网络2003服务器系统

107第四章MIS开发的技术基础学习指导掌握C/S和B/S结构的MIS常用的网络拓扑结构,了解各种类型的网络拓扑结构中内部构件的名称、用途;掌握主流MIS的软件体系结构,明确各种后台DBMS、Web服务器、开发工具的特点、适用范围;掌握WindowsServer2003服务器系统的安装与配置过程,掌握其常见的安全性措施;掌握SQLServer2005的安装与配置过程,掌握ManagementStudioExpress的安装与配置过程;了解SQLServer2005中两种身份验证模式、特点及其适用性;掌握在SQLServer2005中创建数据库、数据表、设置主键、设置表间关系的方法;掌握在SQLServer2005中执行SQL语句的方法;掌握在SQLServer2005中创建登录名、设置用户角色的方法,能够设置登录标识对数据库的操作权限;了解ODBC的含义、特点;掌握设置ODBC数据源的方法.
108在前面的章节中,对MIS的立项、设计、开发过程、MIS建设管理等基础知识进行了比较详细的论述.
从本章开始,将进入MIS设计的技术篇,主要介绍MIS开发中经常使用到的一些技术,目的是引导读者能够独立地利用DBMS和开发工具完成一个小型MIS的开发,给予读者感性体验,进而加深对MIS的理解.
当然本书介绍的技术只是MIS开发中的基础知识,至于比较专业的开发技术,可以参考具体的DBMS和开发工具的专业书籍.
4.
1MIS与计算机网络在第一章和第三章的运行环境设计章节中,已经对常见的MIS所使用的技术进行了介绍.
当前,为实现多用户的数据共享,保证不同用户操作数据的一致性,主流的MIS都运行在网络平台下,而且以C/S结构和B/S结构作为MIS的主要服务方式.
本节将重点讨论MIS运行的网络平台的结构,并对相关的网络概念进行阐述.
4.
1.
1计算机与网络1、计算机网络简介(1)什么是计算机网络计算机网络就是利用通讯设备和线路把地理位置不同、功能独立的多个计算机系统互连起来,以功能完善的网络软件(网络通讯协议、信息交换方式和网络操作系统等)实现网络中的资源共享和信息传递的系统.
一个典型的网络系统一般由资源子网和通信子网组成.
资源子网负责信息处理,由计算机系统及其信息资源组成,通信子网则负责网络中的信息传递.
(2)网络的功能计算机网络的功能主要表现在三个方面:①硬件资源共享.
由于网络中的任何一台终端都可以访问网络中其他的主机,进行数据处理和科学计算,网络终端可以通过网络使用其他机器上的设备(比如共享文件夹、打印机、扫描仪等),降低硬件配置的开销.
②软件资源共享.
由于网络上的终端可以访问网络中其他主机上的各种类型的数据库、图书资源、新闻资源和科技资料,用户还可以通过网络系统进行远程访问,在网络范围内进行信息资源搜索,实现世界范围内知识、资料的共享.
③用户之间的信息交换.
用户之间可以通过文件传输或者电子邮件等方式进行信息交换.
④分布式处理.
人们可以把若干台计算机组织到一个系统中,使之相互协作共同完成一个任务.
即把一个大的计算任务分隔成几个部分,由网络中的若干台计算机分别承担,并行处理,从而极大地提高系统的效率和系统可靠性,解决高并发度的大型任务.
2、网络的分类对网络的分类,从不同的角度看,有不同的分类标准.
但常见的分类方式有按照覆盖范围分、按照拓扑结构分、按照传输介质分等方式.
(1)按覆盖地域范围分按照单一网络能够覆盖的地域分,通常可以把网络分为局域网、城域网和广域网.
局域网,简称为LAN,它的主要作用是把近距离的个人计算机和电子办公设备互连起来,在传输技术上主要通过广播方式,局域网的覆盖范围一般在500米以内.
但随着光通讯技术和高端双绞线技术的发展,近几年局域网在覆盖范围和信号传输技术方面都有很大扩展.
广域网,简称为WAN,它主要指覆盖范围很大的计算机网络系统,它主要通过远程线路(比如电话交换网、卫星、光纤)将地理位置遥远的计算机系统或局域网连接起来形成网络.
城域网,简称MAN,是介于局域网和广域网之间的一种网络,它的覆盖范围可以是一109所大学校园,也可以是一座小城镇.
(2)按网络的拓扑结构分按照网络的拓扑结构分,局域网有星型结构、环型结构和总线型结构;广域网则有树型结构、网状结构和混合结构.
星型结构的网络形状类似一颗星星,呈中心点向四周发射状.
星型结构适用于分级的主从式网络,采用集中式控制.
星型结构可以扩展为树结构,即此交汇结点下的某一结点可以作为下一级交汇点.
当前,以交换机为中心的星型结构已经成为主流的局域网连接结构.
采用总线结构的网络中,把所有主机都通过硬件接口连接在一根中心传输线(如同轴电缆或光缆)上,这根中心传输线被称为总线(Bus).
总线结构的网络简单、便宜,容易安装、拆卸和扩充,适于构造宽带局域网,因此在20世纪晚期曾经十分流行.
总线结构网络的主要缺点是对总线的故障敏感,总线发生故障将导致整个网络瘫痪.
采用环结构的网络中,所有主机都通过相应的硬件接口连接到一个封闭的环上,因此每台主机同时与另外两台主机相邻,后两者分别位于它的两侧,环中的数据沿单一方向传输.
环上每台主机都是平等的,均可向其他主机发送信息.
环结构的网络比较简单,实时响应好.
在树结构的网络中,主机按级分层连接,如果星型结构网络通过多层交换机连接主机,就形成了物理上的树型拓扑结构.
大学校园的内部Internet基本上就是树型结构.
一个大型的网络系统中,为了避免某一线路或结点的故障影响整个网络的运行,人们对网络结点之间采用多条路径连接,各个结点都具有选择传输线路和控制信息流的功能,使得结点之间的连接路径不是唯一的.
这就是网络系统中的网状结构.
(3)按照传输介质分按照连接网络的传输介质的性质,可以把有线网络分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网、电话线网等几种,而无线网络则有无线电波网、微波网和红外网.
其中双绞线和光纤是现代MIS建网中常用的传输介质.
双绞线,就是由两根信号线按照一定的规则缠绕在一起构成通讯线路.
目前,在计算机网络中广泛应用的是由4对信号线组成的非屏蔽双绞线,每对线路由两根信号线缠绕形成,这种线路主要用于室内连网,连接网络交换机和计算机网卡.
按照网络建设对线路要求的不同,双绞线又可分为屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线.
屏蔽双绞线就是在双绞线外包了一层铜网作为线路屏蔽层,以屏蔽外部电磁波对线路的干扰,可用于环境比较差的场合.
光纤是利用能够传播光信号的玻璃纤芯制成的一种线路.
由于光纤中传播的主要是激光信号,光纤中除了有玻璃纤芯外,还要有激光反射层和护套.
光纤是利用光信号的传输构架的通讯线路,因此它较少受到电磁波的干扰,也避免了金属导线常见的信号衰减、电容效应和串扰问题,能比较可靠地高效传输数据,是目前网络建设中常用的远距离、优质传输介质.
3、主流的网络协议网络协议是接入网络的不同类别的计算机进行数据交换所必须遵循的约定.
网络中的计算机只有对要发送的数据遵照约定打包,其数据包才有可能被遵守相同约定的接收方识别.
在计算机网络的发展过程中,面向不同的应用,出现了多种网络协议.
在计算机网络发展初期,联网方式以局域网为主,数据共享以通过局域网映射驱动器为主,即把服务器上的某个文件夹映射为本地计算机上的一个驱动器符号,例如Y盘.
网络中的MIS用户主要通过操作Y盘上的数据库实现数据访问.
随着Internet的普及,TCP/IP协议已经成为事实上的网络标准协议,网络数据的共享方式也随之有了很大变化.
(1)提供共享服务的局域网协议在网络发展过程中,曾经比较著名的局域网协议有:IPX/SPX协议和NETBEUI协议.
110其中IPX/SPX(InternetWorkPacketExchange/SequentialPacketExchange)是一种局域网协议,由IPX协议和SPX协议组成.
IPX协议是网际包交换协议,它为客户机和服务器提供无连接的、不可靠的数据报服务.
SPX协议利用IPX数据报服务提供一个顺序的数据流.
IPX/SPX协议是局域网络中使用比较广泛的一种协议,多用于近距离网络连接.
Novell网和Windows的早期版本都支持这种协议.
NETBEUI(NetBIOSEnhancedUserInterface),称为NETBIOS增强用户接口,也是一种局域网协议,是微软公司在IBM公司的NETBIOS的基础上为Windows下的局域网服务开发的一种应用层协议.
(2)广泛应用的广域网协议——TCP/IP协议TCP/IP协议的含义是"传输控制协议/互联网协议(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)",是一种应用非常普遍的网络互连标准协议,属于广域网协议.
由于TCP/IP协议是Internet的标准协议,被广泛应用在广域网设计中,它承担着Internet服务中绝大部分的功能.
因此TCP/IP协议就成了事实上的数据交换的标准协议,成为当今MIS设计中最常用的数据交换协议.
尽管TCP/IP协议是一种广域网协议,但在近些年的局域网设计中也被广泛采用.
4.
1.
2Internet与MISInternet的中文含义是国际互联网络,常常被音译为"因特网",它是一个采用TCP/IP协议集的国际计算机互联网络.
随着Internet技术的发展和Internet应用的普及,Internet的许多标准已经成为国际网络的事实标准.
当前广泛应用的网络购物、电子政务、电子商务、网上聊天等等网络应用都建立在Internet基础上,基于Internet的MIS已经成为人们生活、工作过程中的重要助手.
1、TCP/IP协议简介(1)TCP/IP协议族TCP/IP协议的核心内容包括两个部分:其一是传输控制协议,它采用"带重传的肯定确认"技术来实现传输的可靠性,为网络数据传输提供一种可靠的数据流服务.
其二是网际协议,或者称为互联网协议,其目的是将多个网络连成一个互联网,可以把高层的数据以多个数据报的形式通过互联网分发出去.
IP的基本任务是通过互联网传送数据报,并且保证各个数据报之间是相互独立的.
另外,为了视频传输等一些对数据可靠性要求低的数据能够高效地交换,TCP/IP协议中还有一个提供不可靠传输的协议——数据报协议(UDP协议).
经过几十年的发展,TCP/IP协议已经有了很大的扩展,特别在应用层有了非常明显的扩展,能够提供不同要求的各类服务.
因此TCP/IP协议已经发展成为由众多子协议组成的协议族.
(2)IP地址体系要实现网络中计算机之间的信息交换,必须使处于网络上的数据包明确自己要到达的目的地并能够找到目的地.
为了避免网络设备标记的混乱,网络中的每一台设备都应有一个唯一的、不能与其他设备重复的标志,以这个标志作为数据包发送和接收的标记.
这个标志在网络系统中被称为地址,TCP/IP协议中的网络地址称为IP地址.
在TCP/IP协议发展的初期,互联网工程任务组(InternetEngineeringTaskForce,简称为IETF)规定以32bit的二进制数作为TCP/IP协议中网络设备的地址,此地址被简称为IP地址,这就是IPv4地址标准.
在这个标准中,每个网络设备都会被分配唯一的一个IP地址,即以一个32bit的二进制数字作为这台网络设备的标志.
由于32bit的二进制数读写都极为不方便,人们习惯于把32bit数据按照8个bit为一组分开,中间用英文圆点分隔.
即把32bit二进制数分隔为4个字节,然后把每个字节的二进111制数化成十进制数的形式书写出来,这样使得人们对IP地址的读写都很方便.
所以合法的IP地址应该由四个在0~255间的整数组成,例如:202.
112.
94.
39就是一个合法的IP地址.
由于近年来互联网空前发展,人们对信息资源的开发和利用进入了一个全新的阶段,接入Internet的计算机越来越多.
作为计算机地址标志的IP(IPv4)地址已越来越捉襟见肘.
随着计算机、通信、娱乐业的不断交叉融合,人们迫切希望手机、电视、便携式手持电脑都成为Internet上的结点.
这些都需要IP地址成倍地扩张.
基于上述原因,IETF决定开发新一代的IP技术,IPv6就是在这种条件下产生的.
IETF决定采用128位固定长度的二进制数作为新型IP地址的方案.
这就是IPv6方案.
考虑到应用的便利性和与IPv4的兼容性,用文本方式书写IPv6地址有三种规范的形式:①优先选用的形式是X:X:X:X:X:X:X:X,其中X代表1个16bit数据的十六进制值.
例如:FEDC:BA98:7654:4210:FEDC:BA98:7654:3210等.
②在分配某种形式的IPv6地址时,可能发生包含长串0的地址.
为了简化连续书写若干个0,可以使用"::"符号简化多个0的16位组.
"::"符号在一个地址中只能出现一次.
该符号也可以用来压缩地址中前部和尾部的0.
③在涉及IPv4和IPv6节点混合的环境的时候,有时需要采用另一种表达方式,即X:X:X:X:X:X:D.
D.
D.
D,其中X是地址中1个高阶16bit的十六进制值,D是地址中1个低阶8bit的十进制值(按照IPv4标准表示).
即对于128bit的IPv6地址,高96位采用IPv6格式,低32位采用传统的IPv4地址格式.
(3)域名系统的有关概念像电话号码一样,IP地址能够唯一地标记网络中的一台设备,但IP地址具有不便于记忆,不能直观地反应网络站点特性的缺陷.
为此,人们提出了域名的概念,即使用与自然语言相近的字母组合命名特定的网络设备.
例如,北京师范大学的英文名称为:BeijingNormalUniversity,简称为bnu,那么人们就可以用bnu作为北京师范大学的简称.
又因为网络上主机众多,各主机间的层次关系复杂,为减少重名和明确主机间的层次关系,人们按照英美国家书写地址的习惯来记录站点的层次关系.
例如北京师范大学是中国的一所大学,隶属于教育部门,于是其网络名称为:bnu.
edu.
cn.
其中cn表示中国,edu表示教育,bnu表示北京师范大学.
这就是当前Internet中使用的域名系统的由来.
Internet主机的域名采用多层分级结构,一般不超过五级.
其层次关系按照由小到大的顺序从左向右排列,相邻名称间用小数点隔开,其基本结构为:"子域名.
域类型.
顶级域名".
其中,对于美国以外的国家和特殊地区,其顶级域名为国家名码或地区名码.
例如中国的国家名码为cn,日本的国家名码为jp,香港地区的名码为hk.
域名中的第二级是域类型,国际上常见的域类型有:com(代表公司或商务组织),edu(代表教育机构),gov(代表政府机构),mil(代表军事组织),net(代表Internet网络机构),org(代表非盈利组织).
域名中的第三级为子域名:由一级或多级下级子域名字符串组成,各级子域名也用小数点隔开,如子域名中含多级子域名,则从左向右按从小向大顺序排列.
2、Internet应用于MIS的基本原理目前Internet提供的信息服务种类繁多,从技术角度看,主要有WWW服务、FTP服务、Email服务、BBS服务、TELNET服务、NEWS服务等等.
从应用的广泛性来看,主要有信息浏览、信息搜索、电子邮件、网上聊天和网络游戏这么几个方面.
而与MIS密切相关的网上购物、电子政务和电子商务、搜索引擎等都建立在WWW服务的基础上.
WWW是WorldWideWeb的简称,是一个把信息存储与检索技术和超媒体技术结合在一起的信息管理和查询系统,它具有范围广、开放式和多媒体的特点.
在一个支持TCP/IP协议并安装了Web服务器管理软件的计算机上发布以HTML语言编写的网页文件,就能允许远程用户通过浏览器访问此服务器上的这个网页,实现网页被广112大用户浏览的目的.
这个服务器就是Web服务器,也称为WWW网站,存储在服务器上的HTML语言文件就是网页文件.
在这种方式下,用户通过安装在客户机上的浏览器软件向Web服务器提出访问申请,Web服务器根据申请把HTML文件发送到客户机的浏览器上并由浏览器解释执行,以多媒体画面的形式把文件内容展示在用户面前.
这就是Web服务器的概念.
为了能更好地展示信息,网页文件中允许嵌入图片、动画和视频信息,使展示在访问者面前的页面绚丽多彩.
在网页中,为了能够方便地从一个页面跳转到另一个页面,从一个站点跳转到另外的站点,在网页中引入了超级链接的概念.
随着WWW服务的普及,人们开始把数据库概念引入Web服务器,通过在Web服务器上创建数据库并设计数据库管理程序,使数据库与HTML页面有机地结合起来,允许后台数据库为HTML文档提供显示内容.
当数据库被放在Web服务器的后台,存储了大批量的结构化数据,能够通过特定的程序存取其中的数据库的数据并把这些数据显示在网页的特定位置,使用户通过浏览器就可以访问Web服务器上数据库中的数据,于是具有交互功能的动态网页实现了.
自此,人们进入了可以以Browse/Server方式开发MIS的新时代.
随之而来的是存储大量数据的各种搜索引擎、网上购物、电子政务、电子商务如雨后春笋般地萌发并快速发展,人类真正地进入了Internet时代.
3、Intranet与MISIntranet的字面直译就是内部网,主要是为企业内部实现信息交流、构建内部MIS而提供的一种技术方案.
这种技术方案的绝大多数技术与Internet相同,但为了杜绝外部用户直接访问内部服务器,进而保障内部系统的安全,一般通过防火墙或者网关把内部的MIS局限在一个有限范围内.
为了便于企事业单位组建Intranet(内网),Internet的网络信息中心(NetworkInformationCenter,简称NIC)规定了Intranet专用的3个地址段.
依次为:10.
0.
0.
0~10.
255.
255.
255,172.
168.
0.
0~172.
168.
255.
255,192.
168.
0.
0~192.
168.
255.
255.
也就是说,上述地址已经不是合法的Internet的IP地址,只具有这种地址的IP主机不能在Internet上进行完整的信息传输.
但是任何机构和个人都可以利用上述地址构建单位的内部网络,处于内部网络中的各个计算机之间可以相互通信,但不能直接访问Internet中的主机.
这种思想保证了使用同一内网段的计算机构成一个独立的子网,此子网完全可以按照Internet的技术架构企业内部MIS,由于使用这种地址的计算机不接受外网设备的访问,因此能够杜绝大量的外部攻击.
然而,很多单位内部的普通客户有访问Internet的需求,如何解决这一问题呢人们通常使用网络地址转换(NetAddressTranslation,简称NAT)技术.
即:首先购买一台路由器并申请一个外网IP地址(真正的Internet地址),然后把路由器接入网络中,并把这个外部IP地址分配给路由器的WAN端口,接着选择一个内网地址作为内网网关,并把这个作为网关的内部地址设置为所有计算机的网关.
此时,这个外网IP就可以代理所有内网计算机,使之能够访问Internet服务器,但外网(Internet)的计算机仍不能直接访问内网中的主机.
如图4-1所示.
113图4-1Intranet网络地址分配示意图图4-1展示了一个Intranet系统的网络结构.
其中路由器的WAN端口连接到Internet,被分配了真正的Internet地址202.
112.
94.
36,被正确地赋予了Internet的子网掩码(255.
255.
255.
0)和网关(202.
112.
94.
1),并且被同时绑定了一个内网地址192.
168.
0.
1,这个内网地址就成为内网各台主机的网关.
其他的LAN端口可以连接普通的客户机和内部服务器,其地址是192.
168.
0网段中的任一地址,LAN端口的网关就是绑定在WAN端口上的内网地址192.
168.
0.
1.
这一NAT技术使内网地址可以在多个单位重复使用,提高了IP地址的利用率,从一定程度上缓解了IP地址的紧张程度.
更重要的是,这一技术避免了外部用户直接访问内部服务器,可以有效地避免外部黑客对内部MIS服务器的攻击,有效地保障了系统的安全.
4.
1.
3网络MIS的系统结构MIS技术发展到今天,形成了繁复多样的形态.
但纵观MIS的设计机构,不外乎以下几种形式.
1、基于局域网的C/S结构MIS这种结构的MIS以中心数据库为核心,以小型局域网作为工作平台.
局域网通常与Internet物理断开,或者以企业内部网的形式存在.
客户机需要通过安装在本机的MIS应用程序访问中心数据库,数据流通过局域网线路在网络中传输.
客户端的MIS应用系统负责连接数据库、提供操作界面并实现各种复杂的操作.
其网络结构如图4-2,系统逻辑结构如图4-3.
图4-2小型C/S结构MIS网络结构图5-3小型C/S结构的MIS逻辑结构这种小型局域网一般以交换机和双绞线组成.
即以交换机为中心,以双绞线连接客户机和交换机,服务器和交换机之间的连接也通过双绞线完成.
服务器端一般安装大型的网络数服务器ver通过网络和数据接口访问数据库服务器端:网络操作系统数据库管理系统客户机端:操作系统MIS应用系统客户机交换机114据库管理系统,例如SQLServer2000,SyBASE或Oracle等.
而客户端的应用系统主要实现输入输出操作,可由特定的开发工具实现,应用程序通过数据库接口与服务器上的数据库进行数据交换.
2、分布式的C/S结构MIS这种MIS可以把核心数据库分别放在不同的服务器上,采用分布式数据库管理系统管理数据库,适合具有多个数据中心的大型MIS建设.
这种MIS的结构比较复杂,技术含量高,由分布式DBMS协调多服务器上的分布式数据,一般以校园网、城域网或者广域网作为其网络平台.
网络可以与Internet连接,也可以独立于Internet.
如果系统与Internet连接,为了保证系统的安全,则必须在系统与Internet之间建立防火墙.
也有的系统在每个服务器上配置防火墙软件或在服务器与外网之间安装硬件防火墙,限制外部用户对系统的访问.
和其他C/S方式的MIS一样,客户机也需要通过安装于本地的MIS应用系统访问数据库.
其网络结构如图4-4所示,系统逻辑结构如图4-5所示.
图4-4分布式MIS的网络结构图4-5分布式MIS的系统逻辑结构这种MIS中的每个局域网通常也以交换机为中心点,通过双绞线连接组成.
局域网之间的互连则可以通过双绞线、同轴电缆或光缆解决.
如果使用同轴电缆或双绞线级联交换机,通常需要在距离较远的设备之间增加中继器或者路由器.
分布式MIS的服务器端必定安装大型的分布式数据库管理系统(DDBMS),即各个服务器上的数据库都建立在统一的逻辑体系下,由分布式的DBMS管理.
这样,各个客户机上安装的应用软件可通过分布式数据库接口访问数据库.
由于采用分布式的DBMS,存储在各个服务器上的数据库在逻辑上具有整体性,DDBMS能够自动地从分布于各处的数据库中检索所需的内容,具有面向用户的逻辑透明性,使任意结点上客户机对数据库的访问都变得简单、高效.
其逻辑结构参见图4-5.
1153、B/S结构的小型MIS由于B/S结构MIS的数据库和输入输出控制程序都放在服务器上,因此这种系统的结构比较简单.
一般可直接把服务器连接到Internet中的某一个交换机上,当然也可以先建立一个局域网,把服务器接到局域网的交换机上,再通过交换机连接Internet.
不过,也有些B/S结构的MIS,为了保证系统的安全性,以不与Internet连接的局域网作为网络平台,只允许局域网中的用户通过Internet技术访问中心服务器.
即系统采用的技术是B/S技术,但运行在一个不允许外部用户访问的独立局域网络中.
其网络结构如图4-6,逻辑结构如图4-7.
图4-6B/S结构MIS网络结构图5-7B/S结构MIS系统逻辑结构4、基于MVC体系的大型MIS随着MIS的发展,人们对数据管理的要求逐步提高,MIS的处理能力和代码规模日益扩充,要求大型MIS的开发技术规范化,进一步分解开发技术中的关键步骤和环节,便于团队作业.
MVC技术就是在这种背景下逐步发展起来的.
MVC(Model-View-Controller)模式,即模型-视图-控制器模式,其核心思想是将整个程序代码分成相对独立而又能协同工作的3个组成部分,依次为:①模型(Model):业务逻辑层.
实现具体的业务逻辑、状态管理的功能.
②视图(View):表示层.
就是与用户实现交互的页面,通常实现数据的输入和输出功能.
③控制器(Controller):控制层.
起到控制整个业务流程的作用,实现View层跟Model层的协同工作.
具体地说,模型与系统中的具体数据密切相关,在MIS开发中一般指具体的数据操作活动.
视图是面向用户的,主要指用户操作界面和相关接口,在MIS中主要体现为输入、输出界面设计.
控制层则是连接模型和视图的纽带.
为了形象地说明MVC中各个模块之间的层次关系和控制关系,曾经有人用饭馆就餐过程来形象地描述这一关系:食客来饭馆就餐,侍者拿来菜单请食客点菜,点菜后侍者把菜单传到厨房,厨师负责做菜.
厨师做菜完毕给侍者一个信号,侍者把菜品端上前台餐桌,食客享用.
在这一过程中,菜单相当于视图,侍者相当于控制,厨师相当于模型,食品相当于数据,食客相当于最终用户.
在就餐过程中,食客不必要知道也不可能知道侍者和厨师的工作流程,厨师也不关心侍者和食客的具体活动,只要每个人都认真地承担起自己的责任就可以保证系统的和谐运转.
MVC的工作方式有利于在MIS开发中组织团队,使数据库设计人员、代码编写人员、界面设计人员等高效地分工合作.
在B/S方式的MIS设计中,MVC模式的目的就是实现Web系统的职能分工,使三个层次的员工各司其职,一旦某一层次的需求发生了变化,就只需更改相应层次中的代码而不会影响到其它的层次.
如图4-8所示.
116图4-8基于MVC的JSP开发的MIS工作原理图4.
2服务器系统简述服务器系统是MIS的技术核心,服务器的数据吞吐能力和及时反馈能力对MIS的建设至关重要.
能够影响服务器整体性能的指标主要有服务器的硬件等级、操作系统类别、后台数据库、开发工具等要素.
4.
2.
1服务器的主要硬件指标1、专用服务器配置(1)CPU性能目前,专用服务器一般采用1到2个至强(XEON)的四核CPU(也有的系统使用双核XEON的CPU),CPU中应集成一定数量的高级缓存(Cache).
上述要求保证了系统具备较快的处理能力,也不会因为内存存取速度的瓶颈而影响整体性能.
(2)专用服务器框架由于采用专用的服务器框架,系统总线处理能力强,使系统具有较好的工作稳定性,较大的数据吞吐量.
为保证硬件系统具备较好的扩充性能,系统一般保留3至4个PCI插槽.
系统采用多路供电,多个电源相互校验、备份,保证系统电源稳定性.
服务器框架中一般集成一到两个网络接口,保证系统具备较高的网络吞吐能力.
(3)内存的要求专用服务器的内存容量至少2GB,推荐4GB以上;而且使用带有校验功能的服务器专用内存.
为解决内存速度低于CPU处理能力的缺陷,在服务器框架中普遍使用高速Cache.
不仅要注意CPU内部集成的高级缓存容量,还要注意在服务器框架上安装适量的外部高级缓存.
(4)外部存储器的选用由于作为Windows服务器的机器,主要存储Windows服务器系统文件、Windows虚拟内存页面文件、应用程序文件等MIS中的用户数据文件.
在多用户并发操作过程中,Windows服务器应该具有并行处理能力,外存上的虚拟页面文件应具有较高的存取交换速度,所以专用服务器的外存设备,往往选择SAS接口的高速硬盘或者服务器专用磁盘阵列.
SAS接口硬盘的并行处理能力或专用的磁盘阵列能更好地满足多用户并发操作的需要.
(5)网络适配卡专用服务器一般集成高速网络接口.
如果服务器集成的网口不够用或因某种原因需要增加网络适配卡,一定要购买质量可靠,性能好的网络适配卡.
当前,速度为100Mbit/s的PCI总线3COM网卡和Intel网卡都是不错的选择,而且Windowsserver2003和WindowsXP系统都能够自动识别.
(6)显示设备的选择作为服务器,由于使用显示器的机会较少,而且不需要在服务器上处理复杂的图形和图像,所以作为服务器的计算机系统对显示适配卡和显示器的要求不高.
(7)光盘驱动器117由于在服务器应用的过程中可能需要安装操作系统、数据库管理系统、防病毒系统等软件,所以专用服务器上一般要配置一个速度、性能良好的光盘驱动器.
(8)数据备份系统作为专用服务器,虽然性能比较可靠,但也难免出现各种问题——比如遭受计算机病毒的攻击、服务器硬盘损坏——因此建立服务器备份系统是构建MIS系统必备的.
常用的方法有:双机镜象系统(自动备份)、单机硬盘镜象系统(自动备份)、终端备份(人工操作).
2、基于普通台式机的服务器目前,许多实验性MIS或者小型企业的MIS因没有充足的资金,很难购买专用服务器.
他们通常以普通台式机充当网络服务器.
从理论上讲,目前普通台式机的配置和处理能力已经超过了5年前专用服务器的水平,以当前的主流台式机充当一个并发用户数不大的服务器是完全胜任的.
然而,仍有几点需要注意:①由于服务器需要每周7*24小时工作,而且要响应多用户的申请,所以性能稳定是第一要求.
②目前的CPU功率巨大,产生的热量很多.
在作服务器使用时一定要做好机器的散热工作.
主要方法有:第一,CPU上使用专用的大散热器(大风扇);第二,机箱上最好有散热风扇,保证机箱内的热量能较快地散发到机箱外的环境中;第三,如果可能,硬盘上应安装散热设备.
③为保证系统稳定工作,在突然停电的状况下不出现数据丢失或系统崩溃,要为充当服务器的计算机配备性能优良的不间断电源设备(UPS).
3、网络设备常见的网络传输线有:3类双绞线和5类双绞线.
3类双绞线支持10BASE-T,即传输速度最高为10Mbps,5类双绞线支持100BASE-T标准,传输速度可达100Mbps.
目前绝大多数网络的布线标准都符合100BASE-T标准.
因为与网络布线的人工费相比,3类线和5类线的价格差异已经微不足道.
现在交换机的价格已经比较低,绝大多数网络已经淘汰10Mbps的集线器,而是选用100Mbps的交换机.
4.
2.
2服务器操作系统简述服务器操作系统就是安装在特定计算机上、使计算机能够发挥服务器功能的操作系统.
作为服务器操作系统,都支持多用户、多任务,支持网络连接.
目前,应用中的服务器操作系统主要有:Windows系列服务器操作系统、UNIX操作系统和Linux操作系统.
1、Windows系列服务器操作系统在Windows系列服务器操作系统中,比较普及的主要有3个主要版本,即WindowsNTServer(含NT3.
51和NT4.
0版)、Windows2000Server(含ServerFamily和AdvancedServer版本)、WindowsServer2003.
这三个版本的性能逐步提高,都既能安装在专用服务器上,也可以安装在同时代的主流微机上.
正是由于这一优势,在很多资金紧张的项目中,实验性服务器都以高档微机充当.
由于Windows系列服务器操作系统具有工具软件多、可在微机上安装、与客户端Windows操作系统兼容性好等特点,使Windows系列服务器操作系统在低档应用中具有较高的市场占用率,很多MIS也选用Windows系列操作系统作为服务器操作平台.
不过,Windows系列操作系统也因漏洞频传、容易遭受黑客和病毒攻击等缺陷而受到许多系统设计者的质疑.
2、UNIX系列服务器操作系统118UNIX系列操作系统一般安装在专用服务器上,只有少量的微机能够支持这种操作系统.
不过由于UNIX的稳定性、可移植性较强,而且在Internet的大型服务器领域有不俗的表现,UNIX系列操作系统仍是高端服务器操作系统的主流,绝大多的大型Internet网站的服务器仍以安装UNIX为主.
目前,很多UNIX操作系统支持PHP语言,可以充当B/S结构MIS的服务器平台.
当然,如果选用UNIX作为MIS的服务器操作系统,在选择关系数据库管理系统(RDBMS)时,一定要选择它的UNIX版本.
3、Linux系列服务器操作系统Linux系列操作系统可以看作UNIX的简装版,因为其操作界面和操作方式与UNIX基本相同.
Linux既可以安装在专用服务器上,也可以安装在同时代的主流微机上.
由于Linux是免费的操作系统,而且开放源代码,所以Linux的发展很快,深受实验室、大学生和资金紧张的小型MIS设计者的青睐.
目前,Linux操作系统支持PHP语言,很多大型的RDBMS也有了Linux的版本,不过Linux下的开发工具仍较少.
因此,Linux可以充当B/S结构的MIS服务器平台.
Linux是一种有生命力的、前景比较广阔的新型操作系统.
4.
2.
3MIS中的数据库与数据库管理系统数据库是MIS建设中的重要组成部分,数据库(DB)及管理数据库的数据库管理系统(DBMS)在MIS建设中起核心作用.
1、DB与DBMS所谓数据库(DB)就是存储数据的仓库,是大量相关数据按照一定结构有机组织起来的数据的集合.
在这个定义中,包含了以下几层含义:首先数据库是相关数据的集合,即数据库中的数据是相关的,不是杂乱无序数据的堆放;其次,数据是按一定结构组织起来的.
由于数据库中的数据具有统一的结构,所以数据库操作具有独立性和共享性.
数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件,为用户或应用程序提供访问数据库的方法.
数据库管理系统运行在操作系统的基础上,为用户提供一个操作界面,使用户能够方便地建立数据库和操作数据库.
数据库管理系统应该具备数据定义、数据操纵、数据维护、数据控制、数据存储等功能.
①数据定义指利用DBMS建立数据库模式,修改数据库模式和删除数据库模式等功能.
例如在关系数据库中的创建数据库、创建数据表结构、修改表结构,把数据表加入到特定的数据库中等操作都属于数据定义的范畴.
②数据操纵则泛指所有对数据表中记录的操作,包括向数据表中添加记录,在数据表中查询指定条件的记录,修改、删除特定的记录.
在数据操纵中,查询是核心,数据修改、删除都建立在查询的基础上.
③数据维护是指利用DBMS实现性能监控、数据库备份与系统恢复、数据库重组等功能.
大型的网络数据库中对这方面功能要求较高.
④数据控制是指对数据库采取的安全性、完整性和并发控制等方面的控制措施.
目前DBMS在安全性方面的措施主要有:通过设定用户账号、密码进行身份认证,设置操作权限限制越位操作,利用视图防止用户查阅不该查阅的数据.
完整性则主要通过主键约束、外键约束、域范围约束等手段保证用户输入数据的有效性、正确性和完整性.
并发控制的主要内容是如何保证多个用户同时操作(特别是更新)一个数据库时能够不出现与时间有关的错误,避免丢失修改和读"脏"数据现象的发生.
数据库的并发控制是大型网络数据库必须具备的功能.
⑤数据存储则主要解决数据库以什么样的方式保存在存储介质上,或者说怎样才能使存储在存储介质上的数据库能够高效地查询、更新.
2、数据库系统的发展119数据库建立在按一定的结构进行数据组织的基础上,要求采用统一的结构存储数据.
为此,人们曾经设计过多种数学模型,数据库的设计依托于某种数学模型,并接受这种数学模型的理论指导.
回顾数据库发展的历史,主要有过三种数据模型,分别是层次模型、网状模型和关系模型.
另外面向对象模型是数据库未来发展的方向.
(1)层次模型(HierarchicalModel)层次模型实质上是一种树状模型.
在这种模型中,一个记录类型是树中的一个结点.
层次模型规定每个非根结点有且仅有一个父结点.
层次模型所描述的关系与人类社会中的血亲关系相似,每个人有且只能有一个血缘关系的父亲,一个人可以有多个血缘关系的子女.
因此层次模型适合描述记录类型间1:N的联系.
层次模型的特点是记录间的联系通过指针连接,数据的检索必须从根结点开始,但不需要搜索所有数据,因此这种模型的查询效率比较高.
但是由于这种模型只能描述1:N的联系,而且其数据插入、更新过程都要记载数据查找路径,需要复杂的程序支持.
所以这种模型难以普及,有很大的局限性,以这种模型开发的数据库管理系统现已很少使用.
(2)网状模型(NetworkModel)网状模型是一种有向图的模型.
和层次模型类似,网状模型的一个结点也代表一个记录类型.
网状模型突破了层次模型对非根结点的限制,每个结点都可以有任意多个上级结点.
网状模型描述的关系与人类社会中的城镇公路网相似:每个城镇是一个结点,城镇之间通过公路网连接.
每个城镇向外延伸公路的数量没有限制,与城镇相连接的公路也没有限制.
因此网状模型适合描述记录类型间M:N的联系.
网状模型记录间的联系也通过指针连接,因此其数据插入、更新过程也需要记载数据查找路径,需要复杂的程序支持,使这种模型的使用受到很大的限制,目前以这种模型建立的数据库管理系统大多添加了关系数据库语言接口,以便于用户的操作.
(3)关系模型关系模型是一种以二维表来描述和存储数据的数据模型,比较符合人们的思维习惯,是当前DBMS的主要数据模型形式.
关系型DBMS以二维表结构作为数据表,描述一个实体集中各个记录的属性取值.
在这种结构中,二维表的列表示实体的属性,二维表的行代表记录.
由于关系表中的记录都是可以区分的,因此关系表中不允许有相同的两行存在.
人们把能够唯一确定一条记录的属性或者属性组合称为关系表的键(Key).
在一个关系表中允许有多个键存在,但人们往往选定一个代表性比较强的键作为关系表的主键.
关系表的主键与实体标识符对应.
一个具体的MIS项目可能需要多个关系表完成数据存储任务,关系表之间的联系可以通过外键约束实现.
这个项目中的所有关系表及表间联系构成了这个项目的数据库.
关系数据库的操作以关系代数和关系演算理论为指导.
建立在关系代数和关系演算基础上结构化查询语言(StructureQueryLanguage,简称SQL)是一种被广泛应用在关系数据库中的语言.
目前所有的RDBMS都支持标准SQL语句,有些大型关系数据库系统甚至对SQL语言进行了扩充.
后面的章节中将专门讨论SQL语句的基本语法规则和使用方法.
(4)面向对象模型(Object-OrientedModel)面向对象模型是从面向对象的程序设计中引申过来的一种数据模型.
由于传统的关系模型不允许表格嵌套,认为二维表格中的数据项是数据处理的最小单位,具有不可再分性,致使关系模型在包含复杂数据结构的应用领域仍有局限性.
面向对象模型突破了关系模型对数据项的限制,是面向对象的程序设计概念与数据库技术相结合的一种新型模型.
面向对象模型的最基本概念是对象和类.
对象是对现实世界中客观事物的模型化,与记录的概念相类似,但远比记录复杂.
记录只是记载实体的静态属性,而对象除了记载客观事120物的静态属性,还能记载客观事物的动态属性,甚至可以通过指针链接其他对象.
对象把客观事物的状态(State)和行为(Behavior)封装载一起.
把具有相同属性集和方法集的对象抽象化为类(class),类可以看作是对象的模板.
利用类可以快速创建子类和新对象,类对父类的继承、对象对类的继承,极大地简化了程序开发的复杂度,提高了软件的可重用性.
面向对象模型能够完整地描述现实世界的数据结构,具有丰富的表达能力.
但模型涉及到的知识较多,模型的构造也比较复杂,当前的MIS设计仍以关系模型为主.
综上所述,层次模型、网状模型以《数据结构》课程的树和图的理论为指导,以指针描述联系,数据操作过程中需要记录查询路径、操作程序比较繁琐、对开发人员的程序设计水平要求较高.
因此,大多数层次模型和网状模型的DBMS已经逐步退出了MIS的舞台,即便存留下来了的少数网状模型的DBMS,也都设计了关系数据库接口,使MIS开发人员可以像操作关系数据库一样操作它们.
而面向对象的数据模型尚未完全普及.
所以目前主流的DBMS仍是关系型的DBMS(简写为RDBMS).
3、主流关系数据库简介当前,主流的关系数据库管理系统主要有VisualFoxPro,MicrosoftAccess,SQLServer2000,MySQL,SyBASE和Oracle等.
这六种RDBMS都支持标准SQL语言.
在这六种RDBMS中,VisualFoxPro,Access属于桌面关系数据库,操作简单,自带一套完整的操作语言.
人们可以不依靠其他开发工具就能开发出一套小型的单机版MIS.
SQLServer2000,SyBASE和Oracle属于大型的网络数据库管理系统平台,支持数据控制、数据维护和数据存储功能,能够自动优化查询,支持多平台、多用户并发访问数据库,兼容分布式处理.
上述三个大型数据库中,SQLServer2000因为与Windows操作系统兼容性好、价格相对低廉,易于实现等优点而深受MIS设计者的青睐.
MySQL最初主要应用在Linux领域,配合PHP进行MIS或动态网站开发,但因它是免费资源而在近几年深受在校大学生的青睐,在教育领域、实验室中得到了比较广泛的应用.
在众多的DBMS中,由于小型桌面DBMS主要用于单机版MIS的开发,因此只具备数据定义、数据操纵和简单的数据存储功能.
例如早期的FoxBASE、FoxPro和Access.
而现代MIS中使用的大型网络数据库管理系统,则应具备上述5个方面的全部功能,而且对数据控制(特别是并发控制)、数据安全性和优化查询都有较高的要求.
4.
2.
4服务器对网络接入的要求如果服务器要接入Internet,允许Internet上的所有用户访问,则必须由上级ISP提供的网络接口,能够配置固定的IP地址、默认网关、子网掩码,明确DNS服务器地址等信息.
如果服务器不接入Internet,仅仅供实验室内部使用,或者是一个与Internet物理隔离的局域网,则可以任意选择一个内网网段,然后设定服务器的IP地址,子网掩码等信息.
例如:如果使用192.
168.
0网段,网关地址为192.
168.
0.
1,那么服务器主机IP地址可以是192.
168.
0.
2~192.
168.
0.
254之一,子网掩码使用255.
255.
255.
0.