管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)

管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)第1頁/共125頁3.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)誕生于1946年

真空電子管計(jì)算機(jī)（50年代）

晶體管計(jì)算機(jī)（50年代—60年代中期）

集成電路計(jì)算機(jī)（60年代中期—70年代）

大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)正在進(jìn)入第五代(生物計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等等)第2頁/共125頁計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)CPU第3頁/共125頁計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)內(nèi)存第4頁/共125頁計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)硬盤第5頁/共125頁計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)主板第6頁/共125頁計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)主板第7頁/共125頁計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)網(wǎng)卡第8頁/共125頁計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)聲卡第9頁/共125頁量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)根據(jù)原子或原子核所具有的量子學(xué)特性來工作。量子理論認(rèn)為，非相互作用下，原子在任一時(shí)刻都處于兩種狀態(tài)，比如，量子粒子可以同時(shí)向不同方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)粒子旋轉(zhuǎn)方向是向上的，其狀態(tài)可以讀作“1”；如果是向下，則可讀作“0”，于是它們便與組成傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)二進(jìn)制語言的“1”和“0”相對應(yīng)。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)用的是晶體管，利用晶體管的開和關(guān)表示“1”和“0”，處理數(shù)據(jù)只能分步完成，而量子計(jì)算機(jī)由于原子在任一時(shí)刻都處于兩種狀態(tài)，任務(wù)同時(shí)完成，這樣就使運(yùn)算速度發(fā)生質(zhì)的飛躍。第10頁/共125頁日本電氣公司研制出量子計(jì)算機(jī)基本電路

攻擊現(xiàn)有密碼體系，用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)要花費(fèi)上千年，而用量子計(jì)算機(jī)只需數(shù)分鐘。因而，量子計(jì)算機(jī)被視為替代目前硅芯片計(jì)算機(jī)的“未來之星”。日本電氣公司等最近制成了量子計(jì)算機(jī)的基本電路，在極低溫狀態(tài)下運(yùn)算成功，這是研制量子計(jì)算機(jī)過程中的一大突破。日本電氣公司基礎(chǔ)研究所首席研究員蔡兆申領(lǐng)導(dǎo)的研究小組用氧化鋁制成了五百分之一毫米大小的電路，在近于絕對零度(零下273攝氏度)的極低溫條件下，控制處于超導(dǎo)狀態(tài)的電子量子，成功完成了預(yù)定運(yùn)算程序。

第11頁/共125頁3.1.2計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)

軟件技術(shù)就是研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件及其所依賴的基礎(chǔ)理論

(如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理等)和基本方法

(如系統(tǒng)開發(fā)方法等)。系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)軟件操作系統(tǒng)語言與編譯系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理軟件通用應(yīng)用軟件專用應(yīng)用軟件第12頁/共125頁

指為管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)及外設(shè)，以及提供計(jì)算機(jī)與用戶界面等的軟件。系統(tǒng)軟件

指面向用戶的、為用戶服務(wù)的軟件。應(yīng)用軟件

如操作系統(tǒng)(OS)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)、各種語言編譯系統(tǒng)等。

如科學(xué)計(jì)算類軟件、數(shù)據(jù)處理類軟件、輔助設(shè)計(jì)類軟件等。第13頁/共125頁3.1.3數(shù)據(jù)通信技術(shù)

數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為中心，結(jié)合分散在遠(yuǎn)程的終端裝置或其他計(jì)算機(jī)，通過通信線路彼此連接起來，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸、交換、存儲和處理的設(shè)備總稱。計(jì)算機(jī)（遠(yuǎn)程通信軟件）....遠(yuǎn)程通信處理器遠(yuǎn)程通信信道和介質(zhì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型發(fā)信者編碼調(diào)制信道解調(diào)譯碼收信者第14頁/共125頁3.2數(shù)據(jù)處理對象數(shù)據(jù)信息知識識別、檢測、表達(dá)轉(zhuǎn)變、處理獲取、創(chuàng)造第15頁/共125頁一、數(shù)據(jù)處理概念

按照應(yīng)用的要求，采用一定的方法和手段對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、加工、傳輸和輸出這樣一個(gè)過程的總稱。應(yīng)用的要求一定的方法和手段輸出數(shù)據(jù)處理的依據(jù)決定了數(shù)據(jù)處理的效率和效果數(shù)據(jù)處理的歸宿1、數(shù)據(jù)收集

2、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換3、數(shù)據(jù)的篩選、分組和排序4、數(shù)據(jù)的組織5、數(shù)據(jù)的運(yùn)算

6、數(shù)據(jù)存儲

7、數(shù)據(jù)檢索8、數(shù)據(jù)輸出內(nèi)容第16頁/共125頁二.數(shù)據(jù)組織在管理信息系統(tǒng)中，大量的數(shù)據(jù)以一定的形式存放在各種存儲介質(zhì)中，數(shù)據(jù)的組織方式及其內(nèi)在聯(lián)系的表示方式?jīng)Q定著數(shù)據(jù)處理的效率，因而是數(shù)據(jù)處理工作的主要內(nèi)容之一。（一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)信息處理中的一個(gè)重要概念，包括數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)上的運(yùn)算或操作。包括：

邏輯結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)映象第17頁/共125頁（一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系，邏輯結(jié)構(gòu)包括兩大類：線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)，線性表、棧、隊(duì)列及串為線性結(jié)構(gòu)，而樹和圖則為非線性結(jié)構(gòu)；物理結(jié)構(gòu) 又稱存儲結(jié)構(gòu)，指數(shù)據(jù)元素在計(jì)算機(jī)存貯器中的存儲方式，存儲方式一般有四種：順序存儲、鏈接存儲、索引存儲。映象 對于給定的邏輯結(jié)構(gòu)需要尋找一種對應(yīng)的存儲結(jié)構(gòu)，以便在計(jì)算機(jī)中存儲。通常把這種對應(yīng)關(guān)系稱為映象。第18頁/共125頁指針與鏈

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，表征某一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其連接方式的基本單位稱為結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)(Node)。一個(gè)結(jié)點(diǎn)通常有幾個(gè)域，用來存放與結(jié)點(diǎn)有關(guān)的信息。存放結(jié)點(diǎn)本身信息的域稱為數(shù)據(jù)域，存放結(jié)點(diǎn)與其他結(jié)點(diǎn)關(guān)系信息的域，稱為指針域或鏈域，其中存放有與結(jié)點(diǎn)有關(guān)的結(jié)點(diǎn)的地址稱為指針。若干帶指針的結(jié)點(diǎn)組成的集合，稱為鏈。結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)如下圖：NO.NAMEAGENEXT第19頁/共125頁線性表線性表線性表是指數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)形式本質(zhì)上是一維的線性關(guān)系，其中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都是同一類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。線形表的存儲方式：順序存儲鏈接存儲第20頁/共125頁線性表的順序存貯線性表的順序存貯線性表的結(jié)點(diǎn)按邏輯次序依次存放在一組連續(xù)的存貯單元里，用這種方法存儲的線性表稱為順序表。對于順序表，若開始結(jié)點(diǎn)的存放位置為LOC(k1)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)占用空間大小為L，則第i個(gè)結(jié)點(diǎn)ki的存放位置可由下式直接計(jì)算得到：

LOC(ki)=LOC(k1)+L*(i-1)順序表對于任何一個(gè)結(jié)點(diǎn)的檢索都很方便。第21頁/共125頁線性表的插入與刪除線性表的插入與刪除要在線性表中插入一個(gè)元素，由于插入后的線性表仍要求有序，必須將插入位置以后的元素依次向后移動一個(gè)單元。同樣，若要刪除元素，則需把后面的元素依次向前移動一個(gè)單元。序號

結(jié)點(diǎn)內(nèi)容序號結(jié)點(diǎn)內(nèi)容19192152153173174254235395256

639

插入前

插入后序號

結(jié)點(diǎn)內(nèi)容序號結(jié)點(diǎn)內(nèi)容19192152153173174234255255396396

刪除前

刪除后第22頁/共125頁鏈表鏈表

鏈接方式存儲的線性表稱為鏈表。鏈表結(jié)構(gòu)在每個(gè)結(jié)點(diǎn)設(shè)有鏈指針，用來指示下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的位置，結(jié)點(diǎn)本身則可以存放在任意一組存貯單元中。結(jié)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系由指針表示。第23頁/共125頁鏈表的插入與刪除鏈表的插入與刪除在鏈表的插入和刪除操作中，只需改變前后結(jié)點(diǎn)的指針，而不需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)移動。

HAB.CD∧H.A.B×CD∧(b)插入結(jié)點(diǎn)C.D∧.H.ABC.D∧.H.A(a)刪除結(jié)點(diǎn)第24頁/共125頁（二）數(shù)據(jù)文件

數(shù)據(jù)文件把數(shù)據(jù)按某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織起來存放在外部設(shè)備上，就構(gòu)成數(shù)據(jù)文件。常用的文件的組織方式：

順序文件索引文件第25頁/共125頁順序文件（1）順序文件按照某些關(guān)鍵字排序的文件。記錄的物理次序與連接次序一致。存取第i個(gè)文件，必須先存取前面的第i-1個(gè)文件順序查找的平均查找長度為（n+1）/2[N為文件所含的物理記錄數(shù)]

插入記錄只能加在末尾第26頁/共125頁索引文件（2）索引文件

為了便于檢索，建立一張獨(dú)立與文件本身的，指示邏輯記錄與物理記錄之間的關(guān)系的索引表。索引表的索引項(xiàng)應(yīng)該按順序排列，數(shù)據(jù)文件本身可以按順序排列也可以不按順序排列。索引表在輸入記錄的同時(shí)由程序自動生成，輸入的同時(shí)以輸入的先后順序排列，輸入完成以后再對索引表進(jìn)行排序。當(dāng)索引表很大時(shí)，需要為索引表建立索引，稱為查找表。查找表記錄索引表占用的物理塊：

查找表索引表數(shù)據(jù)文件

索引表本身要占用的一定的空間，而且每次修改了都需要重新建立一次索引物理塊號物理記錄號第27頁/共125頁數(shù)據(jù)庫是以一定的組織方式存儲在一起的數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫要求在數(shù)據(jù)的組織中不僅能夠描述數(shù)據(jù)本身，而且能夠描述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系教師{職工號，姓名，專業(yè)，工齡}學(xué)生{學(xué)號，姓名，班級，出生日期}教師學(xué)生3.3數(shù)據(jù)庫技術(shù)教學(xué)第28頁/共125頁一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、人員構(gòu)成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的人員構(gòu)成系統(tǒng)程序員：DBMS的設(shè)計(jì)人員。數(shù)據(jù)庫管理員：數(shù)據(jù)庫的維護(hù)人員。負(fù)責(zé)建立和維護(hù)數(shù)據(jù)庫，提供數(shù)據(jù)的保護(hù)措施和編寫數(shù)據(jù)文件用戶應(yīng)用程序員：負(fù)責(zé)編制和維護(hù)應(yīng)用程序。EG：工資核算系統(tǒng)的開發(fā)人員專門用戶：通過交互方式進(jìn)行信息檢索和添加信息的人員參數(shù)用戶：以一定的固定規(guī)則與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互的人員第29頁/共125頁二、數(shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，對現(xiàn)實(shí)世界的抽象描述以及處理是通過數(shù)據(jù)模型來實(shí)現(xiàn)的。以數(shù)據(jù)模型反映數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容和數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。根據(jù)模型的不同應(yīng)用目的，可以將模型分為兩個(gè)層次：概念模型（根據(jù)用戶的觀點(diǎn)對數(shù)據(jù)建模，將客觀事物的抽象為一種不依賴于某種操作系統(tǒng)和某一個(gè)DBMS的信息結(jié)構(gòu)。）數(shù)據(jù)模型（是對客觀事物的數(shù)據(jù)化描述，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)的描述和處理是通過數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)的。）概念模型到數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換第30頁/共125頁（一）、概念模型

一對一（1：1）一對多(1：n)多對多（m：n）學(xué)生學(xué)習(xí)課程學(xué)號姓名性別學(xué)時(shí)課號課名類別內(nèi)容概念模型中涉及的主要概念實(shí)體：現(xiàn)實(shí)世界中存在的對象或者事物[事物本身&之間的聯(lián)系]屬性：實(shí)體所具有的特征聯(lián)系：實(shí)體內(nèi)部；實(shí)體之間實(shí)體[個(gè)體、總體[同質(zhì)總體、異質(zhì)總體]]第31頁/共125頁E-R圖概念模型通常用E-R圖表示

矩形：實(shí)體；菱形：實(shí)體間的關(guān)系；橢圓：屬性

為了清晰起見，在E-R圖中通常省略屬性分析P55圖3.9供應(yīng)商工程零件供應(yīng)nm1第32頁/共125頁復(fù)雜管理信息系統(tǒng)概念模型的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)通常有四類方法：·自頂向下·自底向上·逐步擴(kuò)張·混合策略無論采用哪種設(shè)計(jì)方法，一般都以E-R模型為工具來描述概念結(jié)構(gòu)。第33頁/共125頁自底向上設(shè)計(jì)步驟以自底向上設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的方法為例，它通常分為兩步：

第一步，首先要根據(jù)需求分析的結(jié)果（數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典等）對現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象，設(shè)計(jì)各個(gè)局部視圖即分E-R圖。第二步，集成局部視圖。學(xué)校管理系統(tǒng)：學(xué)生管理子系統(tǒng)+教師管理子系統(tǒng)+后勤管理子系統(tǒng)學(xué)生管理子系統(tǒng)：學(xué)籍管理子系統(tǒng)+課程管理子系統(tǒng)選擇局部應(yīng)用逐一設(shè)計(jì)分E-R圖局部集成第34頁/共125頁設(shè)計(jì)學(xué)籍管理局部應(yīng)用的分E-R圖：E-R圖中實(shí)體的屬性分別為：

學(xué)生：｛學(xué)號，姓名，出生日期，｝

檔案材料：｛檔案號，……｝

班級：｛班級號，學(xué)生人數(shù)｝

班主任：｛職工號，姓名，性別，優(yōu)秀班主任｝

宿舍：｛宿舍編號，地址，人數(shù)｝

教室：{教室編號，地址，容量}

其中有下劃線的屬性為實(shí)體的碼。實(shí)體的關(guān)系一個(gè)班級由若干的學(xué)生組成，由一個(gè)班主任管理，沒有固定的上課教室。每個(gè)學(xué)生會建立一個(gè)與之相對應(yīng)的檔案。2個(gè)以上的學(xué)生住一個(gè)寢室。第35頁/共125頁學(xué)籍管理局部應(yīng)用的分E-R圖：第36頁/共125頁設(shè)計(jì)課程管理局部應(yīng)用的分E-R圖各實(shí)體的屬性分別為：

學(xué)生：｛姓名，學(xué)號，性別，年齡，所在系，年級，平均成績｝課程：｛課程號，課程名，學(xué)分｝教師：｛職工號，姓名，性別，職稱｝

教科書：｛書號，書名，價(jià)錢｝

教室：｛教室編號，地址，容量｝實(shí)體的關(guān)系

一個(gè)學(xué)生要修多門課程，每門課程指定用一種教科書。沒有專門的教室開設(shè)某門課程。每個(gè)老師只上一門自己的專業(yè)課程，每門課程有多個(gè)專業(yè)教師任教。第37頁/共125頁我們用同樣的方法得到課程管理局部應(yīng)用的分E-R圖：

第38頁/共125頁集成E-R圖集成視圖（E-R圖）集成局部E-R圖時(shí)都需要兩步：

1)合并；

2)修改與重構(gòu)。

第39頁/共125頁合并分E-R圖合并分E-R圖，生成初步E-R圖

。

各分E-R圖之間的沖突主要有三類：命名沖突

(1)同名異義。

(2)異名同義（一義多名）。屬性沖突屬性域沖突，即屬性值的類型、取值范圍或取值集合不同。(2)屬性取值單位沖突。

第40頁/共125頁結(jié)構(gòu)沖突

同一對象在不同應(yīng)用中具有不同的抽象。例如“課程”在某一局部應(yīng)用中被當(dāng)作實(shí)體，而在另一局部應(yīng)用中則被當(dāng)作屬性。

同一實(shí)體在不同局部視圖中所包含的屬性不完全相同，或者屬性的排列次序不完全相同。

實(shí)體之間的聯(lián)系在不同局部視圖中呈現(xiàn)不同的類型。例如實(shí)體E1與E2在局部應(yīng)用A中是多對多聯(lián)系，而在局部應(yīng)用B中是一對多聯(lián)系；又如在局部應(yīng)用X中E1與E2發(fā)生聯(lián)系，而在局部應(yīng)用Y中E1、E2、E3三者之間有聯(lián)系。

解決方法是根據(jù)應(yīng)用的語義對實(shí)體聯(lián)系的類型進(jìn)行綜合或調(diào)整。第41頁/共125頁學(xué)生管理系統(tǒng)的初步E-R圖例：下面我們來看看如何生成學(xué)生管理系統(tǒng)的初步E-R圖。我們著重介紹學(xué)籍管理局部視圖與課程管理局部視圖的合并。這兩個(gè)分E-R圖存在著多方面的沖突：第42頁/共125頁分E-R圖

學(xué)生：｛學(xué)號，姓名，出生日期，｝

檔案材料：｛檔案號，……｝

班級：｛班級號，學(xué)生人數(shù)｝

班主任：｛職工號，姓名，性別，優(yōu)秀班主任｝

宿舍：｛宿舍編號，地址，人數(shù)｝

教室：{教室編號，地址，容量}

學(xué)生：｛姓名，學(xué)號，性別，年齡，所在系，年級，平均成績｝課程：｛課程號，課程名，學(xué)分｝教師：｛職工號，姓名，性別，職稱｝

教科書：｛書號，書名，價(jià)錢｝

教室：｛教室編號，地址，容量｝第43頁/共125頁(1)班主任實(shí)際上也屬于教師，也就是說學(xué)籍管理中的班主任實(shí)體與課程管理中的教師實(shí)體在一定程度上屬于異名同義，應(yīng)將學(xué)籍管理中的班主任實(shí)體與課程管理中的教師實(shí)體統(tǒng)一稱為教師，統(tǒng)一后教師實(shí)體的屬性構(gòu)成為：

教師：｛職工號，姓名，性別，職稱，是否為班主任｝(2)在兩個(gè)局部E-R圖中，學(xué)生實(shí)體屬性組成及次序都存在差異，應(yīng)將所有屬性綜合，并重新調(diào)整次序。假設(shè)調(diào)整結(jié)果為：

學(xué)生：｛學(xué)號，姓名，出生日期，年齡，所在系，年級，平均成績｝第44頁/共125頁(3)將班主任改為教師后，教師與學(xué)生之間的聯(lián)系在兩個(gè)局部視圖中呈現(xiàn)兩種不同的類型，一種是學(xué)籍管理中教師與學(xué)生之間的指導(dǎo)聯(lián)系，一種是課程管理中教師與學(xué)生之間的教學(xué)聯(lián)系，由于指導(dǎo)聯(lián)系實(shí)際上可以包含在教學(xué)聯(lián)系之中，因此可以將這兩種聯(lián)系綜合為教學(xué)聯(lián)系。解決上述沖突后，學(xué)籍管理分E-R圖與課程管理分E-R圖合并為初步E-R圖。第45頁/共125頁修改與重構(gòu)修改與重構(gòu)，生成基本E-R圖

分E-R圖經(jīng)過合并生成初步E-R圖，其中可能存在冗余的數(shù)據(jù)和冗余的實(shí)體間聯(lián)系。冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫的完整性，給數(shù)據(jù)庫維護(hù)增加困難，因此得到初步E-R圖后，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步檢查E-R圖中是否存在冗余，消除冗余。

第46頁/共125頁學(xué)生管理系統(tǒng)的初步E-R圖的重構(gòu)在前面初步E-R圖中存在著冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系：(1)學(xué)生實(shí)體中的年齡屬性可以由出生日期推算出來，屬于冗余數(shù)據(jù)，應(yīng)該去掉。這樣不僅可以節(jié)省存儲空間，而且當(dāng)某個(gè)學(xué)生的出生日期有誤，進(jìn)行修改后，無須相應(yīng)修改年齡，減少了產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致的機(jī)會。

學(xué)生：｛學(xué)號，姓名，出生日期，所在系，年級，平均成績｝學(xué)生實(shí)體中的平均成績可以從選修聯(lián)系中的成績屬性中推算出來，但如果應(yīng)用中需要經(jīng)常查詢某個(gè)學(xué)生的平均成績，每次都進(jìn)行這種計(jì)算效率就會太低，因此為提高效率，可以考慮保留該冗余數(shù)據(jù)，但是為了維護(hù)數(shù)據(jù)一致性應(yīng)該定義一個(gè)觸發(fā)器來保證學(xué)生的平均成績等于該學(xué)生各科成績的平均值。任何一科成績修改后，或該學(xué)生學(xué)了新的科目并有成績后，就要觸發(fā)該觸發(fā)器去修改該學(xué)生的平均成績屬性值。否則會出現(xiàn)數(shù)據(jù)的不一致。第47頁/共125頁(2)教室實(shí)體與班級實(shí)體之間的上課聯(lián)系可以由教室與課程之間的開設(shè)聯(lián)系、課程與學(xué)生之間的選修聯(lián)系、學(xué)生與班級之間的組成聯(lián)系三者推導(dǎo)出來，因此屬于冗余聯(lián)系，可以消去。

第48頁/共125頁分E-R圖

第49頁/共125頁進(jìn)行修改和重構(gòu)后生成的基本E-R圖進(jìn)行修改和重構(gòu)后生成的基本E-R圖：第50頁/共125頁學(xué)生管理子系統(tǒng)的基本E-R圖還必須進(jìn)一步和教師管理子系統(tǒng)以及后勤管理子系統(tǒng)的基本E-R圖合并，生成整個(gè)學(xué)校管理系統(tǒng)的基本E-R圖。視圖集成后形成一個(gè)整體的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)，對該整體概念結(jié)構(gòu)還必須進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，確保它能夠滿足下列條件：整體概念結(jié)構(gòu)內(nèi)部必須具有一致性，即不能存在互相矛盾的表達(dá)。整體概念結(jié)構(gòu)能準(zhǔn)確地反映原來的每個(gè)視圖結(jié)構(gòu)，包括屬性、實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系。整體概念結(jié)構(gòu)能滿足需要分析階段所確定的所有要求。整體概念結(jié)構(gòu)最終還應(yīng)該提交給用戶，征求用戶和有關(guān)人員的意見，進(jìn)行評審、修改和優(yōu)化，然后把它確定下來，作為數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)，以及進(jìn)一步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的依據(jù)。第51頁/共125頁（二）、數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是對客觀事物及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)化描述，是DBMS所能描述和處理的信息結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)模型的類型：層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型第52頁/共125頁由多邊形Ｉ、Ⅱ組成的地圖Ｍ第53頁/共125頁層次數(shù)據(jù)模型層次模型的特點(diǎn)是將數(shù)據(jù)組織成有向有序的樹結(jié)構(gòu)。層次模型由處于不同層次的各個(gè)結(jié)點(diǎn)組成。除根結(jié)點(diǎn)外，其余各結(jié)點(diǎn)有且僅有一個(gè)上一層結(jié)點(diǎn)作為其“雙親”，而位于其下的較低一層的若干個(gè)結(jié)點(diǎn)作為其“子女”。1、對任何對象的查詢必須始于其所在層次結(jié)構(gòu)的根，使得低層次對象的處理效率較低，并難以進(jìn)行反向查詢。２、模擬多對多聯(lián)系時(shí)導(dǎo)致物理存貯上的冗余。第54頁/共125頁網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型反映現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體間更為復(fù)雜的聯(lián)系，其基本特征是，結(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)間沒有明確的從屬關(guān)系，一個(gè)結(jié)點(diǎn)可與其它多個(gè)結(jié)點(diǎn)建立聯(lián)系。如上圖所示，學(xué)生甲、乙、丙、丁、選修課程，其中的聯(lián)系就屬于網(wǎng)絡(luò)模型。網(wǎng)絡(luò)模型在一定程度上支持?jǐn)?shù)據(jù)的重構(gòu)，具有一定的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和共享特性，并且運(yùn)行效率較高。但它應(yīng)用時(shí)存在以下問題：１、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，增加了用戶查詢和定位的困難。它要求用戶熟悉數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，知道自身所處的位置。２、不直接支持對于層次結(jié)構(gòu)的表達(dá)。第55頁/共125頁關(guān)系數(shù)據(jù)模型在關(guān)系模型下，數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，實(shí)體間的聯(lián)系均通過關(guān)系進(jìn)行描述。第56頁/共125頁關(guān)系模型的主要術(shù)語第57頁/共125頁E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型的方法：1、將每個(gè)實(shí)體的屬性寫出來形成一個(gè)關(guān)系；2、對于一對一的聯(lián)系來說，可以在任一方加入另一方的主碼作為關(guān)鍵字。3、將一對多的聯(lián)系所對應(yīng)的“多方”實(shí)體（關(guān)系）中加入“少方”的主碼，以多方的主碼作為關(guān)鍵字；

4、每個(gè)多對多的聯(lián)系轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系；第58頁/共125頁學(xué)生課程選修班級組成n1mn1、將學(xué)生、課程、班級3個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換成3個(gè)關(guān)系學(xué)生：｛學(xué)號，姓名，性別，出生日期，班級號｝

課程：｛課號，課程名，學(xué)分｝

班級：｛班級號，班級名，專業(yè)，系編號｝

2、將多對多的聯(lián)系也轉(zhuǎn)換成關(guān)系選修：{課號，學(xué)號，成績}第59頁/共125頁學(xué)校管理系統(tǒng)的關(guān)系模型將學(xué)生管理的E-R轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型：1、首先將教師、學(xué)生等8個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換成8個(gè)關(guān)系學(xué)生：｛學(xué)號，姓名，性別，出生日期，班級號，宿舍號，檔案號｝

課程：｛課程號，課程名，學(xué)分,教室號,書號｝

教師：｛職工號，姓名，性別，優(yōu)秀班主任，職稱，課程號,班級號,書號｝

教科書：｛書號，書名，價(jià)錢｝

教室：｛教室號，地址，容量｝

檔案材料：｛檔案號，……｝

班級：｛班級號，學(xué)生人數(shù)｝

宿舍：｛宿舍號，地址，人數(shù)｝2、將多對多的聯(lián)系也轉(zhuǎn)換成關(guān)系教學(xué){職工號，學(xué)號}

選修{課程號，學(xué)號，成績}第60頁/共125頁關(guān)系模型的特點(diǎn)1.關(guān)系模型的概念單一實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系都以關(guān)系來表示庫存{入庫號日期數(shù)量貨位}購進(jìn){入庫號結(jié)算編號｝結(jié)算{結(jié)算編號數(shù)量金額}關(guān)系之間的聯(lián)系通過相容[來自同一個(gè)域]的屬性來表示2.關(guān)系是規(guī)范化的關(guān)系規(guī)范化是指關(guān)系必須滿足給定的一些條件。規(guī)范化理論為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義了五種規(guī)范化模式，通常只使用前三種第一范式：元組中的每一個(gè)分量都必須是不可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)第二范式：不僅滿足第一范式，而且所有非主屬性完全依賴于主碼第三范式：不僅滿足第二范式，而且任何非主屬性都不傳遞依賴于主碼第61頁/共125頁關(guān)系的規(guī)范化舉例學(xué)號姓名性別出生日期入學(xué)時(shí)間系本科否照片課號課名學(xué)時(shí)成績選課時(shí)間010王男80/10/102000/9/101tgenc01mis508002/06/07010王男80/10/102000/9/101tgenc02vfp6090011張女81/01/12000/9/1021genc01mis5070011張女81/01/12000/9/1021genc02vfp6080第62頁/共125頁第63頁/共125頁第64頁/共125頁第65頁/共125頁練習(xí)假設(shè)某公司的業(yè)務(wù)規(guī)則如下：（1）公司下設(shè)幾個(gè)部門，如技術(shù)部、財(cái)務(wù)部、市場部等。（2）每個(gè)部門承擔(dān)多個(gè)工程項(xiàng)目，每個(gè)工程項(xiàng)目屬于一個(gè)部門。（3）每個(gè)部門有多名職工，每一名職工只能屬于一個(gè)部門。（4）一個(gè)部門可能參與多個(gè)工程項(xiàng)目，且每個(gè)工程項(xiàng)目有多名職工參與施工。根據(jù)職工在工程項(xiàng)目中完成的情況發(fā)放酬金。（5）工程項(xiàng)目有工程號、工程名兩個(gè)屬性；部門有部門號、部門名稱兩個(gè)屬性；職工有職工號、姓名、性別屬性；問題：1.根據(jù)上述規(guī)則設(shè)計(jì)E-R模型。2.將E-R模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系數(shù)據(jù)模型，并指出每個(gè)關(guān)系的主鍵第66頁/共125頁3.4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（OSI）局域網(wǎng)第67頁/共125頁布線系統(tǒng)(主干線纜、水平線纜、配線架)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備（路由器、以太網(wǎng)交換機(jī)、集線器）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器等）工作站網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)卡計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成

第68頁/共125頁1、同軸電纜組成：同軸電纜包括一個(gè)銅線芯，由絕緣層、編織的金屬屏網(wǎng)和外層覆蓋物環(huán)繞。作用和使用－－減少串?dāng)_－－減少衰減終結(jié)器－－在網(wǎng)絡(luò)兩端的終結(jié)器是一個(gè)50歐的電阻，加在屏蔽層和芯上。終結(jié)器的作用是吸收波的反射。第69頁/共125頁同軸電纜結(jié)構(gòu)示意圖第70頁/共125頁細(xì)纜－－直徑0.25英寸－－最長185米，最短0.5米－－以太網(wǎng)規(guī)范10BASE2粗纜－－直徑0.5英寸－－最長500米，最短2.5米－－以太網(wǎng)規(guī)范10BASE52、同軸電纜的分類第71頁/共125頁雙絞線八芯四對，即兩兩成對，相互纏繞。雙絞線的八根線，只有四根芯1、2、3、6在工作，即兩對。其中一對發(fā)送數(shù)據(jù)，一對接收數(shù)據(jù)。雙絞線的纏繞的目的是抵消串?dāng)_，保護(hù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)免受干擾（外界的干擾、自身的干擾）3雙絞線第72頁/共125頁光纖第73頁/共125頁4雙絞線的分類兩種類型

------屏蔽雙絞線（STP）

------非屏蔽雙絞線（UTP），目前最為流行

(cat5五類)(cat5e超五類)做線時(shí)應(yīng)該注意的問題在做RJ-45連接時(shí)，應(yīng)使接頭處的長度盡可能短。5類中，理論上應(yīng)小于是1.25CM第74頁/共125頁屏蔽雙絞線非屏蔽雙絞線第75頁/共125頁5雙絞線的連接雙絞線使用RJ-45連接器連接到計(jì)算機(jī)或HUB上（注意與電話線連接器RJ-11不同，RJ-11使用四根線）RJ-45連接器是八芯接頭，里面有八個(gè)位置可供連接，雙絞線兩邊的線序的位置必須一致。使用時(shí)只用了1、2、3、6雙絞線八根線纏繞程度不同，其中橙色和綠色系列要緊一些。八根線的顏色分別是：橙白、橙、綠白、綠、蘭白、蘭、棕白、棕RJ-45的順序圖：18第76頁/共125頁布線規(guī)范（568B）的順序?yàn)椋撼劝住⒊?、綠白、蘭、蘭白、綠、棕白、棕568A的順序?yàn)椋壕G白、綠、橙白、蘭、蘭白、橙、棕白、棕第77頁/共125頁6光纖組成：利用極細(xì)的玻璃纖維或石英做成，利用光的全反射原理。光纖的分類及特點(diǎn)：－－單模光纖：光源是一個(gè)激光二極管，產(chǎn)生單色的光，光在光纖是近似直線傳播。－－多模光纖：光源是一個(gè)發(fā)光二極管，產(chǎn)生復(fù)色光，光在光纖中以全反射傳輸。－－一般多模光纖傳輸距離約2KM，單?！?0KM

－－光纖的傳輸速率≥100Mbps，且可靠性較高第78頁/共125頁2、網(wǎng)絡(luò)適配器網(wǎng)絡(luò)適配器俗稱網(wǎng)卡（NIC），是一種用于連接站點(diǎn)的設(shè)備。充當(dāng)計(jì)算機(jī)和外網(wǎng)之間的接口。向網(wǎng)絡(luò)傳輸信號和從網(wǎng)絡(luò)接收信號。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，數(shù)據(jù)信號以8、16、32根數(shù)據(jù)總線傳輸。網(wǎng)絡(luò)適配器作為一種I/O接口卡插入在主機(jī)板和數(shù)據(jù)總線的擴(kuò)展槽上，它是網(wǎng)絡(luò)通信的主要瓶頸之一。它的品種和質(zhì)量直接影響到網(wǎng)絡(luò)的性能和網(wǎng)上運(yùn)行的軟件效果。目前網(wǎng)絡(luò)適配器的數(shù)據(jù)緩沖一般為2－64KB，緩沖赿大，網(wǎng)卡性能赿好。第79頁/共125頁網(wǎng)卡的主要功能向網(wǎng)線上發(fā)送數(shù)據(jù)通信并串從網(wǎng)線上接收數(shù)據(jù)串并查看目標(biāo)地址流控制第80頁/共125頁網(wǎng)卡地址除了發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，網(wǎng)卡也必須向網(wǎng)絡(luò)表明自己的位置或地址，使它和網(wǎng)絡(luò)上所有別的計(jì)算機(jī)區(qū)別開。每塊網(wǎng)卡上有唯一的標(biāo)識，硬件地址（MAC），制造商將每一個(gè)網(wǎng)卡的地址固化在芯片上，這樣每個(gè)網(wǎng)卡才有唯一的地址(MAC地址用十六進(jìn)制表示)。如：0000E8B05287廠商號序列號第81頁/共125頁4、如何查看網(wǎng)卡地址Win2000、WINNT下：

ipconfig/allWIN9X下：

Winipcfg第82頁/共125頁5、網(wǎng)絡(luò)如何傳輸數(shù)據(jù)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)時(shí)，并不是直接將大量數(shù)據(jù)放在網(wǎng)線上去發(fā)送。原因：第一，差錯(cuò)率較高，如果發(fā)生錯(cuò)誤，則需要全部重發(fā)。第二，實(shí)時(shí)性突發(fā)性不好，大數(shù)據(jù)易造成網(wǎng)絡(luò)擁擠。第83頁/共125頁為了讓許多用戶同時(shí)快速傳輸數(shù)據(jù)，必須將數(shù)據(jù)切割成較小的可管理的數(shù)據(jù)塊，這些塊稱為數(shù)據(jù)包或幀。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)是基帶傳輸?shù)?，同時(shí)只能傳送一個(gè)數(shù)據(jù)包，采用分時(shí)的方式，可以使多用戶同時(shí)訪問網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包非常小(500Byte<幀<4000Byte)，所以用戶根本感覺不到時(shí)間的差別第84頁/共125頁6、數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)每塊網(wǎng)卡偵聽網(wǎng)段上所有的數(shù)據(jù)包，但它只在數(shù)據(jù)包地址與自己地址相匹配時(shí)才向計(jì)算機(jī)發(fā)送中斷。如果幀中的目標(biāo)地址都是1，則網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)都會接收到數(shù)據(jù)。源設(shè)備地址源網(wǎng)絡(luò)地址目的設(shè)備地址目的網(wǎng)絡(luò)地址報(bào)尾數(shù)據(jù)第85頁/共125頁7、數(shù)據(jù)包的形式直接幀

－－網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包是針對某一特定的計(jì)算機(jī)的，是點(diǎn)對點(diǎn)的通訊廣播幀

－－目標(biāo)網(wǎng)址上的數(shù)據(jù)包是針對所有計(jì)算機(jī)的，容易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴多目標(biāo)廣播幀第86頁/共125頁8、訪問機(jī)制定義計(jì)算機(jī)是怎樣將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)電纜上和怎樣從網(wǎng)絡(luò)電纜上取得數(shù)據(jù)規(guī)則稱為訪問機(jī)制以太網(wǎng)使用的是CSMA/CD（載波偵聽多路訪問沖突檢測）機(jī)制。通常多臺計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備往網(wǎng)絡(luò)電纜發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)（多路訪問）的同時(shí)，首先偵聽網(wǎng)絡(luò)電纜上是否有沖突（沖突檢測），有沖突的話，則等待重新發(fā)送。缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)越多，網(wǎng)絡(luò)流量赿大，沖突將會增加，使網(wǎng)絡(luò)性能下降。第87頁/共125頁9主機(jī)和IP地址與INTERNRT相連的任何一臺計(jì)算機(jī)，不論是大型的還是小型的，都稱為主機(jī)。其中有為成千上萬用戶服務(wù)的大型機(jī)或巨型機(jī)，也有小型工作站或PC機(jī)，只要和INTERNET相連，都是主機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)各主機(jī)之間的通信，Internet上的每一個(gè)主機(jī)必須有一個(gè)地址，而且地址在全世界范圍內(nèi)不允許重復(fù)。連接到局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)也是一樣的，每一臺計(jì)算機(jī)都必須有自己的地址，這些地址就是常說的IP地址。第88頁/共125頁10、IP尋址方案IP地址的構(gòu)成傳統(tǒng)的IP地址使用32位地址，占用4個(gè)字節(jié)。IP地址由網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機(jī)標(biāo)識兩部分組成，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識（NetID）表示主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址，主機(jī)標(biāo)識(HostID)表示主機(jī)的地址。第89頁/共125頁網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識也叫網(wǎng)絡(luò)地址，用于標(biāo)識大規(guī)模TCP/IP網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)（由許多小網(wǎng)絡(luò)組成的大網(wǎng)絡(luò)）內(nèi)的單個(gè)網(wǎng)段。它唯一地指定了每個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)計(jì)算機(jī)都有相同的網(wǎng)絡(luò)地址，來做為自己IP地址的一部分。例如：6中,就是這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。第90頁/共125頁主機(jī)標(biāo)識也叫主機(jī)地址，用于標(biāo)識每個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的TCP/IP節(jié)點(diǎn)（工作站、服務(wù)器、路由器等），每個(gè)設(shè)備的主機(jī)的地址惟一標(biāo)識所在網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)系統(tǒng)。第91頁/共125頁二進(jìn)制和十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換在初次學(xué)習(xí)IP尋址時(shí)，必須對二進(jìn)制到十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換有一個(gè)基本的認(rèn)識，它是這樣工作的：二進(jìn)制使用8個(gè)比特來定義一個(gè)十進(jìn)制數(shù)，這些比特的權(quán)重是以倍數(shù)值由右到左遞增的：二進(jìn)制11111111冪2726252423222120十進(jìn)制1286432168421例如:11111111128+64+32+16+8+4+2+1=255第92頁/共125頁例如:10111111=192-1=191例如：00100111

0*128+0*64+1*32+*0*16+0*8+1*4+1*2+1*1=39可見,IP地址的最大值只能取255練習(xí):將其轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制000011111000110011001100第93頁/共125頁(1)IP地址的格式表示IP地址的格式有兩種：二進(jìn)制和十進(jìn)制。如10100011,10110001,00001101,11000101。十進(jìn)制的IP地址由二進(jìn)制翻譯得到，每8位用一個(gè)十進(jìn)制表示，中間用“.”分隔，如97第94頁/共125頁(2)IP地址的分類IP地址分為A、B、C、D、E五類，常用的是A、B、C三類，其一般格式是

第95頁/共125頁------C類地址：C類地址用于小型網(wǎng)絡(luò)，前三個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，用二進(jìn)制表示時(shí)頭一位是110,第四個(gè)字節(jié)為主機(jī)。第一個(gè)數(shù)字位于192－－223之間，范圍為－－54,適用于校園網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)------B類地址：前兩個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，用二進(jìn)制表示時(shí),B類地址的頭兩位總是10,后兩個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址，地址范圍是－－54，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中最多的主機(jī)為216-2即65,534個(gè)。適用于地區(qū)和網(wǎng)管中心。------A類地址：用二進(jìn)制的格式表示時(shí),A類地址的第一位(最左邊)總是0,因而第一個(gè)字節(jié)介于1和126之間，表示網(wǎng)絡(luò)號，而其余的3個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址，地址范圍為----54,適用于大型網(wǎng)絡(luò),最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)126個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的最大主機(jī)數(shù)共224-2即16,777,214個(gè)。第96頁/共125頁A類、B類、C類IP地址第97頁/共125頁A類地址其前兩個(gè)字節(jié)是用來表示網(wǎng)絡(luò)地址的，余下的表示主機(jī)地址，格式是：

nwtwork.host.host.host

網(wǎng)絡(luò)號.主機(jī)號.主機(jī)號.主機(jī)號例如：IP地址31，其中網(wǎng)絡(luò)號為，而主機(jī)號是137.98.231寫成二進(jìn)制是

00110001.10001001.01100010.11100111第98頁/共125頁A:0B:0C:0D:0E:0F:0A類地址舉例第99頁/共125頁B類地址其前兩個(gè)字節(jié)是用來表示網(wǎng)絡(luò)地址的，余下的表示主機(jī)地址，格式是nwtwork.nwtwork.host.host

網(wǎng)絡(luò)號.主機(jī)號.主機(jī)號.主機(jī)號例如：6中，網(wǎng)絡(luò)地址是而主機(jī)地址是

30.56第100頁/共125頁A:0B:0C:0D:0E:0F:0B類地址舉例第101頁/共125頁C類地址其前三個(gè)字節(jié)是用來表示網(wǎng)絡(luò)地址的，余下的一個(gè)表示主機(jī)地址，格式是work.host

網(wǎng)絡(luò)號.網(wǎng)絡(luò)號.網(wǎng)絡(luò)號.主機(jī)號例如：6中，網(wǎng)絡(luò)地址是而主機(jī)地址是

56第102頁/共125頁A:0B:0C:0D:0E:0F:0C類地址舉例第103頁/共125頁網(wǎng)絡(luò)類別最大網(wǎng)絡(luò)數(shù)第一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號最后一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的最大主機(jī)數(shù)A12616777214B1638465534C2097152254IP地址的使用范圍第104頁/共125頁子網(wǎng)掩碼

IP地址在沒有相關(guān)的子網(wǎng)掩碼的情況下是不能存在的。子網(wǎng)掩碼定義了構(gòu)成IP地址的32位中的多少位是網(wǎng)絡(luò)地址，多少位是主機(jī)地址。

－－區(qū)分IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號與主機(jī)號

－－將網(wǎng)絡(luò)分割為多個(gè)子網(wǎng)

第105頁/共125頁類型子網(wǎng)掩碼（位表示）子網(wǎng)掩碼（十進(jìn)制）A11111111

00000000

00000000

00000000B11111111

11111111

00000000

00000000C11111111

11111111

11111111

00000000

缺省的子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼為1的位用來定位網(wǎng)絡(luò)號，為0的位用來定位主機(jī)號。例如：主機(jī)的IP地址是，子網(wǎng)掩碼為將這兩個(gè)數(shù)據(jù)對應(yīng)部分做“與”運(yùn)算后，所得出的值中非0部分為網(wǎng)絡(luò)號，則主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)號是

，主機(jī)號是1第106頁/共125頁與的算法規(guī)則與的算法規(guī)則：(類似乘法)1&0=00&0=01&1=10&1=0第107頁/共125頁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母拍?/p>

指網(wǎng)上計(jì)算機(jī)或設(shè)備與傳輸媒介形成的結(jié)點(diǎn)與線的物理構(gòu)成模式。通信子網(wǎng)的信道類型

◆點(diǎn)到點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)（Point-to-PointNetworks）

每條物理線路只連接一對設(shè)備（計(jì)算機(jī)或節(jié)點(diǎn)交換機(jī)），發(fā)送的數(shù)據(jù)在信道另一端只有惟一的一個(gè)設(shè)備接收。

沒有信道競爭，幾乎不存在訪問控制問題，但點(diǎn)到點(diǎn)信道浪費(fèi)一些帶寬?！魪V播式網(wǎng)絡(luò)（BroadNetworks

也稱多點(diǎn)共享所有節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)通信信道，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文信息時(shí)，所有其它節(jié)點(diǎn)都會接收到該信息。

會引起爭用信道而產(chǎn)生的介質(zhì)訪問沖突的問題。第108頁/共125頁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

◆

總線型結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉、安裝使用方便。缺點(diǎn)：故障診斷和隔離比較困難。第109頁/共125頁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

◆

環(huán)型結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：簡化了路徑選擇控制，傳輸延遲固定。實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

可靠性較高。

缺點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)過多時(shí)，影響傳輸效率。環(huán)某處斷開會導(dǎo)致

整個(gè)系統(tǒng)的失效，節(jié)點(diǎn)的加入和撤出過程復(fù)雜。第110頁/共125頁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

◆

星型結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：單點(diǎn)故障不影響全網(wǎng)，結(jié)構(gòu)簡單。增刪節(jié)點(diǎn)及維護(hù)

管理容易；故障隔離和檢測容易，延遲時(shí)間較短。缺點(diǎn)：成本較高，通信資源利用率低；網(wǎng)絡(luò)性能過于依賴

中心節(jié)點(diǎn)。第111頁/共125頁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

◆

樹型結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低。擴(kuò)充節(jié)點(diǎn)方便靈活。缺點(diǎn)：對根的依賴性大。第112頁/共125頁計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

◆

網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：具有較高的可靠性。某一線路或節(jié)點(diǎn)有故障時(shí)，不會

影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要路由選擇