计算机信息管理基础(清大)
清华大学计算机与信息管理中心 计算机信息管理基础 教学内容 应用：介绍开发应用系统的过程和方法 Delphi: 可视化的，面向对象的开发工具 数据库技术：讨论表示、存贮数据，高效地获取数据的方法，涉及DB（DataBase）体 系结构、数据模型、关系代数、DB设计理论、DB安全性、完整性，并发 控制等知识点 网络技术：简介计算机网络的构成及通讯协议 课程要求 了解计算机信息系统的基本概念及其应用，掌握开发计算机信息系统涉及的基础知识 ，开发过程和开发方法 参考书 1. 计算机信息管理基础 清华大学计算中心 编著 （教材） 2. 数据库技术与应用 龙守谌 编著 （科学出版社） 3. 数据库系统概论（第2版） 萨师煊、王珊 编著 （高等教育出版社） 4. Oracle 数据库系统基础 俞盘祥 编著 清华大学出版社 5. Delphi: 程序设计 黄建华、罗庆祖、江政杰 编著 （清华大学出版社） 清华大学计算机与信息管理中心 第一章 信息系统的概念及其应用 1.1 基本概念 数据和信息 数据（Data）：为客观实体的属性值，它表示原始的，没有加工过的数据。如数字、 字符串、语言、声音、图形等。 信息：通过加工和处理以后的数据。信息有如下特点： · 有一定的含义 · 具有可用性（强调经过加工），与目的有关 · 可传递、可存贮、可共享 · 时间性 信息和数据的关系，如图所示： 原始数据，用实体（Entity）、属性（Property）、属性值（Value）表示。通过分 析、汇总获得信息 信息可以从多种角度分类，按应用领域可分为经济信息、社会信息、科技信息、军事 信息、外交信息等。按形式分类，可分成数据信息、图像信息、声音信息等。 信息管理 信息管理是一种管理行为，从数据角度，信息管理是指对数据本身的各种管理活动。 其中有数据结构的管理，对数据的维护、数据的安全、保密管理、数据处理等。这种管 理是技术上的措施，是多用户共享使用数据环境下不可缺少的功能。 在企业管理过程中，为了达到某种特定目标，在大量的信息中选择有用的信息，进行 有效的收集、分类、整理、分析和传递等一系列的信息处理的过程也称为信息管理。 例如：一个企业，它的经营目标是T，Q，C，S。围绕这一目标，我们把整个生产经营 活动归为以下3类： 生产活动：围绕物料流进行 管理活动：围绕生产活动进行。它对生产活动进行指挥、监控、协调、控制，并从生 产活动中收集信息进行分类、汇总，作为领导决策的依据。 信息管理是各种信息系统应具备的主要功能。 信息系统的主要形式：人((机系统 以计算机为主要支持工具，通过人和机器一系列的交互活动，获取知识，获取信息。 1.2 信息系统的应用及其发展 电子数据处理阶段 1946年第一台计算机诞生以来，计算机主要做统计，计算。 事务处理系统阶段 计算机逐步应用于企业的部分业务管理，生成财务报告，简单的订票系统，管理活动 以人工为主。（60年代末） 管理信息系统阶段 MIS (Management Information system 70年代中期) MIS系统是以一个部门的管理为背景，以基层事务处理系统为基础，以完成该部门的 总体任务为目标，强调企业中各局部系统之间信息相互联系的综合系统。 MIS系统对企业的影响 a. 提高了科学管理水平 b. 增强了企业组织的活力 c. 提高了管理人员的素质和管理水平 d. 提高了企业对环境的适应能力 e. 提高了企业的经济效益和社会效益 办公信息系统阶段 计算机集成制造系统（CIMS）阶段 清华大学计算机与信息管理中心 第二章 计算机网络基础 2.1 计算机网络的基本组成 所谓计算机网络就是利用通讯设备和线路将地理位置不同的，功能独立的多个计算机 系统互连起来，以功能完善的网络软件（即网络通讯协议，信息交换方式及网络操作系 统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。 组成网络的基本软硬件部件： 网卡和媒体 网络工作站 网络服务器 网间连接器 网络系统软件 2.2 数据通信系统 14. 数据传输技术 传送数据可以按一次一位或一次多位的方式进行，这就是所谓的串行传送与并行传送 。从硬件的角度，不同的传送方式有不同的I/O接口电路，并行数据传送由并行数据端口 进行，它把一个字节/字的宽度同时进行输入/输出；而串行数据传送由串行数据端口进 行，它把一个字节/字变成按位方式进行输入/输出。 数据交换技术 最简单的形式是在两个用某种类型的传输介质直接连接的设备之间进行数据通信。但 是直接连接两个设备常常是不现实的。通常是通过有中间结点的网络来把数据从源地发 送到目的地实现通讯。这些中间结点并不关心数据内容，只起一个交换设备的作用把数 据从一个结点传送到另一个结点。 通常将希望通信的设备称为站，而将提供通信的设备称为结点。 常用的交换技术有： a. 线路交换 使用线路交换的方式，就是通过网络中的结点在两个站之间建立一条专用的通信线路 。最普通的线路交换例子是电话系统。 建立线路：在传送任何数据之前，必须建立站到站的线路。 传送数据 拆除线路 b. 存储交换 在存贮交换中，不需要在两个站之间建立一条专用通路。如果一个站想要发送一个报 文（信息的一个逻辑单位），它把一个目的地址附加在报文上，然后把报文从结点到结 点地通过网络。在每个结点暂存整个报文，然后转发到下一个结点。 c. 分组交换 试图结合线路交换和存储交换的优点，而使两者缺点最少。 分组交换很象报文交换。形式上的主要差别在于，在分组交换网络中，要限制所传输 的数据单位的长度，也就是说，将数据报文分割成若干长度较短的分组进行传输，每个 分组除数据信息外，还包含地址标识，分组编号，检验信息等。 报文在发送端进行分割，其中每个分组可经过不同的路由传输。途中经过每个结点的 时候，先存储后转发，并检查，有错误时重发，回送应答信息。当接收端正确收到全部 分组后，再按分组编号重新装成数据报文。 2.3 计算机网络的体系结构 计算机网络体系结构是指通过系统的整体设计，为网络硬件，软件、协议，存取控制 和拓扑提供标准。 网络体系结构广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出的开放系统互连（ OSI）的参考模型。该模型用七个功能层次描述网络的结构： 层次 功能 |应用层 | |提供各种网络服务，如文件传输，虚拟终端， | | | |电子邮件等 | |表示层 | |数据表示和字符编码转换 | |会话层 | |对话管理，包括通讯的建立和拆除 | |传输层 | |端到端的数据发送 | |网络层 | |确定分组从源端到目的端的路径选择 | |数据链路层 | |任务是把物理层传输比特的功能加强，使之为 | | | |网络层显现一条无措线路 | |物理层 | |涉及原始数据在通讯道上的传输 | OSI参考模型层次和功能 从网络互连的角度来看，网络体系结构的关键要素是协议和拓扑。 协议 协议是规则的集合，它规定了网络的不同部分是如何交互的，从而保证了网络上的设 备彼此之间能够通讯。 1. 低层协议。通常在OSI模型的物理层和数据链路层操作，低层协议规定网络基本的 物理和逻辑特征。 2. 高层协议。通常在OSI模型的网络层以上层操作，高层协议规定网络内部更复杂的 逻辑结构， 拓扑 拓扑是网络上的设备之间的连接形式。基本的局域网拓扑类型包括： · 总线拓扑，所有设备连接到干线电缆构成网络的总线，或中枢（backbone） · 星型拓扑，所有设备连接到一个中心点，此中心点称做网络的集线器（hub）。 · 环型拓扑，所有设备彼此串行连接，就像连成链一样，构成了一个回路或称做环（rin g）。 ·混合拓扑：以上拓扑的混合结构。 2.4 局域网的基本组成 1. 网卡和媒体 网卡和媒体影响所组成网络的传输率，拓扑结构、地理范围、传输效率，输可靠性等 。 2. 网络工作站 网络工作站为联网用户所使用的计算机。在这类微机工作站上可配置DOS、OS/2、Wi ndows等操作系统和网络软件。 3. 网络服务器 局域网中服务器配置有两种：文件服务器和通讯服务器。文件服务器在局域网上可选 用高档微机作为文件服务器。在文件服务器上可配置大容量的硬盘，优质打印机，为网 上用户提供服务。 服务器上配置相应的软件，可与远程主机等设备通讯。 4. 网间连接器 网络的互连有四种可能型式 · LAN－LAN · LAN－WAN · WAN－WAN · LAN－WAN－LAN 网间互连的设备主要有： 5. 中继器（一层） 中继器是最低层次的设备，它只起放大信号的作用。在规划网络时，若网络段已超过 最大长度，则要用中继器来延伸。 6. 网桥（二层） 桥是一种存储转发设备，用来连接两个同类的网络。所谓同类网络是指操作系统是一 致的。在桥接的网络中若由文件服务器兼做网桥称内桥。若专门用一台微机作为两个网 络互连的设备称外桥。 7. 路由器（三层） 当两个以上同类网络互连时，必须选用路由器。路由器除了具有网桥的全部功能外， 还提供路经选择功能。路由器有两种类型：内部路由器和外部部由器。内部路由器由文 件服务器实现，也可以在网络中单独用一台PC机作为外部路由器。 8. 网关(Gateway) 网间连接器网关运行在OSI模型的高层，能支持从传送层到应用层的协议。它可执行 协议的转换，使不同协议的局域网通信。当异类局域网（异种网络操作系统），局域网 与主机，局部网与广域网互连时，在局域网上必须配置网关。 2.5 SQL*Net简介 网络的出现，使计算机的使用方式发生了根本的变化，大大提高了资源的利用率。网 络技术的发展也使得数据库系统从集中式数据库发展成为分布式数据库系统，使得分布 式数据库中的用户可以象存取本地数据库一样存取远程数据库。 SQL*Net是Oracle公司为分布式Oracle数据库管理系统开发的一个通讯软件模块（选 件），该选件与各种操作系统所支持的通信协议一起为Oracle关系数据库管理系统(RDB MS)提供分布式的处理环境。分布处理是指不同网络结点上的多个程序通过网络传送信息 来协调它们的工作。 9. SQL*Net支持的通讯模式有： 客户/服务器(Client/Server)通讯模式 服务器/服务器(Server/Server) 浏览器/应用服务器/DB服务器 (Browse/App Server/DB Server)通讯模式 SQL*Net提供以下功能： a. 网络上任何地方的用户，通过SQL*Net可以向网内任一结点上的Oracle数据库注册并使用 远程的数据库。 b. 通过SQL*Net，利用Oracle数据库的分布处理能力，用户可以同时存取网内多个数据库中 的数据。Oracle分布式数据库系统支持用户在一条SQL语句中查询、修改多个结点中的数 据。 c. SQL*Net独立于它所支持的网络协议，无论什么协议，SQL*Net提供相同的功能。 d. SQL*Net为分布式Oracle数据库系统中的用户提供了物理位置透明性。 SQL*Net提供的数据访问方式有： 本地访问 远程访问 分布式的访问 第三章 数据库技术 数据库方法 数据库技术是管理数据的一种最新方法，它研究如何组织数据，存储数据，如何能够 高效地获取和处理数据的方法。 [pic]信息系统的三个世界 3.1 数据库技术的发展及概述 阶段1： 人工管理阶段（50年代中期） 没有统一的数据管理软件 阶段2： 文件系统阶段（50－60年代中） 有统一的软件处理数据（如，COBOL语言） 数据可以组织成：顺序、索引、直接文件形式 处理特点：程序＋数据 阶段3： 数据库阶段（60年代末至今） 有统一的数据管理软件，管理数据 数据具有独立性 强调面向企业面向系统组织数据 3.2 数据库的体系结构 3.2.1 三级模式的结构 DB的体系结构分成三级： 内模式又称存储模式，是数据在数据库系统的内部表示，即为数据的物理结构和存储 方式的描述。 外模式又称用户模式，表示用户能看到的数据。 概念模式又称逻辑模式，是DB中全体数据的逻辑结构和特征的描述。 DBMS在这三级结构之间提供了两层映象： 外模式/模式映象、模式/内模式映象 3.2.2 数据库系统 一个数据库系统是一个实际可运行的，按照一定的数据模型存贮，维护并向应用系统 提供数据或信息支持的系统。它由以下部分组成： 数据库（Database，DB） 21. 数据库管理系统（Database Management System, DBMS） DBMS 的主要功能： a. 数据库定义：包括全局逻辑结构（Schema）的定义。局部逻辑结构（subschema）的定义 ，安全保密等的定义。 b. 数据库管理：数据存取、完整性、安全性、并先控制等。 c. 数据库的建立和维护、建库、库的迁移，再组织，数据的后备和恢复、性能监控等。 应用系统开发工具（程序设计软件） 数据库管理员（Databa...
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