第三章管理信息系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)管理信息系統(tǒng)是基于管理和計算機的系統(tǒng)，同時也是基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)主要包括計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和迷信管理等幾個方面的內(nèi)容。§3.1計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)包括計算機硬件和計算機軟件兩局部。計算機硬件是機器的可見局部，是計算機系統(tǒng)任務(wù)的基礎(chǔ)，計算機軟件協(xié)助用戶運用硬件以完成數(shù)據(jù)的輸入、處置、輸入及存儲等活動。§3.1.1計算機體系結(jié)構(gòu)1．單機結(jié)構(gòu)假設(shè)在一個系統(tǒng)內(nèi)每臺計算機的運用是各自獨立的，這樣的系統(tǒng)就是單機結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。單機結(jié)構(gòu)中的計算機處于步伐一致的孤立形狀，各自運轉(zhuǎn)一套系統(tǒng)軟件、運用軟件和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。單機結(jié)構(gòu)的計算機之間不能直接交流信息，它們之間的通訊只能靠磁盤、磁帶等介質(zhì)備份來完成。這種分散式結(jié)構(gòu)使得各個部門即使擁有各自的單機信息處置系統(tǒng)，無法結(jié)合構(gòu)成一個一致的綜合的管理信息系統(tǒng)，這就構(gòu)成了一個個〝信息孤島〞。各部門不能充沛應(yīng)用計算機來停止協(xié)諧和協(xié)作。2．主機/終端結(jié)構(gòu)主機--終端結(jié)構(gòu)采用集中式處置方式，提高了信息處置的效率，降低了系統(tǒng)費用，易于管理控制，也可以保證數(shù)據(jù)的平安性和分歧性。在早期的計算機系統(tǒng)中主機--終端結(jié)構(gòu)系統(tǒng)曾風(fēng)行一時。它有一臺大型主機，可以同時接數(shù)臺或數(shù)十臺終端機。一切的文件都存儲在主機的磁盤中，順序也在主機上運轉(zhuǎn)。主機對各終端機用戶傳來的數(shù)據(jù)停止分時處置，使每個終端用戶覺得像擁有一臺自己的大型計算機一樣。終端只是一種數(shù)據(jù)輸入輸入設(shè)備，沒有CPU和存儲器，只是擔(dān)任將用戶鍵盤輸入的信息傳到主機，然后輸入由主機前往的處置結(jié)果。但由于順序運轉(zhuǎn)和文件訪問都在主機上，用戶完全依賴于主機，一旦主機出現(xiàn)缺點就會使一切用戶遭到影響。由于許多用戶共享一臺主機。主機要同時處置來自各個終端的數(shù)據(jù)，這樣能夠形成主機的負(fù)荷過重。所以系統(tǒng)的功用主要取決于主計算機的功用和通訊設(shè)備的速度。3．文件效勞器／任務(wù)站結(jié)構(gòu)在文件效勞器/任務(wù)站系統(tǒng)中，多個任務(wù)站與一臺效勞器相互銜接起來。普通以一臺高功用微機或小型機作為效勞器，所謂任務(wù)站實踐上就是一臺PC機，當(dāng)它與文件效勞器銜接并登錄后，可以到文件效勞器上存取文件，失掉所需的文件后在任務(wù)站上運轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)裝置在文件效勞器上，而數(shù)據(jù)處置和運用順序散布在任務(wù)站上，文件效勞器僅提供對數(shù)據(jù)的共享訪問和文件管理，沒有協(xié)同處置才干。文件效勞器管理著網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，提供網(wǎng)絡(luò)共享打印效勞，處置任務(wù)站之間的各種通訊，照應(yīng)任務(wù)站的網(wǎng)絡(luò)央求。任務(wù)站運轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)運用順序時，先將文件效勞器的順序和數(shù)據(jù)調(diào)入本機內(nèi)存之中，運轉(zhuǎn)后在本機上輸入或在打印機上輸入。文件效勞器的處置方式會添加網(wǎng)絡(luò)線路的傳輸負(fù)荷，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男屎驼諔?yīng)時間，很容易形成網(wǎng)絡(luò)阻塞。4．客戶機/效勞器結(jié)構(gòu)在客戶機/效勞器結(jié)構(gòu)中，客戶機是一臺PC機或任務(wù)站，擔(dān)任與運用者溝通。效勞器可以是提供網(wǎng)絡(luò)控制功用的任何規(guī)模的計算機。這種結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)文件效勞器/任務(wù)站結(jié)構(gòu)，主要區(qū)別在于對數(shù)據(jù)的處置分前臺和后臺。客戶機完成屏幕交互和輸入、輸入等前臺義務(wù)并向效勞器提出央求，而效勞器那么完成少量的數(shù)據(jù)處置及存儲管理等后臺義務(wù)，為前臺提供效勞。通常狀況下客戶機只執(zhí)行本地前端運用，而將數(shù)據(jù)庫的操作交由效勞器擔(dān)任，以合理平衡的事務(wù)處置充沛保證數(shù)據(jù)的完整性和分歧性。客戶機運用軟件普通包括用戶界面軟件、本地數(shù)據(jù)庫、字處置軟件和電子表格等。客戶機的運作進(jìn)程是：客戶機將央求傳送給效勞器，效勞器回送處置結(jié)果，客戶機據(jù)此停止剖析，然后送給用戶。效勞器分為數(shù)據(jù)庫效勞器、任務(wù)組運用效勞器、電子郵件效勞器、打印效勞器等等。例如：我們想要由客戶機上的前端運用順序查詢某些相關(guān)數(shù)據(jù)，而效勞器端此時假設(shè)是數(shù)據(jù)庫效勞器且有十萬條記載將被搜索，當(dāng)效勞器收到央求音訊時即會到數(shù)據(jù)庫中尋覓該相關(guān)數(shù)據(jù)，找到后只送回前端的運用者所需求的記載，而并不是將整個十萬條記載的龐大數(shù)據(jù)庫全部都傳回。這樣才可降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，從而提高整個系統(tǒng)效率。主機/終端結(jié)構(gòu)的一切順序都在主機內(nèi)執(zhí)行，而文件效勞器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一切順序都在客戶端執(zhí)行，這兩種結(jié)構(gòu)都不能提供真正的可伸縮運用的系統(tǒng)框架。而客戶機/效勞器結(jié)構(gòu)那么可以將運用順序散布在客戶機和效勞器之間，以提供更快、更有效的運用順序功用。經(jīng)過客戶端和效勞器端的最正確分工協(xié)作，使整個系統(tǒng)到達(dá)最高的效率。5．閱讀器/效勞器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)閱讀器/效勞器結(jié)構(gòu)，是隨著Internet技術(shù)的興起，對客戶機/效勞器結(jié)構(gòu)的一種變化或許改良的結(jié)構(gòu)。在客戶機/效勞器結(jié)構(gòu)中，少量的運用順序都在客戶端停止，每個客戶機都必需裝置運用順序和工具。系統(tǒng)的靈敏性、可擴展性都遭到很大影響。在閱讀器/效勞器結(jié)構(gòu)下，用戶界面完全經(jīng)過WWW閱讀器完成，一局部事務(wù)邏輯在前端完成，但是主要事務(wù)邏輯在效勞器端完成，構(gòu)成所謂三層結(jié)構(gòu)。閱讀器/效勞器結(jié)構(gòu)，主要是應(yīng)用了不時成熟的WWW閱讀器技術(shù)，結(jié)合閱讀器的多種Script言語(VBScript、JavaScript)和ActiveX技術(shù)，用通用閱讀器就完成了原來需求復(fù)雜公用軟件才干完成的弱小功用，并浪費了開發(fā)本錢，是一種全新的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)。隨著Windows98/Windows2000將閱讀器技術(shù)植入操作系統(tǒng)外部，這種結(jié)構(gòu)更成為當(dāng)今運用軟件的首選體系結(jié)構(gòu)。顯然B/S結(jié)構(gòu)運用順序相關(guān)于傳統(tǒng)的C/S結(jié)構(gòu)運用順序?qū)⑹驱嫶蟮奶岣摺！?.1.2計算機及中心設(shè)備1．常用的計算機類型〔1〕微型計算機：微型計算機是終端用戶最重要的計算機，可分為臺式計算機、便攜式計算機及效勞器三類：臺式計算機是管理信息系統(tǒng)中運用最普遍的計算機，是停止輸入輸入、散布式的數(shù)據(jù)處置、存儲等的基本單元，在網(wǎng)絡(luò)中作為客戶機運用；便攜式計算機方便人們在外出時和移動中運用；效勞器是高檔高配置的公用微型計算機，采用多CPU結(jié)構(gòu)，并配置了大容量的內(nèi)存和硬盤，處置功用很強。〔2〕任務(wù)站：任務(wù)站是一種功用極強的微型計算機，有很好的聯(lián)網(wǎng)才干，還具有很強的圖形化處置功用。其運算速度比微機快，普通用于圖象處置、計算機輔佐設(shè)計等專業(yè)范圍。〔3〕小型機：小型機普通可以滿足部門級或中型企事業(yè)單位的需求。例如：AS/400、DEC公司的VAX系列等。〔4〕大中型機：大中型機具有很弱小而完全的功用，運算速度為每秒幾千萬次，存儲容量大，可銜接數(shù)百至數(shù)千個終端同時任務(wù)。大型機主要用于大型商場、企業(yè)集團、銀行、航空公司訂票系統(tǒng)、國民經(jīng)濟管理部門等。〔5〕小巨型機：小巨型機是新開展起來的小型超級計算機，它是巨型機小型化的結(jié)果，其功用與巨型機相似，而造價比巨型機低得多，具有很好的功用價錢比。〔6〕巨型機：又稱為超級計算機，它具有極高的功用和速度，其運算速度在每秒一億次以上，最快可達(dá)幾千億次。多用于尖端科技范圍。消費這類計算機的才干可以反映一個國度的計算機迷信水平。我國是世界上有才干消費巨型機計算機的少數(shù)國度之一。2．計算機中心設(shè)備計算機由主機和中心設(shè)備所組成。主機包括中央處置機CPU〔運算器和控制器〕，主存儲器。中心設(shè)備包括輸入設(shè)備、輸入設(shè)備和外存儲器。(1〕輸入設(shè)備。給計算機輸人數(shù)據(jù)和指令的方法有：鍵盤、指示器、光輸入設(shè)備、磁輸入設(shè)備和語音識別輸入裝置。應(yīng)用這些設(shè)備可以將源數(shù)據(jù)快速而準(zhǔn)確地輸入，甚至完成自動的數(shù)據(jù)輸入，保證進(jìn)入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)具有正確性和實時性。(2〕輸入設(shè)備。信息輸入的方式主要包括顯示輸入設(shè)備、打印輸入設(shè)備、圖形輸入設(shè)備和語音輸入裝置。有效地應(yīng)用這些設(shè)備以適宜各種用戶的不同需求。〔3〕存儲設(shè)備。存儲設(shè)備是一種特殊的I/O〔輸入輸入〕設(shè)備，包括系統(tǒng)備份設(shè)備、主外存設(shè)備等。效勞器經(jīng)常需求按要求配置獨立的、公用的存儲設(shè)備。由于這些外存設(shè)備普通用做存儲或備份整個網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)軟件、運用軟件和共享數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)缺點，那么能夠惹起整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，喪失重要的數(shù)據(jù)，因此而遭到特別的注重。§3.1.3管理信息系統(tǒng)軟件技術(shù)基礎(chǔ)1.計算機軟件的概念計算機軟件是支持計算機運轉(zhuǎn)的各種順序，以及開發(fā)、運用和維護(hù)這些順序的各種技術(shù)文檔的總稱。順序是以某種方式的計算機言語〔機器指令、C言語、C＋十言語等〕表達(dá)的處置某種效果的步驟或順序。文檔是描畫順序操作及運用的有關(guān)資料，沒有各種文檔，順序設(shè)計人員就無法對軟件停止更新、改造、完善；用戶就無法正確地運用、維護(hù)軟件。從狹義上講，軟件應(yīng)包括順序、相應(yīng)的數(shù)據(jù)以及有關(guān)的知識和文檔三局部。數(shù)據(jù)是指順序能正常加工信息所需求的原料。順序是軟件的主體，是可執(zhí)行的局部。而順序由算法和言語組成。2．計算機軟件的種類依照不同的原那么和規(guī)范，計算機軟件有不同的劃分種類。從運用的角度動身，可將軟件劃分為系統(tǒng)軟件和運用軟件兩大類。〔1〕系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件是指對整個計算機系統(tǒng)停止管理、調(diào)度、監(jiān)控和維護(hù)的軟件，是為其他順序提供效勞的順序集合。其主要功用是：簡化計算機操作；充沛發(fā)揚硬件功用；支持運用軟件的運轉(zhuǎn)并提供效勞。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)、言語處置順序、效勞性順序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊管理順序等。操作系統(tǒng)是一組具有管理和控制功用的、可以合理地組織計算機的任務(wù)流程，以提高計算機系統(tǒng)的任務(wù)效率，方便用戶運用計算機的順序的集合。操作系統(tǒng)是用戶與計算機的接口，任何用戶都是經(jīng)過操作系統(tǒng)運用計算機的，也只要在有了操作系統(tǒng)之后，用戶才干十分方便地運用計算機。言語處置順序主要是指各種初級順序設(shè)計言語的解釋順序和編譯順序。其功用是把用初級順序設(shè)計言語編寫的源順序〝翻譯〞成計算機可直接執(zhí)行的目的順序。效勞性順序包括用戶順序的裝入順序、銜接順序、編輯順序、對機器實施監(jiān)控、缺點診斷順序等。它是停止軟件開發(fā)和維護(hù)任務(wù)中運用的一些軟件工具。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是為管理和操縱數(shù)據(jù)庫而設(shè)計的軟件系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)通訊管理順序是用于計算機網(wǎng)絡(luò)中的通訊管理、控制信息的傳送和接納的軟件。〔2〕運用軟件。運用軟件是直接面向用戶、為用戶效勞，是為處置各類運用效果而編寫的順序。普通包括適用順序和工具軟件兩類適用順序是指依據(jù)特定用戶處置某一詳細(xì)效果而開發(fā)的順序，如訂票系統(tǒng)、圖書情報檢索系統(tǒng)、檔案管理系統(tǒng)、輔佐教學(xué)軟件等。工具軟件是為了方便用戶而提供的軟件工具，如字處置軟件Word，圖形處置軟件AutoCAD，系統(tǒng)維護(hù)軟件Norton等。§3.2計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)是管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)。由于一個企業(yè)或組織中的信息處置都是散布式的，把散布式信息按其原本面目散布在不同位置的計算機停止處置，并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)把散布式信息崇成起來，是管理信息系統(tǒng)的主要運轉(zhuǎn)方式，因此，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是管理信息系統(tǒng)的基本技術(shù)。§3.2.1計算機網(wǎng)絡(luò)的概念1.計算機網(wǎng)絡(luò)的概念計算機網(wǎng)絡(luò)是把散布在不同天文位置的計算機及通訊設(shè)備用傳輸介質(zhì)銜接起來，并配以相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟件所構(gòu)成的系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機及相關(guān)外部設(shè)備組成的一個群體，其中計算機是網(wǎng)絡(luò)中信息處置的主體，網(wǎng)絡(luò)中的每臺計算機既是網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點同時又是一個獨立的實體，它們必需遵守共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，經(jīng)過傳輸介質(zhì)來完成數(shù)據(jù)通訊和資源共享及散布式處置。2.計算機網(wǎng)絡(luò)的組成和功用計算機網(wǎng)絡(luò)大體上總可以把它劃分為兩個局部：資源子網(wǎng)和通訊子網(wǎng)，〔1〕資源子網(wǎng)完成聯(lián)網(wǎng)信息處置功用的局部稱為資源子網(wǎng)。資源子網(wǎng)普通由主計算機系統(tǒng)、終端、監(jiān)控設(shè)備、連網(wǎng)外設(shè)等組成。資源子網(wǎng)擔(dān)任全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處置和向網(wǎng)絡(luò)用戶提供網(wǎng)絡(luò)資源及網(wǎng)絡(luò)效勞等。〔2〕通訊子網(wǎng)完成數(shù)據(jù)通訊功用的局部稱為計算機網(wǎng)中的通訊子網(wǎng)。不同類型的網(wǎng)絡(luò)，其通訊子網(wǎng)的物理組成各不相反。局域網(wǎng)最復(fù)雜，它的通訊子網(wǎng)由傳輸介質(zhì)和主機網(wǎng)絡(luò)接口板〔網(wǎng)卡〕組成。在廣域網(wǎng)中，通訊子網(wǎng)除了包括傳輸介質(zhì)和主機網(wǎng)絡(luò)接口板之外，還包括一組轉(zhuǎn)發(fā)部件。這里所謂的轉(zhuǎn)發(fā)部件是一種公用計算機，它銜接兩條或更多的傳輸線，擔(dān)任主機之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，相當(dāng)于系統(tǒng)中的程控交流機。把網(wǎng)絡(luò)中通訊局部的子網(wǎng)和以主計算機為主體的資源子網(wǎng)分分開，這是網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)思想的重要表達(dá)，使得對整個計算機網(wǎng)絡(luò)的剖析和設(shè)計大為簡化。但是這種劃分方法也存在著一個清楚的缺陷，就是沒有把網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與協(xié)議層次結(jié)合起來。所以容易形成一種誤解，似乎資源子網(wǎng)中的主計算機不參與任何通訊操作，這顯然是不契合理想的。〔3〕計算機網(wǎng)絡(luò)的功用數(shù)據(jù)通訊：隨著Internet在世界各地的流行，傳統(tǒng)的、電報、郵遞通訊方式遭到很大沖擊，電子郵件已為人們普遍接受，網(wǎng)上、視頻會議等各種通訊方式正在迅速開展。數(shù)據(jù)通訊是計算機網(wǎng)絡(luò)最基本的功用。該功用用于完成計算機和計算機、計算機與終端之間的數(shù)據(jù)傳輸。資源共享：資源共享是指網(wǎng)上的用戶能局部或全部地享用系統(tǒng)中的資源，從而大大提高系統(tǒng)資源的應(yīng)用率。共享的資源包括軟件資源、硬件資源和數(shù)據(jù)資源。散布式處置：在具有散布式處置才干的計算機網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某臺計算機負(fù)荷過重時，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)自動完成對多臺計算機的協(xié)調(diào)任務(wù)，將義務(wù)散布到多臺計算機上停止處置，使各臺計算機的負(fù)載平衡，提高了每臺計算機的可用性，也計算機的處置才干。3.計算機網(wǎng)絡(luò)的分類〔1〕掩蓋地域范圍的大小，網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)。局域網(wǎng)掩蓋有限的區(qū)域，通常是數(shù)公里之內(nèi)的計算機連成的網(wǎng)絡(luò)。常用于一幢大樓內(nèi)或緊鄰的樓群之間的通訊。局域網(wǎng)的傳輸速率通常為10～100MbpS，目前1000M以太網(wǎng)正在校園網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)中普遍運用。例如部門級網(wǎng)、校園網(wǎng)、園區(qū)網(wǎng)等。廣域網(wǎng)是廣闊地域的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)要運用公共的通訊系統(tǒng)，應(yīng)用各種通訊設(shè)備掩蓋廣闊的天文區(qū)域，如長途、衛(wèi)星傳輸、電纜等。Internet可以視為世界上最大的廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)的完成，都是依照一定的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的協(xié)議停止的。為了完成不同系統(tǒng)的互連和相互協(xié)同任務(wù)，必需樹立共同的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議規(guī)范。國際規(guī)范化組織ISO為此于1979年提出了開放系統(tǒng)互連〔OSI〕參考模型，國際上一些威望組織也制定了相應(yīng)的一系列國際規(guī)范協(xié)議，這些協(xié)議關(guān)于廣域網(wǎng)的完成、樹立和運用有重要的指點作用。城域網(wǎng)是介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，它的大小通常是掩蓋一個地域或城市。城郊區(qū)域網(wǎng)采用的是局域網(wǎng)技術(shù)。〔2〕按數(shù)據(jù)傳輸方式計算機網(wǎng)絡(luò)可以分為兩類：廣播式網(wǎng)絡(luò)和點到點式網(wǎng)絡(luò)。在廣播式網(wǎng)絡(luò)中，一切連網(wǎng)的計算機共享一個公共通訊信道，在任一時間內(nèi)只允許一個節(jié)點運用公共通訊信道，當(dāng)一個節(jié)點應(yīng)用公共通訊信道〝發(fā)送〞數(shù)據(jù)包時，其他節(jié)點都能〝收聽〞到這個數(shù)據(jù)包。由于發(fā)送的數(shù)據(jù)包中含有目的地址和源地址，接納到數(shù)據(jù)包的計算機反省數(shù)據(jù)包中的目的地址能否與本計算機的地址相反，假設(shè)地址相反，那么將數(shù)據(jù)包接納，否那么將丟棄該數(shù)據(jù)包。在點到點式網(wǎng)絡(luò)中，每條物理線路銜接一對節(jié)點。假設(shè)兩個節(jié)點之間沒有直接銜接的物理線路，那么它們之間的通訊只能經(jīng)過其他中間節(jié)點停止接納、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)的進(jìn)程，直到將數(shù)據(jù)送到目的地。由于銜接計算機之間的線路的復(fù)雜性，形成從源計算機到目的計算機之間能夠存在多條路由，所以，在點到點式網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議中必需要有路由算法。§3.2.2局域網(wǎng)技術(shù)1．局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點相互銜接的方法和方式。局域網(wǎng)中常用的主要網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：總線型、星型、環(huán)型結(jié)構(gòu)。(a)總線(a)總線結(jié)構(gòu)(b)星型結(jié)構(gòu)(c)環(huán)型結(jié)構(gòu)ABCD圖3-1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖總線結(jié)構(gòu)在總線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，一切的節(jié)點都經(jīng)過硬件接口聯(lián)接在一條公共的電纜線上，如圖3-1〔a〕所示。總線型結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜；用的電纜較少，網(wǎng)絡(luò)銜接本錢較低；易于布線，裝置容易。總線型結(jié)構(gòu)的缺陷在于網(wǎng)絡(luò)線路對整個系統(tǒng)影響較大，由于總線是一切任務(wù)站共享的，一旦總線發(fā)作缺點將會影響到一切用戶，使整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓；缺點診斷和隔離困難，總線結(jié)構(gòu)不是集中控制，發(fā)作缺點時需求在網(wǎng)上各個站點停止檢測。由于總線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，一切節(jié)點共享一條公用的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，所以在任一個時間段，它只能被一個設(shè)備占用。為使任務(wù)有序，通常采用具有抵觸檢測的載波偵聽多路復(fù)用〔CSMA/CD〕的訪問方式，決議下一次哪個站點可以發(fā)送數(shù)據(jù)。〔2〕星型結(jié)構(gòu)在星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，有一個中央節(jié)點----集線器，它與一切其他節(jié)點直接相連。任何兩結(jié)點之間的通訊都要經(jīng)過中心結(jié)點，中心結(jié)點控制網(wǎng)絡(luò)的通訊如圖3-1〔b〕所示。星型拓?fù)錁?gòu)型結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易于完成、便于管理；每個銜接只接入一個設(shè)備，當(dāng)銜接點出現(xiàn)缺點時不會影響整個網(wǎng)絡(luò)；由于每個站點直接銜接到中央節(jié)點，因此缺點易于檢測和隔離，可以很方便地將有缺點的站點從系統(tǒng)中撤除。但是網(wǎng)絡(luò)的中心結(jié)點是全網(wǎng)牢靠性的瓶頸，中心結(jié)點的缺點能夠形成全網(wǎng)癱瘓。〔3〕環(huán)型結(jié)構(gòu)在環(huán)型拓?fù)錁?gòu)型網(wǎng)絡(luò)中，一切的計算機用公共傳輸電纜組成一個閉環(huán)，數(shù)據(jù)將沿環(huán)的一個方向逐站傳送如圖3-1〔c〕所示。環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳輸延時確定。但環(huán)上節(jié)點增多時效率下降，負(fù)載才干較差。環(huán)中任何一個結(jié)點出現(xiàn)線路缺點，都能夠形成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。為保證環(huán)的正常任務(wù)，需求較復(fù)雜的環(huán)維護(hù)處置，環(huán)結(jié)點的參與和撤出進(jìn)程都比擬復(fù)雜。2.網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)活動的載體，是網(wǎng)絡(luò)通訊中發(fā)送方和接納方之間的物理通路。目前，網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)種類很多，但是常用傳輸介質(zhì)有以下幾種。〔a〕雙絞線導(dǎo)體〔a〕雙絞線導(dǎo)體金屬網(wǎng)絕緣層維護(hù)層〔b〕同軸電纜〔c〕光纖電纜纖芯包層維護(hù)層圖3-2常用纜線表示圖雙絞線由旋扭在一同的兩根、四根或八根絕緣線組成，如圖3-2〔a〕所示。這樣可使各個線對之間的電磁攪擾最小。運用時，一個絞線對作為一條通訊鏈路。雙絞線可分紅以下兩種類型：有屏蔽雙絞線〔STP〕和非屏蔽雙絞線〔UTP〕。有屏蔽雙絞線外面盤繞一層金屬屏蔽維護(hù)膜，用以增加信號傳送時所發(fā)生的電磁攪擾，非屏蔽雙絞線沒有金屬屏蔽層，它的抗攪擾才干差，但是非屏蔽雙絞線價錢廉價。〔2〕同軸電纜同軸電纜是計算機通訊網(wǎng)中最常用的傳輸介質(zhì)之一。同軸電纜的結(jié)構(gòu)如圖3-2(a)所示，中心導(dǎo)體可以是單股實心導(dǎo)體或多股線束導(dǎo)線。同軸電纜有基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。基帶同軸電纜：它的特征阻抗為50Ω，只用于傳輸數(shù)字信號。基帶同軸電纜又有粗同軸電纜和細(xì)同軸電纜兩個種類。基帶同軸電纜是基帶局域網(wǎng)中常用的傳輸介質(zhì)。寬帶同軸電纜：它的特征阻抗為75Ω，可用于傳輸多個經(jīng)過調(diào)制的模擬信號，故稱寬帶同軸電纜。〔3〕光導(dǎo)纖維以金屬導(dǎo)體為中心的傳輸介質(zhì)，傳輸?shù)氖请娦盘枺欢鈱?dǎo)纖維傳輸?shù)氖蔷哂袛?shù)字特征的光脈沖信號。光纜由纜芯、包層、吸收外殼和維護(hù)層等四局部組成,如圖3-2〔c〕所示。光纖傳輸光信號基于光的全反射原理。經(jīng)過光在光纖中的不時反射來傳送被調(diào)制的光信號，就可以把信息從光纖的一端傳送到另一端。光纖的特點：重量輕；傳輸速率高；誤碼率低；還有不受電磁攪擾、保密性好、傳輸損耗高等一系列優(yōu)點，〔4〕無線信道無線信道適宜于難于鋪設(shè)傳輸線路的偏遠(yuǎn)山區(qū)和沿海島嶼，也為少量的便攜式計算機入網(wǎng)提供了條件。目前常用的無線信道有衛(wèi)星、紅外線、激光和微波等。3．介質(zhì)訪問控制方法〔1〕以太網(wǎng)任務(wù)原理目前運用最廣的一類局域網(wǎng)是以太網(wǎng)〔Ethernet〕。它的中心技術(shù)是隨機爭用型介質(zhì)訪問控制方法，即帶有抵觸檢測的載波偵聽多路訪問〔CSMA／CD〕方法。CSMA／CD方法用來處置多結(jié)點如何共享公用總線的效果。在以太網(wǎng)中，任何結(jié)點都沒有可預(yù)定的發(fā)送時間，它們的發(fā)送都是隨機的，網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點都必需對等地爭用發(fā)送時間，這種介質(zhì)訪問控制屬于隨機爭用型方法。在采用CSMA／CD方法的局域網(wǎng)中，每個結(jié)點應(yīng)用總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先要偵聽總線的忙閑形狀。假設(shè)總線上曾經(jīng)有數(shù)據(jù)信號傳輸,那么為總線忙；假設(shè)總線上沒有數(shù)據(jù)傳輸，那么為總線閑暇。假設(shè)一個結(jié)點預(yù)備好發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并且此時總線處于閑暇形狀，那么它就可以發(fā)送數(shù)據(jù)。但是，同時還存在著一種能夠，那就是在簡直相反的時辰，有兩個或兩個以上結(jié)點發(fā)送了數(shù)據(jù)，那么就會發(fā)生抵觸，因此結(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)時應(yīng)該停止抵觸檢測。假設(shè)在發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)程中沒有檢測出抵觸，結(jié)點將在發(fā)送完畢后進(jìn)入正常完畢形狀；假設(shè)在發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)程中檢測出抵觸，為了處置信道爭用抵觸，結(jié)點將中止發(fā)送數(shù)據(jù)，并在隨機延遲后重發(fā)。〔2〕令牌環(huán)的任務(wù)原理在令牌環(huán)網(wǎng)中，結(jié)點經(jīng)過環(huán)接口銜接成物理環(huán)形。令牌是一種特殊的MAC控制。令牌幀中有一位標(biāo)志令牌的忙／閑。當(dāng)環(huán)正常任務(wù)時，令牌總是沿著物理環(huán)單向逐站傳送，傳送順序與結(jié)點在環(huán)中陳列的順序相反。如圖3－1〔b〕所示，假設(shè)結(jié)點A有數(shù)據(jù)幀要發(fā)送，它必需等候閑暇令牌的到來。當(dāng)結(jié)點A取得閑暇令牌之后，它將令牌標(biāo)志位由〝閑〞變?yōu)楱斆Θ暎缓髠魉蛿?shù)據(jù)幀。結(jié)點B、C、D將依次接納到數(shù)據(jù)幀。如該數(shù)據(jù)幀的目的地址是結(jié)點C，那么結(jié)點C在正確接納該數(shù)據(jù)幀后，在幀中標(biāo)志出幀已被正確接納和復(fù)制。當(dāng)結(jié)點A重新接納到自己收回的、已被目的結(jié)點正確接納的數(shù)據(jù)幀時，它將回收已發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，并將忙令牌改成閑暇令牌，再將閑暇令牌向它的下一結(jié)點傳送。令牌環(huán)控制方式的特點：環(huán)中結(jié)點訪問延遲確定，適用于重負(fù)載環(huán)境。令牌環(huán)控制方式的缺陷主要是：環(huán)維護(hù)復(fù)雜，完成較困難。〔3〕令牌總線的任務(wù)原理令牌總線是一種在總線拓?fù)渲袘?yīng)用〝令牌〞作為控制結(jié)點訪問公共傳輸介質(zhì)確實定型介質(zhì)訪問控制方法。在采用令牌總線方法的局域網(wǎng)中，任何一個結(jié)點只要在取得令牌后才干運用共享總線去發(fā)送數(shù)據(jù)。令牌是一種特殊結(jié)構(gòu)的控制幀，用來控制結(jié)點對總線的訪問權(quán)。每個結(jié)點有本站地址，并知道上一結(jié)點地址與下一結(jié)點地址。令牌傳遞規(guī)則由洼地址向低地址，最后由最低地址向最洼地址依次循環(huán)傳遞，從而在一個物理總線上構(gòu)成一個邏輯環(huán)。環(huán)中令牌傳遞順序與結(jié)點在總線上的物理位置有關(guān)。因此，令牌總線網(wǎng)在物理上是總線網(wǎng)，而在邏輯上是環(huán)網(wǎng)。令牌幀含有一個目的地址，接納到令牌幀的結(jié)點可以在令牌持有最大時間內(nèi)發(fā)送一個或多個幀。4．網(wǎng)絡(luò)銜接器件不同傳輸介質(zhì)所用的銜接器件是不同的，傳輸介質(zhì)和銜接器件必需婚配。常用的傳輸介質(zhì)銜接器件有如下幾種：〔1〕T型銜接器、BNC銜接器，用于細(xì)同軸電纜的銜接。順應(yīng)于總線網(wǎng)絡(luò)。〔2〕RJ－45銜接器：用于非屏蔽雙絞線的銜接。順應(yīng)于星型網(wǎng)絡(luò)。〔3〕DB－15銜接器：用于粗纜收發(fā)器和網(wǎng)卡的銜接。順應(yīng)于總線網(wǎng)絡(luò)。〔4〕網(wǎng)絡(luò)適配器：又稱為網(wǎng)絡(luò)接口卡或網(wǎng)卡。它是計算機銜接通訊介質(zhì)的接口，插在相關(guān)的設(shè)備中。它的主要功用是完成物理信號的轉(zhuǎn)換以及執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。§3.2.3廣域網(wǎng)技術(shù)所謂廣域網(wǎng)是將天文位置相距較遠(yuǎn)的多個計算機系統(tǒng)經(jīng)過線路銜接起來完成數(shù)據(jù)通訊的計算機網(wǎng)絡(luò)，或許說是將分散于各地的局域網(wǎng)互聯(lián)而構(gòu)成的跨地域的大型網(wǎng)絡(luò)。在廣域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)經(jīng)過通訊子網(wǎng)的交流方式分為兩類：線路交流方式、存儲轉(zhuǎn)發(fā)交流方式。1.線路交流方式線路交流方式與交流方式的任務(wù)進(jìn)程很相似。兩臺計算機經(jīng)過通訊子網(wǎng)停止數(shù)據(jù)交流之前，首先要在通訊子網(wǎng)中樹立一個實踐的物理線路銜接。線路交流進(jìn)程如圖3-3所示。AAB圖3-3線路交流方式的任務(wù)原理結(jié)點A結(jié)點B結(jié)點D結(jié)點C結(jié)點D結(jié)點E 線路交流方式的通訊進(jìn)程分為以下三個階段：(1)線路樹立階段：假設(shè)主機A要與主機B通訊，首先要經(jīng)過通訊子網(wǎng)在主機A與主機B之間樹立一條物理線路。主機A首先向通訊子網(wǎng)中結(jié)點A發(fā)送〝呼叫央求包〞，其中含有需求樹立線路銜接的源主機地址與目的主機地址。結(jié)點A接到呼叫央求后，依據(jù)目的主機地址和路由算法，選擇下一個結(jié)點，例如選擇了卻點B，那么結(jié)點A向結(jié)點B發(fā)送〝呼叫央求包〞，結(jié)點B接到呼叫央求后，異樣依據(jù)目的計算機的目的地址和路選算法，如選擇下一個結(jié)點，依此類推，當(dāng)結(jié)點E接到呼叫央求后，向與其直接銜接的主機B發(fā)送〝呼叫央求包〞。主機B如接納到主機A的呼叫央求，那么經(jīng)過曾經(jīng)樹立的物理線路銜接〝結(jié)點E一結(jié)點D--結(jié)點B一結(jié)點A〞，向主機A發(fā)送〝呼叫應(yīng)對包〞。至此，從〝主機A一結(jié)點A一結(jié)點B一結(jié)點D一結(jié)點E一主機B〞的公用物理線路銜接樹立完成。該物理銜接為此次主機A與主機B的數(shù)據(jù)交流效勞。〔2〕數(shù)據(jù)傳輸階段：在主機A與主機B經(jīng)過通訊子網(wǎng)的物理線路銜接樹立以后，主機A與主機B就可以經(jīng)過該銜接實時、雙向交流數(shù)據(jù)。〔3〕線路釋放階段：在數(shù)據(jù)傳輸完成后，要停止路途釋放階段，以便其他用戶運用該段線路。線路釋放普通是由主機A向主機B收回〝釋放央求包〞，主機B贊同完畢傳輸后，將向結(jié)點E發(fā)送〝釋放應(yīng)對包〞，然后依照結(jié)點D--結(jié)點B一結(jié)點A一主機A次第，依次將樹立的物理銜接釋放，完畢此次通訊。線路交流方式的特點是：通訊子網(wǎng)中的結(jié)點是用交流設(shè)備來完成輸入與輸入線路的物理銜接。線路銜接進(jìn)程完成后，在兩臺主機之間已樹立的物理線路銜接為此次通訊公用。通訊子網(wǎng)中的結(jié)點交流設(shè)備不能存儲數(shù)據(jù)，不具有過失控制才干。線路交流方式的優(yōu)點是：通訊實時性強，適用于交互式會話類通訊。線路交流方式的缺陷是：對突發(fā)性通訊不順應(yīng)，系統(tǒng)效率低；系統(tǒng)不具有存儲數(shù)據(jù)的才干、不具有過失控制才干，無法發(fā)現(xiàn)與糾正傳輸進(jìn)程中發(fā)作的數(shù)據(jù)過失。2．存儲轉(zhuǎn)發(fā)交流方式在停止線路交流方式研討的基礎(chǔ)上，人們提出了存儲轉(zhuǎn)發(fā)交流方式。存儲轉(zhuǎn)發(fā)交流方式將發(fā)送的數(shù)據(jù)與目的地址、源地址、控制信息依照一定格式組成一個數(shù)據(jù)單元〔報文或報文分組〕進(jìn)入通訊子網(wǎng)；通訊子網(wǎng)中的結(jié)點是通訊控制處置機，它擔(dān)任完成數(shù)據(jù)單元的接納、存儲、過失校驗、路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)功用。存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的優(yōu)點主要有：由于通訊子網(wǎng)中的通訊控制處置機具有儲報功用，因此多個報文或報文分組可以共享通訊信道，提高了線路的應(yīng)用率；通訊子網(wǎng)中通訊控制處置機具有最正確路由選擇功用，提高了系統(tǒng)通訊效率；報文或報文分組在經(jīng)過通訊子網(wǎng)中的每個通訊控制處置機時，均要停止過失反省與糾錯處置，因此可以增加傳輸進(jìn)程中的錯誤，提高了系統(tǒng)牢靠性；通訊控制處置機，可以對不同通訊速率的線路停止速率轉(zhuǎn)換，也可以對不同的數(shù)據(jù)代碼格式停止變換。正是由于存儲轉(zhuǎn)發(fā)交流方式有以上清楚的優(yōu)點，因此，它在計算機網(wǎng)絡(luò)中失掉了普遍的運用。〔1〕存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式的分類存儲轉(zhuǎn)發(fā)交流方式可以分為兩類：報文交流與報文分組交流。傳送的數(shù)據(jù)單元相應(yīng)地稱為報文與報文分組。假設(shè)在發(fā)送數(shù)據(jù)時，不論發(fā)送數(shù)據(jù)的長度是多少，都把它當(dāng)做一個邏輯單元，加上目的地址、源地址與控制信息，按一定的格式組成一個報文。另一種方法是限制數(shù)據(jù)的最大長度。發(fā)送站將一個長報文分紅多個分組，構(gòu)成報文分組。接納站再將多個報文分組按順序重新組織成一個長報文。報文分組通常也被稱為分組。由于分組長度較短，發(fā)送每個分組的延遲較小，當(dāng)傳輸入錯時，檢錯容易并且重發(fā)破費的時間較少，這就有利于提高存儲轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點的存儲空間應(yīng)用率與傳輸效率，因此成為當(dāng)今公用數(shù)據(jù)交流網(wǎng)中主要的交流技術(shù)，這類通訊子網(wǎng)稱為分組交流網(wǎng)。〔2〕分組交流技術(shù)的分類分組交流技術(shù)在實踐運用中，又可以分為以下兩類：數(shù)據(jù)報方式、虛電路方式。數(shù)據(jù)報方式是報文分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)的一種方式，源主機所發(fā)送的每一個分組都可以獨立地選擇一條傳輸途徑。同一報文的不同分組在通訊子網(wǎng)中能夠是經(jīng)過不同的傳輸途徑送到目的主機，這樣，一個報文的不同分組抵達(dá)目的主機時能夠出現(xiàn)亂序、重復(fù)與喪失現(xiàn)象，所以，每一個分組在傳輸進(jìn)程中都必需帶有目的地址、源地址和分組順序號。數(shù)據(jù)報方式報文傳輸延遲較大，適用于突發(fā)性通訊，不適用于長報文、會話通訊。虛電路方式試圖將數(shù)據(jù)報方式與線路交流方式結(jié)合起來，發(fā)揚兩種方法的優(yōu)點，到達(dá)最正確的數(shù)據(jù)交流效果。虛電路方式在分組發(fā)送之前，需求在發(fā)送方和接納方樹立一條邏輯銜接的虛電路。虛電路方式具有以下幾個特點：①在每次報文分組發(fā)送之前，必需在發(fā)送方與接納方之間樹立一條邏輯銜接。之所以說是一條邏輯銜接，是由于不需求真正去樹立一條物理鏈路，由于銜接發(fā)送方與接納方的物理鏈路曾經(jīng)存在。②一次通訊的一切報文分組都經(jīng)過這條虛電路順序傳送，因此報文分組不用帶目的地址、源地址等輔佐信息。報文分組抵達(dá)目的結(jié)點時不會出現(xiàn)喪失、重復(fù)與亂序的現(xiàn)象。③報文分組經(jīng)過虛電路上的每個結(jié)點時，結(jié)點只需求做過失檢測，而不需求做途徑選擇。④通訊子網(wǎng)中每個結(jié)點可以和任何結(jié)點樹立多條虛電路銜接。由于虛電路方式具有分組交流與線路交流兩種方式的優(yōu)點，因此在到了普遍的運用。§3.2.4網(wǎng)絡(luò)銜接器件和設(shè)備1.網(wǎng)絡(luò)適配器網(wǎng)絡(luò)適配器又稱為網(wǎng)絡(luò)接口卡或網(wǎng)卡〔NIC，NetworkInterfaceCard〕。它是計算機銜接通訊介質(zhì)的接口，插在相關(guān)的設(shè)備中。它的主要功用是完成物理信號的轉(zhuǎn)換以及執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。由于網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)和訪問方式等各不相反，使得網(wǎng)卡的種類單一、功用差異很大。關(guān)于文件效勞器，因其處置速度直接影響整個網(wǎng)絡(luò)腦控能，所以應(yīng)該運用盡能夠好的網(wǎng)卡。2.中繼器〔1〕用途：中繼器是物理層互聯(lián)設(shè)備，對信號起縮小再生作用，可以延伸纜線的長度，但是中繼器不過濾經(jīng)過的任何信號。〔2〕基本功用：依據(jù)傳輸介質(zhì)和網(wǎng)卡的技術(shù)規(guī)范，總存在一個最大的傳輸距離，稱為網(wǎng)段。當(dāng)實踐長度超越網(wǎng)段規(guī)則時，便需在中間加裝中繼器，把衰減的信號加以縮小和整形，使其恢復(fù)為規(guī)范信號后，再傳送到下一個網(wǎng)段。〔3〕種類：有單路中繼器和多路中繼器之分。前者只能擴接一個網(wǎng)段；后者可將多個網(wǎng)段銜接成一個網(wǎng)絡(luò)。3．集線器集線器亦稱集散器或HUB。〔1〕用途：是一種是物理層的互聯(lián)設(shè)備，以星型方式銜接多個計算機或其它設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)銜接設(shè)備。〔2〕基本功用：在局域網(wǎng)絡(luò)中，這種設(shè)備經(jīng)常運用雙絞線銜接各個入網(wǎng)設(shè)備，集線器可將不同纜線〔如雙絞線，或同軸電纜，或光纜銜接的網(wǎng)段〕的網(wǎng)段互聯(lián)。〔3〕種類：集線器分為無源、有源、智能和交流四種方式。①無源集線器：只把多段網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)銜接在一同，允許信號經(jīng)過，不對信號作任何處置，因此所銜接的介質(zhì)長度只要最大有效長度的一半。②有源集線器：對網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)上的信號有再生和縮小作用，因此所銜接的介質(zhì)長度可以到達(dá)最大有效長度。③智能集線器：除具有有源集線器功用外，還具有網(wǎng)絡(luò)管理功用，接受網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的管理，并具有把有缺點的通訊口自動切換到備用通訊口等才干。④交流集線器：亦稱交流機，是具有線路交流才干和網(wǎng)絡(luò)分段才干的智能集線器。推出交流機是為了在提高原有網(wǎng)絡(luò)功用的同時又維護(hù)原有投資、提高網(wǎng)絡(luò)照應(yīng)速度和負(fù)載才干。4.網(wǎng)橋〔1〕用途：網(wǎng)橋是數(shù)據(jù)鏈路層的互聯(lián)設(shè)備，用于多個局域網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)發(fā)。它只需求互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)相反，具有相反的協(xié)議；可以將不同傳輸介質(zhì)以及不同訪問方法的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來。網(wǎng)橋適宜于局域網(wǎng)之間和廣域網(wǎng)之間的互聯(lián)。〔2〕基本功用：①擴展網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)橋具有中繼器的一切功用，既有在各種介質(zhì)中縮小轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信號的功用，從而擴展網(wǎng)段范圍。②通訊分段：網(wǎng)橋?qū)D(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信號具有尋址和途徑選擇的邏輯功用。它只把另一網(wǎng)絡(luò)需求的信號轉(zhuǎn)發(fā)給它，而不是一切信號。這種功用是中繼器所不具有的。5．路由器〔Router〕〔1〕用途：路由器是網(wǎng)絡(luò)層的互聯(lián)設(shè)備，提供各種類型、各種速率的鏈路或通訊子網(wǎng)接口。適宜于局域網(wǎng)之間和廣域網(wǎng)之間的互聯(lián)〔2〕基本功用：路由器可以依據(jù)網(wǎng)上信息的擁堵水平，自動選擇適宜的線路傳送信息。可對收到的數(shù)據(jù)分組停止過濾、轉(zhuǎn)發(fā)、加密、緊縮等處置。包括配置管理、容錯管理、功用管理。路由器可銜接各種廣域網(wǎng)。〔3〕類型：①單協(xié)議路由器：只能運用于特定的協(xié)議環(huán)境，僅作為短期的低本錢處置方案來運用②多協(xié)議路由器：支持多種協(xié)議，可恣意設(shè)定某一特定協(xié)議有效或制止，運用靈敏。6.網(wǎng)關(guān)〔Gateway〕〔l〕用途：網(wǎng)關(guān)是網(wǎng)絡(luò)高層互聯(lián)設(shè)備。適宜于局域網(wǎng)之間和廣域網(wǎng)之間的互聯(lián)〔2〕主要功用：容納不同網(wǎng)絡(luò)間的各種差異，對互聯(lián)網(wǎng)間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議停止轉(zhuǎn)換。可對數(shù)據(jù)重新分組，執(zhí)行報文存儲、轉(zhuǎn)發(fā)功用，完成網(wǎng)絡(luò)間的通訊。支持互聯(lián)網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)管理。§3.2.5Internet和Intranet1.InternetInternet又稱國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是全球性的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),組網(wǎng)的技術(shù)主要是基于TCP／IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)。Internet源于美國國防部初級研討方案署〔ARPA〕1969年樹立的ARPANET，這一軍用計算機實驗網(wǎng)絡(luò)的目的，是把不同類型的計算機互連成為網(wǎng)絡(luò)，并要求一局部遭破壞時整個網(wǎng)絡(luò)仍能任務(wù)。1974年TCP／IP協(xié)議于研制出來后，成為Internet的中心協(xié)議。后來ARPANET向社會片面開放。使得它在很短的時間內(nèi)迅速地從學(xué)術(shù)界的網(wǎng)絡(luò)演化為運用于各范圍的全球性網(wǎng)絡(luò)。由于Internet的開放性，以及它具有的信息資源共享和交流的才干，從一末尾就顯示出了弱小的生命力，吸引了廣闊的用戶。Internet技術(shù)主要包括以下幾個方面。(1)Internet采用了TCP／IP這一開放式的群眾化的協(xié)議，這是目前獨一可以和網(wǎng)絡(luò)上各種計算機銜接的通訊協(xié)議。(2)提供了當(dāng)今時代廣為盛行的樹立在TCP／IP協(xié)議基礎(chǔ)之上的WWW〔WorldWideWeb〕閱讀效勞。(3)采用了DNS效勞器域名系統(tǒng)，巧妙地處置了計算機和用戶之間的〝?shù)刂法暦g效果。2.IntranetIntranet一詞來源于Intra和Network，可以把Intranet了解為企業(yè)外部的Internet，普通稱為企業(yè)外部網(wǎng)。它是在一致行政管理和平安控制管理之下，采用Internet的規(guī)范技術(shù)和運用系統(tǒng)樹立成的企業(yè)外部的信息管理和交流平臺。從功用下去看，除了具有Internet已有的各種功用之外，企業(yè)信息的共享和交流往往具有多種平安控制的需求，Intranet最重要的特點是網(wǎng)絡(luò)平安功用和企業(yè)多種運用信息系統(tǒng)的功用。Intranet除了能提供Internet上提供的基本效勞〔例如：DNS、E--mail、WWW、FTP等〕外，還應(yīng)增添企業(yè)計算機運用需求的一些功用，例如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、事務(wù)處置，以及CAD〔計算機輔佐設(shè)計〕、GIS〔通用信息系統(tǒng)〕等運用。§3.3數(shù)據(jù)庫技術(shù)隨著迷信技術(shù)和社會消費力的開展，對數(shù)據(jù)處置技術(shù)提出了新的更高的要求。數(shù)據(jù)庫技術(shù)就是順應(yīng)這個要求于60年代中期出現(xiàn)的。經(jīng)過數(shù)十年的開展，數(shù)據(jù)庫技術(shù)日趨成熟并失掉了絕后的普及。目前，在政治、經(jīng)濟、軍事、企業(yè)管理、消費管理、人事管理、圖書資料、文獻(xiàn)檔案檢索等諸多范圍都已有了普遍的運用，成為廣闊科技任務(wù)者和管理人員的得力助手和重要工具，在現(xiàn)代信息社會中扮演著十分重要的角色。§3.3.1數(shù)據(jù)庫的概述1.數(shù)據(jù)庫的定義和特征數(shù)據(jù)庫是被存儲起來的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)間邏輯關(guān)系的集合體，它經(jīng)過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)〔DBMS〕對其停止樹立、存取和維護(hù)，并為用戶提供有效效勞。數(shù)據(jù)庫管理方式克制了數(shù)據(jù)文件管理方式的弊端，它具有如下一些主要特征。〔l〕數(shù)據(jù)獨立性數(shù)據(jù)獨立是指數(shù)據(jù)的存取獨立于運用它的順序。文件系統(tǒng)的一個重要缺陷是數(shù)據(jù)的存取方式與運用順序親密相關(guān)。當(dāng)數(shù)據(jù)需求擴大或增加時，必需相應(yīng)地修正順序，形成時間和人力的極大糜費。而在數(shù)據(jù)庫方式下，各運用順序普通不再與詳細(xì)物理存儲器上的某一數(shù)據(jù)文件相對應(yīng)，它們各自對應(yīng)于一個邏輯數(shù)據(jù)文件。這些邏輯數(shù)據(jù)文件經(jīng)過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件同存儲器上的實踐存儲的數(shù)據(jù)樹立聯(lián)絡(luò)，從而使數(shù)據(jù)與運用順序相對獨立。提高了數(shù)據(jù)庫運用順序的動搖性，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在停止了增、刪、修正等處置后，普通無需改動運用順序，從而提高了整個數(shù)據(jù)庫運用系統(tǒng)的任務(wù)效率。〔2〕最小的數(shù)據(jù)冗余數(shù)據(jù)冗余是指數(shù)據(jù)被重復(fù)存儲。在文件管理方式下，數(shù)據(jù)文件是經(jīng)過各自的運用順序而樹立的，不同的用戶即使有許少數(shù)據(jù)是相反的，也只能各自存儲自己所需求的數(shù)據(jù)。因此形成存儲的數(shù)據(jù)少量重復(fù)，這樣既糜費了少量的存儲空間，也使數(shù)據(jù)的修正變得十分困難。〔3〕完成了數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)允許不同的用戶運用，也允許多個用戶同時存取數(shù)據(jù)而互不影響。目前在許多計算機網(wǎng)絡(luò)中樹立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，允許多個用戶依照各自的權(quán)限運用同一數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，完成了數(shù)據(jù)資源的多用戶共享，提高了數(shù)據(jù)的應(yīng)用率。〔4〕數(shù)據(jù)的平安性數(shù)據(jù)的平安性是指采取相應(yīng)的措施防止合法存取及惡意破壞數(shù)據(jù)。以保證數(shù)據(jù)的完整性和正確性。在數(shù)據(jù)庫中，對用戶能否屬于合法或越權(quán)運用數(shù)據(jù)設(shè)有嚴(yán)厲的反省措施，但規(guī)則了運用數(shù)據(jù)的規(guī)程，從而保證了數(shù)據(jù)的牢靠性、完整性和正確性。〔5〕便于用戶運用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計了最接近用戶的編程言語，使編程任務(wù)大為簡化和容易停止；設(shè)計了豐厚的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功用，使操作愈加復(fù)雜。在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持下，計算機可以從冗雜的數(shù)據(jù)中以極快的速度向用戶提供所需的信息，為用戶的運營決策、業(yè)務(wù)處置、資料剖析等任務(wù)提供了極大的方便。2.數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中用于提供信息表示和操作手腕的方式構(gòu)架。目前，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通常采用的數(shù)據(jù)模型有三種基本類型，即層次模型、網(wǎng)狀模型及關(guān)系模型。〔l〕層次模型層次模型是層次式數(shù)據(jù)庫所采用的數(shù)據(jù)模型，它是以樹結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)，經(jīng)過樹結(jié)構(gòu)及樹結(jié)構(gòu)之間的邏輯關(guān)系來表示數(shù)據(jù)間聯(lián)絡(luò)的一種模型，它反映了理想世界中實體之間的一對多關(guān)系。其數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系如圖3-4所示，這集體系是滿足以下條件的基本層次關(guān)系的集合：①有且僅有一個最初級的節(jié)點，叫作根；②除根之外，一切節(jié)點都與一個且僅與一個比它初級的節(jié)點〔父節(jié)點〕相銜接。醫(yī)生甲隸屬醫(yī)生甲隸屬學(xué)校病房門診醫(yī)生乙病人丙病人乙病人甲圖3--5網(wǎng)狀模型學(xué)校(根)經(jīng)管系文法系數(shù)理系先生1先生2圖3-4層次模型在層次結(jié)構(gòu)中，樹的節(jié)點是實體，樹枝表示實體間的關(guān)系。樹中有獨一的一個節(jié)點向上沒有聯(lián)絡(luò)，該節(jié)點就是下面所說的報節(jié)點；還有假定干節(jié)點向下沒有任何關(guān)系，把這些節(jié)點稱為葉；其他節(jié)點稱為中間節(jié)點。中間節(jié)點向上只與一個節(jié)點相關(guān)系，而向下可與多個節(jié)點相關(guān)系。習(xí)氣上，把上一層的節(jié)點稱作〝父〞節(jié)點，而把下一層的節(jié)點稱作〝子〞節(jié)點。從于節(jié)點到父節(jié)點的映象是獨一的，經(jīng)過父節(jié)點可以找到其全部子節(jié)點，這也是層次式結(jié)構(gòu)中存取節(jié)點的一個基本方法。層次式數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)處置中開展較早和技術(shù)上比擬成熟的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于理想生活中反映具有層次關(guān)系的實體、或需求區(qū)分主目和細(xì)目的文件，都可以采用這種模型來表示。層次模型的主要缺陷是處置一般記載效率較低，尤其是處置最低層的一般記載。另外，數(shù)據(jù)庫文件的維護(hù)較費事尤其是當(dāng)經(jīng)常少量地執(zhí)行增、刪記載的操作時，需求對數(shù)據(jù)停止整理，更新數(shù)據(jù)庫文件。〔2〕網(wǎng)狀模型網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型反映了理想世界中實體間存在的較為復(fù)雜的關(guān)系。與層次模型不同，處于某一層次的實體不但可以有多個下層實體，而且它可同時歸屬多個下層實體。理想生活中往往由某些實體的多歸屬性構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如圖3－5所示。其中，醫(yī)生甲、醫(yī)生乙即是門診醫(yī)生、又是病房醫(yī)生還是隸屬學(xué)校的教員；病員甲、病員乙和病員丙由醫(yī)生甲和醫(yī)生乙兩人擔(dān)任治療。理想生活中少數(shù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)比擬復(fù)雜，復(fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)處置也很繁瑣，而且適宜于這一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的處置方法往往不適宜于別的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。實踐上，在少數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，復(fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)經(jīng)常先轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)來處置。(3)關(guān)系模型關(guān)系式數(shù)據(jù)模型可以了解為一張二維表。關(guān)系模型的結(jié)構(gòu)如表3-1所示，表格中的每一行代表一個實體，稱為記載；每一列代表實體的一個屬性，稱之為字段。實體的多方面特性可用多個數(shù)據(jù)項〔字段值〕所組成。這樣的二維表格也稱作一個〝關(guān)系〞。關(guān)系具有如下性質(zhì)：①關(guān)系中的列是異性質(zhì)的，稱為屬性或稱為字段。用字段名來區(qū)分不同的屬性。②關(guān)系中不能出現(xiàn)相反的記載，記載的順序有限制。③每個關(guān)系都有一個關(guān)鍵字，它能獨一地標(biāo)識關(guān)系中的一個記載。④關(guān)系中列的順序不重要。表3-1關(guān)系表學(xué)號姓名性別年齡班級……02080101……張三……男……19……信息1班…………關(guān)系式數(shù)據(jù)庫是開展較晚的一種數(shù)據(jù)庫，但由于關(guān)系式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有堅實的數(shù)學(xué)實際基礎(chǔ)，復(fù)雜、明了、直觀、容易了解和掌握，在理想生活中運用最多，因此關(guān)系式數(shù)據(jù)庫失掉了十分普遍的運用。而且，由于層次式和網(wǎng)狀式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可以經(jīng)過一定方法轉(zhuǎn)化為關(guān)系式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，運用關(guān)系式數(shù)據(jù)模型來處置。因此。關(guān)系式數(shù)據(jù)庫被以為是今后數(shù)據(jù)庫的開展方向。3．關(guān)系的規(guī)范化實際關(guān)系規(guī)范化實際研討關(guān)系形式中各屬性之間的依賴關(guān)系及其對關(guān)系形式功用的影響，討論關(guān)系形式應(yīng)具有的性質(zhì)和設(shè)計方法。它給我們提供了判別關(guān)系形式優(yōu)劣的規(guī)范，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計任務(wù)中首先要經(jīng)過規(guī)范化處置，依據(jù)詳細(xì)的運用需求將每一個關(guān)系規(guī)范成第一范式、第二范式、第三范式的方式。〔1〕第一規(guī)范化方式第一規(guī)范化方式是指關(guān)系中的每一個屬性都是不可分的數(shù)據(jù)項。簡稱1NF或第一范式。表3-2基本狀況表學(xué)號姓名性別政治相貌籍貫學(xué)習(xí)情況課程稱號效果學(xué)分從表3-2中可以看出數(shù)據(jù)項〝學(xué)習(xí)狀況〞又包括了三個數(shù)據(jù)項：〝課程稱號〞、〝效果〞和〝學(xué)分〞。假設(shè)將〝學(xué)習(xí)狀況〞看成一個數(shù)據(jù)項的話，就不契合第一范式方式。我們可將〝學(xué)習(xí)狀況〞、〝效果〞和〝學(xué)分〞看作是獨立的數(shù)據(jù)項，如表3-3所示，那么該關(guān)系表契合第一范式要求。表3-3第一范式表學(xué)號姓名性別政治相貌籍貫課程稱號效果學(xué)分001丁武男團員河北石家莊初等數(shù)學(xué)855001丁武男團員河北石家莊英語904但是，假設(shè)用這種關(guān)系表描畫一個先生的基本狀況，能夠發(fā)生以下效果：第一，有關(guān)姓名、性別、政治相貌、籍貫等數(shù)據(jù)元素的值要被重復(fù)存儲，由此發(fā)生了少量的數(shù)據(jù)冗余；第二，當(dāng)某人的基本信息需求改動的話，如丁武的〝政治相貌〞要由〝團員〞改為〝黨員〞，那么有關(guān)他的一切記載都要停止修正，假設(shè)他的第一條記載被修正而第二條記載沒有失掉修正，那么發(fā)生了數(shù)據(jù)修正的不分歧，在數(shù)據(jù)處置時就會發(fā)生錯誤；第三，在數(shù)據(jù)存儲中關(guān)鍵字是不能為空的，當(dāng)某學(xué)員剛退學(xué)沒有學(xué)任何課程時，該先生的記載就無法輸入到數(shù)據(jù)庫中，這種現(xiàn)象稱為拔出異常；第四，當(dāng)某先生的記載輸入到數(shù)據(jù)庫中時，假設(shè)該生因病取消了所選的一切課程，為此需求將該生的相關(guān)課程稱號予以刪除，由于關(guān)鍵字不能為空的，在刪除這些信息的同時有關(guān)這個先生的基本信息也將被刪除，這種現(xiàn)象稱為刪除異常。因此，需求將其進(jìn)一步規(guī)范化處置第二規(guī)范化方式〔2NF〕。第二規(guī)范化方式首先滿足第一范式，且一切非主屬性完全函數(shù)依賴于其主屬性。簡稱2NF或第二范式。關(guān)于表3-3所示的關(guān)系表，關(guān)鍵字是〝學(xué)號〞和〝課程稱號〞，非關(guān)鍵字〝效果〞和〝學(xué)分〞完全函數(shù)依賴于關(guān)鍵字，而〝姓名〞、〝性別〞、〝政治相貌〞和〝籍貫〞那么只依賴于學(xué)號，與關(guān)鍵字是局部依賴的關(guān)系，不滿足第二范式。為了消弭局部函數(shù)依賴，假定思索到一切學(xué)員的所選課程只要〝初等數(shù)學(xué)、〞和〝英語〞的話，可將原關(guān)系表寫成如表3-4所示的關(guān)系表。在表3-4中，關(guān)鍵字是〝學(xué)號〞，非關(guān)鍵字都依賴于〝學(xué)號〞，所以表3-4滿足第二范式。表3-4第二范式表學(xué)號姓名性別政治相貌籍貫課程稱號1效果1學(xué)分1課程稱號2效果2學(xué)分2001丁武男團員河北石家莊初等數(shù)學(xué)855英語904假設(shè)有的先生選了3門或3門以上的課程，這種表達(dá)方式就不可以滿足要求。為此就必需調(diào)查一切先生的選課狀況，失掉全體先生所選課程的總數(shù)n，然后樹立3*n個數(shù)據(jù)元素，普通來說不同的先生在其讀書時期所選的課程能夠是不同的，因此而帶來了少量的數(shù)據(jù)冗余，而且添加了處置的復(fù)雜水平，影響處置速度。由此可見一些關(guān)系雖然滿足了第二范式的要求，但仍不是一種良好的結(jié)構(gòu)，還需求進(jìn)一步停止規(guī)范處置。第三規(guī)范化方式第三規(guī)范化方式應(yīng)滿足第二范式，且它的任何一個非主屬性都不傳遞函數(shù)依賴于任何主屬性。第三規(guī)范化方式簡稱為3NF或第三范式。由于表3-4所示的關(guān)系中，〝學(xué)號〞為關(guān)鍵字，〝課程稱號1〞依賴于關(guān)鍵字〝學(xué)號〞；而〝效果1〞依賴于〝課程稱號1〞，即〝效果1〞傳遞依賴于關(guān)鍵字〝學(xué)號〞，所以，表3-4所示的關(guān)系表不滿足第三范式。為消弭這種傳遞關(guān)系，我們將表3-4分解成如表3-5所示的兩個關(guān)系表。在表3-5(a)中，關(guān)鍵字為〝學(xué)號〞，其它非關(guān)鍵字都不傳遞依賴于關(guān)鍵字，所以滿足第三范式。在表3-5(b)中，關(guān)鍵字為〝學(xué)號〞和〝課程稱號〞其它非關(guān)鍵字都不傳遞依賴于關(guān)鍵字,所以滿足第三范式。表3-5(a)表3-5(a)第三范式表表3-5(b)第三范式表學(xué)號姓名性別政治相貌籍貫001丁武男團員河北石家莊學(xué)號課程稱號效果學(xué)分001初等數(shù)學(xué)855001英語904這樣分解后的兩個關(guān)系形式都滿足了第三范式的要求，完全消弭了操作異常的效果。關(guān)系規(guī)范化的目的就是要消弭關(guān)系中的操作異常效果。在形式分解時，往往經(jīng)過投影的方式停止分解，經(jīng)過銜接可將分解后的關(guān)系恢復(fù)成原樣，這樣的分解才干既消弭了效果，又不損失信息。目前，規(guī)范實際已提出了五級范式。在實踐運用中，關(guān)系形式分解到3NF已足夠了。4．?dāng)?shù)據(jù)庫技術(shù)的開展以后數(shù)據(jù)庫技術(shù)已成為數(shù)據(jù)組織的主要方式，特別是關(guān)系數(shù)據(jù)庫，由于它具有概念明晰、概念結(jié)構(gòu)復(fù)雜、言語一體化、能停止集合處置以及堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)等特點，在數(shù)據(jù)庫運用和研討中均占了主導(dǎo)位置。而且在計算機迷信與技術(shù)、工程的開發(fā)與各類運用范圍中發(fā)揚了重要的作用。’此外，近年來在數(shù)據(jù)庫研討與實際兩個范圍仍在迅速開展，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)的運用范圍也迅速擴展。與此同時，面向工程〔CAD／CAM／CIMS〕與辦公的系統(tǒng)，以及天文信息系統(tǒng)等復(fù)雜運用也日益與數(shù)據(jù)庫相結(jié)合。這些運用要求數(shù)據(jù)模型提供更豐厚的籠統(tǒng)手腕，更富于語義表現(xiàn)力，更適宜于直接表達(dá)用戶對理想世界的看法，并順應(yīng)不時變化的運用環(huán)境。另外，由于大規(guī)模集成電路的迅猛開展、計算機價錢急劇下降和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通訊技術(shù)的開展，都促使計算機的運用從單機向聯(lián)網(wǎng)運用開展，以到達(dá)更高度的資源共享。多媒體技術(shù)仍將是計算機技術(shù)開展的重要方向，多媒體技術(shù)是將計算機系統(tǒng)中文版、圖形、圖象、聲響、視頻等多種信息媒體綜合于一體停止編排處置的符術(shù)。多媒體技術(shù)的開展離不開多媒體數(shù)據(jù)處置技術(shù)。由于數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的開展，計算機與通訊技術(shù)趨向更高水平的結(jié)合會成為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息處置系統(tǒng)