1、管理信息系統第一節計計算機機硬件技技術基礎礎第二節計計算機機軟件技技術基礎礎第三節數數據庫庫技術基基礎第四節計計算機機網絡技技術基礎礎第三章管管理信信息系統統的技術術基礎管理信息系統第一節計計算機機硬件技技術基礎礎一、計算算機硬件件技術的的發展階階段第三章管管理信信息系統統的技術術基礎第一代，電子管管時代(19461958年)第二代，晶體管管時代(19581965年)第三代，中小規規模集成成電路時時代(19651970年)第四代，大規模模集成電電路時代代(1971年年至今)二、計算算機的硬硬件結構構1.中央央處理器器2.存儲儲器3.輸入入/輸出出設備第三章管管理信信息系統統的技術術基礎第二節計

2、計算機機軟件技技術基礎礎第三章管管理信信息系統統的技術術基礎1.系統統軟件系統軟件件是管理理與支持持計算機機系統資資源的程程序，是是計算機機硬件和和應用程程序之間間的重要要接口。系統軟軟件主要要有操作作系統軟軟件(如如Windows7、Unix等)、數據據庫管理理系統(如Oracle、SQLServer)、開開發工具具和程序序設計語語言(如如Jbuilder、Delphi、.NET等等)。2.應用用軟件典型的通用應用用軟件有文字處處理軟件件、電子子表格軟軟件、繪繪圖軟件件、數值值統計分分析軟件件等。典型的專用應用用軟件有會計處處理系統統、銷售售管理系系統、人人力資源源管理系系統等。第三節數數據

3、庫庫技術基基礎一、數據據處理與與數據組組織1、數據處處理指把來自自科學研研究、生生產實踐踐和社會會經濟活活動等領領域中的的原始數數據,用一定的的設備和和手段,按一定的的使用要要求,加工成另另一種形形式的數數據。數據處理理一般不不涉及復復雜的數數學計算算,但要求處處理的數數據量很很大。把數據轉換成便于觀觀察分析析、傳送送或進一一步處理理的形式。從大量的的原始數數據中抽取，推導出出對人們們有價值的信息以以作為行行動和決決策的依依據。利用計算算機科學地保存和管理，方便人人們充分分地利用用基本內容容數據收集集、轉換換、篩選選、分組組和排序序、組織織、運算算、存儲儲、檢索索、輸出出數據處理理時需要要考慮

4、的的問題:1.數據以何何種方式式存儲在在計算機機中。2.采用何種種數據結結構能有有利于數數據的存存儲和取取用。3.采用何種種方法從從已組織織好的數數據中檢檢索數據據。2數據組織織數據組織織是按照一一定的方方式和規規則對數數據進行行歸并、存儲、處理的的過程。 數據的組組織具有有不同的的形式,通常可以以用數組、文文件及數數據庫來組織數數據。數據庫是是比文件件系統更更高級的的一種數數據組織織方式。不僅能夠夠描述數數據本身身還能描述述數據之之間的關關系。二、數據據庫系統統的構成成數據庫是是以一定的的組織方方式存貯貯在一起起的相關關數據的的集合。數據庫系系統的主要組成成部分有:(1)計計算機系系統。(2

5、)數數據庫。(3)數數據庫管管理系統統DBMS。(4)人人員。數數據庫管管理員DBA，系統程程序員，用戶。1.建表。建建立基本本表的語語句格式式為：CREATETABLE (列名1類型,列名2類型)；2.修改。修修改基本本表定義義的語句句格式為為：ALTERTABLE ADD列列名類類型3.刪除除。刪除除基本表表的語句句為：DROP TABLE ；4.查詢。其其一般格格式為：SELECT FROM WHEREGROUPBYORDER BY ASC/DESC5.數據刪除除(DELETE)。其一般般格式為為：DELETEFROMWHERE三、數據據庫操作作數據的安全性是指保護護數據庫庫以防止止不合

6、法法的使用用所造成成的數據據泄露、更改和和破壞。數據的的安全可可通過對對用戶進進行標識識和鑒定定、存取取控制、OS級安全保保護等措措施得到到一定的的保障。數據的完整性是指數據據的正確確性、有有效性與與相容性性。關系系模型的的完整性性有實體體完整性性、參照照完整性性及用戶戶定義的的完整性性。并發控制制是指當多多個用戶戶同時存存取、修修改數據據庫時，可能會會發生互互相干擾擾而得到到錯誤的的結果并并使數據據庫的完完整性遭遭到破壞壞，因此此必須對對多用戶戶的并發發操作加加以控制制、協調調。數據庫恢恢復是指當計計算機軟軟、硬件件或網絡絡通信線線路發生生故障而而破壞了了數據或或對數據據庫的操操作失敗敗使數

7、據據。四、數據據庫保護護五、數據據庫設計計在數據庫庫分析和和設計過過程中，需要按按用戶的的觀點對對數據和和信息建建模。常常常首先先將現實實世界的的客觀對對象抽象象為某一一種不依依賴于計計算機系系統和某某一個DBMS的信息息結構，即概念模型型，然后再再把概念念模型轉轉換為計計算機上上某一DBMS支持的的數據模型型。概念模型型數據模型型網狀模型型層次模型型關系模型型（一）概概念模型型：概念模型型是將現現實世界界的客觀觀對象抽抽象為某某一種不不依賴于于計算機機系統和和數據庫庫管理系系統（DBMS）的信息息結構。建模過程程：現實世界界中的對對象概念模型型數據模模型實體(Entity)“實體”即即現實世

8、世界中存存在的對對象或事事物。屬性“屬性”指實體體具有的的某種特特性。聯系一對一聯聯系(1:1)一對多聯聯系(1:n)多對多聯聯系(m:n)(二) E-R圖E-R方法即實實體聯聯系方法法（Entity-RelationApproach,簡稱E-R方法），是由P.P.S.Chen于1976年提出的的，其方方法是用用E-R圖來描述某某一組織織的信息息模型，是概念模型型的最常用用的表示示方法。 1NNNMMNM1N學生課程班級 宿舍教師選修教學歸檔組成講授住宿 檔案材料 111上圖涉及及的實體體及實體體的屬性性包括:學生屬性有學學號、姓姓名、性性別、出出生年月月、聯系系方式課程屬性有課課程編號號、課

9、程程名、學學分教師屬性有教教師編號號、姓名名、性別別、出生生年月班級屬性有班班級名稱稱、編號號、班長長18(三)數據模型型目前，主主要的數數據模型型是關系模型型（Relational Model）。關系模型型應用關關系代數數和關系系演算等等數學理理論來處處理數據據庫系統統中的數數據關系系。從用戶的的觀點來來看，在在關系模模型下，數據的的邏輯結結構是一一張二維維表。每每一個關關系為一一張二維維表，相相當于一一個文件件。實體體間的聯聯系均通通過關系系進行描描述。結 算 編 碼合 同 號數 量金 額J0012HT1008100030000J0024HT110760012000J0036HT11152

10、0004000“付款”關系表一個記錄錄,用來描述述一個實實體。第一步：E-R圖中每每個實體體，都相相應地轉轉換為一一個表。第二步：對于E-R圖圖中的聯聯系如果兩兩實體間間是1N聯聯系如果兩兩實體間間是MN聯聯系如果兩兩實體間間是11聯聯系圖3.4所示的的E-R圖可以以導出關關系模型型：倉庫庫(倉庫庫號，地地點，面面積)，產品(貨號，品名，價格，倉庫號號，數量量)。圖3.5所示的的E-R圖可以以導出關關系模型型：學生生(學號號，姓名名，性別別，助學學金)，課程(課程號號，課程程名，學學時數)，學習習(學號號，課程程號，成成績)。圖3.3所示的的E-R圖可以以導出關關系模型型：廠長長(廠長長編號，

11、廠號，姓名，性別，年齡)，工廠廠(廠號號，廠名名，地點點)；或或者廠廠長(廠廠長編號號，姓名名，性別別，年齡齡)，工工廠(廠廠號，廠廠長編號號，廠名名，地點點)。從E-R圖導出關關系表規范化理理論是E.F.Codd在1971年提出的的。他及及后來的的研究者者為數據據結構定定義了五種規范范化模式(Normal Form，簡稱范范式)，即第一一范式、第二范范式、第第三范式式、BCNF范式和第第四范式式關系必須須是規范范化的關關系，應滿足足一定的的約束條條件。范范式表示示的是關關系模式式的規范范化程度度，也即即滿足某某種約束束條件的的關系模模式，根根據滿足足的約束束條件的的不同來來確定范范式在五種范

12、范式中，通常只只使用前前三種。(四)關系的規規范化第一范式式(1NF)屬于第一一范式的的關系應應滿足的的基本條條件是元元組中的的每一個個分量都都必須是是不可分分割的數數據項。簡言之之，第一一范式指指在同一一表中沒沒有重復復項存在在。教師代碼姓名工 資基本工資附加工資1001張興5000060001002李明7990070001003王進400005000教師代碼姓名基本工資附加工資1001張興5000060001002李明7990070001003王進400005000第二范式式（2NF）所謂第二二范式，指的是是這種關關系不僅僅滿足第第一范式式，而且且所有非非主屬性性完全依依賴于其其主碼。上表

13、所示示關系雖雖滿足1NF,但不滿足足2NF,因為它的的非主屬屬性不完完全依賴賴于由學學號和課課程號組組成的主主關鍵字字這種關系系會引起起數據冗冗余和更更新異常常，當要要插入新新的課程程數據時時，往往往缺少相相應的學學生信息息，以致致無法插插入；當當刪除某某位學生生的信息息時，常常會引起起丟失有有關課程程信息。學號姓 名課程號課程名成績 解決的方方法是將將一個非非2NF的關系模模式分解解為多個個2NF的關系模模式。可將上表表所示關關系分解解為？第三范式式(3NF)所謂第三三范式，指的是是這種關關系不僅僅滿足第第二范式式，而且且它的任任何一個個非主屬屬性都不不傳遞依依賴于任任何主關關鍵字。上表所示

14、示關系屬屬第二范范式，但但不是第第三范式式。這樣樣的關系系同樣存存在著高高度冗余余和更新新異常問問題。學號姓名系名系地址第三范式式消除傳遞遞依賴關關系的辦辦法，是是將原關關系分解解？3NF消除了插插入、刪刪除異常常及數據據冗余、修改復復雜等問問題，已已經是比比較規范范的關系系。下面以教教學管理理數據庫庫設計為為例來進進一步說說明。業務描述述：學院院下設四四個系管理理工程系系、會計計系、市市場營銷銷系和信信息管理理系。每每個系有有一個系系主任主主管該系系工作。學院聘聘請了一一定數量量的專職職教師，分配到到各系。學院每每年招收收新生，分配到到各個專專業。學學院制訂訂了教學學計劃，設置課課程。學學生

15、根據據專業要要求，每每年學習習多門課課程。學學生必須須參加考考試，獲獲取成績績。(1)設設計“系系和教師師關系”的分E-R圖圖。該學院院下設四四個系：管理工工程系、會計系系、市場場營銷系系和信息息管理系系。每個個系有一一個系主主任主管管該系工工作。則則將“系系”設為為一個實實體，該該實體具具有以下下屬性：系代號號、系名名稱、系系主任姓姓名、辦辦公地點點、電話話。其中中系代號號是主關關鍵字。該學院院聘請了了一定數數量的專專職教師師。則將將“教師師”設為為一個實實體，該該實體具具有以下下屬性：教師編編號、教教師姓名名、專業業特長。其中教教師編號號是主關關鍵字。學院聘聘請教師師后，分分配到各各系。一

16、一個系有有多名教教師，而而一名教教師只能能屬于一一個系。“系”實體與與“教師師”實體體之間發發生一對對多(1M)的“分分配”聯聯系。(2)設設計“學學生和課課程關系系”的分分E-R圖。學院每每年招收收新生，分配到到各個專專業。則則將“學學生”設設為一個個實體，該實體體具有如如下屬性性：學號號、姓名名、性別別、年齡齡、系代代號。其其中學號號是主關關鍵字。學院制制訂了教教學計劃劃，設置置多項課課程。則則將“課課程”設設為一個個實體，該實體體具有如如下屬性性：課程程號、課課程名、學分。設課程程號為主主關鍵字字。學生根根據專業業要求，每年學學習多門門課程，每門課課程則被被多個學學生選修修。學生生必須參

17、參加考試試，獲取取成績。因此，成績屬屬于學生生和課程程發生聯聯系后產產生的屬屬性。(3)設設計“教教師與課課程關系系”的分分E-R圖。教師在教教學活動動中與課課程發生生聯系。一名教教師可以以上多門門課程，一門課課程也可可以由多多名教師師講授。教師授授課任務務完成后后，將被被學生與與院方評評估。(4)將將上述三三個分E-R圖圖綜合，建立學學院教學學管理總總E-R圖。在學院教教學管理理各分E-R圖圖中，教教師與課課程是重重名實體體，根據據綜合分分E-R圖的原原則，消消除同名名實體。系統各分分E-R圖如圖圖3.6所示。系統總總E-R圖如圖圖3.7所示。圖3.6各分分E-R圖(5)將將學院“教學管管理

18、”E-R圖圖所描述述的信息息(概念念)世界界中的概概念模型型轉化為為計算機機上由關關系型DBMS支持的的關系數數據模型型。由圖3.7所示示的E-R圖可可以導出出關系數數據模型型如下：(實)系系(系代代號，系系名稱，系主任任姓名，辦公地地址，電電話)(實)教教師(教教師編號號，教師師姓名，專業特特長，系系代號)(實)學學生(學學號，姓姓名，性性別，年年齡，系系代號)(實)課課程(課課程號，課程名名，學分分)(聯)學學習(學學號，課課程號，成績)(聯)教教學(教教師編號號，課程程號，授授課班評評估，學學院評估估)(2)設設計“學學生和課課程關系系”的分分E-R圖。學院每每年招收收新生，分配到到各個

19、專專業。則則將“學學生”設設為一個個實體，該實體體具有如如下屬性性：學號號、姓名名、性別別、年齡齡、系代代號。其其中學號號是主關關鍵字。學院制制訂了教教學計劃劃，設置置多項課課程。則則將“課課程”設設為一個個實體，該實體體具有如如下屬性性：課程程號、課課程名、學分。設課程程號為主主關鍵字字。學生根根據專業業要求，每年學學習多門門課程，每門課課程則被被多個學學生選修修。學生生必須參參加考試試，獲取取成績。因此，成績屬屬于學生生和課程程發生聯聯系后產產生的屬屬性。(3)設設計“教教師與課課程關系系”的分分E-R圖。教師在教教學活動動中與課課程發生生聯系。一名教教師可以以上多門門課程，一門課課程也可

20、可以由多多名教師師講授。教師授授課任務務完成后后，將被被學生與與院方評評估。(4)將將上述三三個分E-R圖圖綜合，建立學學院教學學管理總總E-R圖。在學院教教學管理理各分E-R圖圖中，教教師與課課程是重重名實體體，根據據綜合分分E-R圖的原原則，消消除同名名實體。系統各分分E-R圖如圖圖3.6所示。系統總總E-R圖如圖圖3.7所示。(5)將將學院“教學管管理”E-R圖圖所描述述的信息息(概念念)世界界中的概概念模型型轉化為為計算機機上由關關系型DBMS支持的的關系數數據模型型。由圖3.7所示示的E-R圖可可以導出出關系數數據模型型如下：(實)系系(系代代號，系系名稱，系主任任姓名，辦公地地址，

21、電電話)(實)教教師(教教師編號號，教師師姓名，專業特特長，系系代號)(實)學學生(學學號，姓姓名，性性別，年年齡，系系代號)(實)課課程(課課程號，課程名名，學分分)(聯)學學習(學學號，課課程號，成績)(聯)教教學(教教師編號號，課程程號，授授課班評評估，學學院評估估)第四節計計算機機網絡技技術基礎礎一、計算算機通信信與網絡絡概述1.計算算機網絡絡發展通信技術術是信息息技術的的一個重重要組成成部分。數據通通信是20世紀紀50年年代后期期隨著電電子計算算機的廣廣泛應用用而發展展起來的的。計算算機網絡絡是計算算機技術術與通信信技術緊緊密結合合的產物物。計算算機網絡絡的形成成與發展展經歷了了三個

22、階階段：(1)面面向終端端的計算算機網絡絡隊佰，例如20世紀紀50年年代初美美國的SAGE系統。(2)以以資源共共享為目目標的計計算機網網絡階段段，例如如20世世紀60年代美美國的ARPA網，IBM的的SNA網，DEC的的DNA網等。(3)開開放式標標準化網網絡階段段，例如如Internet。第三章管管理信信息系統統的技術術基礎第四節計計算機機網絡技技術基礎礎一、計計算機網網絡概述述計算機網網絡是用通信信介質把把分布在在不同地地理位置置的計算算機和其其他網絡絡設備連連接起來來，實現現信息互互通和資資源共享享的系統統。計算機網網絡的重重要概念念有：網絡介質質協議 節點鏈路網絡拓撲撲結構是指網絡絡

23、的鏈路路和節點點在地理理上所形形成的幾幾何構形形。網絡拓撲撲結構圖3.10 點點信道的拓撲結構根據網絡的拓拓撲結構構分類，計計算機網網絡可分分為星狀狀網、樹樹狀網、總線網網、環狀狀網、網網狀網等等。根據網絡絡的使用范圍圍分類，可可以分為為公用網網和專用用網。根據數據據的組織方式式分類，可可以分為為分布式式網絡、集中式式網絡和和分布集集中式網網絡。根據網絡絡的分布布范圍，可分為為局域網、廣域網網，城域域網或市市域網。計算機網網絡的分分類二、計算算機網絡絡體系結結構國際標準準化組織織ISO于1978年提出了了“開放放系統互互連聯參考模型型”OSI/RM，采用的是是層次結結構，分分為7層。1、2層解

24、決網網絡信道道問題，3、4層解決傳傳輸服務務問題，5、6、7層處理對對應用進進程的訪訪問1)開放系統統互聯參參考模型型ISO/OSI應用層運輸層網絡層表示層會話層數據鏈路層物理層OSI的體系結結構各層的主主要功能能：物理層。主要處處理與電電、機械械、功能能和過程程有關的的各種特特性，以以便建立立、維持持和拆除除物理連連接。數據鏈路路層。將不可可靠的物物理傳輸輸信道變變為可靠靠的信道道，并將將數據組組織成適適于正確確傳輸的的幀形式式的數據據塊。幀幀中包含含應答、流控制制、差錯錯控制等等信息，以確保保數據正正確傳輸輸。網絡層。 控制制通信子子網的工工作，解解決路徑徑選擇、流控制制問題以以使不相相鄰

25、節點點之間的的數據能能夠正確確傳送。運輸層。提供兩兩端點間間可靠、透明的的數據傳傳輸，管管理多路路復用。會話層。在兩實實體間建建立通信信伙伴關關系，進進行數據據交換，完成一一次對話話連接。表示層。處理數數據表示示、進行行轉換、消除網網內各實實體間的的語義差差異，執執行通用用數據交交換的功功能，提提供標準準應用接接口、公公共通信信服務。對傳送送的信息息加密（和解密密）、正正文壓縮縮（和還還原）也也是表示示層的任任務。應用層。負責應應用管理理、執行行應用程程序，為為用戶提提供OSI環境的各各種服務務，管理理和分配配網絡資資源，建建立應用用程序包包等。如如文件傳傳送、電電子郵件件和網絡絡管理等等。傳

26、輸控制制協議(TCP)和網際協協議(IP)是因特網網所使用用的各種種協議中中最重要要的兩個個協議。TCP/IP及其相關關協議稱稱為TCP/IP體系結構構。TCP/IP體系結構構共有網絡絡接口、網際層層、傳輸輸層和應應用層4層TCP/IP網絡體系系結構應用層運輸層網絡層表示層會話層數據鏈路層物理層OSI 的體系結構TCP/IP 的體系結構網絡接口層網際層 IP (各種應用層協議如TELNET, FTP, SMTP等)運輸層(TCP或UDP)應用層各層主要要功能：網絡接口口層。該層的的作用是是接收IP數據報，并通過過特定的的網絡進進行傳輸輸或從特特定的網網上接收收物理幀幀，抽出出IP數據報交交網際

27、IP層。網際層（IP層）。網際層層的主要要協議是是無連接接的網際際協議IP。網際層層主要負負責主機機之間的的通信，處理網網際層差差錯與控控制報文文ICMP，處理路路徑、流流控、擁擁塞等問問題。運輸層。運輸層層有TCP和UDP兩個協議議，它們們都是建建立在IP協議的基基礎上。其主要要功能為為格式化化信息流流、提供供端到端端可靠傳傳輸、解解決不同同應用程程序的識識別等問問題。應用層。對應于于OSI的會話層層、表示示層和應應用層，向用戶戶提供一一組常用用的應用用協議，如遠程程登錄協協議（Telnet）、文件件傳輸協協議（FTP）、簡單單郵件傳傳輸協議議（SMTP）、超文文本傳輸輸協議（HTTP）等。

28、高速局域域網組網模式式基本上是是以千兆兆以太網網為主干干，以高高性能的的二、三三層交換換機為核核心。在在網絡布布線方面面，主干干和交換換機間建建議用多多模或單單模光纖纖連接，水平布布線可以以采用超超五類非非屏蔽雙絞線。依照前前面所述述，這種種結構容容易擴展展和升級級Internet三、Internet、Intranet、ExtranetIntranetIntranet(企業內部部網)是把Internet技術應用用到企業業內部建建立的基基于開放放技術的的新型網網絡體系系結構，可以說說是組織織內部的的Internet。 瀏覽器Web服務器/應用服務器 數據庫服務器 數據庫圖3.13 瀏覽器/服務器

29、結構Extranet它通過Internet網絡把分分散在不不同地理理位置的的Intranet聯系起來來。使企企業與其其他企業業或客戶戶聯系起起來，完完成共同同目標的的合作網網絡。Extranet既不像Internet那樣提供供公共服服務，也也不像Intranet那樣僅僅僅提供對對內服務務，它可可以有選選擇的向向公眾開開放其服服務或向向有選擇擇的合作作者開放放其服務務，為電電子商務務或其他他商業應應用提供供安全廣廣域網平平臺。虛擬專用用網采用用加密、認證和和通道技技術，提提供了Internet上兩點間間的安全全通信。VPN中，采用用了協議議通道技技術，數數據包首首先被加加密，然然后封裝裝到IP包中并通通過Internet傳輸，在在目的端端由特定