数据库技术及计算机网络技术汇编

管理信息系统的技术基础课前预习将手机调到静音认真做笔记及时完成作业上课要求第一节计算机硬件技术基础第二节计算机软件技术基础第三节数据库技术基础第四节计算机网络技术基础六、规范化设计理论由E-R模型转换得到的关系数据模型还需要进行相关的优化，确定数据间依赖关系，对数据依赖进行极小化处理，消除冗余联系（参考后面的范式规范化），确定范式级别，依据具体环境对某些关系模式进行合并或分解。E.F.Codd于1971年提出了规范化理论。他定义了五种规范化模式(NormalFrom，简称范式NF)。所谓规范化是指关系模型中的每一个关系模式都必须满足一定的要求。目前普遍用范式来表示关系模型的规范化程度，一般情况下数据模型至少规范到第三范式。前三种范式的要求如表3.1所示。范式条件第一范式（1NF）元组中每一个分量都必须是不可分割的数据项第二范式（2NF）不仅满足第一范式而且所有非主属性完全依赖于主码第三范式（3NF）不仅满足第二范式而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字1.第一范式第一范式要求元组中每一个分量都必须是不可分割的数据项。即第一范式要求列不能够再分为其它几列，严禁“表中表”。一个学生关系表如表3.2所示。因为要求元组中的每个分量都必须是不可分割的数据项，所以该关系模式不满足第一范式。对该关系模式进行规范化，使该关系模式满足第一范式，如表3.3所示。2.第二范式第二范式要求一个关系模式不仅要满足第一范式，而且所有的非主属性必须完全依赖于主码。例如，一个学生关系如表3.3所示，由于该关系模式的主码为(学号，课程号)，属性“姓名”仅依赖于“学号”一个单一的属性，部分依赖于主码(学号，课程号)，因此该关系模式不满足第二范式。将该关系模式进行模式分解，分解为表3.4和表3.5所示的两个关系模式，就可将该关系模式规范化为满足第二范式的关系模式。3.第三范式第三范式要求一个关系模式不仅满足第二范式，而且它的任可一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字。例如，在表3.4所示的学生关系表中，“学号”是主码，非主属性“系主任”传递依赖于主码“学号”，因此该关系模式不属于第三范式。将该关系模式分解为表3.6所示的学生关系表和表3.7所示的系别表，就可将该关系模式规范为满足第三范式。第四节计算机网络技术基础一、计算机通信与网络概述1.计算机网络发展通信技术是信息技术的一个重要组成部分。数据通信是20世纪50年代后期随着电子计算机的广泛应用而发展起来的。计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物。第四节计算机网络技术基础一、计算机通信与网络概述计算机网络的形成与发展经历了三个阶段：(1)面向终端的计算机网络阶段(2)以资源共享为目标的计算机网络阶段(3)开放式标准化网络阶段(1)面向终端的计算机网络阶段，例如20世纪50年代初美国的SAGE系统。SAGE(赛其)半自动地面防空系统（Semi-AutomaticGroundEnvironment），这个系统分为17个防区，每个防区的指挥中心装有两台IBM计算机，通过通信线路连接防区内各雷达观测站、机场、防空导弹和高射炮阵地，形成联机计算机系统。(2)以资源共享为目标的计算机网络阶段，例如20世纪60年代美国的ARPA网，IBM的SNA网，DEC的DNA网等。ARPA是英文AdvancedResearchProjectsAgency的缩写，代表美国国防部高级研究计划署,它的目的就是重新树立美国在军事科技应用开发方面的领导地位。(3)开放式标准化网络阶段，例如Internet。Internet，中文正式译名为因特网，又叫做国际互联网。它是由那些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的全球网络。Internet目前的用户已经遍及全球，有超过几亿人在使用Internet，并且它的用户数还在以等比级数上升。2.计算机网络的定义与功能计算机网络指把分布在不同地点且具有独立功能的计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件(网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统)支持下，实现网络中信息传递和资源共享的系统。计算机网络的功能主要有数据通信，共享硬件、软件、信息和知识等。除此之外，利用计算机网络还可进行分布式/并行数据处理，提高系统的可靠性。分布式处理（distributedprocessing）和并行处理（Parallelprocessing）是为了提高并行处理速度采用的两种不同的体系架构。并行处理是利用多个功能部件或多个处理机同时工作来提高系统性能或可靠性的计算机系统，这种系统至少包含指令级或指令级以上的并行。分布式处理则是将不同地点的，或具有不同功能的，或拥有不同数据的多台计算机通过通信网络连接起来，在控制系统的统一管理控制下，协调地完成大规模信息处理任务的计算机系统。如分布式数据库。3.计算机网络的组成计算机网络由资源子网和通信子网构成，如图3.8所示。资源子网负责全网的数据处理及向网络用户提供网络资源及网络服务等，一般有主计算机系统、终端、各种硬件和软件资源和数据资源。通信子网为资源子网提供信息传送服务，是支持资源子网上用户之间相互通信的基本环境，一般由通信控制处理器、集线器、调制解调器、网络通信媒体等组成。4.计算机网络的分类计算机网络按网络覆盖的地理范围可分为局域网(LocalAreaNetwork，LAN)，城域网(MetropolitanAreaNetwork，MAN)和广域网(WideAreaNetwork，WAN)；按网络拓扑结构可分为星型网、总线型网、环型网等。6.计算机网络拓扑结构计算机网络拓扑结构指网络中的计算机、电缆和其他部件的几何排列或物理布置。目前计算机网络有总线型、星型、环型、网型四种基本的拓扑结构。总线型拓扑是一种较简单的拓扑，它由一根被称为“主干”的电缆，将网络中所有计算机连在一根电缆上。这根电缆也被称为“总线”。在星型拓扑结构中，计算机通过电缆连接到一个称为“集线器”的中央部件，信号通过集线器从一台计算机发送给网络中的其他所有计算机。星型拓扑提供集中式的网络管理，中央部件的工作负荷较重。环型拓扑结构用一个电缆环连接所有计算机，信号在环中沿着一个方向发送，经过每台计算机。在环型拓扑结构中，每台计算机都可作为中继器，用来增强信号并将信号传送给下一台计算机。环型拓扑结构中，任何一台计算机出现故障都会导致整个网络瘫痪。环型拓扑结构能提供较好的冗余性和可靠性，每台计算机通过电缆与其他所有计算机相连，网络可靠性高，但网络的连接成本也较高。二、网络协议与体系结构目前的网络标准和协议主要出自三个著名的组织：1、ISO(InternationalOrganizationforStandardization，国际标准化组织)，是一个全球性的非政府组织，由美国国家标准学会及其他各国的国家标准化组织的代表组成，主要贡献是OSI（OpenSystemInterconnection）参考模型；2、IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers电气电子工程师协会)，是目前全球最大的非营利性专业技术学会，是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会，主要贡献是IEEE802.X协议；其会员人数超过40万人，遍布160多个国家，目前已制定了900多个行业标准，现已发展成为具有较大影响力的国际学术组织。3、ARPA/DARPA(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency美国国防部高级研究计划局)，由美国国防部高级研究计划局组成，是美国国防部属下的一个行政机构，负责研发用于军事用途的高新科技。主要贡献是TCP/IP通信标准。成立于1958年，当时的名称是“高等研究计划局”（AdvancedResearchProjectsAgency，简称ARPA），1972年3月改名为DARPA，二、网络协议与体系结构网络协议的组成部分如下：(1)语法：规定了用户数据与控制信息的结构与格式。(2)语义：规定了用户控制信息的意义，以及完成的控制动作与响应。(3)时序：对事件实现顺序的详细说明。对于结构复杂的网络协议，最好的组织方式是层次结构。计算机网络协议就是按照层次结构模型来组织的。网络层次结构模型与各层协议的集合，共同构成了网络的体系结构(NetworkArchitecture)。OSI参考模型将网络通信分成七层，从低到高依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。每层涉及不同的网络活动、设备和协议。物理层：以太网调制解调器电力线通信(PLC)SONET/SDHG.709光导纤维同轴电缆双绞线等数据链路层：Wi-Fi(IEEE802.11)WiMAX(IEEE802.16)ATMDTM令牌环以太网FDDI帧中继GPRSEVDOHSPAPPPL2TPPPTPISDNSTP等网络层协议：IP(IPv4IPv6)ICMPICMPv6IGMPIS-ISIPsecARPRARP等传输层协议：TCPUDPTLSDCCPSCTPRSVPOSPF应用层协议：DHCPDNSFTPGopherHTTPIMAP4IRCNNTPXMPPPOP3SIPSMTPSNMPSSHTELNETRPCRTCPRTPRTSPSDPSOAPGTPSTUNNTPSSDPBGPRIP等三、开放系统互联参考模型OSI/RM(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel)是由国际标准化组织ISO和国际电报电话咨询委员会(CCITT)共同制定的。OSI参考模型如图3.9所示。1.物理层物理层是OSI参考模型的最底层或第一层。该层包括物理联网媒介，如电缆连线连接器。物理层的协议产生并检测电压以便发送和接收携带数据的信号。功能：物理连接的建立与拆除，物理服务数据单元传输，物理层管理。2.数据链路层数据链路层在物理层传送“位”的基础上，在相邻节点间传送“帧”，向网络层提供无错的透明传送。3.网络层网络层传输的数据单位为分组或包。该层执行路由算法，为发送站的运输层传下来的分组选择最恰当的路径，正确无误地将分组交付目的站的传输层。IP协议是网络层的非常重要的协议，IP协议是用于将多个包交换网络连接起来的，它在源地址和目的地址之间传送一种称之为数据包的东西。4.传输层传输层传输的数据单位是报文。该层向用户提供可靠的“端—端”的报文传输，使得会话层以上看不见传输层以下的通信细节。UDP是UserDatagramProtocol的简称，中文名是用户数据报协议，是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。TCP（TransmissionControlProtocol传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议5.会话层会话层对数据传输进行管理，在两个相互通信的进程之间，建立、组织和协调其交互。6.表示层表示层主要处理被传输数据的表示问题，包括数据格式变换、数据加密与解密。7.应用层应用层是OSI参考模型的最高层。该层确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要。它不仅提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，还要完成一些进行信息交换所必需的功能。主要的协议有：DNS、FTP、SMTP、HTTP、SNMP、Telnet(1)域名系统(DomainNameSystem，DNS)：用于实现网络设备名字到IP地址映射的网络服务。为了帮助记忆，人们采用了域名的方式来代替这些难记的IP地址，这种利用域名代表IP地址的解决方案就是DNS域名解析系统。百度202.108.22.5百度知道202.108.22.103音乐：202.108.23.50帖吧：202.108.23.237新闻：202.108.23.153图片：202.108.23.106DNS域名空间DNS域名空间是有层次的，域是其层次结构的基本单位，任何一个域最多属于一个上级域，但可以有多个或没有下级域。.com：表示商业机构.net：表示网络服务机构.org：表示非营利性组织.gov：表示政府机构.edu：表示教育机构.mil：表示