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文檔簡(jiǎn)介

第一章引論

1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展簡(jiǎn)史

A)名詞解釋:

(1)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):地理上分散的多臺(tái)獨(dú)立自主口勺計(jì)算機(jī)遵照規(guī)定的通訊協(xié)議,通過軟、

硬件互連以實(shí)現(xiàn)交互通信、資源共享、信息互換、協(xié)同工作以及在線處理等功能的系統(tǒng)。(注

解:此條信息分為系統(tǒng)構(gòu)成+5個(gè)系統(tǒng)功能)。

(2)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的3個(gè)時(shí)代--第一種時(shí)代:1946年美國第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生;第二個(gè)

時(shí)代:20世紀(jì)80年代,微機(jī)時(shí)出現(xiàn);第三個(gè)時(shí)代:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)歐J誕牛以及應(yīng)用。

(3)Internet臥J前身:即1969年美國國防部的高級(jí)計(jì)劃局(DARPA)建立口勺全世界第一種分

組互換網(wǎng)Arparneto

(4)分組互換:是一種存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)互換方式,它將要傳送的報(bào)文分割成許多具有同一格式

的分組,并以此為傳播的基本單元一一進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。

(5)分組互換方式與老式電信網(wǎng)采用U勺電路互換方式的長(zhǎng)處所在:線路運(yùn)用率高、可進(jìn)

行數(shù)據(jù)速率的轉(zhuǎn)換、不易引起堵塞以及具有優(yōu)先權(quán)使用等長(zhǎng)處。

(6)以太網(wǎng):1976年美國Xerox企業(yè)開發(fā)B勺機(jī)遇載波監(jiān)聽多路訪問\沖突檢測(cè)(CSMA/CD)

原理的、用同軸電纜連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)口勺局域網(wǎng)絡(luò)。

(7)INTERNET發(fā)展日勺三個(gè)階段:第一階段--1969年INTERNET歐J前身ARPANET的誕生到

1983年,這是研究試驗(yàn)階段,重要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研窕和試驗(yàn);從1983年到1994年是

INTERNET及|實(shí)用階段,直要作為教學(xué)、科研和通信的學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò);1994年之后,開始進(jìn)入

INTERNET的商業(yè)化階段。

(8)ICCC:國際計(jì)算機(jī)通信會(huì)議

(9)CCITT:國際電報(bào)征詢委員會(huì)

(10)ISO:國際原則化組織

(11)0SI網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造:開放系統(tǒng)互連參照模型

1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類

(1)網(wǎng)絡(luò)分類方式:

a.按地區(qū)范圍:可分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域.

b.按拓補(bǔ)構(gòu)造:可分為總線、星型、環(huán)狀、網(wǎng).

c.按互換方式:電路互換網(wǎng)、分組互換網(wǎng)、幀中繼互換網(wǎng)、信元互換.

d.按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議:可分為采用TCP/IP,SNA,SPX/IPX,AppleTALK等協(xié).

1.3網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造以及協(xié)議

(1)實(shí)體:包括顧客應(yīng)用程序、文獻(xiàn)傳播包、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、電子郵件設(shè)備以及終端

等一切可以發(fā)送、接受信息的任何東西。

(2)系統(tǒng):包括一切物理上明顯的物體,它包括一種或多種實(shí)體。

(3)協(xié)議:用來決定有關(guān)實(shí)體之間某種互相都能接受的某些規(guī)則H勺集合。

包括語法(Syntax,包括數(shù)據(jù)格式、編碼以及信號(hào)電平卜語義(Semantics,包括用于協(xié)調(diào)和

差錯(cuò)處理的控制信息)、定期(Timing,包括速度匹配和排序)。

1.4開放系統(tǒng)互連參照模型

1.4.10SI模型U勺基本層次概念

a.物理.

①提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需要R勺機(jī)械啊、電氣的、功能的和規(guī)程的特性;

②有關(guān)物理鏈路上傳播非構(gòu)造的位流以及故障檢測(cè)指示

b.數(shù)據(jù)鏈路.

①在網(wǎng)絡(luò)實(shí)體間提供數(shù)據(jù)發(fā)送和接受的功能和過程;

②提供數(shù)據(jù)鏈路的流控。

c.網(wǎng)絡(luò).

①控制分組傳送系統(tǒng)的操作、路由選擇、擁擠控制、網(wǎng)絡(luò)互連等功能,它的作用是將

詳細(xì)的物理傳送對(duì)高層透明;

②根據(jù)傳播層的規(guī)定來選擇服務(wù)技術(shù);

③向傳播層匯報(bào)未恢復(fù)的差錯(cuò)。

d.傳播.

①提供建立、維護(hù)、拆除傳送連接口勺功能;

②選擇網(wǎng)絡(luò)層提供最合適的服務(wù);

③在系統(tǒng)之間提供可靠口勺、透明的數(shù)據(jù)傳送,提供端到端的錯(cuò)誤恢復(fù)和流量控制,

e.會(huì)話.

①提供兩進(jìn)程之間建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接的功能;

②提供交互會(huì)話的管理功能。

f.表達(dá).

①代表應(yīng)用進(jìn)程協(xié)商數(shù)據(jù)表達(dá);

②完畢數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、格式化和文本壓縮。

g.應(yīng)用.

①提供OSI顧客服務(wù)。

1.4.2局域網(wǎng)與OSI模型的對(duì)應(yīng)的層次功能

(1)在LAN中數(shù)據(jù)鏈路層可分為哪兩層?

邏輯鏈路控制層和介質(zhì)訪問控制層。(2)LAN的層次功能詳解:*

①物理層和OSIH勺物理層同樣,重要處理在物埋鏈路上口勺傳遞非構(gòu)造化的比特流,建

立、維持、撤銷物理鏈路,處理機(jī)械的、電器的和規(guī)程的特性。

②介質(zhì)訪問控制層重要功能是控制對(duì)傳播介質(zhì)的訪問,不一樣類型的LAN需要采用不

一樣的控制法;

③邏輯鏈路控制層可提供兩種控制類:一種是無連接的服務(wù),另一種是面向連接H勺服

務(wù)

1.5TCP/IP協(xié)議集

⑴尤其注意!”TCP/IP是一組INTERNET協(xié)議系列,而不是單個(gè)協(xié)議。

(2)TCP/IP協(xié)議集與OSI模型的比較

①網(wǎng)絡(luò)接口層,有時(shí)也稱鏈路層,其功能是接受和發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào);

②IP層有時(shí)也稱網(wǎng)絡(luò)層。他處理網(wǎng)上分組的傳送以及路由至目的站點(diǎn);

③傳播層提供兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間端到端H勺數(shù)據(jù)傳送;

④應(yīng)用層處理特定的應(yīng)用。

(3)由SUNMICROSYSTEM企業(yè)推出U勺NFS網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)系統(tǒng)U勺特點(diǎn)?

①提供透明文獻(xiàn)訪問以及文獻(xiàn)傳播;

②輕易擴(kuò)充新的資源或軟件,不需要變化既有H勺工作環(huán)境;

③高性能,可靈活配置。

(4)NFS是基于UDP/IP協(xié)議的應(yīng)用,其實(shí)現(xiàn)重要是采用遠(yuǎn)程過程調(diào)用RPC機(jī)制,RPC提供

了一組與機(jī)器、操作系統(tǒng)以及低層傳送協(xié)議無關(guān)的存取遠(yuǎn)程文獻(xiàn)的操作。

(5)RPC采用了XDR的支持“XDR是一種與機(jī)器無關(guān)的數(shù)據(jù)描述編碼艮I協(xié)議,他以獨(dú)立與

任意機(jī)器體系構(gòu)造H勺格式對(duì)網(wǎng)上傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼,支持在異構(gòu)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)FI勺

傳送。

w第二章數(shù)據(jù)通信

(1)數(shù)據(jù)通信:兩個(gè)實(shí)體間I向數(shù)據(jù)傳播和互換。

2.1數(shù)據(jù)通信技.

2.1.1模擬數(shù)據(jù)通信和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信

(2)模擬數(shù)據(jù):在某個(gè)區(qū)間為持續(xù)的值日勺數(shù)據(jù)

(3)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù):在某個(gè)區(qū)間為離散時(shí)值的數(shù)據(jù)

(4)模擬、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之間曰勺互相轉(zhuǎn)換問題?

模擬數(shù)據(jù)通過編碼解碼器(CODEC)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),數(shù)字信號(hào)通過調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換成模

擬數(shù)據(jù)(MODEM)

(5)數(shù)字信號(hào)傳播與模擬信號(hào)傳播各自H勺優(yōu)缺陷?

模擬傳播是一種不考慮內(nèi)容的傳播模擬信號(hào)的措施,在傳播過程中,模擬信號(hào)通過一定

距離的傳播之后,必然會(huì)信號(hào)衰減,為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳播,模擬信號(hào)傳播都要使用信號(hào)放大器,

不過,放大器也會(huì)增長(zhǎng)噪音分量,假如通過串連的放大器來實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳播,信號(hào)將會(huì)越來

越畸形;

與此相反,數(shù)字傳播與信號(hào)有關(guān)。衰減會(huì)危及數(shù)據(jù)的完整性,數(shù)字信號(hào)只能在一種有限

的距離內(nèi)傳播,但為了獲得更遠(yuǎn)日勺傳播距離,可以使用中繼器,中繼器接受數(shù)字信號(hào),將數(shù)

字信號(hào)轉(zhuǎn)換成1的模式和0日勺模式。

2.1.2多路復(fù)用

(1)多路復(fù)用的分類及其解樣

A.頻分多路復(fù)用(FDM.

運(yùn)用傳播介質(zhì)中不一樣的載波頻率來同步運(yùn)載多種信號(hào)的多路復(fù)用技B時(shí)分多路復(fù)用

(TDM.

運(yùn)用介質(zhì)能到達(dá)的位傳播率超過傳播數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)所需的數(shù)據(jù)傳播率的長(zhǎng)處,運(yùn)用每個(gè)信

號(hào)在時(shí)間上交叉,從而傳播多種數(shù)據(jù)信號(hào)的多路復(fù)用技術(shù)

(2)T1載波口勺位構(gòu)造及傳播速率

共193位,第8位是信令和控制信號(hào),第193位是幀編碼,傳播速率是1.544M/BPS

(3)兩種PCM載波的傳播速率以及T2,T3載波的傳播速率

一種是和T1載波同樣價(jià)J1.544M/BPS,另一種是2.048M/BPSoT2載波的傳播速率是6.312

M/BPS,T2載波H勺傳播速率是46.304M/BPS。

2.1.3異步傳播和同步傳播

(1)異步傳播

一次傳播一種字符的數(shù)據(jù),每個(gè)字符用一種起始位引導(dǎo),用一種結(jié)束位結(jié)束,一般起始

位為0,停止位為1

(2)同步傳播

為了使接受方確定數(shù)據(jù)塊日勺開始和結(jié)束,還需要此外-?級(jí)的同步,即每個(gè)數(shù)據(jù)塊用-?種

前文(preamble)位日勺模式開始,用一種后文(postamble)位模式結(jié)束,加有前后文的數(shù)據(jù)稱為一

幀。

2.2數(shù)據(jù)互換技術(shù)

2.2.1線路互換

(1)什么是線路互換?

通過網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在兩個(gè)站點(diǎn)之間建立專用的通信線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳播II勺互換方式

(2)線路互換所歷經(jīng)的三個(gè)階段

線路建立,數(shù)據(jù)傳送,線路拆除

2.2.2報(bào)文互換

(1)什么是報(bào)文互換?

將目的地址附加在報(bào)文中,然后讓報(bào)文從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)日勺通過網(wǎng)絡(luò)傳播的互換方式

(2)報(bào)文互換比較線路互換的優(yōu)缺陷

a.線路效率.

b.無需同步使用發(fā)送潛和接受器傳送數(shù).

c.不會(huì)出現(xiàn)如線路互換中因通信量變大而導(dǎo)致的呼喊被封鎖現(xiàn)象,只是報(bào)文傳送延.

d.可以把一種報(bào)文發(fā)送到多種目的.

e.可以建立報(bào)文"勺優(yōu)先.

f.報(bào)文互換網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行速度和代碼的轉(zhuǎn).

g.發(fā)送部操作終端歐I保文可以被截獲,然后存儲(chǔ)或重新選擇到另一臺(tái)終端的途.

h.報(bào)文互換的重要缺陷是他不能滿足實(shí)時(shí)或交互式的通信規(guī)定

2.2.3分組互換

(D概念解釋

分組互換是一種結(jié)合了報(bào)文互換和線路互換各自長(zhǎng)處的互換技術(shù),其中,它采用了限制

長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)報(bào),以及虛擬連接的虛電路措施,從而到達(dá)更好的互換效果。

2.2.4三種互換技術(shù)的比較

(1)三種互換技術(shù)合用H勺不一樣場(chǎng)所

a.對(duì)于交互式通信來說,報(bào)文互換是不合適的.

b.對(duì)于較輕的和/或間歇式負(fù)載來說,線路互換是最合算的,由于可以通..撥號(hào)線路來使

用公..系統(tǒng).

c.對(duì)于兩個(gè)站點(diǎn)之間很重的和持續(xù)的負(fù)載來說,使用租用的線路互換線是最合算的.

d.當(dāng)有一批中等數(shù)量數(shù)據(jù)必須互換到大量口勺數(shù)據(jù)設(shè)備時(shí),寧可用分組互換措施,這種技

術(shù)的J線路運(yùn)用率是最高的.

e.數(shù)據(jù)報(bào)分組互換合用于短報(bào)文和具有靈活性的J報(bào)文.

f.虛電路分組互換事宜浴場(chǎng)互換和減輕各站口勺處理承擔(dān).

2.2.5信元互換

ATM(異步轉(zhuǎn)移模式)采用信元互換

2.3數(shù)據(jù)傳送方式

(1)分類

并行通信和串行通信

(2)在并行通信中數(shù)據(jù)傳播所使用的并行數(shù)據(jù)總線的物理形式

a.計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線諸多就直接是電路.

b.扁平帶狀電.

c.圓形屏蔽電.

2.3.1串行輸入/輸出

(1)串行輸入的特點(diǎn)

串行數(shù)據(jù)傳播中,每次只傳送一位數(shù)據(jù),速度比并行傳播慢,不過,實(shí)現(xiàn)串行傳播的硬

件具有經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的特點(diǎn)。

2.3.2串行數(shù)據(jù)通信

(1)系統(tǒng)進(jìn)行串行通行的三種方式

a.單工通.來..

b.半雙工通.

c.全雙工通.

(2)串行數(shù)據(jù)的傳播、接受口勺定期可以通過數(shù)據(jù)鏈路控制來實(shí)現(xiàn)

(3)串行數(shù)據(jù)通信的兩種傳播措施

a.異步串行傳.

通信硬件通過附加同步信息”勺措施傳播數(shù)據(jù)

b.同步串行傳.

同步信息包括在信息塊內(nèi)II勺措施

(4)同步通信與異步通信口勺優(yōu)缺陷

a.同步通信取消了每個(gè)字節(jié)日勺同步位,從而使數(shù)據(jù)位在傳送為中所占比率增大,提高了

傳送效率.

b.同步通信容許顧客傳送沒故意義的二進(jìn)制數(shù).

c.容許PC機(jī)顧客通過同步通信網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)通.

2.4檢錯(cuò)與糾錯(cuò)

2.4.1檢錯(cuò)法

(1)檢錯(cuò)法的概念

檢錯(cuò)法是指在傳播中僅僅發(fā)送足以使接受端可以檢測(cè)出差錯(cuò)的附加位。

(2)檢錯(cuò)法的分類

a.奇偶校驗(yàn).

b.冗余校驗(yàn)法(LRC.

c.循環(huán)冗余校驗(yàn)法(CRC.

2.4.2糾錯(cuò)法

(1)自動(dòng)祈求重發(fā)(ARQ)

當(dāng)發(fā)送站向接受站發(fā)送數(shù)據(jù)塊時(shí),假如無差錯(cuò),則接受站回送一種肯定應(yīng)答,即ACK指

令;假如接受站檢測(cè)出錯(cuò)誤,則發(fā)送一種否認(rèn)應(yīng)答,即NCK指令,祈求重發(fā)。

(2)正向糾錯(cuò)法

發(fā)送站發(fā)送能使接受站檢錯(cuò)糾錯(cuò)的冗余位

2.5通信硬件

2.5.1調(diào)制解調(diào)器

(1)調(diào)制解調(diào)器是一種數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)

(2)調(diào)制解調(diào)器歐I作用就是將數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)格式與模擬格式之間轉(zhuǎn)換

(3)AT指令集

a.ATD……撥號(hào)指令(ATDP:脈沖撥號(hào),ATDT音頻撥號(hào).

b.ATH…-掛機(jī)指.

C.ATA……應(yīng)答指令(ATSO=0表達(dá)取消自動(dòng)應(yīng)達(dá),=某人非零整數(shù),則表達(dá)振鈴這個(gè)整多次

后應(yīng)答.

d.ATZ——將調(diào)制解調(diào)器內(nèi)寄存器的值設(shè)為默.

2.5.2RS-232原則

⑴何謂RS-232

由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)制定的數(shù)據(jù)終端設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)備在進(jìn)行串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)

互換時(shí)的接口,EIARS-232C

(2)RS-232H勺物理層特性

a.機(jī)械特.

接口原則日勺機(jī)械部分指定兩個(gè)通信裝置怎樣連接。規(guī)定了有兩個(gè)連接器,接到DCE日勺為

母,接到DTEH勺為公。原則規(guī)定使用25針連接器,DB25連接器已成為一種實(shí)際上的原則。

b.電信號(hào)特.

+3V-+15VII勺正電壓表達(dá)SPACE

-3V--15V的負(fù)電壓表達(dá)MARK

在-3V~+3V之間構(gòu)成一種轉(zhuǎn)換區(qū)域,實(shí)際上,傳播一般使用+(-)12V

C.RS-232C引腳分.

I.引腳功能分.

A.數(shù)據(jù)線路:分為數(shù)據(jù)傳送和接受兩條線路發(fā)送數(shù)據(jù)(TD,引腳2),接受數(shù)據(jù)(RD,引腳3.

B.控制線路:控制線路傳送PC或調(diào)制解調(diào)器中某些條件的JON/OFF指標(biāo)來指示該引腳線

路的狀態(tài)處在啟動(dòng)或是關(guān).

①DTR,引腳20:數(shù)據(jù)終端就緒,由PC產(chǎn)生以使調(diào)制解調(diào)器理解PC已準(zhǔn)備就緒

②DSR,引腳6:數(shù)據(jù)設(shè)備就緒,由MODEM產(chǎn)生,以告訴PC當(dāng)MODEM打開時(shí),已

和線路連接好且史在數(shù)據(jù)傳播模式

③RTS,引腳4:祈求發(fā)送,由PC產(chǎn)生毅同志調(diào)制解調(diào)器它想要傳送數(shù)據(jù)

④CTS,引腳5:清除發(fā)送,由MODEM產(chǎn)生告訴PC它可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送

⑤CD,引腳8:載波檢測(cè),也稱為接受線路信號(hào)檢測(cè)裝置(RLSD),有時(shí)還稱為數(shù)據(jù)載波檢測(cè)

(DCD),他告訴PC機(jī)調(diào)制解調(diào)器與否已建立了有效的連接

⑥RI,引腳22:振鈴指示

II..

①SG,引腳7:信號(hào)地

②PG,引腳1:保護(hù)地

川.定期電.

①TC,引腳15:稱為發(fā)送定期轉(zhuǎn)自:考試網(wǎng)-[Examw]

②RC,引腳17:稱為接受定期

(3)空調(diào)制解調(diào)器的連接,關(guān)鍵是將發(fā)送數(shù)據(jù)TD和接受數(shù)據(jù)RD交叉連接,實(shí)際上是直

接通信

2.5.3通信適配器

(1)異步通信適配器

也叫串口,異步通信界面,通用異步接受器/發(fā)送器或UART

(2)同步通信適配器

最常用H勺同步通信適配器是SDLC和BSC

2.6通信軟件功能

(1)調(diào)制解調(diào)器的控制

a.呼喊/回答模式切.

b.自動(dòng)重?fù)?

c..掛.

(2)數(shù)據(jù)控制功能

a.流控制(XON/XOFF.

b.文獻(xiàn)傳.

(3)數(shù)據(jù)操作功能

a.字符過.

b.轉(zhuǎn)換.

c.終端仿.

⑷特殊功能

a.外部文獻(xiàn)操.

b.后臺(tái)操.

C.回到操作系.

d.編輯器

局域網(wǎng)定義和特性

局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork)即LAN:將小區(qū)域內(nèi)H勺多種通信設(shè)備互聯(lián)在一起H勺通信網(wǎng)絡(luò)。

1.局域網(wǎng)三個(gè)特性:⑴高數(shù)據(jù)速率在0.1-100Mbps(2)短距離0.1-25Km⑶低誤碼率

lO-8-lO-llo

2.決定局域網(wǎng)特性的三個(gè)技術(shù)乂1)用以傳播數(shù)據(jù)日勺介質(zhì)(2)用以連接多種設(shè)備日勺拓?fù)錁?gòu)造

⑶用以共享資源口勺介質(zhì)控制措施。

3.設(shè)計(jì)一種好的介質(zhì)訪問控制協(xié)議三個(gè)基本目H勺:(1)協(xié)議要簡(jiǎn)樸(2)獲得有效H勺通道運(yùn)用

率⑶對(duì)網(wǎng)上各站點(diǎn)顧客的公平合理。

以太網(wǎng)EthernetIEEE8O2.3

以太網(wǎng)是一種總路線型局域網(wǎng),采用載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)CSMA/CD介質(zhì)訪

問控制措施。

1.載波監(jiān)聽多路訪問

CSMA的控制方案:⑴一種站要發(fā)送,首先需要監(jiān)聽總線,以決定介質(zhì)上與否存在其

他站的發(fā)送信號(hào)。(2)假如介質(zhì)是空閑的,則可以發(fā)送。⑶假如介質(zhì)忙,則等待一段間隔后再

重試。

堅(jiān)持退避算法:

(1)非堅(jiān)持CSMA:假如介質(zhì)是空閑H勺,則發(fā)送;假如介質(zhì)是忙時(shí),等待一段時(shí)間,反復(fù)

第?步。運(yùn)用隨機(jī)的重傳時(shí)間來減少?zèng)_突的概率,缺陷:是雖然有幾種站有數(shù)據(jù)發(fā)送,介質(zhì)仍

然也許牌空閑狀態(tài),介質(zhì)的運(yùn)用率較低。

(2)1.堅(jiān)持CSMA:假如介質(zhì)是空閑的,則發(fā)送;假如介質(zhì)是忙時(shí),繼續(xù)監(jiān)聽,直到介質(zhì)

空閑,立即發(fā)送;假如沖突發(fā)生,則等待一段隨機(jī)時(shí)間,反復(fù)第一步。缺陷:假如有兩個(gè)或兩個(gè)

以上的J站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送,沖突就不可防止日勺。

(3)P?堅(jiān)持CSMA:假如介質(zhì)是空閑的,則以PB勺概率發(fā)送,而以(1-P)的概率延遲一種

時(shí)間單位,時(shí)間單位等于最大的傳播延遲時(shí)間;假如介質(zhì)是忙時(shí),繼續(xù)監(jiān)聽,直到介質(zhì)空閑,

反復(fù)第一步;假如發(fā)送被延遲一種時(shí)間單位,則反復(fù)第一步。

2.載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)

這種協(xié)議廣泛運(yùn)用在局域網(wǎng)內(nèi),每個(gè)幀發(fā)送期間,同步有檢測(cè)沖突的能力,一旦檢

測(cè)到?jīng)_突,就立即停止發(fā)送,并向總線上發(fā)一串阻塞信號(hào),告知總線上各站沖突已經(jīng)發(fā)生,

這樣通道的容量不致因白白傳送已經(jīng)損壞的幀而揮霍。

沖突檢測(cè)的時(shí)間:對(duì)基帶總線,等于任意兩個(gè)站之間最大H勺傳播延遲FI勺兩倍;對(duì)于寬

帶總線,沖突檢測(cè)時(shí)間等于任意兩個(gè)站之間最大傳播延遲時(shí)間日勺四倍。

3.二進(jìn)制退避算法:

(1)對(duì)每個(gè)幀,當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時(shí),設(shè)置參量為L(zhǎng)=2;

(2)退避間隔取1-L個(gè)時(shí)間片中的一種隨機(jī)數(shù),1個(gè)時(shí)間片等于2a;

(3)當(dāng)幀反復(fù)發(fā)生一次沖突時(shí),則將參量L加倍;

(4)設(shè)置一種最大重傳次數(shù),則不再重傳,并匯報(bào)出錯(cuò)

標(biāo)識(shí)環(huán)網(wǎng)TokeRingIEEE802.5

1.標(biāo)識(shí)打勺工作過程:

標(biāo)識(shí)環(huán)網(wǎng)又稱權(quán)標(biāo)網(wǎng),這種介質(zhì)訪問使用一種標(biāo)識(shí)沿著環(huán)循環(huán),當(dāng)各站都沒有幀發(fā)

送時(shí),標(biāo)識(shí)的形式為01111111,稱空標(biāo)識(shí)。當(dāng)一種站要發(fā)送幀時(shí),需要等待空標(biāo)識(shí)通過,然

后將它改為忙標(biāo)識(shí)。并緊跟著忙標(biāo)識(shí),把數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)上。由于標(biāo)識(shí)是忙狀態(tài),因此其他站

不能發(fā)送幀,必須等待。發(fā)送的幀在環(huán)上循環(huán)一周后再回到發(fā)送站,將該幀從環(huán)上移去。同

步將忙標(biāo)識(shí)改為空標(biāo)識(shí),傳至背面的站,使之獲得發(fā)送幀的許可權(quán)。

2.環(huán)上長(zhǎng)度用位計(jì)算,其公式為:存在環(huán)上的位數(shù)等于傳播延遲(5us/km)X發(fā)送介

質(zhì)長(zhǎng)度X數(shù)據(jù)速率+中繼器延遲。對(duì)于1km長(zhǎng)、1Mbps速率、20個(gè)站點(diǎn),存在于環(huán)上的位數(shù)

為25位。

3.站點(diǎn)接受幀的過程:當(dāng)幀通過站時(shí),該站將幀的目的地址和本站的地址相比較,如

地址相符合,則將幀放入接受緩沖器,再輸入站,同步將幀送回至環(huán)上;如地址不符合,則簡(jiǎn)

樸地將數(shù)據(jù)重新送入環(huán)。

4.優(yōu)先級(jí)方略

標(biāo)識(shí)環(huán)網(wǎng)上的各個(gè)站點(diǎn)可以成不?樣的優(yōu)先級(jí),采用分布式高度算法實(shí)現(xiàn)??刂茙?/p>

的I格式如下:P優(yōu)先級(jí)、T空忙、M監(jiān)視位、預(yù)約位

纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDIISO9314

1.FDDI和標(biāo)識(shí)環(huán)介質(zhì)訪問控制原則靠近,有如下幾點(diǎn)好處:

(1)標(biāo)識(shí)環(huán)協(xié)議在重負(fù)載條件下,運(yùn)行效率很高,因此FDDI可得到同樣的效率。

(2)使用相似的幀格式,全球不一樣速率口勺環(huán)網(wǎng)互連,在背面網(wǎng)絡(luò)互加這一章將要

討論這個(gè)問題

⑶已經(jīng)熟悉IEEE802.5日勺人很輕易理解FDDI

(4)已經(jīng)積累了IEEE802.5的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),尤其是將它做集成電路片的經(jīng)濟(jì),用于FDDI

系統(tǒng)和元件口勺制造。

2.FDDI技術(shù)

⑴數(shù)據(jù)編碼:用有光脈沖表達(dá)為1,沒有光能量表達(dá)為OoFDDI采用一種全新的編碼

技術(shù),稱為4B/5B。每次對(duì)四位數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,每四位數(shù)據(jù)編碼成五位符號(hào),用光的存在和沒

有來代表五位符號(hào)中每一位是1還是0。這種編碼使效率提高為80%。為了得到信號(hào)同步,采

用了二級(jí)編碼H勺措施,先按4B/5B編碼,然后再用一種稱為倒相的不歸零制編碼NRZI,其原

理類似于差分編碼。

(2)時(shí)鐘偏移:FDDI分布式時(shí)鐘方案,每個(gè)站有獨(dú)立的時(shí)鐘和彈性緩沖器。進(jìn)入站點(diǎn)

緩沖器的數(shù)據(jù)時(shí)鐘是按照輸入信號(hào)的時(shí)鐘確定町不過,從緩沖器輸出日勺信號(hào)時(shí)鐘是根據(jù)站

的時(shí)鐘確定的I,這種方案使環(huán)中中繼器的數(shù)目不受時(shí)鐘偏移原因口勺限制。

3.FDDI幀格式:

由此可知:FDDIMAC幀和IEEE802.5時(shí)幀十分相似,不一樣之處包括:FDDI幀具有前

文,對(duì)高數(shù)據(jù)率下時(shí)鐘同步十分重要;容許在網(wǎng)內(nèi)使用16位和48位地址,比IEEE802.5愈加

靈活;控制幀也有不一樣。

4.FDDI協(xié)議

FDDI和IEEE802.5歐J兩個(gè)重要區(qū)別:

(l)FDDI協(xié)議規(guī)定發(fā)送站發(fā)送完幀后,立即發(fā)送一幅新口勺標(biāo)識(shí)幀,而IEEE802.5規(guī)定

當(dāng)發(fā)送出去的幀H勺前沿回送至發(fā)送站時(shí),才發(fā)送新的標(biāo)識(shí)幀。

⑵容量分派方案不一樣,兩者都可采用單個(gè)標(biāo)識(shí)形式,對(duì)環(huán)上各站點(diǎn)提供同等公

平的訪問權(quán),也可優(yōu)先分派給某些站點(diǎn)。IEEE802.5使用優(yōu)先級(jí)和預(yù)約方案。

5.為了同步滿足兩種通信類型的規(guī)定,F(xiàn)DDI定義了同步和異步兩種通信類型,定義

一種目的標(biāo)識(shí)循環(huán)時(shí)間TTRT,每個(gè)站點(diǎn)都存在有同樣的一種TTRT值。

局域網(wǎng)原則

IEEE802委員會(huì)是由IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)于1980年2月成立日勺,其目的J是為局域網(wǎng)內(nèi)口勺

數(shù)字設(shè)備提供一套連接的原則,后來又?jǐn)U大到城域網(wǎng)。

1.服務(wù)訪問點(diǎn)SAP

在參照模型中,每個(gè)實(shí)體和另一種實(shí)體的同層實(shí)體按協(xié)議進(jìn)行通信。而一種系統(tǒng)內(nèi),

實(shí)體和上下層間通過接口進(jìn)行通信。用服務(wù)訪問點(diǎn)SAP來定義接口。

2.邏輯連接控制子層LLC

lttt8U2規(guī)定兩種類型的鏈路服務(wù):無連接LLC(類型1),信息幀在LLC實(shí)體間,無需

要在同等層實(shí)體間事先建立邏輯鏈路,對(duì)這種LLC幀既大確認(rèn),也無任何流量控制或差錯(cuò)恢

復(fù)功能。

面向連接LLC(類型2),任何信息幀,互換前在一對(duì)LLC實(shí)體間必須建立邏輯鏈路。

在數(shù)據(jù)傳送方式中,信息幀依次序發(fā)送,并提供差錯(cuò)恢復(fù)和流量控制功能。

3.介質(zhì)訪問控制子層MAC

IEEE802規(guī)定的MAC有CSMA/CD.標(biāo)識(shí)總線、標(biāo)識(shí)環(huán)等。

4.服務(wù)原語

(l)ISO服務(wù)原語類型

REQUEST原語用以使服務(wù)顧客能從服務(wù)提供者那里祈求?定時(shí)服務(wù),如建立連接、

發(fā)送數(shù)據(jù)、結(jié)束連接或狀態(tài)匯報(bào)。

INDICATION原語用以使服務(wù)提供者能向服務(wù)顧客提醒某種狀態(tài)。如連接祈求、輸

入數(shù)據(jù)或連接結(jié)束。

RESPONSE原語用以使服務(wù)顧客能響應(yīng)先前的IKDIECATION,如接受連接INDICATION。

CONFIRMARION原語用以使服務(wù)提供者能匯報(bào)先前H勺R(shí)EQUEST成功或失敗。

(2)IEEE802服務(wù)原語類型

和ISO服務(wù)原語類型相比REQUEST和INDICATION原語類型和ISO所用的具有相似

意義。IEEE802沒有REPONSE原語類型,CONFIRMATION原語類型定義為僅是服務(wù)提供者確實(shí)

認(rèn)。

邏輯鏈路控制協(xié)議

1.IEEE802.2是描述LAN協(xié)議中邏輯鏈路LLC子層日勺功能、特性和協(xié)議,描述LLC子

層對(duì)網(wǎng)絡(luò)層、MAC子層及LLC子層自身管理功能H勺界面服務(wù)規(guī)范。

2.LLC子層界面服務(wù)規(guī)范IEEE802.2定義了三個(gè)界面服務(wù)規(guī)范:(1)網(wǎng)絡(luò)層/LLC子層界

面服務(wù)規(guī)范;(2)LLC子層/MAC子層界面服務(wù)規(guī)范;(3)LLC子層/LLC子層管理功能的界面服務(wù)規(guī)

范。

3.網(wǎng)絡(luò)層/LLC子層界面服務(wù)規(guī)范

提供兩處服務(wù)方式

不確認(rèn)無連接的I服務(wù):不確認(rèn)無連接數(shù)據(jù)傳播服務(wù)提供沒有數(shù)據(jù)鏈路級(jí)連接的建立.

而網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體能互換鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元LSDU手段。數(shù)據(jù)的傳播方式可為點(diǎn)到點(diǎn)方式、多點(diǎn)

式或廣播式。這是一種數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)

面向連接口勺服務(wù):提供了建立、使用、復(fù)位以及終止數(shù)據(jù)鏈路層連接的手段。這些

連接是LSAP之間點(diǎn)到點(diǎn)式的連接,它還提供數(shù)據(jù)鏈路層的定序、流控和錯(cuò)誤恢復(fù),這是一處

虛電路服務(wù)。

4.LLC子層/MAC子層界面服務(wù)規(guī)范

本規(guī)范闡明了LLC子層對(duì)MAC子層的服務(wù)規(guī)定,以便當(dāng)?shù)豅LC子層實(shí)體間對(duì)等層

LLC子層實(shí)體互換LLC數(shù)據(jù)單元。

⑴服務(wù)原語是:MA-DATA.request、MA-DATA.indicationMA-DATA.confirm

(2)LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元構(gòu)造LLCPDU:

目的服務(wù)訪問點(diǎn)地址字段DSAP,一種字節(jié),其口七位實(shí)際地址,一位為地址型標(biāo)志,

用來標(biāo)識(shí)DSAP地址為單個(gè)地址或組地址。

源服務(wù)訪問點(diǎn)地址字段SSAP,一種字節(jié),其中七位實(shí)際地址,一位為命令/響應(yīng)標(biāo)

志位用來識(shí)別LLCPDU是命令或響應(yīng)。

控制字段、信息字段。

5.LLC協(xié)議的型和類

LLC為服務(wù)訪問點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信定義了兩種操作:I型操作,LLC間互換PDU不需要

建立數(shù)據(jù)錐路連接,這些PDU不被確認(rèn),也沒有流策控制和差錯(cuò)恢復(fù)。

H型操作,兩個(gè)LLC間互換帶信息的PDU之間,必須先建立數(shù)據(jù)鏈路連接,正常的

通信包括,從源LLC到目的LLC發(fā)送帶有信息的PDU,它由相反方向上的PDU所確認(rèn)。

LLC的類型:第1類型,LLC只支持I型操作;第2類型,LLC既支持I型操作,也支持

II型操作。

6.LLC協(xié)議I內(nèi)元素

控制字段的I三種格式:帶編號(hào)日勺信息幀傳播、帶編號(hào)的監(jiān)視幀傳播、無編號(hào)控制傳

播、無編號(hào)信息傳播。

帶編號(hào)口勺信息幀傳播和帶編號(hào)的監(jiān)視幀傳播只能用于II型操作。

無編號(hào)控制傳播和無編號(hào)信息傳播可用于I型或II型操作,但不能同步用。

信息幀用來發(fā)送數(shù)據(jù),監(jiān)視幀用來作問答響應(yīng)和流控。

CSMA/CD介質(zhì)訪問控制協(xié)議

1.MAC服務(wù)規(guī)范三種原語

MA-DATA.request、MA-DATA.indicationMA-DATA.confirm

2.介質(zhì)訪問控制時(shí)幀構(gòu)造

CSMA/CD的MAC幀由8個(gè)字段構(gòu)成:前導(dǎo)碼;幀起始定界符SFD;幀時(shí)源和目的地址

DA.SA;表達(dá)信息字段長(zhǎng)度的字段;邏輯連接控制幀LLC;填充的字段PAD;幀檢查序列字段FCS。

前導(dǎo)碼:包括7個(gè)字節(jié),每個(gè)字節(jié)為10101010,它用于使PLS電路和收到的幀定期到

達(dá)穩(wěn)態(tài)同步。

幀起始定界符:字段是10101011序列,它緊跟在前導(dǎo)碼后,表達(dá)一幅幀時(shí)開始。幀

檢查序列:發(fā)送和接受算法兩者都使用循環(huán)冗余檢查(CRQ來產(chǎn)生FCS字段H勺CRC值。

3.介質(zhì)訪問控制措施

IEEE802.3原則提供了介質(zhì)訪問控制子層的功能闡明,有兩個(gè)重要的功能:數(shù)據(jù)封裝

(發(fā)送和接受),完畢成幀(幀定界、幀同步)、編址(源和目的地址處理)、差錯(cuò)檢測(cè)(物理介質(zhì)傳

播差錯(cuò)的檢測(cè));介質(zhì)訪問管理,完畢介質(zhì)分派防止沖突和處理爭(zhēng)用處理沖突。

數(shù)據(jù)模型II勺三要素

⑴數(shù)據(jù)構(gòu)造數(shù)據(jù)構(gòu)造是所研究FI勺對(duì)象類型(ObjectType川勺集合。這些對(duì)象和對(duì)象類

型是數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成成分。一般可分為兩類:一類是與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容和其他性質(zhì)有關(guān)的對(duì)象;

一類是與數(shù)據(jù)之間口勺聯(lián)絡(luò)有關(guān)口勺對(duì)象。前者如網(wǎng)狀模型口口勺數(shù)據(jù)項(xiàng)和記錄,關(guān)系模型中的域、

屬性和關(guān)系等。后者如網(wǎng)狀模型中的關(guān)系模型(settype)。在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中,一般按照數(shù)據(jù)構(gòu)

造的類型來命名數(shù)據(jù)模型,進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行分類。如層次構(gòu)造、網(wǎng)狀構(gòu)造和關(guān)系

構(gòu)造的數(shù)據(jù)模型分別稱作為層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。對(duì)應(yīng)地,數(shù)據(jù)庫分別稱作為層

次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

(2)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作是指對(duì)多種對(duì)象類型的實(shí)例(或值)所容許執(zhí)行的操作的集合,

包括操作及有關(guān)的操作規(guī)則。在數(shù)據(jù)庫中,重要的操作有檢索和更新(包括插入、刪除、修

改)兩大類。數(shù)據(jù)模型定義了這些操作的定義、語法(雖然用這些操作時(shí)所用的語言)。數(shù)據(jù)構(gòu)

造是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)特性的描述,而數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。兩者既有聯(lián)絡(luò),又有區(qū)

別。

(3)數(shù)據(jù)H勺約束條件數(shù)據(jù)H勺約束條件是完整性規(guī)則H勺集合。完整性規(guī)則是指在給定

的數(shù)據(jù)模型中,數(shù)據(jù)及其聯(lián)絡(luò)所具有的制約條件和依存條件,用以限制符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)

庫的狀態(tài)以及狀態(tài)口勺變化,保證數(shù)據(jù)的對(duì)口勺性、有效性和一致性。

概念模型

數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。每個(gè)DBMS軟件都是基于某種數(shù)據(jù)模型的。

為了把現(xiàn)實(shí)世界中日勺詳細(xì)事物或事物之間的聯(lián)絡(luò)表達(dá)成3RM0所支持的數(shù)據(jù)模型,人僅首先

必須將現(xiàn)實(shí)世界的事物及其之間口勺聯(lián)絡(luò)進(jìn)行抽象,轉(zhuǎn)換為信息世界H勺概念模型;然后將信息

世界的概念模型轉(zhuǎn)換為機(jī)器世界口勺數(shù)據(jù)模型。也就是說,首先把現(xiàn)實(shí)世界中的客觀對(duì)象抽象

成一種信息構(gòu)造。這種信息構(gòu)造并不依賴于詳細(xì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和DBMSo然后,再把概念模

型轉(zhuǎn)換為某一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上某一DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型。因此,概念模型是從現(xiàn)實(shí)世界到

機(jī)器世界的?種中間層次,現(xiàn)實(shí)世界的事物反應(yīng)到人的天腦之中,然后人們開始認(rèn)識(shí)這些事

物,通過選擇、命名、分類和組織等抽象工作之后形成概念模型,并進(jìn)入到信息世界。

顧客(user)關(guān)懷的是現(xiàn)實(shí)世界中日勺事物、事物的屬性及其互相關(guān)系。例如,顧客也

許關(guān)懷他的顧客及其屬性,如顧客地址、銀行帳號(hào)等等。顧客也美懷自己的定貨帳目,如誰

訂的貨、訂的什么和訂多少等等。

系統(tǒng)分析員(analyst)同樣也關(guān)懷現(xiàn)實(shí)世界,不過系統(tǒng)分析員需要分析顧客的)信息

需求。作為需求分析的成果,分析員必須以文檔的形式對(duì)需求進(jìn)行構(gòu)造化的I描述;這個(gè)文檔就

是信息模型。

實(shí)體(Entity)實(shí)體是構(gòu)成數(shù)據(jù)庫的基本元素。實(shí)體是指一種存在的東西以區(qū)別這個(gè)

東西所具有H勺屬性和這個(gè)東西與其他東西的聯(lián)絡(luò)。實(shí)體可以是人,也可以是物;可以是實(shí)際對(duì)

象,也可以是概念;可以是事物臼身,也可以是指事物之間的聯(lián)絡(luò)。

屬性(Attribute)一種實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。屬性是相對(duì)實(shí)體而言W、J,是實(shí)

體所具有的特性。

關(guān)鍵字(Key)能唯一地標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性H勺集合稱為關(guān)鍵字(或碼)。

域(Domain)屬性的取值范圍稱作域.

實(shí)體型(EntityType)一類實(shí)體所具有的共同特性或?qū)傩缘募戏Q為實(shí)體型。一般用

實(shí)體名及其屬性來抽象地刻畫一類實(shí)體的實(shí)體型。

實(shí)體集(EntitySet)同型實(shí)體的集合叫實(shí)體集。例如I,學(xué)生就是一種實(shí)體集。實(shí)體集

的名即是實(shí)體型。對(duì)于學(xué)生和(學(xué)號(hào),姓名,年齡,系,年級(jí))均是實(shí)體型,而學(xué)生是對(duì)實(shí)體型

(學(xué)號(hào),姓名,年齡,系,年級(jí))所起的名稱,兩者是指同一客觀對(duì)象。但本科生和碩士可認(rèn)為

相似實(shí)體型,而實(shí)體集不一樣。

聯(lián)絡(luò)(Relationship)現(xiàn)實(shí)世界H勺事物之間是有聯(lián)絡(luò)H勺。一般存在兩類聯(lián)絡(luò):一是實(shí)體

內(nèi)部的構(gòu)成實(shí)體日勺屬性之間H勺聯(lián)絡(luò),二是實(shí)體之間日勺聯(lián)絡(luò)。在考慮實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)絡(luò)時(shí),是把

屬性看作為實(shí)體。一般來說,兩個(gè)實(shí)體之間日勺聯(lián)絡(luò)可分為三種:

(1)一對(duì)一(1:1)聯(lián)絡(luò)若對(duì)于實(shí)體集A中的每一種實(shí)體,實(shí)體集B中至多有唯一的一

種實(shí)體與之聯(lián)絡(luò),反之亦然,則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有一對(duì)一聯(lián)絡(luò),記作1:lo

(2)一對(duì)多(1:n)聯(lián)絡(luò)若對(duì)于實(shí)體集A中的每個(gè)實(shí)體,實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體(n20)

與之聯(lián)絡(luò);反之,對(duì)于實(shí)體集B中口勺每一種實(shí)體,實(shí)體集A中至多只有一種實(shí)體與之聯(lián)絡(luò),則

稱實(shí)體集A與實(shí)體集B有一對(duì)多聯(lián)絡(luò),記為1:n。對(duì)應(yīng)地有多對(duì)一(n:1)聯(lián)絡(luò)多對(duì)一聯(lián)絡(luò),從

本質(zhì)上說,是一對(duì)多聯(lián)絡(luò)的逆轉(zhuǎn)。其定義同一對(duì)多聯(lián)絡(luò)類似,不再贅述。

(3)多對(duì)多(m:n)聯(lián)絡(luò)若對(duì)于實(shí)體集A中的每一種實(shí)體,實(shí)體集B中有n個(gè)實(shí)體(n2

0)與之聯(lián)絡(luò);反之,對(duì)于實(shí)體集B中的每一種實(shí)體,實(shí)體集A中也有m個(gè)實(shí)體(m20)與之對(duì)應(yīng),

則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B具有多對(duì)多聯(lián)絡(luò),記作m:n,實(shí)質(zhì)上,多對(duì)多聯(lián)絡(luò)是任意一種聯(lián)

絡(luò)。此外,同一實(shí)體集內(nèi)的各個(gè)實(shí)體間也可以有多種聯(lián)絡(luò)。概念模型日勺表達(dá)措施最常用日勺是

實(shí)體一聯(lián)絡(luò)措施(Entity-RelationshipApproach),簡(jiǎn)稱E-R措施。該措施是由P.P.S.Chen在1976

年提出的。E-R措施用E-R圖來描述某一組織日勺概念模型。在這里僅簡(jiǎn)介E-R圖日勺要點(diǎn)。在

E-R圖中:

(1)長(zhǎng)方形框表達(dá)實(shí)體集,框內(nèi)寫上實(shí)體型的名稱。

(2)用橢圓框表達(dá)實(shí)體的屬性,并用有向邊把實(shí)體框及其屬性框連接起來。

(3)用菱形框表達(dá)實(shí)體間的聯(lián)絡(luò),框內(nèi)寫上聯(lián)絡(luò)名,用無向邊把菱形框及其有關(guān)H勺

實(shí)體框連接起來,在旁邊標(biāo)明聯(lián)絡(luò)的種類。假如聯(lián)絡(luò)也具有屬性,則把屬性框和菱形框也用

無向邊連接上。

三種重要H勺數(shù)據(jù)模型

實(shí)際DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型重要有三種:

層次模型(HierarchicalModel)

網(wǎng)狀模型(NetworkModel)

關(guān)系模型(RelationalModel)其中,關(guān)系模型是1=1前DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型歐J上流。

90年代運(yùn)行的DBMS幾乎都是基于關(guān)系模型小J。層次模型和網(wǎng)狀模型統(tǒng)稱為非關(guān)系模型。

非關(guān)系模型口勺構(gòu)造可以和圖論中“勺圖相對(duì)應(yīng),比較直觀,但在理論上不完備,實(shí)現(xiàn)效率較低,

故此目前很少用。不過近來,層次模型在研究面向?qū)ο笕丈譊BMS中已得到重視。在關(guān)系模型

中,數(shù)據(jù)在顧客mI觀點(diǎn)中(或在顧客視圖中)的邏輯構(gòu)造是一張二維表(Table)。

關(guān)系(Relation),對(duì)應(yīng)于平常講H勺一張表。

元組(Tuple),表中口勺一行。

屬性(Attribute),表中口勺一列稱為一種屬性,給每一列起一種名,稱為屬性名。這一

列或這個(gè)屬性所有也許取時(shí)值的集合稱為這個(gè)屬性H勺值域(Domain),值域中的一種元素叫做

這個(gè)屬性的值。

主關(guān)鍵字(PrimaryKeyAttribute或PrimaryKey),是指能唯■標(biāo)識(shí)一種元組的?種或

一組屬性。

分景(Attributevalue),是指元組中的一種屬性值。

關(guān)系模式(RelationalSchema),是對(duì)關(guān)系口勺描述,一般用關(guān)系名(屬性名1,屬性名

2,…,屬性名n)來表達(dá)。同層次模型和網(wǎng)狀模型相比較,關(guān)系模型具有下列特點(diǎn):

(D概念單一在關(guān)系模型中,無論是實(shí)體還是實(shí)體之間日勺聯(lián)絡(luò)都用關(guān)系來表達(dá)。在關(guān)

系模型中,在顧客的觀點(diǎn)中,數(shù)據(jù)的邏輯構(gòu)造就是表,也只有這唯一的概念。在非關(guān)系模型

中,顧客要辨別記錄型與記錄型之間的聯(lián)絡(luò)兩個(gè)概念;當(dāng)環(huán)境復(fù)雜時(shí),數(shù)據(jù)構(gòu)造異常復(fù)雜,難

以掌握。而關(guān)系模型,由于概念單一,可以變復(fù)雜為直觀、簡(jiǎn)樸,易學(xué)易用。

(2)規(guī)范化所謂關(guān)系規(guī)范化是指在美系模型中,每一種美系都要滿足一定的條件規(guī)

定。這些條件被稱為規(guī)范條件。對(duì)于關(guān)系,一種最基本的規(guī)范條件是,規(guī)定關(guān)系中的每一種

屬性(或分量)均是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng);也就是說不容許表中有表,表是不可嵌套的。

(3)在關(guān)系模型中,顧客對(duì)數(shù)據(jù)日勺操作的輸入和輸出都是表,也就是說,顧客通過操

作舊表而得到一張新表。總之,關(guān)系模型概念簡(jiǎn)樸,構(gòu)造清晰,顧客易學(xué)易用,有嚴(yán)格的以數(shù)

學(xué)為基礎(chǔ)的關(guān)系理論作指導(dǎo),便于DBMS的實(shí)現(xiàn)?;陉P(guān)系的DBMS簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序員口勺工

作,便于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)H勺設(shè)計(jì)和維護(hù)。故此,關(guān)系模型自誕生后來就得到了迅速的發(fā)展,

成為應(yīng)用最為廣泛的、唯一的數(shù)據(jù)模型。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式構(gòu)造

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的三級(jí)模式構(gòu)造由外模式、模式和內(nèi)模式構(gòu)成。外模式(external

schema),或子模式(subschema)或顧客模式(userschema),是指數(shù)據(jù)庫顧客所看到的數(shù)據(jù)構(gòu)

造,是顧客看到口勺數(shù)據(jù)視圖。模式(schema)或邏輯模式(logicschema),是數(shù)據(jù)庫中對(duì)全體數(shù)據(jù)

的邏輯構(gòu)造和特性H勺描述,是所有顧客所見到的數(shù)據(jù)視圖的總和。外模式是模式的一部分。

內(nèi)模式(internalschema),或存儲(chǔ)模式(storageschema),或物理模式(physicalschema),是指數(shù)

據(jù)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)Fl勺存儲(chǔ)介質(zhì)上H勺表達(dá),即對(duì)數(shù)據(jù)的物理構(gòu)造和存取方式的描述。模式描述

的是數(shù)據(jù)的全局H勺邏輯構(gòu)造,決定了DBMSH勺功能。外模式波及時(shí)僅是局部的邏輯構(gòu)造,是

模式的子集,是對(duì)模式的調(diào)用,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的-:級(jí)模式是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行三個(gè)層次抽象的工具。

通過三級(jí)模式,把對(duì)數(shù)據(jù)的詳細(xì)組織留給DBMS來完畢,使得顧客能在高層次上處理數(shù)據(jù)U勺

邏輯構(gòu)造,而不必關(guān)懷數(shù)據(jù)的物理構(gòu)造。為了實(shí)現(xiàn)這三個(gè)層次這間的聯(lián)絡(luò),DBMS在溝通三級(jí)

模式中提供了兩個(gè)映象:外模式-模式映象模式-內(nèi)模式映象

(1)模式模式規(guī)定了數(shù)據(jù)庫中所有數(shù)據(jù)H勺一種邏輯表達(dá)或描述形式。模式既不一樣

于內(nèi)模式,也不?樣于外模式。它比內(nèi)模式抽象,不波及數(shù)據(jù)的物理構(gòu)造和存儲(chǔ)介質(zhì)。它與

詳細(xì)的應(yīng)用程序或高級(jí)語言無關(guān)。

(2)外模式外模式是個(gè)別顧客H勺數(shù)據(jù)視圖,即與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)日勺邏輯表達(dá)。

(3)內(nèi)模式內(nèi)模式是所有數(shù)據(jù)庫日勺內(nèi)部表達(dá)或底層描述,是用來定義數(shù)據(jù)的物理構(gòu)

造和存取方式日勺。

(4)二級(jí)映象對(duì)于同一種模式,可以有任意多種外模式。外模式?模式的映象定義了

某個(gè)外模式和模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這些映象的定義一般包括在各臼H勺外模式中。當(dāng)模式變

化時(shí),外模式-模式的映象要做對(duì)應(yīng)日勺變化,以保證外模式日勺不變性。這是數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)

的責(zé)任。模式-內(nèi)模式的映象定義了數(shù)據(jù)邏輯構(gòu)造和存儲(chǔ)構(gòu)造之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如,字段

的內(nèi)部表達(dá)等。當(dāng)數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)構(gòu)造變化時(shí),模式-內(nèi)模式日勺映象也須做對(duì)應(yīng)的修改,以使得

模式保持不變性。這仍是DBA的責(zé)任。正是由于上述二級(jí)映象日勺功能及其自動(dòng)實(shí)現(xiàn),使得數(shù)

據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)具有較高的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性,從而大大地以便了顧客U勺使用。

⑸概念模式與模式ANSI研究組于1975年2月提出一種臨時(shí)匯報(bào)。1978年提出一

種最終匯報(bào),稱之為AN-SI/SPARC匯報(bào),簡(jiǎn)稱為SPARC匯報(bào)。SPARC匯報(bào)中指出,數(shù)據(jù)庫管

理系統(tǒng)應(yīng)具有二級(jí)模式的構(gòu)造,即概念模式、外模式和內(nèi)模式。其中外模式和內(nèi)模多與上面

所講的大體相稱。但SPARC匯報(bào)中的概念模式是指一種組織或部門所對(duì)應(yīng)的現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)

模型,即概念模型。概念模式僅描述實(shí)體及其屬性和聯(lián)絡(luò),不波及機(jī)器世界的概念。概念模

型是信息世界范圍內(nèi)的信息的構(gòu)造,而模式是機(jī)器世界范圍內(nèi)II勺概念模型的邏輯表達(dá)。概念

模型獨(dú)立于詳細(xì)日勺計(jì)算機(jī)系統(tǒng),甚至是和計(jì)算機(jī)無關(guān)口勺,是一種組織或部門的模型。常用口勺

描述概念模式IJ勺措施是E-R措施。模式是依賴于詳細(xì)11勺計(jì)算機(jī)及其DBMS的。模式通過三種

詳細(xì)模型:層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型來加以實(shí)現(xiàn)。概念模式必須轉(zhuǎn)換成詳細(xì)的I數(shù)據(jù)模

型,然后才能在對(duì)應(yīng)的DBMS上實(shí)現(xiàn)。概念模型和模式都是描述信息或數(shù)據(jù)的整體構(gòu)造的,

然而它們是在不一樣的抽象層次上加以描述的。概念模型離機(jī)器更遠(yuǎn),形式化程度低。從遠(yuǎn)

離機(jī)器的觀點(diǎn)看,概念模型更抽象些,但更靠近現(xiàn)實(shí)世界。而模式描述使用日勺是形式化的語

言-模式DDL,而概念模型描述使用的是E-R圖和某些自然語言。

使用數(shù)據(jù)庫的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造

廣義地講,實(shí)際上使用數(shù)據(jù)庫的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由下列幾種部分構(gòu)成的:

(1)硬件部分包括主機(jī)、外部存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電源等。

(2)軟件部分包括操作系統(tǒng)、DBMS、編譯系統(tǒng)和應(yīng)用開發(fā)工具軟件等。

(3)人員包括數(shù)據(jù)庫管理員(DataBaseAdministrator-DBA),系統(tǒng)分析員(SystemAna

lyst)、應(yīng)用程序員(ApplicationProgrammer)和顧客(User)。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)日勺關(guān)鍵。DBMS是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫口勺建立、使用和

維護(hù)的軟件。DBMS建立在操作系統(tǒng)之上,實(shí)行對(duì)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一管理和控制。顧客使用口勺多

種數(shù)據(jù)庫命令以及應(yīng)用程序的執(zhí)行,最終都必須通過DBMS。此外,DBMS還承擔(dān)著數(shù)據(jù)庫的

安全保護(hù)工作,按照DBA所規(guī)定的規(guī)定,保證數(shù)據(jù)庫的完整性和安全性。DBMS的重要功能

包括如下幾種重要方面:

(1)數(shù)據(jù)庫"勺定義功能DBMS通過提供數(shù)據(jù)描述語言卜也稱數(shù)據(jù)定義語言乂Data

Descrip-tiveLanguage---------DDL)來對(duì)外模式、模式和內(nèi)模式加以描述。然后模式翻譯程序

把用DDL寫的多種模式的定義源碼翻譯成對(duì)應(yīng)的內(nèi)部表達(dá),形成對(duì)應(yīng)的目的形式,分別叫目

的外模式、目的模式、目的內(nèi)模式,這些目的模式是對(duì)數(shù)據(jù)庫的描述,而不是數(shù)據(jù)自身。(目

的I)模式只刻畫了數(shù)據(jù)庫的形式或框架,而不包括數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。這些目的模式被保留在數(shù)

據(jù)字典(或系統(tǒng)目的)之中,作為DBMS存取和管理數(shù)據(jù)的基本根據(jù)。例如,DBMS根據(jù)這些模

式定義,進(jìn)行物理構(gòu)造和邏輯構(gòu)造的映象,進(jìn)行邏輯構(gòu)造和顧客視圖的映象,以導(dǎo)出顧客要

檢索的數(shù)據(jù)口勺存取方式。

(2)數(shù)據(jù)操縱功能DBMS提供數(shù)據(jù)操縱語言(DataManipulationLanguage----------DML)

實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的I某些基本操作,如:檢索、插入、修改、刪除和排序等等。DML有兩

類:一類是嵌入主語言FI勺,如嵌入到C或COBOL等高級(jí)語言中。此類DML語言自身不能單獨(dú)

使用,故此稱為宿主型口勺DML或嵌入式DML。另一類是非嵌入式語言(包括交互式命令語言

和構(gòu)造化語言),它的語法簡(jiǎn)樸,可以獨(dú)。使用,由單獨(dú)口勺解釋或編譯系統(tǒng)來執(zhí)行,因此一般

稱為自主型或自含型的DML。命令語言是行構(gòu)造語言,單條執(zhí)行。構(gòu)造化語言是命令語言U勺

擴(kuò)充或發(fā)展,增長(zhǎng)了程序構(gòu)造描述或過程控制功能,如循環(huán)、分支等功能。命令語言一般逐

條解釋執(zhí)行。構(gòu)造化語言可以解釋執(zhí)行,也可以編譯執(zhí)行。目前DBMS一般均提供命令語言

的交互式環(huán)境和構(gòu)造環(huán)境兩種運(yùn)行方式,供顧客選擇。DBMS控制和執(zhí)行DML語句(或DML

程序),完畢對(duì)數(shù)據(jù)庫H勺操作。對(duì)于自主型的構(gòu)造化H勺DML,DBMS一般采用解釋執(zhí)行的措施,

但也有編譯執(zhí)行的措施,并且編譯執(zhí)行的越來越多。此外,諸多系統(tǒng)同步設(shè)有解釋和編譯兩

種功能,由顧客選其一。對(duì)于嵌入型或縮主型DML,DBMS一種提供兩種措施:

①預(yù)編譯措施。

②修改和擴(kuò)充主語言編譯程序(亦稱增強(qiáng)編譯措施)。預(yù)編譯措施是,由DBMS提供

一種預(yù)處理程序,對(duì)源程序進(jìn)行語法掃描,識(shí)別出DML語句,并把這些語句轉(zhuǎn)換成主語言中

的特殊調(diào)用語句。主語言必須和DML有調(diào)用接口。這樣在連接形成目口勺時(shí)和主語言語句一

起形成可執(zhí)行口勺目的。

⑶數(shù)據(jù)庫運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫運(yùn)行期間口勺動(dòng)態(tài)管理是DBMS的J關(guān)鍵部分,包括并發(fā)控

制、存取控制(或安全性檢查、完整性約束條件的檢查)、數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的維護(hù)(如索引、數(shù)據(jù)字

典的自動(dòng)維護(hù)等)、緩沖區(qū)大小的設(shè)置等等.所有日勺數(shù)據(jù)庫操作都是在這個(gè)控制部分的統(tǒng)一

管理下,協(xié)同工作,以保正事務(wù)處理日勺正常運(yùn)行,保證數(shù)據(jù)庫日勺對(duì)H勺性、安全性和有效性。

(4)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)包括初始數(shù)據(jù)的裝入、數(shù)據(jù)庫的

轉(zhuǎn)儲(chǔ)或后備功能、數(shù)據(jù)庫恢復(fù)功能、數(shù)據(jù)庫H勺重組織功能和性能分析等功能,這些功能一般

都由各自對(duì)應(yīng)日勺實(shí)用功能子程序來完畢。DBMS隨軟件產(chǎn)品和版本不?樣而有所差異。?般

大型機(jī)上的JDBMS功能最全,小型機(jī)上的JDBMS功能稍弱點(diǎn),微機(jī)上口勺DBMS更弱些。不過,

目前,由于硬件性能和價(jià)格的改善,微機(jī)上II勺DBMS功能越來越全。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫H勺原則語言-----SQL

1.SQL概述SQL曰勺英語名稱是構(gòu)造杳詢語言(StructuredQueryLanguage)

實(shí)際_L它的功能包括查詢(Query)、操縱(Manipulation)、定義(Definition)和控制

(Control)

四個(gè)方面,是一種綜合的、通用H勺、功能極強(qiáng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言。SQL支持?jǐn)?shù)據(jù)庫

的三級(jí)模式構(gòu)造。

2.SQL的數(shù)據(jù)定義功能SQL的數(shù)據(jù)定義功能包括三部分:

定義基本表,定義視圖和定義索引。它們是:CREATETABLECREATEVIEWCREATE

INDEXDROPTABLEDROPVIEWDROPINDEXSQL"勺數(shù)據(jù)定義功能可用于定義和修改模式(如基

本表),定義外模式(如視圖)和內(nèi)模式(如索引)。

基本表H勺定義與刪除

定義基本表的語句格式為:

CREATETABLE表名(列名1類型[NOTNUU]

[,列名2類型[NOTNULL?!?

[其他參數(shù)];

其中,任選項(xiàng)“其他參數(shù)”是與物理存儲(chǔ)有關(guān)的參數(shù)。根據(jù)詳細(xì)系統(tǒng)的不一樣而不

一樣。刪除基本表的J語句為:DROPTABLE表名;刪除索引日勺語句為:DROPINDEX索引名;刪除索

引的同步把有關(guān)索引的描述也從數(shù)據(jù)字典中刪去。但表的內(nèi)涵仍存在且其數(shù)據(jù)外延內(nèi)容不變。

把一種基本表H勺定義連同表上所有日勺記錄、索引以及由此基本表導(dǎo)出口勺所有視圖所有都刪除,

并釋放對(duì)應(yīng)的1存儲(chǔ)空間。

索引歐I建立與刪除

對(duì)一種基本表,可以根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的需要建立若干索引,以提供多種存取方式。

般,索引的建立和刪除由DBA或表的主人(即建立表的人)負(fù)費(fèi)。顧客不必也不能在存取數(shù)據(jù)

時(shí)選擇索引。存取途徑的選擇由系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行。索引的描述寄存在數(shù)據(jù)字典中。建立索引的

語句格式為:

CREATE[UNIQUE]INDEX索引名ON基本表名(列名[次序兒列名[次序]]…)[其他參數(shù)];

這里時(shí)任選項(xiàng)------其他參數(shù)是與物理存儲(chǔ)有關(guān)的參數(shù)。索引可以建在一列或兒列上。圓括

號(hào)內(nèi)是索引列U勺次序闡明表。其中U勺任選項(xiàng)------次序,指定了索引值排序的次序??扇?/p>

ASC(升序)或DESC(降序)。缺省值為升序。UNIQUE表達(dá)每一索引值只對(duì)應(yīng)唯一的數(shù)據(jù)記錄。

SQL的數(shù)據(jù)操縱功能

SQL的數(shù)據(jù)操縱功能包括SELECT,INSERT,DELETE和UPDATE四個(gè)語句,即檢索和更

新(包括增、刪、改)兩部分工能。檢索就是杳詢。

SQL更新語句SQL的更新語句

包括修改,刪除和插入三類語句。

①修改(UPDATE"亦稱為更新)

修改語句的一般格式為:

UPDATE表名

SET字段=體現(xiàn)式。字段=體現(xiàn)式]…

[WHERE謂詞];

修改指定表中滿足謂詞(或條件)的無組,把這些元組按S

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