第三章 管理系统的信息化平台.docx

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第三章管理系统的信息化平台

第三章管理系统的信息化平台

3.1信息处理的基础平台

3.2计算机系统平台

3.1通信系统平台

3.1计算机网络平台

3.1数据库平台

3.1信息处理的基础平台

3.1.1信息处理基础平台的概念

一、信息处理基础平台概念：

信息处理主体是各行业的人，客体是以各种数据为载体而存在的信息，而为进行信息处理提供技术支持的各种源和称之为信息处理基础平台。

二、信息处理基础平台内容：

1、计算机系统平台（硬件系统、软件系统）

2、通信网络平台（网络设备、传输介质、通信协议）

3、数据库平台（操作系统、数据管理系统、数据库、应用程序）

4、信息处理的软资源（方法、技术、标准、规范、制度、法规等）

3.1.2信息处理基础平台的发展

一、计算机系统平台发展

高性能化、网络化、大众化、智能化。

二、通信系统平台发展

包括：

局域网、广域网、城域网和互联网

发展趋势：

计算机网络、电信网络、广播电视网络的综合系统（三网融合）能提供丰富的数据、语言、图像、视频等多媒体业务。

宽带、高速、和移动的方向。

三、计算机网络平台C/S与B/S平台

C/S客户端/服务器（客户端提出请求服务，服务器提供服务的处理方式）

B/S浏览器/服务器（WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。

这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。

客户机上只要安装一个浏览器，服务器安装Oracle、Sybase、Informix或SQLServer等数据库。

浏览器通过WebServer同数据库进行数据交互。

B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件，只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零安装、零维护。

系统的扩展非常容易。

）

四、数据库平台的发展

人工管理、文件系统、数据库系统

面向对象数据库系统（具有面向对象技术的封装性和继承性,提高了软件的可重用性）、基于WEB的数据库系统（通常指在互联网中以Web查询接口方式访问的数据库资源，其结构是后台采用数据库管理系统存储数据信息，对外提供包含表单的Web页面作为访问接口，查询结果也以包含数据列表的Web页面形式返回给用户。

）、数据仓库技术（经营分析系统，决策支持系统）、数据挖掘技术

3.1.3集中式平台与分布式平台

一、集中式信息处理平台：

待处理数据全部存储在中央系统，由数据管理系统进行管理，终端用来进行数据的输入和输出实现人机交互的功能（银行系统）优点：

终端要求简单设备，费用低。

缺点：

网络速度制约信息处理速度，终端信息不同，中央系统配置要求高，系统效率低。

二、分布式信息处理平台：

（万维网）

利用计算机网络把分在不同地点的计算机硬件软件、数据等信息资源联系在一起服务于一个共同的目标而实现相互通信和资源共享。

优点：

系统设计灵活，用户使用方便，数据存储于分散存储单元，任何都可以进行访问，缺点：

病毒比较敏感，数据分散数据不一致性。

3.2计算机系统平台

3.2.1计算机系统

一、计算机

电子数字计算机的简称，它是一种能够自动、高速精确地进行信息处理的现代化数字电子设备，能够实现高速数据运算和大量数据存储。

二、计算机体系结构

　1945年，冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理，后来，人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。

1）把需要的程序和数据送至计算机中。

2）必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。

3）能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。

4）能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。

5）能够按照要求将处理结果输出给用户。

为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件，

包括：

1）输人数据和程序的输入设备；

2）记忆程序和数据的存储器；

3）完成数据加工处理的运算器；

4）控制程序执行的控制器；

5）　输出处理结果的输出设备。

三、计算机系统

3.2.2多媒体计算机

一、定义

多媒体计算机能够对声音、图像、视频等多媒体信息进行综合处理的计算机。

多媒体计算机一般指多媒体个人计算机（MPC）

特征：

多样性、集成性、交互性、实时性

二、关键技术

1、数据压缩与编码技术承包

1）静态图像信息压缩标准JPEG：

用于连续色凋、多级灰度、彩色／单色静态图像压缩。

具有较高压缩比的图形文件，在压缩过程中的失真程度很小。

2）动态图像信息压缩标准MPEG：

MPEG—1：

多媒体存储主广播电视，50：

1

MPEG—2：

常规数字电视和高清电视

MPEG—4：

无线窄宽多媒体通信和可视电话

MPEG—7：

多媒体数据库和相应的搜索引擎之间的接口。

2、数字图像技术

数学图像处理的过程：

输入（图像采集和数字化）、处理（提取图像中的主要信息）、输出（数学图像的显示或打印）

3、数字音频技术

数字音频技术的过程：

声音采集及回放技术、声音识别技术和声音合成技术。

声卡实现数字信号和模拟信号相互转换

4、数字视频技术

数字视频技术的过程：

视频采集及回放技术、视频编辑和三维动画视频制作。

5、多媒体通信技术

多媒体通信技术：

融合计算机、通信、广播和出版为一体，利用通信网络综合性地完成文本、图片、动画、音频、视频等多媒体信息的传输技术。

6、多媒体数据库技术

多媒体数据库技术：

包括文本、图片、动画、音频、视频等多媒体信息的数据库。

7、虚拟现实技术

人与计算机之间或从与人借助计算机进行交流的一种方式，这种方式具有相当逼真的三维虚拟世界，具有三维交换接口。

3.2.3计算机发展及方向

一、发展历程

1.第1代计算机：

电子管数字计算机（1945—1954年）

2.第2代计算机：

晶体管数字计算机（1955—1964年）

3.第3代计算机：

中小规模集成电路数字计算机（1965—1974年）

4.第4代计算机：

大规模集成电路计算机（1975—1990年）

5.第5代计算机：

人工智能计算机（1991—至今）

二、发展方向:

当前计算机的发展趋势为巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化

3.3通信系统平台

3.3.1数据通信系统

一、数据通信系统概念：

依据一定的通信协议，利用数据传输技术在两个终端之间传递数据信息的一种通信方式和通信业务。

二、数据通信方式：

1、单向通信

2、双向交替通信（半双工通信）对讲机

3、双向同时通信（全双工通信）电话网和计算机网络

1）并行通信：

一次同时传送8位二进制数据，从发送端到接收端需要8根传输线。

并行方式主要用于近距离通信，如在计算机内部的数据通信通常以并行方式进行。

这种方式的优点是传输速度快，处理简单。

2）串行通信：

一次只传送一位二进制的数据，从发送端到接收端只需要一根传输线。

串行方式虽然传输率低，但适合于远距离传输，在网络中（如公用电话系统）普遍采用串行通信方式。

三、数据通信系统功能：

1、传输系统的利用

2、接口及信号产生

3、同步

4、差错检测与纠正

5、寻址与路由

6、网络管理

7、安全保证

3.3.2数据传输的基础知识

一、数据传输的信号：

1、模拟信号：

因变量完全随连接消息的变化而变化的信号（电视图像信号、电话语言信号）

2、数字信号：

因变量是离散的，自变量时间的取值也是离散的。

（电视图像信号、电话语言信号）数模信号可以相互转换

二、编码方式：

1、模拟数据的模拟信号编码

2、模拟数据的数字信号编码

3、数字数据的模拟信号编码

4、数字数据的数字信号编码

三、传输媒体：

1、双绞线：

是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕（一般以逆时针缠绕）在一起而制成的一种通用配线，属于信息通信网络传输介质。

双绞线过去主要是用来传输模拟信号的，但现在同样适用于数字信号的传输。

2、同轴电缆：

是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆

3、光纤（光缆）

光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。

4、无线传输

无线电波、微波、红外线、蓝牙

四、带宽：

1、模拟信号；可以使用的最高频率与最低频率音质差值，单位：

赫兹（HZ）

2、数学信号：

数字通信系统中数据的传输速率，单位：

比特/秒（bit/s）

五、多路复用技术：

1、频分复用（FDM）是指载波带宽被划分为多种不同频带的子信道，每个子信道可以并行传送一路信号的一种多路复用技术。

（原电话网络）

2、时分分复用（TDM）是按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同的时间内传送，将整个传输时间分为许多时间间隔（Slottime，TS，又称为时隙），每个时间片被一路信号占用。

TDM就是通过在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条电路传送多路信号的。

电路上的每一短暂时刻只有一路信号存在。

因数字信号是有限个离散值，所以TDM技术广泛应用于包括计算机网络在内的数字通信系统，而模拟通信系统的传输一般采用FDM。

2、码分多路复用（CDM）

不同的编码区分各路原始信号的多路复用方式。

（CMDA）

六、同步传输异步传输：

同步传输：

以字符为单位独立进行发送，一次传送一个字符。

异步传输：

以数据块为单位进行发送，每个数据块包含多个字符。

七、数据交换技术

1、电路交换：

以电路联接为目的的交换方式是电路交换方式。

电话网中就是采用电路交换方式。

2、报文交换：

报文交换是以报文为数据交换的单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，在交换结点采用存储转发的传输方式

3、分组交换：

分组交换仍采用存储转发传输方式，但将一个长报文先分割为若干个较短的分组，然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去

3.4计算机网络平台

3.4.1计算机网络构成

一、主要特点：

信息传递、资源共享、增加可靠性、提高系统处理能力

二、计算机网络体系结构：

（OSI）

三、网络协议：

IP/TCP/UDP

为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合

四、计算机网络分类

按网络覆盖范围分为：

局域网、城域网、广域网、互联网

局域网：

是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。

一般是方圆几千米以内。

局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。

局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。

城域网：

与局域网相类似，规模比局域网然而，可以覆盖相距不远的几栋办公楼，也可以是一个城市，即可以是私人网，也可以是公用网。

广域网：

跨接很大的物理范围，如一个或几个国家，广域网采用交换技术，通过若干个相互连接的结点将分布在各地的主机或局域网连接起来。

互联网：

将世界各的局域网、广域网通过一定的方式连接起来，使得海量的住处能在更广的范围内传播，就构成了互联网。

3.4.2互联网协议

一、主TCP/IP协议体系：

应用层

→

FTP、TELNET、HTTP、SMTP

传输层

→

TCP

UDP

网络层

→

IP

ARP

RARP

网络接口层

→

Ethernet,ATM

二、IP协议：

1、IP地址：

功能：

实现IP编址。

基于TCP/IP网络上台设备的每个网络接口都必有唯一的IP地址。

这样才能保证数据准确传输。

IPV4表示为一个32位的无符号二进制。

如192.168.1.1组成：

网络号+主机号。

2、IP路由：

不同网络间的数据收发选择路径连接。

3、IP协议版本：

IPV4，IPV6

三、TCP与UDP：

1、面向连接或非连接：

面向连接：

先在通信双方建立一个传递信息的通道再发送方发送请求，当接收方响应后开始传递信息。

面向非连接：

一开始就发送信息，只是一次性传递，事先不需要接收方的响应。

2、TCP与UDP的别

TCP协议是面向连接的传输协议：

如电子邮件、网页浏览、文件传输。

UDP面向非连接的协议：

如视频会议、在线播放等。

3、端口：

1）主机、集线器、交换机、路由器与其他网络设备相连的接口中，如RJ-45Serial端口。

2）TCP/IP协议中逻辑意义上的端口，是区分不同应用类型的标识符。

3.4.3物联网与云计算

一、物联网：

通过传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等信息的传感设备，并按照一定的协议，将实现对物品进行识别定位、跟踪、监控和管理的一种网络形式。

2、物联网与互联网

物联网是互联网的拓展与延伸，其技术基础必然是互联网，物联网的结点必须具有智能处理能力，能够对物品实施智能控制，并分析加工和处理由各种传感设备采集到的海量的信息。

3、物联网的发展

4、物联网的层次架构

感知层、网络层、应用层。

5、物联网的用途

食品安全、智能家居、智能交通、邮政物流和环境监测等行业中均有广泛的应用。

二、云计算：

1、定义：

基于因特网的超级计算模式，这是分布式计算、并行运算和网络计算等计算机技术的发展和商业化的产物。

原理是：

将大量由互联网连接的计算机资源进行统一的管理和高度，构成一个计算机资源，根据用户的需求提供服务。

2、特点：

虚拟化技术、安全性和可靠性、灵活方便地获取服务、高性价比。

3、云计算与科技创新

4、云计算服务模式：

基础设施服务（IaaS）、平台服务PaaS、软件服务SaaS

3.5数据库平台

3.5.1数据处理技术的发展

人工管理阶段、文件系统阶段、数据系统阶段

3.5.2数据系统的组成

应用系统

数据库管理系统

操作系统

计算机硬件

1、数据库

以一定的组织方式将特定组织各项应用相关的全部数据组织在一起存储在外存储器上所形成的，能为多个用户共享的，与应用程序彼此独立的一组相互关联的数据的集合。

2、硬件支持系统

计算机硬件是数据库赖以存在的物理设备，足够大的存储器、较高的传输数据设备。

3、软件支持系统

数据库管理系统（DBMS）软件。

4、数据库管理员

5、用户

3.5.3数据系统的结构三级模式：

它包括外模式、模式和内模式，用户级对应外模式，概念级（概念模式、逻辑模式）对应模式，物理级（操作系统与硬件联系）对应内模式，

3.5.4数据库管理系统

1、组成

数据描述语言DDL、数据操纵语言DML、其他管理和控制程序

2、功能

1）数据定义：

数据对象的描述、框架的建立数据描述语言DDL

2）数据操纵：

数据的检索、插入、删除、更新等数据处理DML

3）运行管理功能：

数据库安全检查、完整性约束条件的检查和执行、数据共享的并发控制等。

4）数据库的建立和维护功能

3.5.5数据库技术的新发展

1、面向对象的方法和技术对数据库的发展

2、数据库技术与多学科的有机结合的发展

1）分布式数据库：

逻辑上统一而地域上分布的数据集合，是分布式数据管理系统的控制和管理下，实现将分布在计算机网络环境中的各节点局部数据的逻辑集合。

2）并行数据库系统：

在并行计算机上运行了，具有并行处理能力的数据库库。

3）多媒体数据系统：

能处理传统的结构化数据，还能够处理图形图像和声音等非结构化的多媒体数据。

3、面向应用领域的数据库新技术——数据仓库

数据仓库是决策支持系统（dss）和联机分析应用数据源的结构化数据环境。

数据仓库研究和解决从数据库中获取信息的问题。

组成：

数据仓库数据库、数据抽取工具、元数据、访问工具、数据集市。

特点：

面向主题、集成性、稳定性和反映历史变化。