物流信息管理第2章物流信息技術基礎WULIUXINXIGUANLI學習目標知識目標技能目標了解計算機硬件系統、軟件系統、計算機網絡、廣域網、局域網等概念；熟悉物流信息系統設計所需要的計算機通信網絡技術、數據庫技術。能組建簡單的計算機局域網；能夠根據用戶需要制訂物流信息系統的軟硬件配置方案，選擇合適的信息處理技術，為物流信息系統運行打下可靠的物質基礎。章節內容2.1

2.22.3計算機網絡數據庫技術計算機系統2.1計算機系統2.1.1常見的計算機類型物流信息系統使用的計算機包括多種計算機類型，可分為微型計算機、服務器，有的還包括大型機、工作站等。一般我們說的計算機是指微型計算機系統。POS機、手持數據終端是專用的微型計算機。2.1計算機系統2.1.1常見的計算機類型1)微型計算機對終端用戶來說，微型計算機是最重要的計算機，可分為臺式計算機、便攜式計算機兩類。2)服務器服務器是網絡的核心部件之一，它為網絡系統中的其他計算機提供服務，如提供文件服務、應用服務、數據庫服務、通信服務和Web服務等。服務器與普通微型計算機最主要的區別是可靠性高，可以7×24小時不間斷地工作。3)工作站工作站是指圖形工作站，是一種功能極強的微型計算機，具有很強的圖形化處理功能，支持單、雙顯示的3D圖形。4)大型機大型機具有強大而齊全的功能，運算速度極高，可達每秒上千萬次，存儲容量大，連接數百至數千個終端同時工作，主要用于科學計算、事務處理、天氣預測等工作。2.1計算機系統2.1.2計算機硬件系統從外觀來看，一臺微型計算機硬件系統包括以下部分：主機箱、顯示器、鍵盤、鼠標、打印機、音箱。主機箱上有光盤驅動器及各種插口。從計算機組成原理來看，硬件系統包括以下部分：主機和外圍設備。主機包括主板、中央處理器CPU(運算器和控制器)、主存儲器RAM(內存儲器)、外存儲器。主板是計算機部件的承載平臺，CPU、RAM、電源、各種輸入設備和輸出設備都要安裝或連接在主板上；外存儲器有固定硬盤、移動硬盤、軟盤、光盤、磁帶、U盤等，用于長期保存大量數據。外圍設備包括輸入設備、輸出設備和外存儲器。2.1計算機系統2.1.3計算機軟件系統計算機硬件只能按照指令運行，計算機指令的集合稱為程序，程序和相應的有關文檔組成了計算機軟件。在信息系統中，計算機硬件通過軟件接收輸入的數據并進行處理，再轉換成用戶所需的信息輸出給用戶。一般的程序都保存在外存儲器（如硬盤）中，當需要執行特定的程序時，將程序從外存儲器調入到主存儲器中運行。程序只能在計算機的主存儲器中運行。物流信息系統使用在計算機硬件上運行的軟件來實現各項功能。計算機軟件由程序、該程序的各種文檔、相應的系統數據組成。程序是解決問題的步驟或順序，以某種計算機語言表示。文檔是描述及使用程序的有關資料，沒有使用說明文檔，用戶就無法正確地使用、維護軟件；沒有設計說明文檔，程序設計人員就無法對軟件進行維護、更新、改造、完善。系統數據是指業務應用程序能正常運行所需要的基本原料，如各種標準代碼。程序是軟件的主體，是可執行的部分，是物流信息系統開發的最重要的部分。從應用的角度出發，可將計算機軟件劃分為應用軟件和系統軟件兩大類。2.1計算機系統2.1.3計算機軟件系統1)應用軟件應用軟件是直接服務于用戶的程序系統，用戶操作應用軟件來完成自己的業務處理。一般地，應用軟件包括專用應用軟件和通用應用軟件兩類。(1)專用應用軟件。專用應用軟件是滿足用戶對數據處理的專用功能需求，由專業開發人員采取信息系統開發的方法與技術為用戶單獨開發。例如，火車訂票系統、圖書情報檢索系統、檔案管理系統、輔助教學軟件等都是專用應用軟件。物流信息系統軟件屬于專用應用軟件，開發物流信息系統實際就是開發專用應用軟件。(2)通用應用軟件。通用應用軟件是具有某些通用信息處理功能的商品化軟件。這種軟件對某些應用具有通用性，因此可以被許多具有此類應用需求的用戶所使用。它一般具有較強的通用性，所提供的功能用戶可以選擇，用戶可以靈活地配置軟件以滿足其特定的需求。2.1計算機系統2.1.3計算機軟件系統2)系統軟件系統軟件是指對整個計算機系統進行調度、監控、管理和維護的軟件，是為其他程序提供服務的程序包。系統軟件主要包括操作系統、語言處理程序、服務性程序、數據庫管理系統、網絡通信管理程序等。(1)操作系統。操作系統是最基本的軟件，每一臺計算機都必須安裝操作系統。物流信息系統軟件銷售商銷售的軟件在默認條件下不提供操作系統軟件。(2)數據庫管理系統。數據庫管理系統是管理數據庫的工具。物流信息系統是基于數據庫管理系統設計的，而物流信息系統軟件銷售商銷售的軟件在默認條件下也不提供數據庫管理系統。(3)程序設計語言。2.2計算機網絡2.2.1計算機網絡的概念簡單來說，計算機網絡是多臺計算機構成的一個系統。具體地說，計算機網絡是用傳輸介質把分布在不同地理位置的計算機和其他通信設備連接起來，用網絡軟件實現數據通信和資源共享的分布式系統。2.2計算機網絡2.2.1計算機網絡的概念計算機網絡的主要功能：(1)支持協同工作。(2)數據通信。(3)資源共享。(4)增強信息系統的可靠性。2.2計算機網絡2.2.1計算機網絡的概念計算機網絡的類型：按網絡采用的通信技術不同，計算機網絡可以分為有線網絡和無線網絡。無線網絡采用無線電通信技術，有線網絡的通信技術使用介質傳輸數據，如光纜、雙絞線、同軸電纜等。按網絡覆蓋區域的大小，計算機網絡可分成局域網、城域網和廣域網。按介質訪問控制方式不同，計算機網絡可分為以太網(ethernet)、令牌環網(tokenring)、光纖令牌環網(fiberdistributeddatainterface，FDDI)、異步傳輸模式(asynchronoustransfermode，ATM)。另外，還可以按網絡拓撲結構對網絡進行分類。2.2計算機網絡2.2.1計算機網絡的概念計算機網絡的拓撲結構：拓撲學是幾何學的一個分支，它研究與大小、形式無關的線和面的特性幾何問題，所以，計算機網絡的結構一般稱為網絡的拓撲結構。網絡節點：網絡中起信息轉換或信息訪問作用的設備。信息轉換節點有路由器、交換機等；信息訪問節點有終端、微機等。鏈路：兩個節點間的通信線路。網絡基本的拓撲結構有星形結構、環形結構、樹形結構、總線式、衛星和無線電式。星形結構、環形結構、樹形結構是點到點式網絡拓撲結構，其特點是每條鏈路連接一對節點，這一對節點間彼此可以直接通信；總線式、衛星和無線電式是廣播式拓撲結構，其特點是只有一條由所有節點共享的通信線路。2.2計算機網絡2.2.1計算機網絡的概念計算機網絡的拓撲結構：(1)星形結構。(2)環形結構。(3)樹形結構。(4)總線式。(5)衛星和無線電式。星形結構環形結構樹形結構總線式衛星和無線電式2.2計算機網絡2.2.2局域網局域網是由一組相互連接、具有通信能力的計算機組成，并分布在較小地理范圍內的計算機網絡，它通常建立在計算機較集中的政府部門、學校、研究所、大中小型企業、服務單位內部，為一個單位所擁有，自行建設，不對外提供服務。局域網的優點有：①資源共享。②快速通信。③分布處理。2.2計算機網絡2.2.2局域網局域網的組成：局域網一般由傳輸介質、網絡通信設備、網絡服務器、客戶端計算機系統和網絡協議軟件等組成。局域網采用總線、星形、環形拓撲結構，傳輸介質有雙絞線、同軸電纜、光纖等。(1)局域網的傳輸介質。傳輸介質是網絡中發送方與接收方之間的物理通路。局域網使用的傳輸介質主要是雙絞線、同軸電纜、光纖等，此外還有一些附屬設備，主要是進行連接的網絡配件，如線纜接頭、T型接頭、終端匹配器等。傳輸介質除有線傳輸介質外，還有無線傳輸介質，如無線電波、微波、紅外線等。(2)局域網通信設備。局域網的主要網絡通信設備有網卡、Hub(集線器)、交換機、路由器等。2.2計算機網絡2.2.2局域網局域網中的介質訪問控制方法和局域網類型：局域網中數據的通信方式是廣播傳送方式，即在一定的拓撲結構中廣播傳送數據包，而不采用存儲轉發方式，因此網絡中同一時刻只有一個節點才能傳送數據包。如何解決多個節點傳送數據包的沖突問題，有多種方法，如介質訪問控制方式，它是網絡中多節點之間信息傳輸的基本控制方式，是局域網的通信協議和控制的基礎。根據介質訪問控制方式不同，可以把局域網分成以下幾種類型：(1)以太網。(2)令牌環網。(3)光纖令牌環網。(4)異步傳輸模式。2.2計算機網絡2.2.3無線局域網絡無線網絡可以用于有線介質無法連接的地方或者有線介質連接比較困難的場合，特別適合港口、碼頭、古建筑群、市中心兩幢高樓之間等地方的連接。無線局域網的抗干擾性強、網絡保密性好，有線局域網中的諸多安全問題在無線局域網中基本上可以避免。而且相對于有線網絡，無線局域網的組建、配置和維護較為容易，一般計算機從業人員都可以勝任網絡的管理工作。因無線網絡的發射功率較一般的手機要微弱許多，無線網絡發射功率約60mW～70mW，而手機發射功率約200mW，其使用的方式亦非像手機一樣直接接觸人體，因此較安全。2.2計算機網絡2.2.3無線局域網絡無線局域網絡技術：與有線網絡一樣，無線局域網同樣也需要傳輸介質。只是無線局域網采用的傳輸介質不是雙絞線或者光纖，而是無線電波(RF)或者紅外線(IR)，且以使用前者的居多。(1)紅外線(IR)系統。(2)無線電波(RF)。2.2計算機網絡2.2.3無線局域網絡無線局域網的主要協議標準：目前比較流行的有802.11標準、藍牙(Bluetooth)標準以及家庭網絡(HomeRF)標準。(1)802.11標準。IEEE802.11無線局域網標準是無線局域網目前最常用的傳輸協議，各個公司都有基于該標準的無線網卡產品。(2)藍牙標準。藍牙(IEEE802.15)是一項最新標準。藍牙是一種先進的大容量、近距離無線數字通信的技術標準，其目標是實現最高數據傳輸速率1Mbps(有效傳輸速率為721Kbps)、最大傳輸距離為0.1～10米，通過增加發射功率可達到100米。2.2計算機網絡2.2.3無線局域網絡無線局域網的主要設備：(1)無線訪問節點。無線訪問節點(accesspoint，AP)一般俗稱為網絡橋接器，顧名思義，即作為傳統的有線局域網絡與無線局域網絡的橋梁，因此任何一臺裝有無線網卡的PC均可通過AP分享有線局域網絡甚至廣域網絡的資源。(2)無線網卡。無線網卡在職能上與傳統有線網卡一樣，只不過采用無線方式進行數據傳輸。目前，無線網卡的規格大致可分成2M、5M、11M、54M、108M、300M幾種，而其適用接口可分為PCMCIA、ISA、PCI、USB四種。(3)天線。無線局域網的天線(antenna)與一般電視、手機所用天線不同，是因為頻率不同所致，無線局域網所用的頻率為較高的2.4GHz頻段。2.2計算機網絡2.2.3無線局域網絡無線局域網的拓撲結構：在無線網絡中，只有星形和網狀兩種才有意義。(1)星形拓撲。星形拓撲是目前最常見的一種，這種結構包含一個通信用的中央計算機或者存取點。數據包由源節點發出后，由中央計算機接收，并且轉發到正確的無線網絡目標節點。這臺中央計算機可以用來作為與有線LAN的通信橋梁，并且用來存取其他有線客戶端、Internet或是其他網絡設備等。(2)網狀拓撲。網狀拓撲和星形拓撲有些不一樣，主要是網狀拓撲并沒有中央計算機。每個節點都可以與同在一個網段的其他計算機自由溝通。網狀拓撲的網絡要求網中任意兩點均可直接通信。采用這種結構的網絡一般使用公用廣播信道，而信道接入控制協議多采用載波監測多址接入類型的多址接入協議。2.2計算機網絡2.2.3無線局域網絡無線局域網的組網模式示例：常見的無線局域網的組網模式主要有無線接入點組網模式、無線接入點支持遠端網橋客戶端模式、點對點網橋通信模式。(1)無線接入點組網模式。該組網模式是利用一臺無線訪問節點、幾臺計算機組成一個簡單的計算機網絡。筆記本電腦要安裝無線網卡。(2)無線接入點支持遠端網橋客戶端模式。該組網模式是利用兩臺無線訪問節點，遠處的計算機接入原有的有線局域網。如果距離近，遠處的計算機也可以直接安裝無線網卡接入。(3)點對點網橋通信模式。用無線訪問節點充當兩個有線局域網之間的網橋。2.2計算機網絡2.2.4廣域網廣域網(wideareanetwork，WAN)是地理位置相距較遠的多個計算機系統通過通信線路連接起來實現數據通信的計算機網絡，或者說是將分散于各地的局域網互聯而形成的跨地區的大型網絡。廣域網的主要特點是網絡中的計算機分布范圍很廣，從數十公里到數千公里，甚至遍及全球。2.2計算機網絡2.2.4廣域網接入廣域網的技術有多種：1)PSTN公共交換電話網(publicswitchedtelephonenetwork，PSTN)是目前使用最廣泛的網絡系統，PSTN接入技術也稱Modem撥號上網，或簡稱撥號上網。2)ISDN綜合業務數字網(integratedservicedigitalnetwork，ISDN)，提供一組標準的用戶/網絡接口，使用戶能夠利用已有的電話線，連接各類終端設備，分別進行電話、傳真、數據、圖像等多種業務通信，或者同時進行包括語音、數據和圖像的綜合業務通信。2.2計算機網絡2.2.4廣域網接入廣域網的技術有多種：3)DDN數字數據網(digitaldatanetwork，DDN)，是以數字交叉連接為核心技術，集合數據通信、數字通信、光纖通信等技術，利用數字信道傳輸數據的一種數據接入業務網絡。4)XDSL數字用戶線(xdigitalsubscriberline，XDSL)是HDSL、ADSL、VDSL等技術的統稱。5)光纖接入光纖接入方式是指接入網中的傳輸媒質為光纖，光纖通信具有通信容量大、質量高、性能穩定、防電磁干擾、保密性強等優點。2.2計算機網絡2.2.5Internet/Intranet廣域網最主要的、使用最廣泛的是Internet。接入Internet要找本地的ISP(Internetserviceprovider)，ISP是Internet服務供應商，就是提供Internet連接以及各種Internet信息服務的公司。Internet是由那些使用公用語言相互通信的計算機連接而成的全球網絡。Internet采用的通信協議是TCP/IP協議。TCP/IP協議包括兩部分，TCP傳輸控制協議和IPInternet協議。Intranet是用Internet技術建設的企業內部局域網，與以往的客戶服務器技術不同，Intranet以Internet技術為基礎。信息在企業內部以Internet方式向企業內的用戶提供各種信息資源服務，用戶只要通過瀏覽器軟件就可以訪問企業內部網上的所有信息資料。2.3數據庫技術2.3.1數據管理技術在物流信息系統中，數據量十分巨大，如何在計算機系統中存儲這些數據，并能夠十分方便地使用這些數據，是物流信息系統設計中一個至關重要的問題。在物流信息系統中，數據的采集、加工、檢索、存儲、傳輸、利用和維護等工作稱為數據管理，數據管理的任務就是實現對數據的合理組織、維護和存取。數據管理是物流信息系統中信息處理工作能夠高效率進行的重要基礎。隨著計算機硬件和軟件的發展，數據管理經歷了人工管理、文件系統和數據庫系統三個發展階段。2.3數據庫技術2.3.2數據的文件系統管理技術隨著數據庫技術的發展，物流信息系統更多地采用數據庫技術來管理數據，但數據的文件系統管理技術并沒有完全過時，仍然在特定的領域中發揮著重要的作用。聯機業務的實時處理采用數據庫技術；而對于脫機數據的處理，由于脫機數據設備的體積小、內存少、功率小、功能簡單，采用大型的數據庫技術顯然不合適，因而宜采用精練的文件系統管理技術來管理數據。對于開發人員，要掌握文件的存取技術和命令，一般要熟悉C語言的文件操作命令。文件的存取方式是指查找文件內某條記錄的方式、將一條新記錄存入某個文件的方式或修改記錄的方式。文件的存取方式主要有順序存取方式、隨機存取方式和動態存取方式三種。2.3數據庫技術2.3.3數據庫系統數據庫系統(databasesystem，DBS)是指數據庫及數據庫管理系統(及其開發工具)、數據庫管理員和用戶、應用系統及硬件的總和。數據庫系統主要包括兩部分，即數據庫和數據庫管理系統，如圖所示。在不引起混淆的情況下，人們常常把數據庫系統簡稱為數據庫。2.3數據庫技術2.3.4關系數據庫管理系統采用關系模式作為數據的組織方式的數據庫稱為關系數據庫。關系模式中的一些基本概念如下：關系(relation)：一個二維表稱為一個關系。字段(field)：表中的一列稱為一個字段。域(domain)：一個字段的取值范圍稱為一個域。記錄(record)：表中的一行稱為一條記錄。關鍵字(key)：表中的某個字段，若它的值唯一地標識一條記錄，則稱該字段為關鍵字。2.3數據庫技術2.3.4關系數據庫管理系統常見的關系數據庫系統產品見下表。關系數據庫系統名稱廠家特點應用環境AccessMicrosoft小型桌面數據庫微機；WindowsVisualFoxProMicrosoft小型桌面數據庫微機；WindowsLotus1-2-3Lotus小型桌面數據庫微機；WindowsSQLServerMicrosoft大型網絡數據庫微機；服務器；WindowsServerOracleOracle大型網絡數據庫大型機；小型機；服務器；WindowsServerUnixSybaseSybase大型網絡數據庫小型機；服務器；WindowsServerUnixDB2IBM大型網絡數據庫大型機；MVSUNIXInformixInformix大型網絡數據庫小型機；微機；UNIXMySQLFree大型網絡數據庫微機；服務器；WindowsServerUnixLinux2.3數據庫技術2.3.4關系數據庫管理系統1)AccessMicrosoftAccess數據庫系統是Microsoft公司開發的、最流行的和功能強大的桌面數據庫管理系統。Access不僅是一種關系數據庫管理系統，而且是Windows圖形用戶界面的應用程序生成器。Access提供后臺的數據管理功能，是一個中、小型關系數據庫系統，用于桌面、小型數據庫的應用開發。Access的主要特點是支持前端開發，無須編寫程序代碼，僅通過直觀的可視化的操作即可完成大部分數據的管理工作，是一種開發效率極高的數據庫開發工具，甚至比其他工具的開發效率快5～10倍。與其他數據庫管理系統相比，Access具有如下特點：(1)面向數據庫最終用戶和數據庫開發人員。(2)開放式數據庫管理系統。(3)支持多媒體的應用與開發。(4)基于Web的功能。(5)SQLServer的專用前端開發工具。2.3數據庫技術2.3.4關系數據庫管理系統2)SQLServerSQLServer是一個后臺數據庫管理系統，它功能強大、操作簡便，為廣大數據庫用戶所喜愛，越來越多的開發工具提供了與SQLServer的接口。SQLServer包含了一系列的管理開發工具，使其安裝、調用、管理及使用都十分方便。SQLServer的工具有如下幾種：(1)EnterpriseManager。(2)ServiceManager。(3)QueryAnalyzer。(4)Profiler。(5)ClientNetworkUtility。(6)ImportandExportData。(7)ConfigureSQLXMLSupportinIIS。(8)DTCClientSupport。(9)ReplicationConflictViewer2.3數據庫技術2.3.4關系數據庫管理系統3)OracleOracle數據庫是具有網格計算功能的數據庫，支持集群和多點應用。Oracle數據庫產品具有良好的兼容性、可移植性、開放性、伸展性、高性能。Oracle數據庫可部署從小刀片服務器到最大型的SMP服務器以及其他所有型號的服務器，覆蓋了大、中、小型機等幾十種機型，可管理從傳統業務信息到XML和三維空間信息的所有數據，是交易處理、數據倉庫、內容管理應用和GIS空間數據管理的理想工具。Oracle數據庫已成為世界上使用最廣泛的關系數據系統之一。Oracle數據庫版本包括企業版、標準版、簡化版和移動版。企業可根據需要從規模較小的單一處理器服務器方案到多處理器服務器集群方案中選擇。2.3數據庫技