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1、第第2章章 管理信息系统的技术基础管理信息系统的技术基础 主要内容：介绍计算机的硬件技术、主要内容：介绍计算机的硬件技术、软件技术、数据库技术、数据通信软件技术、数据库技术、数据通信和计算机网络等。和计算机网络等。信息技术？计算机技术；通讯技术；网络技术计算机系统硬件系统软件系统2.12.1 计算机系统的组成计算机系统的组成 计计算机系算机系统统由硬件系由硬件系统统和和软软件系件系统统两大部分两大部分组组成。成。计计算机的硬件是指算机的硬件是指组组成一台成一台计计算机的各种物理装算机的各种物理装置，是置，是计计算机算机进进行工作的物行工作的物质质基基础础。计计算机算机软软件是指件是指计计算机程
2、序和有关的文档。算机程序和有关的文档。2.1.12.1.1计计算机硬件系算机硬件系统统 硬件系硬件系统统由运算器、控制器、存由运算器、控制器、存储储器、器、输输入入设备设备和和输输出出设备设备等五大基本部分等五大基本部分组组成，称成，称为冯为冯诺诺依曼体系依曼体系结结构构。指令数据线控制信号线输出输出设备设备原始数据原始数据存储器存储器运算器运算器输入输入设备设备外外部部设设备备接接口口外存外存储器储器控制器控制器计算程序计算程序计算结果计算结果2.1.12.1.1计计算机硬件系算机硬件系统统（续续）运算器：执行算术运算和逻辑运算的部件。运算器：执行算术运算和逻辑运算的部件。控制器：指挥计算机
3、各部件按照指令功能的要求自动协控制器：指挥计算机各部件按照指令功能的要求自动协 调地运行所需的各种操作。调地运行所需的各种操作。存储器：存储程序和数据的记忆装置。存储器：存储程序和数据的记忆装置。(内存和外存）内存和外存）输入设备：将原始信息输入计算机内。输入设备：将原始信息输入计算机内。常常用用的的输输入入设设备备有有键键盘盘、鼠鼠标标器器、扫扫描描仪仪、光光笔笔、磁磁带带、磁磁盘盘和和光光盘盘等等。输输出出设备设备:计计算机的算机的处处理理结结果以能果以能为为人人们们或其它机器所或其它机器所 能接受的形式能接受的形式输输出。出。常用的常用的输输出出设备设备有有显显示器、打印机、磁示器、打印
4、机、磁带带、磁、磁盘盘、绘图仪绘图仪等。等。摩尔定律摩尔定律该定律由英特尔创始人之一的戈登该定律由英特尔创始人之一的戈登.摩尔（摩尔（Golden Golden MooreMoore）在）在19651965年提出年提出主要是界定半导体发展的速度主要是界定半导体发展的速度,摩尔定律指出，半摩尔定律指出，半导体所能容纳的晶体管数量，是以每导体所能容纳的晶体管数量，是以每1818个月为一个个月为一个周期，逐期倍增。周期，逐期倍增。对微处理器来说，其功能每对微处理器来说，其功能每1818个月大约翻一番个月大约翻一番,价格价格大约降一半；大约降一半；这个这个“定律定律”十几年来一直有效地反映着微处理器十
5、几年来一直有效地反映着微处理器的发展状况；的发展状况；导致今天出现数字化信息技术革命导致今天出现数字化信息技术革命硬件的发展趋势硬件的发展趋势性能-better价格-lower尺寸-more compact(1)CPU(2)存储设备存储设备(3)用户接口用户接口(4)PC的类型的类型2.1.22.1.2计计算机算机软软件系件系统统 硬件硬件系统软件系统软件应用软件应用软件系统软件：系统软件泛指计算机所系统软件：系统软件泛指计算机所配置的不依赖于特定应用领域的通配置的不依赖于特定应用领域的通用性软件，也是供所有用户使用的用性软件，也是供所有用户使用的软件。主要包括下面几类软件：软件。主要包括下面
6、几类软件：（1 1）操作系统）操作系统（2 2）网络通讯系统）网络通讯系统（3 3）语言处理程序）语言处理程序（4 4）数据库管理系统）数据库管理系统（5 5）实用程序与工具软件）实用程序与工具软件 应用软件：泛指适用于各类不同应用领域的各种具体的应用程序及应用软件：泛指适用于各类不同应用领域的各种具体的应用程序及其文档，即是计算机用户在各自业务领域中所开发与使用的程序。其文档，即是计算机用户在各自业务领域中所开发与使用的程序。主要包括：主要包括：（1）定制软件；）定制软件；（2）应用软件包；）应用软件包；（3）流行应用软件。流行应用软件。主要产品：UnixWindowsLinux应用软件应用
7、软件系统软件系统软件裸机（硬件）裸机（硬件）计计算算机机系系统统管理计算机资源的通用程序包管理计算机资源的通用程序包操作系统操作系统编译程序编译程序工具软件包工具软件包根据终端用户的要根据终端用户的要求而编写的面向特求而编写的面向特定应用的软件（程定应用的软件（程序）序）计算机系统层次图（一）系统软件（一）系统软件 系统软件主要包括系统软件主要包括:操作系统操作系统程序设计语言和语言处理系统程序设计语言和语言处理系统数据库管理系统数据库管理系统实用程序。实用程序。操作系统是最基本的系统软件。操作系统是最基本的系统软件。操作系统的功能包括两大方面操作系统的功能包括两大方面:管理功能与服务功能（接
8、口）管理功能与服务功能（接口）管理是指对计算机资源的管理，服务是为用户服务。管理是指对计算机资源的管理，服务是为用户服务。用户与计算机之间的接口。用户与计算机之间的接口。系统资源的管理者。系统资源的管理者。vCPU(处理机处理机)管理管理v存储管理存储管理v设备管理设备管理v文件管理文件管理v作业管理作业管理目标：目标：对各种资源进行合理的调度与分配，改善资源的共享和对各种资源进行合理的调度与分配，改善资源的共享和利用状况，最大限度地提高计算机在单位时间内处理工作的能力。利用状况，最大限度地提高计算机在单位时间内处理工作的能力。1.1.操作系统操作系统1.1.操作系统（分类）操作系统（分类）按
9、使用按使用环环境分：批境分：批处处理系理系统统、分、分时时系系统统、实实时时系系统统；按用按用户户数目分：数目分：单单用用户户（如（如DOSDOS）和多用）和多用户户（如（如WindowsWindows）；）；按硬件按硬件结结构分：网构分：网络络操作系操作系统统、分布式系、分布式系统统和多媒体系和多媒体系统统。操作系统的选择操作系统的选择 现有软件是否与该操作系统兼容现有软件是否与该操作系统兼容?该操作系统是否与大部分软件兼容该操作系统是否与大部分软件兼容?操作系统的可靠性如何操作系统的可靠性如何?它是不是时常瘫痪它是不是时常瘫痪?该操作系统是否可用于大部分硬件上该操作系统是否可用于大部分硬件
10、上?它运行速度如何它运行速度如何?它是否易学和易使用它是否易学和易使用?它是否易安装和测试它是否易安装和测试?它价格是否便宜它价格是否便宜?2.2.程序程序设计语设计语言和言和语语言言处处理系理系统统 程序程序设计语设计语言是言是编编写程序所采用的写程序所采用的语语言。包言。包括机器括机器语语言、言、汇编语汇编语言和高言和高级语级语言。言。语语言言处处理系理系统统包括包括汇编汇编程序与各种高程序与各种高级语级语言言的解的解释释程序和程序和编译编译程序，其任程序，其任务务是将使用是将使用汇汇编语编语言或高言或高级语级语言言编编写的源程序翻写的源程序翻译译成能被成能被计计算机硬件直接算机硬件直接识
11、别识别和和执执行的机器指令代行的机器指令代码码。源程序代码源程序代码源程序代码源程序代码编译器编译器编译器编译器目标代码目标代码目标代码目标代码连接器连接器连接器连接器装入模块装入模块装入模块装入模块其他目标模块其他目标模块可用程序可用程序高级语言指令高级语言指令把高级语言翻译成机器语言把高级语言翻译成机器语言机器可用机器可用传统的程序处理过程RUNRUN计算机语言计算机语言发展历程发展历程1st.Since 1940s.1st.Since 1940s.机器语言机器语言(二进制码二进制码)2nd.Since early2nd.Since early 50s.50s.汇编语言汇编语言3rd.Si
12、nce mid3rd.Since mid 50s.50s.高级语言高级语言4th.Since late4th.Since late 70s.70s.现代应用软件包现代应用软件包高级语言高级语言FORTRAN:FORTRAN:科技，工程应用科技，工程应用COBOL:COBOL:主要应用于事物处理业务主要应用于事物处理业务BASIC:PCBASIC:PC机上的通用语言机上的通用语言PASCAL:PASCAL:用于结构化编程教学与实践中用于结构化编程教学与实践中.但但在文件处理，输入在文件处理，输入/输出方面较弱输出方面较弱C C、C+:C+:是一种在是一种在PCPC机上功效强大的研发语机上功效强大
13、的研发语言言.执行快速，交叉平台执行快速，交叉平台.C+.C+则是面向对象语则是面向对象语言言3.3.数据数据库库管理系管理系统统 数据数据库库管理系管理系统统解决解决计计算机算机处处理大数据理大数据量的量的问题问题而而设计设计的系的系统软统软件。件。常常见见的的数数据据库库管管理理系系统统有有：OracleOracle、DB2DB2、SQL ServerSQL Server、SybaseSybase、InformixInformix等。等。4.4.实实用程序用程序 一个完善的一个完善的计计算机系算机系统统往往配置往往配置许许多服多服务务性程序，称性程序，称为实为实用程序，它用程序，它们们或者
14、包含在或者包含在操作系操作系统统之内，或者可被操作系之内，或者可被操作系统调统调用。用。实实用程序的种用程序的种类类很多，通常包括界面工具程序、很多，通常包括界面工具程序、编辑编辑程序、程序、连连接装配程序、接装配程序、诊诊断排断排错错程序等程序等等。等。（二）（二）应用软件应用软件 应应用用软软件件是是指指为为解解决决各各类类实实际际问问题题而而设设计计的的程程序序（完完成成用用户户任任务务）。例例如如工工资资管管理理程程序序、图图书书资资料料检检索索程程序序、办办公公自自动动化化软软件件或或医疗诊断系统都属于应用软件。医疗诊断系统都属于应用软件。软件的发展趋势软件的发展趋势硬件和软件的发展
15、是不对称的。硬件和软件的发展是不对称的。硬件是以等比的速度增长硬件是以等比的速度增长（每（每1.51.5年增长一倍）年增长一倍）,而软件是等差级数增长而软件是等差级数增长（每年增长（每年增长4-7%4-7%）.软件危机软件危机在六十年代已经存在在六十年代已经存在七十年代后期愈演愈烈七十年代后期愈演愈烈 根据美国政府统计局根据美国政府统计局19791979年公布的统计数字表明，几个联年公布的统计数字表明，几个联邦软件计划共投资邦软件计划共投资6.86.8百万美元，百万美元，4747(3.2M)3.2M)交付但从来未使交付但从来未使用，用，2929(2.0M)2.0M)投资了但未交付，投资了但未交
16、付，1919(1.3M)1.3M)被费弃或返被费弃或返工，工，3 3(0.2M)(0.2M)经过某种改变后被使用，仅经过某种改变后被使用，仅2 2(0.1M)(0.1M)交付后被交付后被使用。使用。九十年代，软件危机尚未过九十年代，软件危机尚未过 根据微软一份备忘录显示：微软共发现根据微软一份备忘录显示：微软共发现6300063000个个“潜在问潜在问题题”，可能影响，可能影响Windows 2000Windows 2000的运行，逾的运行，逾2100021000“延迟性延迟性”设计设计缺陷，其中相当多部分被微软公司认定为缺陷，其中相当多部分被微软公司认定为“真正的问题真正的问题”，逾，逾27
17、00027000条条“BugBug”，在微软看来，这代表，在微软看来，这代表“尚未完成的工作尚未完成的工作”或或“久被遗忘的问题久被遗忘的问题”。软件发展趋势使用更方便使用更方便与人的交流方法更广泛与人的交流方法更广泛软件的集成性增加软件的集成性增加自然语言，多目标，图形接口，专自然语言，多目标，图形接口，专家辅助家辅助2.22.2数据数据库库技技术术基基础础 数据库技术研究的问题就是如何科学地组织数据库技术研究的问题就是如何科学地组织和储存数据，如何高效地获取和处理数据。和储存数据，如何高效地获取和处理数据。数据处理的主要目的数据处理的主要目的:把数据转换成便于观测分析、传送或进一步处理的形
18、式把数据转换成便于观测分析、传送或进一步处理的形式从大量的原始数据抽取、推导出对人们有价值的信息以从大量的原始数据抽取、推导出对人们有价值的信息以作为行动和决策的依据作为行动和决策的依据科学地保存和管理已经处理过的大量数据，以便人们能科学地保存和管理已经处理过的大量数据，以便人们能充分地利用这些宝贵的信息资源充分地利用这些宝贵的信息资源2.2.12.2.1数据数据库库的的发发展展 第一第一阶阶段段 人工管理人工管理阶阶段（段（5050年代中期之前）年代中期之前）数据的物理存数据的物理存储结储结构和构和逻辑结逻辑结构一致，构一致，编编程者自行程者自行设计设计数据数据格式，并将数据嵌入程序中；数据
19、与格式，并将数据嵌入程序中；数据与处处理它的程序合理它的程序合为为一体，一体，多个程序不能共享数据；一批数据在多个多个程序不能共享数据；一批数据在多个对对其其进进行不同行不同处处理理的程序中重复存的程序中重复存储储。2.2.12.2.1数据数据库库的的发发展展 第二第二阶阶段段 文件管理文件管理阶阶段（段（5050年代中期年代中期6060年代末）年代末）计算机中有了专门管理数据的软件计算机中有了专门管理数据的软件(操作系统的文件管操作系统的文件管理模块理模块)，文件逻辑结构和物理结构脱钩，程序和数据，文件逻辑结构和物理结构脱钩，程序和数据分离，使数据和程序有了一定的独立性。用户的程序分离，使数
20、据和程序有了一定的独立性。用户的程序和数据可分别存放在外存储器上，各个应用程序可以和数据可分别存放在外存储器上，各个应用程序可以共享一组数据，实现了以文件为单位的共享。共享一组数据，实现了以文件为单位的共享。2.2.12.2.1数据数据库库的的发发展展 第三第三阶阶段段 数据数据库库管理管理阶阶段（段（6060年代末以后）年代末以后）对所有的数据实行统一、集中的管理，使数据的对所有的数据实行统一、集中的管理，使数据的存储独立于使用它的程序，从而实现数据共享存储独立于使用它的程序，从而实现数据共享2.2.12.2.1数据数据库库的的发发展展 第四第四阶阶段段 分布式数据分布式数据库库系系统阶统阶
21、段（段（8080年代中期开始）年代中期开始）处理的数据分散在各个结点上，每个结点的数据处理的数据分散在各个结点上，每个结点的数据由本地数据库管理系统由本地数据库管理系统(database management(database management systemsystem，DBMS)DBMS)管理，各结点间通过网络实现数据管理，各结点间通过网络实现数据共享共享2.2.12.2.1数据数据库库的的发发展展 大数据时代的数据处理：大数据也称巨量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。大数据系统的数
22、据系统的输入端可以列一个极长的表，包括了社会网络、Web服务器日志、流量传感器、卫星图像、广播音频流、银行交易、音乐MP3、网页的内容、政府文件扫描、GPS路线、金融市场数据等等，而这些数据本质上并非是相同的东西。大数据的特点有四个层面：数据体量巨大；数据类型繁多；价值密度低，商业价值高；处理速度快。物联网、云计算、移动互联网、车联网、手机、平板电脑、PC以及遍布地球各个角落的各种各样的传感器，无一不是数据来源或者承载的方式。2.2.22.2.2数据数据库库的几个基本概念的几个基本概念 数据库数据库DBDB按一定格式存按一定格式存储储在在计计算机内的、算机内的、有组织的、可共享的数据有组织的、
23、可共享的数据的集合，由的集合，由DBMSDBMS统一管理。统一管理。数据库管理系统数据库管理系统DBMSDBMS系统软件，对数据库进行统一管理和控制。系统软件，对数据库进行统一管理和控制。数据库管理系统的主要功能是：数据定义、数据操纵、数数据库管理系统的主要功能是：数据定义、数据操纵、数据库的运行管理和数据库的建立与维护。据库的运行管理和数据库的建立与维护。数据库系统数据库系统带有数据库的整个计算机系统，包括硬件、软件、数据、带有数据库的整个计算机系统，包括硬件、软件、数据、人员。人员。2.2.32.2.3数据模型及数据库组织结构数据模型及数据库组织结构 （一）数据模型：（一）数据模型：对客观
24、事物以及它们之间的联系的数据化描述；对客观事物以及它们之间的联系的数据化描述；它描述了数据库中记录间关系的数据结构方式。一般它描述了数据库中记录间关系的数据结构方式。一般理解为数据结构。理解为数据结构。有三个要素：有三个要素：数据结构：用于描述系统的静态特征数据结构：用于描述系统的静态特征 数据操作：用于描述系统的动态特征数据操作：用于描述系统的动态特征 数据完整性约束：是一组完整性规则的集合数据完整性约束：是一组完整性规则的集合 1.层次模型层次模型有且仅有一个结点无双亲有且仅有一个结点无双亲 (树根树根)其它结点有且仅有一个双亲其它结点有且仅有一个双亲 (1:1.1:n)(1:1.1:n)
25、华侨大学华侨大学材料学院材料学院外语学院外语学院工商学院工商学院信息学院信息学院.工工商商系系人人力力资资源源系系.信信息息系系日日语语系系英英语语系系.2.网状模型网状模型有一个以上的结点无双亲有一个以上的结点无双亲(可以多根可以多根);至少有一个结点有多于一个的双亲至少有一个结点有多于一个的双亲;两个结点之间可以有两种或多种联系两个结点之间可以有两种或多种联系(n:m)。李老师李老师国经国经01工商工商01张老师张老师王老师王老师电子商务电子商务01信息信息013.关系模型关系模型用数据的二维表格来描述实体与实体间的联系。用数据的二维表格来描述实体与实体间的联系。表中每一项须是基本项表中每
26、一项须是基本项(初等项初等项);表中每一列必须有相同的数据类型表中每一列必须有相同的数据类型;每一列须有段名，且同一表格中段名不重复每一列须有段名，且同一表格中段名不重复;表中不能有相同的行表中不能有相同的行(即不能有相同的记录即不能有相同的记录);行列的顺序均不影响表中信息的内容。行列的顺序均不影响表中信息的内容。学号姓名成绩等级备注00001王一86良好侨生00002丁二92优秀00003张三67及格4.4.面向对象数据库模型面向对象数据库模型 在面向对象的数据库中，每个对象的数据、在面向对象的数据库中，每个对象的数据、描述对象的行为、属性的说明三者是封装在一起描述对象的行为、属性的说明三
27、者是封装在一起的。其中对象之间通过消息相互作用，且每个对的。其中对象之间通过消息相互作用，且每个对象都由一组属性来描述。象都由一组属性来描述。消息消息数据说明数据说明数据说明数据说明数据说明数据说明建筑对象建筑对象楼层对象楼层对象房间对象房间对象（二）数据（二）数据库组织结库组织结构构 美国国家标准学会（美国国家标准学会（ANSIANSI）于）于19751975年规定了数年规定了数据库按三级体系结构组织的标准据库按三级体系结构组织的标准SPARCSPARC。三级结构：三级结构：内模式：内模式：存存储储模式或物理模式，是数据模式或物理模式，是数据库库最内最内层层；v概念模式：概念模式：数据数据库
28、结库结构的中构的中间间一一层层；v外模式：外模式：子模式或用子模式或用户户模式，是最靠近用模式，是最靠近用户户的一的一层层 （二）数据（二）数据库组织结库组织结构构(续续)应用程序应用程序A应用程序应用程序B应用程序应用程序C子模式子模式A子模式子模式B模式模式数据库管数据库管理系统理系统数据存储数据存储外部模式外部模式概念模式概念模式内部模式内部模式2.2.42.2.4数据数据库库开开发发工具工具 1.1.支持与多种数据库的连接，可进行异种数据支持与多种数据库的连接，可进行异种数据库源的透明访问。库源的透明访问。2.2.支支持持独独立立于于特特定定DBMSDBMS的的应应用用开开发发，提提供
29、供统统一一的的访问访问DBMSDBMS的用户界面和应用程序接口。的用户界面和应用程序接口。3.3.支持可视化图形用户界面。支持可视化图形用户界面。4.4.支持面向对象的程序设计。支持面向对象的程序设计。5.5.提供完善的数据对象。提供完善的数据对象。6.6.支持开放性。支持开放性。7.7.工具的完备和集成一体化。工具的完备和集成一体化。8.8.支持汉化。支持汉化。2.2.52.2.5数据数据仓库仓库和数据挖掘和数据挖掘 数据数据仓库仓库 一种面向主一种面向主题题的、集成的、不同的、集成的、不同时间时间的、的、稳稳定的数定的数据集合，用以支持据集合，用以支持经营经营管理中的决策制定管理中的决策制
30、定过过程。程。数据挖掘数据挖掘 从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在的有用信息和知识的是潜在的有用信息和知识的过程过程。2.3.12.3.1数据通信数据通信 数字通讯系统是以计算机为中心，结合数字通讯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计算机，通过分散在远程的终端装置或其他计算机，通过通讯线路彼此连接起来，进行数据或信息的通讯线路彼此连接起来，进行数据或信息的传输、交换、存储和处理的设备总称传输、交换、存储和处理的设备总称。信
31、源信源通信媒体通信媒体信宿信宿信号转换信号转换设备设备调制设备调制设备信号复原信号复原设备设备解调设备解调设备2.32.3数据通信和计算机网络数据通信和计算机网络 2.3.12.3.1数据通信数据通信(续续)数据通信分为五个基本阶段。数据通信分为五个基本阶段。建立通信线路。建立通信线路。建立数据传输链路。建立数据传输链路。传送通信控制信号和数据。传送通信控制信号和数据。数据传输结束。数据传输结束。切断物理链接通道。切断物理链接通道。2.3.12.3.1数据通信数据通信(通信信道的分通信信道的分类类表表 )分类方式分类方式类别类别信道名称信道名称传输方式传输方式有线有线电话线、同轴电缆、双绞线、
32、电话线、同轴电缆、双绞线、光纤、海底电缆，多芯电缆光纤、海底电缆，多芯电缆无线无线微波、红外线微波、红外线多路复用多路复用频分频分只适用模拟数据只适用模拟数据时分时分模拟数据、数字数据都适用模拟数据、数字数据都适用数据类别数据类别模拟模拟电话线电话线数字数字同轴电缆、双绞线、光纤同轴电缆、双绞线、光纤2.3.22.3.2计计算机网算机网络简络简介介 计算机网络计算机网络就是利用通信线路和通信设备将分就是利用通信线路和通信设备将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统互相连接起来，在网络软件的支持下实现彼统互相连接起来，在网络软件的支持下实现彼此之间的
33、数据通信和资源共享的系统。此之间的数据通信和资源共享的系统。（一）（一）计计算机网算机网络络的特点的特点 （二）（二）计计算机网算机网络络的功能的功能 主要功能：主要功能：资源共享资源共享远程通信远程通信2.3.22.3.2计计算机网算机网络简络简介（介（续续)（三）计算机网络的拓扑结构（三）计算机网络的拓扑结构 所谓拓扑结构就是网络的物理连接形式所谓拓扑结构就是网络的物理连接形式星形结构星形结构总线结构总线结构 环形结构环形结构树形结构树形结构网状结构网状结构 混合型结构混合型结构1.星形星形结构结构优点：结构简单、建网易，故障诊断易优点：结构简单、建网易，故障诊断易缺点：安装费用多；太依赖
34、中央节点，可靠性低。缺点：安装费用多；太依赖中央节点，可靠性低。2.总线形总线形结构结构所有节点都连到一条主干电缆上所有节点都连到一条主干电缆上缺点：故障诊断困难，总线故障会引起整个网缺点：故障诊断困难，总线故障会引起整个网络瘫痪络瘫痪。3.3.环形环形结构结构各节点形成闭合的环，可实现任意两点间通信各节点形成闭合的环，可实现任意两点间通信缺点：环中任意一处故障都会造成网络瘫痪缺点：环中任意一处故障都会造成网络瘫痪。4.4.树形结构树形结构各节点形成一棵倒挂的树，各节点形成一棵倒挂的树，树叶就是用户终端设备。树叶就是用户终端设备。特点：特点：结构易于扩展，结点发生故障容易从网络上脱结构易于扩展
35、，结点发生故障容易从网络上脱离，便于隔离故障。离，便于隔离故障。5.5.网状结构网状结构 各节点各节点都有几条路径与网络相联都有几条路径与网络相联，一条线路出故障，通过迂回线路，一条线路出故障，通过迂回线路，网络仍能正常工作，但是必须进行路由选择网络仍能正常工作，但是必须进行路由选择.特点：特点：结构可靠性高，但网络控制和路由选择比较复杂，一般用在结构可靠性高，但网络控制和路由选择比较复杂，一般用在广域网上。广域网上。6.6.混合型混合型结构结构 混合型拓扑是将两种单一拓扑结构混合起来，取两者的优点构成的混合型拓扑是将两种单一拓扑结构混合起来，取两者的优点构成的拓扑。拓扑。2.3.22.3.2
36、计计算机网算机网络简络简介（介（续续)（四）（四）计计算机网算机网络络的分的分类类 局域网局域网LANLAN指指在在一一个个局局部部的的地地理理范范围围内内将将各各种种计计算算机机、外外部部设设备备和和数数据据库库等等互相连接起来组成的计算机网。互相连接起来组成的计算机网。广域网广域网WANWAN指在一个国家甚至全球的广泛地理范围内所建立的计算机网。指在一个国家甚至全球的广泛地理范围内所建立的计算机网。现现今今世世界界上上最最大大、最最流流行行的的计计算算机机网网络络，又又被被人人们们称称之之为为全全球球性性、开放型的信息资源网开放型的信息资源网.城域网城域网InternetInternet城
37、城域域网网(MAN)(MAN)的的范范围围可可以以覆覆盖盖一一个个城城市市中中相相连连的的几几个个小小城城市市，物物理理距离在距离在4848公里公里(约约3030英里英里)之内。之内。2.3.22.3.2计计算机网算机网络简络简介（介（续续)（五）（五）计计算机网算机网络络的通信的通信协议协议 通信通信协议协议是通信双方共同遵守的一套是通信双方共同遵守的一套规则规则。ISO/OSI与与IEEE802标准标准：1984年年10月，月，国际标准化组织（国际标准化组织（ISO）公布了）公布了OSI协议，是通协议，是通信的一种国际标准，参考模型从逻辑上把网络信的一种国际标准，参考模型从逻辑上把网络的功
38、能分为七层，最低层为物理层，最高层为的功能分为七层，最低层为物理层，最高层为应用层。应用层。INTERNET是是TCP/IP协议协议2.3.22.3.2计计算机网算机网络简络简介（介（续续)（六）网（六）网络络互互连连 为了实现网络互联，需要相应的网络连接为了实现网络互联，需要相应的网络连接器，主要是中继器、网桥、路由器和网关。器，主要是中继器、网桥、路由器和网关。当总线网的网段已超过最大距离时，可用当总线网的网段已超过最大距离时，可用中继器来延伸，网桥可连接两个同类网络；路中继器来延伸，网桥可连接两个同类网络；路由器用来连接两个以上的同类网络；网关则用由器用来连接两个以上的同类网络；网关则用
39、来连接不同类的网络，或连接局域网和广域网，来连接不同类的网络，或连接局域网和广域网，或将局域网连接到远程主机上。或将局域网连接到远程主机上。2.3.22.3.2计计算机网算机网络简络简介（介（续续)（七）网（七）网络络管理管理 目的：目的：为保证网络系统能够持续、稳定、安全、为保证网络系统能够持续、稳定、安全、可靠和高效地运行，对网络系统实施的一系列可靠和高效地运行，对网络系统实施的一系列方法和措施。方法和措施。基本内容：基本内容：数据通信网中的流量控制；网络路数据通信网中的流量控制；网络路由选择策略管理；网络管理员的管理与培训；由选择策略管理；网络管理员的管理与培训；网络的安全防护；网络的故
40、障诊断；网络的费网络的安全防护；网络的故障诊断；网络的费用计算等。用计算等。2.3.22.3.2计计算机网算机网络简络简介（介（续续)（八）信息安全（八）信息安全 信息安全指的是信息不被非法使用和修信息安全指的是信息不被非法使用和修改，保障信息的完整性和正确性。改，保障信息的完整性和正确性。信息安全三要素信息安全三要素保密性保密性完整性完整性可用性服可用性服务务 2.3.22.3.2计计算机网算机网络简络简介（介（续续)（九）网（九）网络络新技新技术术基于基于IPV6IPV6标标准的新一代网准的新一代网络络P2PP2P技技术术基于基于3G3G的的宽带宽带无无线线移移动动技技术术 2.3.32.
41、3.3网网络应络应用模式的用模式的发发展展1.文件服文件服务务器器/工作站工作站在在2020世纪世纪6060到到8080年代，网络应用主要是集中式的，采用主机年代，网络应用主要是集中式的，采用主机终端模式，数据处理和数据库应用全部集中在主机上，终端终端模式，数据处理和数据库应用全部集中在主机上，终端没有处理能力。当终端用户太多时，主机负担过重，处理性能没有处理能力。当终端用户太多时，主机负担过重，处理性能显著下降，造成显著下降，造成“主机瓶颈主机瓶颈”。2020世纪世纪8080年代以后，文件服务年代以后，文件服务器器/工作站结构的微机网络开始兴起，这种结构把工作站结构的微机网络开始兴起，这种结
42、构把DBMSDBMS安装在安装在文件服务器上，而数据处理和应用程序分布在工作站上，文件文件服务器上，而数据处理和应用程序分布在工作站上，文件服务器仅提供对数据的共享访问和文件管理，没有协同处理能服务器仅提供对数据的共享访问和文件管理，没有协同处理能力。这种方式可充分发挥工作站的处理能力，但网络负担较重，力。这种方式可充分发挥工作站的处理能力，但网络负担较重，严重时会造成严重时会造成“传输瓶颈传输瓶颈”。2.3.32.3.3网网络应络应用模式的用模式的发发展展2.客客户户/服服务务器（器（C/S,client/server）C/SC/S模式是模式是2020世纪世纪8080年代产生的应用模式，这种
43、模式把年代产生的应用模式，这种模式把DBMSDBMS安装在数据库服务器上，数据处理可以从应用程序中安装在数据库服务器上，数据处理可以从应用程序中分离出来，形成前后台任务：客户机运行应用程序，完成分离出来，形成前后台任务：客户机运行应用程序，完成屏幕交互和输入、输出等前台任务；服务器则运行屏幕交互和输入、输出等前台任务；服务器则运行DBMSDBMS，完成大量的数据处理及存储等后台任务。由于共享能力和完成大量的数据处理及存储等后台任务。由于共享能力和前台的自治能力，后台处理的数据不需要在前后台间频繁前台的自治能力，后台处理的数据不需要在前后台间频繁传输，从而有效解决了文件服务器传输，从而有效解决了
44、文件服务器/工作站模式下的工作站模式下的“传输传输瓶颈瓶颈”问题。问题。2.3.32.3.3网网络应络应用模式的用模式的发发展展3.浏览浏览器器/web服服务务器（器（B/S,browser/server）浏览器浏览器/Web/Web服务器是服务器是InternetInternet上一个典型的分布式上一个典型的分布式计算模式。计算模式。浏览器是一个用于文档检索和显示的客户应用程浏览器是一个用于文档检索和显示的客户应用程序，并通过超文本传输协议序，并通过超文本传输协议HTTPHTTP与与WebWeb服务器相服务器相连。客户端通过连。客户端通过WebWeb服务器去访问数据库，以获取服务器去访问数据
45、库，以获取必要的信息，而必要的信息，而WebWeb服务器与特定数据库系统的连服务器与特定数据库系统的连接可以通过专用软件实现。接可以通过专用软件实现。2.3.32.3.3网网络应络应用模式的用模式的发发展展4.云计算（Cloud Computing）云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源被所有云计算的用户应用软件、服务），这些资源被所有云计算的用户共享并且可以方便地通过网络访问，用户无需掌握共享并且可以方便地通过网络访问，用户无需掌握云计算的技术，只需要按照个人或者团体的需要租云计算的技术，只需要按照个人或者团体的需要租赁云计算的资源。赁云计算的资源。