管理信息系统管理信息系统的技术基础 ppt课件.ppt

t课件,1,第三章管理信息系统的技术基础,计算机技术,现代通讯技术,网络技术,数据库技术,多媒体技术,t课件,2,第一部分数据库技术,知识点,1、数据管理技术各发展阶段的特点2、数据库系统的体系结构 3、数据库的概念 4、关系规范化理论5、数据库管理系统的概念,3,t课件,一、 数据库与数据库管理系统,1数据库技术的发展,人工管理,文件管理,发展,数据库管理,发展,4,t课件,一、数据库与数据库管理系统,1）人工管理阶段,数据不保存 没有软件对数据进行管理 没有文件概念 数据面向应用,特点,5,t课件,一、数据库与数据库管理系统,2）文件管理阶段,数据可长期保存在磁盘上文件系统提供程序和数据之间的读写方法文件形式多样化数据的存取基本上以记录为单位,特点,6,t课件,一、数据库与数据库管理系统,文件系统的,数据冗余度大数据不统一数据与程序的独立性差,缺陷,7,t课件,一、数据库与数据库管理系统,3）数据库管理阶段,结构化的数据数据面向系统数据独立于程序用户接口统一、便于使用,特点,8,t课件,一、数据库与数据库管理系统,2数据库的几个功能简介,1）数据完整性控制,利用数据库的完整性约束保证数据的正确性。,9,t课件,一、数据库与数据库管理系统,2数据库的几个功能简介,2）数据安全性控制,只有登记在用户表上的用户才能与数据库连接，而且对于每一个用户，数据库管理系统还分配了操作权限，只有具有某种操作特权的用户才能对数据库和数据库对象进行操作。,10,t课件,一、数据库与数据库管理系统,2数据库的几个功能简介,3）并发控制,当两个不同的用户对数据库中的同一数据同时进行读写操作时，就会发生访问冲突，有可能造成数据库的混乱。数据库管理系统可采取并发控制解决冲突。,11,t课件,一、数据库与数据库管理系统,2数据库的几个功能简介,4）数据的备份与恢复,由于在某些情况下，可能会造成数据的丢失，比如磁盘的损坏，用户的误操作等。而数据库中的数据是整个系统中最重要的。因此应对数据库采取一定的保护措施。数据库的备份就是常用措施之一，数据库备份就是指为数据库制作一份拷贝，以便在数据库被意外损坏时，用它恢复数据库。,12,t课件,一、数据库与数据库管理系统,3数据库系统的体系结构 数据库的三级模式,1）外模式（用户模式、子模式）,外模式定义了用户操作的数据，就是最终用户所看到的视图。不同用户的外模式可以不相同。,13,t课件,一、数据库与数据库管理系统,3数据库系统的体系结构 数据库的三级模式,2）概念模式（模式）,概念模式是数据库全部数据的逻辑结构和特征描述。它与具体的应用程序无关，也与数据库的硬件环境和存储格式无关。,14,t课件,一、数据库与数据库管理系统,3数据库系统的体系结构 数据库的三级模式,3）内模式（存储模式）,内模式描述了数据库的物理结构和存储方式。,15,t课件,一、数据库与数据库管理系统,3数据库系统的体系结构 数据库的三级模式,数据库为什么要采用三级模式？,意义在于保持数据的独立性。即当数据库的物理结构变化时，不影响数据库的逻辑结构；当数据的整体逻辑结构发生变化时，不影响到用户的应用程序。,16,t课件,一、数据库与数据库管理系统,4数据库技术中的有关概念,实 体,属 性,实体集,主 键,联 系,客观存在并以属性区分其差异的具体事物。如：人、部门等。,实体所具有的特性。,具有相同实体的实体集合。,也叫主码或关键字。它是能唯一标识一个实体的属性或属性组。,表示实体与实体之间的联系。可以归纳成以下三种： 1）一对一（1:1） 2）一对多（1:N） 3）多对多（M:N）,17,t课件,一、数据库与数据库管理系统,5数据库的数据模型,层次模型,网状模型,关系模型,数据模型的种类：,用树形结构来表示数据之间的关系。特征： 有且仅有一个结点无双亲。 其他结点有且仅有一个双亲结点。,用网络结构来表示数据之间的关系。特征： 无双亲的结点可能不存在，也可能存在多个。 有双亲的结点可能会有多个双亲。,用一个二维表来表示数据之间的关系。特征： 结构单一化。 建立在严格的数学理论基础上。,18,t课件,一、数据库与数据库管理系统,6关系型数据库,数据文件1,数据文件4,数据文件3,数据文件2,数据文件5,数据库,二维表,19,t课件,一、数据库与数据库管理系统,关系型数据库的优势,1）使用简便，处理数据效率高。2）数据独立性高，有较好的一致性和良好的保密性。3）数据库的存取不必依赖索引，可以优化。4）可以动态地导出和维护视图。5）数据结构简单明了，便于用户理解和维护。6）可以配备多种数据库接口。,20,t课件,一、数据库与数据库管理系统,关系数据模型中的几个概念,1）元组表中的一行，对应物理模型中的记录。2）属性表中的一列，对应物理模型中的字段。3）主码也叫主键或关键字，是唯一标识一个元组的属性或属性组。4）关系模式一种简单的关系（二维表）表示法。,21,t课件,数据文件,属性一,属性二,属性三,元组一,元组二,元组三,举例：,主码,关系模式：职工表（编号#，姓名，性别，年龄，籍贯）,22,t课件,一、数据库与数据库管理系统,7关系规范化,1）为什么要关系规范化？,赵六（学号为200204）未选课，其基本信息就加入不到此表中。插入异常！,假如王五毕业了，删除其成绩时，其基本信息也将一起消失。删除异常！,张三选修了三门课，其基本信息会重复三遍。数据冗余！,此存储结构不好！必须改进！用关系规范化理论优化。,23,t课件,一、数据库与数据库管理系统,7关系规范化,2）函数依赖,（1）函数依赖 定义：设X、Y是关系R中的两个属性（或属性组），若对于X的每一个值，都有一个Y的值与之对应，则称：Y函数依赖X。（记作：XY）（如果Y函数不依赖X，则记作：XY）,如：学号 姓名,24,t课件,一、数据库与数据库管理系统,7关系规范化,2）函数依赖,（2）完全函数依赖与部分函数依赖 定义：设X、Y是关系R中的两个属性（或属性组），若XY，且对于X的任何一个真子集X，都有XY，则称：Y完全函数依赖X。 （记作：XY） 若XY，但Y至少对X的一个真子集X也函数依赖，则称：Y部分函数依赖X。 （记作：XY）,f,如：（学号，课程） 成绩,f,p,如：（学号，课程） 姓名,P,25,t课件,一、数据库与数据库管理系统,7关系规范化,2）函数依赖,（3）传递函数依赖定义：设X、Y、Z是关系R中的三个属性（或属性组），若XY，且Y X且 YZ ，则称：Z传递函数依赖X。（记作：X Z）,t,如：学号 班主任,t,26,t课件,一、数据库与数据库管理系统,7关系规范化,3）范式,（1）第一范式（1NF） 这是关系满足的最基本条件 元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项。,27,t课件,一、数据库与数据库管理系统,7关系规范化,3）范式,（2）第二范式（2NF） 若关系满足第一范式，且所有非主属性都完全函数依赖于主码。,28,t课件,一、数据库与数据库管理系统,7关系规范化,3）范式,（3）第三范式（3NF） 若关系满足第二范式，且其它任何一个非主属性都不传递函数依赖于主码。,29,t课件,一、数据库与数据库管理系统,7关系规范化,4）关系规范化的方法 投影法,例：将下面的关系规范化成第三范式。学生（学号，姓名，性别，年龄，班级，班主任，课程，成绩）,首先确定主码：（学号，课程）此关系已满足第一范式。,30,t课件,学 号,课 程,姓名,性别,年龄,班级,班主任,成绩,31,t课件,得到满足第二范式的关系：成 绩（学号#，课程#，成绩）学生基本信息（学号#，姓名，性别，年龄，班级，班主任）,学号 班级班级 学号班级 班主任,学号 班主任,t,得到满足第三范式的关系：成 绩（学号#，课程#，成绩）学生基本信息（学号#，姓名，性别，年龄，班级）班 级（班级# ，班主任）,32,t课件,现有一个已满足1NF的关系：R（GNO，GNA，GUP，PNO，PNA，UW，UP，MNO，MNA，CU，MUP，GQTY，PQTY）GNO：产品号， GNA：产品名， GUP：产品单价，PNO：零件号， PNA：零件名， UW：零件单重，UP：零件单价， MNO：材料号， MNA：材料名，CU：材料的计量单位， MUP：材料单价。各产品需要各种零件数为GQTY，各零件需要用的材料数为PQTY。假定：每种产品使用多种零件，一种零件可以装在多种产品上。每种零件只由一种材料制造，每种材料可用于不同零件的制做。请确定关系R的主码，并将其规范化成满足3NF的关系。,33,t课件,一、数据库与数据库管理系统,8数据库管理系统（DBMS）,1）定 义,数据库管理系统是管理和维护数据库中数据的一组软件，它负责数据的定义、装载、修改、检索和维护。,目前市场上流行的DBMS有：Oracle、Sybase、SQL Server、Informix、DB2、FoxPro、,34,t课件,一、数据库与数据库管理系统,8数据库管理系统（DBMS）,2）功 能, 数据库的定义功能 数据操纵功能 数据库的控制功能 数据库的维护功能 数据字典,35,t课件,一、数据库与数据库管理系统,9数据库系统（DBS）,组 成,计算机硬件系统,数据,计算机软件系统,相关人员,36,t课件,一、数据库与数据库管理系统,9数据库系统（DBS）,相关人员,系统分析人 员,数据库管理员,程序员,最终用户,37,t课件,思考题（数据库部分）,1简述数据管理技术各发展阶段的特点。2数据库为什么要采用三级模式？3实体与实体之间的联系可以归纳成哪三种？4数据库的数据模型有哪些？5什么是主码？如何确定？6解释关系规范化的目的。如何进行关系规范化？7什么是DBMS？目前市场上流行的DBMS有哪些？8简述数据库系统的组成。,38,t课件,t课件,39,第二部分计算机网络,重点和难点,1、网络的拓扑结构和分类2、网络的类型 3、网络的互联设备 4、网络协议5、信息系统模式,40,t课件,二、计算机网络,计算机网络发展概述,面向终端的计算机网络,多台计算机互联的网络,发展,网络互联,发展,发展,宽带综合业务数字网（千兆位网络）,41,t课件,二、计算机网络,1网络及其功能,1）计算机网络的定义,计算机网络就是用通讯介质把分布在不同地理位置的具有独立功能的计算机及相关设备连接起开，实现信息互通和资源共享的系统。计算机网络可以分为资源子网和通信子网两级子网。,42,t课件,二、计算机网络,1网络及其功能,2）计算机网络的功能, 资源共享 均衡负荷及分布处理 信息的快速传输与集中处理 网络用户的通信与合作 综合信息服务,43,t课件,二、计算机网络,2网络拓扑（Topology）结构,指各结点（计算机或网络设备）在网络上的连接形式,1）总线型2）星型3）环型4）树型5）混合型,44,t课件,二、计算机网络,3计算机网络的分类,按传输技术分：,1）点对点式网络有星型、环型、树型等拓扑结构2）广播式网络（共享信道网络）有总线型、环型等拓扑结构,45,t课件,二、计算机网络,3计算机网络的分类,按作用范围分：,1）局域网（Local Area Network，LAN）作用范围一般在10公里以内。2）城域网（Metropolitan Area Network，MAN）作用范围一般在10公里以内。3）广域网（Wide Area Network，WAN）即远程往，作用范围通常是几十至几千公里。,46,t课件,二、计算机网络,3计算机网络的分类,按使用范围分：,1）公用网如：ChinaNet2）专用网如：CERNET（中国教育科研网）,47,t课件,二、计算机网络,3计算机网络的分类,按传输介质分：,1）有线网通过电缆、光缆联结2）无线网通过微波、卫星联结,48,t课件,二、计算机网络,4计算机网络的类型,计算机局域网,1）特点覆盖地理范围比较小通讯速率较高通常从应用角度属于一个部门所有成本低，便于安装和维护，可靠性高,49,t课件,二、计算机网络,4计算机网络的类型,计算机局域网,2）介质访问控制方式带有冲突检测的载波侦听多路存取（CSMA/CD)方式令牌访问控制方式FDDI光纤介质访问方式,50,t课件,二、计算机网络,4计算机网络的类型,计算机局域网,3）局域网的组成网络服务器 网络工作站传输介质 网络适配器网络软件（协议、通讯软件和网络OS）,51,t课件,二、计算机网络,4计算机网络的类型,计算机局域网,4）网络操作系统NetWare、 UNIX、 LinuxWindows NT、 Windows 2000 ServerWindows 2000 Server Advance,52,t课件,二、计算机网络,4计算机网络的类型,局域网中计算机的相对地位,1）对等网络模式没有专门的服务器2）客户机/服务器网络模式有数据库服务器、文件服务器、应用服务器、WWW服务器等,53,t课件,二、计算机网络,4计算机网络的类型,计算机广域网,1）数字程控交换机2）分组交换公共数据网3）综合服务数字网4）DDN专线5）帧中继,54,t课件,二、计算机网络,4计算机网络的类型,计算机城域网,位于一座城市之内的一组局域网 将分布在一个城市内不同地点的局域网互联起来的较大范围内的网络。,55,t课件,二、计算机网络,4计算机网络的类型,互联网,将位于不同地理位置的异构机器系统，通过异构网连接在一起组成一个更大的网络。Internet就是目前世界上最大的互联网。,56,t课件,二、计算机网络,5网络的传输介质,1）双绞线2）同轴电缆3）光导纤维（光纤）4）微波5）卫星通信,57,t课件,二、计算机网络,6网络的互联设备,1）中继器（Repeater）（也称重发器）,连接两个(或多个)网段，对信号起中继放大作用。中继器工作于OSI模型的物理层，因此只能连接具有相同物理层协议的网络。当网络负载较重，网段间使用不同的访问方式，或需要数据过滤时，不能使用中继器。,58,t课件,二、计算机网络,6网络的互联设备,2）集线器（Hub）,Hub是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备，是对网络进行集中管理的最小单元。英文Hub就是中心的意思，像树的主干一样，它是各分支的汇集点。Hub是一个共享设备，主要提供信号放大和中转的功能，它把一个端口接收的所有信号向所有端口分发出去。一些集线器在分发之前将弱信号加强后重新发出，一些集线器则排列信号的时序以提供所有端口间的同步数据通信。,59,t课件,二、计算机网络,6网络的互联设备,集线器有10M、100M共享式集线器，所有口共享10M或100M带宽；还有交换式的集线器，一般称为交换机，每个口都独占10M或100M的带宽，并且其多路交换功能也大大提高网络效率。,2）集线器（Hub）,60,t课件,二、计算机网络,6网络的互联设备,3）网桥（Bridge）,网桥也称桥接器，是连接两个局域网的存储转发设备，用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统的连接。,61,t课件,二、计算机网络,6网络的互联设备,4）路由器（Router）,路由器是开放系统互连（OSI）协议模型的网络层中的分组交换设备（或网络层中继设备）。路中器可互连局域网和广域网，并且当网络上两端点间存在好几条通路时，路由器还可提供交通控制和筛选功能选择通路。,62,t课件,二、计算机网络,6网络的互联设备,5）网关（Gateway）（也称协议转换器）,网关又称信关，当异种网（指异种网络操作系统）互连，或局域网与大型机相连，以及局域网与广域网互连时，需要配置网关。网关具备路由器的全部功能，但主要是完成由于操作系统差异而引起的不同通信协议之间的转换。网关是在传输层及以上各层实现网络的互连。,63,t课件,二、计算机网络,7网络协议,1）TCP/IP协议 传输控制协议（TCP）+网间协议（IP）。2）SNA协议 一种系统网络结构，目的是使IBM系列产品可以组成网络。3）DNA协议 一种数字网络结构，目的是使DEC系列产品可以组成网络。4）IPX/SPX协议是Novell公司网络操作系统NetWare的体系结构基础。,64,t课件,t课件,65,第三部分基于计算机网络的系统（计算）模式,三、基于计算机网络的系统模式,1单机结构,计算机之间是互相独立的，每台微机各自运行自己的信息系统和数据，相互之间不能进行通信和资源共享。单机结构存在效率低、适时性差、手段落后等缺点。但单机系统具有天然的安全性和易操作性。,66,t课件,三、基于计算机网络的系统模式,2主从结构,一台大型主机在本地或远程连接多个终端，终端没有处理能力，不进行数据的运算和存储，只是一种输入/输出设备。主机对各终端传来的数据进行分时处理。,67,t课件,三、基于计算机网络的系统模式,3文件服务器/工作站结构,一个由文件服务器和网络工作站构成的分散的、文件共享的网络系统平台。文件服务器可以是小型机或高性能的微机，工作站为可以独立使用的微机。文件服务器提供数据的共享访问和文件管理，而应用程序和数据处理则分布在各工作站上,68,t课件,三、基于计算机网络的系统模式,4客户机/服务器（C/S）结构,网络中的客户机运行应用程序，完成屏幕交互和输入/输出等前台任务，而服务器则运行DBMS完成大量的数据处理及存储管理等后台任务,69,t课件,三、基于计算机网络的系统模式,5浏览器/服务器（B/S）结构,浏览器是用来访问Web服务器的通用软件，安装在客户端；应用程序安装在Web服务器上，而数据则存放在数据库服务器上的数据库中。用户利用浏览器通过Web服务器去访问数据库以获取和处理必要信息。,70,t课件,6C/S与B/S混合结构,71,t课件,THE END,72,t课件,