管理信息系統(tǒng)的技術基礎基本概述

1、第三章 管理信息系統(tǒng)的技術基礎1、信息技術概述本章內容：本章內容：2、數(shù)據(jù)處理3、計算機網(wǎng)絡第一節(jié) 信息技術概述信息技術是管理信息系統(tǒng)的技術基礎信息技術是管理信息系統(tǒng)的技術基礎 信息技術是管理信息系統(tǒng)的技術基礎，只有將信息技信息技術是管理信息系統(tǒng)的技術基礎，只有將信息技術和管理技術結合起來，才能真正發(fā)揮管理信息系統(tǒng)的作術和管理技術結合起來，才能真正發(fā)揮管理信息系統(tǒng)的作用。用。 信息技術主要包括：計算機硬件技術、計算機軟件技信息技術主要包括：計算機硬件技術、計算機軟件技術和通信技術。術和通信技術。計算機硬件技術計算機硬件技術計算機軟件技術計算機軟件技術數(shù)據(jù)通信技術數(shù)據(jù)通信技術一、 計算機的發(fā)展趨

2、勢 世界上第一臺電子計算機誕生于世界上第一臺電子計算機誕生于19461946年年真空電子管計算機（真空電子管計算機（5050年代）年代）晶體管計算機（晶體管計算機（5050年代年代6060年代中期）年代中期）集成電路計算機（集成電路計算機（6060年代中期年代中期7070年代）年代）大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路計算機大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路計算機 正在進入第五代正在進入第五代( (生物計算機、量子計算生物計算機、量子計算機等等機等等) )日本電氣公司研制出量子計算機基本電路 攻擊現(xiàn)有密碼體系，用傳統(tǒng)計算機要花費攻擊現(xiàn)有密碼體系，用傳統(tǒng)計算機要花費上千年，而用量子計算機只需數(shù)分鐘。因

3、而，上千年，而用量子計算機只需數(shù)分鐘。因而，量子計算機被視為替代目前硅芯片計算機的量子計算機被視為替代目前硅芯片計算機的“未來之星未來之星”。日本電氣公司等最近制成了量。日本電氣公司等最近制成了量子計算機的基本電路，在極低溫狀態(tài)下運算成子計算機的基本電路，在極低溫狀態(tài)下運算成功，這是研制量子計算機過程中的一大突破。功，這是研制量子計算機過程中的一大突破。 日本電氣公司研制出量子計算機基本電路 據(jù)讀賣新聞30日報道，日本電氣公司基礎研究所首席研究員蔡兆申領導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，控制處于超導狀態(tài)的電子量子，成功完成了預

4、定運算程序。日本電氣公司研制出量子計算機基本電路 量子計算機根據(jù)量子計算機根據(jù)原子或原子核原子或原子核所具有的量所具有的量子學特性來工作。量子理論認為，非相互作用子學特性來工作。量子理論認為，非相互作用下，原子在任一時刻都處于兩種狀態(tài)，比如，下，原子在任一時刻都處于兩種狀態(tài)，比如，量子粒子可以同時向不同方向旋轉。當粒子旋量子粒子可以同時向不同方向旋轉。當粒子旋轉方向是向上的，其狀態(tài)可以讀作轉方向是向上的，其狀態(tài)可以讀作“1”“1”；如；如果是向下，則可讀作果是向下，則可讀作“0”“0”，于是它們便與組，于是它們便與組成成日本電氣公司研制出量子計算機基本電路 傳統(tǒng)計算機二進制語言的傳統(tǒng)計算機二進

5、制語言的“1”“1”和和“0”“0”相對應。傳統(tǒng)計算機用的是晶體管，利相對應。傳統(tǒng)計算機用的是晶體管，利用晶體管的開和關表示用晶體管的開和關表示“1”“1”和和“0”“0”，處理數(shù)據(jù)只能分步完成，而量子計算機處理數(shù)據(jù)只能分步完成，而量子計算機由于原子在任一時刻都處于兩種狀態(tài)，由于原子在任一時刻都處于兩種狀態(tài)，任務同時完成，這樣就使運算速度發(fā)生任務同時完成，這樣就使運算速度發(fā)生質的飛躍，這在蛋白質解析和通信加密質的飛躍，這在蛋白質解析和通信加密技術等領域大有用武之地。技術等領域大有用武之地。計算機的組成 輸入設備 輸出設備 通信設備 輔助存儲器 處理器 主存儲器 控制部件 算術/邏輯部件單元 寄

6、存器區(qū)域 圖圖 3-1 計算機內部構造圖計算機內部構造圖 主機 軟件技術就是研究計算機軟件技術就是研究計算機、及其所依賴的及其所依賴的 ( (如數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)如數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)庫原理等庫原理等) )和和 ( (如系統(tǒng)開發(fā)方法等如系統(tǒng)開發(fā)方法等) )。二、 計算機軟件技術 指為管理、控制和維護計算機及外設，以及提供計算機與用戶界面等的軟件。 指面向用戶的、為用戶服務的軟件。 如操作系統(tǒng)如操作系統(tǒng) (OS) (OS)、數(shù)據(jù)庫管理系、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng) (DBMS) (DBMS)、各種語言編譯系統(tǒng)等。、各種語言編譯系統(tǒng)等。 如科學計算類軟件、數(shù)據(jù)處理類軟如科學計算類軟件、數(shù)據(jù)處理類軟件、輔助設計類軟件等

7、。件、輔助設計類軟件等。 操作系統(tǒng)具備兩大功能操作系統(tǒng)具備兩大功能: :1 1、系統(tǒng)資源的管理。、系統(tǒng)資源的管理。2 2、用戶與計算機之間的接口。、用戶與計算機之間的接口。Windows 2000Windows 2000windows meWindows xpWindows ntLinuxLinux操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)Unix Unix 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)Mac OSMac OS操作系統(tǒng)例如：在使用EXCEL生成一張圖表時，如果你想把它打印出來，你的操作系統(tǒng)軟件將接收這一信息，確保計算機與打印機相連，打印機中有紙，并將你的圖表連同如何打印的指令一起送到打印機操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)三、 數(shù)據(jù)通信技術 數(shù)據(jù)通

8、信系統(tǒng)是以計算機為中心，結合分散在遠程的終端裝置或其他計算機，通過通信線路彼此連接起來，進行數(shù)據(jù)的傳輸、交換、存儲和處理的設備總稱。計算機（遠程通信軟件）.遠程通信處理器遠程通信信道和介質發(fā)信者發(fā)信者編碼編碼調制調制信道信道解調解調譯碼譯碼收信者收信者數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型1 1、中央處理裝置、中央處理裝置2 2、終端設備、終端設備3 3、通信線路、通信線路4 4、調制解調器、調制解調器5 5、集線器、集線器 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要由中央處理裝置、終端設備、通信線路及相關設備 (如調制解調器、集線器)等三大部分組成。返回返回包括主處理機、前端機及通信處理機，其主要功能有:完成兩個部件之目的通信;在通信系統(tǒng)

9、與計算機主機之間形成一個計算機級的接口，用以實現(xiàn)速度緩沖或串/并行轉換。向系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)或程序并從系統(tǒng)接收信息。分類：電話、數(shù)字用戶、電纜、衛(wèi)星第二節(jié) 數(shù)據(jù)處理對象對象數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息信息知識知識識別、檢測、表達轉變、處理獲取、創(chuàng)造一、數(shù)據(jù)處理概念 按照應用的要求，采用一定的方法和手段對數(shù)據(jù)進行收集、存儲、加工、傳輸和輸出這樣一個過程的總稱。應用的要求應用的要求一定的方法和手段一定的方法和手段輸出輸出數(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 1、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)收集2 2、數(shù)據(jù)轉換、數(shù)據(jù)轉換3 3、數(shù)據(jù)的篩選、分組和排序、數(shù)據(jù)的篩選、分組和排序4 4、數(shù)據(jù)的組織、數(shù)據(jù)的組織5 5、數(shù)據(jù)

10、的運算、數(shù)據(jù)的運算6 6、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)存儲7 7、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)檢索8 8、數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)處理內容內容1 1、簡單應用、簡單應用 (20 (20世紀世紀5050年代以前年代以前) )無數(shù)據(jù)管理及完全分散的無數(shù)據(jù)管理及完全分散的手工方式手工方式 無外存或只有磁帶外存，輸入輸出設備簡單。無外存或只有磁帶外存，輸入輸出設備簡單。無操作系統(tǒng)，無文件管理系統(tǒng)，無管理數(shù)據(jù)無操作系統(tǒng)，無文件管理系統(tǒng)，無管理數(shù)據(jù)的軟件。的軟件。二、數(shù)據(jù)處理的發(fā)展階段應用程序應用程序1應用程序應用程序2應用程序應用程序n數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組1數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組2數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組n . .數(shù)據(jù)是程序的組成部分，數(shù)據(jù)不獨立。數(shù)據(jù)是程序的組

11、成部分，數(shù)據(jù)不獨立。外存有了很大的發(fā)展，輸入、輸出能力大大加強。外存有了很大的發(fā)展，輸入、輸出能力大大加強。系統(tǒng)軟件方面出現(xiàn)了操作系統(tǒng)、文件管理系統(tǒng)和多系統(tǒng)軟件方面出現(xiàn)了操作系統(tǒng)、文件管理系統(tǒng)和多用戶的分時系統(tǒng)用戶的分時系統(tǒng)2 2、文件系統(tǒng)、文件系統(tǒng) (50 (50年代后期到年代后期到6060年代中期年代中期) )數(shù)據(jù)冗余度大。數(shù)據(jù)與程序獨立性仍不高。數(shù)據(jù)管理方面，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)對程序的一定的獨立性數(shù)據(jù)管理方面，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)對程序的一定的獨立性數(shù)據(jù)存取以記錄為單位。數(shù)據(jù)存取以記錄為單位。3 3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (60 (60年代后期開始年代后期開始) )6060年代后期，計算機在管理中的應用

12、更加廣泛，數(shù)據(jù)量年代后期，計算機在管理中的應用更加廣泛，數(shù)據(jù)量急劇增大，對數(shù)據(jù)共享的要求越來越迫切；急劇增大，對數(shù)據(jù)共享的要求越來越迫切；同時，大容量磁盤已經(jīng)出現(xiàn)，聯(lián)機實時處理業(yè)務增多；同時，大容量磁盤已經(jīng)出現(xiàn)，聯(lián)機實時處理業(yè)務增多；軟件價格在系統(tǒng)中的比重日益上升，硬件價格大幅下降，軟件價格在系統(tǒng)中的比重日益上升，硬件價格大幅下降，編制和維護應用軟件所需成本相對增加。編制和維護應用軟件所需成本相對增加。面向全組織的復雜數(shù)據(jù)結構。面向全組織的復雜數(shù)據(jù)結構。數(shù)據(jù)冗余度小，易于擴充。數(shù)據(jù)冗余度小，易于擴充。數(shù)據(jù)與程序獨立。數(shù)據(jù)與程序獨立。第三節(jié) 計算機網(wǎng)絡概念計算機網(wǎng)絡是用通信介質把分布在不同地理位

13、置的計算機和其他網(wǎng)絡設備連接起來，實現(xiàn)信息互通和資源共享的系統(tǒng)。網(wǎng)絡介質網(wǎng)絡介質: : 數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗ǖ?，有同軸電纜、雙絞線、光纖、微波、衛(wèi)星信道等。協(xié)議協(xié)議: : 網(wǎng)絡設備間進行通信的一組約定。如IEEE802.3，802.4，F(xiàn)DDI，ATM等。網(wǎng)絡協(xié)議具體規(guī)定了設備間通信的電氣性能、數(shù)據(jù)組織方式等。節(jié)點節(jié)點: : 網(wǎng)絡中某分支的端點或網(wǎng)絡中若千條分支的公共匯交點。鏈路鏈路: : 是指兩個相鄰節(jié)點之間的通信線路。計算機網(wǎng)絡的重要概念4雙絞線雙絞線 分屏蔽雙絞線（STP）與介質為非屏蔽雙絞線（UTP），其中屏蔽雙絞線具有較高的帶寬，因成本高而較少出現(xiàn)，非屏蔽雙絞線因成本低而流行，兩對線型的

14、接插頭稱為RJ11，四對線型的接插頭稱為RJ45。傳輸介質雙絞線(Twisted pair cable)4粗纜（粗纜（RG-11）：）： 4細纜（細纜（RG-58）：）： 4CATV（RG-59）：）： 傳輸介質同軸電纜(Coaxial cable)傳輸介質光纖地表衛(wèi)星微波站（B）衛(wèi)星通信地表地面波微波站（A）地面微波通信傳輸介質微波通信第一代第一代以單計算機為中心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)以單計算機為中心的遠程聯(lián)機系統(tǒng)主計算機主計算機前端處理機前端處理機TCTC.TC多路器多路器終端控制器終端控制器二、計算機網(wǎng)絡的演變和發(fā)展第二代第二代存儲轉發(fā)的計算機網(wǎng)絡存儲轉發(fā)的計算機網(wǎng)絡IMPIMPIMPIMPIM

15、PIMPHHHHHHHH主機 IMP接口報文處理機第三代第三代 國際標準化的網(wǎng)絡，具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡體系結構、遵循國際標準化的協(xié)議。其互聯(lián)的國際標準為ISO7498。該模型也稱OSI七層模型。 所謂網(wǎng)絡拓撲結構是指網(wǎng)絡的鏈路和節(jié)點在地理上所形所謂網(wǎng)絡拓撲結構是指網(wǎng)絡的鏈路和節(jié)點在地理上所形成的幾何結構成的幾何結構。用戶通過終端可以訪問分布在各處的主機上的數(shù)據(jù)信息，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的軟硬件、信息等資源的共享。三、網(wǎng)絡拓撲結構網(wǎng)絡拓樸結構.通信控制器通信控制器PC1PC2PC3點陣打印機點陣打印機硬盤驅動器硬盤驅動器激光打印機激光打印機a.星形網(wǎng)絡星形網(wǎng)絡.PC1PC2PC3點陣打印機點陣打印機激光打

16、印機激光打印機b. 總線形網(wǎng)絡總線形網(wǎng)絡.PC1PC2PC3硬盤驅動器硬盤驅動器激光打印機激光打印機c. 環(huán)形網(wǎng)絡環(huán)形網(wǎng)絡.集線器集線器PC1PC2PC3.PC4.PC5星形總線星形總線集線器集線器.PC4.PC5混合局域網(wǎng)拓樸結構.服務器服務器集線器集線器集線器集線器集線器集線器集線器集線器星形鏈形星形鏈形案例1：武科大中南分校的校園網(wǎng)建設目前，校園網(wǎng)和校園信息資源的建設已經(jīng)被全國高校列為重點項目，并投入了大量的人力和物力。沿用傳統(tǒng)的教學和管理手段已不能滿足學校對教學、科研和管理要求，更無法適應越來越激烈的競爭需要，而這一切都需建立在網(wǎng)絡基礎之上。學校希望擴建后的網(wǎng)絡能把學校，以消除大樓局域網(wǎng)的通信瓶頸，同時將光纖通信線路延伸到所有基層大樓，使所有光纖接入點到網(wǎng)絡匯聚層的網(wǎng)絡通信帶寬均達到千兆，滿足多媒體教學所需要的帶寬質量，從而建成涵蓋整個中南校區(qū)系統(tǒng)的信息高速公路。實用性和先進性實用性和先進性標準性與開放性標準性與開放性穩(wěn)定性和安全性穩(wěn)定性和安全性經(jīng)濟性和可擴展性經(jīng)濟性和可擴展性可維護性與可管理性可維護性與可管理性（1）資源共享：）資源共享： 不僅實現(xiàn)了校內的資源共享，如校園行政管理系統(tǒng)、教學管理系統(tǒng)、圖書館的資料閱讀系統(tǒng)等，還能同國內外的信息進行交流，隨時掌握最新的教育資訊和技術，從