第二章-物流信息基础技术

物流信息技术

实用教程（微课版）第二章物流信息技术基础第二章物流信息基础技术本章主要内容2.1数字化技术

2.2网络与通信技术2.3数据存储与挖掘技术2.4网站开发技术2.5信息安全技术本章重点内容：Internet特点和常用服务企业网Intranet的结构和功能网站的建设过程本章难点内容：关系数据库模型网络攻击与防范2.1数字化技术2.1.1数字化的基本概念1．数字化技术的定义数字化技术（DigitalTechnology），是一项与电子计算机相伴相生的科学技术，它是指借助一定的设备将各种信息，包括：图、文、声、像等，转化为电子计算机能识别的二进制数字“0”和“1”后进行运算、加工、存储、传送、传播、还原的技术。2.1.2英文符合的数字化美国信息交换标准代码是由美国国家标准学会(AmericanNationalStandardInstitute,ANSI)制定的，是一种标准的单字节字符编码方案，用于基于文本的数据。ASCII码使用指定的7位或8位二进制数组合来表示128或256种可能的字符。标准ASCII码也叫基础ASCII码，使用7位二进制数（剩下的1位二进制为0）来表示所有的大写和小写字母，数字0到9、标点符号，以及在美式英语中使用的特殊控制字符

。标准ASCII码编码表：2.1.3汉字的数字化汉字数字化是通过汉字编码，使汉字带上一套有序的符号，转换成能被现代计算机语言识别的数字，完善汉字系统，以弥补汉字的不足之处。汉字数字化可以解决汉字输入、中文加密、电脑编程、人机界面、人工智能、语音控制等一系列关键信息领域里的难题与汉字字符编码方案的国家标准主要包括GB2312、GBK、GB18030。1．GB2312-80标准2.1.4图形图像的数字化在计算机中，图形（Graphics）和图像（Image）是两个不同的概念，图形一般指使用绘画软件绘制出的由直线、曲线等组成的画面，图形文件中存放的是描述图形的指令，以矢量图形文件存储。图像则是由扫描仪、数码相机等输入的画面，数字化后以点阵（位图）形式存储。1．点阵表示法数字化技术一幅图像可以看作由排列成若干行、若干列的黑白或彩色的光点组成，每个光点叫做一个像素（Pixels），从而形成一个像素点阵列。（1）黑白色（2）256色灰度（3）真彩色图像显示2．矢量表示法基本原理是用直线逼近曲线，用直线段两端点位置表示直线段。采用这类方法表示图形存储量非常少。矢量图形由矢量定义的直线和曲线组成，AdobeIllustrator、CorelDraw、CAD等软件是以矢量图形为基础进行创作的。矢量图形与分辨率无关，可以将它缩放到任意大小和以任意分辨率在输出设备上打印出来，都不会影响清晰度。2.1.5语音的数字化语音信号是模拟信号，其频率为300Hz~3.4KHz，要将语音信号在数字传输系统中进行传递，就必须使模拟的语音信号数字化。语音数据处理的整个过程可以分为两个部分：A/D转换；D/A转换2．PCM技术语音数字化使进行数字化交换和传输的基础。语音数字化方法很多，用的最多的是PCM。2.2网络与通信技术2.2.1计算机网络的概念计算机网络是通信技术与计算机技术相结合的产物通信技术是计算机网络产生的前提和条件计算机技术的快速发展和社会需求是网络产生的内动力计算机网络的发展经历了四个阶段：面向终端的单机计算机网络计算机对计算机的网络开放式标准化计算机网络高速广域网一、计算机网络的概念计算机网络：就是将不同地理位置并具有独立功能的多台计算机或外部设备通过通信线路相互连接起来，在网络通信协议和网络操作系统的支持下，实现资源共享和信息交换的计算机系统的集合。计算机网络三要素：包含多台具有“自主”功能的计算机彼此必须遵循所规定的网络协议资源共享是其基本功能。二、计算机网络的组成硬件系统：计算机系统：终端、服务器连接设备：集线器、交换机、网桥、路由器等网络线路：有线、无线软件系统：系统软件、应用软件、网络协议、管理软件网络资源：共享设备和信息广域网的二级结构（网络的逻辑结构）通信子网、资源子网（1）数据通信：电子邮件、聊天等及时通信（2）资源共享：大型数据库、巨型计算机等（3）提高安全性和可靠性：备份、同步（4）提高系统处理能力：远程终端、网格技术、云计算三、计算机网路的功能：四、计算机网路的分类（1）按通信方式分类广播式网络：只有一条通信信道，网络上所有的计算机共享通道，信息传输是以广播方式传输，如局域网上的总线网，广域网上的微波通信，卫星通信等。点到点网络：由一对对计算机之间的多条链路组成，用点到点的方式将计算机连接起来,信息传输式点到点之间传输。如局域网中的令牌环网。（2）按拓扑结构分类（3）按地理覆盖范围分类局域网（LAN）城域网（MAN）广域网（WAN）表2-1局域网、城域网和广域网比较类型覆盖范围传输速率误码率计算机数目传输介质所有者LAN<10KM很高10-11～10-810～103双绞线、同轴电缆、光纤专用MAN几百千米高<10-9102～104光纤公/专用WAN很广低10-7～10-6极多公共传输网公用局域网技术（一）局域网的特点（1）地理范围有线：10公里以内。（2）传输速率高：10M到1000Mbps。（3）误码率低：10-8

～10-11。（4）多采用分布式控制和广播式通信（5）低层协议简单：没有网状结构（6）不单独设立网络层：拓扑结构简单，不需要中间转发（7）采用多种媒体访问技术：CDMS/CD、令牌环、令牌总线（8）局域网的体系结构由IEEE802体系结构委员会定义（二）以太网技术以太网（Ethernet）：是一种被广泛使用的局域网技术，采用的是总线型拓扑结构。这里的“以太”是电缆的意思。以太网是由Xerox公司PaloAlto研究中心在20世纪70年代早期发明的。在此基础上，DEC、Intel和Xerox三家公司合作，制定了一个针对于10Mb/s的以太网标准，该标准以这3家公司名称的首字母命名，被称为DIX标准。交换式以太网结构（三）局域网常用设备网卡（NIC）：也叫网络适配器，是连接计算机和网络必不可少的硬件设备，是局域网中最基本的部件之一。集线器（HUB）：属于中继器的一种，其不同之处是能提供多端口服务，因此集线器又叫多口中继器。集线器与网卡、网络线缆一样属于OSI模型中的物理层。交换机（Switch）：目前交换机在局域网中的应用十分广泛，主要用于连接集线器、服务器或分散式主干网。网络线缆：组建一个局域网，就要使用传输介质来实现网络实体间的连接、网络中的数据和信息传递。2.2.2因特网基础一、因特网的基本概念Internet，中文正式译名为因特网，又叫做国际互联网。它是由那些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的全球网络,目前用户已经遍及全球，有超过十几亿人在使用Internet，并且它的用户数还在上升Internet的特点包括：具有公平性、具有开放性、入网方式灵活多样、信息资源极为丰富、安全性差、资源的分散化管理为信息的查找带来一定困难。（1）Internet的雏形阶段1969年，美国国防部高级研究计划局（AdvanceResearchProjectsAgency,ARPA）开始建立一个命名为ARPANET的网络。人们普遍认为这就是Internet的雏形。（2）Internet的发展阶段美国国家科学基金会（NationalScienceFoundation，NSF）在1985开始建立计算机网络NSFNET。NSFNET成为Internet上主要用于科研和教育的主干部分，代替了ARPANET的骨干地位。（3）Internet商业化阶段20世纪90年代初，商业机构开始进入Internet，使Internet开始了商业化的新进程，成为Internet大发展的强大推动力。1995年，NSFNET停止运作，Internet已彻底商业化了。因特网的发展可以分为三个阶段：TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）传输控制协议/网际互联协议它是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础TCP/IP定义了电子设备如何连入因特网以及数据如何在它们之间传输的标准。TCP/IP的特点：开放的协议标准独立与特定的网络硬件统一的地址分配方案标准化的高层协议等二、TCP/IP协议TCP/IP体系结构TCP/IP的分层结构与协议簇IP地址IP地址的概念IP地址是独立于硬件地址的逻辑地址，它是由软件提供的地址。IP地址是网络层地址。IP编址方案和分类

IP地址由32位二进制数构成，分为前缀（网络

地址）和后缀（主机地址）每台计算机的IP地址是唯一的网络地址的分配全球一致，主机地址可以本地分配IP地址的分类：分为5类其中A，B，C为基本类0123...78……1516……2324……310前缀后缀1111111011010前缀前缀后缀后缀用于研究和试验多目传送（组播）地址A类E类D类C类B类根据以上分类方法，我们很容易计算出各类地址第一个字节的取值范围，从而判断其地址分类，如为C类地址。类型

数值范围

A1~126

B128~191

C192~223

D224~239

E240~255

前缀位数最多网络数后缀位数最多主机数A类71282416777216B类14163841665536C类2120971528256

A类地址分配给超大型网络

B类地址分配给大型和中型网络

C类地址分配给小型网络

D类地址用于多目地址传送

E类研究试验3.域名系统用户要记住IP地址比较困难，TCP/IP协议专门设计了一种字符型的主机命名机制，每一台主机一个由字符串组成的名字。针对因特网的管理方式与区域划分，给每一个管理区域的命名称为域名，域名相对于IP地址来说是一种更为高级的地址形式。（2）域名的结构域名采用树结构，最高级域的下面还有子域。每个域有一个名字，即域名。最高级域的名字是顶级域名，不限子域的层数，也不规定子域的域名及其含义。一级域名的命名方式采用国家或地区命名，或组织的性质命名两种方式地区代码国家或地区地区代码国家或地区AU澳大利亚JP日本BR巴西KR韩国CA加拿大MO中国澳门CN中国RU俄罗斯FR法国SG新加坡DE德国TW中国台湾HK中国香港UK英国域名代码意义COM商业组织EDU教育机构GOV政府部门MIL军事部门NET网络支持中心ORG其他组织ARPA临时ARPA(未用)INT国际组织统一资源定位器（URL）当用户通过浏览器访问因特网的网站时（即WWW服务），每一信息资源都有统一的且在网上唯一的地址，该地址就叫URL（UniformResourceLocator,统一资源定位器），它是WWW的统一资源定位标志，就是指网络地址。也可认为由4部分组成：协议、主机、端口、路径URL的一般语法格式为：(带方括号[]的为可选项)protocol://hostname[:port]/path/[;parameters][?query]#fragment如：（3）域名解析（DNS）域名系统采用客户机/服务器模式，当用户发出一个域名翻译请求时，域名服务器对它进行翻译，得到的IP地址再交给用户。域名服务器也按树结构分层组织，一个节点不能存在于多个服务器上DNS一般采用递归和迭代两种地址解析方式。4、因特网的常用服务（1）网页服务（WWW）（2）电子邮件服务（Email）（3）文件传输服务（FTP）其他：及时通信（MSN、QQ）、微博、微信、Telnet、BBS、网络视频、流媒体、安全电子交易（SET）、网络支付等2.2.3无线网络技术1．无线传感网（1）无线传感网的概念传感器网络是由部署在监测区域内部或附近的大量廉价的、具有通信、感测及计算能力的微型传感器节点通过自组织构成的“智能”测控网络。（2）无线传感网的通讯协议典型的无线传感器网络通信协议遵循ISO/OSI的层次结构定义，但只定义了物理层、数据链路层、网络层、应用层。物理层和MAC层完全兼容IEEE802.15.4协议。2．无线局域网WLAN是WirelessLocalAreaNetwork的简称，指应用无线通信技术将计算机设备互联起来，构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来，而是通过无线的方式连接，从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟（Wi-FiAlliance）所持有，是一种可以将个人计算机、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。

目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性。3．无线城域网无线局域网（WLAN）不能很好地适用于室外的宽带无线接入（BWA）应用。在带宽和用户数方面将受到限制，同时还存在着通信距离等其他一些问题。无线城域网（wirelessMAN，简写为WMAN）是以无线方式构成的城域网。IEEE802.16是1999年为制定无线城域网标准成立的工作组。主要负责开发2-66GHz频带的无线接入系统空中接口物理层和媒体接入控制层规范。4．无线通信网移动通信网是指在移动用户和移动用户之间或移动用户与固定用户之间的“无线电通信网”。移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。移动通信系统的组成主要包括：移动交换子系统（SS）、操作维护管理子系统（OMS）基站子系统（BSS）、移动交换中心（MSC）、移动台（MS）等，如图所示。第三代数字通信技术的比较（5）第五代移动通信技术（5G）第五代移动通信技术（英语：5thgenerationmobilenetworks或5thgenerationwirelesssystems、5th-Generation，简称5G或5G技术）是最新一代蜂窝移动通信技术，也是继4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统之后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。5G关键技术2.3数据存储与挖掘2.3.1数据库的基本概念数据库与管理技术——对在分析、决策过程中出现的大量数据进行收集、存储、加工，并且快速、及时、开放的使用这些数据网络数据库技术——网络数据库是跨越电脑在网络上创建、运行的数据库。一、数据管理的发展人工管理阶段：编制处理程序，边输入数据边进行处理。数据与程序不能分离文件管理阶段：编制程序处理指定格式类型的数据，形成数据文件。同一程序可以处理多组数据。数据库管理阶段：数据文件统一在数据库中管理，建立数据之间的管理，减少数据冗余，提高处理效率。数据库技术萌芽于60年代中期，60年代末到70年代初数据库技术日益成熟1969年，IBM公司研制开发了基于层次结构的商品化数据库管理系统IMS美国数据系统语言协商会CODASYL的数据库任务组DBTG确定并建立了数据库系统的许多概念、方法和技术，DBTG基于网状结构，是数据库网状模型的基础和代表1970年，IBM公司SanJose实验室E.F.Codd研究员提出了数据库的关系模型，并开创了关系方法和关系数据研究，为关系数据库的发展奠定了理论基础二、数据库系统的产生三、数据库系统的构成数据库系统DBS是由计算机系统、数据库、数据库管理系统和有关人员组成的具有高度组织的总体

计算机系统——用于数据库管理的计算机硬件和软件系统，系统应具有较高的网络功能数据库DB——既有存放实际数据的物理数据库，也有存放数据逻辑结构的描述数据库

数据库管理系统DBMS——一组对数据库进行管理的软件，通常包括数据定义语言及其编译程序、数据操纵语言及其编译程序，以及数据管理理性程序人员——在数据库系统的构成中所包含的人员：数据库管理员DBA

、系统程序员、用户数据库涉及的主要领域：

现实世界

信息世界

数据世界与此相对应，数据库设计的步骤用户需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计四、数据库设计2.3.2关系数据模型

要把现实世界中的事物及其联系在计算机中表达和处理，必须经过信息世界（人大脑的思维）抽象和转换，计算机中的数据才能形象的表达现实世界中的现象。一、实体描述（1）现实世界：现实世界是在人们头脑以外的客观世界。（2）信息世界：实现使世界在人们头脑中的反应。（3）计算机世界：是数据存储形式，在计算机中数据以文件方式存储。二、实体之间的联系实体之间的对应关系称为联系，它反映现实世界事物之间的相互关联。两个实体间的联系可以归结为

3种类型：（1）一对一联系：一个实体集中每个实体只能与另一个实体集中的一个实体相对应，如公司和总经理的联系。（2）一对多联系：一个实体集中每个实体可以与另一个实体集中的多个实体相对应，反之不行，如部门和职工的联系。（3）多对多联系：一个实体集中每个实体可以与另一个实体集中的多个实体相对应，反之也可以。如学生和课程这两个实体型，一个学生可以选修多门课程，一门课程可由多个学生选修。三、关系数据库的规范化范式（normalforms，NF）：关系数据库的设计必须遵守一定的规范，一个好的数据库应该冗余度低、查询效率较高，其检验标准就是看数据库是否符合范式（normalforms，NF）。范式可分为：（1）第一范式（1NF）：规定了表中任意字段的值必须是不可分的，即每个记录的每个字段中只能包含一个数据，不能将两个或两个以上的数据“挤入”到一个字段中。（2）第二范式（2NF）：仅仅满足第一范式是不够的，当一个表中所有非主键字段完全依赖于主键字段时，称该表满足第二范式（2NF）。（3）第三范式（3NF）：在满足第二范式的前提下，如果一个表的所有非主键字段均不传递依赖于主键，称该表满足第三范式。网络数据库网络数据库：以后台数据库为基础的，加上一定的前台程序，通过浏览器完成数据存储、查询等操作的系统。浏览器Web服务器ScriptHTMLODBC数据库浏览器浏览器几种常用Web数据库SQLServerMySQLOracleDB2ACCESS常用网络数据库2.3.3数据仓库与数据挖掘数据仓库：在企业管理和决策中面向主题的、集成的、与时间相关的、不可修改的数据集合。数据仓库系统体系结构：操作环境层、数据仓库层和业务层等组成。数据仓库的四个特点：面向主题集成的相对稳定的反映历史变化二、数据挖掘的概念数据挖掘（DataMining）是一种透过数理模式来分析企业内储存的大量资料，以找出不同的客户或市场划分，分析出消费者喜好和行为的方法以数据库、人工智能、数理统计、可视化四大支柱技术为基础算法的输入是数据库,输出的是要发现的知识或模式,算法的处理过程设计具体的搜索方法。数据挖掘主要涉及三个方面：挖掘对象：包括若干种数据库或数据源,例如:关系数据库、面向对象数据库、空间数据库、时态数据库、文本数据库、多媒体数据库、历史数据库,以及万维网（WEB）等。挖掘任务：有关联分析、聚类分析、分类分析、异常分析、特异群组分析和演变分析等等。挖掘方法：可以粗分为：统计方法、机器学习方法、神经网络方法和数据库方法。三、数据挖掘的常用技术

数据挖掘的算法影响其结果,目前对数据挖掘的研究集中在算法及其应用。关联分析法、人工神经元网络、决策树和遗传算法在数据挖掘中的应用很广泛。（1）关联分析法：是通过搜索系统中的所有事物,并从中找到出现条件概率较高的模式。（2）人工神经元网络：是通过模仿人的神经系统来反复训练学习数据集,从待分析的数据集中发现用于预测和分类的模式（3）决策树：根据训练数据、集中数据的不同取值建立树的分支,形成决策树。（4）遗传算法：其基本观点是“适者生存”的原理,用于数据挖掘中则常把任务表示为一种搜索问题，利用遗传算法强大的搜索能力找到最优解。（5）聚集发现：聚集是把整个数据库分成不同的群组。它要求群与群之间差别很明显,而同一个群之间的数据尽量相似。2.4网站开发技术2.4.1网站的基本知识网站（Website）：是指在互联网上，根据一定的规则，使用HTML、ASP、JAVA等工具制作的用于展示特定内容的相关网页的集合。网站的作用（1）充分利用网络资源（2）与客户互动来往（3）建立企业形像（4）主动抢占先机（5）可以实现盈利网站的分类根据编程语言可分为：ASP网站、PHP网站、JSP网站、ASP.NET网站等。根据用途可分为门户网站（综合网站）、行业网站、娱乐网站等根据持有者分类，可分为个人网站、企业网站和政府网站等。2.4.2网站的建设一、网站的建设流程（1）客户提出网站建设申请（2）制订网站建设方案（3）签订网站相关协议（4）网站设计（5）网站开发（6）网站发布2.4.3网站的开发工具一、HTML语言HTML（HyperTextMark-upLanguage）即超文本标记语言或超文本链接标示语言，是目前网络上应用最为广泛的语言，也是构成网页文档的主要语言。HTML文件的基本格式：<Html><Head><title>

网页标题</title></Head><Body><P>这是正文部分！</P></Body></Html>二、ASP开发工具ASP（ActiveServerPage）

动态服务器页面：ASP是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种应用，它可以与数据库和其它程序进行交互，是一种简单、方便的编程工具。ASP的网页文件的格式是.asp，现在常用于各种动态网站中。ASP网页具有以下特点：1）实现动态网页技术2）ASP文件是包含在HTML代码所组成的文件中的，易于修改和测试3）服务器上的ASP解释程序会在服务器端执行ASP程序。4）ASP提供了一些内置对象。5）ASP可以使用服务器端ActiveX组件来执行各种各样的任务。6）可防止ASP程序代码被窃取。7）方便连接ACCESS与SQL等数据库。

8）开发需要有丰富的经验2.4.3网站的开发工具ASP工作方式：1）用户向浏览器地址栏输入网址，扩展名是.asp。2）浏览器向服务器发出请求。

3）服务器引擎运行ASP程序。

4）ASP文件按照从上到下的顺序开始处理，执行脚本命令，执行HTML页面内容。

5）页面信息发送到浏览器。三、Dreamweaver开发环境Dreamweaver是个原本由Macromedia公司所开发的著名网站开发工具。它使用所见即所得的接口，亦有HTML编辑的功四、Apache发布平台IIS：通过简单的配置、启动就可以发布网站。虽然其简单方便，但因其在功能上和安全方面的缺陷，实际应用的不多。小旋风：aspweb服务器,非常不错的一款asp服务器软件。调试asp源代码用的，把程序发到asp源代码目录下，直接运行，功能类似于IIS服务器，但是比IIS使用起来简单得多！Apache：可以运行在几乎所有广泛使用的计算机平台上，由于其跨平台和安全性被广泛使用，是商业使用中较为流行的Web服务器端软件之一。2.4.4网站的管理与维护一、网站日常管理网站的日志管理网站的数据备份网站安全保护二、网站的更新与升级网站的更新网站的功能升级三、网站的宣传与推广方法主要包括：注册搜索引擎、和其他网站做友情链接、使用广告交换等等。还可以利用新闻组、邮件签名或利用留言板、聊天室、论坛等来发布网站宣传信息2.5信息安全技术2.5.1信息安全基本概念一、信息安全的内涵（1）保密性：保证机密信息不被窃听，或窃听者不能了解信息的含义（2）完整性：保证数据的一致性，防止数据被非法用户篡改。（3）可用性：保证合法用户对信息和资源的使用不会被不正当地拒绝（4）真实性：对信息的来源进行判断，能对伪造来源的信息予以鉴别（5）不可否认性：建立有效的责任机制，防止用户否认其行为（6）可控制性：对信息的传播及内容具有控制能力。（7）可追究性：对出现的网络安全问题提供调查的依据和手段。2.5信息安全技术二、威胁信息安全的因素（1）互联网体系结构的开放性（2）网络基础设施的安全漏洞（3）外部攻击（黑客）（4）系统软件的漏洞（5）内部管理的漏洞三、信息安全体系结构

关于信息安全的体系结构，国际标准化组织于1989年2月15日颁布了基于OSI参考模型的七层协议之上的信息安全体系结构标准ISO7498-2。内容主要包括：五类安全服务:保密性、完整性、鉴别、访问控制、抗否认。八类安