信息系統(tǒng)工程基礎(chǔ)課件

信息系統(tǒng)工程基礎(chǔ)編著：吳祖玉人民郵電出版社責(zé)任編輯：李振廣1信息系統(tǒng)工程基礎(chǔ)編著：吳祖玉人民郵電

第一章緒論第二章網(wǎng)絡(luò)與通信第三章關(guān)系數(shù)據(jù)庫第四章信息系統(tǒng)分析與設(shè)計第五章決策支持技術(shù)2第一章緒論

第一章緒論1.1企業(yè)管理思想

1.2信息與知識1.3系統(tǒng)與系統(tǒng)工程1.4信息系統(tǒng)與信息系統(tǒng)工程1.5系統(tǒng)集成技術(shù)3第一章緒論1.1企1.科學(xué)管理概念的提出泰勒在1911年發(fā)表了“科學(xué)管理原則”一書，主張利用科學(xué)管理原則提高生產(chǎn)效率。 2.裝配流水作業(yè)線的出現(xiàn)

1913年8月福特公司在汽車制造中應(yīng)用流水裝配線進(jìn)行生產(chǎn)，由于應(yīng)用了專業(yè)分工和底盤可以自由移動的技術(shù)，每個底盤的平均裝配時間為93分鐘。而在此之前，一個工人完成一輛汽車底盤的裝配要用12.5個小時。4.運籌學(xué)跨學(xué)科的發(fā)展運籌學(xué)為企業(yè)管理提供了許多定量分析的工具。3.社會環(huán)境因素的作用20世紀(jì)30年代社會學(xué)家梅奧（Mayo）在伊利諾斯州霍桑工廠做了一個實驗，目的是研究一定環(huán)境因素的改變對裝配線工人勞動效率的影響。以后，許多企業(yè)都建立了人力資源管理和人際關(guān)系部門。1.1企業(yè)管理思想41.科學(xué)管理概念的提出2.裝配流水作業(yè)線的出現(xiàn)4.1.1生產(chǎn)系統(tǒng)運作管理的概要模型生產(chǎn)系統(tǒng)企業(yè)戰(zhàn)略市場運作策略財務(wù)策略營銷策略運作管理部件工藝人力工廠計劃與控制系統(tǒng)運作資源（5P）：人力People、工廠Plants、部件Parts、工藝過程Processes、計劃與控制系統(tǒng)PlanningandControlsystem輸入：原料顧客輸出：產(chǎn)品服務(wù)51.1生產(chǎn)系統(tǒng)運作管理的概要模型生產(chǎn)系統(tǒng)企業(yè)戰(zhàn)略市1.15.物料需求計劃（MaterialRequirementPlanning，MRP）

20世紀(jì)70年代計算機在企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，制造業(yè)有重大突破。在生產(chǎn)控制中應(yīng)用了物料需求計劃，生產(chǎn)計劃人員可以根據(jù)需求變化，快速調(diào)整生產(chǎn)計劃和庫存水平。

物料需求計劃的基本形式：是一個程序，決定在指定的時段內(nèi)生產(chǎn)指定數(shù)目的各種產(chǎn)品所需的各種物料項的數(shù)量和時間。物料清單庫存記錄時間表物料需求計劃

同時，麥當(dāng)勞將大生產(chǎn)的管理技術(shù)用于餐飲服務(wù)行業(yè)，獲得巨大成功。61.15.物料需求計劃（MaterialRequireme1.1物料需求計劃（MRP）實例

U：2*100=200V：3*100=300W：1*200+2*300=800X：2*200=400Y：2*300=600若需要生產(chǎn)100個單位成品，則需要部件的數(shù)量為：T(1)U(2)V(3)W(1)X(2)W(2)Y(2)一個單位成品T需要2個單位U、3個單位V一個單位V需要2個單位W、2個單位Y若部件生產(chǎn)或購買所需要的時間為：（單位：周）TUVWXY122311現(xiàn)在已知在某時刻需要一定數(shù)量的T，則可創(chuàng)建一個物料需求計劃。。71.1物料需求計劃（MRP）實例U：2*1001.1物料需求計劃（MRP）實例

需求時刻tr，定貨時間t0，單位：周

MRP是基于非獨立需求的。TUVWXY122311

1234567提前期Ttr1001t0100Utr2002t0200Vtr3002t0300Wtr8003t0800Xtr4001t0400Ytr6001t060081.1物料需求計劃（MRP）實例需求時刻tr，定貨時間1.1物料需求計劃的宗旨：在正確的時間、正確的地點、得到正確的物料資源。MRP的輸入輸出框圖用于控制庫存水平，使得投資最小、生產(chǎn)效率最大綜合生產(chǎn)計劃

主生產(chǎn)計劃物料需求計劃物料清單文件物料清單文件工程設(shè)計變動庫存事務(wù)處理隨機需求預(yù)測已有客戶訂單生產(chǎn)活動報告用于庫存和生產(chǎn)控制的計劃訂單日程

輔助報告計劃報告、例外情況報告、企業(yè)運行情況的控制報告91.1物料需求計劃的宗旨：在正確的時間、正確的地點、得到正確1.1

物料需求計劃解決了以下問題：MRP的缺點：(1)生產(chǎn)計劃的合理性。(2)庫存的合理管理。(3)設(shè)備的充分利用。(4)作業(yè)的均衡安排。閉環(huán)MRP：

以物料需求為核心，并且包括銷售及運營等其它計劃功能（生產(chǎn)規(guī)劃、主生產(chǎn)計劃和能力需求計劃）的系統(tǒng)。只涉及物料，沒有由于生產(chǎn)能力等因素而進(jìn)行的計劃調(diào)整。101.1物料需求計劃解決了以下問題：MRP的缺點：(1.1閉環(huán)MRP流程圖能力需求計劃生產(chǎn)規(guī)劃物料需求計劃主生產(chǎn)計劃執(zhí)行能力計劃執(zhí)行物料計劃是否可行是否111.1閉環(huán)MRP流程圖能力需生產(chǎn)規(guī)劃物料需主生產(chǎn)1.16.制造資源計劃（ManufacturingResourcesPlanning，MRP-II）

20世紀(jì)80年代，物料需求計劃系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展，將其它資源也包括進(jìn)來，如材料、人力、資金、設(shè)備等，并對它們加以控制。MRP發(fā)展為MRP-II，并逐漸被其代替。后來流行的企業(yè)資源計劃（EnterprisesResourcesPlanning，ERP），在MRP-II的基礎(chǔ)上擴(kuò)充財務(wù)、市場等功能。121.16.制造資源計劃（ManufacturingReso1.1制造資源計劃MRP-II流程圖

生產(chǎn)規(guī)劃

主生產(chǎn)計劃物料需求計劃

庫存狀況

需求管理物料清單制造工序文件

粗能力計劃細(xì)能力計劃分時段需求計劃物料及能力計劃

訂單發(fā)放車間管理

采購財務(wù)管理131.1制造資源計劃MRP-II流程圖1.1MRP-II的主要模塊

應(yīng)收帳

主生產(chǎn)計劃物料需求計劃

固定資產(chǎn)

成本

預(yù)測

能力需求計劃車間控制

采購制造標(biāo)準(zhǔn)物料清單工序工作中心

銷售

訂單

應(yīng)付帳

庫存

工資

總帳141.1MRP-II的主要模塊應(yīng)收帳主生產(chǎn)計劃物料需求1.16.準(zhǔn)時化生產(chǎn)（Justintime，JIT）

在必要的時候生產(chǎn)必要的產(chǎn)品，不要過量生產(chǎn)。由市場需求拉動生產(chǎn)，消除浪費。過量生產(chǎn)的浪費等待時間的浪費運輸?shù)睦速M庫存的浪費工序的浪費動作的浪費產(chǎn)品缺陷的浪費151.16.準(zhǔn)時化生產(chǎn)（Justintime，JIT1.17.供應(yīng)鏈（Supplychain）管理

將客戶需求、企業(yè)內(nèi)部的制造活動、以及供應(yīng)商的制造資源整合在一起。將集成系統(tǒng)理論用于管理始于原材料供應(yīng)商、經(jīng)由加工工廠和儲存?zhèn)}庫、止于最終用戶所構(gòu)成的供應(yīng)鏈上信息、物料和服務(wù)組成的流程。

客戶關(guān)系管理（CustomerRelationshipManagement，CRM）是供應(yīng)鏈的重要部分。

保持和提高客戶滿意度和忠誠度。161.17.供應(yīng)鏈（Supplychain）管理1.18.全面質(zhì)量管理（TotalQualityManagement，TQM）

20世紀(jì)90年代，全面質(zhì)量管理得到普及。TQM強調(diào)將質(zhì)量作為企業(yè)運作的整體要素。TQM可理解為“管理整個組織，使其在對顧客有重要作用的產(chǎn)品和服務(wù)的各個方面都很優(yōu)秀”。

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）頒布的ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)立全球制造業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方面起了重要作用。ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)在生產(chǎn)流程中的應(yīng)用

采購設(shè)計.開發(fā)

生產(chǎn)

安裝

服務(wù)

ISO9003

ISO9002

ISO9001171.18.全面質(zhì)量管理（TotalQualityMan1.1質(zhì)量管理的發(fā)展歷程質(zhì)量控制

產(chǎn)品規(guī)范檢驗記錄

顧客滿意與供應(yīng)商參與持續(xù)改進(jìn)JIT/QC質(zhì)量成本分析質(zhì)量保證全面質(zhì)量控制全面質(zhì)量管理

程序ISO9000質(zhì)量管理產(chǎn)品可靠性培育

態(tài)度與行為QM結(jié)構(gòu)工序簡化基于顧客進(jìn)行計劃人類文明的推動力181.1質(zhì)量管理的發(fā)展歷程質(zhì)量控制產(chǎn)品規(guī)范顧客滿意與1.19.企業(yè)資源計劃

（EnterprisesResourcesPlanning，ERP）在MRP-II的基礎(chǔ)上擴(kuò)充財務(wù)、市場等功能。管理思想基于“供應(yīng)鏈”，但更強調(diào)對資金流和信息流的控制。追求企業(yè)資源的合理高效利用，完全按用戶需求制造。德國SAPAG公司R/3的主要功能模塊銷售和分銷物料管理生產(chǎn)計劃工廠維護(hù)辦公和通信質(zhì)量管理財務(wù)會計人力資源固定資產(chǎn)管理行業(yè)解決方案財務(wù)控制項目管理191.19.企業(yè)資源計劃（EnterprisesReso1.110.計算機集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegratedManufaturingSystem，CIMS）管理信息子系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)質(zhì)量保證子系統(tǒng)制造自動化子系統(tǒng)工程設(shè)計自動化子系統(tǒng)原材料銷售服務(wù)市場信息技術(shù)信息產(chǎn)品201.110.計算機集成制造系統(tǒng)（ComputerInte1.1CIMS的功能結(jié)構(gòu)經(jīng)營管理計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成技術(shù)工程設(shè)計質(zhì)量保證制造211.1CIMS的功能結(jié)構(gòu)經(jīng)營計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成技術(shù)工1.2信息與知識數(shù)據(jù)是原料，信息是產(chǎn)品。數(shù)據(jù)和信息是知識的源泉。知識是信息的再加工，是信息的結(jié)晶。知識是人類通過實踐認(rèn)識到的關(guān)于客觀世界的規(guī)律性的東西，是概念、規(guī)則、規(guī)律、模式、約束等的集合?？梢哉f，知識描述了信息之間的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)。信息是經(jīng)過加工后的數(shù)據(jù)，它對接收者的行為能夠產(chǎn)生影響，它對接收者的決策具有價值。數(shù)據(jù)是一組表示數(shù)量、行為和目標(biāo)的非隨機的可鑒別的符號。221.2信息與知識數(shù)據(jù)是原料，信息是產(chǎn)品。知識是信1.2信息的基本屬性：1.真?zhèn)涡?。以事實為根?jù)，真實地反映客觀事實的信息是真實信息，反之則為虛假信息。

7.增值性。合理地使用信息，或?qū)π畔⒃俅渭庸ぃ苁剐畔⒃鲋怠?.層次性。對應(yīng)于信息的獲取、加工及其使用級別，信息有不同的層次。3.滯后性。由于數(shù)據(jù)的采集和處理需要時間，信息相對于事實有一段時間的延遲。4.時效性。在某一時刻得到的信息，隨著時間的推移，會失去價值。5.共享性。信息可無限擴(kuò)散。信息本身不會因為得知的人數(shù)增加而減少。6.保密性。對信息的共享范圍加以限制。人們根據(jù)信息的價值來確定保密的級別和程度。231.2信息的基本屬性：1.真?zhèn)涡?。以事實為根?jù)，真實地反映客1.2實例：某個體戶由外地向北京運菜。每車6000kg，每kg賺1元。若市場好，可賣3車；市場為中，可賣2車；市場差，則只能賣1車。若多運，則多運部分要便宜處理，每kg損失0.5元。而按照以往的統(tǒng)計規(guī)律，市場為好、中、差的概率分別為：0.3、0.5、0.2?，F(xiàn)在作三種運輸方案，計算收益。Kg/天收益好收益中收益差期望收益(元)60006000*0.3+6000*0.5+

6000*0.2=6000（1車）1200012000*0.3+12000*0.5+(6000-6000*0.5)*0.2（2車）

=102001800018000*0.3+(12000-6000*0.5)*0.5+（3車）(6000-12000*0.5)*0.2=9900情報的附加值為：12600

-10200

=2400(元)

若得到情報，則平均收益為：18000*0.3+12000*0.5+

6000*0.2=12600241.2實例：某個體戶由外地向北京運菜。每車6000kg，1.3系統(tǒng)與系統(tǒng)工程

系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干部分，按一定規(guī)律結(jié)合成的、具有特定功能的有機整體。系統(tǒng)有下述特性：1.集合性。系統(tǒng)是由許多元素有機地組成的整體。每個元素服從整體，追求全局最優(yōu)。2.相關(guān)性。系統(tǒng)的各個組成部分之間是互相聯(lián)系、互相制約的。3.目的性。任何系統(tǒng)都是有目的和目標(biāo)的。4.層次性。一個系統(tǒng)往往由多個部門（或部分）組成。每個部門可看作為一個小的系統(tǒng)，稱為子系統(tǒng)，子系統(tǒng)之下又可劃分為子子系統(tǒng)。系統(tǒng)具有層次結(jié)構(gòu)。5.環(huán)境適應(yīng)性。任何系統(tǒng)都是存在并活動于一個特定的環(huán)境之中，與環(huán)境不斷進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交換。系統(tǒng)必須適應(yīng)環(huán)境。251.3系統(tǒng)與系統(tǒng)工程系1.3系統(tǒng)的分類：·按照系統(tǒng)功能劃分：工業(yè)控制系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)、軍事系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等。·按照系統(tǒng)與外界的關(guān)系劃分：封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)?！ぐ凑障到y(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分：開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)等?！ぐ凑粘橄蟪潭葘⑾到y(tǒng)分為：①概念系統(tǒng)（描述系統(tǒng)的主要特征和大致輪廓）②邏輯系統(tǒng)（脫離實現(xiàn)細(xì)節(jié)的合理系統(tǒng)）③物理系統(tǒng)（實際存在的系統(tǒng)）261.3系統(tǒng)的分類：·按照系統(tǒng)功能劃分：工業(yè)控制系統(tǒng)、信息管理1.3常用系統(tǒng)模型

概念系統(tǒng)

邏輯系統(tǒng)

物理系統(tǒng)抽象層次模型

結(jié)構(gòu)層次模型系統(tǒng)

子系統(tǒng)

子系統(tǒng)二級子系統(tǒng)

二級子系統(tǒng)

二級子系統(tǒng)

二級子系統(tǒng)…………

………

對象輸入輸出輸入輸出模型

過程輸入輸出系統(tǒng)邊界環(huán)境開放系統(tǒng)模型271.3常用系統(tǒng)模型概念系統(tǒng)邏輯系統(tǒng)1.3系統(tǒng)工程的定義

“系統(tǒng)工程是為了更好地達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)，而對系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組織結(jié)構(gòu)、信息流動和控制機理等進(jìn)行分析與設(shè)計的技術(shù)”（1967年，日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS）?！跋到y(tǒng)工程是為了合理地開發(fā)、設(shè)計和運用系統(tǒng)而采用的思想、程序、組織和方法的總稱”（1971年，日本寺野壽郎，系統(tǒng)工程學(xué)）。“系統(tǒng)工程是一門把已有的學(xué)科分支中的知識有效地組合起來用以解決綜合性工程問題的技術(shù)”（1974年，大英百科全書）?！跋到y(tǒng)工程研究的是怎樣選擇工人和機器的最適宜的綜合方式，以完成特定的目標(biāo)”（1975年，美國百科全書）。“系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和使用的科學(xué)方法，是一種對所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學(xué)方法”（1982年，錢學(xué)森等，論系統(tǒng)工程）?！跋到y(tǒng)工程是按照系統(tǒng)科學(xué)的思想，應(yīng)用信息論、控制論、運籌學(xué)等理論，以信息技術(shù)為工具，用現(xiàn)代工程方法去研究和管理系統(tǒng)的技術(shù)”（1984年，宋健，系統(tǒng)工程和技術(shù)革命）。281.3系統(tǒng)工程的定義“系統(tǒng)工程是為了更好地達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)，1.3霍爾三維體系結(jié)構(gòu)制定規(guī)劃制定方案研制試運行安裝運行更新時間維各種專業(yè)技術(shù)邏輯維知識維問題定義決策目標(biāo)確定最優(yōu)化系統(tǒng)分析系統(tǒng)綜合計劃實施291.3霍爾三維體系結(jié)構(gòu)制定規(guī)劃制定方案研制試運行安裝運行更新1.4信息系統(tǒng)與信息系統(tǒng)工程

管理信息系統(tǒng)是一個由人，計算機等組成的能進(jìn)行信息的收集、傳遞、儲存、加工、維護(hù)和使用的系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)能實測企業(yè)的各種運行情況；利用過去的數(shù)據(jù)預(yù)測未來；從企業(yè)全局出發(fā)輔助企業(yè)進(jìn)行決策；利用信息控制企業(yè)的行為；幫助企業(yè)實現(xiàn)其規(guī)劃目標(biāo)（中國企業(yè)管理百科全書）。

管理信息系統(tǒng)簡稱為信息系統(tǒng)，是一個包括數(shù)據(jù)處理、信息控制和決策支持的人機系統(tǒng)，具有開放性、隨機性、動態(tài)性和歷史局限性。301.4信息系統(tǒng)與信息系統(tǒng)工程管理信息系統(tǒng)是一1.4企業(yè)的信息系統(tǒng)工程模型

系統(tǒng)集成技術(shù)

計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、軟件工程開發(fā)工具、社會環(huán)境

市場子系統(tǒng)、銷售子系統(tǒng)庫存子系統(tǒng)、生產(chǎn)子系統(tǒng)、財務(wù)子系統(tǒng)、供貨子系統(tǒng)、人力資源子系統(tǒng)、統(tǒng)計分析子系統(tǒng)事務(wù)處理.數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)預(yù)測技術(shù)決策支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)

決策分析.數(shù)據(jù)倉庫311.4企業(yè)的信息系統(tǒng)工程模型1.4企業(yè)IT部門工作簡圖

IT部門系統(tǒng)開發(fā)項目組長日常維護(hù)人員培訓(xùn)客戶服務(wù)用戶代表分析/編程人員

開發(fā)

培訓(xùn)技術(shù)支持321.4企業(yè)IT部門工作簡圖IT部門系統(tǒng)開1.4企業(yè)-信息系統(tǒng)分析模型應(yīng)用輸入輸出

過程

傳感器

標(biāo)準(zhǔn)值

控制裝置

執(zhí)行單元控制系統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用及其控制系統(tǒng)的邏輯模型331.4企業(yè)-信息系統(tǒng)分析模型應(yīng)輸入輸出過程傳感器1.4企業(yè)-信息系統(tǒng)分析模型控制系統(tǒng)

企業(yè)管理及其控制系統(tǒng)的邏輯模型信息系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)決策數(shù)據(jù)

功能系統(tǒng)341.4企業(yè)-信息系統(tǒng)分析模型控企業(yè)管理及其控制系統(tǒng)的邏輯模1.4企業(yè)-信息系統(tǒng)分析模型

企業(yè)

控制系統(tǒng)

功能系統(tǒng)

管理系統(tǒng)

信息系統(tǒng)

模擬系統(tǒng)

信息庫規(guī)則庫

過程

人機系統(tǒng)

消息系統(tǒng)輸入系統(tǒng)輸出系統(tǒng)351.4企業(yè)-信息系統(tǒng)分析模型企業(yè)控制系統(tǒng)功1.4實例分析：鑄鐘廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)鑄鐘廠系統(tǒng)模型

采購科

銷售科

生產(chǎn)科鑄鐘廠廠部

生產(chǎn)車間

成品庫房原材料庫房

裝配車間361.4實例分析：鑄鐘廠生產(chǎn)管理系統(tǒng)鑄鐘廠系統(tǒng)模型采購科1.41.功能系統(tǒng)：企業(yè)日常的運作形成功能系統(tǒng)。鑄鐘廠客戶供貨商鑄鐘廠系統(tǒng)的輸入和輸出對于鑄鐘廠來說就是包括采購、生產(chǎn)、銷售的系統(tǒng)。371.41.功能系統(tǒng)：企業(yè)日常的運作形成功能系統(tǒng)。鑄鐘廠客戶供1.4生產(chǎn)系統(tǒng)的主要過程及其輸入和輸出收到收到的原材料原材料熔化熔化的原材料加工的原材料澆鑄鑄鐘熔化的原材料打磨已打磨的鐘鑄鐘調(diào)音已調(diào)音的鐘已打磨的鐘裝配成品鐘、鐘舌裝箱已裝箱的成品成品、包裝材料運輸交付的成品已裝箱的成品381.4生產(chǎn)系統(tǒng)的主要過程及其輸入和輸出收到收到的原材料原材料1.4對象狀態(tài)的描述客戶：姓名、地址、郵編、電話號碼。供貨商：單位名稱、地址、郵編、負(fù)責(zé)人、電話號碼。鐘：類型、數(shù)量、重量、音調(diào)、價格。鐘舌：類型、數(shù)量、重量、價格。收到的原材料：類型、數(shù)量、重量。加工的原材料：類型、數(shù)量、重量。成品：成品編號、類型、重量、價格。391.4對象狀態(tài)的描述客戶：姓名、地址、郵編、1.4功能系統(tǒng)的組成

功能系統(tǒng)

動態(tài)部分

規(guī)則

行為事件過程

靜態(tài)部分

輸入/輸出

對象特性401.4功能系統(tǒng)的組成功能系統(tǒng)動態(tài)部分規(guī)則1.42.控制系統(tǒng)例如，對原材料和產(chǎn)品的庫存量的控制。3.信息系統(tǒng)包括模擬系統(tǒng)、消息系統(tǒng)和人機系統(tǒng)。包括信息系統(tǒng)和管理系統(tǒng)。4.管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)的任務(wù)由企業(yè)的管理部門來執(zhí)行，除了利用來自信息系統(tǒng)的信息監(jiān)督和控制企業(yè)行為，還有制定企業(yè)的長遠(yuǎn)規(guī)劃，當(dāng)前工作計劃，協(xié)調(diào)各部門的工作，培訓(xùn)職工等任務(wù)。411.42.控制系統(tǒng)例如，對原材料和產(chǎn)品的庫存量的控制。31.4功能系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、管理系統(tǒng)之間的相互作用輸出系統(tǒng)決策

事件管理系統(tǒng)模擬系統(tǒng)消息系統(tǒng)信息庫控制系統(tǒng)輸入系統(tǒng)信息系統(tǒng)人機系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)功能系統(tǒng)421.4功能系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、管理系統(tǒng)之間的相互作用輸出系統(tǒng)決策1.5系統(tǒng)集成技術(shù)在廣義上說，系統(tǒng)集成是為了達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)而

將可利用的資源有效地組織起來的過程和結(jié)果。對于信息系統(tǒng)工程這個特定的對象，系統(tǒng)集成不僅只是以網(wǎng)絡(luò)為中心的集成，而是包括社會環(huán)境影響（人的因素）在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、數(shù)據(jù)環(huán)境和程序環(huán)境的集成。系統(tǒng)集成為用戶提供的是一體化的解決方案。它涉及的不僅有設(shè)備、技術(shù)，還有一個非常重要的因素，就是與該系統(tǒng)有關(guān)系的人們（集成商、用戶等）。如何處理好人們之間的關(guān)系是一門藝術(shù)，如何處理好人與設(shè)備、人與技術(shù)之間的關(guān)系也是一門藝術(shù)。系統(tǒng)集成體現(xiàn)一種思想、哲理、方法和策略，蘊涵著藝術(shù)性。系統(tǒng)集成是一個系統(tǒng)工程。431.5系統(tǒng)集成技術(shù)在廣義上說，系統(tǒng)集成是為了達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo)

第二章網(wǎng)絡(luò)與通信2.1網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史

2.2網(wǎng)絡(luò)通信部件2.3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)44第二章網(wǎng)絡(luò)與通信2.1

2.1網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史計算機網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代計算機技術(shù)與通信技術(shù)密切結(jié)合的產(chǎn)物，是利用通信設(shè)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)互聯(lián)起來，借助于功能完備的軟件，實現(xiàn)信息傳遞和信息共享的系統(tǒng)。452.1網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史計算機網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代計算機技術(shù)與通信技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的幾個階段:1.第一代計算機網(wǎng)絡(luò)第一代計算機網(wǎng)絡(luò)實際上是以單個計算機為中心的遠(yuǎn)程聯(lián)機系統(tǒng)，也稱為面向終端的計算機網(wǎng)絡(luò)。2.12.第二代計算機網(wǎng)絡(luò)以通信子網(wǎng)為中心的計算機網(wǎng)絡(luò)稱為第二代計算機網(wǎng)絡(luò)。3.第三代計算機網(wǎng)絡(luò)第三代計算機網(wǎng)絡(luò)是國際標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)，它具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，遵循國際標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議。46計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的幾個階段:1.第一代計算機網(wǎng)絡(luò)2.12.

2.2網(wǎng)絡(luò)通信部件

2.2.1通信信道的特征2.2.2傳輸介質(zhì)2.2.3開放系統(tǒng)互連參考模型2.2.5網(wǎng)絡(luò)協(xié)議2.2.4網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備2.2.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)2.2.7網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器472.2網(wǎng)絡(luò)通信1.模擬信號與數(shù)字信號在通信中，數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為可在傳輸介質(zhì)上傳送的信號來發(fā)送。傳送的信號有兩種形式：模擬信號、數(shù)字信號。模擬信號的編碼方法有三種：幅移鍵控法（AmplitudeShiftKeying，ASK）。用兩個不同的振幅來表示兩個二進(jìn)制值。例如，高振幅表示1，低振幅表示0。頻移鍵控法（FrequencyShiftKeying，F(xiàn)SK）。用兩個不同的頻率來表示兩個二進(jìn)制值。相移鍵控法（PhaseShiftKeying，PSK）。用相位的改變來表示一個二進(jìn)制值。例如，相位改變表示1，相位不變表示0。

2.2.1通信信道的特征模擬信號以波的形式傳送，隨著時間連續(xù)變化。載波一般為頻率恒定的正弦波。可用振幅、相位、頻率來描述模擬信號。頻率以Hz為度量單位。通過調(diào)制載波對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。481.模擬信號與數(shù)字信號在通信中，數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為可在傳輸介質(zhì)上2.2.1(a)ASK圖2.1模擬信號的編碼方法

(b)FSK(c)PSK492.2.1(a)ASK圖2.1模擬信號的編碼方法2.2.1數(shù)字信號發(fā)送1或0的離散值，發(fā)送中由一個值直接跳轉(zhuǎn)至下一個值。這種跳轉(zhuǎn)稱為躍遷。通常用兩個電壓電平來表示兩個二進(jìn)制值。例如，用恒定的正電壓表示1，零電壓表示0，稱之為單極編碼。非歸零編碼。高電壓表示1，低電壓表示0，躍遷時不在零電壓作停留。

曼徹斯特編碼。在每一位周期（在一條電路上發(fā)送一位數(shù)字信號所化的時間，以秒為單位）的中間有一個躍遷，稱為中位躍遷。中位躍遷一方面作為時鐘定時,另一方面表示數(shù)據(jù)：從高到低的躍遷表示1；從低到高的躍遷表示0。差分曼徹斯特編碼。中位躍遷僅用于時鐘定時。用位首部（即位周期的開始）有無躍遷來表示1或0。數(shù)字信號的編碼方案還有：502.2.1數(shù)字信號發(fā)送1或0的離散值，發(fā)送中由一個值直接跳轉(zhuǎn)2.2.1(a)非歸零編碼圖2.2數(shù)字信號的編碼方法(b)曼徹斯特編碼(c)差分曼徹斯特編碼000111512.2.1(a)非歸零編碼圖2.2數(shù)字信號的編碼方法2.傳輸速率一個通信信道的帶寬是可傳送的最高頻率與最低頻率之差，即傳輸?shù)念l率范圍，它決定了信道最大的數(shù)據(jù)傳輸率。數(shù)據(jù)傳輸率的測試單位是位/秒（bitspersecond，bps），也稱為比特率。通信信道的帶寬是有限的，有兩種使用帶寬的方法：基帶傳輸：信號以其原始頻率傳輸，一個信號占用整個帶寬。一般使用數(shù)字信號，可以雙向傳輸。該方法常用于局域網(wǎng)。寬帶傳輸：容許同時進(jìn)行多路傳輸，使用模擬信號，一般只能單向傳輸。常用于高傳輸率的傳輸。2.2.1522.傳輸速率一個通信信道的帶寬是可傳送的最高頻率與最低頻率3.傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸時接收方必須知道它所接收的每一位的開始時間和持續(xù)時間，這種發(fā)送方和接收方在定時時鐘上的協(xié)調(diào)一致稱之為位同步。位同步有兩種傳輸方式：異步傳輸。一次只傳送一個字符，并且每個字符前加一個起始位，字符后跟一個終止位。異步傳輸主要用于傳輸速率低于2400bit/s的低速傳輸。2.2.1

同步傳輸。每次傳送一組字符（即數(shù)據(jù)塊），并在首尾加上由處理機規(guī)定的線路確認(rèn)的字符。同步傳輸主要用于高速傳輸。533.傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸時接收方必須知道它所接收的每一位的開始4.傳輸方向通信信道可以提供三種類型的數(shù)據(jù)傳輸方向：單工。信號在傳輸線中只能沿一個方向傳送。半雙工。信號在傳輸線中可以沿兩個方向傳送，但某一時刻只能沿一個方向傳送，這種方式滿足低速傳送。全雙工。允許數(shù)據(jù)在同一時刻進(jìn)行雙向傳送，主要用于計算機系統(tǒng)之間的高速傳送。

5.交換技術(shù)2.2.1基本的交換技術(shù)有三種：線路交換（circuitswitching）在兩個站點之間建立物理連接，線路接通以后由一對用戶完全占用。報文交換（messageswitching）不需要在兩個站點之間建立專用通道，而是采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式。分組交換(packetsswitching)限制所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位的長度，超過最大長度的報文必須分成較小單位（packets），一次只發(fā)送一個。并且采用數(shù)據(jù)報和虛電路的辦法管理這些分組。544.傳輸方向通信信道可以提供三種類型的數(shù)據(jù)傳輸方向：單6.訪問控制方式訪問控制方式目前最流行的有兩種：競爭和令牌通行（tokenpassing）。競爭方式基于先來先服務(wù)的原則。當(dāng)線路空閑時可以傳送數(shù)據(jù)，線路忙時則需要等待。載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetected，CSMA/CD）技術(shù),使這種競爭方式廣泛使用。要求傳送信息的站點連續(xù)監(jiān)聽線路，一旦發(fā)現(xiàn)線路空閑，就發(fā)送一組報文。如果線路上同時有兩個站點監(jiān)聽到線路空閑而發(fā)送報文，則必然發(fā)生沖突。因此站點在數(shù)據(jù)傳送期間要繼續(xù)監(jiān)監(jiān)聽，一旦檢測到?jīng)_突，就必須停止發(fā)送報文，直到線路空閑后重發(fā)。2.2.1這種訪問控制方式普遍應(yīng)用于以太網(wǎng)（Ethernet）和其它局域網(wǎng)。

令牌通行方式中的“令牌”是一個專用的信號代碼，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部環(huán)行發(fā)送。當(dāng)一個站點要求發(fā)送一個報文時，它必須等待令牌的到來，若檢測到令牌為空，則表示線路為空，就可以沿環(huán)路傳送信息。在傳送過程中，令牌為忙。當(dāng)報文由目的站接收，傳送結(jié)束，則令牌發(fā)還給網(wǎng)絡(luò)，并且線路準(zhǔn)備接收下一次傳送。這種訪問控制方式應(yīng)用在IBM的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)和其它局域網(wǎng)上。556.訪問控制方式訪問控制方式目前最流行的有兩種：競爭和令傳輸介質(zhì)是通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方和接收方之間的物理通路。傳輸介質(zhì)的特性對網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量有很大影響。雙絞線有兩種：屏蔽雙絞線（STP），非屏蔽雙絞線（UTP）1.雙絞線（twistedpair）

2.2.2傳輸介質(zhì)

雙絞線由螺旋狀扭在一起的兩根絕緣導(dǎo)線組成。線對扭在一起可以減少互相輻射的電磁干擾。UTP成本低、易于安裝、傳輸率高，但對電磁干擾敏感、信號衰減大，因此普遍用于近距離的點對點連接。56傳輸介質(zhì)是通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方和接收方之間的物理通路。雙絞線有兩同軸電纜也由兩個導(dǎo)體組成，但結(jié)構(gòu)是一個空心外部圓柱形導(dǎo)體（屏蔽層），圍裹著一個內(nèi)部的導(dǎo)體（內(nèi)芯），內(nèi)部導(dǎo)體可以是單股實心線，也可以是絞合線，外部導(dǎo)體可以是單股線或編織線。內(nèi)部導(dǎo)體用固體絕緣材料固定，外部導(dǎo)體覆蓋塑料外層。同軸電纜又分為：基帶同軸電纜（阻抗50歐姆）寬帶同軸電纜（阻抗75歐姆）2.同軸電纜同軸電纜還有粗纜和細(xì)纜之分。粗纜是粗的同軸電纜，它的價格高，重量重，安裝和使用很困難，適合于干線應(yīng)用。細(xì)纜成本低，易于安裝，但每個網(wǎng)段必須不長于185米。細(xì)纜一般用于小型網(wǎng)段。2.2.2安裝同軸電纜的費用介于雙絞線與光纖之間。與UTP比較，同軸電纜抗電磁干擾能力較強、信號衰減較小。但是，一段同軸電纜的損壞或斷開可能導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。57同軸電纜也由兩個導(dǎo)體組成，但結(jié)構(gòu)是一個空心外部圓柱形導(dǎo)體（屏光導(dǎo)纖維是一種細(xì)小柔軟并能傳導(dǎo)光線的介質(zhì)，簡稱光纖。光纜由一束光纖，包裹一層稱為包層的同軸玻璃，再外加塑料保護(hù)層構(gòu)成。用光纖來傳輸電信號時，在發(fā)送端先要將它轉(zhuǎn)換成光信號，而在接收端又要由光檢波器還原成電信號。3.光纜光纖的傳輸方式：多模方式：光線在光纖內(nèi)有多條通路，相應(yīng)的光纖稱為多模光纖，利用發(fā)光二極管作為光源。單模方式：光線在光纖內(nèi)僅有一條通路，相應(yīng)的光纖稱為單模光纖，通常用激光作為光源。2.2.2由于采用光信號，光纖不受電磁干擾，沒有信號泄露，具有很好的抗干擾性和安全性。58光導(dǎo)纖維是一種細(xì)小柔軟并能傳導(dǎo)光線的介質(zhì)，簡稱光纖。光纜由一無線傳輸媒體，或稱視線（line-of-sight）媒體，不需要架設(shè)或鋪埋電纜或光纖，而是通過大氣進(jìn)行傳輸。目前有三種技術(shù)：微波、紅外線和激光。4.無線傳輸媒體

5.傳輸介質(zhì)的選擇2.2.2傳輸介質(zhì)的選擇是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的重要部分。價格，包括安裝和維護(hù)費用。傳輸速率和傳輸距離。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的安全性。在選擇傳輸介質(zhì)時要考慮的主要因素：59無線傳輸媒體，或稱視線（line-of-sight）媒體，不

2.2.3開放系統(tǒng)互連參考模型計算機網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實現(xiàn)不同計算機系統(tǒng)之間的互連、信息交換和資源共享，其首要問題是計算機系統(tǒng)之間如何進(jìn)行通信。實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中不同計算機系統(tǒng)之間的通信所必須遵守的規(guī)則集合稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括語法、語義和時序關(guān)系三個要素。語法規(guī)定通信雙方如何講,語義確定通信雙方講什么，時序關(guān)系確定通信雙方的講話次序。1977年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出開放系統(tǒng)互連（OSI）參考模型（即ISO/OSI開放式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)）。OSI參考模型采用層次化的體系結(jié)構(gòu)，把網(wǎng)絡(luò)通信功能劃分為七個層次。602.2.3開放系統(tǒng)互連參考模型計算圖2.3OSI參考模型2.2.3

會話層

傳輸層

應(yīng)用層

表示層

網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)鏈路層

物理層6543217

會話層

傳輸層

應(yīng)用層

表示層

網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)鏈路層

物理層協(xié)議通信信道物理傳輸介質(zhì)654321761圖2.3OSI參考模型2.2.3會話層圖2.4OSI參考模型的數(shù)據(jù)傳送過程2.2.3

會話層

傳輸層

應(yīng)用層

表示層

網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層

物理層

會話層

傳輸層

應(yīng)用層

表示層

網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層

物理層通信信道AB數(shù)據(jù)AB數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)單元

數(shù)據(jù)單元BITSBITSBITSBITS

數(shù)據(jù)單元

數(shù)據(jù)單元

數(shù)據(jù)單元AHPHAHPHAHSHPHAHNHTHSHPHAHTHSHNHPHAHTHSH

應(yīng)用A

應(yīng)用B物理傳輸介質(zhì)62圖2.4OSI參考模型的數(shù)據(jù)傳送過程2.2.3會1.中繼器（repeater）中繼器是在物理層互連的設(shè)備，用于連接兩個或兩個以上的以太網(wǎng)段。2.橋接器（bridge）橋接器是在鏈路層互連的設(shè)備，可以實現(xiàn)不同類型的局域網(wǎng)互連。3.路由器（router）路由器是在網(wǎng)絡(luò)層互連的設(shè)備。

2.2.4網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備4.網(wǎng)關(guān)（gateway）網(wǎng)關(guān)運行在OSI模型的最高層，具備不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換能力，可用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互連。網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)發(fā)展很快，新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷出現(xiàn)。按照功能劃分，主要有以下幾類：631.中繼器（repeater）2.橋接器（bridge3.傳輸層（TCP）。對應(yīng)于OSI模型中的傳輸層，提供源到目的之間端到端的連接。傳輸控制協(xié)議TCP提供面向連接的可靠轉(zhuǎn)送，它通過認(rèn)證方式、重發(fā)機制等來保證數(shù)據(jù)的可靠轉(zhuǎn)送。

20世紀(jì)70年代中期，美國國防部高級研究計劃署（AdvancedResearchProjectAgency,ARPA）為了實現(xiàn)異種網(wǎng)之間的互連和互通，大力資助網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)的研究開發(fā)，于1977到1979年間推出了TCP/IP體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議規(guī)范。1980年前后ARPA開始將ARPANET上的所有計算機轉(zhuǎn)換為TCP/IP協(xié)議，并以它為主干建立了Internet（即因特網(wǎng)），因此TCP/IP是Internet的核心協(xié)議。TCP/IP采用四層結(jié)構(gòu)：2.網(wǎng)際層（IP層）。對應(yīng)于OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)層，管理不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。該層最重要的協(xié)議是國際協(xié)議IP，還包括其它協(xié)議。1.鏈路層。對應(yīng)于OSI模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，是TCP/IP的最低層。負(fù)責(zé)接受上一層（IP層）的IP數(shù)據(jù)報，通過網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送?；蛘邚木W(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽取IP數(shù)據(jù)報交給IP層。

2.2.5網(wǎng)絡(luò)協(xié)議4.應(yīng)用層。對應(yīng)于OSI模型中的最高三層，為應(yīng)用程序提供相應(yīng)的功能。643.傳輸層（TCP）。對應(yīng)于OSI模型中的傳輸層，提供源到設(shè)備共享

文件管理

名字服務(wù)

數(shù)據(jù)共享

網(wǎng)絡(luò)安全

網(wǎng)絡(luò)管理

系統(tǒng)容錯

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

應(yīng)用軟件支持

2.2.6網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主要任務(wù)是調(diào)度和管理網(wǎng)絡(luò)資源，并且為用戶提供統(tǒng)一和透明的使用網(wǎng)絡(luò)資源的手段。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)提供這些功能：65設(shè)備共享2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵的設(shè)備，它向網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶提供系統(tǒng)資源和服務(wù)，必須具有較高的性能。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)模，服務(wù)器可選用高檔微機、UNIX工作站、小型機、超級小型機或大型機等。選擇服務(wù)器時要考慮以下方面：

CPU體系結(jié)構(gòu)

內(nèi)存容量和性能

磁盤容量和性能

網(wǎng)絡(luò)接口性能

總線結(jié)構(gòu)

容錯性能

操作系統(tǒng)等。

2.2.7網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器66網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵的設(shè)備，它向網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶提供系統(tǒng)

2.3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2.3.1網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2.3.2局域網(wǎng)2.3.3廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)

2.3.4Intranet

672.3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2.3.1網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點相互連接的方法和型式稱為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：

(a)總線型(b)星型(c)環(huán)型(d)樹型(e)混合型圖2.5網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)682.3.1網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點相互根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)的分布距離，即網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍，人們一般將網(wǎng)絡(luò)劃分為局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）、城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）和廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，LAN）。局域網(wǎng)的規(guī)模最小，通常指一個建筑物內(nèi)或一個機構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)。其特點是：成本低、速度高、以及出錯率少。局域網(wǎng)按照所采用的技術(shù)可分為以太網(wǎng)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口、令牌環(huán)網(wǎng)和ATMLAN。2.3.2局域網(wǎng)1.以太網(wǎng)（Ethernet）以太網(wǎng)是美國Xerox公司70年代的產(chǎn)品，由于它大大提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度而得到了廣泛流行。1980年Xerox公司、DEC公司和INTEL公司聯(lián)合頒布了以太網(wǎng)規(guī)范。該規(guī)范采用CSMA/CD訪問控制方式，它被IEEE（美國電子電氣工程師學(xué)會）802委員會接受，作些修改后便成為IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)（CSMA/CD訪問控制方法和物理層技術(shù)規(guī)范）。現(xiàn)在常提及的以太網(wǎng)就是泛指所有符合802.3標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)。69根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)的分布距離，即網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍，人們一般將網(wǎng)絡(luò)劃FDDI不使用集線器來連接設(shè)備，而是使用集中器。2.3.2

集線器UTPRJ-45網(wǎng)卡圖2.610Base-T連接圖2.光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FiberDistributedDataInterface，F(xiàn)DDI）

FDDI第一個支持100Mbit/s的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用雙環(huán)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和定時令牌環(huán)協(xié)議，具有高速度、長距離、高性能和高可靠性等特點。70FDDI不使用集線器來連接設(shè)備，而是使用集中器。2.3.2圖2.7FDDI作為主干網(wǎng)應(yīng)用實例2.3.2

服務(wù)器

DAS

網(wǎng)橋服務(wù)器

DAC

網(wǎng)橋

FDDI

DAC

服務(wù)器

集線器

網(wǎng)橋

服務(wù)器

網(wǎng)橋

DAC

DAC

集線器

服務(wù)器令牌環(huán)令牌環(huán)71圖2.7FDDI作為主干網(wǎng)應(yīng)用實例2.3.2服務(wù)器D2.3.3廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)廣域網(wǎng)是規(guī)模最大的網(wǎng)絡(luò)，與局域網(wǎng)和城域網(wǎng)相比較，設(shè)備最昂貴、速度最慢、可能的出錯率最高。它利用電話交換網(wǎng)、衛(wèi)星通信以及其它手段將任意多個LAN和WAN連接起來。1.電話交換網(wǎng)（PublicSwitchedTelephoneNetwork，PSTN）電話交換網(wǎng)即公用電信網(wǎng)絡(luò)，用戶通過電話交換網(wǎng)既可以打電話，也可以利用調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。電話交換網(wǎng)面向連接，采用線路交換技術(shù)。2.Internet

Internet（因特網(wǎng)）也稱為國際互連網(wǎng)，既是一個多媒體的通信媒介，又是一個無限的（隨時都在增加的）信息資源。它由幾萬個不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)通過自愿原則，主要采用TCP/IP協(xié)議，互相連接起來。ARPA是Internet的前身，它是美國第一個提供分組交換技術(shù)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)，現(xiàn)在Internet已從最初的學(xué)術(shù)科研網(wǎng)絡(luò)變成了一個擁有眾多用戶的，全世界規(guī)模最大、發(fā)展最快的計算機互聯(lián)網(wǎng)。722.3.3廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)廣域網(wǎng)是規(guī)模最大的網(wǎng)3.X.25公用數(shù)據(jù)網(wǎng)

X.25公用數(shù)據(jù)網(wǎng)面向數(shù)據(jù)通信，采用分組交換技術(shù)，符合ITU-T（國際電信聯(lián)盟）的x.25建議。該建議規(guī)定了公用數(shù)據(jù)網(wǎng)上以分組方式工作的數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)電路交換設(shè)備之間的接口（DCE），為分組交換網(wǎng)定義了開放系統(tǒng)互連模型的低三層。4.綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（IntegratedServicesDigitalNetwork，ISDN）綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)是由國際電報電話咨詢委員會（CCITT）制訂的標(biāo)準(zhǔn)。1984年10月CCITT推薦的定義是：“ISDN是由綜合數(shù)字電話網(wǎng)發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)，它提供端到端的數(shù)字連接以支持廣泛的服務(wù)，包括聲音的和非聲音的，用戶的訪問是通過少量多用途用戶網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)的”。5.DQDB（DistributedQueueDoubleBus）DQDB是一種城域網(wǎng)技術(shù)。城域網(wǎng)是指覆蓋的地理范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的計算機網(wǎng)絡(luò)。它與局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)相比較，在成本、速度、可能的出錯率方面居中。DQDB基于光纖傳輸技術(shù)的分布式隊列雙總線網(wǎng)，使用分布隊列協(xié)議，具有與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和速度無關(guān)的訪問特征，數(shù)據(jù)傳輸速率高于40Mbps，傳輸距離達(dá)50Km，提供語音、數(shù)據(jù)、圖象等綜合服務(wù)。IEEE802.6推薦DQDB作為MAN的標(biāo)準(zhǔn)。2.3.3733.X.25公用數(shù)據(jù)網(wǎng)4.綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Int20世紀(jì)90年代興起的客戶機/服務(wù)器（client/server，C/S）計算模式是對傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)思維方法的一個突破?！翱蛻魴C/服務(wù)器系統(tǒng)指的是兩臺邏輯（往往是物理的）系統(tǒng)（客戶機和服務(wù)器）及其應(yīng)用程序邏輯組件之間復(fù)雜關(guān)系的協(xié)同”。隨著計算機性能的不斷提高和價格的大幅度下降，客戶機/服務(wù)器模式得到了廣泛應(yīng)用。2.3.4Intranet

Intranet一詞來源于Intra和network，即內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。一般認(rèn)為，Intranet就是企業(yè)內(nèi)部的Internet。隨著Internet技術(shù)的日益普及和迅速發(fā)展，1995年Internet技術(shù)被應(yīng)用于企業(yè)的管理信息系統(tǒng)和政府部門的辦公系統(tǒng)，并命名為Intranet。早期的管理信息系統(tǒng)（ManagerInformationSystem，MIS）采用集中計算模式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即以一臺計算功能強大的大型機為中心，眾多終端用戶共享大型機資源和功能。這種方式容易控制主機資源，數(shù)據(jù)的安全保密性好，但主機負(fù)擔(dān)過重，設(shè)備昂貴，功能擴(kuò)展困難。7420世紀(jì)90年代興起的客戶機/服務(wù)器（client/serv2.3.4

主機

終端

終端

終端

服務(wù)器

客戶機

客戶機

客戶機

客戶機圖2.8集中計算模式圖2.9C/S計算模式Intranet采用瀏覽器/服務(wù)器（browser/server，B/S）計算模式。客戶端與Web服務(wù)器相連，Web服務(wù)器再與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連。用戶的請求先送到Web服務(wù)器，再由Web服務(wù)器通過公用網(wǎng)關(guān)接口（CommonGatewayInterface，CGI）送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，Web服務(wù)器負(fù)責(zé)將處理結(jié)果格式化為HTML（超文本標(biāo)記語言）格式，最后反饋給用戶。

圖2.10B/S計算模式

Web服務(wù)器

客戶機

客戶機

客戶機

客戶機

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器752.3.4主機終端終端

圖2.11某市中級人民法院網(wǎng)絡(luò)方案2.3.4

小型機數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

應(yīng)用服務(wù)器

PC服務(wù)器

集線器

PC

PC

PC服務(wù)器

集線器

PC

PCPSTN

交換式集線器

網(wǎng)管工作站

路由器

通信服務(wù)器Internet縣區(qū)法院網(wǎng)DDN/X.25高院網(wǎng)76圖2.11某市中級人民法院網(wǎng)絡(luò)方案2.3.4小型機第三章關(guān)系數(shù)據(jù)庫

-77-數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機科學(xué)技術(shù)中發(fā)展最快的重要分支之一，它已經(jīng)成為信息系統(tǒng)的重要技術(shù)支柱。3.1.7SQL語言3.1.8數(shù)據(jù)庫管理3.1.6關(guān)系模式的分解3.1.5關(guān)系模式的規(guī)范形式3.1.4函數(shù)依賴3.1.3關(guān)系代數(shù)3.1.2關(guān)系數(shù)據(jù)模型3.1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點3.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)3.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計3.2.4實例分析--大學(xué)生管理信息系統(tǒng)（一）3.2.2實體關(guān)系模型3.2.1需求分析3.2.3建立概念數(shù)據(jù)模型3.2.5建立邏輯數(shù)據(jù)模型3.2.6實例分析--大學(xué)生管理信息系統(tǒng)（二）3.2.7建立物理數(shù)據(jù)模型3.2.8實例分析--大學(xué)生管理信息系統(tǒng)（三）第三章關(guān)系數(shù)據(jù)庫-77-數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機科學(xué)技術(shù)中773.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)3.1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展過程：-78-1.第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng):層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。根節(jié)點查詢方向父節(jié)點子節(jié)點2.第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng):關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。學(xué)號

姓名

籍貫0293011王濤北京0293036張揚南京屬性關(guān)系模型記錄3.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)3.1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點數(shù)據(jù)庫系783.1.1什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？-79-1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem,DBMS）組成。數(shù)據(jù)庫是為某一個明確的目標(biāo)而建立的，具有邏輯關(guān)系和確定意義的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一個通用的軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存儲、數(shù)據(jù)的完整及數(shù)據(jù)的安全等的有效管理，并且給用戶提供一個處理和維護(hù)數(shù)據(jù)的方便快捷的環(huán)境。2.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)被認(rèn)為是“數(shù)據(jù)字典驅(qū)動”的。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)具有本質(zhì)上的區(qū)別。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般提供三種級別的數(shù)據(jù)抽象。3.1.1什么是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)？-79-1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由數(shù)793.1.1三種級別的數(shù)據(jù)抽象：-80-視圖級抽象概念模式概念級抽象物理級抽象內(nèi)模式現(xiàn)實世界

外模式映射映射

圖3.1數(shù)據(jù)庫模式與抽象級別的關(guān)系3.1.1三種級別的數(shù)據(jù)抽象：-80-視圖級抽象概念模803.1.1

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能：-81-具有并發(fā)控制機制，保證多個應(yīng)用程序同時更新數(shù)據(jù)庫時結(jié)果正確。具有安全和授權(quán)機制，避免非法用戶進(jìn)入系統(tǒng)，并規(guī)定合法用戶的存取權(quán)限。提供完整性定義機制和完整性約束驗證機制，來支持對數(shù)據(jù)的完整性約束。具有數(shù)據(jù)恢復(fù)能力，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，能夠保證數(shù)據(jù)庫的正確性。3.1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能：-81-具有并發(fā)控制機制，保81

3.1.2關(guān)系數(shù)據(jù)模型

定義1

域是值的集合。

-82-

例:

{1，2，3，4，5，6}，{北京，天津，上海，重慶}，它們都是某些值的集合,都可以是域。定義2

設(shè)D1，D2，...,Dn是n個域，D1，D2，...,Dn上的直積

定義為集合

D1×...×Dn={(d1,...,dn)|di∈Di,1≤i≤n}。例:

D1={0，1}，D2={a，b，c}，則

D1×D2={(0，a)，(0，b)，(0，c)，(1，a)，(1，b)，(1，c)}。3.1.2關(guān)系數(shù)據(jù)模型定義1域是值的集合。-8823.1.2定義3直積D1×...×Dn的任意一個子集合稱為一個定義在域

D1,...,Dn上的關(guān)系。-83-例：上例中D1×D2的一個子集{(0,a),(0,b),(1,c)}就是定義在域D1,D2上的一個關(guān)系。注意:關(guān)系是一個數(shù)據(jù)的集合。定義4

關(guān)系的屬性是為關(guān)系的域附加的名字，每個屬性表示的域稱為該屬性的值域。例:將域：{北京，天津，上海，重慶}，命名為“城市名”，則{北京，天津，上海，重慶}稱為屬性“城市名”的值域。3.1.2定義3直積D1×...×Dn的任意一個子833.1.2定義5

設(shè)

A1,...,An是值域為D1,...,Dn的n個屬性。具有屬性

A1,...,An的關(guān)系

R是一個元組集合，每個元組是一個映射

集合{{A1}D1,...,{An}Dn}。-84-例：設(shè){0，1}的屬性為A1，{a，b，c}的屬性為A2，那么關(guān)系{(0，a)，(0，b)，(1，c)}是元組(0，a)，(0，b)，(1，c)的集合，而每個元組，例如(0，a)，又是{{A1}D1，{A2}D2,}的集合。此例中的關(guān)系有兩個屬性:A1,A2。一個具有n個屬性的關(guān)系稱為n元關(guān)系。上例就是一個二元關(guān)系。3.1.2定義5設(shè)A1,...,An是值域為D843.1.2定義6

關(guān)系模式是一個系統(tǒng)R(U，D，DOM，I，F(xiàn)),其中R是

關(guān)系名，U是R的屬性集合

{A1,...,An}，D是U中屬性

的域集合{D1,...,Dn}，DOM是U到D的映射，I是完整

性約束集合，F(xiàn)是屬性間的函數(shù)依賴關(guān)系。-85-由該定義可看出，關(guān)系模式是對關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語義約束的描述，而關(guān)系是一個數(shù)據(jù)的集合。關(guān)系模式相對關(guān)系而言是靜態(tài)的。關(guān)系是關(guān)系模式所反映的現(xiàn)實世界在某一時刻的值。因此，我們可稱關(guān)系為關(guān)系模式的一個實例。在一般情況下，我們可以將關(guān)系模式簡單記為

R(U)，其中U={A1,...,An}。例:城市（城市名，郵編，長途電話區(qū)號）學(xué)生（學(xué)籍號，姓名，身份證號，畢業(yè)去向）3.1.2定義6關(guān)系模式是一個系統(tǒng)R(U，D，DO853.1.2圖3.2大學(xué)生(學(xué)籍號，姓名，性別，生日，籍貫)的關(guān)系實例-86-

學(xué)籍號姓名性別生日籍貫

9801001王建男80-12-15河北邢臺9801002張明女81-02-26山西大同9901001李文女82-05-06四川西昌9902005劉偉男82-08-17湖南湘潭9905001孫奇男81-11-22江蘇南京

課程編號課程名學(xué)時數(shù)學(xué)分01001哲學(xué)40201002英語60301003數(shù)學(xué)60302001物理90405002化學(xué)904

學(xué)籍號課程編號分?jǐn)?shù)

9801001010018698010010100278980100201002859902005020018299050010500291圖3.3課程(課程編號,課程名,學(xué)時數(shù),學(xué)分)的關(guān)系實例圖3.4成績(學(xué)籍號，課程編號，分?jǐn)?shù))的關(guān)系實例屬性關(guān)系模式關(guān)系元組、記錄3.1.2圖3.2大學(xué)生(學(xué)籍號，姓名，性別，生日，籍貫)863.1.2-87-定義7關(guān)系模式R(U)的屬性集合kU是候選鍵，如果（1）R(U)的任何一個關(guān)系實例的任意兩個元組在屬性集合

k上的值都不相同；（2）k

的任何真子集都不滿足條件（1）。例：大學(xué)生(學(xué)籍號，姓名，性別，生日，籍貫)：學(xué)籍號是候選鍵。

學(xué)籍號包含入學(xué)年份、系別、以及學(xué)生編號，它能夠唯一地識別一個學(xué)生，即唯一地標(biāo)識關(guān)系中的所有元組，并且不包含多余信息。

成績(學(xué)籍號，課程編號，分?jǐn)?shù))：（學(xué)籍號，課程編號）是候選鍵。無論是“學(xué)籍號”，還是“課程編號”，都不能單獨確定某個學(xué)生的某門課的成績。

課程(課程編號,課程名,學(xué)時數(shù),學(xué)分)：課程編號或課程名是候選鍵。3.1.2-87-定義7關(guān)系模式R(U)的屬性集合873.1.2-88-定義8

設(shè)X是關(guān)系模式R(U)的一個屬性集合，如果X是另一個關(guān)系模式R’(U’)的主屬性，則稱X是R(U)關(guān)于R’(U’)的外部鍵。關(guān)系模式成績中的學(xué)籍號是關(guān)系模式大學(xué)生的主屬性，因此，學(xué)籍號是關(guān)系模式成績關(guān)于關(guān)系模式大學(xué)生的

外部鍵。關(guān)系模式成績中的課程編號是關(guān)系模式課程的主屬性，因此,課程編號是關(guān)系模式成績關(guān)于關(guān)系模式課程的

外部鍵。例：大學(xué)生(學(xué)籍號，姓名，性別，生日，籍貫)成績(學(xué)籍號，課程編號，分?jǐn)?shù))課程(課程編號,課程名,學(xué)時數(shù),學(xué)分)3.1.2-88-定義8設(shè)X是關(guān)系模式R(U)的883.1.2-89-關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性約束實體完整性約束：如果A是關(guān)系模式R(U)的主屬性，則A不能接受空值（未知或不存在）。關(guān)聯(lián)完整性約束：設(shè)X是關(guān)系模式R(U)關(guān)于關(guān)系模式R’(U’)的外部鍵,如果K是R(U)關(guān)系實例的一個元組的外部鍵值，則R’(U’)實例中必存在一個元組T，T在X上的值為K。成績課程大學(xué)生

學(xué)籍號姓名性別生日籍貫

學(xué)籍號課程編號分?jǐn)?shù)

課程編號課程名學(xué)時數(shù)學(xué)分外部鍵外部鍵主鍵主鍵

圖3.5

參照完整性約束實例3.1.2-89-關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性約束實體完整性約束：如893.1.3關(guān)系代數(shù)-90-⒈并操作設(shè)R、S都是n元關(guān)系，而且對應(yīng)屬性的數(shù)據(jù)類型也相同，R和S的并操作定義為，

R∪S={t∣t∈R∨t∈S}。關(guān)系R

ABCabcdefgbh關(guān)系S

DEFijkdef

abcdefgbhijk

R∪S3.1.3關(guān)系代數(shù)-90-⒈并操作關(guān)系RA903.1.3-91-2.差操作

設(shè)R、S都是n元關(guān)系，而且對應(yīng)屬性的數(shù)據(jù)類型也相同，R和S的差操作定義為，

R–S={t∣t∈R∧tS}。關(guān)系R

ABCabcdefgbh關(guān)系S

DEFijkdef

abcgbh

R-S3.1.3-91-2.差操作關(guān)系RAB913.1.3-92-3.交操作

設(shè)R、S都是n元關(guān)系，而且對應(yīng)屬性的數(shù)據(jù)類型也相同，R和S的交操作定義為，

R∩S={t∣t∈R∧t∈S}=R–(R–S)。關(guān)系R

ABCabcdefgbh關(guān)系S

DEFijkdef

def

R∩S3.1.3-92-3.交