計算機信息管理基礎(清大)
清華大學計算機與信息管理中心 計算機信息管理基礎 教學內容 應用：介紹開發(fā)應用系統(tǒng)的過程和方法 Delphi: 可視化的，面向對象的開發(fā)工具 數據庫技術：討論表示、存貯數據，高效地獲取數據的方法，涉及DB（DataBase）體 系結構、數據模型、關系代數、DB設計理論、DB安全性、完整性，并發(fā) 控制等知識點 網絡技術：簡介計算機網絡的構成及通訊協議 課程要求 了解計算機信息系統(tǒng)的基本概念及其應用，掌握開發(fā)計算機信息系統(tǒng)涉及的基礎知識 ，開發(fā)過程和開發(fā)方法 參考書 1. 計算機信息管理基礎 清華大學計算中心 編著 （教材） 2. 數據庫技術與應用 龍守諶 編著 （科學出版社） 3. 數據庫系統(tǒng)概論（第2版） 薩師煊、王珊 編著 （高等教育出版社） 4. Oracle 數據庫系統(tǒng)基礎 俞盤祥 編著 清華大學出版社 5. Delphi: 程序設計 黃建華、羅慶祖、江政杰 編著 （清華大學出版社） 清華大學計算機與信息管理中心 第一章 信息系統(tǒng)的概念及其應用 1.1 基本概念 數據和信息 數據（Data）：為客觀實體的屬性值，它表示原始的，沒有加工過的數據。如數字、 字符串、語言、聲音、圖形等。 信息：通過加工和處理以后的數據。信息有如下特點： · 有一定的含義 · 具有可用性（強調經過加工），與目的有關 · 可傳遞、可存貯、可共享 · 時間性 信息和數據的關系，如圖所示： 原始數據，用實體（Entity）、屬性（Property）、屬性值（Value）表示。通過分 析、匯總獲得信息 信息可以從多種角度分類，按應用領域可分為經濟信息、社會信息、科技信息、軍事 信息、外交信息等。按形式分類，可分成數據信息、圖像信息、聲音信息等。 信息管理 信息管理是一種管理行為，從數據角度，信息管理是指對數據本身的各種管理活動。 其中有數據結構的管理，對數據的維護、數據的安全、保密管理、數據處理等。這種管 理是技術上的措施，是多用戶共享使用數據環(huán)境下不可缺少的功能。 在企業(yè)管理過程中，為了達到某種特定目標，在大量的信息中選擇有用的信息，進行 有效的收集、分類、整理、分析和傳遞等一系列的信息處理的過程也稱為信息管理。 例如：一個企業(yè)，它的經營目標是T，Q，C，S。圍繞這一目標，我們把整個生產經營 活動歸為以下3類： 生產活動：圍繞物料流進行 管理活動：圍繞生產活動進行。它對生產活動進行指揮、監(jiān)控、協調、控制，并從生 產活動中收集信息進行分類、匯總，作為領導決策的依據。 信息管理是各種信息系統(tǒng)應具備的主要功能。 信息系統(tǒng)的主要形式：人((機系統(tǒng) 以計算機為主要支持工具，通過人和機器一系列的交互活動，獲取知識，獲取信息。 1.2 信息系統(tǒng)的應用及其發(fā)展 電子數據處理階段 1946年第一臺計算機誕生以來，計算機主要做統(tǒng)計，計算。 事務處理系統(tǒng)階段 計算機逐步應用于企業(yè)的部分業(yè)務管理，生成財務報告，簡單的訂票系統(tǒng)，管理活動 以人工為主。（60年代末） 管理信息系統(tǒng)階段 MIS (Management Information system 70年代中期) MIS系統(tǒng)是以一個部門的管理為背景，以基層事務處理系統(tǒng)為基礎，以完成該部門的 總體任務為目標，強調企業(yè)中各局部系統(tǒng)之間信息相互聯系的綜合系統(tǒng)。 MIS系統(tǒng)對企業(yè)的影響 a. 提高了科學管理水平 b. 增強了企業(yè)組織的活力 c. 提高了管理人員的素質和管理水平 d. 提高了企業(yè)對環(huán)境的適應能力 e. 提高了企業(yè)的經濟效益和社會效益 辦公信息系統(tǒng)階段 計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）階段 清華大學計算機與信息管理中心 第二章 計算機網絡基礎 2.1 計算機網絡的基本組成 所謂計算機網絡就是利用通訊設備和線路將地理位置不同的，功能獨立的多個計算機 系統(tǒng)互連起來，以功能完善的網絡軟件（即網絡通訊協議，信息交換方式及網絡操作系 統(tǒng)等）實現網絡中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。 組成網絡的基本軟硬件部件： 網卡和媒體 網絡工作站 網絡服務器 網間連接器 網絡系統(tǒng)軟件 2.2 數據通信系統(tǒng) 14. 數據傳輸技術 傳送數據可以按一次一位或一次多位的方式進行，這就是所謂的串行傳送與并行傳送 。從硬件的角度，不同的傳送方式有不同的I/O接口電路，并行數據傳送由并行數據端口 進行，它把一個字節(jié)/字的寬度同時進行輸入/輸出；而串行數據傳送由串行數據端口進 行，它把一個字節(jié)/字變成按位方式進行輸入/輸出。 數據交換技術 最簡單的形式是在兩個用某種類型的傳輸介質直接連接的設備之間進行數據通信。但 是直接連接兩個設備常常是不現實的。通常是通過有中間結點的網絡來把數據從源地發(fā) 送到目的地實現通訊。這些中間結點并不關心數據內容，只起一個交換設備的作用把數 據從一個結點傳送到另一個結點。 通常將希望通信的設備稱為站，而將提供通信的設備稱為結點。 常用的交換技術有： a. 線路交換 使用線路交換的方式，就是通過網絡中的結點在兩個站之間建立一條專用的通信線路 。最普通的線路交換例子是電話系統(tǒng)。 建立線路：在傳送任何數據之前，必須建立站到站的線路。 傳送數據 拆除線路 b. 存儲交換 在存貯交換中，不需要在兩個站之間建立一條專用通路。如果一個站想要發(fā)送一個報 文（信息的一個邏輯單位），它把一個目的地址附加在報文上，然后把報文從結點到結 點地通過網絡。在每個結點暫存整個報文，然后轉發(fā)到下一個結點。 c. 分組交換 試圖結合線路交換和存儲交換的優(yōu)點，而使兩者缺點最少。 分組交換很象報文交換。形式上的主要差別在于，在分組交換網絡中，要限制所傳輸 的數據單位的長度，也就是說，將數據報文分割成若干長度較短的分組進行傳輸，每個 分組除數據信息外，還包含地址標識，分組編號，檢驗信息等。 報文在發(fā)送端進行分割，其中每個分組可經過不同的路由傳輸。途中經過每個結點的 時候，先存儲后轉發(fā)，并檢查，有錯誤時重發(fā)，回送應答信息。當接收端正確收到全部 分組后，再按分組編號重新裝成數據報文。 2.3 計算機網絡的體系結構 計算機網絡體系結構是指通過系統(tǒng)的整體設計，為網絡硬件，軟件、協議，存取控制 和拓撲提供標準。 網絡體系結構廣泛采用的是國際標準化組織（ISO）在1979年提出的開放系統(tǒng)互連（ OSI）的參考模型。該模型用七個功能層次描述網絡的結構： 層次 功能 |應用層 | |提供各種網絡服務，如文件傳輸，虛擬終端， | | | |電子郵件等 | |表示層 | |數據表示和字符編碼轉換 | |會話層 | |對話管理，包括通訊的建立和拆除 | |傳輸層 | |端到端的數據發(fā)送 | |網絡層 | |確定分組從源端到目的端的路徑選擇 | |數據鏈路層 | |任務是把物理層傳輸比特的功能加強，使之為 | | | |網絡層顯現一條無措線路 | |物理層 | |涉及原始數據在通訊道上的傳輸 | OSI參考模型層次和功能 從網絡互連的角度來看，網絡體系結構的關鍵要素是協議和拓撲。 協議 協議是規(guī)則的集合，它規(guī)定了網絡的不同部分是如何交互的，從而保證了網絡上的設 備彼此之間能夠通訊。 1. 低層協議。通常在OSI模型的物理層和數據鏈路層操作，低層協議規(guī)定網絡基本的 物理和邏輯特征。 2. 高層協議。通常在OSI模型的網絡層以上層操作，高層協議規(guī)定網絡內部更復雜的 邏輯結構， 拓撲 拓撲是網絡上的設備之間的連接形式?；镜木钟蚓W拓撲類型包括： · 總線拓撲，所有設備連接到干線電纜構成網絡的總線，或中樞（backbone） · 星型拓撲，所有設備連接到一個中心點，此中心點稱做網絡的集線器（hub）。 · 環(huán)型拓撲，所有設備彼此串行連接，就像連成鏈一樣，構成了一個回路或稱做環(huán)（rin g）。 ·混合拓撲：以上拓撲的混合結構。 2.4 局域網的基本組成 1. 網卡和媒體 網卡和媒體影響所組成網絡的傳輸率，拓撲結構、地理范圍、傳輸效率，輸可靠性等 。 2. 網絡工作站 網絡工作站為聯網用戶所使用的計算機。在這類微機工作站上可配置DOS、OS/2、Wi ndows等操作系統(tǒng)和網絡軟件。 3. 網絡服務器 局域網中服務器配置有兩種：文件服務器和通訊服務器。文件服務器在局域網上可選 用高檔微機作為文件服務器。在文件服務器上可配置大容量的硬盤，優(yōu)質打印機，為網 上用戶提供服務。 服務器上配置相應的軟件，可與遠程主機等設備通訊。 4. 網間連接器 網絡的互連有四種可能型式 · LAN－LAN · LAN－WAN · WAN－WAN · LAN－WAN－LAN 網間互連的設備主要有： 5. 中繼器（一層） 中繼器是最低層次的設備，它只起放大信號的作用。在規(guī)劃網絡時，若網絡段已超過 最大長度，則要用中繼器來延伸。 6. 網橋（二層） 橋是一種存儲轉發(fā)設備，用來連接兩個同類的網絡。所謂同類網絡是指操作系統(tǒng)是一 致的。在橋接的網絡中若由文件服務器兼做網橋稱內橋。若專門用一臺微機作為兩個網 絡互連的設備稱外橋。 7. 路由器（三層） 當兩個以上同類網絡互連時，必須選用路由器。路由器除了具有網橋的全部功能外， 還提供路經選擇功能。路由器有兩種類型：內部路由器和外部部由器。內部路由器由文 件服務器實現，也可以在網絡中單獨用一臺PC機作為外部路由器。 8. 網關(Gateway) 網間連接器網關運行在OSI模型的高層，能支持從傳送層到應用層的協議。它可執(zhí)行 協議的轉換，使不同協議的局域網通信。當異類局域網（異種網絡操作系統(tǒng)），局域網 與主機，局部網與廣域網互連時，在局域網上必須配置網關。 2.5 SQL*Net簡介 網絡的出現，使計算機的使用方式發(fā)生了根本的變化，大大提高了資源的利用率。網 絡技術的發(fā)展也使得數據庫系統(tǒng)從集中式數據庫發(fā)展成為分布式數據庫系統(tǒng)，使得分布 式數據庫中的用戶可以象存取本地數據庫一樣存取遠程數據庫。 SQL*Net是Oracle公司為分布式Oracle數據庫管理系統(tǒng)開發(fā)的一個通訊軟件模塊（選 件），該選件與各種操作系統(tǒng)所支持的通信協議一起為Oracle關系數據庫管理系統(tǒng)(RDB MS)提供分布式的處理環(huán)境。分布處理是指不同網絡結點上的多個程序通過網絡傳送信息 來協調它們的工作。 9. SQL*Net支持的通訊模式有： 客戶/服務器(Client/Server)通訊模式 服務器/服務器(Server/Server) 瀏覽器/應用服務器/DB服務器 (Browse/App Server/DB Server)通訊模式 SQL*Net提供以下功能： a. 網絡上任何地方的用戶，通過SQL*Net可以向網內任一結點上的Oracle數據庫注冊并使用 遠程的數據庫。 b. 通過SQL*Net，利用Oracle數據庫的分布處理能力，用戶可以同時存取網內多個數據庫中 的數據。Oracle分布式數據庫系統(tǒng)支持用戶在一條SQL語句中查詢、修改多個結點中的數 據。 c. SQL*Net獨立于它所支持的網絡協議，無論什么協議，SQL*Net提供相同的功能。 d. SQL*Net為分布式Oracle數據庫系統(tǒng)中的用戶提供了物理位置透明性。 SQL*Net提供的數據訪問方式有： 本地訪問 遠程訪問 分布式的訪問 第三章 數據庫技術 數據庫方法 數據庫技術是管理數據的一種最新方法，它研究如何組織數據，存儲數據，如何能夠 高效地獲取和處理數據的方法。 [pic]信息系統(tǒng)的三個世界 3.1 數據庫技術的發(fā)展及概述 階段1： 人工管理階段（50年代中期） 沒有統(tǒng)一的數據管理軟件 階段2： 文件系統(tǒng)階段（50－60年代中） 有統(tǒng)一的軟件處理數據（如，COBOL語言） 數據可以組織成：順序、索引、直接文件形式 處理特點：程序＋數據 階段3： 數據庫階段（60年代末至今） 有統(tǒng)一的數據管理軟件，管理數據 數據具有獨立性 強調面向企業(yè)面向系統(tǒng)組織數據 3.2 數據庫的體系結構 3.2.1 三級模式的結構 DB的體系結構分成三級： 內模式又稱存儲模式，是數據在數據庫系統(tǒng)的內部表示，即為數據的物理結構和存儲 方式的描述。 外模式又稱用戶模式，表示用戶能看到的數據。 概念模式又稱邏輯模式，是DB中全體數據的邏輯結構和特征的描述。 DBMS在這三級結構之間提供了兩層映象： 外模式/模式映象、模式/內模式映象 3.2.2 數據庫系統(tǒng) 一個數據庫系統(tǒng)是一個實際可運行的，按照一定的數據模型存貯，維護并向應用系統(tǒng) 提供數據或信息支持的系統(tǒng)。它由以下部分組成： 數據庫（Database，DB） 21. 數據庫管理系統(tǒng)（Database Management System, DBMS） DBMS 的主要功能： a. 數據庫定義：包括全局邏輯結構（Schema）的定義。局部邏輯結構（subschema）的定義 ，安全保密等的定義。 b. 數據庫管理：數據存取、完整性、安全性、并先控制等。 c. 數據庫的建立和維護、建庫、庫的遷移，再組織，數據的后備和恢復、性能監(jiān)控等。 應用系統(tǒng)開發(fā)工具（程序設計軟件） 數據庫管理員（Databa...
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