1、(紅色：識記；藍色：領會；黑色：理解)第三章 管理系統的信息化平臺3.1信息處理的基礎平臺 3.1.1信息處理基礎平臺的概念 為進行信息處理提供技術支持的各種資源的總和稱之為信息處理基礎平臺。 主要包括： 硬資源：計算機系統平臺、通信及網絡平臺、數據庫平臺 軟資源：相關的理論、方法、標準規則、制度、 政策。3.1信息處理的基礎平臺 3.1.2信息處理基礎平臺的發展1、計算機平臺的發展 計算機平臺朝著高性能化、網絡化、大眾化、智能化的方向發展2、通信網絡平臺的發展(1)三網融合的發展方向 計算機網絡，電信網絡，廣播電視網絡(2)通信網絡平臺進行信息處理的兩種模式： （1）客戶端/服務器模式c/s

2、 缺點在于需要特定軟件的支持 （2）瀏覽器/服務器模式B/S 是基于通信協議HTTP的C/S構架 無需在安裝任何其他程序3.1信息處理的基礎平臺 3.1.3集中式平臺與分布式平臺信息處理平臺的兩種基本類型：（1）集中式平臺服務器（數據）終端終端終端終端優點：保持數據的一致性、網絡規模大、費用低缺點：受到網速的影響、系統效率不高銀行系統采用的是集中式平臺的處理方式3.1信息處理的基礎平臺 3.1.3集中式平臺與分布式平臺信息處理平臺的兩種基本類型：（2）分布式平臺Pc數據工作站數據終端數據優點：設計靈活、滿足個性化需求、不占服務器資源；減少成本和風險，局部故障不會影響全局。缺點：對病毒敏感、數據

3、不一致性、維護和管理的要求高典型例子：萬維網3.2計算機系統平臺 3.2.1計算機系統1、計算機的體系結構 馮.諾依曼首先提出了“程序存儲”的思想以及采用二進制。 五大基本部件：（1）輸入設備（2）輸出設備（3）存儲（4）控制器（5）運算器3.2計算機系統平臺 3.2.1計算機系統2、計算機的功能（1）數據輸入功能輸入設備（2）長期存儲程序、數據、中間結果和最終結果的能力存儲器（3）具有數據加工處理的能力運算器（4）具有控制程序走向，并能控制協調各部件操作的能力控制器（5）輸出結果的能力輸出設備3.2計算機系統平臺 3.2.1計算機系統3、計算機系統的組成（1）硬件： 硬件是組成計算機系統的各

4、物理部件的總稱，主要包括中央處理器、存儲器和外部設備（2）軟件： 軟件是一系列按照特定順序組織的計算機數據和指令的集合，是用戶與硬件之間的接口。 分為：系統軟件（操作系統、計算機語言處理程序）和應用軟件。3.2計算機系統平臺 3.2.2多媒體計算機1、多媒體計算機的定義 媒體的含義：媒體有兩層含義一個是指用來存儲信息的實體（軟盤、硬盤和光盤等）另一個是指信息的載體（文本、圖形、圖像等） 多媒體技術的特點（1）多樣性綜合處理多種媒體信息（2）集成性將多種媒體信息有機的組合（3）交互性實現交互（4）實時性多種媒體集成時，音頻和視頻是實時的。3.2計算機系統平臺 3.2.2多媒體計算機2、多媒體計算

5、機的關鍵技術（1）數據壓縮和編碼技術： 利用了信息普遍存在的冗余實現的技術。 目前使用的數字信息圖像壓縮標準分為： 靜態圖像信息壓縮標準JPEG：研究靜態圖像 動態圖像信息壓縮標準MPFG:研究動態圖像、伴音 4個國際標準：MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，MPEG-73.2計算機系統平臺 3.2.2多媒體計算機2、多媒體計算機的關鍵技術（2）數字圖像技術 在文字、圖像和聲音這三種媒體中，圖像所包含的信息量是最大的。 數字圖像技術就是對圖像進行處理，使其更適合人眼或儀器分辨、并獲取其中的信息。 包括：輸入、處理、輸出3.2計算機系統平臺 3.2.2多媒體計算機2、多媒體計算機的關鍵技術

6、（3）數字音頻技術包括聲音采集及回放、聲音識別和合成。通過聲卡實現。（4）數字視頻技術包括視頻采集及回放、視頻編輯和三維動畫視頻制作。數字視頻數據的格式多為AVI和MPG，其中MPG文件的存儲量約為AVI的1/51/103.2計算機系統平臺 3.2.2多媒體計算機2、多媒體計算機的關鍵技術（5）多媒體通信技術利用通信網絡完成多媒體信息的傳輸和交換（6）多媒體數據庫技術是一種包含多種多媒體信息的數據庫（7）虛擬現實技術 又稱人工現實或靈境技術，是在許多相關技術的基礎上發展起來的一門綜合技術，是多媒體技術發展的更高境界。它提供了一種完全沉浸式的人機交互界面，還可以通過輸入和輸出設備同虛擬環境進行交

7、互。3.2計算機系統平臺 3.2.3計算機的發展歷程及方向1、發展歷程（1）第一代計算機：電子管、繼電器（2）第二代計算機：晶體管、磁芯、印刷電路（3）第三代計算機：中小規模集成電路、多路印刷電路（4）第四代計算機：大規模集成電路、半導體存儲器（5）第五代計算機：高性能微處理器、高密度電路 計算機硬件的成本不斷的下降，軟件的成本不斷的上升。3.2計算機系統平臺 3.2.3計算機的發展歷程及方向2、發展方向（1）高性能化：處理器的性能提升（2）微型化：體積的變小（3）大眾化（4）智能化與人性化：表現在輸入和輸出設備上（5）功能綜合化3.3通信系統平臺 3.3.1數據通信系統1、數據通信的概念 是

8、依照一定的通信協議、利用數據傳輸技術在兩個終端之間傳遞數據信息的一種通信方式和通信業務。2、數據通信系統模型源點發送器傳輸系統接收器終點3.3通信系統平臺3.3.1數據通信系統2、數據通信方式（1）從通信雙方的信息交互方式來看，有三種通信方式：單向通信：又稱為單工通信，向一個方向通信（無線電廣播）雙向交替通信：又稱為半雙工通信，可雙向，但不能同時發送信息 （對講機）雙向同時通信：全雙工通信：可雙向、同時發送信息 （電話網、計算機網絡）3.3通信系統平臺3.3.1數據通信系統（2）按傳輸的二進制數時的時空順序不同，有兩種通信方式： 并行通信為一個字節的每一位設置一個傳輸通道，全部位同時進行傳送，

9、一般在計算機內部元器件之間采用并行通信。（如總線傳輸） 速度快、造價高。不適合長途傳輸 串行通信只為信息傳輸設置一條通道，數據字節中的每一位依次在通道上傳輸，一般應用于長距離數據傳輸。（如RS232接口和USB接 口） 造價低、速度相對慢，適合于計算機與外設之間、遠距離通信12345678信道876543213.3通信系統平臺 3.3.1數據通信系統3、數據通信系統的功能（1）傳輸系統的利用（2）接口及信號產生（3）同步（4）差錯檢測與糾正（5）尋址與路由（6）網絡管理（7）安全保證3.3通信系統平臺 3.3.2數據傳輸的基礎知識 1、數據傳輸的信號（1）模擬信號： 指因變量完全隨連續信息的變

10、化而變化的信號。（2）數字信號 指因變量是離散的，自變量時間的取值也是離散的信號。 3.3通信系統平臺3.3.2數據傳輸的基礎知識2、編碼方式在傳輸系統中傳輸的既可以是模擬信號，也可以是數字信號編碼：數據轉換成信號的過程通信系統的編碼方式共有四種：（1）模擬數據的模擬信號編碼（2）模擬數據的數字信號編碼：解調（3）數字數據的模擬信號編碼：調制（4）數字數據的數字信號編碼3.3通信系統平臺 3.3.2數據傳輸的基礎知識2、編碼方式 將數字信號轉變為模擬信號的過程就是調制的過程，這一過程可以通過模擬信號的三個屬性：振幅、頻率以及相位實現。3.3通信系統平臺3.3.2數據傳輸的基礎知識（1）幅移鍵控

11、ASK將數字數據的二進制碼1和0分別用載波信號振幅的保持和中止來表示。1表示保持，0表示中止。（2）頻移鍵控FSK由載波信號不同的兩個頻率分別表示0和1。1時提高頻率，0時降低頻率（3）相移鍵控PSK由載波信號不同的相位偏移來表示0和1，0變成1時，相位角度移動180度。3.3通信系統平臺 3.3.2數據傳輸的基礎知識3、傳輸媒體傳輸媒體：傳輸系統中發送器和接收器之間的物理信道。分為：導向媒體： （由導線引導） 非導向媒體： （無線傳播）雙絞線：短距離同軸電纜：優越于雙絞線光纜（光纖）：成為趨勢無線電波 微波紅外線藍牙：藍牙是一種低功率短距離的無線連接技術標準的代稱。3.3通信系統平臺 3.3

12、.2數據傳輸的基礎知識4、帶寬（1）模擬系統中的帶寬：就是信號可以使用的頻率范圍。單位為赫茲（Hz）（2）數字系統中的帶寬：指數據的傳輸速率，單位為比特/秒（bit/s）或波特/秒（baud/s），反映通信速度的快慢和信道容量的大小（一般是指最高傳輸速率）3.3通信系統平臺3.3.2數據傳輸的基礎知識5、多路復用技術為了提高效率，通常可以讓多個通信的雙方共享數據鏈路的帶寬容量，這樣的技術稱為多路復用。多路復用技術的常見形式：（1）頻分復用FDM用于模擬信號傳輸，把多個信號調制在不同的載波頻率上。（2）時分復用TDM用于模擬傳輸和數字傳輸。是將一條物理信道的傳輸時間分成若干個不同的時隙，分給多個

13、信號源使用。（3）碼分多路復用CDM靠不同的編碼來區分各路信號3.3通信系統平臺3.3.2數據傳輸的基礎知識6、異步傳輸和同步傳輸這是數據傳輸常用的兩種同步方式。（1）異步式同步（簡稱異步傳輸）是以字符為單位獨立進行發送，一次傳輸一個字符。通過附加起始碼和停止碼指明字符的開始和結束。不需要在兩端建立同步時鐘。適用于低速傳輸。適用于低速傳輸。（2）同步式同步（簡稱同步）以數據塊為單位進行發送的。通過附加起始碼和停止碼表明數據塊的開始和結束，需要在兩端建立同步時鐘。適用于高適用于高速傳輸速傳輸3.3通信系統平臺3.3.2數據傳輸的基礎知識7、數據交換技術數據通信需要經歷多個結點的轉接，這就涉及到數

14、據交換技術。三種類型：（1）電路交換：需要事先建立實際的物理通信鏈路。優點：延遲小、不會產生沖突缺點：建立通信鏈路時間長、浪費帶寬（2）報文交換：又稱為包交換。不需要建立物理鏈路，將數據作為一個整體發送給交換設備。屬于一種存儲轉發技術。缺點：對存儲轉發的結點要求高、延遲大（3）分組交換：是報文交換的改進。傳輸以分組的方式進行。是主要的交換方式適用于高速通信。3.4計算機網絡平臺 3.4.1計算機網絡的構成計算機網絡是數據通信技術和計算機系統相結合的產物。1、主要特點（1）信息傳遞（2）資源共享（3）增加可靠性（4）提高系統處理能力3.4計算機網絡平臺 3.4.1計算機網絡的構成2、計算機網絡的

15、體系結構OSI模型為了解決不同的網絡互連的問題，國際標準化組織ISO提出了開放式系統互連參考模型OSI。凡是遵循這個模型的網絡能實現相互通信。3.4計算機網絡平臺 3.4.1計算機網絡的構成3、網絡協議網絡協議：用于規定信息的格式以及如何發送和接收信息的一系列規則稱為網絡協議。 網絡協議的三要素（1）語法（2）語義（3）定時3.4計算機網絡平臺3.4.1計算機網絡的構成4、計算機網絡的分類最常用的分類方式是按照網絡的覆蓋范圍分：（1）局域網LAN：十幾千米以內（2）城域網MAN：160千米以內（3）廣域網WAM：幾百千米以內（4）互聯網INERNET：全球范圍，需要網關連接起來分布距離覆蓋范圍

16、網絡類型10m房間局域網100m建筑物1km校園10km城市城域網100km國家廣域網1000km洲或洲際互聯網3.4計算機網絡平臺 3.4.1計算機網絡的構成4、計算機網絡的分類 局域網的特點 ：（1）覆蓋范圍小（2）采用共享信道傳輸技術（3）傳輸速率高、延遲小、誤碼率低（4）常采用總線型和環型結構3.4計算機網絡平臺 3.4.2互聯網協議1、TCP/IP協議TCP/IP是因特網發展的基礎框架。全稱是傳輸控制協議/網際協議TCP/IP是一組協議，目的是為異構的網絡提供統一的數據通信服務。使得不同網絡上的主機之前可以相互通信。3.4計算機網絡平臺 3.4.2互聯網協議1、TCP/IP協議TCP

17、/IP協議的四個層次（1）應用層：面向用戶的通信應用程序（HTTP、FTP、SMTP)（2）傳輸層：數據傳輸(傳輸控制協議TCP、用戶數據報協議UDP)（3）網絡層：網際通信(提供路由，網際協議IP）（4）網絡接口層：數據鏈路層，將網絡層的數據報變成信息傳輸單元，負責在物理線路上的發送接收3.4計算機網絡平臺 3.4.2互聯網協議2、IP協議IP協議稱為網際協議，是TCP/IP協議簇網絡層的核心，是因特網能夠有效運行的基礎，最基本的功能是實現IP編址（分配IP地址）。IP路由IP路由是指在不同網絡間的數據收發選擇路徑連接，完成這種 功能的設備稱為IP路由器。IP協議的版本（1）IPV4：IP地

18、址的長度為32位（2）IPV6：IP地址的長度為128位，可表示2128-1個地址 3.4計算機網絡平臺3.4.2互聯網協議3、TCP與UDP傳輸控制協議TCP、用戶數據報協議UDP都屬于TCP/IP協議體系傳輸層的兩個重要協議。區別：TCP是面向連接的傳輸協議，提供可靠的傳輸服務，適用于要求高的業務UDP是面向非連接的傳輸協議。沒有差錯重傳機制。適用于速率要求高但能容忍丟包的業務。 3.4計算機網絡平臺 3.4.2互聯網協議端口端口有兩層含義：（1）物理端口是物理意義上的端口，指的是主機、集線器、交換器、路由器與其他網絡設備連接的接口（2）邏輯端口特指TCP/IP協議中邏輯意義上的端口，是區

19、分不同應用類型的標記。 3.4計算機網絡平臺 3.4.3物聯網與云計算1、物聯網的概念 是通過傳感器、RFID技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，并按照一定的協議，將各種物品與互聯網連接起來進行信息交換和通信，以實現對物品進行識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡形式。 3.4計算機網絡平臺 3.4.3物聯網與云計算2、物聯網的“物”應滿足以下條件： （1）具有信息接收和發送器件傳感設備（2）具有一定的存儲功能存儲指令（3）具有中央處理器處理指令（4）具有操作系統可以管理控制（5）有可被識別的唯一標號可被識別（6）遵循物聯網的通信協議互相通信3.4計算機網絡平

20、臺 3.4.3物聯網與云計算3、物聯網與互聯網的關系（1）物聯網是互聯網的拓展和延伸，其技術仍舊是互聯網（2）物聯網中的結點具有智能處理能力。 3.4計算機網絡平臺3.4.3物聯網與云計算4、物聯網的層次構架物聯網在技術構架上可分為三層感知層：采集信息、識別和標記信息網絡層：信息的處理和通信應用層：物聯網與用戶之間的接口3.4計算機網絡平臺 3.4.3物聯網與云計算云計算 云計算是以一種基于因特網的超級計算模式，它是分布式計算、并行計算和網格計算等計算機技術的發展和商業化的產物。 原理是將大量由互聯網連接的計算資源進行統一的管理和調度，構成一個計算資源地，根據用戶的需求提供服務。 云：通常由大

21、量計算機和服務器構成。用戶可以通過互聯網從“云”中獲取強大的運算和存儲能力。3.4計算機網絡平臺 3.4.3物聯網與云計算云計算的特點（1）虛擬化技術利用軟件技術實現硬件資源的虛擬化管理、分配和應用（2）安全性和可靠性提供了安全可靠的數據存儲中心，數據被復制在云端的多個服務器節點上。（3）靈活方便的獲取服務用戶不需要知道資源在哪里（4）高性價比用戶硬件要求很低，軟件也不需要購買和升級。3.4計算機網絡平臺 3.4.3物聯網與云計算云計算服務模式 （1）基礎設施服務IaaS用戶通過因特網獲得所需要的計算機基礎設施服務。 （2）平臺服務PaaS通過“云”共享軟件研發平臺 （3）軟件服務SaaS由云

22、計算的運營商提供軟件應用，用戶無需購買，只需要通過互聯網租用基于web的軟件。3.5數據庫平臺 3.5.1數據處理技術的發展數據處理技術的發展（1）人工管理階段（2）文件管理階段（3）數據庫系統階段3.5數據庫平臺 3.5.2數據庫系統的組成1、數據庫DB 以一定的組織方式將特定組織各項應用相關的全部數據組織在一起并存儲在外存儲器上所形成的、能為多個用戶共享的、與應用程序彼此獨立的、相互有關聯關系的數據集合。3.5數據庫平臺 3.5.2數據庫系統的組成2、數據庫系統DBS 是指以計算機系統為基礎，以數據庫方式管理大量共享數據的綜合系統。3.5數據庫平臺3.5.3數據庫系統的結構 數據庫系統的結構是一種三級模式結構，這種結構還提供了兩個映射功能。 三級模式結構： 物理模式：描述物理結構，又稱為內模式，只能有一個內模式 模式：概念模式和邏輯模式，是數據庫結構的完整表示。只有一個模式。模式可導出若干個子模式（又稱為外模式、用戶模式，是面向