管理信息系统003

图9. 3 客户机/服务器系统实现的五种模式

模式1: 分布式表达(Distributed Presentation)

在这个模式中，服务器实现了所有的功能，而客户机仅用于屏幕、打印机信息输出，以及编辑用户输入的内容。

模式2：远程表达（Remote Presentation）

在这个模式中，服务器负责所有逻辑处理和数据管理功能，而客户机则负责完成所有信息表达功能。

模式3：分布式逻辑处理（Distributed Logic）

在这种模式中，服务器承担整个系统的数据管理功能，客户机负责所有信息表达功能。而逻辑处理（企业业务处理）由服务器与客户机共同承担。

模式4：远程数据管理（Remote Data Management）

在这种模式中，服务器只负责数据管理功能，而客户机负责系统中所有的逻辑处理和信息表达。

模式5：分布式数据管理（Distributed Data Management）

在这种模式中，客户机负责所有逻辑处理、信息表达，并与服务器分担数据管理功能。

上述五种客户机/服务器模式着眼点是软件执行的地点。分以下三类：（1）信息表达的处理过程在何处进行；

（2）逻辑处理或企业规则在何处执行；

（3）数据管理部件（DBMS）和信息（数据库）放在何处。

因此为实现客户机/服务器模式，其软件也分为三个层次：信息表达、逻辑处理和数据管理。信息表达涉及到信息显示、打印、编辑的格式问题，逻辑处理与执行实际的企业规则的软件相关（例如：工资系统中，逻辑处理将按照企业规则解决诸如加班、病休和假期累积等问题）；最后数据管理涉及数据库中信息的存贮、检索与更新等问题。

对于选取哪一种模式，主要取决于企业所处的商业环境，企业组织经营的运作模式及事务处理发生的地点等因素，作一个能充分发挥客户机/服务器模式优点的最佳选择。建议从以下三个方面考虑：

（1）认真调研、了解企业组织的运作。因为最好的客户机/服务器系统能真实反映企业组织如何运作。为了实现最佳客户机/服

务器模式，系统开发人员必须了解组织如何运作，包括哪里需

要信息表达；哪些需要信息处理以及信息处理是局部的还是全

局的。

（2）选择适当的实施模型。即必须了解如何在网络中分布信息表达、逻辑处理和数据管理功能。最佳模式往往因企业组织的应

用不同而异。

（3）用面向对象技术实施客户机/服务器系统。

现在介绍一个用“客户机/服务器系统模式5实现的经理（个人）数据仓库”案例。如图9. 4所示。

图9. 4 “客户机/服务器”模式五实现的经理数据仓库

在该模式中，服务器只是用来帮助客户管理保存在服务器中的信息，客户机负责信息表达和逻辑处理。同时，负责本地信息的数据管理。客户机的主人是销售经理，有一个DSS决策软件安装在客户机上，销售经理决策时需要用到描述过去五年销售状况的客户数据仓库。该系统的服务器负责运行联机事务处理（OLTP）软件，并从可操作数据库中抽取销售经理所需要的信息，并将它们传送到客户机。销售经理的客户机按照逻辑信息需求建立数据仓库，并允许销售经理在客户机上提出种种使用DSS的要求。服务器与工作站之间分工明确。

9.2 计算机通信网络的概念与实现技术

数据通信是远程通信以及计算机为基础的信息处理技术的整体,并主要是依赖计算机与计算机化的设备.为此广义的远程通信与计算机通信同义。

图9. 5是一个最简单的计算机通信网，它由以下五类基本元素组成：

9. 5 计算机通信的基本模型

①终端例如终端显示器或其他用户工作站。当然任何一个输入/输出设备都可以作为终端使用远程通信网发送和接收数据，包括微型计算机、电话、电传等办公设备。

②远程通信处理器支持终端与计算机之间的数据传送与接收。这些设备有调制解调器、多路器、路由器及前端处理器，执行各种控制和支持通信的功能。例如对数据进行数字信号和模拟信号的相互转换，对数据进行编码和译码，并在远程网络的终端与计算机之间控制通信线路数据传输的准确性和效率。

③远程通信通道和介质数据是在通道和介质上进行传输的。远程通道是多种介质的组合。例如双绞线、同轴电缆、光纤电缆、微波系统及通信卫星，通过连接网络中的端点形成远程通信通道。

④计算机不同类型与规格的计算机经远程通信通道连接在一起完成指定的信息处理。例如一台主干计算机可以作为大型网络的主计算机；而一些小型计算机则作为网络的前端处理机或作为小型网络中的服务器。

⑤网络通信控制软件该软件由控制远程通信活动及管理远程通信功能的程序组成。例如用于主计算机的通信管理程序，用于小型计算机网络服务器的网络操作系统，用于微型计算机的通信软件包。

无论现实世界中的网络多么大、多么复杂，都是这五类基本元素在工作并支持组织的远程通信活动。

9.2.1 计算机通信网络的类型

1按地理覆盖距离分类—局域网与广域网

通信网络有许多不同的类型，但从用户的地域观点来看，只有两种类型：一种是广域网（wide are network, WAN），另一种是局域网（local area network,

LAN）。

WAN通信网络覆盖的区域相当广, 如一个省，一个国家乃至全球。这种网络可称为信息运载体，是政府部门以至终端用户日常生活、活动所必不可少的工具。因此WAN被制造业、银行、商业、运输业及政府部门用于传送和接收它们的雇员、顾客、供应商及其他组织企业的信息，其范围渗透城市、地区、国家乃至整个世界。

局域网：局域网是在一个有限的区域内连接信息处理设备，例如办公室、机械制造厂或其他工作场所。LAN已变成为组织内办公室、部门及其群体提供网络通信能力的共享系统。

LAN可以使用各种通信介质，如传统的电话线、同轴电缆甚至无线系统来连接计算机工作站和计算机外围设备。大多数LAN使用一台带有大容量硬盘的高性能微型计算机作为文件服务器或称为网络服务器，服务器上安装控制通信及网络资源使用的网络操作系统。例如服务器把共享数据文件及软件包的拷贝分配给网络上其他微机，并控制到激光打印机和其他外围设备的存取。LAN可以经由通信处理器，即一个称为网关（gateway）的接口，连接到WAN上，存取WAN的计算资源和数据库。

LAN也允许工作在同一群体内的伙伴相互通信，共享硬件、软件和数据资源，并共同为实现群体的目标而努力。例如一个项目组成员，当他的微机联在LAN上就可以与组内每个成员相互交换电子邮件，共享一台激光打印机和硬磁盘，共享电子表、字处理等软件包，还有项目中的共享主数据库。因此在组织中为了向用户提供了更大的计算能力，将建立LAN，并把终端接到小型机或主干机以得到更普遍的应用。

如图9. 6所示，是纽约某人寿保险公司的局域网与广域网。公司总部在纽约，中央服务器也安置在总部。在美国的其它四个州与纽约共有

五个子公司，分别建立了五个局域网，该公司用广域网将这五个局域网

连接在一起。

图9. 6 某人寿保险公司的局域网和广域网

该系统的中央服务器提供保险、赔偿服务的访问功能，包括现有的、预期的客户信息，以及重要的竞争对手的信息。而每个局域网站点也设有存放本地客户及服务信息的数据库服务器。当局域网站点数据被更新时，局域网的服务器就会将这些更新的信息传递到总部的中央服务器。同样，总部的中央服务器也会相应更新局域网站点的信息。该广域网是公司获取、保持市场优势的一项重要的技术手段。

除了距离的概念，另有一种区分局域网与广域网的方法。广域网是一种连接许多较小的网络而形成的大型网络。因特网就是一个典型的广域网。它连接着许多局域网，如果把一个国家的所有学校都通过因特网连接起来，那么因特网就是一个连接所有学校局域网的广域网。

2按物理结构—拓扑结构分类

所谓拓扑是几何学的一个分支，是一种研究与大小、形式无关的线和面的特征的方法，运用拓扑学的观点来研究计算机网络的结构便称之为网络的拓扑结构，换句话说它是用以研究网络上各个点的物理布局的。所谓结点即网络中起到信息转换或信息访问作用的设备，起信息转换作用的结点如集中器、交换中心等；起信息访问作用的结点如终端、微机等。所谓链路指的是两个结点间的通信线路。（注意链路这一概念与路径、通路之间的区别，后者指的是报文从发送结点到接收结点中间经过的一串链路和构成的信道）。

网络的拓扑结构常分为两大类：点到点式及广播式。

（1）点到点式网络拓扑结构

这种网络结构又被称之为存储转发通信子网。其结构方式为每根链路连接一对结点，这一对结点间彼此可以直接通信，但网络由多根链路组成，必然会产生结点间的非直接通信，即有的结点要通过某些中间的结点才能和其他结点通信，这样在每一中间结点处，接口报文处理器IMP（interface message processor）都需要将报文整个接

收下来，并存储起来，直到所要求的线路空闲时，再向前传输。按此原理构成的网络拓扑结构即是点到点结构。这种结构又主要分为三种，如图9. 7所示意。

(a)星型结构(b)环型结构(c)树型结构

图9. 7 点到点式网络的拓扑结构

①星形结构

网络上的多个结点均以自己单独的链路与处理中心相连，这种网络结构简单，便于管理，从终端到处理中心的时延小，缺点是通信线路总长度长，因而花费在线路上的成本较高。

②环形结构

网络上各个结点连接成回路，信息流是单向的，而线路是公用的，路径是固定的。通信总线路短，但回路中任一结点有故障时则会影响整个回路的通信。

③树形结构

网络上结点之间的连接像一棵倒挂着的树，同一结点可和多个结

点相连。这种结构通信线路总长较短，但结构有一定的复杂性，

中心结点出故障时对整个网络有较大影响。

（2）广播式拓扑结构

这种网络结构采用广播方式，即只有一个由所有结点共享的通信线路。随之而来的问题即是任意一个结点发出的报文都会由于共享一条线路的原因而传送至其他结点，因而为避免这种混淆，报文中应当有一些说明信息，说明该报文的发往地，这时如果其他结点接到这些报文时就不予理睬。广播式网络拓扑结构有以下两种，如图9. 8所示。

(a)总线型(b)卫星和无线电式

图9. 8 广播式网络拓扑结构

①总线式在总线式电缆网络中，任何瞬间仅只有一台

机器是主机，可以发送信息。如果有两台机器同时需要发送信息，则需

要有某种仲裁机制来解决可能引起的冲突。现在许多网络皆采用这种总

线式网络拓扑结构。

②卫星和无线电式每个结点都有自己的发送和接收信

息的天线，用以接收来自卫星或其他无线电的信息，这种结构适用于地

理范围广阔的部门之间通信。

9.2.2 通信介质

传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的路径和物理通路。计算机网络采用的传输媒体可分为有线和无线两大类。双绞线、同轴电缆和光纤是常用的三种有线传输媒体。卫星通信、无线通信、红外通信、激光通信以及微波通信的信息载体都属于无线传输媒体。有线传输介质在较短的路径上传送信息（如通过网线）；无线传输介质通过空间传输信息，如电台发送节目的传输手段就是无线传输。

（1）带宽对于不同通信介质的传输能力是用带宽来表达的。带宽是指通信介质所能传输的信息频率的变化范围，它决定了通道最大的数据传输率，即每秒钟能够传输的信息量（以每秒多少字节来衡量）。数据传输率的测试单位是字节/秒（bps-bytes per second）。高速数字通道传输速率一般可以达到256k bps 到几亿个bps，一般用于微波、光纤、卫星通信。由AT&T开发的用于T1线路的1.54M通信通道已用于许多通信网。

（2）双绞线由螺旋状扭在一起的两根绝缘导线组成。线对扭在一起可以减少互相辐射的电磁干扰。双绞线早就用在电话通信模拟信号的传输中，也用于数字信号的传输，是最常用的传输媒体。双绞线既可以用于传输模拟信号也可以用于传输数字信号。实用的速度达到9600bps。双绞线上也可以发送数字信号，T1线路的总数据传输率可达1.54Mbps。新近制定标准的10BASE-T总线局域网络提供了通过无屏蔽双绞线的数据传输率为10Mbps，采用特殊技术可达100Mbps。双绞线普遍用于近距离的点对点连接。

（3）同轴电缆如同双绞线一般，由一对导体组成，但它们是按“同轴”形式构成线对，其结构如图9. 9所示。最里层是内芯，外包一层屏蔽层，最外面是起保护作用的塑料外层。内芯和屏蔽层构成一对导体。同轴电缆又分为基带同轴电缆（阻抗50欧姆）和宽带同轴电缆（阻抗75欧姆）。基带同轴电缆用来直接传输数字信号，宽带同轴电缆用于频分多路复用（FDM）的模拟信号发送，还用于不使用频分多路复用的高速数字信号发送和模拟信号发送。闭路电视所使用的CATV电缆就是宽带同轴电缆。

图9. 9 同轴电缆结构图

50欧姆电缆仅仅用于数字传输，并使用曼彻斯特编码，数据传输率最高可达10Mbps。公用无线电视CATV电缆既可用于模拟信号发送又可用于数字信号发送。对于模拟信号，频率可达300-400 Mbps。同轴电缆适用于点对点和多点连接。典型基带电缆的最大传输距离限制在几公里，宽带电缆可以达几十公里。

（4）光纤光导纤维的简称。它由能传导光波的石英玻璃纤维，外加保护层构成。相对于金属导线来说重量轻，体积小（细）。用光纤来传输电信号时，在发送端先要将其转换成光信号，而在接收段又要由光检波器还原成电信号，如图9. 10所示。传送可见光的光纤称为多模光纤，传送激光的光纤称为单模光纤。

图9. 10 光纤传输

在计算机网络中采用两根光纤（一来一去）组成传输系统。光纤的数据传输率可达几千Mbps，传输距离达几十公里。光纤通信具有损耗低，数据传输率高，抗电磁干扰等特点。对于高性能，高吞吐率的局域网，使用光纤是十分合适的，目前采用一种分光技术可以在一条光纤上复用，发送，传输多个位，分光复用技术WDM（Wavelength Division Multiplexing）是一种新的数据传输系统。

（5）无线传输媒体无线传输媒体不需要架设或铺埋电缆或光纤，而是通过大气进行传输。目前有三种技术：微波、红外线和激光。无线通信已广泛用于电话领域构成蜂窝式无线电话网。由于便携式计算机的出现以及在军事、野外等特殊场合下移动式通信联网的需要促进了数字化无线移动通信的发展。现在已开始出现无线局域网产品，能在一幢楼内提供快速、高性能的计算机联网技术。微波通信的载波频率为2-40 GH z，因为频率很高，可同时传送大量信息。如一个带宽为2 MH z的频段可容纳500条话音线路，用来传输数字信号，可达若干Mbps。微波通信的工作频率很高，与通常的无线电波不一样，是沿直线传播的，由于地球表面是曲面，微波在地面的传播距离有限，直接传播的距离与天线的高度有关，天线越高距离越远，但超过一定距离后就要用中继站来接力。另外两种无线通信技术，红外通信和卫星通信也像微波通信一样，有很强的方向性，沿直线传播的。

这三种技术都需要在发送方和接收方之间有一条视线（LINE OF SIGHT）通路，有时统称这三者为视线媒体。所不同的是红外通信和激光通信把要传输的信号分别转换为红外光信号和激光信号，直接在空间传播。这三种视线媒体由于都不需要铺设电缆，对于连接不同建筑物内的局域网特别有用。最后对微波通信中的特殊形式—卫星通信作为一介绍。卫星通信利用地球同步卫星作中继来转发微波信号，如图9. 11所示。卫星通信可以克服地面微波通信距离的限制。一个同步卫星可以覆盖地球的三分之一以上表面，三个这样的卫星就可以覆盖地球上全部通信区域，这样地球上的各个地面站之间都可以互相通信了。由于卫星信道频带宽，也可采用频分多路复用技术分为若干子信道，有些用于地面站向卫星发送（称为上行信道），有些用于卫星向地面转发（称为下行信道）。卫星通信的优点是容量大、距离远。