管理信息系統(tǒng)(第3章 管理信息系統(tǒng)的技術基礎)ppt課件

1、.,第三章 管理信息系統(tǒng)的技術基礎,.,3.1計算機系統(tǒng) 3.2計算機網絡技術 3.3數據庫技術,.,3.1計算機系統(tǒng),計算機系統(tǒng)的組成 一個完整的計算機系統(tǒng)應該包括硬件、軟件和人三大部分； 硬件是構成計算機系統(tǒng)的物理設備的總稱，通常是電子的、機械的、磁性的或光的元器件或裝置； 軟件是程序及有關文檔的總稱；程序是由一系列指令組成的； 人是計算機系統(tǒng)的重要組成部分，也是管理信息系統(tǒng)的重要組成部分；,.,3.1計算機系統(tǒng),馮諾依曼計算機結構的基本思想 世界上各類計算機的基本結構大多數是建立在馮諾依曼計算機基礎之上的。他在自己領導的計算機研制小組進行的方案設計中，明確提出了兩個及其重要的思想：存儲程

2、序和二進制； 二進制基本思想：計算機指令和數據均以二進制編碼的形式存儲。,.,3.1計算機系統(tǒng),計算機硬件系統(tǒng) 計算機硬件是指組成一臺計算機的各種物理裝置，是計算機進行工作的物質基礎。根據馮諾依曼體系結構，計算機硬件系統(tǒng)一般由五大部分組成，即運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。 計算機硬件系統(tǒng)的結構：,.,3.1計算機系統(tǒng),計算機程序的運行 計算機指令的執(zhí)行 計算機是通過執(zhí)行程序中的指令進行工作的，計算機的指令格式由程序設計語言和計算機的類型決定； 指令的最基本的格式包含兩個部分：操作碼和操作數； 指令的執(zhí)行可以分為兩個階段：指令周期和執(zhí)行周期；,.,計算機指令系統(tǒng) 一臺計算機能夠執(zhí)行

3、的各種不同類型的指令的總和稱為該機的指令系統(tǒng)；指令系統(tǒng)的指令越多，計算機功能越強，實現指令操作的線路也就越復雜；,3.1計算機系統(tǒng),.,3.1計算機系統(tǒng),計算機軟件系統(tǒng) 軟件的概念 軟件是一些程序的集合；廣義的圖案件一般包括三部分：程序、文檔和使用說明書； 軟件的分類 根據用途和性能，軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟 件兩種； 系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)，語言處理程序，數據庫 管理系統(tǒng)，網絡通信程序； 應用軟件：公用應用軟件，專用應用軟件；,.,程序設計語言與開發(fā)工具 源程序：程序設計人員用程序設計語言編寫出 來的程序； 目標程序：可以直接由計算機執(zhí)行的程序，或稱 為執(zhí)行程序； 編譯系統(tǒng)：將源程序翻譯成目標程

4、序的特殊程 序； 有些程序設計語言不是采用編譯運行的方式， 而是采用解釋運行的方式，如基礎的BASIC語言；,3.1計算機系統(tǒng),.,程序設計語言的分類： 機器語言 匯編語言 高級語言（BASIC,FORTRAN,COBOL,PASCAL,C） 第四代語言 面向對象的程序設計語言,3.1計算機系統(tǒng),.,3.2計算機網絡技術,數據通信技術 數據：傳遞信息的實體，它分為模擬數據和數字數據兩種。 信號：數據的電編碼或電磁編碼。它分為模擬信號數字信 號兩種。 信道：在數據通信系統(tǒng)中，信道是指能夠傳送電信號的 一條通路。 模擬傳輸和數字傳輸：模擬傳輸是傳輸模擬信號的方式， 數字傳輸是傳輸數字信號的方式。

5、調制解調器：用于信號變換的裝置。,.,3.2計算機網絡技術,帶寬：每種信號要占據一定的頻率范圍。該頻率范圍稱為帶寬。 數據率：數據傳輸速率，指傳輸線路上傳輸信息的速度，有信號速率和調制速率兩種。 誤碼率：即二進制在傳輸中被傳錯的概率，它是衡量數據通信系統(tǒng)或通信信道傳輸可靠性的一個參數。 延遲：表示信道中從發(fā)送第一位數據起，到最后一位數據被接收所經歷的時間。,.,3.2計算機網絡技術,數據通信方式和通信交換方式 數據通信方式：按數據的傳送方向，數據通信方式有單 工通信，半雙工通信，全雙工通信。 并行傳輸和串行傳輸：按數據本身的組合傳送方式，可 分為并行傳輸和串行傳輸。 數據同步方式：串行傳輸中，

6、解決字符同步的方式有兩 種，即異步傳輸和同步傳輸方式。 通信交換方式：把數據從一個結點傳送到另一個結點， 直至到達其目的站。通常使用電路交換、報文交換和分組交換 技術。,.,3.2計算機網絡技術,計算機網絡 計算機網絡是將地理位置不同，并具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)通過通信設備和線路連接起來，在功能完善的網絡軟件支持下，向多個用戶提供各種應用服務，從而實現數據、程序與硬件等各類資源共享的系統(tǒng)。 計算機網絡的功能 數據通信功能 資源共享功能 提高或可靠性功能 促進分布式數據處理和分布式數據庫的發(fā)展,.,3.2計算機網絡技術,計算機網絡的分類 按地理范圍分類 局域網LAN（Local Area N

7、etwork） 城域網MAN（Metropolitan Area Network） 廣域網WAN（Wide Area Network） 因特網（Internet） 按傳輸速率分類 網絡的傳輸速率有快有慢,傳輸速率快的稱高速網,傳輸速率慢的稱低速網。,.,3.2計算機網絡技術,按傳輸介質分類 有線網 無線網 按網絡拓撲結構分類 星型拓撲結構 環(huán)型拓撲結構 總線拓撲 樹型拓撲 網狀拓撲,.,3.2計算機網絡技術,計算機網絡的組成 資源子網 資源子網由主計算機系統(tǒng)、終端、終端控制 器、聯網外設、各種軟件資源組成。 通信子網 通信子網由網絡通信控制處理機、通信線路 與其他通信設備組成，完成全網數據傳輸

8、、轉發(fā) 等功能。,.,訪問控制方式 訪問控制方式是解決局域網信道爭端的協(xié)議，主要 帶有載波偵聽多路存取訪問法、令牌環(huán)和令牌總線； 載波偵聽多路存取訪問法：主要作用是載波聽； 令牌環(huán)：令牌環(huán)的主要優(yōu)點在于它提供的訪問方式的 調整性和確定性，且各站具有同等訪問環(huán)的權力，但也可 以有優(yōu)先權操作和帶寬保護 令牌總線：是一個使用令牌通過接入到一個總線拓撲 的局域網架構 ；,3.2計算機網絡技術,.,3.2計算機網絡技術,常用的組網設備及用途 計算機網絡系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)及網絡信息構成。硬件系統(tǒng)是計算機網絡的基礎，硬件系統(tǒng)由計算機、通信設備、連接設備及輔助設備組成，主要組網設備有如下幾種：服務器、

9、客戶機、網卡、調制解調器、集線器、網橋、路由器、中繼器。 計算機網絡通信標準 計算機網絡通信標準（即協(xié)議）是兩臺計算機之間進行通信必須遵循的一組規(guī)則。 OSI模型 TCP/IP通信標準 IEEE802通信標準,.,3.3數據庫技術,數據庫技術的基本概念 數據：通常指用符號記錄下來的、可以識別的 信息； 數據庫：是指按一定方式組織起來的相互關聯、 的數據集合。如學生成績庫、人事檔案庫等； 數據庫管理系統(tǒng)：為數據庫的建立、使用和維護 而配置的軟件稱為數據庫管理系統(tǒng)；,.,數據庫系統(tǒng)：是實現有組織地、動態(tài)地存儲大量關 聯數據、方便多用戶訪問的計算機軟件、硬件和數據資源組 成的系統(tǒng)； 數據庫技術：是在

10、操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)的基礎上發(fā) 展起來們的，它是研究數據庫的機構、存儲、設計、管理和 使用的一門軟件學科。,3.3數據庫技術,.,3.3數據庫技術,數據描述 實體：凡是可以相互區(qū)別而可以被人們識別的事、物、概念等統(tǒng)統(tǒng)抽象為實體； 屬性：實體都具有若干特征，這些特征稱為實體的屬性； 聯系：現實世界中客觀事物內部及客觀事物之間的聯 系在信息世界中被描述為實體（型）內部的聯系和實體（型） 之間的聯系； 實體集：具有相同性質的同類實體的集合； 主鍵：唯一標識實體的屬性集稱為主鍵；,.,3.3數據庫技術,信息在及其世界中是以數據形式存儲的，其數據 描述需要用到以下術語： 字段：標記實體屬性的命名單位； 記

11、錄：字段的有序集合稱為記錄； 文件：同一類記錄的匯集稱為文件；文件是描述實體集合的； 主鍵：能唯一標識文件中每個記錄的字段或字段集；,.,3.3數據庫技術,實體是相互聯系的。實體的聯系有兩類：一類是實體內部聯系，即同一記錄內部各個字段之間的聯系；另一類是實體與實體之間的聯系，即記錄之間的聯系。,機器世界與信息世界的術語對應關系：,.,3.3數據庫技術,先考慮兩個不同實體集的實體之間的聯系，它有 以下三種情形： a.一對一聯系(1:1) 如果對于實體集A中每一個實體，實體集B中至多只有一個實體與之聯系；反之對于實體集B中每一個實體，實體集A中也至多只有一個實體與之聯系。我們稱實體集A與實體集B之

12、間具有一對一聯系。記為1:1；,.,3.3數據庫技術,b.一對多聯系(1:n) 如果對于實體集A中每一個實體，實體集B中有n個實體(n=0)與之聯系；反之對于實體集B中每一個實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯系。我們稱實體集A與實體集B之間具有一對多聯系。記為1:n。一對一聯系是一對多聯系的特例。,.,3.3數據庫技術,c.多對多聯系(m:n) 如果對于實體集A中每一個實體，實體集B中有n個實體(n=0)與之聯系；反之對于實體集B中每一個實體，實體集A中也有m個實體(m=0)與之聯系。我們稱實體集A與實體集B之間具有多對多聯系。記為m:n。一對多聯系是多對多聯系的特例。,.,3.3數據庫技

13、術,數據模型 數據模型是現實世界數據特征的抽象。由于計算機不可能直接處理現實世界中的具體事物，所以人們必須先把具體事物轉換成計算機能夠處理的數據。 概念模型 通常是通過ER圖來描述現實世界的概念模型，ER方法也稱為ER模型，ER方法提供以下四個基本工具來實現ER圖：,.,3.3數據庫技術,.,3.3數據庫技術,數據模型：層次模型 層次模型用樹形結構來表示實體以及實體之間的聯系。層次模型必須滿足兩個條件：(1)有且只有一個結點沒有雙親結點（這個結點稱為根結點）；(2)根結點以外的其他結點有且只有一個雙親結點。因此，雙親結點與子女結點之間的聯系是一對多。所以，層次數據庫系統(tǒng)只能直接處理實體間一對多

14、的聯系。,.,3.3數據庫技術,系,教研室,學生,教員,實例：教員學生數據庫層次模型,.,3.3數據庫技術,D02,計算機,信息樓,R01,數據庫,S63871,文繼榮,A,E2101,王大明,數據庫,R02,信息系統(tǒng),S63874,劉華,C,R03,網絡,S63874,張孝,A,E1709,馮靈,數據倉庫,E3501,孟勇,并行數據庫,E1101,陳芝,網絡安全,E3102,張豪,網絡管理,系,教研室,學生,教員,教員學生數據庫的一個值,.,3.3數據庫技術,數據模型：關系模型 用二維表格數據來表示實體和實體間聯系的模型叫做關系數據模型。二維表由行和列組成。,學生情況表,院系表,.,3.3數

15、據庫技術,數據模型：關系模型 關系(Relation)：一個關系對應通常說的一張表，描述一 個實體集中各類數據的集合，如上一張幻燈片中的學生情況 表； 元組（Tuple）：表中的一行即為一個元組； 屬性（Attribute）：表中的一列即為一個屬性，每列的 標識稱為屬性名。如學生情況表表明該關系擁有六個屬性：學 號、姓名、性別、年齡、院系編號和年級； 主碼（Key）：表中某個屬性或屬性組可以唯一標識一個 元組，如學生情況表中的學號屬性，可以唯一確定一個學生， 也就成為本關系的主碼；,.,3.3數據庫技術,域（Domain）：屬性的取值范圍，如大學生的年齡屬 性的域是1438歲，性別的域是男、女

16、，院系編號的域是整 個學校所有院系編號的集合； 分量：元組中的一個屬性值； 關系模式：對關系的描述，一般表示為：關系名（屬性 1，屬性2，屬性n）。學生情況表表示的關系可描述為： 學生（學號，姓名，性別，年齡，院系編號，年級）；,.,3.3數據庫技術,利用二維表構建關系模型注意事項: (1)關系中的每一列屬性，都是不能再分的基本字段，這種特性稱為原子性；例如下表中的成績可分為平時成績、期末成績和總評成績，表中有表，因此不符合關系模型的要求； (2)同一關系中的屬性名不能重復； (3)各行相異，不允許重復； (4)行、列次序無關緊要。,.,3.3數據庫技術,數據模型：網狀模型 用網狀結構來表示實

17、體以及實體之間的聯系。凡是滿足：(1)允許一個以上的結點無雙親； (2)一個結點可以有多于一個的雙親這兩個條件的基本層次聯系集合為網狀模型。層次模型是網狀模型的特例。,.,3.3數據庫技術,.,3.3數據庫技術,數據模型：面向對象模型 用對象和類來表示實體類型和實體間聯系的數據模型。,.,3.3數據庫技術,數據庫的體系結構 外部級：是最接近用戶的一級，是每個用戶所能看到 的數據庫內容。每個外視圖的具體表示稱為外模式。 概念級：所觀察到的是整個數據庫的全部信息，稱為 全局視圖。 內部級：是最接近存儲設備的一級，從這一級所觀察 到的就是被存儲的數據庫，稱為內視圖。內視圖的具體表示稱 為內模式。,.

18、,3.3數據庫技術,用戶A,用戶B,用戶C,外模式,概念模式,外模式,外模式,內模式,數據庫,外部級,概念級,內部級,.,3.3數據庫技術,數據庫系統(tǒng)的構成 硬件 軟件（操作系統(tǒng)、數據庫管理系統(tǒng)、應用軟 件包和應用程序） 人員(系統(tǒng)分析員、系統(tǒng)程序員、應用程序員、 數據庫管理員) 數據庫,.,3.3數據庫技術,數據庫管理系統(tǒng) 功能 定義數據庫：包括定義數據的整體邏輯結構（模式）、 局部邏輯結構（外模式）、存儲結構（內模式），還包括 保密定義及信息格式定義等； 管理數據庫：包括控制數據庫系統(tǒng)的運行，控制用戶 的并發(fā)性訪問（即同時有兩個或多個用戶訪問一個對象）； 維護數據庫：包括初始時裝入數據庫，運行時記錄工 作日志、監(jiān)視數據庫性能等； 數據通信：負責數據傳輸這一部分工作，通常與操作系 統(tǒng)協(xié)同完成；,.,3.3數據庫技術,組成 數據描述語言：存取數據庫中的數據，應用程序員和 DBA必須正確的描述數據與數據之間的聯系，DBMS根據這些數 據定義從物理記錄導出全局邏輯記錄，進而導出應用程序所需 的記錄。DBMS提供了DDL來完成這一描述工作； 模式DDL：DBA用來定義數據庫整體邏輯結構即數據庫的模 式； 外模式DDL：用來定義用戶所用數據庫的局部邏輯結構 的； 物理DDL：用來定義數據的物理存儲