1、第一节第一节 信息技术平台信息技术平台背景：背景：随着人们对信息处理规律认识程度的加深，管理信息系统的应用在整个管理领域的迅速扩展。针对这种趋势，提出信息技术平台的概念。管理信息系统管理信息系统信息技术平台信息技术平台信息技术平台信息技术平台计算机计算机硬件硬件计算机计算机软件软件通信技术通信技术计算机网计算机网络络其他其他第一节第一节 信息技术平台信息技术平台概念：概念：指以现代计算机及通信技术为代表的，对信息的产生、收集、处理、加工、传递和使用等环节提供支持的技术总称。管理信息系统管理信息系统信息技术平台信息技术平台信息技术平台信息技术平台计算机计算机硬件硬件计算机计算机软件软件通信技术通
2、信技术计算机网计算机网络络其他其他n硬件系统硬件系统n计算机的硬件是指组成一台计算机的各种物理装置，计算机的硬件是指组成一台计算机的各种物理装置，是计算机进行工作的物质基础。是计算机进行工作的物质基础。n计算机硬件系统由计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备设备和输出设备五大基本部分组成，称为五大基本部分组成，称为。计算机硬件的发展计算机硬件的发展n第一代第一代 电子管计算机电子管计算机n第二代第二代 晶体管计算机晶体管计算机n第三代第三代 集成电路计算机集成电路计算机n第四代第四代 大规模集成电路计算机大规模集成电路计算机n第五代第五代 智能计
3、算机智能计算机n第六代第六代 生物计算机生物计算机是指计算机程序和有关的文档。是指计算机程序和有关的文档。由系统软件和应用软件组成。由系统软件和应用软件组成。泛指计算机所配置的不依赖于特定应泛指计算机所配置的不依赖于特定应用领域的通用性软件，也是供所有用户使用的软用领域的通用性软件，也是供所有用户使用的软件。系统软件是指控制和协调计算机及外部设备件。系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统支持应用软件开发和运行的系统是指为解决各类实际问题而设计的程是指为解决各类实际问题而设计的程序。序。硬件硬件系统软件系统软件应用软件应用软件系统软件系统软件主要包括下面几类软件：主
4、要包括下面几类软件：（1 1）操作系统）操作系统（2 2）程序设计语言和语言处程序设计语言和语言处 理系统理系统（3 3）数据库管理系统）数据库管理系统（4 4）实用程序）实用程序 应用软件应用软件主要包括文字处理软件、制图软件、制作网页的软件、工资处理软主要包括文字处理软件、制图软件、制作网页的软件、工资处理软件、项目管理软件、件、项目管理软件、ERP、火车售票系统、超市管理系统等。火车售票系统、超市管理系统等。n计算机网络计算机网络 用通信介质把分布在不同地理位置的计算机和其它用通信介质把分布在不同地理位置的计算机和其它网络设备连接起来，实现信息互通和资源共享的系统。网络设备连接起来，实现
5、信息互通和资源共享的系统。n发展历史发展历史第一代网络：面向远程终端的联机系统第二代网络：分组交换、多主机系统互联的计算机网络系统第三代网络：网络与网络的互联阶段第四代网络：高速网络技术发展阶段（即信息高速公路阶段）n网络的组成结构网络的组成结构n网络协议网络协议一种用于网络之间相互通信的技术标准，是一门大家都公认并必须遵守执行的“共同语言”。n网络协议网络协议一种用于网络之间相互通信的技术标准，是一门大家都公认并必须遵守执行的“共同语言”。中央主机（a）星形网（b）总线网（c）环形网（d）树形网n传输介质传输介质是数据传输系统中发送装置和接受装置的物理是数据传输系统中发送装置和接受装置的物理
6、媒介；媒介；n网络适配器（网卡）网络适配器（网卡）是计算机、通信控制设备之间通过是计算机、通信控制设备之间通过传输介质进行通信的接口，是将各个结点上的设备连接传输介质进行通信的接口，是将各个结点上的设备连接到网络上的接口部件。到网络上的接口部件。n调制解调器（调制解调器（“猫猫”）是利用信道传递数字信号时使用是利用信道传递数字信号时使用的远程连接设备。的远程连接设备。为了实现网络互联，需要相应的网络连接器，主要是中为了实现网络互联，需要相应的网络连接器，主要是中继器、网桥、路由器和网关。继器、网桥、路由器和网关。n当总线网的网段已超过最大距离时，可用当总线网的网段已超过最大距离时，可用中继器中
7、继器来延伸；来延伸；n集线器是网络的中心设备，是可以连接多个站点的缓冲集线器是网络的中心设备，是可以连接多个站点的缓冲设备。设备。n网桥网桥可连接两个同类网络；可连接两个同类网络；n交换机交换机相当于多端口的网桥，可以在局域网中互联多个相当于多端口的网桥，可以在局域网中互联多个网段。网段。n路由器路由器用来连接两个以上的同类网络；用来连接两个以上的同类网络；武科大中南分校的校园网建设需求分析需求分析 目前，校园网和校园信息资源的建设已经被全国高校列为目前，校园网和校园信息资源的建设已经被全国高校列为重点项目，并投入了大量的人力和物力。沿用传统的教学和管理重点项目，并投入了大量的人力和物力。沿用
8、传统的教学和管理手段已不能满足学校对教学、科研和管理要求，更无法适应越来手段已不能满足学校对教学、科研和管理要求，更无法适应越来越激烈的竞争需要，而这一切都需建立在网络基础之上。越激烈的竞争需要，而这一切都需建立在网络基础之上。学校希望扩建后的网络能把学校学校希望扩建后的网络能把学校，以消除大楼局域网的通信瓶颈，同时将光，以消除大楼局域网的通信瓶颈，同时将光纤通信线路延伸到所有基层大楼，使所有光纤接入点到网络汇聚纤通信线路延伸到所有基层大楼，使所有光纤接入点到网络汇聚层的网络通信带宽均达到千兆，满足多媒体教学所需要的带宽质层的网络通信带宽均达到千兆，满足多媒体教学所需要的带宽质量，从而建成涵盖
9、整个中南校区系统的量，从而建成涵盖整个中南校区系统的信息高速公路信息高速公路。武科大中南分校的校园网建设建网原则建网原则实用性和先进性实用性和先进性标准性与开放性标准性与开放性稳定性和安全性稳定性和安全性经济性和可扩展性经济性和可扩展性可维护性与可管理性可维护性与可管理性武科大中南分校的校园网建设效益体现效益体现（1）资源共享：）资源共享：不仅实现了校内的资源共享，如校园行政管理系统、教学管理系统、图书馆的资料阅读系统等，还能同国内外的信息进行交流，随时掌握最新的教育资讯和技术，从而跟上时代的发展；（2）基于）基于 Intranet的学校信息管理系统应用：的学校信息管理系统应用：实现了网络化的
10、学生管理、教师管理，教学安排、人事考勤管理、财务管理等功能。武科大中南分校的校园网建设效益体现效益体现（3）高速多媒体校园网教学系统应用：）高速多媒体校园网教学系统应用：采用国际先进的数字监控技术和视频流技术，使每个教室都成为多媒体网络教室，具有视频广播、视频会议、网上课件、BBS等。（4）完善的网络安全机制：）完善的网络安全机制：利用3Com的设备可以方便的实现交换机的管理安全技术、交换机端口安全技术、Vlan技术、包过滤技术以及静态APR技术等。n什么叫什么叫“互连网络（互连网络（internet internet）”？是指由许多种类不同的计算机网络互连而成的网络。是指由许多种类不同的计算
11、机网络互连而成的网络。其特点：其特点：在物理上已连接在一起，并可进行通信在物理上已连接在一起，并可进行通信;在逻辑上已经组成了一个大型的计算机网络。在逻辑上已经组成了一个大型的计算机网络。n InternetInternet因特网因特网 指特定计算机网络，采用指特定计算机网络，采用TCP/IPTCP/IP协议，且其前身是美协议，且其前身是美国的国的ARPANETARPANET。其特点：。其特点：n采用分组交换的数据传输方式；采用分组交换的数据传输方式；n遵循遵循TCP/IPTCP/IP协议；协议；n使用客户使用客户/服务器工作模式；服务器工作模式；n使用全球唯一的使用全球唯一的IPIP地址。地
12、址。InternetInternet概述概述 InternetInternet概述概述nTCP/IP(TCP/IP(传输控制协议传输控制协议/网间协议网间协议)：管理：管理InternetInternet的协议的协议.nTCP/IPTCP/IP成功的关键在于它以很小的包发送信息，而这些小成功的关键在于它以很小的包发送信息，而这些小的信息包并不需要顺序到达对方的信息包并不需要顺序到达对方甚至不需要按同一路甚至不需要按同一路径来传送。而这些信息径来传送。而这些信息无论它们被怎样分割，无论选无论它们被怎样分割，无论选取哪条路径取哪条路径都能完整无缺地组合起来。都能完整无缺地组合起来。一份文件发行一份
13、文件发行(1)(2)(3)(4)一个文件包裹一个文件包裹文档在文档在Internet上的传输上的传输(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)(1)(2)(3)(4)用户的计算机中间站点中间站点目的站点接收者是描述现实世界事物的符号记录，是是描述现实世界事物的符号记录，是指用物理符号记录下来的可以鉴别的信息。指用物理符号记录下来的可以鉴别的信息。是指对各种类型的数据进行收集、是指对各种类型的数据进行收集、存储、分类、排序、计算或加工、检索、传输、存储、分类、排序、计算或加工、检索、传输、递交等等工作，通常也称为信息处理。递交等等工作，通常也称为信息处理。n把把数据
14、转换数据转换成便于观察分析、传送或进一步处理成便于观察分析、传送或进一步处理的形式。的形式。n从大量的原始数据中抽取、推导出对人们有价值从大量的原始数据中抽取、推导出对人们有价值的的信息信息以作为行动和以作为行动和决策的依据决策的依据。n科学地科学地保存和管理保存和管理已经过处理已经过处理(如校验、整理等如校验、整理等)的大量数据，以便人们能方便而充分地利用这些的大量数据，以便人们能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源。宝贵的信息资源。（1 1）人工管理阶段）人工管理阶段 （2 2）文件管理阶段）文件管理阶段 （3 3）数据库系统阶段（数据库管理阶段和）数据库系统阶段（数据库管理阶段和分布式数据
15、库系统阶段）分布式数据库系统阶段）n人工管理阶段人工管理阶段应用程序应用程序1数据集合数据集合1应用程序应用程序2数据集合数据集合2应用程序应用程序3数据集合数据集合3n文件管理阶段文件管理阶段应用程序应用程序1文件文件1应用程序应用程序2文件文件2应用程序应用程序3文件文件3文件管理文件管理模块模块n人工管理阶段人工管理阶段n数据和程序结合为一个不可分的整体数据和程序结合为一个不可分的整体n一组数据对应一个应用程序一组数据对应一个应用程序n文件管理阶段文件管理阶段n数据文件按应用程序的要求而建立数据文件按应用程序的要求而建立n程序和数据有一定的独立性，仍然相互依程序和数据有一定的独立性，仍然
16、相互依赖赖n各文件相互独立，分散保管，数据的一致各文件相互独立，分散保管，数据的一致性不易控制性不易控制n数据库系统阶段数据库系统阶段n使用数据库管理系统使用数据库管理系统DBMSDBMSn不仅描述数据本身，还描述数据之间的联系不仅描述数据本身，还描述数据之间的联系n数据在统一控制下，为尽可能多的用户服务。数据在统一控制下，为尽可能多的用户服务。用户或用户程序用户或用户程序数据管理系统数据管理系统Oracle、SQL Server数据库数据库用户或用户程序用户或用户程序用户或用户程序用户或用户程序n数据库系统阶段数据库系统阶段 n为数据处理提供了一种完善、高级的管理方式，为数据处理提供了一种完
17、善、高级的管理方式，实现了对所有相关数据的统一、集中、独立的管实现了对所有相关数据的统一、集中、独立的管理。理。n特征：特征：独立性强独立性强数据共享，减少冗余数据共享，减少冗余数据的一致性好数据的一致性好数据数据控制功能（控制功能（完整性、安全性、并发控制、恢复完整性、安全性、并发控制、恢复）n数据库（数据库（DataBase,DB DataBase,DB）n以一定的组织方式存储在一起的，为多种应以一定的组织方式存储在一起的，为多种应用服务的，相互有关的结构化的数据集合。用服务的，相互有关的结构化的数据集合。n即统一管理的相关数据的集合。即统一管理的相关数据的集合。n数据库管理系统数据库管理
18、系统（DBMSDBMS）n对数据库进行管理的系统软件，负责对数据对数据库进行管理的系统软件，负责对数据进行进行组织、存储、获取和维护组织、存储、获取和维护，为用户或应，为用户或应用程序访问数据库中数据提供了科学的管理。用程序访问数据库中数据提供了科学的管理。n主要功能：数据定义、数据操纵、数据库的主要功能：数据定义、数据操纵、数据库的运行管理和数据库的简历与维护。运行管理和数据库的简历与维护。n关系型数据库管理系统关系型数据库管理系统(Oracle,Microsoft(Oracle,Microsoft SQL Server)SQL Server)n数据库系统数据库系统数据库系统是指以数据库方式
19、管理大量共数据库系统是指以数据库方式管理大量共享数据的计算机软件系统。通常简称为数据库。享数据的计算机软件系统。通常简称为数据库。n数据库系统的构成n计算机系统n数据库管理系统(DBMS)n数据库n人员（管理员、系统程序员、用户）认识认识抽象抽象信息世界概念模型机器世界DBMS支持的数据模型转换概念结构设计逻辑结构设计需求分析物理结构设计n数据模型是数据库系统实现的基础数据模型是数据库系统实现的基础n层次数据库模型层次数据库模型n网状数据库模型网状数据库模型n关系数据库模型关系数据库模型n面向对象数据库模型面向对象数据库模型层次模型是最早的数据模型。它用树型结构表示实体及其之间层次模型是最早的
20、数据模型。它用树型结构表示实体及其之间的联系。的联系。（1 1）有且仅有一个结点无双亲，称为根结点。）有且仅有一个结点无双亲，称为根结点。（2 2）其他结点有且仅有一个双亲。）其他结点有且仅有一个双亲。大学大学材料学院材料学院外语学院外语学院管理学院管理学院信息学院信息学院.财财务务系系信信息息管管理理系系.会会计计系系日日语语系系英英语语系系.n缺点缺点n查询子女结点必须通过双亲结点查询子女结点必须通过双亲结点n只能描述一对多的关系只能描述一对多的关系网状模型用网状结构表示实体及其之间的联系。网状模型用网状结构表示实体及其之间的联系。（1 1）有一个以上的结点无双亲（可以多根）。）有一个以上
21、的结点无双亲（可以多根）。（2 2）结点可以有多于一个的双亲。）结点可以有多于一个的双亲。李老师李老师国经国经01工商工商01张老师张老师王老师王老师电子商务电子商务01信息信息01n优点优点n能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可以有多个双亲以有多个双亲n缺点缺点n结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用据库的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握户掌握nDDLDDL、DMLDML语言复杂，用户不容易使用语言复杂，用户不容易使用基本思想是用数据的二维表格来描述实体与实体
22、间的联系。基本思想是用数据的二维表格来描述实体与实体间的联系。信息世界概念模型王凯王凯男男共青团员共青团员郑州郑州李永梅李永梅女女共青团员共青团员郑州郑州刘伟刘伟男男党员党员洛阳洛阳肖丽肖丽女女党员党员郑州郑州李小名李小名男男共青团员共青团员郑州郑州张志刚张志刚男男党员党员郑州郑州学学 号号姓名姓名性别性别政治面貌政治面貌电电 话话 地区地区学生（学号，姓名，性别，政治面貌，电话，地区）学生（学号，姓名，性别，政治面貌，电话，地区）n学生、课程、学生与课程之间的多对多联学生、课程、学生与课程之间的多对多联系：系：学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，学生（学号，姓名，年龄，性别，系号，年级）年级
23、）课程（课程号，课程名，学分）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，成绩）选修（学号，课程号，成绩）面向对象是一种认识方法学，也是一种面向对象是一种认识方法学，也是一种新的程序设计方法学。把面向对象的方法和新的程序设计方法学。把面向对象的方法和数据库技术结合起来可以使数据库系统的分数据库技术结合起来可以使数据库系统的分析、设计最大程度地与人们对客观世界的认析、设计最大程度地与人们对客观世界的认识相一致。面向对象数据库系统是为了满足识相一致。面向对象数据库系统是为了满足新的数据库应用需要而产生的新一代数据库新的数据库应用需要而产生的新一代数据库系统。系统。面向对象数据库模型面向对象数据
24、库模型数据库的三级体系结构数据库的三级体系结构用户用户子模式子模式模式模式数据存储数据存储用户用户用户用户子模式子模式数据库系统数据库系统用户级用户级（外部模式）（外部模式）概念级概念级（概念模式）（概念模式）物理级物理级（内部模式）（内部模式）ANSIANSI提出的数据库结构的标准化建议：提出的数据库结构的标准化建议：n用户级（外模式）用户级（外模式）n是数据库用户看到的数据视图是数据库用户看到的数据视图n概念级（概念模式或模式）概念级（概念模式或模式）n对数据库整体逻辑结构的表述对数据库整体逻辑结构的表述n统一考虑所有用户现在和将来的需求，并把这些需统一考虑所有用户现在和将来的需求，并把这
25、些需求所涉及的记录及记录间的联系有机地结合成一个求所涉及的记录及记录间的联系有机地结合成一个逻辑整体逻辑整体n物理级（内模式或存储模式）物理级（内模式或存储模式）n对数据物理结构和存储方式的描述对数据物理结构和存储方式的描述n物理组织修改后，不必修改模式物理组织修改后，不必修改模式数据库的三级体系结构数据库的三级体系结构n采用三层的采用三层的Client/ServerClient/Server结构结构C/S结构：基于客户机和服务器模式,大部分的运算是在客户机上运行，从而提高一定的效率。n对对WebWeb应用的支持应用的支持n开放的、构件式的分布式计算环境开放的、构件式的分布式计算环境五、数据仓
26、库和数据挖掘五、数据仓库和数据挖掘 数据仓库就是一种数据仓库就是一种面向主题的、集成的、不同面向主题的、集成的、不同时间的、稳定的时间的、稳定的数据集合，用以支持经营管理中数据集合，用以支持经营管理中决策制定过程。决策制定过程。n主题，是指用户使用数据仓库进行决策时所关心的重点方主题，是指用户使用数据仓库进行决策时所关心的重点方面，如：收入、客户、销售渠道等；所谓面向主题，是指面，如：收入、客户、销售渠道等；所谓面向主题，是指数据仓库内的信息是按主题进行组织的，而不是像业务支数据仓库内的信息是按主题进行组织的，而不是像业务支撑系统那样是按照业务功能进行组织的。撑系统那样是按照业务功能进行组织的
27、。n集成，是指数据仓库中的信息不是从各个业务系统中简单集成，是指数据仓库中的信息不是从各个业务系统中简单抽取出来，而是经过一系列加工、整理和汇总的过程，因抽取出来，而是经过一系列加工、整理和汇总的过程，因此数据仓库中的信息是关于整个企业的一致的全局信息。此数据仓库中的信息是关于整个企业的一致的全局信息。n不同时间，是指数据仓库内的信息并不只是反映企业当前不同时间，是指数据仓库内的信息并不只是反映企业当前的状态，而是记录了从过去某一时点到当前各个阶段的信的状态，而是记录了从过去某一时点到当前各个阶段的信息。通过这些信息，可以对企业的发展历程和未来趋势做息。通过这些信息，可以对企业的发展历程和未来
28、趋势做出定量分析和预测。出定量分析和预测。n稳定，允许添加数据，但不能修改。稳定，允许添加数据，但不能修改。数据仓库与数据库的关系数据仓库与数据库的关系联系联系 数据仓库的出现，并不是要取代数据库。目前数据仓库的出现，并不是要取代数据库。目前，大部分数据仓库还是用关系数据库管理系统来管，大部分数据仓库还是用关系数据库管理系统来管理的。可以说，数据库、数据仓库相辅相成、各有理的。可以说，数据库、数据仓库相辅相成、各有千秋。千秋。区别区别 n出发点不同：数据库是面向事务的设计；数据仓库是面出发点不同：数据库是面向事务的设计；数据仓库是面向主题设计的。向主题设计的。n存储的数据不同：数据库一般存储在
29、线交易数据；数据存储的数据不同：数据库一般存储在线交易数据；数据仓库存储的一般是历史数据。仓库存储的一般是历史数据。n提供的功能不同：数据库是为捕获数据而设计，数据仓提供的功能不同：数据库是为捕获数据而设计，数据仓库是为分析数据而设计。库是为分析数据而设计。n容量不同：数据库在基本容量上要比数据仓库小的多。容量不同：数据库在基本容量上要比数据仓库小的多。n服务对象不同：数据库是为了高效的事务处理而设计的服务对象不同：数据库是为了高效的事务处理而设计的，服务对象为企业业务处理方面的工作人员；数据仓库，服务对象为企业业务处理方面的工作人员；数据仓库是为了分析数据进行决策而设计的，服务对象为企业高是
30、为了分析数据进行决策而设计的，服务对象为企业高层决策人员。层决策人员。五、数据仓库和数据挖掘五、数据仓库和数据挖掘n数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在的有用信息和人们事先不知道的、但又是潜在的有用信息和知识的过程。知识的过程。n数据挖掘要求有数据仓库作基础，并要求数据数据挖掘要求有数据仓库作基础，并要求数据仓库已经有丰富的数据。仓库已经有丰富的数据。n数据挖掘永远不能替代有经验的分析师或管理数据挖掘永远不能替代有经验的分析师或管理人员所起的作用，它只是一个强大的工具。人员所起的作用，它只是一个强大的工具。
