下来的7位表示网络ID。剩余的24位(即X、Y、Z字段)表示主机的ID。它允许有126个网络和每个网络大约1700万个主机。B类地址分配给中等规模的网络。B类地址的“W〞字段内的高端的前两位为“10〞，接下来的14位表示网络ID。其他的16位(即Y、Z字段)表示主机的ID。它允许有16384个网络和每个网络大约65000个主机。C类地址通常用于小规模的局域网(LAN)。C类地址的“W〞字段内的高端的前三位为“110〞，接下来的21位表示网络ID。其他的8位(即Z字段)表示主机的ID。它允许约有200万个网络，每个网络有254个主机。

IP地址的类型定义了网络ID运用哪些位，主机ID运用哪些位，同时也定义了每类网络中包含的网络数目和每类网络中能够包含的主机数目。下表阐明了各类IP地址的定义及网络ID和主机ID字段的取值范围。表中归纳了A、B、C三类网络的IP地址取值范围。网络类别IP地址网络ID主机ID网络编号(W)的取值范围AW.X.Y.ZWX.Y.Z1-126BW.X.Y.ZW.XY.Z127-191CW.X.Y.ZW.X.YZ192-223网络类别网络编号(W)的取值范围网络个数每个网络主机个数

A1.X.Y.Z-127.X.Y.Z126大约1700万B128.X.Y.Z-191.X.Y.Z1638465000C192.X.Y.Z-223.X.Y.Z大约200万个254各类局域网的网络和主机容量(2)IP地址中网络ID的运用规那么无论在Internet上还是在局域网上，运用、分配网络ID时均应遵照以下规那么(参见下表)。．网络ID必需是独一的。．127保管给诊断回送函数。．网络ID的各位不能全为“1〞。．网络ID的各位不能全为“0〞，0表示部分网络。网络类别网络ID的起始值网络ID的终值

A001.X.Y.Z127.X.Y.ZB128.0.Y.Z191.255.Y.ZC192.0.0.Z223.255.255.Z各类局域网的网络ID的有效范围〔二〕子网掩码(subnetmasks)1、什么是子网当一个网络较大时，我们经常把它分成多个较小的网络，每个小网络运用不同的网络ID，这样的小网络我们称之为“子网〞。换言之，运用子网可以将一个大网络分成多个较小的物理网络，经过运用网络互连设备，如路由选择器，可以将多个子网衔接起来。2、子网掩码的功能与运用在两台计算机之间进展通讯时，普通用户能够以为只需知道了对方的IP地址就可以进展通讯了，但是实践上在这两台计算机之间存在的通讯途径能够有很多条。例如，当我们经过ISP"实华开〞与美国的朋友进展通讯时，在Internet上，通讯的途径能够会有成千上万条。所以，通讯时，两边的计算机首先都要判别彼此能否在同一个网络上，假设是在同一网络上，就直接进展通讯；否那么就转发到本网的出口，由该出口担任处置，详细处置过程可参阅有关书籍。因此，网络通讯时，假想象找到子网必需定义子网掩码。子网掩码与IP地址一样也是一个32位的值，用它可以屏蔽一部分IP地址，这样一来，利用TCP/IP就可以区分网络ID和主机ID。当运用TCP/IP通讯时，子网掩码主要用来确定目的主机是位于本地子网还是远程网。子网掩码的两大功能可概括为：·用于区分IP地址中的网络ID和主机ID。·用于将网络分为多个子网。不同类型的网络运用的子网掩码是不同的，表中给出了WidowsNT中各类网络所默许的子网掩码。下面经过一个例子来阐明子网掩码的运用：例：当A、B、X三台主机进展相互通讯时，它们的IP地址分别为：132．112．000．001、132．112．000．002、152．112．000．001。它们的子网掩码均为：255．255．0．0。由于W分别等于132、132和152，因此这三个网均为B类网。再判别这几个网络能否同一个子网：分别将三个IP地址和子网掩码按位“与〞得到：132．112．0．0、132．112．0．0、152．112．0．0。网络类别子网掩码(以二进制位表示)

子网掩码(以十进制表示)A11111111.00000000.0000000.00000000B11111111.11111111.00000000.00000000C11111111.11111111.11111111.00000000各类局域网默许的子网掩码由此可以判别出，A和B主机的网络编号均为“132．112〞，因此这两台主机在同一子网上；而X主机的网络编号为“152．112〞，所以该主机在远程子网上。在Intemet网络上网络编号必需是独一的。由于是B类网络，所以IP地址的后两个字段表示该主机在其子网内的编号。这三台主机的主机编号依次为：000．001、000．002和000．001。由上面分析可知，主机编号在同一个子网中必需不同，如A和B主机。但在不同的子网中可以一样，如A和X主机。〔三〕缺省网关(defaultgateway或IPRouter)

缺省网关又称默许网关。为了在子网之间进展通讯，主机可以运用缺省网关将数据发送给目的主机。缺省网关就是发送给远程网络(目的主机)的信息包的地方。假设在配置TCP/IP时没有指明缺省网关，那么通讯仅局限于本地网络。简单地说，缺省网关就是通向远程网络接口的IP地址。缺省网关运用例如如前所述，两个TCP/IP网络之间的衔接可以经过IPRouter来完成。假定：信息系与自动化系的子网掩码均为"255．255．0．0〞。问题：假设信息系网络上的某计算机要与自动化系网络上的计算机通讯时，如何经过缺省网关完成通讯过程?例如1：假设计算机A要给计算机B发送信息，由于计算机A的IP地址是132．112．000．001，计算机B的IP地址是132．112．000．002，所以这两台计算机的网络ID都是“132．112'’，由此可知计算机A与计算机B在同一个网络之内，于是计算机A就将信息直接传送给计算机B，没有经过缺省网关计算机L。例如2：假设计算机A要给计算机X发送信息，由于计算机A的IP地址是132．112．000．001，计算机X的IP地址是152．112．00