管理信息系統(tǒng)的技術基礎

主講人：成衛(wèi)管理信息系統(tǒng)第三章管理信息系統(tǒng)的技術基礎3.0本章教學目的3.1信息技術概述3.1.1計算機硬件技術3.1.2計算機軟件技術3.1.3數(shù)據(jù)通信技術3.2數(shù)據(jù)處理3.3數(shù)據(jù)庫技術本章教學目的：了解MIS的信息技術基礎掌握數(shù)據(jù)組織（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)文件）掌握數(shù)據(jù)庫的設計及E-R模型、數(shù)據(jù)庫操作數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫技術（基本概念、數(shù)據(jù)庫設計的主要內(nèi)容、實體聯(lián)系模型（E-R模型）、數(shù)據(jù)庫操作）引言數(shù)據(jù)庫顯示世界漂浮在失竊的核原料中

2001年9月11日,恐怖份子攻擊了紐約與華盛頓特區(qū)，使人們更加憂慮可用作武器的核原子料也許落入了歹徒手中。在2002年3月,斯坦福大學國際研究所的參訪學者LyudmilaZaitseva評論說:“我們只能猜測這些遺失核原料的去向,而且不能確定是在伊拉克、伊朗、朝鮮、基地組織或是真主黨手中”。

此問題開始于10年前的蘇聯(lián)崩解，從那時起，有識之士就表達了對于這些沒有妥善保護與管理的核原料的擔憂，沒有人知道哪些原料遺失了，也不知道這些原料在哪里。在近幾個月的斯坦福大學戰(zhàn)略安全計劃開始收集哪些核原料失蹤與發(fā)生了什么事?！叭狈π畔⒘钊藷o所適從”，一名資深的武器控制談判員表示，“我們嘗試要問的是：事實是什么？”關于被竊輻射源數(shù)據(jù)來自兩個現(xiàn)存的非機密數(shù)據(jù)庫，其他數(shù)據(jù)來自于政府與地區(qū)媒體報道，戰(zhàn)略安全計劃評估了每種來源的正確度與可能性。這些數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫中，DBMS的安全性可以用來限制只有核準的研究員可以使用。數(shù)據(jù)庫含有違法獲得武器級核原料與醫(yī)療材料的數(shù)據(jù)，他們可能已經(jīng)遺失、誤失甚至遭丟棄，因而可能引起健康和安全威脅。通過把關于遺失、誤置與遭竊核原料的數(shù)據(jù)整合成一個數(shù)據(jù)庫，分析人員可以更廣泛與精準地了解這些捉摸不定的核原料所引起問題的嚴重性。Zaitseva指出，至少有88磅（40公斤）的可用于制作武器的鈾與鈽被從前蘇聯(lián)缺乏保護的核設施中盜出，其中大多數(shù)已陸續(xù)被找回，但仍有從反應爐中偷走的4.4磅高濃度鈾失蹤。有一些從剛果研究反應爐中消失的燃料棒，之后又出現(xiàn)在意大利，據(jù)稱落于黑手黨手中，但其他的仍無法追蹤。戰(zhàn)略安全計劃主任解釋說：“知道位于何處是取回的第一步?！标P于這一點的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了某些重要的原料是從哪里運走的，但還不知道運往何處。研究仍在繼續(xù)，而信息被嚴密地保護于重重防護的數(shù)據(jù)庫中。思考：

使用數(shù)據(jù)庫追蹤遭竊或遺失的核原料有什么優(yōu)點？ 從本案例中我們體會到了什么？第一節(jié)數(shù)據(jù)處理

信息技術是管理信息系統(tǒng)的基礎，它是計算機硬件技術、軟件技術及通信技術的總稱。

一、數(shù)據(jù)處理的概念

數(shù)據(jù)處理：指把來自科學研究、生產(chǎn)實踐和社會經(jīng)濟活動等領域中的原始數(shù)據(jù)，用一定的設備和手段，按一定的使用要求，加工成另一種行式的數(shù)據(jù)的過程。（一）數(shù)據(jù)處理的主要目的：1.把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成便于觀察分析、傳遞或進一步處理的形式（如將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為更直觀的圖形信息，圖象的三維重建等）

2.從大量的原始數(shù)據(jù)中抽取、推導出對人們有價值的信息以作行動和決策的依據(jù)（如戰(zhàn)爭中的情報分析）

3.科學地保存和管理已經(jīng)過處理的大量數(shù)據(jù)，以便人們能方便而充分地利用這些寶貴的信息資源（數(shù)據(jù)的合理分類與存儲，方便信息的查詢）

（二）數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容：（以新產(chǎn)品開發(fā)市場信息為例）數(shù)據(jù)收集：收集相關的數(shù)據(jù)（市場信息）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：（數(shù)據(jù)的錄入）數(shù)據(jù)的篩選、分組和排序，目的是保存和使用有用的信息（使用正確的信息）

數(shù)據(jù)的組織：將具有某種邏輯關系的一批數(shù)據(jù)組織起來，按一定的存儲表示方式配置在計算機的存儲器中，既數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)（如共享數(shù)據(jù)庫）數(shù)據(jù)的運算：包括算術運算和邏輯運算（數(shù)據(jù)處理——產(chǎn)品價格的確定）

數(shù)據(jù)存儲：（數(shù)據(jù)的長期使用）數(shù)據(jù)檢索：數(shù)據(jù)輸出（輔助管理與決策）

數(shù)據(jù)處理是管理活動的最基本內(nèi)容，也是管理信息系統(tǒng)的基本功能。

二、數(shù)據(jù)組織

在管理信息系統(tǒng)中，大量數(shù)據(jù)以一定的行式存放在各種存儲介質(zhì)中，數(shù)據(jù)的組織方式及內(nèi)在聯(lián)系的表示方式?jīng)Q定著數(shù)據(jù)處理的效率，因而設計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)處理工作的主要內(nèi)容之一。（一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是指數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)及在此結(jié)構(gòu)上的運算或操作。又可分為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。

數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)：是指數(shù)據(jù)間的邏輯關系，包括：※線性結(jié)構(gòu)：如線性表、棧、隊列及串等；※非線性結(jié)構(gòu)：如樹和圖等。

數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)：又稱存儲結(jié)構(gòu)，是指數(shù)據(jù)元素在計算機存儲器中的存儲方式，它分為以下四種：（舉例說明——學生記錄在磁盤上的存儲安排）順序存儲鏈接存儲索引存儲散列存儲同一邏輯結(jié)構(gòu)采用不同存儲方式（物理存儲結(jié)構(gòu)）可以得到不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對于給定的邏輯結(jié)構(gòu)，需要尋找一種恰當?shù)呐c其對應的存儲結(jié)構(gòu)，以便在計算機中存儲，通常把這種對應關系稱為映象。邏輯數(shù)據(jù)記錄物理存儲方式順序文件索引文件鏈表文件倒排文件順序映象關系

1.指針與鏈在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，表征某一數(shù)據(jù)特點及其連接方式的基本單位稱為結(jié)構(gòu)的結(jié)點（node），它可以是一個字符、一個數(shù)字，也可以是一個記錄、一個集合。（如一個學生記錄）域：一個結(jié)點有幾個域，用來存放與結(jié)點有關的信息；數(shù)據(jù)域：存放結(jié)點本身信息的域（存放學號，姓名等信息）指針域：存放與其他結(jié)點關系信息的域，也叫鏈域；（存放下一個記錄的地址）指針：存放與本結(jié)點有關的結(jié)點的地址；鏈：若干個帶指針的結(jié)點的集合；后繼結(jié)點：是指針指向的下一個結(jié)點；前趨結(jié)點：是與本結(jié)點鄰接的前一結(jié)點稱為。

圖3.1是一個典型的結(jié)點結(jié)構(gòu)。一個結(jié)點可以有多個信息域和多個指針域，以滿足不同的數(shù)據(jù)應用需要。（如學生）（注意：指針域與指針是兩個不同的概念）

在表3.1所示的職工登記表中，每個職工的登記項有三項：工作證號（No）、姓名(Name)和年齡(Age)。如果采用鏈接存儲方式，則每個結(jié)點有標志職工基本情況的No、Name、Age三個數(shù)據(jù)域及指向下一個職工記錄的指針域Next，如圖3.2。

通常把本結(jié)點的指針指向下一個結(jié)點叫做本結(jié)點的直接后繼,反之,與本結(jié)點領接的前一結(jié)點稱為本結(jié)點的直接前趨。這樣，上述職工登記表的鏈表結(jié)構(gòu)如圖3.3。

利用指針可以把數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)分離開,數(shù)據(jù)的物理存儲位置可以任意安排,而在邏輯上通過指針把它們聯(lián)系起來。（如學生的學號與宿舍號）2.

線性表：（邏輯結(jié)構(gòu)）線性表的定義：線性表是指數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)形式本質(zhì)上是一維的線性關系，其中的每個結(jié)點都是同一類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。如上例中的職工登記表等。

線性結(jié)構(gòu)的特點是：在數(shù)據(jù)元素的非空有限集中：※存在唯一的一個被稱做“第一個”的數(shù)據(jù)元素；※存在唯一的一個被稱做“最后一個”的數(shù)據(jù)元素；※除第一個，集合中的每個數(shù)據(jù)元素均只有一個前驅(qū)；※除最后一個，集合中每個數(shù)據(jù)元素均只有一個后繼。

線性表的存儲結(jié)構(gòu)：（物理結(jié)構(gòu)）

1）順序表存儲結(jié)構(gòu)：如果把線性表的結(jié)點按邏輯次序依次存放在一組連續(xù)的存儲單元里，結(jié)點在計算機內(nèi)的存放位置完全由結(jié)點在線性表中的順序號決定,用這種方法存儲的線性表稱為順序表。對于順序表,若開始結(jié)點的存放位置為LOC(k1),每個結(jié)點占用空間大小為L，則第i個結(jié)點Ki的存放起始位置可由下式直接計算機得到：LOC(ki)=LOC(k1)+L×(i-1)

順序表的特點：※順序表的檢索方便（以學生記錄為例進行地址的計算）※順序表的插入和刪除操作復雜。

在圖3.4的線性表中插入和刪除23,由于插入和刪除后的線性表仍要求有序,必須依次移動相關的單元。當線性表長度為n時,作一次插入或刪除操作平均要移動n/2個單元。因此，線性表僅適用于經(jīng)常進行檢索、但數(shù)據(jù)不經(jīng)常變動的情況（如插入到第一個，需移動N-1個單元；如插入到最后，則不需移動任何單元）

2）鏈表存儲結(jié)構(gòu)：為了克服順序表存在的缺點,可以采用鏈接存儲方式來存儲線性表,通常我們將鏈接方式存儲的線性表稱為鏈表。鏈表的特點：（以排隊牽手為例講解）

※鏈表的插入和刪除操作簡單、高效：鏈表結(jié)構(gòu)在每個結(jié)點設有鏈指針,用來指示下一個結(jié)點的位置（物理儲地址）,結(jié)點可以存放在一組連續(xù)的或分散的存儲單元中。在插入和刪除操作中,只需改變前后結(jié)點的指針,而不需要進行大量的數(shù)據(jù)移動。如圖3.5（以插入23為例）

※鏈表的檢索效率很低：由于單鏈表結(jié)構(gòu)在搜索時,只能沿一個方向進行,并且每搜索一個結(jié)點,都必須從頭結(jié)點開始,搜索效率很低。（如同無線電定向比賽）為了改變這種情況,人們將單鏈結(jié)構(gòu)的最后一個結(jié)點的指針指向頭結(jié)點,形成循環(huán)鏈表；在每個結(jié)點中加上一個指向前趨結(jié)點的指針,則構(gòu)成雙向鏈表。

3.樹:樹的定義：樹是結(jié)點之間有分支的、層次關系的結(jié)構(gòu)，類似于自然界中的樹，它屬于一類非線性結(jié)構(gòu)。樹(tree)是n(n≥0)個結(jié)點的有限集，在一棵非空樹中：(1)有且僅有一個特定的稱為根(root)的結(jié)點；(2)當n>1時，其余結(jié)點可分為m(m>0)個互不相交的有限集Tl，T2，…，Tm，其中每一個集合本身又是一棵樹，并且稱為根的子樹(subtree)。

（二）數(shù)據(jù)文件

1．數(shù)據(jù)文件的概念:

在信息系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)組織一般采用文件組織和數(shù)據(jù)庫組織（以學生文件為例講解相關概念）數(shù)據(jù)文件：為了某一特定目的而形成的同類記錄的集合記錄：文件中可存取的最小單位,它由若干數(shù)據(jù)項構(gòu)成數(shù)據(jù)項：是文件中可使用的最小單位主鍵：記錄中能唯一地標識該記錄的數(shù)據(jù)項副鍵：記錄中不是主鍵的數(shù)據(jù)項鑒別鍵：主鍵和副鍵統(tǒng)稱為鑒別鍵文件系統(tǒng)：是負責存取和管理文件的軟件，它利用磁盤等大容量的外存設備存放文件，用戶可以把一批數(shù)據(jù)定義成一個文件，通過文件系統(tǒng)命名，實現(xiàn)對文件的按名存取。

文件系統(tǒng)是數(shù)據(jù)處理的主要方式，是現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎。

3、

數(shù)據(jù)文件的操作：包括以下操作：(以SQL語言為例)（1）數(shù)據(jù)文件的建立（CreateTable..）（2）數(shù)據(jù)文件的修改(AlterTable..)（3）數(shù)據(jù)文件中記錄的刪除(DeleteFrom..)（4）數(shù)據(jù)文件的排序(Sort..)（5）數(shù)據(jù)文件的更新(Update..)（6）數(shù)據(jù)文件的檢索(SelectFrom..)（7）數(shù)據(jù)文件的計算、顯示和打印（三）數(shù)據(jù)庫在文件系統(tǒng)中，文件由記錄構(gòu)成，數(shù)據(jù)的存取以記錄為單位，文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)僅限于記錄內(nèi)部。（如文件系統(tǒng)中無法反映學生表和課程表之間的選課關系）對于一個組織的管理信息系統(tǒng)而言，不僅要考慮某個應用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且要考慮全局的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)整個組織數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，就要求在數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)中不僅能夠描述數(shù)據(jù)本身，而且要能描述數(shù)據(jù)之間的關系。因而在復雜的應用中，應采用數(shù)據(jù)庫組織數(shù)據(jù)。第三節(jié)數(shù)據(jù)庫技術

一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生和構(gòu)成（一）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫的定義：數(shù)據(jù)庫是以一定的組織方式存儲在一起的相關數(shù)據(jù)的集合，它能以最佳的方式，最少的數(shù)據(jù)冗余為多種應用服務，程序和數(shù)據(jù)具有較高的獨立性。

數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展階段：1．層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫中定義滿足下面兩個條件的基本層次聯(lián)系的集合為層次模型：有且只有一個結(jié)點沒有雙親結(jié)點，這個結(jié)點稱為根結(jié)點；根以外的其他結(jié)點有且只有一個雙親結(jié)點。

2．網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫中，把滿足以下兩個條件的基本層次聯(lián)系集合稱為網(wǎng)狀模型：允許一個以上的結(jié)點無雙親；（沒有層次模型中的根結(jié)點）一個結(jié)點可以有多于一個的雙親。3．關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1970年，IBM公司SanJose研究實驗室研究員E.F.Codd發(fā)表了題為“大型共享數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的關系模型”論文，提出了數(shù)據(jù)庫的關系模型，開創(chuàng)了關系方法和關系數(shù)據(jù)研究，為關系數(shù)據(jù)庫的發(fā)展奠定了理論基礎。

20世紀80年代以來，幾乎所有新開發(fā)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是關系型的。（二）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：是由計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和有關人員組成的具有高度組織的總體。它的主要組成部分有：1、計算機系統(tǒng)：指用于數(shù)據(jù)庫管理的計算機硬軟件系統(tǒng)；（是DB的運行基礎）2、數(shù)據(jù)庫：區(qū)別于其他計算機系統(tǒng)的主要特征；3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）：是一組對數(shù)據(jù)庫進行管理的軟件，通常包括：

※數(shù)據(jù)定義功能（如CREATETABLE）；※數(shù)據(jù)操縱功能（如數(shù)據(jù)查詢SELECT等）※數(shù)據(jù)庫的運行管理（如數(shù)據(jù)庫的并行控制等）※數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能

4、人員：

1）數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)：負責建立和維護模式，提供數(shù)據(jù)的保護措施和編寫數(shù)據(jù)庫文件；2）系統(tǒng)程序員：是設計數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的人員；3）用戶：

※應用程序員：負責編制和維護應用程序※專門用戶：指進行信息檢索和補充信息的用戶※參數(shù)用戶：指那些與數(shù)據(jù)庫的交互作用是固定的、有規(guī)則的人。如訂票員等（只能查詢不能修改數(shù)據(jù)庫）

三、數(shù)據(jù)庫操作

數(shù)據(jù)庫操作主要有基本表的建立與刪除、數(shù)據(jù)查詢及更改等。使用關系數(shù)據(jù)庫標準語音——結(jié)構(gòu)化查詢語音SQL(StructuredQueryLanguage)來完成對數(shù)據(jù)庫的操作。

(一)基本表的建立與刪除1.建立：建立基本表的語句格式為:CREATETABLE<表名>(列名1類型【,列名2類型……】)；

例：CREATETABLEStudent(SNOCHAR(5)NOTNULL，SNAMECHAR(8)，SDEPTCHAR(15)，SAGEINT)；其中CHAR(n)表示n個字符的字符串。

2.修改：修改基本表定義的語句格式為:（對表結(jié)構(gòu)而非數(shù)據(jù)的修改）ALTERTABLE<表名>ADD列名類型；例在學生基本表Student中增加一新列SEX如下：ALTERTABLEStudentADDSEXCHAR(2)；3.刪除：刪除基本表的語句為:DROPTABLE<表名>；例：DROPTABLEStudent；(二)數(shù)據(jù)查詢SQL的核心語句是數(shù)據(jù)庫查詢語句,其一般格式為:SELECT<目標列1>【,目標列2……】FROM<表名>【W(wǎng)HERE<條件表達式>】【GROUPBY<列名1>】【ORDERBY<列名2>〖ASC/DESC〗】；

語句含義：根據(jù)WHERE子句中的條件表達式,從指定表中找出滿足條件的元組,按目標列選出元組分量形成結(jié)果表。ORDER子句確定結(jié)果表按指定的列名2按升序(ACS)或降序(DESC)排序。GROUP子句將結(jié)果按列名1分組,每個組(所有列名1值相同的為一組)產(chǎn)生結(jié)果表中一個元組。

例查詢計算機系學生的姓名和年齡，結(jié)果按性別分組，并按年齡的降序排列。SELECTSNAME，SAGEFROMStudentWHERESDEPT=’計算機’GROUPBYSEXORDERBYSAGEDESC；(三)數(shù)據(jù)更新SQL的數(shù)據(jù)更新語句包括數(shù)據(jù)修改、刪除和插入三種操作.1．數(shù)據(jù)修改(UPDATE)：UPDATE語句的一般格式為（指對表中數(shù)據(jù)的修改）UPDATE<表名>SET<列名1>=<表達式1>【,<列名2>=<表達式2>……】【W(wǎng)HERE<邏輯表達式>】功能:修改指定表中滿足條件的元組,將指定的列名1的值用表達式1的值替換,將指定的列名2的值用表達式2的值替換……

例把學號為S5的學生所在系改為“計算機”，年齡改為19歲。UPDATEStudentSETSDEPT=‘計算機’，SAGE=19WHERESNO=‘S5’；

2.數(shù)據(jù)刪除(DELETE)：DELETE語句的一般格式為:DELETEFROM<表名>【W(wǎng)HERE<邏輯表達式>】功能：刪除指定表中滿足條件的元組.例從SC中刪去第一學期的選課記錄。DELETEFROMSCWHERET=1；3.數(shù)據(jù)插入(INSERT)：INSERT語句的一般格式為:INSERTINTO<表名>(<列名1>【,<列名2>……】)VALUES(<常量1>【,<常量2>……】)功能:向指定表中插入一個元組且使得列名1的值為常量1,列名2的值為常量2……

例INSERTINTOC(CNO，CNAME，PC#)VALUES(‘C6’，‘數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)’，‘C1’)；四、數(shù)據(jù)庫保護

為了保證數(shù)據(jù)的安全可靠和正確有效,DBMS必須提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護功能：

數(shù)據(jù)的安全性：指保護數(shù)據(jù)庫以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露、更改和破壞（如登錄密碼、權限控制、數(shù)據(jù)加密等）

數(shù)據(jù)的完整性：是指數(shù)據(jù)的正確性、有效性與相容性。關系模型的完整性有有以下三種形式：（以學生課程關系為例講解）實體完整性：指關系中主關鍵字屬性不能取空值參照完整性：指具有一對多聯(lián)系的兩個表之間，子表中與主表的主關鍵字相關聯(lián)的那個屬性(外部碼)的值要么為空,要么等于主表中主關鍵字的某個值（如選課關系SC中的“學號”和“課程號”）用戶自定義的完整性：它是針對某一具體數(shù)據(jù)庫的約束條件,由應用環(huán)境確定（如性別只能是“男”或“女”）

并發(fā)控制：是指當多個用戶同時存取、修改數(shù)據(jù)庫時,可能會發(fā)生互相干擾而得到錯誤的結(jié)果并使數(shù)據(jù)庫的完整性遭到破壞（以銀行貸款為例）

數(shù)據(jù)庫恢復：指當計算機軟、硬件或網(wǎng)絡通信線路發(fā)生故障而破壞了數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)庫的操作失敗使數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤或丟失時,系統(tǒng)應能進行應急處理,把數(shù)據(jù)庫恢復到正常狀態(tài)（方法有數(shù)據(jù)庫的備份轉(zhuǎn)存、日志文件等）第三節(jié)計算機網(wǎng)絡

計算機網(wǎng)絡是管理信息系統(tǒng)運行的基礎，也是管理信息系統(tǒng)的基本使能技術。一、計算機網(wǎng)絡的概念與分類（一）計算機網(wǎng)絡的概念

計算機網(wǎng)絡：是用通信介質(zhì)把分布在不同地理位置的計算機和其他網(wǎng)絡設備連接起來，實現(xiàn)信息互通和資源共享的系統(tǒng)。其重要的概念有：網(wǎng)絡介質(zhì)：數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗ǖ?，有同軸電纜、雙絞線、光纖、微波、衛(wèi)星信道等；協(xié)議：網(wǎng)絡設備間進行通信的一組約定，如TCP/IP協(xié)議；節(jié)點：網(wǎng)絡中某分支的端點或網(wǎng)絡中若干條分支的公共交匯點；

鏈路：指兩個相鄰節(jié)點之間的通信線路。

（二）網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)：指網(wǎng)絡的鏈路和節(jié)點在地理上所形成的幾何結(jié)構(gòu)。計算機網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)是人們頭腦中的邏輯性結(jié)構(gòu)，它分為五種基本類型：總線型、星型、環(huán)型、樹型和網(wǎng)狀型，實際上的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可能是它們中某幾種的混合類型。(圖中方框代表服務器，小圓代表客戶機)（不同的網(wǎng)絡托撲結(jié)構(gòu)會有不同的安全性和可靠性）

圖3.10顯示了計算機網(wǎng)絡的組成。由3.10可見，計算機網(wǎng)絡從功能上可分為兩部分：※資源子網(wǎng)※

通信子網(wǎng)根據(jù)通信信道的類型，計算機網(wǎng)絡具有以下幾種結(jié)構(gòu)：1．點—點信道網(wǎng)絡：網(wǎng)絡中每一條信道都連接到一對節(jié)點上，如果某兩個節(jié)點之間沒有直接通信的信道，則要經(jīng)過其他節(jié)點用存儲——轉(zhuǎn)發(fā)方式通信。2．共享信道網(wǎng)絡：所有節(jié)點共享一條通信信道，每個節(jié)點發(fā)送的信息可由所有節(jié)點檢測，但只有目的地址指定的節(jié)點能夠接收（如移動電話系統(tǒng)）

（三）計算機網(wǎng)絡的分類計算機網(wǎng)絡根據(jù)網(wǎng)絡應用范圍和應用方式不同，可分為以下幾類：1.局域網(wǎng)(LAN)：局域網(wǎng)指點點之間傳輸距離在0.1～10km，傳送速率在1Mb/s～10Mb/s的范圍較小的一種網(wǎng)絡；2.廣域網(wǎng)(WAN)：廣域網(wǎng)是局域網(wǎng)的擴展，廣域網(wǎng)一般由相距較遠的局域網(wǎng)經(jīng)由公共電信網(wǎng)絡互連而成，數(shù)據(jù)傳輸速率一般在1.2kbps～1.554Mbps，傳輸距離可遍及全球；3.綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)：綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)是一種能在一個網(wǎng)絡內(nèi)傳送多種業(yè)務信息的網(wǎng)絡；（簡稱一線通，現(xiàn)已逐漸被ADSL寬帶網(wǎng)取代）4.Internet：Internet即“因特網(wǎng)”，是最大的國際互聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍的信息資源共享。二、局域網(wǎng)技術（簡單了解）

（一）網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)按其發(fā)展過程，經(jīng)歷了以下幾個階段：1.文件服務器/工作站：在20世紀60到80年代，網(wǎng)絡應用主要是集中式的，采用主機——終端模式，數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)庫應用全部集中在主機上，終端沒有處理能力（又叫啞終端），這樣，當終端用戶增多時，主機負擔過重，處理性能顯著下降，造成“主機瓶頸”；2.客戶機/服務器（Client/Server）：客戶機/服務器是80年代產(chǎn)生的嶄新應用模式，這種模式把DBMS安裝在數(shù)據(jù)庫服務器上，數(shù)據(jù)處理可以從應用程序中分離出來，客戶機運行應用程序，完成屏幕交互和輸入、輸出等前臺任務，服務器則運行DBMS，完成大量的數(shù)據(jù)處理及存儲管理等后臺任務；

3.分布式處理：是以計算機網(wǎng)絡為依托，把各個同時工作的分散計算單元、不同的數(shù)據(jù)庫、不同的操作系統(tǒng)連接成一個整體的分布式系統(tǒng)，為各個具有不同需要的用戶提供一個統(tǒng)一的工作環(huán)境；（因特網(wǎng)就是分布式處理的最好例子）4.Intranet/Extranet：Intranet（企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)）是把Internet技術應用到企業(yè)內(nèi)部建立的基于開放技術的新型網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，可以說是組織內(nèi)部的Internet。Intranet的最大特點是采用了瀏覽器---服務器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（B/S），這種結(jié)構(gòu)實質(zhì)上是客戶機---服務器結(jié)構(gòu)（C/S）在新的技術條件下的延伸。

Extranet使用Internet/Intranet技術使企業(yè)與其他企業(yè)或客戶聯(lián)系起來，完成共同目標的合作網(wǎng)絡，是Internet與Intranet之間的橋梁。

(二)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)：網(wǎng)絡操作系統(tǒng)：管理網(wǎng)絡資源的系統(tǒng)軟件，是網(wǎng)絡運行的基礎,對系統(tǒng)的性能有著顯著的影響。（同計算機的操作系統(tǒng)一樣）網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的作用：在服務器端，管理各類共享資源（資源的管理者），在工作站端，向用戶和應用程序提供一個網(wǎng)絡界面（計算機與用戶的界面）。

（三）幾種典型的局域網(wǎng)絡簡介

1.以太網(wǎng)（Ethernet）：以太網(wǎng)是按照IEEE802.3協(xié)議建立的局域網(wǎng)絡，采用載波偵聽多路訪問技術，即當一個節(jié)點有報文發(fā)送且已準備就緒時，先檢測信道，如信道空閑，就在下一個時間片占用信道并發(fā)送報文；若信道忙，該節(jié)點就不能發(fā)送。由于難以避免傳輸沖突，因而，一般只能作為小型網(wǎng)絡或工作組網(wǎng)絡的選型，不宜作為主干網(wǎng)。2.令牌環(huán)網(wǎng)（Token-Ring）:令牌環(huán)網(wǎng)即IEEE802.4協(xié)議，采用按需分配信道的原則，即按一定的順序在網(wǎng)絡節(jié)點間傳送稱為“令牌”的特定控制信息，得到令牌的節(jié)點若有信息要發(fā)送，則將令牌置為忙，表示信道被占用，隨既發(fā)送報文。報文發(fā)送完畢后將；令牌置為空，傳給下一站點。

3.快速以太網(wǎng)（FastEthernet）:快速以太網(wǎng)保留了以太網(wǎng)的CSMA/CD技術，但速度可達100Mbps，近來又有千兆位以太網(wǎng)面世。4.FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）：FDDI采用光纖作為傳輸介質(zhì)（傳輸速度快）；以令牌環(huán)方式仲裁站點對介質(zhì)的訪問（可有效防止傳輸沖突）；采用雙環(huán)備份方式（可靠性高）；因此，傳輸速率可達100Mbps，傳輸距離遠，可靠性高，互操作能力強，適合于作為局域網(wǎng)絡主干網(wǎng)選型。5.ATM（異步傳輸模式）：ATM是一種以信元為單位在設備間傳輸信息的方式，傳輸速率為155Mbps，最高可達622Mbps，信元內(nèi)可攜帶任何信息進行傳送。三、網(wǎng)際互聯(lián)----Internet技術

網(wǎng)際互連：即通過主干網(wǎng)絡把不同標準、不同結(jié)構(gòu)、甚至不同協(xié)議類型的局域網(wǎng)在一定的網(wǎng)絡協(xié)議的支持下聯(lián)系起來，從而實現(xiàn)更大范圍的信息資源共享。為了實現(xiàn)網(wǎng)絡互連，國際標準化組織（ISO）提出了開放系統(tǒng)互連（OpenSystemInterconnection，簡稱OSI）參考模型，凡按照該模型建立起來的網(wǎng)絡就可以互連。

OSI參考模型將網(wǎng)絡功能分為七