管理信息系统-课件

1管管 理理 信信 息息 系系 统统 56学时学时2第四章第四章 管理信息系统的技术基础管理信息系统的技术基础主要内容：主要内容：1.计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础2.计算机软件技术基础计算机软件技术基础3.数据通信技术数据通信技术4.数据库技术基础数据库技术基础5.计算机通信网络系统计算机通信网络系统3第四章第四章 管理信息系统的技术基础管理信息系统的技术基础信息技术信息技术管理技术管理技术管理信息系统管理信息系统4第四章第四章 管理信息系统的技术基础管理信息系统的技术基础ITIT新一代新一代ITIT下一代通信网络、下一代通信网络、物联网、物联网、三网融合、三网融合、新型平板显示、新型平板显示、高性能集成电路高性能集成电路以云计算为代表的高端软件以云计算为代表的高端软件5 1945 1945 冯冯 诺依曼诺依曼 电子计算工具逻辑设计电子计算工具逻辑设计 一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段第一节计算机硬件技术基础第一节计算机硬件技术基础 1946.2 1946.2 ENIACENIAC诞生诞生 6 第一代的电子管时代第一代的电子管时代(1946(194619581958年年)：计算机的：计算机的特点是耗电高、体积大，定点运算，程序设计语言为特点是耗电高、体积大，定点运算，程序设计语言为机器语言和汇编语言。机器语言和汇编语言。一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段7 第二代的晶体管时代第二代的晶体管时代(1958(195819651965年年)：计算机：计算机的特点是变集中处理为分级处理，浮点运算，程序的特点是变集中处理为分级处理，浮点运算，程序设计语言为高级语言。设计语言为高级语言。一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段8 第三代的中小规模集成电路时代第三代的中小规模集成电路时代(1965(196519701970年年)：计算机的特点是存储容量大，运算速：计算机的特点是存储容量大，运算速度快，一般为几十至几百万次度快，一般为几十至几百万次/秒。秒。一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段9 第四代的大规模集成电路时代第四代的大规模集成电路时代(1971(1971年至今年至今)：计算机的特点是运算速度快，存储容量大，体积小。计算机的特点是运算速度快，存储容量大，体积小。同时，我们也能接触到生物计算机、量子计算同时，我们也能接触到生物计算机、量子计算机等第五代计算机。现代计算机在向微型化、网络机等第五代计算机。现代计算机在向微型化、网络化、智能化和多媒体化方向发展。化、智能化和多媒体化方向发展。一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段10案例：案例：日本电气公司研制出量子计算机基本电路日本电气公司研制出量子计算机基本电路一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段一、计算机硬件技术的发展阶段11案例：日本电气公司研制出量子计算机基本电路案例：日本电气公司研制出量子计算机基本电路 攻击现有密码体系，用传统计算机要花费上千年，攻击现有密码体系，用传统计算机要花费上千年，而用量子计算机只需数分钟。因而，量子计算机被而用量子计算机只需数分钟。因而，量子计算机被视为替代目前硅芯片计算机的视为替代目前硅芯片计算机的“未来之星未来之星”。日本。日本电气公司等最近制成了量子计算机的基本电路，在电气公司等最近制成了量子计算机的基本电路，在极低温状态下运算成功，这是研制量子计算机过程极低温状态下运算成功，这是研制量子计算机过程中的一大突破。中的一大突破。12案例：日本电气公司研制出量子计算机基本电路案例：日本电气公司研制出量子计算机基本电路 据据 读卖新闻读卖新闻 报道，日本电气公司基础研报道，日本电气公司基础研究所首席研究员蔡兆申领导的研究小组用氧化铝制究所首席研究员蔡兆申领导的研究小组用氧化铝制成了五百分之一毫米大小的电路，在近于绝对零度成了五百分之一毫米大小的电路，在近于绝对零度（零下（零下273273摄氏度）的极低温条件下，控制处于超导摄氏度）的极低温条件下，控制处于超导状态的电子量子，成功完成了预定运算程序。状态的电子量子，成功完成了预定运算程序。13 量子计算机根据原子或原子核所具有的量子学特性来工量子计算机根据原子或原子核所具有的量子学特性来工作。量子理论认为，非相互作用下，原子在任一时刻都处作。量子理论认为，非相互作用下，原子在任一时刻都处于两种状态，比如，量子粒子可以同时向不同方向旋转。于两种状态，比如，量子粒子可以同时向不同方向旋转。当粒子旋转方向是向上的，其状态可以读作当粒子旋转方向是向上的，其状态可以读作“1 1”；如；如果是向下，则可读作果是向下，则可读作“0 0”,于是它们便与组成传统计算于是它们便与组成传统计算机二进制语言的机二进制语言的“1 1”和和“0 0”相对应。传统计算机用的相对应。传统计算机用的是晶体管，利用晶体管的开和关表示是晶体管，利用晶体管的开和关表示“1 1”和和“0 0”，处理数据只能分步完成，而量子计算机由于原子在任一时处理数据只能分步完成，而量子计算机由于原子在任一时刻都处于两种状态，任务同时完成，这样就使运算速度发刻都处于两种状态，任务同时完成，这样就使运算速度发生质的飞跃，这在蛋白质解析和通信加密技术等领域大有生质的飞跃，这在蛋白质解析和通信加密技术等领域大有用武之地。用武之地。14二、计算机的组成二、计算机的组成二、计算机的组成二、计算机的组成 诺依曼计算机的工作原理可概述为：诺依曼计算机的工作原理可概述为：“存储存储程序程序”“程序控制程序控制”。它是以二进制表示数据。它是以二进制表示数据和指令和指令(程序程序)，先将程序存入存储器中，再由控，先将程序存入存储器中，再由控制器自动读取并执行。整个计算机由中央处理器、制器自动读取并执行。整个计算机由中央处理器、输入输出设备、存储器三个方面组成。输入输出设备、存储器三个方面组成。15二、计算机的组成二、计算机的组成二、计算机的组成二、计算机的组成16与硬件相互依存。与硬件相互依存。第第二节计算机软件技术基础二节计算机软件技术基础一、软件及其特征一、软件及其特征一、软件及其特征一、软件及其特征包括程序、数据及其相关文档的完整集合。包括程序、数据及其相关文档的完整集合。第第二节计算机软件技术基础二节计算机软件技术基础一、软件及其特征一、软件及其特征一、软件及其特征一、软件及其特征17程序是按事先设计的功能和性能要求执行的程序是按事先设计的功能和性能要求执行的 指令序列。指令序列。一、软件及其特征一、软件及其特征一、软件及其特征一、软件及其特征数据是使程序能正常操纵信息的数据结构。数据是使程序能正常操纵信息的数据结构。文档是与程序开发、维护和使用有关的图文材料。文档是与程序开发、维护和使用有关的图文材料。18(1)(1)软件是一种逻辑性系统元素。软件是一种逻辑性系统元素。一、软件及其特征一、软件及其特征一、软件及其特征一、软件及其特征(2)(2)软件具有开发成本高、复制成本低的特点。软件具有开发成本高、复制成本低的特点。(3)(3)软件软件“磨损磨损”的绝对性和相对性。的绝对性和相对性。(4 4)软件维护复杂。由于软件无备用元素可供替换，软件维护复杂。由于软件无备用元素可供替换，因而软件维护非常复杂。因而软件维护非常复杂。19系统软件系统软件二、计算机软件分类二、计算机软件分类二、计算机软件分类二、计算机软件分类 系统软件指为管理、控制和维护计算机及外系统软件指为管理、控制和维护计算机及外设，以及提供计算机与用户界面等的软件，如：设，以及提供计算机与用户界面等的软件，如：操作系统操作系统 (OS)(OS)、数据库管理系统数据库管理系统 (DBMS)(DBMS)、各种语言编译系统、各种语言编译系统、网络通信管理程序等。网络通信管理程序等。20应用软件应用软件二、计算机软件分类二、计算机软件分类二、计算机软件分类二、计算机软件分类 应用软件指面向用户的、为用户服务的软件，应用软件指面向用户的、为用户服务的软件，如：如：科学计算类软件、科学计算类软件、数据处理类软件、数据处理类软件、辅助设计类软件等。辅助设计类软件等。（另一种归类：实用程序、工具软件）（另一种归类：实用程序、工具软件）21二、计算机软件分类二、计算机软件分类二、计算机软件分类二、计算机软件分类 软件技术就是研究计算机系统软件、应用软软件技术就是研究计算机系统软件、应用软件及其所依赖的基础理论件及其所依赖的基础理论 (如数据结构、数据库如数据结构、数据库原理等原理等)和基本方法和基本方法 (如系统开发方法等如系统开发方法等)。22三、计算机软件的发展过程三、计算机软件的发展过程三、计算机软件的发展过程三、计算机软件的发展过程1.1.程序设计时代程序设计时代(1946(194619561956年年)采用采用“个体生产方式个体生产方式”，即软件开发完全依，即软件开发完全依赖于程序员个人的能力水平。赖于程序员个人的能力水平。23三、计算机软件的发展过程三、计算机软件的发展过程三、计算机软件的发展过程三、计算机软件的发展过程2.2.程序系统时代程序系统时代(1956(195619681968年年)由于软件应用范围及规模的不断扩大，个体由于软件应用范围及规模的不断扩大，个体生产已经不能够满足软件生产的需要，一个软件生产已经不能够满足软件生产的需要，一个软件需要由几个人协同完成，采用需要由几个人协同完成，采用“生产作坊方式生产作坊方式”。该阶段的后期，随着软件需求量、规模及复该阶段的后期，随着软件需求量、规模及复杂度的增大，生产作坊的方式已经不能够适应软杂度的增大，生产作坊的方式已经不能够适应软件生产的需要，出现所谓件生产的需要，出现所谓“软件危机软件危机”。24三、计算机软件的发展过程三、计算机软件的发展过程三、计算机软件的发展过程三、计算机软件的发展过程 3.3.软件工程时代软件工程时代(1968(1968年至今年至今)这阶段的主要任务是为了克服软件危机，适这阶段的主要任务是为了克服软件危机，适应软件发展的需要，而采用应软件发展的需要，而采用“工程化工程化”的生产方的生产方式。式。25第第三节数据通信技术三节数据通信技术 数据通信系统是以计算机为中心，结合分散数据通信系统是以计算机为中心，结合分散在远程的终端装置或其他计算机，通过通信线路在远程的终端装置或其他计算机，通过通信线路彼此连接起来，进行数据的传输、交换、存储和彼此连接起来，进行数据的传输、交换、存储和处理的设备总称。处理的设备总称。26第第三节数据通信技术三节数据通信技术27第第三节数据通信技术三节数据通信技术 信息传输的理论最早是在通信中研究的。信息传输的理论最早是在通信中研究的。28第第三节数据通信技术三节数据通信技术29 信源发出的信息信源发出的信息(模拟信号模拟信号)要经过编码器变成要经过编码器变成信道容易传输的形式信道容易传输的形式(数字信号数字信号)。在接收端首先要经过译码器译码，译码器的作在接收端首先要经过译码器译码，译码器的作用是解调、解码，把高频载波信号恢复成电码脉冲，用是解调、解码，把高频载波信号恢复成电码脉冲，用检错或纠错码纠错后舍去这些码，将代码译成文用检错或纠错码纠错后舍去这些码，将代码译成文字等模拟信号。经过译码器后的符号接收者即可以字等模拟信号。经过译码器后的符号接收者即可以识别了。识别了。30数据库数据库(Data Base(Data Base，DB)DB)数据库管理系统数据库管理系统(Database Management System(Database Management System，DBMS)DBMS)第第四节数据库技术基础四节数据库技术基础数数据据库库系系统统 31一、数据库设计与一、数据库设计与一、数据库设计与一、数据库设计与E E E ER R R R模型模型模型模型第第四节数据库技术基础四节数据库技术基础几个概念几个概念 三个世界、模型、概念模型、数据模型三个世界、模型、概念模型、数据模型 32现实世界：人们头脑之外的客观世界，它包含客观现实世界：人们头脑之外的客观世界，它包含客观 事物及其相互联系事物及其相互联系观念世界：信息世界，是现实世界在人们头脑中的观念世界：信息世界，是现实世界在人们头脑中的 反映反映数据世界：现实世界中的事物及其联系，在数据世数据世界：现实世界中的事物及其联系，在数据世 界中用数据模型描述界中用数据模型描述 3334模型：模型：人们依据研究的特定目的，在一定的假设人们依据研究的特定目的，在一定的假设条件下，再现原型（条件下，再现原型（AntetypeAntetype）客体的结构、）客体的结构、功能、属性、关系、过程等本质特征的物质形功能、属性、关系、过程等本质特征的物质形式或思维形式。式或思维形式。根据模型应用的不同目的，分为两个层次：根据模型应用的不同目的，分为两个层次：概念模型（也称信息模型）概念模型（也称信息模型）数据模型（如网状、层次及关系模型等）数据模型（如网状、层次及关系模型等）35概念模型：概念模型：概念模型也称概念模型也称“信息模型信息模型”。它是按用户。它是按用户的观点对信息和数据建模，将现实世界中的客的观点对信息和数据建模，将现实世界中的客观对象抽象为某一种不依赖于计算机系统和某观对象抽象为某一种不依赖于计算机系统和某一个数据库管理系统（一个数据库管理系统（DBMSDBMS）的信息结构。它）的信息结构。它是从用户角度看到的数据库，通常用是从用户角度看到的数据库，通常用E-RE-R模型或模型或3NF3NF关系群来表示。关系群来表示。36数据模型：数据模型：数据模型是相对概念模型而言的，是对客数据模型是相对概念模型而言的，是对客观事物及其联系的数据化描述。数据模型在数观事物及其联系的数据化描述。数据模型在数据库系统设计中是用来提供信息表示和操作手据库系统设计中是用来提供信息表示和操作手段的形式构架，是数据库系统实现的基础。段的形式构架，是数据库系统实现的基础。37 E ER R方法（实体联系方法）是概念模型最方法（实体联系方法）是概念模型最常用的表示方法。常用的表示方法。一、数据库设计与一、数据库设计与一、数据库设计与一、数据库设计与E E E ER R R R模型模型模型模型(1)(1)实体。实体是观念世界中描述客观事物的概念。实体。实体是观念世界中描述客观事物的概念。实体可以是人，也可以是物或抽象的概念；可实体可以是人，也可以是物或抽象的概念；可 以指事物本身，也可以指事物之间的联系。以指事物本身，也可以指事物之间的联系。38(2)(2)属性。属性指实体具有的某种特性。属性用来属性。属性指实体具有的某种特性。属性用来 描述一个实体。描述一个实体。一、数据库设计与一、数据库设计与一、数据库设计与一、数据库设计与E E E ER R R R模型模型模型模型(3)(3)联系。事物之间的联系可分为两类：联系。事物之间的联系可分为两类：一是实体内部的联系，如组成实体的各属性之间一是实体内部的联系，如组成实体的各属性之间 的关系；的关系；另一是实体之间的联系。另一是实体之间的联系。39联系方式可分为三类：联系方式可分为三类：(1)(1)一对一联系一对一联系(2)(2)一对多联系一对多联系(3)(3)多对多联系多对多联系一、数据库设计与一、数据库设计与一、数据库设计与一、数据库设计与E E E ER R R R模型模型模型模型40 关系数据库是以二维表作为数据模关系数据库是以二维表作为数据模型的数据库系统。数据的逻辑结构用二型的数据库系统。数据的逻辑结构用二维表表示，即每一个关系为一张二维表，维表表示，即每一个关系为一张二维表，相当于一个文件。相当于一个文件。二、关系数据库与由与二、关系数据库与由与二、关系数据库与由与二、关系数据库与由与E E E ER R R R图导出的关系表图导出的关系表图导出的关系表图导出的关系表41“付款付款”关系关系42 关系模型的基本结构是关系，也就是二维关系模型的基本结构是关系，也就是二维表结构。而用这种关系模型表结构。而用这种关系模型(二维表二维表)对一个具对一个具体客观对象所进行的结构描述，称为关系数据体客观对象所进行的结构描述，称为关系数据模式模式(简称关系模式、关系简称关系模式、关系)。关系数据模式的。关系数据模式的一般描述形式为：一般描述形式为：R(A1R(A1，A2A2，AiAi，An)An)43关系模型：用二维表格结构表示实体集，外键表示关系模型：用二维表格结构表示实体集，外键表示 实体间联系的数据模型称为关系模型。实体间联系的数据模型称为关系模型。关系模式：关系模式实际上就是记录类型。它的定关系模式：关系模式实际上就是记录类型。它的定 义包括：模式名，属性名，值域名以及义包括：模式名，属性名，值域名以及 模式的主键。模式的主键。关系模式不涉及到物理存关系模式不涉及到物理存 储方面的描述，仅仅是对数据特性的描述。储方面的描述，仅仅是对数据特性的描述。44E ER R模型转换为关系模型，分两个步骤模型转换为关系模型，分两个步骤 第一步，第一步，E ER R图中每个实体，都相应地图中每个实体，都相应地转换为一个关系，该关系应包括对应实体的转换为一个关系，该关系应包括对应实体的全部属性，并根据该关系确定出关键字。全部属性，并根据该关系确定出关键字。45 第二步，对于第二步，对于E ER R图中的联系，要根据联系图中的联系，要根据联系方式的不同，采取不同手段以使被它联系的实体方式的不同，采取不同手段以使被它联系的实体所对应的关系彼此实现某种联系。所对应的关系彼此实现某种联系。如果两实体间是如果两实体间是1N 1N 联系，就将联系，就将“1 1”的的关键字纳入关键字纳入“N N”方实体对应的关系中作为外部方实体对应的关系中作为外部关键字，同时把联系的属性也一并纳入关键字，同时把联系的属性也一并纳入“N N”方方的关系中。的关系中。46仓库（仓库号，地点，面积）仓库（仓库号，地点，面积）产品（产品号，产品名，价格，仓库号，数量）产品（产品号，产品名，价格，仓库号，数量）47 如果两实体间是如果两实体间是MN MN 联系，则需对联系联系，则需对联系单独建立一个关系，用来联系双方实体，该关系单独建立一个关系，用来联系双方实体，该关系的属性中至少要包括被它所联系的双方实体的关的属性中至少要包括被它所联系的双方实体的关键字，如联系有属性，也要归入这个关系中。键字，如联系有属性，也要归入这个关系中。48学生（学号，姓名，性别，年龄）主码：学号学生（学号，姓名，性别，年龄）主码：学号课程（课程号，课程名，学分）主码：课程号课程（课程号，课程名，学分）主码：课程号选课（学号，课程号，成绩）主码：学号选课（学号，课程号，成绩）主码：学号+课程号课程号49 如果两实体间是如果两实体间是11 11 联系，转换时只要联系，转换时只要在将其中一方的关键字纳入另一方，就能实现彼在将其中一方的关键字纳入另一方，就能实现彼此的联系。此的联系。方案一：方案一：职工（职工号，姓名，年龄，产品号）职工（职工号，姓名，年龄，产品号）产品（产品号，产品名，价格）产品（产品号，产品名，价格）方案二：方案二：职工（职工号，姓名，年龄）职工（职工号，姓名，年龄）产品（产品号，产品名，价格，职工号）产品（产品号，产品名，价格，职工号）51案例：教学管理数据库设计案例：教学管理数据库设计 P47P474949525354（实）系（实）系（系代号系代号，系名称，系主任姓名，办公地址，系名称，系主任姓名，办公地址，电话）电话）（实）教师（实）教师（教师编号教师编号，教师姓名，专业特长，系代号），教师姓名，专业特长，系代号）（实）学生（实）学生（学号学号，姓名，性别，年龄，系代号），姓名，性别，年龄，系代号）（实）课程（实）课程（课程号课程号，课程名，学分），课程名，学分）（联）学习（联）学习（学号，课程号学号，课程号，成绩），成绩）（联）教学（联）教学（教师编号，课程号教师编号，课程号，学生评估，校方评估），学生评估，校方评估）55 E.F.Codd E.F.Codd 于于19711971年提出规范化理论。他定义了年提出规范化理论。他定义了五种规范化模式五种规范化模式(Normal Form(Normal Form，简称范式，简称范式)。范式表示的是关系模式的规范化程序，也即满足范式表示的是关系模式的规范化程序，也即满足某种约束条件的关系模式，根据满足的约束条件的不某种约束条件的关系模式，根据满足的约束条件的不同来确定范式。同来确定范式。三、规范化设计理论三、规范化设计理论三、规范化设计理论三、规范化设计理论56第第四节数据库技术基础四节数据库技术基础57第第四节数据库技术基础四节数据库技术基础1.1.第一范式第一范式 第一范式要求元组中每一个分量都必须是不第一范式要求元组中每一个分量都必须是不可分割的数据项。可分割的数据项。58592.2.第二范式第二范式 第二范式要求，一个关系模式不仅要满足第二范式要求，一个关系模式不仅要满足1NF1NF，而且所有的非主属性必须完全依赖于主码。，而且所有的非主属性必须完全依赖于主码。60613.3.第三范式第三范式 第三范式不仅满足第二范式，而且它的任何一第三范式不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字。个非主属性都不传递依赖于任何主关键字。6263 计算机通信网络是用网络通信介质把分布在不同计算机通信网络是用网络通信介质把分布在不同地理位置的计算机和其他网络设备等节点按照一定的地理位置的计算机和其他网络设备等节点按照一定的协议连接起来，通过具体的链路实现信息互通和资源协议连接起来，通过具体的链路实现信息互通和资源共享的系统。一般由通信控制处理器、集线器、调制共享的系统。一般由通信控制处理器、集线器、调制解调器、网络通信媒体等组成解调器、网络通信媒体等组成。一、计算机通信网络系统的定义一、计算机通信网络系统的定义一、计算机通信网络系统的定义一、计算机通信网络系统的定义第第五节计算机通信网络系统五节计算机通信网络系统64第第五节计算机通信网络系统五节计算机通信网络系统网络介质指的是数据传输的物理通道，有同轴电网络介质指的是数据传输的物理通道，有同轴电 缆、双绞线、光纤、微波、卫星信道等；缆、双绞线、光纤、微波、卫星信道等；协议指的是网络设备间进行通信的一组约定，如协议指的是网络设备间进行通信的一组约定，如 IEEE802.3IEEE802.3、802.4 802.4 （电气和电子工程师协会）（电气和电子工程师协会）FDDI FDDI （光纤分布式数据接口）（光纤分布式数据接口）ATM ATM （异步传输模式）（异步传输模式）65第第五节计算机通信网络系统五节计算机通信网络系统节点指的是网络中某分支的端点或网络中若干条节点指的是网络中某分支的端点或网络中若干条 分支的公共汇交点。分支的公共汇交点。链路指的是指两个相邻节点之间的通信线路。链路指的是指两个相邻节点之间的通信线路。66第第五节计算机通信网络系统五节计算机通信网络系统67第第五节计算机通信网络系统五节计算机通信网络系统计算机网络按网络覆盖的地理范围可分为计算机网络按网络覆盖的地理范围可分为局域网局域网(Local area network(Local area network，LAN)LAN)城域网城域网(Metropolitan area network(Metropolitan area network，MAN)MAN)广域网广域网(Wide area network(Wide area network，WAN)WAN)。68第第五节计算机通信网络系统五节计算机通信网络系统 按网络拓扑结构可分为星型结构、总线型结按网络拓扑结构可分为星型结构、总线型结构、环型结构、树型结构和网型结构等。构、环型结构、树型结构和网型结构等。网络拓扑结构是指网络的链路和节点在地网络拓扑结构是指网络的链路和节点在地理上所形成的几何构形。理上所形成的几何构形。69第第五节计算机通信网络系统五节计算机通信网络系统70第第五节计算机通信网络系统五节计算机通信网络系统二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展1.1.第一代计算机通信网络第一代计算机通信网络 第一代计算机通信网络实际上是以单个计算第一代计算机通信网络实际上是以单个计算机为中心的远程联机系统，亦称为面向终端的计机为中心的远程联机系统，亦称为面向终端的计算机网络。算机网络。71第第五节计算机通信网络系统五节计算机通信网络系统二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展72第第五节计算机通信网络系统五节计算机通信网络系统二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展2.2.第二代计算机通信网络第二代计算机通信网络 第二代计算机通信网络是多个主计算机通过通第二代计算机通信网络是多个主计算机通过通信线路互连起来，为用户提供服务。这样的多个主信线路互连起来，为用户提供服务。这样的多个主计算机互连的网络才是我们目前常称的计算机网络。计算机互连的网络才是我们目前常称的计算机网络。73二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展 典型代表是典型代表是ARPA(ARPA(美国高级研究计划署，美国高级研究计划署，Advanced Research Project AgencyAdvanced Research Project Agency)网。网。ARPAARPA网中互连的、运行用户应用程序的计算机称网中互连的、运行用户应用程序的计算机称为主机为主机(host)(host)。主机之间通信是通过称为接口报文处理机主机之间通信是通过称为接口报文处理机(I Interface message processornterface message processor，IMP)IMP)的装置连接后的装置连接后互连的互连的。74二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展75二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展3.3.第三代计算机通信网络第三代计算机通信网络 第三代计算机通信网络是国际标准化的网络，它第三代计算机通信网络是国际标准化的网络，它具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化的协议。具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化的协议。其互联的国际标准为其互联的国际标准为ISO7498ISO7498。该模型也称。该模型也称OSIOSI七层模七层模型。型。OSIOSI：Open System Interconnection Reference Open System Interconnection Reference ModelModel，开放式系统互联参考模型。，开放式系统互联参考模型。76二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展77二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展(1)(1)物理层物理层 物理层是物理层是OSIOSI参考模型的最低层或第一层。该层包参考模型的最低层或第一层。该层包括物理连网媒介，如电缆连线连接器。物理层的协议括物理连网媒介，如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号，主产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号，主要的功能有物理连接的建立与拆除、物理服务数据单要的功能有物理连接的建立与拆除、物理服务数据单元传输、物理层管理。元传输、物理层管理。78二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展(2)(2)数据链路层数据链路层 数据链路层在物理层传送数据链路层在物理层传送“位位”的基础上，在相的基础上，在相邻节点间传送邻节点间传送“帧帧”，向网络层提供无错的透明传送。，向网络层提供无错的透明传送。在一次物理连接上可以进行多个数据链路连接。两个在一次物理连接上可以进行多个数据链路连接。两个数据链路连接之间为空闲物理连接。数据链路连接之间为空闲物理连接。79二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展(3)(3)网络层网络层 传输的数据单位为分组或包。执行路由算法，为传输的数据单位为分组或包。执行路由算法，为发送站的运输层传下来的分组选择最恰当的路径，正发送站的运输层传下来的分组选择最恰当的路径，正确无误地将分组交付目的站的传输层。确无误地将分组交付目的站的传输层。(4)(4)传输层传输层 传输的数据单位是报文。向用户提供可靠的传输的数据单位是报文。向用户提供可靠的“端端端端”的报文传输。使得会话层以上看不见传输层的报文传输。使得会话层以上看不见传输层以下的通信细节。以下的通信细节。80二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展(5)(5)会话层会话层 对数据传输进行管理，在两个相互通信的进程之对数据传输进行管理，在两个相互通信的进程之间，建立、组织和协调其交互。间，建立、组织和协调其交互。(6)(6)表示层表示层 表示层主要处理被传输数据的表示问题。包括数表示层主要处理被传输数据的表示问题。包括数据格式变换、数据加密与解密。据格式变换、数据加密与解密。81二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展(7)(7)应用层应用层 应用层是应用层是OSIOSI参考模型的最高层，确定进程之参考模型的最高层，确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。不仅提供应用间通信的性质，以满足用户的需要。不仅提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要完成进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要完成一些为进行信息交换所必需的功能。一些为进行信息交换所必需的功能。82二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展应用层应用层运输层运输层网络层网络层表示层表示层会话层会话层数据链路层数据链路层物理层物理层OSI OSI 的体系结构的体系结构TCP/IP TCP/IP 的体系结构的体系结构网络接口层网络接口层网际层网际层 IPIP(各种应用层协议如各种应用层协议如TELNET,TELNET,FTP,SMTPFTP,SMTP等等)运输层运输层(TCP(TCP或或UDP)UDP)应用层应用层83二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展84二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展二、计算机通信网络的演变和发展 浏览器浏览器WebWeb服务器服务器/应用服务器应用服务器 数据库服务器数据库服务器 数据库数据库浏览器浏览器/服务器结构（服务器结构（B/SB/S）85案例“大数据”正成为中国电影新驱动力建议与教材P208“三、大数据时代”相结合学习