计算机网络课件 第1章 信息系统概要

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1、*1第一章 信息系统概要1.1 信息与信息资源开发1.2 信息系统的功能和类型1.3 信息系统的组成与结构1.4 信息系统开发*21.1 信息与信息资源开发1. 信息的内涵及特征社会信息化是指在全社会包括经济、政治、文化、生活等各个方面广泛应用现代技术，有效开发和利用信息与信息资源，促进经济发展和社会进步的过程。事物之间相互联系，相互作用的状态描述称为信息 。*31.1 信息与信息资源开发2. 信息的定义信息是客观世界上各种事物的变化和特征的最新反映，是客观事物之间联系的表征，也是客观事物状态经过传递后的再现。或者说，是通过一定的物质载体形式反映出来，表征客观事物变化和特征的实质内容。总之，信

2、息是客观事物的反映或再现。*41.1 信息与信息资源开发3. 信息的特征可传输性：信息由信源发出以后可以借助载体以相对独立的形式运动，信息在传输过程中可以转化载体而不影响信息的内容。可传输性是信息运动的基础。可存储性：在一定条件下信息可以借助于一定的载体一某种形式存储起来。信息的可存储性为信息的积累、加工和不同场合的应用提供了 可能。可加工性：可以通过一定的手段对信息进行加工，如整理、压缩、分解、综合、抽取和排序等。信息的可加工性是人类能在更深的层次上利用和开发信息。共享性：信息可以为多个接受者接收并多次使用，也可以由接收者继续传输。时滞性：任何信息从信息源传播到接收者都要经过一定的时间，时滞

3、的程度与载体特性和通道性质有关。*51.1 信息与信息资源开发信息化的内容信息基础设施建设发展信息技术及其应用开发信息资源，发展信息系统发展信息产业信息环境建设*62. 信息系统的功能和类型 n信息的采集：信息的采集是信息系统首先应具备的功能，是信息系统 其它功能的基础。采集的作用是将分布在有关各信息源的信息收集起 来，记录下有关的数据，并将其换成信息系统的内部数据形式。n信息的处理：信息处理是对进入信息系统的数据进行加工处理。处理 的方式一般包括排序、分类、归并、查询、统计、预测、模拟以及进 行各种数学运算。n信息的存贮：信息存储有物理存储和逻辑组织两个方面的问题。物理 存储是指将信息存储在

4、适当的介质上；逻辑组织是指按信息的内在联 系组织和使用数据，把大量的信息组织成合理的结构。n信息的管理：规定应采集数据的种类、名称、内容等；规定应存储数 据的存储介质和逻辑组织方式；规定数据的传输方式、保存时间等。n信息的检索：为用户提供方便的查询方式。n信息的传输：信息系统规模越大，信息传输问题越复杂。*72. 信息系统的功能和类型n管理信息系统：将管理学的理论和管理方法融入计算机信息处理过程中，是一个利用计 算机硬件和软件、手动作业、分析、计划、控制和决策模型以及数据库的人机系统。具有提 供信息、支持企业或组织的运行、管理和决策功能。n决策支持系统：与传统的管理信息系统的工作模式不同，决策

5、支持系统面向组织 中的高层决策人员，强调决策过程中人的作用，系统对人的决策只起辅助和支持 作用；决策支持系统对决策过程的支持以应用模型为主，系统模型反映了决策的 制定原则和机理。在结构上，决策支持系统由数据库、模型库和相关的部分组成 。n专家系统：是一种计算机信息系统，其主要任务是研究怎样使计算机模仿人脑所 从事的推理、学习、思考、规划等思维活动，解决需要人类专家才能处理的复杂 问题。n办公自动化系统：通过在办公事务中引进现代化管理方法、科技手段和各种辅助 手段，从而在不同程度上实现办公工作的自动化。是一种由任何机器所组成的办 公信息系统。n电子商务系统：从广义上讲，电子商务系统是支持商务活动

6、的电子技术手段的集 合。从狭义上讲，则是指在英特网和其他网络的基础上，以实现企业电子商务活 动为目标，满足企业生产、销售、服务等生产和管理的需要，支持企业的对外业 务协作，从运作、管理和决策等层次全面提高企业信息化水平，为企业提供商业 智能的计算机系统。*81.3 信息系统的组成与结构1. 信息系统的组成n硬件：包括计算机硬件系统、网络通信设备和有关的各种设备，主要用于进行信息输入、输出、存储、加工处理和通信。n软件：软件包括系统软件和应用软件两大部分。n数据：有组织的数据是系统的重要资源。数据及其存储介质是系统的主要组成部分。n人员：主要指计算机和非计算机设备的操作与维护人员、程序设计员、数

7、据库管理员、系统分析员、信息系统的管理人员以及人工收集、加工、传输信息的有关人员和各层次管理机构的决策者等。*9信息系统的结构模式n单机系统结构早期的信息系统是以配有相应外围设备单台计算机为基础的系统，通常称为单机系统。在这种单机系统结构下，组织内部各个计算机之间没有直接的相互连接，而是相互独立的。这种模式有着明显的缺陷，如数据的共享性差，容易造成资源的浪费；数据之间的传送繁琐、耗时且容易出错；效率低下。目前已经很少采用这种模式。*10信息系统的结构模式n基于网络的结构（P9）主机终端模式 客户机/服务器模式 浏览器/服务器模式*11信息系统的结构模式n基于网络的结构-主机终端模式计算机系统以

8、一台主机为核心，用户通过本地 连接终端或拨号终端来访问主机，终端通常是 非智能终端，本身没有处理能力，只有显示、 输入和主机通信所需的硬件设备。主机终端模 式其优点是集中的安全性以及在存储设备上处 理大量数据的能力。*12信息系统的结构模式n基于网络的结构-客户机/服务器模式 随着计算机体系结构的发展，客户机/服务器（ Client/Server，C/S）模式成为信息系统体系结 构中的基本模式。客户机/服务器结构是指将一 个应用系统分解为前台的客户机（或称前端） 应用程序和后台的服务器部分，通过网络连接 应用程序和服务器。*13信息系统的结构模式n基于网络的结构-客户机/服务器模式 在逻辑上，

9、客户机和服务器相互独立，对应系统中的不 同逻辑体或不同节点，承担不同的职能，以不对等的方 式进行工作。一般客户机作为计算的请求实体，以消息 的形式把计算请求发送给服务器。服务器作为计算的承 接实体，接收到客户机发送来的请求后进行处理，并把 处理的结果返回给客户机。在一般的应用中，客户机和 服务器由不同的物理机承担，并且可能是一个服务器、 多个客户机或多服务器、多客户机结构。*14信息系统的结构模式n基于网络的结构-客户机/服务器模式 在这种模式中，如果大量的操作在客户端进行 ，就是所谓的胖客户机，反之则是瘦客户机。 两者各有优缺点。胖客户机模型的主要优点是 它充分利用了桌面功能，卸除了服务器上

10、的应 用处理并使它们更加有效，不易发生瓶颈。缺 点则是在瘦服务器和胖客户机之间进行大量的 数据传输，并且，维护、升级或替换分布于各 客户端的应用程序是非常困难的。 *15信息系统的结构模式n基于网络的结构-客户机/服务器模式 客户机/服务器工作模式的优点是： 极大提高了系统的运行效率； 减少工作站网络负载，可以合理有效地分配系统功能； 提供了数据的集中监控管理能力，维护数据库的完整性； 提供了平滑式的升级能力，较好的可维护性和可移植性； 提供了开放式的系统平台，数据库与客户程序无关。*16信息系统的结构模式n基于网络的结构-客户机/服务器模式 客户机/服务器模式也存在不足： 客户端和服务器的逻

11、辑处理分配存在两难问题； 业务处理逻辑不能被多个客户所共享。*17信息系统的结构模式n浏览器/服务器模式随着Internet以及WWW服务的发展，出现了以 Web技术为基础的浏览器/服务器（ Browser/Server，B/S）模式。该模式采用 TCP/IP、HTTP传输协议，客户端通过浏览器访 问Web相连的后台数据库。软件应用的业务逻 辑完全在应用服务器端实现，用户表现完全在 Web服务器实现，客户端只需要浏览器即可进 行业务处理。*18信息系统的结构模式n浏览器/服务器模式B/S模式将用户界面与企业逻辑分离，把信息系 统按功能划分成表示、功能和数据三大块，分 别放置在相同或不同的硬件平

12、台上，形成表示 层、业务层和数据层三层结构。*19信息系统的结构模式n浏览器/服务器模式数据库服务器： 数据层：执行数据逻辑，运行SQL或存储过程应用服务器： 业务层：执行业务逻辑，向数据库发送请求客户机： 表示层：输入输出，界面显示，请求发送*20信息系统的结构模式n同C/S结构相比，B/S结构优势体现在: 简化了客户端：B/S结构的客户端程序就是通用的浏 览器软件。因此，无须像C/S结构那样，要在不同的客 户机上安装不同的专用客户应用程序。 简化了系统的维护：B/S结构应用系统的所有功能都 在Web服务器上实现，不同的用户通过HTTP请求，在 权限范围内调用Web服务器上不同的处理程序来完

13、成对 数据的查询或修改。同时，当业务逻辑发生变化时，无 需再为每一个已有的客户程序升级，只需要对Web服务 器上的服务处理程序进行修订就可以了。*21信息系统的结构模式nB/S结构同C/S结构相比也有其不成熟的一面，而这些正是C/S的优点： 交互性强：B/S虽然由Java技术提供了一定的交互能力，但与C/S的一整套客户应用 相比显得太有限。 更安全的存取模式：C/S结构是配对的点对点的结构模式，且采用局域网或安全性比较好的 网络协议，安全性可以得到较好的保证。而B/S结构采用点对点、多点对 多点这种开放的结构模式，并采用运用于Internet的TCP/IP开放性协议 ，其安全性存在更多的问题。

14、 降低网络通信量：C/S结构只有两层结构，网络通信量只包括客户端与服务器之间的通信 量，而B/S结构第一层与第二层结构之间的通信、第二层与第三层结构之 间的通信都需要大量的通信量。因此，C/S处理大量信息的能力是B/S无 法比拟的。*22信息系统的结构模式n网格应用网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资 源（包括计算资源、存储资源、带宽资源、软 件资源、数据资源、信息资源、知识资源等） 连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样 ，为用户提供一体化信息和应用服务（计算、 存储、访问等），虚拟组织最终实现在这个虚 拟环境下进行资源共享和协同工作，彻底消除 资源“孤岛”，最充分的实现信息共享。*2

15、3信息系统的结构模式n网格应用网格信息系统是以网格计算为支撑技术建立的，网格信 息系统主要提供信息的分布式收集、高性能信息处理和 发布功能，具有异构性、可扩展性和可适应性等特点。 其中，异构性是指网格中的计算资源在计算机体系结构 、操作系统及应用软件等多个层次上都可能不同；可扩 展性是指随着网格信息系统的需求规模不断变化，网格 计算资源也可方便地扩充；可适应性是指网格信息系统 可以动态调整网格的资源和服务，以适应网格整体结构 的变化，提供最优的性能。*24信息系统开发信息系统开发是一个对用户所需系统的分析、设计和实 现的过程。开发人员从用户需求目标和约束条件出发，给 出系统功能、性能、接口、设

16、计约束条件和信息结构的描 述，并将它们分配到各系统要素并予以实现。该过程通过 大量的调查、研究和论证工作，得出未来系统的目标，即 对软件、硬件、数据和使用方式在功能和性能方面的要求 。在通常情况下，可通过多种方法实现达到系统目标。这 些方案应包括开发成本、开发时间、软硬件支撑环境、人 员的技术水平和经验、系统的安全性和可靠性等方面的内 容。系统分析人员对多种方法进行分析、比较，然后从多 个可行方案中选择出最佳的实现方案。并将该方案落实到 软件、硬件、数据和使用方式的具体实施过程中。*25信息系统开发n软件危机与软件工程n系统开发的生命周期n系统开发的过程模型n系统开发的方法n开发工具与环境*26软件危机与软件工程n软件危机是指在软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严 重问题，这些问题表现在以下方面：(1) 难以制定开发计划。对软件开发成本和进度的估计常常很不准确，有 时实际成本比预计成本高出一个数量级，实际进度也比预期推迟几个月 甚至几年。(2) 用户对已完成的软件不满意。软件不能满足用户的实际需要。(3) 完成后的软件错