醫(yī)學(xué)信息-數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫管理.ppt

數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫管理,1.3 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫管理,為了提高數(shù)據(jù)的處理效率，往往需要將這些數(shù)據(jù)分門別類地進(jìn)行整理和保存，以便今后對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計和數(shù)據(jù)挖掘等操作，從中尋找有用的信息。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)便是實現(xiàn)上述目的的有效手段。,工資檔案 患者病案 科技檔案 藥品庫存 學(xué)生成績,數(shù)據(jù)庫是計算機信息處理領(lǐng)域的一個重要的組成部分 數(shù)據(jù)庫技術(shù)是當(dāng)今信息技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是目前最大的計算機應(yīng)用領(lǐng)域。 醫(yī)院門診管理系統(tǒng)、藥房管理系統(tǒng)、 醫(yī)院病房管理系統(tǒng)、醫(yī)院人事檔案管理系統(tǒng)、 醫(yī)院病案管理系統(tǒng)等。,1.3.1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DataBaseSystem，簡稱DBS)，它是在一定的計算機硬件環(huán)境下，由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用程序以及相關(guān)人員共同組成 1. 計算機硬件 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對計算機硬件的除要求CPU的處理速度高、內(nèi)存容量大以外，還要求有足夠的外存空間以存儲數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。 2. 軟件 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)等。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成,數(shù)據(jù)庫(DataBase，簡稱DB)，即在計算機存儲設(shè)備上合理存放的、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的集合。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫是按一定法則存儲在計算機外存儲器中的大批數(shù)據(jù)。它不僅包括描述事物的數(shù)據(jù)本身，而且還包括相關(guān)事物之間的聯(lián)系。實際上一個數(shù)據(jù)庫是一組相互有聯(lián)系的文件的集合，這些文件包括數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)文件和它們的索引文件。,它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的定義、存取、管理和維護(hù)，提供用 對數(shù)據(jù)庫使用和加工的各種命令，包括數(shù)據(jù)庫的建 修改、檢索、計算、刪除、統(tǒng)計、打印等；是用戶 應(yīng)用程序與整體數(shù)據(jù)庫之間的接口。,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem，簡稱DBMS)，即在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中專門用于數(shù)據(jù)管理的件，是用戶與數(shù)據(jù)庫的接口。,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)是指系統(tǒng)開發(fā)人員利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)資源開發(fā)出來的，面向某一類實際應(yīng)用的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。 它分為兩類： （1）管理信息系統(tǒng)。這是面向機構(gòu)內(nèi)部業(yè)務(wù)和管理的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。 （2）開放式信息服務(wù)系統(tǒng)。這是面向外部、提供動態(tài)信息查詢功能的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。,應(yīng)用程序 應(yīng)用程序是面向用戶的處理數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)，它是運用DBMS所支持的程序設(shè)計語言編寫的。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的有關(guān)人員 最終用戶： 通過應(yīng)用系統(tǒng)的用戶界面使用數(shù)據(jù)庫的人員。 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)人員： 包括系統(tǒng)分析員、系統(tǒng)設(shè)計員和程序員。數(shù)據(jù)庫管理員負(fù) 責(zé)對整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行總體控制和維護(hù)，以保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運行。 數(shù)據(jù)庫管理員（DBA：Database Administrator）： 管理和維護(hù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)正常運行的專職人員。,數(shù)據(jù)庫管理員職責(zé) 規(guī)劃和定義數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu) 定義數(shù)據(jù)庫的安全性要求和完整性約束 選擇數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和存取路徑 監(jiān)督和控制數(shù)據(jù)庫的使用和運行 改進(jìn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和重組數(shù)據(jù)庫。,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，方便用戶訪問的計算機軟硬件資源組成的具有管理數(shù)據(jù)庫功能的計算機系統(tǒng)。 用戶可以通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫，然后運用數(shù)據(jù)庫技術(shù)保存與查詢所需要的信息，這是用戶使用數(shù)據(jù)庫的目的，而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是實現(xiàn)這一目的的手段和工具。 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)又都是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成部分。,數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)三者之間的區(qū)別,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點,1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化 2數(shù)據(jù)共享性好 3具有較高的數(shù)據(jù)獨立性 4. 可控的數(shù)據(jù)冗余 5由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)統(tǒng)一管理和控制、增強 數(shù)據(jù)的安全性和完整性保護(hù),1.3.2 數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)庫的核心是數(shù)據(jù)模型，現(xiàn)實世界的事物首先抽象為觀念世界的實體模型。在這一過程中，客觀事物在觀念世界中稱為實體，事物的性質(zhì)稱為屬性，在數(shù)據(jù)世界中，上升為數(shù)據(jù)模型。在數(shù)據(jù)世界中，客觀事物被稱為數(shù)據(jù)，事物的對象被稱為記錄，實體的屬性被稱為字段。 實體模型是反映了人們頭腦中對現(xiàn)實世界的客觀事物及相互聯(lián)系的認(rèn)識，數(shù)據(jù)模型是實體模型的數(shù)據(jù)化，是觀念世界的實體模型在數(shù)據(jù)世界的反映，是對現(xiàn)實世界的抽象，所以實體模型和數(shù)據(jù)模型是現(xiàn)實世界中客觀事物的兩級抽象。我們借助正確的數(shù)據(jù)模型可以精確地探索事物的內(nèi)在聯(lián)系，因此數(shù)據(jù)模型是我們信息處理的基礎(chǔ)?？陀^事物、實體及數(shù)據(jù)三者之間的關(guān)系如圖l3所示。,1.3.3 數(shù)據(jù)模型的種類,數(shù)據(jù)模型的種類 1、層次模型(HierarchicalModel)， 其基本結(jié)構(gòu)是樹形結(jié)構(gòu)，自頂向下層次分明。 2、網(wǎng)狀模型(NetworkModel) 是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它不像層次模型那樣必須滿足嚴(yán)格的條件。 它對數(shù)據(jù)的搜索可以用兩種方式： 可以從網(wǎng)絡(luò)中任意一點開始搜索； 可沿著網(wǎng)中的路徑按任意方向搜索。 3、關(guān)系模型(RelationalModel)最為流行。 4、面向?qū)ο竽Ｐ?1.3.4 數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用與展望,* 一個制藥公司想提供它的在線的產(chǎn)品目錄，以便人們能通過WWW網(wǎng)來瀏覽其產(chǎn)品并能填寫在線訂單。 * 一個大公司有許多分公司。每個分公司也許已經(jīng)建立了他們自己的獨立于其他分公司的數(shù)據(jù)庫。這些分公司可以使用不同的DBMS、不同的信息結(jié)構(gòu)，人們可以通過建立“數(shù)據(jù)倉庫”(DataWarehouse)的方法，更好地發(fā)揮共享數(shù)據(jù)的作用。在數(shù)據(jù)倉庫中，數(shù)據(jù)可以從許多宿主的數(shù)據(jù)庫中經(jīng)過適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換，復(fù)制到一個中心數(shù)據(jù)庫。當(dāng)宿主數(shù)據(jù)庫發(fā)生改變時，數(shù)據(jù)倉庫也隨之更新，但不必立即進(jìn)行?？梢栽谒拗鲾?shù)據(jù)庫比較空閑的時候(例如晚上的某個時段)，重建數(shù)據(jù)倉庫。宿主數(shù)據(jù)庫因此能連續(xù)提供前端服務(wù)。一些新的功能，例如通過Web網(wǎng)提供一個在線服務(wù)，就可以通過數(shù)據(jù)倉庫來完成。數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)需要進(jìn)行計劃和分析。,* 分析員可以運行基于數(shù)據(jù)倉庫的查詢來查找產(chǎn)品銷售趨勢，以便更好地計劃銷售和生產(chǎn)?！皵?shù)據(jù)挖掘”(DataMining)，即可以通過對大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理，從中尋找對人們有用的數(shù)據(jù)(信息)或發(fā)現(xiàn)潛在的規(guī)則，這需要通過建立“數(shù)據(jù)倉庫”才能得以實現(xiàn)。可以設(shè)想，如果將這種技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)院電子病歷的管理方面，將會挖掘出更多的對人們的防病治病有用的信息。,數(shù)據(jù)庫的發(fā)展,20世紀(jì)80年代以來，數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品經(jīng)歷了從集中到分散，從單機環(huán)境到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，從關(guān)系數(shù)據(jù)庫到關(guān)系一對象數(shù)據(jù)庫，從支持信息管理到聯(lián)機事務(wù)處理(OLTPOnlinetransactionprocessing)，再到聯(lián)機分析處理(OLAPOnlineanalyticalprocessing)、數(shù)據(jù)倉庫的發(fā)展過程。 數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的一個新發(fā)展方向：通過建立“數(shù)據(jù)倉庫”，運用“數(shù)據(jù)挖掘”的技術(shù)尋找有用信息。,1.4 計算機網(wǎng)絡(luò),計算機網(wǎng)絡(luò)就是把分布在不同地點的具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)，用通信設(shè)備和線路在物理上連接起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以實現(xiàn)共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源等為目的的計算機系統(tǒng)。,1.4.1 計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史,在20世紀(jì)50年代初，美國軍方就將遠(yuǎn)距離的雷達(dá)和測控儀器所探測到的信息通過通信線路匯集到某個基地的一臺計算機上進(jìn)行處理。這種把終端設(shè)備(如雷達(dá)、測控儀器)、通信線路、計算機連接起來的系統(tǒng)，可以說是現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)的一個雛形。后來發(fā)展到由一臺大型計算機帶仁幾十、幾百個終端的系統(tǒng)，這是為了解決許多人(比如學(xué)生實習(xí))共用一臺計算機的問題，這是一種集中式的計算機網(wǎng)絡(luò)。,到20世紀(jì)60年代中期，美國出現(xiàn)了將若下臺計算機相互連起來的系統(tǒng)，這就使系統(tǒng)發(fā)生了本質(zhì)上的變化，出現(xiàn)了多個處理中心。這方面成功的典型就是美國軍方的ARPA網(wǎng)(AdvancedResearchProjectsAgencyNetwork)，它將加州大學(xué)洛杉磯分校，斯坦福研究院、加州大學(xué)圣巴巴拉分校和猶太大學(xué)的四臺主機互聯(lián)在一起。ARPA網(wǎng)在概念、結(jié)構(gòu)和設(shè)計方面為現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。,20世紀(jì)70年代，為了解決各種計算機之間的互聯(lián)問題，采用開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(簡稱OSIRM)，即第三代計算機網(wǎng)絡(luò)； 20世紀(jì)80年代中期，美國Internet(因特網(wǎng))飛速發(fā)展，它通過使用公共通信線路將世界各地的計算機互聯(lián)在一起，實現(xiàn)了分散式的模式； 20世紀(jì)90年代開始向?qū)拵ЬC合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(BIS-DN)方向發(fā)展第四代計算機網(wǎng)絡(luò)。1993年美國政府提出了“信息高速公路”的概念?！靶畔⒏咚俟贰笔且粋€通俗的比喻。由于汽車高速公路為美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下了的堅實的基礎(chǔ)(美國現(xiàn)有84萬公里的高速公路，5萬人的城市均納入高速公路網(wǎng)中)。所以高速公路在美國幾乎家喻戶曉，婦孺皆知。美國副總統(tǒng)戈爾在配合克林頓競選的時候，為了讓人們?nèi)菀桌斫?，就通俗地提出信息高速公路這個概念?，F(xiàn)在這一概念已被全世界所接受，它實際上是一場新的技術(shù)革命數(shù)字化信息革命,1.4.2 計算機網(wǎng)絡(luò)的功能,計算機網(wǎng)絡(luò)的功能： (1)數(shù)據(jù)通信，例如電子郵件等。 (2)資源共享，共享硬件、軟件、數(shù)據(jù)等資源。 (3)實現(xiàn)分布式的信息處理，使分散存儲在網(wǎng)絡(luò)不同系統(tǒng)中的數(shù) 據(jù)在使用時就像集中存儲和集中管理一樣方便。 (4)提高計算機系統(tǒng)的可靠性和可用性，一旦某臺計算機出現(xiàn)故障，它的任務(wù)可由網(wǎng)絡(luò)中其他計算機取而代之；若網(wǎng)絡(luò)中某些計算機負(fù)荷過重，網(wǎng)絡(luò)可將新任務(wù)分配給較空閑的計算機去完成。,“資源共享”是人們組建計算機網(wǎng)絡(luò)的主要目的之一，它使人們共享分散在不同地點的各種軟、硬件資源和數(shù)據(jù)資源。在局域網(wǎng)中，通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)打印機可以共享打印機，通過網(wǎng)上鄰居可以共享對方的軟硬件資源還可以通過服務(wù)器提供的大容量硬盤，使用戶可以共享服務(wù)器硬盤中的文件和數(shù)據(jù)。在因特網(wǎng)中，人們通過相應(yīng)的軟件可以瀏覽、查詢、下載所需的資料，通過遠(yuǎn)程登陸，可以共享對方的軟硬件資源。 “數(shù)據(jù)通信”也是計算機網(wǎng)絡(luò)的主要功能之一它是指通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)計算機與計算機之間快速、可靠地互相傳遞數(shù)據(jù)，這是計算機網(wǎng)絡(luò)的基本功能。目前，已從一般的電子郵件通信，發(fā)展到實時的網(wǎng)上交談(chat)、網(wǎng)上電話、網(wǎng)上視頻會議等多媒體實時通信。 分布式的信息處理是計算機網(wǎng)絡(luò)的又一重要的功能，它是指利用計算機網(wǎng)絡(luò)，通過采用適當(dāng)?shù)乃惴?，可以將任?wù)分散到不同的計算機上進(jìn)行分布處理。,1.4.3 計算機網(wǎng)絡(luò)的組成及分類,1)一個計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由三個主要部分組成 (1)各種類型的計算機(硬件)及相應(yīng)的軟件，例如服務(wù)器(Server)、客戶機(Client)、工作站，以及相應(yīng)的軟件Unix、Linux、WindowsNT等。 (2)通信子網(wǎng)，由通信鏈路和結(jié)點交換機組成，用于數(shù)據(jù)通信。 (3)一系列通信協(xié)議，這些協(xié)議是為主機與主機、主機與通信子網(wǎng)或通信子網(wǎng)中各結(jié)點間通信用的。協(xié)議是通信中各方事先約定的、必須遵守的規(guī)則，它是計算機網(wǎng)絡(luò)不可缺少的組成部分。,2)從不同的角度對計算機網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類 (1)從網(wǎng)絡(luò)的交換功能進(jìn)行分類：電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)和ATM網(wǎng)等。 (2)從網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分類：星形網(wǎng)、樹形網(wǎng)、總線形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)和混合網(wǎng)。 (3)從網(wǎng)絡(luò)的控制方式進(jìn)行分類：集中式網(wǎng)絡(luò)、分散式網(wǎng)絡(luò)和分布式網(wǎng)絡(luò)。 (4)從網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類：通常從網(wǎng)絡(luò)作用的地域范圍對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類，如廣域網(wǎng)(WideAreaNetworkWAN)、局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork)及城域網(wǎng)(MotropolitanAreaNetwork)等。 (5)按網(wǎng)絡(luò)的使用性質(zhì)進(jìn)行分類：公用網(wǎng)、 專用網(wǎng)； (6)按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍和環(huán)境分類：企業(yè)網(wǎng)、 校園網(wǎng)； (7)按網(wǎng)絡(luò)的帶寬和傳輸能力進(jìn)行分類:窄帶網(wǎng)、寬帶網(wǎng)(多媒體網(wǎng))等；還有一種內(nèi)聯(lián)網(wǎng)(Intranet)，它采用Internet的相關(guān)技術(shù)(如TCPIP協(xié)議、WEB服務(wù)器和瀏覽器 技術(shù)等)建立的一個企業(yè)內(nèi)部網(wǎng).,144計算機網(wǎng)絡(luò)中常用的基本概念,1)網(wǎng)絡(luò)的層次式結(jié)構(gòu) 即一個計算機網(wǎng)絡(luò)可分成若干層，高層僅是利用較低層次的接口所提供的功能，而不需了解其較低層次實現(xiàn)該功能時所需采用的算法和協(xié)議；其較低層次也僅僅是使用從高層傳送來的參數(shù)。這就使得一個層次中的模塊用一個新的模塊取代，只要新模塊和舊模塊具有相同的功能和接門，即使它們執(zhí)行完全不同的算法和協(xié)議也無妨。 2)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(Protoc01)在計算機網(wǎng)絡(luò)中，為使各計算機或計算機終端之間能正確地傳送信息，必須在關(guān)于信息傳輸順序，信息格式和信息內(nèi)容等方面有一組約定或規(guī)則，這組約定或規(guī)則即所謂的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(Protoc01)。 * 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有三個要素：語義、語法、規(guī)則。 * 協(xié)議的語義是指對協(xié)議含義的解釋。實質(zhì)上，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是實體 間通信時使用的一種語言。,3)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)的層次及其協(xié)議的集合，就是所謂的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。具體地說，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是關(guān)于計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)設(shè)置哪幾層，每個層次又應(yīng)提供哪些功能的精確定義。 4)局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork)它的作用范圍通常為1公里或幾公里左右，一般是一幢樓房或一個單位內(nèi)部。局域網(wǎng)的常用技術(shù)有總線網(wǎng)(又稱以太網(wǎng))、令牌環(huán)形網(wǎng)(光纖分布式數(shù)字接口網(wǎng))、星形網(wǎng)等。與()SI參考模型相比，局域網(wǎng)的參考模型只相當(dāng)于OSI的最低兩層(物理層、數(shù)據(jù)鏈路層)。(局域網(wǎng)不存在路由選擇問題，因此不需要網(wǎng)絡(luò)層)。,5)廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，簡稱WAN)因其覆蓋的地域范圍廣而得名，它的作用范圍通常為幾十到幾千公里(通?？梢愿采w一個城市、個省、一個國家甚至于全球)，也稱遠(yuǎn)程網(wǎng). 6)國家信息基礎(chǔ)建設(shè)(NilNationallnformationlnferstruction)這是由美國政府在1993年提出的 * 五個部分組成： 計算機等硬件設(shè)備； 高速信息網(wǎng)(信息高速公路:以光纜鋪設(shè)而成的、高速傳輸一串串0和1的信 息網(wǎng)絡(luò)。確切地說叫綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(1SDN)達(dá)到每秒傳輸1干兆比特(即1Gbs)的傳輸速度) ; 軟件； 信息； 使用和開發(fā)信息的人員。,7)寬帶它是指網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率很高，用戶能獨享的帶寬達(dá)幾兆位，秒甚至于幾十兆位秒，網(wǎng)絡(luò)的主子部分其帶寬可達(dá)幾十干兆位。 8)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)它是指將話音傳輸、圖像(視頻)傳輸、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N業(yè)務(wù)綜合在個網(wǎng)巾。這樣也適合于多媒體傳輸。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)一般采用光纖技術(shù)及異步轉(zhuǎn)移式的快速分組交換技術(shù)(ATM)。,145網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的基本概念,1)數(shù)據(jù)通信它是指通過計算機技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合來實現(xiàn)信息的傳輸、交換、存儲和處理。現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實際上就是一個計算機網(wǎng)絡(luò)，它由數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)兩部分組成。 2)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)也稱通信子系統(tǒng)或通信子網(wǎng)，其主要任務(wù)是實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE，之間的數(shù)據(jù)傳輸。 3)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)也稱資源子系統(tǒng)或資源子網(wǎng)，它由PC機、服務(wù)器、大型計算機、工作站等組成，它們是網(wǎng)絡(luò)信息傳輸中的信源或信宿，負(fù)責(zé)提供信息、接收信息和處理信息 *數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)一般由以下幾部分組成： (1)傳輸線路(信息傳輸?shù)耐ǖ?：由傳輸介質(zhì)和有關(guān)的中間通信設(shè)備糾成，例電話線、 微波等。 (2)調(diào)制解凋器(MODEM)：通常在發(fā)送端將發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合傳輸?shù)碾姶判盘?，待信號到達(dá)接收端時，再在接受端把傳輸信號轉(zhuǎn)換成接收數(shù)據(jù)的設(shè)備 (3)多路復(fù)用器：將多個信源發(fā)出的信號有序地納入一條物理信道中進(jìn)行傳輸。到達(dá)目的地后，再將物理信道中的多路信號分別送人目標(biāo)數(shù)據(jù)終端設(shè)備。業(yè)稱多路轉(zhuǎn)換器。 (4)交換器：用來實現(xiàn)臨時連接和傳輸信息的設(shè)備。 4)信道信號傳輸?shù)耐ǖ?，它是一個抽象的概念 5)數(shù)據(jù)傳榆速率簡稱數(shù)據(jù)率(DataRate)，是指單位時間內(nèi)傳送二進(jìn)位制數(shù)據(jù)的位數(shù)。通常kb，(千位秒)或Mbs(兆位+秒)。 6)信道容量信道允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，是數(shù)據(jù)通信信道的主要性能參數(shù)之一。7)誤碼串(ErrorRate)指數(shù)據(jù)中出錯數(shù)據(jù)占被傳輸數(shù)據(jù)的比例，也是通信信道的主要性能參數(shù)。,1.46傳輸數(shù)據(jù)物理信道的分類及組成,物理信道從不同的角度進(jìn)行分類： 按傳輸介質(zhì)的類型，可把信道分成有線信道和無線信道； 按傳輸信號的形式，可把信道分成模擬信道和數(shù)字信道； 按使用方式，則又分成專用信道(X25，DDN)和公用信道(電話線路、有線電視線路等)。,傳輸介質(zhì)的類型 1)有線信道 它由傳輸線和中繼器組成，數(shù)據(jù)在導(dǎo)體中傳播，這樣不僅可獲得較高的傳輸效率，且易于保證傳輸?shù)恼_性。屬于有線信道的介質(zhì)有雙絞線、同軸電纜和光纖。 (1)雙絞線：雙絞線由兩根互相絕緣的導(dǎo)線組成，兩根導(dǎo)線絞合成勻稱的螺紋狀，作為一條通信線路。 (2)同軸電纜：同軸電纜的橫截面是一組同心圓，最外圈是絕緣保護(hù)層，緊貼著的是一圈導(dǎo)體編織層，均勻地排列成網(wǎng)狀，再里面是絕緣填料，用來分隔編織外導(dǎo)體與內(nèi)導(dǎo)體，內(nèi)導(dǎo)體可以用單股實心線，或者用多股絞合線。 (3)光纜：用光纖做成的光纜由纜心、包層、吸收外殼及防護(hù)層4部分組成。 2)無線信道 使電磁波通過自由空間去傳輸數(shù)據(jù)，也允許數(shù)字終端設(shè)備在一定范圍內(nèi)隨意移動，因此，適合于邊遠(yuǎn)山區(qū)和海島，也為便攜式計算機人網(wǎng)提供了條件。但它存在傳輸效率低、易被竊聽、易受干擾、易受氣候因素影響等缺點。無線信道有微波、紅外線和激光，以微波通信(包括衛(wèi)星通信)使用最廣,14，7調(diào)制解調(diào)器,調(diào)制器的基本職能是把從終端設(shè)備和計算機送出的數(shù)字信號變換為適合于在模擬信道上傳輸?shù)哪M信號； 解調(diào)器的作用是把模擬信號恢復(fù)成數(shù)字信號 調(diào)制解調(diào)器通常把調(diào)制器和解調(diào)器做在一起稱為“調(diào)制解調(diào)器”(MODEM)。 調(diào)制解調(diào)器分為“同步”和“異步”： 同步MODEM：速度快、成本高，適用于高速通信線路，例如X25，DDN等； 異步MODEM：速度低、價格便宜，適用于低速通信線路，一般適合家庭用。,148網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換技術(shù),交換技術(shù)有5種： 1)電路交換 電路交換又叫線路交換，這是在發(fā)送端和接收端之間建立一條物理信道的交換方式。 典型例子是電話交換機，打電話者撥通對方電話號碼后，在電話交換機中就有一條線路把兩個號碼對應(yīng)的線路端點連接起來，構(gòu)成一條專用的通信通道。通話完畢掛機，交換機內(nèi)的連線拆除。 電路交換的通信過程的三個階段：建立連接、傳輸數(shù)據(jù)和拆除連接 缺點是線路利用率低。,2)報文交換 報文(Message)是一種經(jīng)過包裝的數(shù)據(jù)，即把要發(fā)送的數(shù)據(jù)與發(fā)出地、目的地等有關(guān)信息結(jié)合在一起組成一個報文，每個報文按照去向的不同送人通信網(wǎng)絡(luò)中不同的接點機緩沖區(qū)去排隊。當(dāng)某一條鏈路空閑時，就從相應(yīng)的結(jié)點機的緩沖區(qū)中取出一個報文發(fā)送到下一結(jié)點，下一結(jié)點再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，直至報文到達(dá)接收端。 優(yōu)點是線路利用率提高了，整個網(wǎng)絡(luò)都可以作為緩沖，根據(jù)報文長短建立優(yōu)先級，使一些短的重要的報文能優(yōu)先傳遞；它的缺點是延時長，不宜作實時通信或交互通信。,3)分組交換 分組交換的工作方式與報文交換大致相同，區(qū)別在于報文交換是以整個報文(數(shù)據(jù)塊)為信息交換單位，而分組交換是把大的數(shù)據(jù)塊分割為若干小塊，然后給每個小塊數(shù)據(jù)加上有關(guān)的地址信息及分組信息，組成一個數(shù)據(jù)包(稱“分組”或“包”)數(shù)據(jù)包的長度有限，通常為幾十到幾百字節(jié)。這些數(shù)據(jù)包按照類似于流水線的方式在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過緩沖、轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)目的地。 優(yōu)點是加速了信息的傳輸，簡化了緩沖器的管理，較短的信息分組減少了出錯率和重發(fā)信息量，使通信線路的效率得到了提高。,4)幀中繼交換 隨著光纜的出現(xiàn)，傳輸速度的