第一篇：2009年計(jì)算機(jī)等級(jí)考試四級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)工程師考試知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

《全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試四級(jí)教程—數(shù)據(jù)庫(kù)工程師》

第一章 引 論

1、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代，是信息系統(tǒng)的核心技術(shù)和重要基礎(chǔ)；

2、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科劃分為四個(gè)專業(yè)方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)（CS）；計(jì)算機(jī)工程（CE）；軟件工程（SE）；信息技術(shù)（IT）。

1．1 基本概念

1．1．1 信息與數(shù)據(jù)

1、信息、物質(zhì)、能量是組成客觀世界并促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的三大基本要素；

2、信息（Information）--是客觀世界事物的存在方式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的反映，是對(duì)事物之間相互聯(lián)系、相互作用的描述。信息具有可感知、可存儲(chǔ)、可加工、可傳遞和可再生的自然屬性。

3、數(shù)據(jù)（Data）--是描述現(xiàn)實(shí)世界事物的符號(hào)記錄，是用物理符號(hào)記錄下來的可以識(shí)別的信息。不同的物理符號(hào)體現(xiàn)出數(shù)據(jù)的不同表現(xiàn)形式。

4、信息與數(shù)據(jù)間存在固有聯(lián)系，數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示，或稱為載體。信息則是數(shù)據(jù)的語義解釋，是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，信息以數(shù)據(jù)的形式表現(xiàn)出來，并為人們理解和接受。

5、數(shù)據(jù)處理（Data Processing）--是指對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、收集、組織、存儲(chǔ)，進(jìn)而從已數(shù)據(jù)出發(fā)，抽取或推導(dǎo)出新的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)表示了新的信息。

6、數(shù)據(jù)管理（Data Management）--是指對(duì)數(shù)據(jù)的分類、收集、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和維護(hù)，是數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)的重要環(huán)節(jié)。

7、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理的區(qū)別在于，數(shù)據(jù)處理除了具有數(shù)據(jù)管理功能外，還可通過數(shù)據(jù)管理得到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步深加工，從中獲取新的數(shù)據(jù)和信息。1．1．2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)（DB，DataBase）--是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)有組織的、大量的、共享的數(shù)據(jù)集合；

2、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS，Database Management System）--是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，位于用戶與操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件，是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。

3、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DBS，DataBase System）--是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的軟硬件系統(tǒng)構(gòu)成，DBS一般分成三個(gè)層次：（1）計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)；（2）系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件；（3）用戶；在不引起混淆和歧義的情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)庫(kù)。

4、（狹義的）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)—是由數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成的軟件系統(tǒng)，主要為用戶提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢、插入、修改、刪除、更新等數(shù)據(jù)管理功能。

5、（狹義的）數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)（DBAS，DataBase Application System）—是由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序組成的軟件系統(tǒng)，它面向具體應(yīng)用領(lǐng)域，提供了更為復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理功能。

6、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)—是研究數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、設(shè)計(jì)、管理和使用的一門計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)科。

7、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與其它計(jì)算機(jī)科學(xué)有密切關(guān)系：

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以文件系統(tǒng)為基礎(chǔ)發(fā)展而來，DBMS需要操作系統(tǒng)的支持，數(shù)據(jù)庫(kù)以文件形式存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)上的；

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系很密切，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)不僅用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的鏈表、樹、圖等知識(shí)，各種數(shù)據(jù)模型本身就屬于復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

（3）主流的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，其理論基礎(chǔ)是關(guān)系數(shù)據(jù)模型，而該模型是在離散數(shù)學(xué)集合論中“關(guān)系”這一基本概念上發(fā)展起來的；

（4）當(dāng)用戶訪問數(shù)據(jù)庫(kù)，DBMS對(duì)用戶提交的查詢操作類似于，計(jì)算機(jī)編譯系統(tǒng)對(duì)程序的編譯過程；（5）開發(fā)一些大型的DBS或DBMS的過程，要遵循軟件工程的開發(fā)模式。

1．2 數(shù)據(jù)模型

1．2．1 數(shù)據(jù)模型概念

1、數(shù)據(jù)模型（Data Model）--是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的形式框架，是用來描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義，包括描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)聯(lián)系、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)語義以及數(shù)據(jù)一致性的概念工具；

2、數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足：（1）能夠比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界；（2）容易為人們所理解；（3）便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。

3、數(shù)據(jù)模型的組成：

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特征，從語法角度表述了客觀世界中數(shù)據(jù)對(duì)象本身的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是刻畫一個(gè)數(shù)據(jù)模型性質(zhì)最重要的方面。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，通常按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來區(qū)分、命名各種數(shù)模，如層次、網(wǎng)狀、關(guān)系數(shù)模。

（2）數(shù)據(jù)操作：用于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征，是一組對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種數(shù)據(jù)對(duì)象允許執(zhí)行的操作和操作規(guī)則組成的集合。數(shù)據(jù)操作可以是檢索、插入等，數(shù)模必須定義這些操作的確切含義、操作符號(hào)、操作規(guī)則以及實(shí)現(xiàn)操作的數(shù)據(jù)庫(kù)語言。

（3）數(shù)據(jù)完整性約束：是一組完整性規(guī)則的集合，它定義了數(shù)模必須遵守的語義約束，也規(guī)定了數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)內(nèi)部及數(shù)據(jù)之間聯(lián)系所必須滿足的語義約束。它限定了數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以便維護(hù)數(shù)據(jù)的正確性、有效性。

1．2．2 數(shù)據(jù)模型分類

1、用數(shù)據(jù)模型這一概念來描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和語義，通過現(xiàn)實(shí)世界—信息世界—機(jī)器世界的抽象轉(zhuǎn)換過程構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，并根據(jù)模型所定義的規(guī)范去管理和使用數(shù)據(jù)。

2、建模過程：（1）將現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)對(duì)象抽象為信息世界中的某一信息結(jié)構(gòu)；（2）再將信息結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為機(jī)器世界中某一具體DBMS支持的數(shù)據(jù)模型，并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。

3、數(shù)據(jù)模型分類：

（1）概念數(shù)據(jù)模型（概念模型）：按用戶的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行建模，是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一層抽象，強(qiáng)調(diào)其語義表達(dá)功能，易于用戶理解，是用戶與設(shè)計(jì)人員交流的語言，主要用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。最常用的是實(shí)體—聯(lián)系模型。

（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型（表示型/實(shí)現(xiàn)型）：是機(jī)器世界中與具體DBMS相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，包括關(guān)系模型、網(wǎng)狀模型和層次模型

（3）物理數(shù)據(jù)模型：屬底層數(shù)據(jù)模型，描述數(shù)據(jù)的實(shí)際存儲(chǔ)方式。

1．3 數(shù)據(jù)視圖與模式結(jié)構(gòu)

1．3．1 數(shù)據(jù)視圖與數(shù)據(jù)抽象

1、數(shù)據(jù)視圖：指從某個(gè)角度看到的客觀世界數(shù)據(jù)對(duì)象的特征，是對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象某一方面特征的描述。

2、數(shù)據(jù)抽象：是一種數(shù)據(jù)描述和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則，是指專注于數(shù)據(jù)對(duì)象的某方面特征，而忽略其他特征。

3、集和值：集是指對(duì)某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明，值是集的一個(gè)具體賦值；

4、數(shù)據(jù)模式：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)某方面結(jié)構(gòu)和特征的描述，它僅涉及集的描述，不涉及具體的值。1．3．2 三級(jí)模式結(jié)構(gòu)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)三級(jí)模式結(jié)構(gòu)—外部級(jí)、概念級(jí)和內(nèi)部級(jí)，分別定義了外模式、模式和內(nèi)模式，用于從不同角度描述數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。

2、模式：

（1）也稱邏輯模式、概念模式；

（2）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖；（3）模式不僅定義了數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，還定義了數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系、與數(shù)據(jù)的關(guān)的安全性和完整性要求；

（4）一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)模式，建立在某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上。

3、外模式：

（1）也稱子模式、用戶模式、用戶視圖；

（2）是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。

（3）一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式，每個(gè)外模式描述了某個(gè)特定用戶所使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。

（4）外模式還是保證數(shù)據(jù)安全的有力措施，每個(gè)用戶只能看見和訪問所對(duì)應(yīng)的外模式中的數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)對(duì)他是不可見的。

4、內(nèi)模式：

（1）也稱物理模式、存儲(chǔ)模式；

（2）是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述，代表了數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部的表示方式和物理組織結(jié)構(gòu)；

1．3．3 二級(jí)映象與數(shù)據(jù)獨(dú)立性

1、外模式/模式映象：

（1）定義了數(shù)據(jù)庫(kù)中不同用戶的外模式與數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

（2）可有多個(gè)外模式/模式映象，對(duì)于每個(gè)外模式，需要一個(gè)外模式/模式映象來定義該外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；

（3）當(dāng)模式發(fā)生變化時(shí)，只需調(diào)整外模式/模式間的映象關(guān)系，而外模式無需修改，保證了數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序的邏輯獨(dú)立性，稱為數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。

2、模式/內(nèi)模式映象：

（1）定義了數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)全局邏輯結(jié)構(gòu)，與這些數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的物理存儲(chǔ)組織結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

（2）模式/內(nèi)模式映象是唯一的；

（3）當(dāng)內(nèi)模式發(fā)生變化時(shí)，只需調(diào)整模式/內(nèi)模式映象關(guān)系，而模式無需修改，保證了數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序間的物理獨(dú)立性，稱為數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。

1．4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)：是指數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成構(gòu)件、各構(gòu)件的功能及各構(gòu)件間的協(xié)同工作方式；

2、分類：

（1）集中式：全部數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理功能均集中在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；包括單用戶和主從式兩種，單用戶DBS是指系統(tǒng)由一個(gè)用戶獨(dú)占，不同機(jī)器間不能共享數(shù)據(jù)；主從式DBS是指一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)分時(shí)多用戶的DBS；

（2）分布式：數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)在邏輯上是一個(gè)整體，但在物理上卻可以分布在網(wǎng)絡(luò)中不同數(shù)據(jù)管理節(jié)點(diǎn)上；

（3）客戶/服務(wù)器：將DBMS和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用分開，網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)專門執(zhí)行DBMS功能，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理服務(wù)，稱為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；其他節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)上安裝DBMS的外圍應(yīng)用開發(fā)工具，支持用戶的應(yīng)用，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)表示服務(wù)，稱為客戶端；

（4）并行式：硬件平臺(tái)是并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使用多個(gè)CPU和多個(gè)磁盤進(jìn)行并行數(shù)據(jù)處理和磁盤訪問操作，以提高執(zhí)行速度；（5）WEB式： 由通過互聯(lián)網(wǎng)連接起來的客戶端、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器組成。

1．5 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

1．5．1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能

（1）數(shù)據(jù)定義功能：DBMS提供了數(shù)據(jù)定義語言（DDL），用戶利用DDL定義數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)特征。

（2）數(shù)據(jù)操縱功能：DBMS提供數(shù)據(jù)操縱語言（DML），用戶利用DML對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、插入、刪除或更新；

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理和控制功能（4）數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能 1．5．2 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的全局結(jié)構(gòu)

1、DBS可分為用戶、人機(jī)交互界面、DBMS和磁盤四個(gè)層次；

2、用戶可分為四類：數(shù)據(jù)庫(kù)管理員DBA；專業(yè)用戶；應(yīng)用程序員；終端用戶；

3、DBMS可分為兩部份：

（1）查詢處理器：面向用戶查詢請(qǐng)求；包括以下幾個(gè)功能模塊：DML編譯器、嵌入式DML的預(yù)編譯器、DDL編譯器、查詢執(zhí)行引擎；

（2）存儲(chǔ)管理器：面向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪問，包括以下幾個(gè)功能模塊：權(quán)限和完整性管理器、事務(wù)管理器、文件管理器、緩沖區(qū)管理器；

4、磁盤存儲(chǔ)的類型：

（1）以數(shù)據(jù)庫(kù)文件方式存儲(chǔ)的應(yīng)用數(shù)據(jù)；（2）數(shù)據(jù)字典；

（3）為提高查詢速度而設(shè)置的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎；（4）DMS運(yùn)行時(shí)的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)；（5）日志信息。

1．6數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

1、第一代DBS：60年代末70年代初，層次型和網(wǎng)狀型DBS；

2、第二代DBS：70年代后期，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；

3、新型DBS：80年代，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；90年代，面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

第二章 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)生命周期

2．1數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)生命周期

2．1．1 軟件工程與軟件開發(fā)方法

1、軟件工程：指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的工程科學(xué)，它采用工程化的概念、原理、技術(shù)和方法，以及正確的項(xiàng)目管理技術(shù)，來開發(fā)和維護(hù)軟件；它將系統(tǒng)化、規(guī)范化、定量化方法應(yīng)用于軟件的開發(fā)、操作和維護(hù)，也就是將工程化應(yīng)用于軟件生產(chǎn)；

2、軟件工程的目標(biāo)：在給定成本、進(jìn)度的前提下，開發(fā)出滿足用戶需求并具有下述特征的軟件產(chǎn)品：可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可維護(hù)性、可重用性、可適應(yīng)性、可移植性、可追蹤性和可互操作性。

3、軟件生命周期：指軟件產(chǎn)品從考慮其概念開始，到該產(chǎn)品交付使用的整個(gè)時(shí)期，包括概念階段、需求階段、設(shè)計(jì)階段、實(shí)現(xiàn)階段、測(cè)試階段、安裝部署及交付階段；

4、軟件項(xiàng)目管理：為了能使軟件開發(fā)按預(yù)定的質(zhì)量、進(jìn)度和成本進(jìn)行，而對(duì)成本、質(zhì)量、進(jìn)度、人員、風(fēng)險(xiǎn)等進(jìn)行分析和有效管理的一系列活動(dòng)。

5、軟件工程以關(guān)注軟件質(zhì)量為特征，由方法、工具和過程三部分組成；

6、軟件過程模型（軟件開發(fā)模型）：是對(duì)軟件過程的一種抽象表示，表示了軟件過程的整體框架和軟件開發(fā)活動(dòng)各階段間的關(guān)系，常見的有：瀑布模型、快速原形模型、增量模型和螺旋模型。2．1．2 DBAS軟件組成

1、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件在內(nèi)部可看作由一系列軟件模塊/子系統(tǒng)組成，這些模塊/子系統(tǒng)可分成兩類：

（1）與數(shù)據(jù)訪問有關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)模塊：利用DBMS提供的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，以數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)方式直接對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類應(yīng)用數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，模塊粒度較??；

（2）與數(shù)據(jù)訪問無直接關(guān)聯(lián)的應(yīng)用模塊：在許多與數(shù)據(jù)處理有關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問只是整體中的一部分，其他功能則與數(shù)據(jù)庫(kù)訪問無直接關(guān)系，這部分模塊粒度可以比較大。

2、DBAS設(shè)計(jì)開發(fā)的硬件方面：主要涉及根據(jù)系統(tǒng)的功能、性能、存儲(chǔ)等需求選擇和配置合適的計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)，并與開發(fā)好的DBAS軟件系統(tǒng)進(jìn)行集成，組成完整的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)； 2．1．3 DBAS生命周期模型

1、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的生命周期模型：

（1）參照軟件開發(fā)瀑布模型的原理，DBAS的生命周期由項(xiàng)目規(guī)劃、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和部署、運(yùn)行管理與維護(hù)等5個(gè)基本活動(dòng)組成；

（2）將快速原形模型和增量模型的開發(fā)思路引入DBAS生命周期模型，允許漸進(jìn)、迭代地開發(fā)DBAS；

（3）根據(jù)DBAS的軟件組成和各自功能，細(xì)化DBAS需求分析和設(shè)計(jì)階段，引入了數(shù)據(jù)組織與存儲(chǔ)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)訪問與處理設(shè)計(jì)、應(yīng)用設(shè)計(jì)三條設(shè)計(jì)主線，分別用于設(shè)計(jì)DBAS中的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)和應(yīng)用程序；

（4）將DBAS設(shè)計(jì)階段細(xì)分為概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)三個(gè)步驟，每一步的設(shè)計(jì)內(nèi)容又涵蓋了三條設(shè)計(jì)主線。

2．2 規(guī)劃與分析

2．2．1 系統(tǒng)規(guī)劃與定義

1、定義：系統(tǒng)規(guī)劃與分析是面向?qū)⒁_發(fā)的DBAS，通過了解用戶實(shí)際需求，明確該系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和任務(wù)，并從數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)處理的角度，確定系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的功能、性能范圍；

2、系統(tǒng)規(guī)劃與定義包括：

（1）任務(wù)陳述：描述所要開發(fā)的DBAS的總體目標(biāo)；（2）確定任務(wù)目標(biāo)；（3）確定系統(tǒng)范圍和邊界；（4）確定用戶視圖； 2．2．2 可行性分析

1、可行性分析包括以下四方面：

（1）經(jīng)濟(jì)可行性：對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行成本效益分析；DBAS的成本主要包括：A、軟硬件購(gòu)置費(fèi)用；B、系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用；C、系統(tǒng)安裝、運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用。

（2）技術(shù)可行性：是根據(jù)用戶提出的系統(tǒng)功能、性能及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)約束條件，對(duì)系統(tǒng)軟件、硬件、技術(shù)方案作出評(píng)估和選擇建議；

A、硬件可行性研究是分析DBAS的硬件平臺(tái)環(huán)境和設(shè)置；

B、軟件可行性研究包括：對(duì)可用的DBMS和操作系統(tǒng)的選型評(píng)估，對(duì)中間件和開發(fā)環(huán)境的選型建議，對(duì)DBAS開發(fā)模式和編程語言的建議；

C、技術(shù)方案的選擇是根據(jù)系統(tǒng)技術(shù)需求，提出DBAS可能采用的合理技術(shù)方案和關(guān)鍵技術(shù)；（3）操作可行性：是論證是否具備DBAS開發(fā)所需的各類人員資源、軟件資源、硬件資源和工作環(huán)境等，以及為支持DBAS開發(fā)如何去改進(jìn)加強(qiáng)這幾方面資源。

（4）開發(fā)方案選擇：目的是提出并評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種開發(fā)方案，從中選出一種適用于DBAS軟件的開發(fā)方案；

2．2．3 項(xiàng)目規(guī)劃

1、項(xiàng)目規(guī)劃是項(xiàng)目管理者對(duì)資源、成本和進(jìn)度做出合理估算，并在此基礎(chǔ)上制定切實(shí)可行的DBAS項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃。

2、項(xiàng)目規(guī)劃包括以下內(nèi)容：（1）確定項(xiàng)目的目標(biāo)和范圍；

（2）根據(jù)DBAS軟件開發(fā)模型，分解和定義整個(gè)項(xiàng)目包括的工作活動(dòng)和任務(wù)；（3）估算完成該項(xiàng)目的規(guī)模和所需各種資源；（4）制定合理的DBAS項(xiàng)目計(jì)劃

3、項(xiàng)目規(guī)劃的結(jié)果應(yīng)形成數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)項(xiàng)目計(jì)劃文檔，即項(xiàng)目計(jì)劃書。

2．3 需求分析

1、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)需求是指用戶對(duì)DBAS在功能、性能、行為、設(shè)計(jì)約束等方面的期望和要求；

2、DBAS需求分析是在已經(jīng)明確的DBAS系統(tǒng)范圍基礎(chǔ)上，通過對(duì)應(yīng)用問題的理解和分析，采用合適的工具和符號(hào)，系統(tǒng)地描述DBAS的功能特征、性能特征和約束，并形成需求規(guī)范說明文檔；

3、需求分析過程由需求獲取、需求分析、需求描述和規(guī)范說明、需求驗(yàn)證等組成；

4、DBAS的需求分析包括：

（1）數(shù)據(jù)需求分析；（2）數(shù)據(jù)處理需求分析；（3）業(yè)務(wù)需求分析；

（4）分析數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在性能、存儲(chǔ)、安全、備份與恢復(fù)等方面的要求； 2．3．1 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理需求分析

1、數(shù)據(jù)需求分析：是從對(duì)數(shù)據(jù)組織與存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)角度，辨識(shí)應(yīng)用領(lǐng)域所管理的各類數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與數(shù)據(jù)處理需求分析結(jié)果一起，組成數(shù)據(jù)字典；

2、數(shù)據(jù)處理需求分析：是從數(shù)據(jù)訪問和處理的角度，明確對(duì)各類數(shù)據(jù)項(xiàng)所需進(jìn)行的數(shù)據(jù)訪問操作，分析結(jié)果可表示為數(shù)據(jù)流圖或事務(wù)規(guī)范；

3、事務(wù)規(guī)范包括：

（1）事務(wù)名稱；（2）事務(wù)描述；（3）事務(wù)所訪問的數(shù)據(jù)項(xiàng)；（4）事務(wù)用戶； 2．3．2 業(yè)務(wù)規(guī)則需求分析

1、業(yè)務(wù)規(guī)則需求分析：是從DBAS高層目標(biāo)和整體功能出發(fā)，分析系統(tǒng)或系統(tǒng)中一些大粒度子系統(tǒng)應(yīng)具有的業(yè)務(wù)類型和功能，明確用戶或外部系統(tǒng)與DBAS的交互模式； 2．3．3 性能需求分析

1、DBAS的性能指標(biāo)：

（1）數(shù)據(jù)操作響應(yīng)時(shí)間（或數(shù)據(jù)訪問響應(yīng)時(shí)間）：從提交請(qǐng)求到返回結(jié)果的時(shí)間；（2）系統(tǒng)吞吐量：指系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)所完成的事務(wù)或查詢的數(shù)量，單位為TPS；（3）允許并發(fā)訪問的最大用戶數(shù)：在保證響應(yīng)時(shí)間的前提下，系統(tǒng)最多允許多少用戶同時(shí)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)；

（4）每TPS代價(jià)值，用于衡量系統(tǒng)性價(jià)比的指標(biāo)

2、影響DBAS性能的因素：

（1）系統(tǒng)硬件資源；（2）網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備性能；（3）操作系統(tǒng)環(huán)境；

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)質(zhì)量，數(shù)據(jù)庫(kù)配置參數(shù)；（5）DBAS的配置和性能；（6）數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序自身。2．3．4 其它需求分析

1、存儲(chǔ)需求分析：是指估計(jì)DBAS系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，包括：（1）初始數(shù)據(jù)庫(kù)大小；（2）數(shù)據(jù)庫(kù)增長(zhǎng)速度；存儲(chǔ)總量估算可采用：根據(jù)數(shù)據(jù)字典中每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的結(jié)構(gòu)描述信息，估計(jì)每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的容量，將所有數(shù)據(jù)項(xiàng)的容量累加；

2、安全性需求分析：

（1）DBAS系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的安全控制級(jí)別；（2）各類用戶的數(shù)據(jù)視圖和視圖訪問權(quán)限；

（3）DBAS應(yīng)有的口令保護(hù)機(jī)制或其它安全認(rèn)證機(jī)制，用以控制用戶登錄數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

3、備份和恢復(fù)需求分析：

（1）DBAS運(yùn)行過程中備份數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)間和備份周期；（2）所需備份的數(shù)據(jù)是全部數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，還是一部分；（3）備份方式是采用完全備份還是采用差異備份。

2．4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2．4．1 概念設(shè)計(jì)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型設(shè)計(jì)：是根據(jù)數(shù)據(jù)需求分析階段得到的需求結(jié)果，分析辨識(shí)需要組織存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)據(jù)對(duì)象的特征及其相互之間關(guān)聯(lián)關(guān)系，并采用概念數(shù)據(jù)模型表示出來，得到獨(dú)立于具體DBMS的數(shù)據(jù)庫(kù)概念模型；

2、ER方法：（1）選擇局部應(yīng)用；（2）分別設(shè)計(jì)各個(gè)局部ER圖；（3）局部ER圖合并；

3、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)：

（1）確定DBAS體系結(jié)構(gòu)；

（2）系統(tǒng)硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件的選型和配置；（3）應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（4）對(duì)需求分析階段識(shí)別出的業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，細(xì)化業(yè)務(wù)規(guī)則流程，明確采用的關(guān)鍵技術(shù)和算法；

（5）對(duì)系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行方案選型和初步設(shè)計(jì)。2．4．2 邏輯設(shè)計(jì)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：指從數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模型出發(fā)，設(shè)計(jì)表示為邏輯模式的數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)。

（1）ER圖轉(zhuǎn)換為初始關(guān)系模式；（2）對(duì)初始關(guān)系模式進(jìn)行優(yōu)化；

（3）檢查關(guān)系表對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的支持性；（4）確定關(guān)系模式的完整性約束；

（5）從數(shù)據(jù)安全性和獨(dú)立性出發(fā)，設(shè)計(jì)用戶視圖。

2、應(yīng)用程序概要設(shè)計(jì)（II）；

3、數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)概要設(shè)計(jì)； 2．4．3 物理設(shè)計(jì)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：主要指數(shù)據(jù)文件在外存上的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法，它依賴于系統(tǒng)具體的硬件環(huán)境、操作系統(tǒng)和DBMS；（1）數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式調(diào)整；

（2）選擇或配置基本關(guān)系表的文件組織形式；（3）數(shù)據(jù)分布設(shè)計(jì)；（4）安全模式設(shè)計(jì)；（5）確定系統(tǒng)配置；（6）物理模式評(píng)估；

2、數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)詳細(xì)設(shè)計(jì)：根據(jù)事務(wù)流程，利用SQL語句、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問接口，采用高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言或DBMS提供的事務(wù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)。

3、應(yīng)用程序詳細(xì)設(shè)計(jì)：

2．5 實(shí)現(xiàn)與部署

1、建立數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)；

2、數(shù)據(jù)加載；

3、事務(wù)和應(yīng)用程序的編碼及測(cè)試；

4、系統(tǒng)集成、測(cè)試與試運(yùn)行；

5、系統(tǒng)部署；

2．6 運(yùn)行管理與維護(hù)

2．6．1 日常維護(hù)

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)的備份與恢復(fù)（2）完整性維護(hù)（3）安全性維護(hù)（4）存儲(chǔ)空間管理（5）并發(fā)控制及死鎖處理 2．6．2 系統(tǒng)性能監(jiān)控和分析

1、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以通過兩種途徑收集：

（1）由DBMS本身自動(dòng)收集和存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（2）通過監(jiān)控系統(tǒng)得到 2．6．3 系統(tǒng)性能優(yōu)化調(diào)整

1、糸統(tǒng)性能優(yōu)化的手段有：數(shù)據(jù)查詢調(diào)整與優(yōu)化、索引調(diào)整、數(shù)據(jù)庫(kù)摸式調(diào)整、DBMS和操作系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整等。

2、模式調(diào)整主要涉及邏輯模式調(diào)整，可以從下考慮：

（1）已達(dá)到第三范式的基本表，不要進(jìn)一步規(guī)范化為BCNF；

（2）在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)一個(gè)基本表中某些頻繁被訪問的數(shù)據(jù)，可以按水平分區(qū)或垂直分區(qū)方式拆分基本表。

2．6．4 系統(tǒng)升級(jí)

1、改進(jìn)應(yīng)用桯序；

2、數(shù)據(jù)庫(kù)重組；

3、DBMS和OS版本升級(jí)

第3章 需求分析及功能建模方法

3．1 需求分析概述

3．1．1 需求分析概念

1、所謂需求分折：就是對(duì)待開發(fā)的系統(tǒng)要做什么，完成什么功能的全面描述。

2、需求分析的工作：通過對(duì)需求的調(diào)查、了解、觀察和分析，通過對(duì)原始數(shù)據(jù)的收集、分類和抽象，并采用有效的技術(shù)、工具，對(duì)原始資料進(jìn)行加工整理，描述開發(fā)目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)的功能及其相互關(guān)系等活動(dòng)的集合；

3、需求的定義：客戶對(duì)一個(gè)待開發(fā)的系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、完成功能、應(yīng)達(dá)到的性能、安全性、可靠性等方面的期望和要求的集合；

4、需求獲取的困難：

（1）軟件功能復(fù)雜；（2）需求的可變性；

5、需求分析階段的主要任務(wù)：分析當(dāng)前的業(yè)務(wù)流程，包括體系結(jié)構(gòu)，各職能部門完成的主要任務(wù)、關(guān)系及其交流的信息。

6、需求分析的結(jié)果通常以模型等建模工具和方法描述系統(tǒng)的信息流、功能結(jié)構(gòu)及完成各功能需要的數(shù)據(jù)。

7、功能模型和軟件需求規(guī)格說明書是軟件開發(fā)的依據(jù)，將指導(dǎo)后續(xù)的開發(fā)工作。

8、需求分析工作是系統(tǒng)分析員與用戶不斷交互的過程中完成的。3．1．2 系統(tǒng)分析員的職能

1、系統(tǒng)分析員的主要要任務(wù)：是確定應(yīng)用信息系統(tǒng)及軟件產(chǎn)品應(yīng)該達(dá)到的各項(xiàng)功能性要求和非功能性要求，即用戶要做什么。

2、系統(tǒng)分析員應(yīng)該具備的素質(zhì)：

（1）獲取需求的能力；（2）管理及溝通能力；（3）技術(shù)素養(yǎng)； 3．1．3 需求獲取的方法

常用的幾種獲取需求的方法：（1）面談；（2）實(shí)地觀察；（3）問卷調(diào)查；（4）查閱資源； 3．1．4 需求分析過程

1、標(biāo)識(shí)問題：

（1）需求分析的第一步，通過對(duì)問題的識(shí)別和標(biāo)識(shí)獲得所求解問題及其運(yùn)行環(huán)境的理解；（2）標(biāo)識(shí)問題從現(xiàn)行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程做起，理解現(xiàn)行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程；（3）在標(biāo)識(shí)理解需求的同時(shí)，還要注意確定系統(tǒng)的人機(jī)界面；

2、建立需求模型：

（1）模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)原形所作的一種抽象，其本質(zhì)是只關(guān)心與研究?jī)?nèi)容有關(guān)的因素，而忽略無關(guān)的因素，其目的是把復(fù)雜的事物變得簡(jiǎn)單，便于認(rèn)識(shí)和分析；

（2）目前常用的模型方法主要有DFD數(shù)據(jù)流圖和IDEFO，都屬于結(jié)構(gòu)化分析方法，其特征是抽象和分解；

（3）首先對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行全面的分析，發(fā)現(xiàn)并找出同類事物的本質(zhì)，用抽象方法把這類事物的非主要方面剔除，把握住事物的內(nèi)部規(guī)律或本質(zhì)，就可以找到解決辦法；然后采用自上而下逐步求精的方法對(duì)復(fù)雜的問題進(jìn)行分解；

（4）結(jié)構(gòu)化分析及建模方法的主要優(yōu)點(diǎn)：

（A）不過早陷入具體的細(xì)節(jié)；（B）從整體或宏觀入手分析問題；

（C）通過圖形化的模型對(duì)象直觀地表示系統(tǒng)要做什么，完成什么功能；（D）圖形化建模方法方便系統(tǒng)分析員理解和描述系統(tǒng)；（E）模型對(duì)象不涉及太多的技術(shù)術(shù)語，便于用戶理解；

3、描述需求：

（1）需求描述的目標(biāo)：對(duì)軟件項(xiàng)目功能性和非功能性的需求全面描述；

（2）功能性需求：指需要計(jì)算機(jī)實(shí)際解決的問題或?qū)崿F(xiàn)的具體功能，明確描述系統(tǒng)必須做什么，實(shí)現(xiàn)什么功能以及輸入輸出等；

（3）非功能性需求：軟件項(xiàng)目對(duì)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的要求；

（4）需求描述主要由需求模型和需求說明書組成，說明書側(cè)重文字說明，內(nèi)容如下：需求概述；功能需求；信息需求；性能需求；環(huán)境需求；其他需求；

（5）在對(duì)需求進(jìn)行分析過程中，系統(tǒng)分析員要經(jīng)?？紤]的問題：

（A）描述的需求是完全的嗎？（B）需求描述是正確的和一致的嗎？

（C）描述的這些需求是可行的、實(shí)際可操作的嗎？（D）描述中的每一條需求都是客戶需要的嗎？

4、確認(rèn)需求：

1、評(píng)審委員會(huì)審核下列內(nèi)容：功能需求；數(shù)據(jù)需求；性能；數(shù)據(jù)管理；其他需求。

3．2 DFD建模方法

3．2．1 DFD方法的基本對(duì)象

1、數(shù)據(jù)流：具有名字且有流向的數(shù)據(jù)，用標(biāo)有名字的箭頭表示。

2、處理：表示對(duì)數(shù)據(jù)的加工和變換，在圖中用矩形框表示。

3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：表示用數(shù)據(jù)庫(kù)形式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，對(duì)其存取分別以指向或離開數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的箭頭表示；

4、數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)終點(diǎn)：表示當(dāng)前系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源和去向，其圖形符號(hào)以平行四邊形表示。3．2．2 開發(fā)DFD圖

1、DFD圖采用自頂而下逐步細(xì)化的結(jié)構(gòu)化分析方法表示目標(biāo)系統(tǒng)；

2、DFD方法應(yīng)以軟件項(xiàng)目的功能為中心進(jìn)行抽象和分解，以數(shù)據(jù)流的變換來分析數(shù)據(jù)對(duì)企業(yè)中各類業(yè)務(wù)活動(dòng)的影響； 3．2．4 數(shù)據(jù)字典

1、數(shù)據(jù)字典包括以下說明信息：

（1）源點(diǎn)及終點(diǎn)詞條描述；（2）數(shù)據(jù)流詞條描述；（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；（4）處理描述；

（5）數(shù)據(jù)元素詞條描述。

3．3 IDEF0建模方法

3．3．1 概述

1、IDEF0的基本思想是結(jié)構(gòu)化分析方法，強(qiáng)調(diào)自頂而下有控制地逐步地展開細(xì)節(jié)，全面地描述系統(tǒng)，且通過建模來理解一個(gè)系統(tǒng)。一個(gè)模型由圖形文字說明、詞匯表及相互的交叉引用表組成。

2、IDEF方法的優(yōu)點(diǎn)：具有模型元素單

一、語義豐富、更易于從全局角度分析考察問題，模型容易理解。

3．3．2 IDEF0方法

1、基本元素

（1）矩形：代表活動(dòng)，活動(dòng)名稱標(biāo)在矩形內(nèi)，活動(dòng)編號(hào)按要求標(biāo)在矩形框右下角指定位置；（2）箭頭：左邊的輸入箭頭代表完成活動(dòng)需要的數(shù)據(jù)、上方的控制箭頭描述了影響活動(dòng)的執(zhí)行的事件或約束、右邊的輸出箭頭說明由活動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)果及信息、下方進(jìn)入的機(jī)制箭頭表示實(shí)施該活動(dòng)的物理手段或資源。

（3）輸入輸出箭頭描述活動(dòng)是什么（what）、控制箭頭描述為何這么做（why）、機(jī)制箭頭表示如何做（how）。

2、IDEF0模型

（1）一個(gè)IDEF0模型由一組圖形組成，這些圖形組成一個(gè)由父到子的層次結(jié)構(gòu)圖，這組圖形把一個(gè)復(fù)雜事物按自頂向下逐步細(xì)化的方式分解成一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的或多個(gè)組成部分；

3、建模規(guī)則

（1）矩形框：用動(dòng)詞為矩形內(nèi)活動(dòng)命名，每個(gè)矩形要至少有一個(gè)控制箭頭和輸出箭頭，可以沒有輸入，但不可以同時(shí)沒有輸入和控制。

（2）箭頭：箭頭代表數(shù)據(jù)約束，而不是代表流或順序；（3）其他：

（A）ICOM碼：只有一端與矩形相連的箭頭叫邊界箭頭，這些箭頭表示父矩形框的輸入、控制和輸出。IDEF0用專門的記號(hào)ICOM碼來說明父子圖中的箭頭關(guān)系。子圖中每個(gè)邊界箭頭的開端分別用字母I、C、O、M來標(biāo)明是輸入、控制、輸出及機(jī)制，再用一個(gè)數(shù)字表示其在父矩形框中箭頭的相對(duì)位置。

（B）結(jié)點(diǎn)號(hào)：IDEF0模型是一組有一定層次結(jié)構(gòu)的圖形，通常用結(jié)點(diǎn)號(hào)來標(biāo)志圖形或矩形框在層次圖中的位置；

（C）模型名：每個(gè)模型有一個(gè)名字，通常用名字代表主題，用子名字表示不同的模型?；久峙c子名字間用“/”隔開，如A/B/C，A是主題、B是模型號(hào)、C是結(jié)點(diǎn)號(hào)。

3．3．3 建模過程及步驟

1、IDEF0建模過程及步驟：

（1）明確目的，確定范圍：在建模前首先要明確目的和意圖，確定問題域；

（2）建立內(nèi)外關(guān)系圖A-0圖：根據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)、功能建立內(nèi)外關(guān)系圖A-0圖，以確定整個(gè)模型的內(nèi)外關(guān)系，確定系統(tǒng)的邊界；

（3）構(gòu)造頂層圖：把A-0圖分解成3~6個(gè)主要部分得到A0圖，A0圖是模型真正的頂層圖；（4）開發(fā)IDEF0層次結(jié)構(gòu)圖：對(duì)A0圖中的每個(gè)矩形框進(jìn)行分解，就形成了基本的圖形層次結(jié)構(gòu)。在分解時(shí)要列出所有的數(shù)據(jù)項(xiàng)和活動(dòng)表，分解的次序采用以下原則：（A）保持在同一水平上進(jìn)行分解，均勻的模型深度；（B）按困難程序進(jìn)行選擇；（5）寫文字說明；（6）檢查確認(rèn)圖形；

3．4 DFD與IDEF0的比較

1、DFD與IDEF0共同點(diǎn)：都是結(jié)構(gòu)化分析思想，強(qiáng)調(diào)自頂而下逐步求精的方法對(duì)現(xiàn)實(shí)世界建模，先抓住主要的問題，形成較高層次的抽象，再由粗到細(xì)、由表及里地逐步細(xì)化，將一個(gè)大問題分解成幾個(gè)小問題，對(duì)這小問題再進(jìn)行分析求解；

2、DFD與IDEF0區(qū)別：

（1）DFD圖用箭頭（數(shù)據(jù)流）來描述數(shù)據(jù)移動(dòng)的方向、數(shù)據(jù)處理及處理之間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。IDEF0圖也用箭頭代表數(shù)據(jù)流，但在IDEF0中不是強(qiáng)調(diào)流或順序，而是強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)約束。

（2）從表達(dá)形式上看，DFD圖與IDEF0圖都是用箭頭和處理表達(dá)一個(gè)企業(yè)或組織的業(yè)務(wù)流程。但I(xiàn)DEF0圖的箭頭不僅能夠表示數(shù)據(jù)流，還可以表示控制流和說明處理或?qū)嵤┓绞降囊恍┘s束；

（3）從模型元素的組成上來看，DFD模型由4種元素組成，即外部頂、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理。而IDEF0模型元素的組成更加簡(jiǎn)單，只有2種元素組成，即箭頭和活動(dòng)；（4）從模型規(guī)范上來講，IDEF方法更加規(guī)范；（5）IDEF0模型結(jié)構(gòu)清楚，便于理解和溝通。

第四章 數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)建模

4．1 數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)概述

4．1．1 數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)的任務(wù)

1、定義和描述應(yīng)用領(lǐng)域涉及的數(shù)據(jù)范圍；

2、獲取應(yīng)用領(lǐng)域或問題域的信息模型；

3、描述清楚數(shù)據(jù)的屬性特征；

4、描述清楚數(shù)據(jù)之間的關(guān)系；

5、定義和描述數(shù)據(jù)的約束；

6、說明數(shù)據(jù)的安全性要求；

7、支持用戶的各種數(shù)據(jù)處理需求；

8、保證信息模型方便地轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)，同時(shí)便于用戶理解。4．1．2 概念設(shè)計(jì)過程

1、概念設(shè)計(jì)的依據(jù)：是需求分析階段的文檔，通過對(duì)這些文檔的分析理解，構(gòu)造出信息模型，編寫數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)說明書，信息模型和數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)說明書是數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的依據(jù)；

2、概念設(shè)計(jì)的基本步驟：

（1）確定實(shí)體集；

（2）確定聯(lián)系和聯(lián)系類型；

（3）建立由信息模型表示的企業(yè)模型；（4）確定實(shí)體集屬性；（5）對(duì)信息模型優(yōu)化。

4．2 數(shù)據(jù)建模方法

1、數(shù)據(jù)建模方法的共同特點(diǎn)是：

（1）能夠真實(shí)客觀地描述現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系；（2）組成模型的概念少，語義清楚，容易理解；（3）不同概念的語義不重疊，概念無多義性；

（4）用圖形方式描述數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)直觀易懂，有利于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)者和用戶交流；（5）這種數(shù)據(jù)模型容易轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)階段需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

4．3 ER建模方法

4．3．1 基本概念

1、實(shí)體或?qū)嵗褐缚陀^存在并可相互區(qū)分的事物，可以是一個(gè)具體的人或物，也可以是抽象的事件或概念；

2、實(shí)體集：表示一個(gè)現(xiàn)實(shí)的和抽象事物的集合，這些事物必須具有相同的屬性或特征。

3、屬性：用于描述一個(gè)實(shí)體集的性質(zhì)和特征；

4、碼：實(shí)體集中能惟一標(biāo)識(shí)每一個(gè)實(shí)例的屬性或?qū)傩越M；

5、聯(lián)系：描述現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體之間的關(guān)系。（1）一對(duì)一聯(lián)系；（2）一對(duì)多聯(lián)系；（3）多對(duì)多聯(lián)系 4．3．2 ER方法語法

1、ER方法中用矩形框表示實(shí)體集，矩形框內(nèi)寫上實(shí)體集的名稱；

2、ER模型用菱形表示聯(lián)系，聯(lián)系名寫在菱形框內(nèi)；

3、ER模型中實(shí)體集的屬性用橢圓或圓角矩形框表示，屬性名字寫在其中。

4．4 IDEF1X 建模方法

4．4．1 IDEF1X概述

1、IDEF0側(cè)重描述系統(tǒng)功能，被稱為功能建模方法；IDEF1X側(cè)重分析、抽象和概括應(yīng)用領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)，稱為數(shù)據(jù)建模方法；

2、IDEF1X方法具有豐富的語法和語義；

3、實(shí)體集分為（1）獨(dú)立標(biāo)識(shí)符實(shí)體集；（2）從屬標(biāo)識(shí)符實(shí)體集；

4、實(shí)體集之間的聯(lián)系分為：（1）標(biāo)定型聯(lián)系；（2）非標(biāo)定型聯(lián)系；（3）分類聯(lián)系；（4）不確定聯(lián)系 4．4．2 IDEF1X模型元素

1、實(shí)體集：

（1）實(shí)體集語義：如果一個(gè)實(shí)體集的每一個(gè)實(shí)例都能被惟一地標(biāo)識(shí)，而不決定于它與其他實(shí)體的聯(lián)系，那么該實(shí)體集稱為獨(dú)立實(shí)體集；否則就叫從屬實(shí)體集；

（2）實(shí)體集語法：IDEF1X用矩形框來表示獨(dú)立實(shí)體集，用圓角矩形框來表示從屬實(shí)體集；

2、聯(lián)系：

（1）聯(lián)系語義：

（A）標(biāo)定型聯(lián)系：一個(gè)“確定型聯(lián)系”中，如果子女實(shí)體集中的每個(gè)實(shí)例都是由它與雙親的聯(lián)系而確定的，這個(gè)關(guān)系稱為“標(biāo)定型聯(lián)系”；

（B）非標(biāo)定型聯(lián)系：一個(gè)“確定型聯(lián)系”中，如果子女實(shí)體集中的每一個(gè)實(shí)例都能被惟一地確認(rèn)而無需了解與之相聯(lián)系的雙親實(shí)體集的實(shí)例，這個(gè)問題關(guān)系叫“非標(biāo)定型聯(lián)系”。

（C）分類聯(lián)系：是兩個(gè)或多個(gè)實(shí)體集之間的聯(lián)系，且在這些實(shí)體集中存在一個(gè)一般實(shí)體集，它的每一個(gè)實(shí)例都恰好與一個(gè)且僅一個(gè)分類實(shí)體集的一個(gè)實(shí)例相聯(lián)系。

（D）不確定聯(lián)系：一個(gè)非確定聯(lián)系又稱為多對(duì)多聯(lián)系，這種聯(lián)系關(guān)聯(lián)的兩個(gè)實(shí)體集之間，任一實(shí)體集的一個(gè)實(shí)例都將對(duì)應(yīng)另一實(shí)體集的0個(gè)、1個(gè)或多個(gè)實(shí)例。

（2）聯(lián)系的語法：

（A）標(biāo)定聯(lián)系語法：在IDEF1X圖中，聯(lián)系的語法用直線表示，在一個(gè)標(biāo)定型聯(lián)系中，子女實(shí)體集總是一個(gè)從屬實(shí)體集，用圓角矩形框表示；

（B）非標(biāo)定聯(lián)系語法：如果兩個(gè)實(shí)體集之間有關(guān)系，并且是一個(gè)非標(biāo)定聯(lián)系，就用一條虛線把它們連接起來。

（C）分類聯(lián)系語法：一般實(shí)體集的一個(gè)實(shí)例只能與分類實(shí)體集的一個(gè)實(shí)例相對(duì)應(yīng)；（D）不確定聯(lián)系m:n的語法：不確定聯(lián)系用一個(gè)兩端帶有實(shí)心圓的線段描述，表示多對(duì)多的連接關(guān)系。

3、屬性

（1）屬性的語義：用來描述一類現(xiàn)實(shí)或抽象事物的特征或性質(zhì)。一個(gè)屬性的具體取值叫屬性實(shí)例，它由屬性的類型和值來定義。

（2）屬性的語法

（A）主碼和非主碼屬性語法：在一個(gè)實(shí)體集中屬性要有惟一的名字，屬性名由名詞表示，主碼屬性名后加（PK）標(biāo)注，被列在屬性列表的頂端，并用水平線將主碼和其他屬性分開。

（B）外碼語法：在外碼屬性后加“FK”來識(shí)別由聯(lián)系繼承得到的外來屬性。

4．4．3 建模過程

1、第一階段：建模規(guī)劃及準(zhǔn)備

（1）建模目標(biāo)：

（A）目標(biāo)說明：回答將構(gòu)造的模型完成什么功能，涉及的問題和數(shù)據(jù)范圍，同時(shí)說明是一個(gè)當(dāng)前系統(tǒng)模型還是待建模型。

（B）范圍說明：在建模初期要給出模型覆蓋的問題范圍；（2）建模計(jì)劃

（A）項(xiàng)目說明；（B）收集數(shù)據(jù)；（C）定義實(shí)體；（D）定義聯(lián)系；（E）定義碼屬性；（F）定義非碼屬性；（G）確認(rèn)模型；（H）評(píng)審驗(yàn)收。

（3）組織隊(duì)伍：包括項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、建模者、信息源、課題專家、評(píng)審委員會(huì)

2、第二階段：定義實(shí)體集

（1）目標(biāo)是標(biāo)識(shí)和定義應(yīng)用領(lǐng)域中的實(shí)體集，方法是分類標(biāo)識(shí)原始材料中的所有名詞；（2）區(qū)別實(shí)體集名詞和非實(shí)體集名詞的方法，是否具有下列特征：

（A）它能夠被描述或說明嗎？（B）有多少同類的實(shí)例嗎？

（C）每個(gè)實(shí)例可以被標(biāo)識(shí)和區(qū)分嗎？

3、第三階段：定義聯(lián)系

（1）標(biāo)識(shí)實(shí)體集之間的聯(lián)系：建立聯(lián)系矩陣，聯(lián)系矩陣由一個(gè)二維數(shù)組表示。把實(shí)體集沿水平和垂直兩方向列出，分析兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系，有聯(lián)系就用“X”表示，不存在聯(lián)系用“null”表示。聯(lián)系只標(biāo)識(shí)直接關(guān)系，不標(biāo)識(shí)間接關(guān)系。

（2）定義聯(lián)系：包括表示依賴、命名聯(lián)系、關(guān)于聯(lián)系的說明；當(dāng)實(shí)體集之間的依賴關(guān)系建立后，就可以命名聯(lián)系了。聯(lián)系的名字可以動(dòng)詞表示。原則必須是具體的、簡(jiǎn)明的和有意義的。

（3）構(gòu)造實(shí)體級(jí)數(shù)：實(shí)體級(jí)圖的范圍和數(shù)目,依賴于建模的規(guī)模和建模問題涉及的實(shí)體集數(shù)目。

4、第四階段：定義健

（1）分解不確定的聯(lián)系：把實(shí)體級(jí)圖中不確定的關(guān)系轉(zhuǎn)換成確定的連接形式，把每一個(gè)不確定的聯(lián)系轉(zhuǎn)換成為兩個(gè)確定的聯(lián)系；

（2）標(biāo)識(shí)碼屬性：碼屬性是那些能夠惟一識(shí)別實(shí)體集中每一個(gè)實(shí)例的屬性；

（3）遷移主碼：把一個(gè)實(shí)體集的主碼復(fù)制到其他有關(guān)實(shí)體集的過程，但要遵守以下規(guī)則：

（A）在一個(gè)聯(lián)系中，遷移總是從父到子或從一般實(shí)體集移向分類實(shí)體集；（B）主碼屬性才能被遷移，如主碼由多個(gè)屬性組成，則要全部遷移；

5、第五階段：定義屬性

（1）標(biāo)識(shí)和定義非主屬性；（2）建立屬性的所有者；（3）確認(rèn)屬性的定義；（4）繪制局部數(shù)據(jù)視圖；

（A）實(shí)體集的名稱和編號(hào)寫在矩形框外的上面；

（B）主碼屬性寫在矩形框內(nèi)水平線的上面并用“PK”標(biāo)注；（C）外碼屬性寫在矩形框內(nèi)水平線的下面并用“FK”標(biāo)注；（D）非主屬性也可以寫在矩形框內(nèi)水平線的下面；

第五章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)

5．1 概述 5．2 基本概念

5．2．1 關(guān)系模型

1、關(guān)系模型采用一個(gè)二維表格在計(jì)算機(jī)中組織、存儲(chǔ)、處理和管理數(shù)據(jù)。

（1）關(guān)系名（數(shù)據(jù)庫(kù)名）：由字母數(shù)字組成；（2）屬性名；

（3）關(guān)系模式和關(guān)系：描述模式描述關(guān)系的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，由模式名、關(guān)系模式所包含的屬性及屬性值所滿足的條件組成模式定義。

（4）元組：描述關(guān)系中的行；

（5）域：它定義關(guān)系的每個(gè)屬性取值的類型；

（6）主碼：能夠惟一標(biāo)識(shí)關(guān)系中每一個(gè)元組的屬性或?qū)傩越M；

（7）關(guān)系的數(shù)學(xué)定義：關(guān)系模式是建立在集合集論的基礎(chǔ)上的，用數(shù)學(xué)的概念定義關(guān)系有；

（A）定義一：域是值的集合，同一個(gè)域中的值具有相同的數(shù)據(jù)類型；（B）定義二：（C）定義三：

（D）當(dāng)關(guān)系引用了屬性名后關(guān)系具有以下屬性： [1] 不能有重復(fù)的元組； [2] 元組上下無序；

[3] 按屬性名引用時(shí)屬性左右無序； [4] 所有屬性值都是原子項(xiàng)（不可再分）；

（8）總結(jié)：關(guān)系是一張二維表，表中的一行被稱為一個(gè)元組，一列稱為屬性，由一組域值組成。關(guān)系是元組的集合，關(guān)系中的每個(gè)元組在數(shù)學(xué)上被定義為這個(gè)關(guān)系所涉及的全部域值中笛卡兒積的一個(gè)元素。5．2．2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)

1、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是按照二維表組織和存儲(chǔ)的相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系的集合，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式是關(guān)系模式的集合；

5．2．3 關(guān)系的完整性

1、關(guān)系的完整性（完整性約束）：是對(duì)關(guān)系的某種約束規(guī)則和關(guān)系滿足的定義。通常這組約束規(guī)則用來限定和檢查數(shù)據(jù)庫(kù)所含實(shí)例的合法性和正確性；

2、完整性約束分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種，靜態(tài)完整性約束是基于關(guān)系模式的，主要有主碼、外碼約束和域約束組成；動(dòng)態(tài)完整性約束是基于企業(yè)的業(yè)務(wù)規(guī)則的。

3、靜態(tài)完整性約束規(guī)則：

（1）主碼約束：主碼必須滿足：

（A）惟一性：在一個(gè)關(guān)系中不存在兩個(gè)元組，它們具有相同的主碼值；

（B）最小性：不存在從組成主碼的屬性集中去掉一個(gè)屬性，還仍能保持?jǐn)?shù)據(jù)的惟一性；（2）外碼約束：

（3）用戶定義的完整性：

5．3 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論

5．3．1 問題的提出

究竟一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)包含哪些屬性是合理的，如何評(píng)價(jià)一個(gè)關(guān)系模式設(shè)計(jì)的優(yōu)劣？ 5．3．2 函數(shù)依賴

函數(shù)依理論利用一個(gè)關(guān)系中屬性之間的依賴關(guān)系評(píng)價(jià)和優(yōu)化關(guān)系模式，以保證存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中的關(guān)系具有較好特性；

1、函數(shù)依賴：

（1）設(shè)R（U）為一關(guān)系模式，X和Y為屬性全集U的子集，若對(duì)于R（U）的任意一個(gè)可能的關(guān)系r，r中不可能存在兩個(gè)元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，則稱“X函數(shù)決定Y”或“Y函數(shù)依賴于X”，并記作X?Y，其中X稱為決定因素，因?yàn)楦鶕?jù)函數(shù)依賴定義，給定一個(gè)X，就能惟一決定一個(gè)Y。

（2）這里討論的函數(shù)關(guān)系與數(shù)學(xué)上的不同，是不能計(jì)算的，是一個(gè)關(guān)系中屬性之間存在的依賴關(guān)系；它是一種語義范疇的概念，只能根據(jù)兩個(gè)屬性之間的語義來確定一個(gè)函數(shù)依賴是否存在。

2、完全與部分函數(shù)依賴：

（1）在關(guān)系模式R（U）中，如果X?Y成立，并且對(duì)X的任何真子集X’不能函數(shù)決定Y，則稱Y對(duì)X是完全函數(shù)依賴，被記作X---f---?Y。（2）若X?Y，但Y不完全函數(shù)依賴于X，則稱Y對(duì)X是部分函數(shù)依賴，記作X--p?Y；

3、傳遞函數(shù)依賴：

在關(guān)系R（U）模式中，如果X決定Y，（Y不屬于X），Y不決定X，Y決定Z，則稱Z對(duì)X傳遞函數(shù)依賴。

4、平凡與非平凡函數(shù)依賴：

（1）若X決定Y，但Y屬于X，則稱X?Y是平凡函數(shù)依賴，否則稱非平凡函數(shù)依賴；（2）即平凡函數(shù)依賴，僅當(dāng)其右邊的屬性集是左邊屬性集的子集時(shí)成立；

（3）非平凡函數(shù)依賴，僅當(dāng)其右邊的屬性集至少有一個(gè)屬性不屬于左邊有集合時(shí)成立；（4）完全非平凡函數(shù)依賴：僅當(dāng)其右邊的屬性集中屬性都不在左邊的集合時(shí)成立；

5、碼：

（1）在關(guān)系模式R（U）中，K為R的屬性或?qū)傩越M，若K函數(shù)決定A1.A2?.An，則K為關(guān)系模式R的候選碼，包含在候選碼中的屬性稱為主屬性，否則為非主屬性；

（2）若一個(gè)關(guān)系的候選碼不止一個(gè)，則選定其中一個(gè)作為關(guān)系R的主碼；

（3）關(guān)系的碼屬性除了必須完全函數(shù)決定關(guān)系的所有其他屬性外，還必須滿足最小化規(guī)則，即在關(guān)系模式R（U）中，不存在一個(gè)K的真子集能夠函數(shù)決定R的其他屬性。

6、函數(shù)依賴的推理規(guī)則：

（1）自反律：若Y（包含于）X（包含于）U，則X?Y成立；（2）增廣律：若X?Y，且Z（包含于）U，則XZ?YZ成立；（3）傳遞律：若X?Y，Y?Z，則X?Z成立；（4）合并規(guī)則：若X?Y，X?Z成立，則X?YZ；

（5）分解規(guī)則：若X?Y和Z（包含于）Y成立，則X?Z也成立；（6）偽傳遞規(guī)則：若X?Y，YW?Z，則XW?Z成立；

7、屬性集閉包：

（1）設(shè)F是屬性集U上的函數(shù)依賴集，X為U的一個(gè)子集，那么對(duì)于F，屬性集X關(guān)于F的閉包（用X+表示）為：X+={A|X?A}（2）由屬性集團(tuán)包的定義可知，若想判斷函數(shù)依賴X?Y是否成立，只要計(jì)算X關(guān)于函數(shù)依賴集F的閉包，若Y是X閉包中的一個(gè)元素則X?Y成立；

8、確定關(guān)系的碼：

（1）利用迭代算法計(jì)算X+，步驟如下：

（A）選X作為閉包X+的初值X（0）；

（B）由X（i）計(jì)算X（i+1）時(shí)，它是由X（0）并上屬性集合A所組成，其中A滿足下列條件：Y（包含于）X（i），且F中存在函數(shù)依賴Y?Z，而A（包含于）Z。因?yàn)閁是有窮的，所以會(huì)得到X（i）=X（i+1），此時(shí)X（i）為所求的X+。

5．3．3 規(guī)范化設(shè)計(jì)方法

1、第一范式：

（1）定義：設(shè)關(guān)系模式R（F，U），如果R的每一個(gè)屬性都是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，則此關(guān)系模式為第一范式；

（2）一個(gè)給定關(guān)系和第一范式（1NF）的區(qū)別：

（A）一個(gè)關(guān)系中的數(shù)據(jù)按照行和列的形式組織，每個(gè)元組具有相同數(shù)目的屬性個(gè)數(shù)，且每一個(gè)元組的屬性值具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)類型和長(zhǎng)度；元組或?qū)傩缘呐帕信c順序無關(guān)，每個(gè)元組必須通過一個(gè)屬性或?qū)傩越M惟一識(shí)別；

（B）第一范式實(shí)際上對(duì)關(guān)系增加了一個(gè)約束，即關(guān)系中元組的每個(gè)屬性都只取一個(gè)值，第一范式是對(duì)關(guān)系模式的基本要求，不滿足第一范式的數(shù)據(jù)庫(kù)就不是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。

2、第二范式：

（1）定義：若關(guān)系模式R（F，U）是1NF，且每個(gè)非主屬性完全函數(shù)依賴于碼，則稱R為第二范式，即在2NF中不存在非主屬性對(duì)碼的部分依賴；

（2）僅滿足第一范式關(guān)系會(huì)存在種種問題，要消除必須用更高級(jí)的范式標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)，稱為標(biāo)準(zhǔn)化；

（3）具體做法是將大的關(guān)系分解成多個(gè)小的關(guān)系，使分解后的關(guān)系滿足更高級(jí)范式的要求。（4）第二范式實(shí)際上對(duì)關(guān)系增加了一個(gè)約束，就是關(guān)系中的每一個(gè)屬性必須完全依賴于主碼，即在第一范式的基礎(chǔ)上，消除非主屬性對(duì)主碼的部分函數(shù)依賴可達(dá)到2NF；

3、第三范式：

（1）定義：若關(guān)系R（U，F(xiàn)）為第一范式，且不存在非主屬性對(duì)主碼的傳遞函數(shù)依賴，則稱R為第三范式；

（2）第三范式是在第二范式的基礎(chǔ)上對(duì)關(guān)系又增加了一個(gè)約束，就是關(guān)系中的每一個(gè)非主屬性必須只依賴于主碼。即2NF的基礎(chǔ)上，消除非主屬性對(duì)主碼的傳遞函數(shù)依賴可達(dá)到3NF。

4、改進(jìn)的第三范式：

（1）定義：如果關(guān)系模式R是1NF，且每個(gè)屬性既不相存在部分函數(shù)依賴也不存在傳遞函數(shù)依賴于候選碼，則稱R是改進(jìn)的第三范式（BCNF）。

5、多值依賴與4NF：

（1）多值依賴：表示關(guān)系中屬性（如A、B、C）之間的依賴，對(duì)于A的每個(gè)值，都存在一個(gè)B或C的值的集合，而且B和C的值相互獨(dú)立，記為：A??B、A??C（2）第四范式：如果關(guān)系模式R屬于1NF，對(duì)于R的每個(gè)非平凡的多值依賴X?Y（Y不屬于X），X含有候選碼，則R是第四范式。即是從BCNF范式中消除主碼內(nèi)的獨(dú)立依賴集（非平凡多值依賴）可達(dá)4NF；

6、連接依賴與5NF（1）連鎖依賴：設(shè)關(guān)系模式R，R的屬性子集為R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7?.，當(dāng)且僅當(dāng)R的每個(gè)合法值等于R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7?的投影連接時(shí)，稱R滿足連接依賴；

（2）第五范式：設(shè)R是一個(gè)滿足5NF的關(guān)系模式，當(dāng)且僅當(dāng)R的每一個(gè)非平凡連接依賴都被R的候選碼所蘊(yùn)含，即從4NF中消除非候選碼所蘊(yùn)含的連接依賴為5NF；

7、總結(jié)：

（1）范式表達(dá)了關(guān)系模式滿足的條件，也是衡量關(guān)系模式設(shè)計(jì)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)；

（2）利用范式進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)的目的是消除數(shù)據(jù)冗余，避免出現(xiàn)異常，使結(jié)構(gòu)更合理；（3）規(guī)范化設(shè)計(jì)的基本過程是對(duì)關(guān)系進(jìn)行的分解，消除屬性間不合理的數(shù)據(jù)依賴，用一組等價(jià)的子關(guān)系代替原有的關(guān)系；

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化的程序越高，其關(guān)系表就越多，從而增加了表之間連接運(yùn)算的代價(jià)，影響了數(shù)據(jù)庫(kù)的執(zhí)行速度和性能。所以通常關(guān)系模式規(guī)范化工作僅做到3NF，這樣既使關(guān)系中不合理的屬性基本消除，規(guī)范化程度也不太高，保證數(shù)據(jù)庫(kù)有較好的性能。

5．4 數(shù)據(jù)庫(kù)模式設(shè)計(jì)

5．4．1 初始關(guān)系模式的設(shè)計(jì)

1、把ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式：

（1）把ER模型中的每個(gè)實(shí)體集轉(zhuǎn)換成一個(gè)同名的關(guān)系，實(shí)體集的屬性就是關(guān)系的屬性，實(shí)體集的碼就是關(guān)系的碼；

（2）把ER模型中的每個(gè)聯(lián)系轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系，與該聯(lián)系相連的各實(shí)體集的碼以及聯(lián)系的屬性轉(zhuǎn)換成為關(guān)系的屬性。

（A）若聯(lián)系為1：1，則每個(gè)實(shí)體集的碼均是該關(guān)系的候選碼；（B）若聯(lián)系為1：n，則關(guān)系的碼為n端實(shí)體集的碼；（C）若聯(lián)系為m：n，則關(guān)系的碼為各實(shí)體集碼的組合；（3）合并具有相同碼的關(guān)系

2、檢查確認(rèn)對(duì)象：檢查轉(zhuǎn)換后的每個(gè)關(guān)系名和屬性名是否符合數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)關(guān)于統(tǒng)一命名的約定； 5．4．2 優(yōu)化關(guān)系模式

1、模式分解原則：（1）分解具有無損連接性：分解后的關(guān)系能夠恢復(fù)成原來的關(guān)系；（2）分解保持函數(shù)依賴：

（A）無損連接和保持函數(shù)依賴是用于衡量一個(gè)模式分解是否導(dǎo)致原有模式中部分信息丟失的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；

（B）當(dāng)一個(gè)關(guān)系被分解后會(huì)出現(xiàn)幾種結(jié)果，既有無損連接，又能保持函數(shù)依賴是較理想的分解結(jié)果，意味著在分解的過程中沒有丟失原有模式的任何信息；

（C）一般情況下，分解到3NF就足夠了，但在3NF關(guān)系下，仍存在一定程度上的更新異?；虿灰恢碌碾[患，但與數(shù)據(jù)庫(kù)性能比較起來是可以忽略的，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過程中通過增加一些數(shù)據(jù)約束，就可以解決3NF引起的數(shù)據(jù)問題了。

3、優(yōu)化屬性：確定各字段的類型和長(zhǎng)度；

4、確認(rèn)模式滿足需要： 5．4．3 數(shù)據(jù)完整性設(shè)計(jì)

1、指定義數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)值滿足的約束條件，通過對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)值的約束維護(hù)關(guān)系的完整性。

2、數(shù)據(jù)值滿足條件分為：

（1）域約束：限制指定列的取值及范圍；

（2）主碼約束：定義每個(gè)關(guān)系的主碼值不空，且惟一；

（3）引用完整性約束：定義不同模式的屬性間滿足的條件，及一個(gè)關(guān)系模式中屬性間可能滿足的條件；

5．4．4 安全模式和外模式的設(shè)計(jì)

1、根據(jù)選定的DBMS支持的安全控制特征來確定；

2、根據(jù)不同用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)存取特點(diǎn)定義相關(guān)的外模式；

第六章 存儲(chǔ)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)

6．1 文件組織

6．1．1 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)中的應(yīng)用數(shù)據(jù)是以文件形式存儲(chǔ)在外存上的，文件在邏輯上被組織成記錄的序列，即每個(gè)DB文件可看作是邏輯記錄的集合；

2、一個(gè)文件在磁盤上占有一定的物理存儲(chǔ)空間，文件中的每個(gè)邏輯記錄被映射存儲(chǔ)到某個(gè)特定的磁盤塊上，一個(gè)文件在物理上可以看作是由存放文件記錄的一系列磁盤塊組成，稱為物理文件；

3、文件的邏輯記錄與磁盤間的映射關(guān)系是由操作系統(tǒng)或DBMS來管理的，當(dāng)需要對(duì)一個(gè)文件的邏輯記錄進(jìn)行操作時(shí)，先要根據(jù)這種映射關(guān)系找到該邏輯記錄所在的磁盤塊，然后再進(jìn)行操作。

4、從數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)角度需要解決如下問題：

（1）文件的組織；（2）文件的結(jié)構(gòu)；（3）文件的存取；（4）索引技術(shù)； 6．1．2 文件組織

1、數(shù)據(jù)庫(kù)與文件的對(duì)應(yīng)關(guān)系

（1）在外存中，數(shù)據(jù)庫(kù)以文件形式組織，文件由邏輯記錄組成，記錄由多個(gè)域組成；（2）一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)包括一張或多張關(guān)系表，關(guān)系表與文件的對(duì)應(yīng)關(guān)系有如下方式：

（A）每張關(guān)系表單獨(dú)用一個(gè)文件來存儲(chǔ)，由DBMS通過OS的文件管理功能來管理；（B）現(xiàn)代中大型DBMS是由OS直接分配一塊大的磁盤空間，DBMS將該磁盤空間作為數(shù)據(jù)庫(kù)磁盤文件直接管理，DB的所有關(guān)系表都存儲(chǔ)在該文件中；

（4）關(guān)系表在邏輯上由一系列元組組成，元組由多個(gè)屬性組成，每個(gè)元組可以用磁盤文件中的一個(gè)邏輯記錄來存儲(chǔ)，記錄包括多個(gè)域，對(duì)應(yīng)元組的多個(gè)屬性；

2、文件記錄格式：

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)文件通常采用兩種邏輯記錄格式：定長(zhǎng)記錄格式和變長(zhǎng)記錄格式；

6．2 文件結(jié)構(gòu)與存取

6．2．1 堆文件

1、堆文件也稱無序文件，記錄隨機(jī)在存儲(chǔ)在文件物理空間是，新插入的記錄存儲(chǔ)在文件的末尾；

2、堆文件常常用作存儲(chǔ)那些將來使用，但目前不清楚如何使用的記錄，為了實(shí)現(xiàn)文件記錄的有效存取，堆文件經(jīng)常與附加的存取路徑一起使用；

3、查找操行平均需要搜索（B+1）/2個(gè)磁盤塊，效率比較低；

4、插入操作十分簡(jiǎn)單，先讀文件頭，找到最末磁盤地址，將最末磁盤塊讀入內(nèi)存，將需插入的新記錄寫入磁盤塊的末端，最后將修改過的磁盤塊寫回磁盤；

5、刪除比較復(fù)雜，可以先找到被刪除記錄所在的磁盤塊，讀入內(nèi)存后在內(nèi)存緩沖區(qū)刪除記錄，最后再寫回磁盤；也可以在每個(gè)記錄的磁盤空間增加一個(gè)刪除標(biāo)志位，當(dāng)需要?jiǎng)h除記錄時(shí)，將標(biāo)示位置1； 6．2．2 順序文件

1、順序文件按照文件記錄在查詢碼上的取值的大小順序排列各個(gè)記錄；

2、順序文件的每個(gè)記錄中有一個(gè)指針字段，根據(jù)查詢碼大小用指針將各個(gè)記錄按序連接起來；

3、文件建立時(shí)，應(yīng)盡量使記錄的物理順序與查找碼的順序一致，以減少訪問磁盤塊的次數(shù)；

4、根據(jù)查詢條件對(duì)順序文件進(jìn)行查詢時(shí)，如查詢條件定義在查找碼上，則使用二分法查找技術(shù)快速找到記錄，如條件不在查找碼上，則必須從頭到尾依次掃描磁盤塊，與堆文件一致，所以順序文件的訪問效率也不高；

5、順序文件插入工作包括定位和插入：

（1）定位：在指針鏈中找到插入的位置，即插入記錄在哪個(gè)記錄的前面；

（2）插入：如有自由空間，則在該位置插入新記錄，如沒有自由空間，則只能插入溢出塊中，重新調(diào)整記錄指針鏈關(guān)系，保證記錄順序；

6．2．3 聚集文件

1、聚集文件是一種具有多種記錄類型文件，存儲(chǔ)了來自多個(gè)關(guān)系表的數(shù)據(jù)，每個(gè)關(guān)系表對(duì)應(yīng)文件中的一種記錄類型；

2、當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)量效大時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢需要多次訪問磁盤文件，嚴(yán)重影響性能指標(biāo)，為了降低多表操作時(shí)的磁盤訪問次數(shù)，提高多表查詢速度，可采用聚集文件；

3、聚集文件將不同關(guān)系表中有關(guān)聯(lián)關(guān)系的記錄存儲(chǔ)在同一磁盤塊內(nèi)，從而減少多表查詢時(shí)磁盤塊的訪問次數(shù)，提高處理速度； 6．2．4 索引文件

是一種利用索引技術(shù)技術(shù)快速文件訪問的文件組織和存取方法； 6．2．4 散列文件

是一種利用散列函數(shù)支持快速文件訪問的文件組織和存取方法；

6．3 索引技術(shù)

6．3．1 基本概念

1、索引技術(shù)：是一種快速文件訪問技術(shù)，它將一個(gè)文件的每個(gè)記錄在某個(gè)或某些域（屬性）上的取值與該記錄的物理地址直接聯(lián)系起來，提供了一種根據(jù)記錄域的取值快速訪問文件記錄的機(jī)制；它的關(guān)鍵是建立取值域到記錄的物理地址劉的映射關(guān)系，這種映射關(guān)系叫索引；

2、索引技術(shù)分類：

（1）有序索引技術(shù)：利用索引文件實(shí)現(xiàn)記錄域（查找碼）取值到記錄物理地址間的映射關(guān)系，索引文件由索引記錄組成，每個(gè)記錄中記載一個(gè)索引項(xiàng)，索引項(xiàng)記錄了某個(gè)特定的查找碼值和具有該值的數(shù)據(jù)文件記錄的物理地址；

（2）散列技術(shù)：利用一個(gè)散列函數(shù)實(shí)現(xiàn)記錄域取值到記錄物理地址間的直接映射關(guān)系；（3）有序索引：有序索引作為基于索引文件的索引技術(shù)，需要考慮兩個(gè)問題：（1）如何組織索引文件中的索引記錄；（2）如何從索引文件出發(fā)，訪問數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)記錄；（A）當(dāng)需要采用有序索引機(jī)制快速訪問數(shù)據(jù)文件時(shí)，首先要為該數(shù)據(jù)文件建立一個(gè)索引文件，它是索引記錄和索引項(xiàng)的集合；

（B）索引文件建立的方法：首先選定某些記錄域作為查找碼，然后建立數(shù)據(jù)記錄在查找碼上的取值與物理地址間的映射關(guān)系，組成索引項(xiàng)。所有索引項(xiàng)作為索引記錄存儲(chǔ)在索引文件中，索引文件根據(jù)某個(gè)特定的查找碼值的順序組織為順序文件；

（C）一個(gè)數(shù)據(jù)文件可以有多個(gè)查找碼和索引文件；

6．3．2 有序索引的分類及特點(diǎn)

1、聚集索引與非聚集索引

（1）對(duì)數(shù)據(jù)文件和它的一個(gè)特定的索引文件，如果數(shù)據(jù)文件中數(shù)據(jù)記錄的排列順序與索引文件中索引項(xiàng)的排列順序相一致，則該索引文件稱為聚集索引，否則稱為非聚集索引；

（2）在一個(gè)數(shù)據(jù)文件上除了建立一個(gè)聚集索引外，還可建立多個(gè)非聚集索引；

2、稠密索引和稀疏索引

如果數(shù)據(jù)文件中的每個(gè)查找碼都在索引文件中都對(duì)應(yīng)一個(gè)索引記錄，稱為稠密索引，如果只一部分對(duì)應(yīng)，則稱為稀疏索引；

3、主索引和輔索引

在數(shù)據(jù)文件包含主碼的屬性集上建立索引稱為主索引，在非主碼屬性上建立的索引稱為輔索引；

4、單層索引和多層索引

（1）單層索引（線性索引）：索引項(xiàng)根據(jù)鍵值在索引文件中順序排列，組織成一維線性結(jié)構(gòu)，每個(gè)索引項(xiàng)直接指向數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)記錄；

（2）當(dāng)數(shù)據(jù)文件很大時(shí)，即使采用稀疏索引，建成的索引文件也很大，導(dǎo)致效率低下，為解決該問題，可對(duì)索引文件中的索引項(xiàng)本身再建立一級(jí)稀疏索引，組成2層索引結(jié)構(gòu)；進(jìn)一步地，可建立多層樹型索引結(jié)構(gòu)來快速定位；

6．4 散列技術(shù)

6．4．1 散列文件

1、散列是一種快速查找技術(shù)，它利用定義在文件記錄上的查找碼，通過計(jì)算一個(gè)散列函數(shù)，以散列函數(shù)值作為記錄的物理地址，實(shí)現(xiàn)對(duì)文件記錄直接快速訪問。

2、首先指定文件記錄的一個(gè)域作為查找碼（散列域），然后定義一個(gè)查找碼上的函數(shù)（散列函數(shù)），函數(shù)的輸入為查找碼值，輸出為物理地址；

3、一般使用桶作為基本的存儲(chǔ)單位，一個(gè)桶可存放多個(gè)文件記錄，物理地址可以是記錄所在的桶號(hào)，散列函數(shù)的輸出可以是桶號(hào)； 6．4．2 散列函數(shù)

1、散列方法依賴于好的散列函數(shù)，它應(yīng)該盡可能均勻地將查找碼分布到各個(gè)桶中，具體要滿足如下兩個(gè)條件：

（1）地址的分布是均勻的；（2）地址的分布是隨機(jī)的； 6．4．3 桶溢出

1、產(chǎn)生桶溢出的兩個(gè)原因：

（1）文件初始設(shè)計(jì)時(shí)，為文件記錄預(yù)留的存儲(chǔ)空間不足；（2）散列函數(shù)的均勻分布性不好；

2、設(shè)計(jì)散列函數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)文件大小決定物理空間，一般應(yīng)有20%余量，再設(shè)計(jì)合適的桶數(shù)目和桶大小，盡可能留有一些空閑桶，降低桶溢出的可能性；

3、桶溢出的現(xiàn)象是難免的，需要DBS采用相應(yīng)的桶溢出處理機(jī)制；

4、散列方法的缺點(diǎn)：為了避免桶溢出。必須選一合適的散列函數(shù)，但這比較復(fù)雜，而且不象索引文件那樣可以據(jù)數(shù)據(jù)記錄變化動(dòng)態(tài)調(diào)整。

6．5 數(shù)據(jù)字典

1、數(shù)據(jù)字典（系統(tǒng)目錄）中存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的各類描述信息和DBMS所需的控制信息，全稱數(shù)據(jù)庫(kù)元數(shù)據(jù)；

2、數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的各類描述信息：包括外模式、模式、內(nèi)模式以及它們之間的映射的描述；

3、DBMS所需的控制信息：包括查詢優(yōu)化、安全性檢查、用戶權(quán)限驗(yàn)證等；

4、數(shù)據(jù)字典主要包括：

（1）關(guān)系模式信息；

（2）與視圖描述有關(guān)的信息；

（3）關(guān)系的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法信息；（4）完整性約束信息；（5）安全性有關(guān)信息；（6）數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)信息；

6．6 數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)

6．6．1 設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容

1、數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：在具體的硬件環(huán)境、OS、DBMS約束下，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)結(jié)果，設(shè)計(jì)合適的數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)。目標(biāo)是存儲(chǔ)空間占用少、訪問效率高和維護(hù)代價(jià)低；

2、一旦選定了硬件平臺(tái)、OS和DBMS，數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和存取方式等可用的物理模式也就隨之確定了；

3、數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)主要包括以下步驟：

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式調(diào)整：將數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式及其視圖轉(zhuǎn)換為DBMS支持的基本表和視圖，并利用DBMS提供的完整性機(jī)制設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)規(guī)則；

（2）文件組織與存取設(shè)計(jì)：配置基本表的文件組織形式，據(jù)實(shí)際情況為基本表設(shè)計(jì)合適的存取方法和路徑；

（3）數(shù)據(jù)分布設(shè)計(jì)：（4）安全模式設(shè)計(jì)：（5）確定系統(tǒng)配置：（6）物理模式評(píng)估： 6．6．2 數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式調(diào)整

1、物理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)首先需要根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)信息，設(shè)計(jì)目標(biāo)DBMS平臺(tái)支持的基本表的模式信息，這些模式信息代表了所要開發(fā)的具體目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，這個(gè)過程稱為數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式調(diào)整，主要包括如下設(shè)計(jì)內(nèi)容：

（1）實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)基本表和視圖：采用目標(biāo)DBMS所支持的建表方法，設(shè)計(jì)基本表及其面向模型的完整性約束；

（2）設(shè)計(jì)基本表業(yè)務(wù)規(guī)則； 6．6．3 DB文件組織與存取設(shè)計(jì)

1、分析事務(wù)的數(shù)據(jù)訪問特性

（1）使用事務(wù)-基本表交叉引用矩陣，分析系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)對(duì)各個(gè)基本表的訪問情況，確定事務(wù)訪問了哪些基本表，對(duì)這些基本表執(zhí)行了何種操作，并進(jìn)一步分析各操作涉及到的基本表屬性；

（2）估計(jì)各事務(wù)的執(zhí)行頻率；

（3）對(duì)每張基本表，匯總所有作用于該表上的各事務(wù)的操作頻率信息；

2、了解并選擇數(shù)據(jù)庫(kù)文件結(jié)構(gòu)

（1）如果數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)基本表中的數(shù)據(jù)量很少，并且操作非常頻繁，該基本表可采用堆文件組織方式；

（2）順序文件支持基于查找碼的順序訪問，也支持快速二分查找；

（3）如果用戶查詢是基于散列域值的等值匹配，特別是如果訪問順序是隨機(jī)的，散列文件比較合適。但散列文件組織不適合以下情況：（A）基于散列值域的非精確查詢；（B）基于非散列域進(jìn)行查詢時(shí)；

（4）B-樹和B+樹文件是實(shí)際數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中使用非常廣泛的索引文件結(jié)構(gòu)，適合于定義在大數(shù)據(jù)量基本表上、基于查找碼的等值查詢等；

（5）如果某此重要而頻繁的用戶查詢經(jīng)常需要進(jìn)行多表連接操作，可考慮將這些基本表組織為聚集文件；

3、設(shè)計(jì)存取路徑：

（1）為數(shù)據(jù)庫(kù)文件設(shè)計(jì)合理的物理存儲(chǔ)位置；

（2）為基本表設(shè)計(jì)索引機(jī)制：索引可以提高文件存取速度，改善訪問性能，但索引由DBMS管理，它的建立、維護(hù)需要一定的系統(tǒng)開銷，數(shù)據(jù)的操作會(huì)引起索引的重新調(diào)整，還占用一定的存儲(chǔ)空間，可根據(jù)如下原則決定是否為一個(gè)基本表建立索引：

（A）對(duì)于經(jīng)常需要查詢、連接、統(tǒng)計(jì)操作，且數(shù)據(jù)量大的基本表可考慮建立索引，而對(duì)于經(jīng)常執(zhí)行插入、刪除、更新操作或小數(shù)據(jù)量的基本表應(yīng)盡量不建立索引；

（B）一個(gè)基本表上除了可以建立一個(gè)聚集索引外，還可以建立多個(gè)非聚集索引，但索引越多，對(duì)表內(nèi)數(shù)據(jù)更新所需的開銷越大，對(duì)于一個(gè)更新頻繁的表應(yīng)少建或不建索引；

（C）索引可以由用戶根據(jù)需要隨時(shí)創(chuàng)建或刪除，以提高數(shù)據(jù)查詢性能；

6．6．4 數(shù)據(jù)分布設(shè)計(jì)

1、不同類型數(shù)據(jù)的物理分布

（1）各種數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的作用不同，使用的頻率也不一樣，應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用情況放在合適的物理介質(zhì)上；

（2）使用頻率低但數(shù)據(jù)量大的，可以放在磁帶中，而使用頻繁，要求響應(yīng)時(shí)間短的，必須放在支持直接存取的磁盤存儲(chǔ)介質(zhì)上；

2、應(yīng)用數(shù)據(jù)的劃分和分布

（1）根據(jù)數(shù)據(jù)的使用特征劃分：可將基本表劃分為頻繁使用分區(qū)和非頻繁使用分區(qū)，分別存放在不同的磁盤上，對(duì)前者可考慮建立B+樹等多層索引，而后者不建立或只建立單層索引；

（2）根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)劃分；

（3）分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)劃分：

3、派生屬性數(shù)據(jù)分布

（1）派生屬性指該屬性的取值可根據(jù)表中其他屬性的取值惟一確定；（2）對(duì)帶有派生屬性的基本表可采用兩種實(shí)現(xiàn)方式：（A）將派生屬性作為基本表內(nèi)單獨(dú)一列，稱為派生列；（B）派生屬性不出現(xiàn)在基本表中；

4、關(guān)系模式的去規(guī)范化

（1）在數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)階段，可以對(duì)考慮數(shù)據(jù)庫(kù)中某些3NF、BCNF模式是否可以降低其規(guī)范化程度，以提高查詢效率，這稱為關(guān)系模式的去規(guī)范化處理，但不滿足3NF的關(guān)系模式又可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)訪問異常，因此，設(shè)計(jì)基本表時(shí)，需在規(guī)范化和查詢效率間權(quán)衡；

6．6．5 安全模式設(shè)計(jì)

1、系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)

（1）是指為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器合法用戶分配用戶名和口令，使其能夠正常登錄服務(wù)器訪問所需的數(shù)據(jù)，還可采用基于CA認(rèn)證的系統(tǒng)安全控制機(jī)制；

2、數(shù)據(jù)安全設(shè)計(jì)

（1）是指通過數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)視圖機(jī)制和授權(quán)機(jī)制為用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象訪問的權(quán)限；

（2）引用數(shù)據(jù)視圖機(jī)制，只給用戶需求的那部分?jǐn)?shù)據(jù)訪問權(quán)限，防止由合法用戶造成信息泄密，另外數(shù)據(jù)視圖還可以防止基本表發(fā)生改變時(shí)，影響用戶的訪問；

（3）權(quán)限是允許用戶對(duì)一給定的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象可執(zhí)行的操作；

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)安全設(shè)計(jì)需要根據(jù)用戶需求，采用授權(quán)機(jī)制，為用戶分配合法訪問的權(quán)限； 6．6．6 確定系統(tǒng)配置

1、要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行情況配置系統(tǒng)參數(shù)； 6．6．7 物理模式評(píng)估

1、在設(shè)計(jì)過程中，通過對(duì)時(shí)間效率、空間效率、維護(hù)代價(jià)和用戶要求權(quán)衡考慮，擇優(yōu)采用；

2、評(píng)估物理數(shù)據(jù)庫(kù)的方法完全依賴所選用的DBMS，主要從定量估算各方案的存儲(chǔ)空間、存取時(shí)間和維護(hù)代價(jià)入手；

第七章 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

7．1 軟件體系結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)過程

7．1．1 軟體體系結(jié)構(gòu)

1、軟件體系結(jié)構(gòu)又稱軟件架構(gòu)，軟件體系結(jié)構(gòu)={構(gòu)件，連接件，約束}。

2、構(gòu)件是組成系統(tǒng)的具有一定獨(dú)立功能的不同粒度的程序模塊、獨(dú)立程序或軟件子系統(tǒng)，是組成軟件的系統(tǒng)元素；

3、連接件將不同的構(gòu)件連接起來，表示了構(gòu)件間的相互作用；

4、約束一般是對(duì)象連接時(shí)的規(guī)則，或指明了構(gòu)件連接的條件。

5、軟件體系結(jié)構(gòu)描述了軟件系統(tǒng)的總體組織和層次結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)元素及其功能分配、全局控制、系統(tǒng)元素間的協(xié)調(diào)和交互、數(shù)據(jù)存取等； 7．1．2 軟件設(shè)計(jì)過程

1、概要設(shè)計(jì)

（1）定義：是建立軟件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和模塊間的關(guān)系，定義各功能模塊的接口，設(shè)計(jì)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)、規(guī)定設(shè)計(jì)約束、制定組裝測(cè)試計(jì)劃；

（2）一個(gè)好的概要設(shè)計(jì)要求是：良好的總體結(jié)構(gòu)、功能模塊間較低的耦合度和較高的內(nèi)聚度，并盡量降低模塊接口的復(fù)雜性；

（3）可以采用層次結(jié)構(gòu)圖表示軟件總體結(jié)構(gòu)，圖中節(jié)點(diǎn)代表功能模塊。

2、詳細(xì)設(shè)計(jì)

（1）是細(xì)化概要設(shè)計(jì)產(chǎn)生的功能模塊，形成可編程的程序模塊，并用某種過程設(shè)計(jì)語言設(shè)計(jì)程序模塊的內(nèi)部細(xì)節(jié)，為編寫軟件代碼提供依據(jù)。

（2）可選用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法等；

3、關(guān)于軟件總體設(shè)計(jì)

（1）一些大的DBAS可根據(jù)逐步抽象和層次化原則，將概要設(shè)計(jì)分解成兩個(gè)步驟：

（A）首先是軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即對(duì)軟件需求進(jìn)行分解；

（B）第二步是將每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)一步劃分為功能模塊，定義各模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、相互間交互關(guān)系；

7．2 DBAS總體設(shè)計(jì)

7．2．1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

任務(wù)：是根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃與分析結(jié)果，特別是技術(shù)可行性分析，以及系統(tǒng)需求規(guī)范，確定系統(tǒng)總體框架，作為后續(xù)設(shè)計(jì)活動(dòng)的基礎(chǔ)。

1、確定DBAS體系結(jié)構(gòu)

（1）指將系統(tǒng)從功能、層次結(jié)構(gòu)、地理分布等角度進(jìn)行分解，劃分為多個(gè)子系統(tǒng)。定義各子系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能，設(shè)計(jì)全局控制，明確各子系統(tǒng)間的交互和接口關(guān)系；

（2）可以從功能角度進(jìn)行分解，也可以根據(jù)DBAS自身固有的層次結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分解；（3）將系統(tǒng)分解為多個(gè)子系統(tǒng)后，需選擇和設(shè)計(jì)合適的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，將這些子系統(tǒng)組織起來，并設(shè)計(jì)它們之間的交互關(guān)系；

（4）DBAS體系結(jié)構(gòu)可采用一些通用體系結(jié)構(gòu)，也可根據(jù)DBAS所屬的特定應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)的體系結(jié)構(gòu)。

2、軟硬件造型和配置設(shè)計(jì)（1）總體設(shè)計(jì)階段需要對(duì)系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)、存儲(chǔ)設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等作出合理的選擇，并進(jìn)行初步配置設(shè)計(jì)；

（2）還需要選擇系統(tǒng)開發(fā)采用的合適的中間件和開發(fā)工具，確定開發(fā)模式和開發(fā)語言；

3、應(yīng)用軟件總體設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，確定相應(yīng)的軟件系統(tǒng)模塊劃分、功能分配，選擇合適的軟件體系結(jié)構(gòu)；

4、業(yè)務(wù)規(guī)劃初步設(shè)計(jì) 7．2．2 軟件總體設(shè)計(jì)

1、DBAS軟件包括OS、DBMS、開發(fā)環(huán)境、中間件和應(yīng)用軟件；

2、應(yīng)用軟件分為數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)和應(yīng)用程序；

3、數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)通過對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的直接操作實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和處理功能；

4、應(yīng)用程序一方面對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)一步加工處理，或從中抽取新信息實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理功能；另一方面還可實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)訪問無關(guān)的功能；

5、應(yīng)用軟件總體設(shè)計(jì)：

（1）從數(shù)據(jù)流圖、事務(wù)規(guī)范和業(yè)務(wù)規(guī)則需求分析結(jié)果出發(fā)，將系統(tǒng)分解為一系列子系統(tǒng)，分配相應(yīng)功能，定義系統(tǒng)間協(xié)調(diào)交互機(jī)制；

（2）進(jìn)一步進(jìn)行子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將各子系統(tǒng)從功能上劃分為：數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)模塊和應(yīng)用程序模塊；

（3）確定子系統(tǒng)、應(yīng)用程序模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)間的全局控制和調(diào)用關(guān)系，并按體系結(jié)構(gòu)框架組織起來。

6、總體設(shè)計(jì)得到的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和分層模塊結(jié)構(gòu)，可以用模塊結(jié)構(gòu)圖表示；

6、模塊結(jié)構(gòu)圖，是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一種圖形化工具，它定義了模塊的名字、功能和接口，并在模塊結(jié)構(gòu)圖中反映出結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想。它只關(guān)心模塊的外部特性，與模塊內(nèi)部流程無關(guān)，它由模塊、調(diào)用、數(shù)據(jù)、控制和轉(zhuǎn)接等于種基本符號(hào)組成； 7．2．3 客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)

1、基于C/S體系結(jié)構(gòu)的DBAS將DBMS數(shù)據(jù)管理功能與數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用相分離，將DBMS數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能在客戶端和服務(wù)器之間進(jìn)行合理的分布和配置；

2、數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)務(wù)器完成DBMS的核心功能，而客戶端負(fù)責(zé)完成用戶交互功能，接收用戶數(shù)據(jù)，生成并向數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求，接收數(shù)據(jù)查詢結(jié)果并通過客戶端反饋給用戶；

3、兩層C/S結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：

（1）DBAS的數(shù)據(jù)管理和處理功能，被分解并分布在客戶端和服務(wù)器上；（2）服務(wù)器楞為多個(gè)客戶端應(yīng)用提供共享的數(shù)據(jù)管理功能；（3）客戶端應(yīng)用可通過網(wǎng)絡(luò)訪問多個(gè)不同數(shù)據(jù)源；

（4）客戶端除了完成人機(jī)交互功能外，還需要完成面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理功能，負(fù)荷重，屬于典型的“胖客戶端”；

4、三層瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)是一種互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的新型數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，它將數(shù)據(jù)處理功能分解并分布在表示層、功能層和數(shù)據(jù)層三層次上，分別由WEB瀏覽器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)，其特點(diǎn)是：

（1）表示層位于客戶端，由WEB瀏覽器實(shí)現(xiàn)，其功能單一，沒有其他應(yīng)用程序，屬于典型的“瘦客戶端”；

（2）功能層位于WEB服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)面向具體應(yīng)用領(lǐng)域的業(yè)務(wù)規(guī)則；

（3）數(shù)據(jù)層位于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，通過DBMS完成具體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和存取等數(shù)據(jù)管理功能；

7．3 概要設(shè)計(jì)

7．3．1 數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)概要設(shè)計(jì)

1、如數(shù)據(jù)處理需求分析的結(jié)果是數(shù)據(jù)流圖，則可將待設(shè)計(jì)的事務(wù)看作是程序，采用軟件工程中面向數(shù)據(jù)流的程序設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)事務(wù)內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理流程和結(jié)構(gòu)，也就是設(shè)計(jì)事務(wù)處理邏輯，過程包括：

（1）從數(shù)據(jù)流圖中識(shí)別出該事務(wù)對(duì)應(yīng)的子數(shù)據(jù)流圖；（2）確定子數(shù)據(jù)流圖中的信息流類型，劃定流界；

（3）將子數(shù)據(jù)流圖映射為事務(wù)的結(jié)構(gòu)和處理流程，即事務(wù)邏輯；

（4）修正和細(xì)化事務(wù)設(shè)計(jì)，識(shí)別事務(wù)所訪問的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象和數(shù)據(jù)庫(kù)用戶；

2、如數(shù)據(jù)處理需求分析的結(jié)果表示為事務(wù)規(guī)范，由于事務(wù)規(guī)范包括了事務(wù)名稱、事務(wù)描述、訪問的數(shù)據(jù)項(xiàng)、用戶等信息，可直接從事務(wù)描述出發(fā)，根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)設(shè)計(jì)事務(wù)邏輯，得到事務(wù)概要結(jié)果；

3、一個(gè)完整的事務(wù)概要設(shè)計(jì)包括：事務(wù)名稱、訪問的關(guān)系表及屬性、事務(wù)處理邏輯、事務(wù)用戶；

4、檢查關(guān)系表對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)的支持性：

（1）對(duì)每一個(gè)事務(wù)，根據(jù)需求分析階段的事務(wù)分析，列出該事務(wù)所訪問的各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)；（2）列出事務(wù)訪問的數(shù)據(jù)項(xiàng)所在的關(guān)系表和對(duì)應(yīng)的屬性；（3）如事務(wù)訪問的數(shù)據(jù)項(xiàng)同時(shí)出現(xiàn)在多個(gè)表中，檢查關(guān)聯(lián)關(guān)系；

（4）檢查是否存在某些事務(wù)，訪問的一些數(shù)據(jù)項(xiàng)未出現(xiàn)在任何關(guān)系表中； 7．3．2 應(yīng)用軟件概要設(shè)計(jì)

1、應(yīng)用軟件概要設(shè)計(jì)，按照逐步求精、模塊化、信息隱藏和功能細(xì)化原則，根據(jù)DBAS需求分析階段得到的系統(tǒng)功能和業(yè)務(wù)規(guī)則描述，在總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將DBAS應(yīng)用軟件進(jìn)一步細(xì)化為模塊/子模塊，組成軟件的系統(tǒng)-子系統(tǒng)-模塊-子模塊層次結(jié)構(gòu)，并對(duì)這些系統(tǒng)元素從結(jié)構(gòu)、行為和數(shù)據(jù)三方面進(jìn)行設(shè)計(jì)；

7．4 詳細(xì)設(shè)計(jì)

7．4．1 數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)詳細(xì)設(shè)計(jì)

1、事務(wù)詳細(xì)設(shè)計(jì)，是從事務(wù)概要設(shè)計(jì)得到的事務(wù)流程出發(fā)，在DBMS平臺(tái)下，采用事務(wù)實(shí)現(xiàn)機(jī)制，和高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言，利用SQL語句和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問接口，在DBMS平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境下，進(jìn)一步細(xì)化事務(wù)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)具體的實(shí)現(xiàn)模式； 7．4．2 應(yīng)用軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)

1、根據(jù)概要設(shè)計(jì)中定義的各程序模塊功能和輸入輸出數(shù)據(jù)需求，結(jié)合具體的設(shè)計(jì)環(huán)境和機(jī)制，設(shè)計(jì)各模塊的內(nèi)部處理流程和算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、對(duì)外接口等；

7．5 人機(jī)界面設(shè)計(jì)

1、人機(jī)界面設(shè)計(jì)原則：

（1）用戶應(yīng)當(dāng)感覺系統(tǒng)的運(yùn)行始終在自己的控制之下，保持用戶與人機(jī)界面間的雙向交流；（2）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤或程序運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，用戶界面應(yīng)該為用戶提供有意義的反饋信息；（3）應(yīng)該忍受用戶在使用過程中發(fā)生的各種操作錯(cuò)誤，并能夠方便地恢復(fù)過來，保證系統(tǒng)不受或少受影響；

（4）應(yīng)該遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)和常規(guī)；

（5）采取靈活多樣的數(shù)據(jù)輸入方式，盡量減少用戶數(shù)據(jù)輸入負(fù)擔(dān)；

2、人機(jī)界面設(shè)計(jì)最好采用原形迭代法：

（1）初步設(shè)計(jì)

（2）用戶界面細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)；（3）原形設(shè)計(jì)與改進(jìn)；

第8章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)操作語言SQL

8．1 SQL支持的數(shù)據(jù)類型

8．1．1 數(shù)值型

1、準(zhǔn)確型

2、近似型 8．1．2 字符串型

1、普通編碼字符串類型；

2、統(tǒng)一編碼字符串類型—Unicode編碼；

3、二進(jìn)制字符串類型； 8．1．3 日期時(shí)間類型 8．1．4 貨幣類型

8．2 定義和維護(hù)關(guān)系表

8．2．1 關(guān)系表的定義與刪除

1、定義表

CREATE TABLE <表名>(<列名><數(shù)據(jù)類型>[列級(jí)完整性約束定義]{, <列名><數(shù)據(jù)類型>[列級(jí)完整性約束定義]?}[,表級(jí)完整性約束定義])

1、列級(jí)完整性約束：

（1）NOT NULL：取值非空；

（2）DEFAULT：指定列的默認(rèn)值，形式：DEFAULT 常量；（3）UNIQUE：列取值不重復(fù)；

（4）CHECK：列的取值范圍，形式：CHECK（約束表達(dá)式）；（5）PRIMARY KEY：指定本列為主碼；

（6）FOREIGN KEY：定義本列為引用其他表的外碼；

2、刪除表 DROP TABLE <表名>

8．2．2 修改表結(jié)構(gòu) ALTER TABLE <表名>

8．3 數(shù)據(jù)操作語言

8．3．1 數(shù)據(jù)查詢

1、查詢語句的基本結(jié)構(gòu)：

SELECT <目標(biāo)列名序列> FROM <數(shù)據(jù)源> {WHERE , GROUP BY , HAVING , ORGER BY}（1）比較：SELECT A，B，C FROM TABLE_A WHERE A>30；（2）確定范圍：WHERE A（NOT）BETWEEN 初始值 AND 結(jié)束值；（3）確定集合：WHERE A（NOT）IN（‘A1’，‘A2’?.‘A3’）；（4）字符串匹配：WHERE A LIKE <匹配符>；（5）四種<匹配符>：

（A）_（下劃線）：匹配任意一個(gè)字符；（B）%（百分號(hào)）：匹配0個(gè)或多個(gè)字符；（C）[ ]：匹配[ ]中的任意一個(gè)字符；（D）[^]：不匹配[ ]中的任意一個(gè)字符；

（6）涉及空值的查詢：WHERE A IS（NOT）NULL；

（7）多重條件查詢：AND（條件必須全部為TRUE，結(jié)果才為TRUE），OR（任一條件為TRUE，結(jié)果即為TRUE）；

（8）對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行排序：ORDER BY A [ASC（順序）| DESC（逆序）]；（9）列別名：列名 AS 新列名；

（10）消除取值相同的行：SELECT DISTINCT A FROM TABLE_A；（11）使用聚合函數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：SQL的聚合函數(shù)：

（A）COUNT（*）：統(tǒng)計(jì)表中元組的個(gè)數(shù)；

（B）COUNT（[ALL（全部）| DISTINCT（無重復(fù)）] <列名>）：統(tǒng)計(jì)本列非空列值的個(gè)數(shù)；

（C）SUM（列名）：計(jì)算列值的總和（必須是數(shù)值型列）；（D）AVG（列名）：計(jì)算列值平均值（必須是數(shù)值型列）；（E）MAX（列名）：求列最大值；（F）MIN（列名）：求列最小值；（12）對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行分組計(jì)算：

（A）使用GROUP BY；（B）使用HAVING子句；

3、連接查詢

（1）內(nèi)連接：FROM 表1 JOIN 表2 ON（連接條件）；

（2）自連接：一種特殊的內(nèi)連接，相互連接的表在物理上是同一張表，但通過為表取別名的方法，在邏輯上分為兩張表；

（3）外連接：輸出不滿足連接條件的元組，格式：

FROM 表1 LEFT|RIGHT OUTER JOIN 表2 ON（連接條件）

4、查詢語句的擴(kuò)展：

（1）合并多個(gè)結(jié)果集：SELECT 語句1 UNION SELECT 語句2??，使用UNION的兩個(gè)基本規(guī)則：

（A）所有查詢語句中列的個(gè)數(shù)和列的順序必須相同；（B）所有查詢語句中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型必須兼容；（2）將查詢結(jié)果保存到新表中：SELECT 查詢列表序列 INTO 新表名 FROM 數(shù)據(jù)源；（3）使用TOP限制結(jié)果集行數(shù)：TOP n [percent] [WITH TIES]（A）TOP n ：表示取查詢結(jié)果的前n行；（B）TOP n percent：表示取查詢結(jié)果的前n%行；（C）WITH TIES：表示包括并列的結(jié)果；（4）使用CASE表達(dá)式：

（A）簡(jiǎn)單CASE表達(dá)式：（B）搜索CASE表達(dá)式；

5、子查詢：如果一個(gè)SELECT語句是嵌套在一個(gè)SELECT、INSERT、UPDATE或DELETE語句中，則稱為子查詢或內(nèi)層查詢，包含子查詢的語句稱為主查詢或外層查詢；

（1）使用子查詢進(jìn)行基于集合的測(cè)試，形式：WHERE 表達(dá)式 [NOT] IN（子查詢）；（2）使用子查詢進(jìn)行比較測(cè)試，形式：WHERE 表達(dá)式 比較運(yùn)算符（子查詢）；（3）使用子查詢進(jìn)行存在性測(cè)試，形式：WHERE [NOT] EXISTS（子查詢）； 8．3．2 數(shù)據(jù)修改

1、添加數(shù)據(jù)：INSERT [INTO] 表名 VALUE 值列表；使用插入單行語句時(shí)要注意：

（1）值列表中的值與列名表中的列按位置順序?qū)?yīng)，要求它們的數(shù)據(jù)類型必須一致；（2）如果[表名]后邊沒有指明列名，則值列表中的值的順序必須與表中列的順序一致，且每一列均有值；

2、更新數(shù)據(jù)：形式 UPDATE 表名 SET [列名=表達(dá)式] [WHERE 更新條件]；

3、刪除數(shù)據(jù)：：形式DELETE [FROM] 表名 [WHERE 刪除條件]；

8．4 索引

1、創(chuàng)建索引：CREATE [UNIQUE] [CLUSTERED | NONCLUSTERED] INDEX 索引名 ON 表名

（1）UNIQUE：表示要?jiǎng)?chuàng)建的索引是唯一索引；（2）CLUSTERED：表示要?jiǎng)?chuàng)建的索引是聚集索引；（3）NONCLUSTERED：表示要?jiǎng)?chuàng)建的索引是非聚集索引；

2、刪除索引：DROP INDEX 索引名；

8．5 視圖

8．5．1 定義視圖

1、語法格式：CREATE VIEW 視圖名 AS SELECT 語句 [WITH CHECK OPTION]

2、需要注意下列幾點(diǎn)：（1）在定義視圖時(shí)要么指定全部視圖列，要么全部省略不寫。如果省略了視圖列名，則視圖的列名與查詢語句的列名相同。但如下情況則要明確指出組成視圖的所有列名： A、某個(gè)目標(biāo)列不是單純的屬性名，而是計(jì)算函數(shù)或列的表達(dá)式； B、多表連接時(shí)選出了幾個(gè)同名列作為視圖的字段； C、需要在視圖中為某個(gè)列選用新的更合適的列名。

（2）WITH CHECK OPTION選項(xiàng)表示通過視圖對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除和更改操作時(shí)要保證對(duì)數(shù)據(jù)的操作結(jié)果要滿足定義視圖時(shí)指定的WHERE子句條件；

3、視圖通常用于查詢數(shù)據(jù)，也可修改基本表中的數(shù)據(jù)，但不是所有的視力都可以這樣。

4、定義單源表視圖—視圖數(shù)據(jù)可只取自一個(gè)基本表的部分行、列，這樣的視圖行列與基本表行列對(duì)應(yīng)，這樣定義的視圖一般可以進(jìn)行查詢和更改數(shù)據(jù)操作

5、定義多源表視圖—視圖數(shù)據(jù)可以來自多個(gè)表中，這樣定義的視圖一般只用于查詢，不用于修改數(shù)據(jù)。

6、在已有視圖上定義新視圖—可以在視圖上再建立視圖，這時(shí)作為數(shù)據(jù)源的視圖必須是已經(jīng)建立好的。

7、定義帶表達(dá)式的視圖—在定義基本表時(shí)，為減少數(shù)據(jù)庫(kù)中的冗余數(shù)據(jù)，表中只存放基本數(shù)據(jù)，由基本數(shù)據(jù)經(jīng)過各種計(jì)算派生出的數(shù)據(jù)一般是不存儲(chǔ)的。所以定義視圖時(shí)可以根據(jù)需要設(shè)置一些派生屬性列，在這些派生屬性列中保存經(jīng)過計(jì)算的值。這些派生屬性由于在基本表中并不實(shí)際存在，因此，也稱它們?yōu)樘摂M列。包含虛擬列的視圖也稱為帶表達(dá)式的視圖。

8、含分組統(tǒng)計(jì)信息的視圖—指定義視圖的查詢語句中含有GROUP BY 子句，這樣的視圖只能用于查詢，不能修改數(shù)據(jù)。8．5．2 刪除視圖

1、格式為：DROP VIEW <視圖名> 8．5．3 視圖的作用

1、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)查詢語句；

2、使用戶能從多角度看到同一數(shù)據(jù)；

3、提高了數(shù)據(jù)的安全性；

4、提供了一定程度的邏輯獨(dú)立性

第9章 事務(wù)調(diào)度與并發(fā)控制

9．1事務(wù)與事務(wù)調(diào)度

9．1．1 事務(wù)的概念

1、事務(wù)是構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用中一個(gè)獨(dú)立邏輯工作單元的操作的集合，也是訪問并可能更新數(shù)據(jù)庫(kù)中各種數(shù)據(jù)項(xiàng)的一個(gè)程序執(zhí)行單元。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過執(zhí)行各種事務(wù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的操作，管理和執(zhí)行事務(wù)是DBMS的基本功能。9．1．2 事務(wù)的特性（ACID特性）

1、原子性（Atomicity）

一個(gè)事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有操作是一個(gè)不可分割的工作單元，這些操作要么全部執(zhí)行，要么一個(gè)也不執(zhí)行。

2、一致性（Consistency）

當(dāng)一個(gè)事務(wù)獨(dú)立執(zhí)行時(shí)，其執(zhí)行結(jié)果應(yīng)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性，即數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)因事務(wù)執(zhí)行而受到破壞。數(shù)據(jù)庫(kù)滿足全部完整性約束，處于正確的狀態(tài)；

3、隔離性（Isolation）

當(dāng)多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)保證一個(gè)事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果不受其他事務(wù)的干擾，事務(wù)并發(fā)執(zhí)行結(jié)果與這些事務(wù)串行執(zhí)行時(shí)的結(jié)果是一樣的；

4、持久性（Durability）

一個(gè)事務(wù)一旦成功完成全部操作，則它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有更新就永久地反映在數(shù)據(jù)庫(kù)中，即使以后數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生了故障； 9．1．3 事務(wù)調(diào)度

1、一個(gè)事務(wù)中各操作的執(zhí)行順序和執(zhí)行時(shí)機(jī)一方面取決于事務(wù)自身內(nèi)部邏輯，另一方面也受DBMS中事務(wù)調(diào)度機(jī)制的控制。當(dāng)多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時(shí)，DBMS必須采用合適的并發(fā)調(diào)度機(jī)制合理安排各個(gè)事務(wù)執(zhí)行順序，以保證事務(wù)的ACID特性。

2、調(diào)度分為串行調(diào)度和并發(fā)調(diào)度，串行調(diào)度的特點(diǎn)是一個(gè)事務(wù)的所有操作都執(zhí)行完后才開始執(zhí)行另一事務(wù)，不存在事務(wù)操作的交叉執(zhí)行；不同事務(wù)操作的交叉執(zhí)行稱為并發(fā)調(diào)度，DBMS交叉執(zhí)行來自多個(gè)事務(wù)的各個(gè)操作，以提高數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的性能。9．1．4 可串行化調(diào)度

1、事務(wù)的串行調(diào)度能夠產(chǎn)生正確的結(jié)果，但執(zhí)行效率低，如果并發(fā)調(diào)度S等價(jià)于某一定義在TS上的串行調(diào)度，那么S稱為可串行化調(diào)度；

2、給定兩個(gè)定義在事務(wù)集TS上的的調(diào)度S和S’，如果可以通過交換S中一系列非沖突操作的執(zhí)行順序?qū)轉(zhuǎn)換為S’，則稱S與S’是沖突等價(jià)。

3、如果定義在事務(wù)TS上的并發(fā)調(diào)度S沖突等價(jià)于事務(wù)集TS上的某個(gè)串行調(diào)度S’，則稱S是沖突可串行的。

4、在引入沖突可串行概念后，判斷一個(gè)并發(fā)調(diào)度是否正確可以歸結(jié)為判斷該調(diào)度是否沖突可串行的。

9．2 基于鎖的并發(fā)控制技術(shù)

9．2．1 鎖的概念

1、對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中每個(gè)可能被多個(gè)事務(wù)并發(fā)訪問的數(shù)據(jù)項(xiàng)設(shè)置鎖，鎖代表了對(duì)該數(shù)據(jù)項(xiàng)的訪問權(quán)限。即事務(wù)T在訪問數(shù)據(jù)項(xiàng)Q前須向DBMS申請(qǐng)獲得設(shè)置在Q上的鎖，如成功，則T獲得對(duì)Q的訪問權(quán)，T對(duì)Q操作完成后，釋放所占用的鎖，允許其他事務(wù)獲得該鎖并訪問Q，在T釋放設(shè)置在Q上的鎖前，其他事務(wù)不能訪問Q。

2、鎖的類型有兩種：

（1）互斥鎖（X鎖）：若T獲得Q上的X鎖，則T可以對(duì)Q讀寫，其他事務(wù)不能再對(duì)Q進(jìn)行任何操作，直到T釋放Q上的鎖；

（2）共享鎖（S鎖）：若T獲得Q上的S鎖，則T可以對(duì)Q進(jìn)行讀取操作，但不可以修改，同時(shí)，允許其他事務(wù)再申請(qǐng)獲得Q上的S鎖，與T并行讀取Q，但在T釋放Q上的S鎖前，其他事務(wù)不能對(duì)Q做任何修改；

9．2．2 加鎖協(xié)議

1、保證數(shù)據(jù)一致性的三級(jí)加鎖協(xié)議：

（1）1級(jí)加鎖協(xié)議要求事務(wù)T在修改數(shù)據(jù)項(xiàng)Q之前必須先對(duì)Q加X鎖，直到事務(wù)結(jié)束才釋放，事務(wù)結(jié)束包括正常結(jié)束和非正常結(jié)束，但事務(wù)如果只對(duì)Q讀而不寫，則不需對(duì)Q加鎖；

（2）2級(jí)加鎖協(xié)議是在1級(jí)加鎖協(xié)議基礎(chǔ)上，要求T在讀取Q前必須先對(duì)其加S鎖，讀完后立即釋放S鎖；

（3）3級(jí)加鎖協(xié)議是在1級(jí)加鎖協(xié)議基礎(chǔ)上，要求在讀取Q前必須先對(duì)其加S鎖，但需等到事務(wù)結(jié)束后才釋放S鎖。

9．2．3 兩階段鎖協(xié)議

1、兩階段鎖（2PL）基本原理如下：

（1）每個(gè)事務(wù)的執(zhí)行過程劃分為兩個(gè)階段，加鎖階段和解鎖階段；

（2）在加鎖階段，事務(wù)可以申請(qǐng)獲得任何數(shù)據(jù)項(xiàng)上的任何類型的鎖，但是不允許釋放任何鎖；（3）在解鎖階段，事務(wù)可以釋放任何數(shù)據(jù)上的任何類型的鎖，但是不能再申請(qǐng)任何的鎖；（4）每個(gè)事務(wù)開始執(zhí)行后就進(jìn)入加鎖階段，當(dāng)?shù)谝淮吾尫沛i后，即進(jìn)入解鎖階段。9．2．4 鎖粒度

1、施加X鎖和S鎖的數(shù)據(jù)項(xiàng)大小稱為鎖粒度。

2、鎖粒度越大，系統(tǒng)中可以被鎖的數(shù)據(jù)項(xiàng)就越少，事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行度也越低，但同時(shí)系統(tǒng)的開銷也小，相反，當(dāng)鎖粒度越小時(shí)，事務(wù)的并發(fā)度高，但系統(tǒng)開銷也較大；

9．3 死鎖處理

9．3．1 死鎖預(yù)防

1、一次加鎖法

該方法要求每個(gè)事務(wù)在開始時(shí)必須將需要訪問的數(shù)據(jù)項(xiàng)全部加鎖，否則不能執(zhí)行下去，也就是要求事務(wù)必須一次性地獲得對(duì)需要訪問的全部數(shù)據(jù)項(xiàng)的訪問權(quán)； 該方法的缺點(diǎn)是：

（1）多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)會(huì)被一個(gè)事務(wù)長(zhǎng)期鎖定獨(dú)占，導(dǎo)致其他事務(wù)無法及時(shí)訪問這些數(shù)據(jù)項(xiàng)，降低了系統(tǒng)的并發(fā)程度；

（2）由于很難事先精確知道每個(gè)事務(wù)在執(zhí)行過程中需要加鎖的全部數(shù)據(jù)項(xiàng)，只能擴(kuò)大加鎖范圍，將事務(wù)執(zhí)行時(shí)可能訪問的所有數(shù)據(jù)項(xiàng)全部加鎖，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)的并發(fā)程度；

2、順序加鎖法

該方法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中事務(wù)訪問的所有數(shù)據(jù)項(xiàng)規(guī)定一個(gè)加鎖順序，每個(gè)事務(wù)在執(zhí)行過程中必須按此順序?qū)λ钄?shù)據(jù)加鎖； 該方法的缺點(diǎn)：

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)中需要加鎖的數(shù)據(jù)項(xiàng)非常多，并且不斷變化，維護(hù)這些數(shù)據(jù)項(xiàng)的加鎖順序很困難，代價(jià)非常大；

（2）事務(wù)訪問的數(shù)據(jù)項(xiàng)有時(shí)無法事先完全確定，有時(shí)很難要求事務(wù)按照固定的順序?qū)@些數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行加鎖；

9．3．2 死鎖檢測(cè)與恢復(fù)

1、死鎖檢測(cè)

（1）可以利用事務(wù)等待圖進(jìn)行死鎖檢測(cè)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)出現(xiàn)死鎖當(dāng)且僅當(dāng)事務(wù)等待圖中包含回路，而且回路中的所有事務(wù)就是處于死鎖的事務(wù)；

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)地構(gòu)造和維護(hù)事務(wù)等待圖，并周期地檢測(cè)等待圖，如圖中有回路，則說明系統(tǒng)中出現(xiàn)了死鎖；

2、死鎖恢復(fù)

（1）當(dāng)發(fā)現(xiàn)死鎖存在時(shí)，系統(tǒng)可以通過死鎖恢復(fù)機(jī)制將系統(tǒng)從死鎖中解救出來，通常是選取一個(gè)或幾個(gè)死鎖事務(wù)，撤消這些事務(wù)，釋放其所有的鎖，消除事務(wù)等待圖中的回路，從而解決了系統(tǒng)死鎖問題；

（2）如果決定撤消哪個(gè)事務(wù)或哪些事務(wù)，有兩個(gè)原則：

A、選擇處于最多條回路交點(diǎn)處的事務(wù)； B、選擇具有最少撤消代價(jià)的事務(wù)。

9．4 活鎖處理

1、如果一個(gè)事務(wù)在系統(tǒng)不存在死鎖的情況下，長(zhǎng)期得不到DBMS的獲批，處于長(zhǎng)時(shí)間等待中的情況叫活鎖，為了避免活鎖，DBMS可采用先來先服務(wù)的原則解決。

第10章 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù)

10．1數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施

10．1．1 定義數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

1、為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果，必須建立實(shí)際的數(shù)據(jù)庫(kù)，即在確定了數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)后，開發(fā)人員使用具體的DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語言（DDL）來嚴(yán)格描述數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。10．1．2 數(shù)據(jù)裝載

1、完成了數(shù)據(jù)庫(kù)定義后，還須裝入各種實(shí)際數(shù)據(jù)；

2、由于數(shù)據(jù)的來源不同，其組織方式、結(jié)構(gòu)、格式會(huì)不同，可能出現(xiàn)源數(shù)據(jù)與新數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)不相容；

3、我們可以先將源數(shù)據(jù)提取出來，存入計(jì)算機(jī)，然后分類轉(zhuǎn)換，成為符合新數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，再存入數(shù)據(jù)庫(kù)，具體步驟如下：

（1）篩選數(shù)據(jù)；（2）轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式；（3）輸入數(shù)據(jù)；（4）校驗(yàn)數(shù)據(jù)；

4、為完成初始數(shù)據(jù)的錄入，通常需要設(shè)計(jì)一些數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)輔助完成入庫(kù)工作，對(duì)某些紙質(zhì)數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)量少的數(shù)據(jù)，可由人工一條條進(jìn)行錄入；而對(duì)于數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)，可考慮采用批量數(shù)據(jù)裝載程序來實(shí)現(xiàn)。10．1．3 編寫與調(diào)試應(yīng)用程序

1、只有當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)建立好后，才能開始應(yīng)用程序的編寫和調(diào)試；

2、可使用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行程序的調(diào)試。10．1．4 數(shù)據(jù)庫(kù)的試運(yùn)行

1、應(yīng)用程序調(diào)試完成并已有一小部分?jǐn)?shù)據(jù)入庫(kù)，就可以開始數(shù)據(jù)庫(kù)的試運(yùn)行，也稱聯(lián)合調(diào)試；

2、試運(yùn)行十分重要，因?yàn)椋?/p>

（1）檢測(cè)應(yīng)用程序在接近真實(shí)的環(huán)境中運(yùn)行是否符合設(shè)計(jì)要求；（2）檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能和評(píng)價(jià)。

3、試運(yùn)行的工作主要有兩個(gè)：

（1）功能測(cè)試：運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，執(zhí)行各種操作，測(cè)試程序是否滿足設(shè)計(jì)要求，找出不足，改進(jìn)現(xiàn)有程序直到符合設(shè)計(jì)要求；

（2）性能測(cè)試：測(cè)量系統(tǒng)的性能指標(biāo)，分析是否符合設(shè)計(jì)目標(biāo)。

10．2 數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行和維護(hù)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)并試運(yùn)行后，如試運(yùn)行結(jié)果符合設(shè)計(jì)目標(biāo)，數(shù)據(jù)庫(kù)就可以真正投入運(yùn)行了，同時(shí)也標(biāo)志著開發(fā)任務(wù)的基本結(jié)束和維護(hù)工作的開始；

2、維護(hù)工作包括：

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)與恢復(fù)；（2）數(shù)據(jù)庫(kù)安全性和完整性控制；（3）數(shù)據(jù)庫(kù)性能的檢測(cè)與改善；（4）數(shù)據(jù)庫(kù)的重組和重構(gòu)。

10．3 監(jiān)控分析

1、數(shù)據(jù)庫(kù)的監(jiān)控分析：指管理員借助相應(yīng)工具在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行過程中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，掌握數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)前或以往的負(fù)荷、配置、應(yīng)用和其他相應(yīng)信息，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析數(shù)據(jù)庫(kù)的性能參數(shù)和環(huán)境信息，評(píng)估系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀態(tài)，為系統(tǒng)的安全運(yùn)行和性能調(diào)優(yōu)提供依據(jù)，并提出相應(yīng)的改善措施，幫助管理人員盡早清除數(shù)據(jù)庫(kù)的性能隱患；

2、監(jiān)控分析的目的：保證數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，以便在發(fā)現(xiàn)不正常的情況時(shí)，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)；

3、根據(jù)實(shí)現(xiàn)的方法不同，監(jiān)控的機(jī)制分為：

（1）自動(dòng)監(jiān)控機(jī)制；（2）手動(dòng)監(jiān)控機(jī)制。

4、根據(jù)監(jiān)控的對(duì)象不同，監(jiān)控分為：

（1）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)體系的的監(jiān)控；（2）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能的監(jiān)控。

10． 4 空間管理

1、在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行過程中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)空間使用情況，特別是空間的增長(zhǎng)情況進(jìn)行監(jiān)控，并采取相應(yīng)的措施對(duì)空間進(jìn)行管理非常重要；

2、空間管理主要包括：創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)空間，更改空間大小，刪除空間，修改空間狀態(tài)，新建、移動(dòng)、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)文件等；

10． 5 參數(shù)調(diào)整

1、外部調(diào)整：（1）CPU：當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)操作對(duì)CPU的要求超過數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的CPU性能時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)性能就受到CPU的限制，使數(shù)據(jù)庫(kù)操作變慢；如業(yè)務(wù)高峰時(shí)，CPU的使用量仍然很低，說明服務(wù)器CPU資源充足；

（2）網(wǎng)絡(luò)：大量的SQL數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)速變慢，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也可以一定程度上提高數(shù)據(jù)庫(kù)的性能；

2、調(diào)整內(nèi)存分配

3、調(diào)整磁盤I/O

4、調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)：

（1）修改參數(shù)以控制連接到數(shù)據(jù)庫(kù)的最大進(jìn)程數(shù)；（2）減少調(diào)試進(jìn)程的競(jìng)爭(zhēng)；（3）減少多線程服務(wù)進(jìn)程的競(jìng)爭(zhēng)；（4）減少重做日志緩沖區(qū)競(jìng)爭(zhēng)；（5）減少回滾段競(jìng)爭(zhēng)。

10． 6 查詢優(yōu)化

1、合理使用索引：索引是數(shù)據(jù)庫(kù)中重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根本目的就是為了提高查詢效率，使用原則如下 ：

（1）經(jīng)常在索引中作為條件被使用的列，應(yīng)為其建立索引；

（2）頻繁進(jìn)行排序或分組（即進(jìn)行g(shù)roup by或order by操作）的列，應(yīng)為其建立索引；（3）一個(gè)列的值域很大時(shí)，應(yīng)為其建立索引；

（4）如果待排列的列有多個(gè)，應(yīng)在這些列上建立復(fù)合索引；（5）可以使用系統(tǒng)工具來檢查索引的完整性，必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)。

2、避免或簡(jiǎn)化排序：因?yàn)榇疟P排序的開銷很大，當(dāng)能夠利用索引自動(dòng)以適當(dāng)?shù)拇涡虍a(chǎn)生輸出時(shí)，優(yōu)化器就可以避免不必要的排序步驟，以下是一些影響因素：

（1）由于現(xiàn)有的索引不足，導(dǎo)致排序時(shí)索引中不包括一個(gè)或幾個(gè)等待排序的列；（2）group by或order by子句中列的次序與索引的次序不一樣；（3）排序的列來自不同的表。

為了避免不必要的排序，就要正確地增建索引，合理地合并數(shù)據(jù)庫(kù)表。如排序不可避免，那么應(yīng)試圖簡(jiǎn)化它。

3、消除對(duì)大型表行數(shù)據(jù)的順序存?。涸谇短撞樵冎校瑢?duì)表的順序存取對(duì)查詢效率可能產(chǎn)生致命的影響，解決方法就是對(duì)連接的列進(jìn)行索引。還可以使用并集來避免順序存取。

4、避免相關(guān)子查詢：查詢嵌套層次越多，效率越低，應(yīng)盡量避免子查詢，如不可避免，那么要在子查詢中過濾盡量多的行；

5、避免困難的正規(guī)表達(dá)式：避免含MATCHES和LINK關(guān)鍵字的正規(guī)表達(dá)式；

6、使用臨時(shí)表加速查詢：把表的一個(gè)子集進(jìn)行排序并創(chuàng)建臨時(shí)表，有時(shí)能加速查詢；

7、用排序來取代非順序磁盤存取；

8、不充分的連接條件；

9、存儲(chǔ)過程；10、11、不要隨意使用游標(biāo)； 事務(wù)處理。

第11章 故障管理

11．1 事務(wù)

1、事務(wù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯控制單位，是操作數(shù)據(jù)的一個(gè)程序執(zhí)行單元。

2、為了保證數(shù)據(jù)的完整性，要求數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)維護(hù)事務(wù)具有如下性質(zhì)：

（1）原子性：事務(wù)是一個(gè)不可分割的工作單位，事務(wù)中的操作要么都做，要么都不做；（2）一致性：事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致的狀態(tài)變到另一個(gè)一致的狀態(tài)；（3）隔離性：一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對(duì)于其他并發(fā)事務(wù)是隔離的；

（4）持續(xù)性：一個(gè)事務(wù)提交后，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的改變是永久性的，即使系統(tǒng)可能出現(xiàn)故障，也不會(huì)對(duì)其它執(zhí)行的結(jié)果有任何影響。

11．2 故障的種類及解決方法

11.2.1 事務(wù)內(nèi)部故障

1、預(yù)期的事務(wù)內(nèi)部故障：

通過事務(wù)程序本身發(fā)現(xiàn)的事物內(nèi)部故障，可以通過將事務(wù)回滾，撤銷其對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改，從而使數(shù)據(jù)庫(kù)回到一致性的狀態(tài)；

2、非預(yù)期的事務(wù)內(nèi)部故障：

（1）由于事務(wù)內(nèi)部故障大部分屬于此類，所以事務(wù)故障僅限指此類故障；

（2）事務(wù)故障表明事務(wù)沒有提交或撤銷就結(jié)束了，因此數(shù)據(jù)庫(kù)可能處于不正確的狀態(tài)，因此，恢復(fù)事務(wù)必須強(qiáng)行回滾事務(wù)，在保證該事務(wù)對(duì)其他事務(wù)沒有影響的條件下，利用日志文件撤銷其對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改，使數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到該事務(wù)運(yùn)行之前的效果；（3）事務(wù)故障恢復(fù)是由系統(tǒng)自動(dòng)完成的，對(duì)用戶是透明的。11.2.2 系統(tǒng)故障（軟故障）

1、指數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過程中，由于硬件故障、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件及操作系統(tǒng)的漏洞、突然停電等情況，導(dǎo)致系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，所有正在運(yùn)行的事務(wù)以非正常方式終止，需要系統(tǒng)重新啟動(dòng)的一類故障；

2、系統(tǒng)故障導(dǎo)致內(nèi)存中的內(nèi)容丟失，而在硬盤上的內(nèi)容仍然完好；從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)可以處于不正確的狀態(tài)；

3、要消除這些事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的影響，保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的一致性，辦法就是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)重新啟動(dòng)后，對(duì)于未完成的事務(wù)可能已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容，回滾所有未完成的事務(wù)寫的結(jié)果，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的一致性；對(duì)于已完成的事務(wù)可能部分或全部留在緩存區(qū)的結(jié)果，需要重做所有已提交的事務(wù)，以將數(shù)據(jù)庫(kù)真正恢復(fù)到一致狀態(tài)。

4、一句話，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)，容錯(cuò)對(duì)策是在重新啟動(dòng)系統(tǒng)后，撤銷（UNDO）所有未提交的事務(wù)，重做（REDO）所有已提交的事務(wù)。11.2.3 介質(zhì)故障（硬故障）

1、指數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過程中，由于磁盤損壞、天災(zāi)人禍等情況，使用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)部分或全部丟失的一類故障；

2、介質(zhì)故障的容錯(cuò)對(duì)策采用兩種方式：（1）軟件容錯(cuò)：

是使用數(shù)據(jù)庫(kù)備份及事務(wù)日志文件，通過恢復(fù)技術(shù)，恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)到備份結(jié)束時(shí)的狀態(tài)；（2）硬件容錯(cuò)：

目前常用的方法是采用雙物理存儲(chǔ)設(shè)備，最完全的方式是設(shè)計(jì)兩套相同的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)同時(shí)工作，數(shù)據(jù)的變化也同步，空間有一定距離，這樣當(dāng)發(fā)生損壞性的自然現(xiàn)象時(shí)，由于兩套數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有空間距離，因此同時(shí)發(fā)生破壞的概率幾乎為零，達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)的完全安全。

11.2.4 計(jì)算機(jī)病毒故障

1、計(jì)算機(jī)病毒是一種惡意的計(jì)算機(jī)程序，在對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成破壞的同時(shí)也可對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)造成破壞（主要破壞數(shù)據(jù)庫(kù)文件）；

2、可以通過設(shè)立防火墻預(yù)防，殺毒軟件查殺已感染的文件和數(shù)據(jù)庫(kù)備份來解決；

11．3 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù)概述

1、恢復(fù)機(jī)制涉及兩個(gè)關(guān)鍵問題：

（1）如何建立冗余數(shù)據(jù)；

（2）如何利用這些冗余數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。

2、最常用的建立冗余數(shù)據(jù)技術(shù)是數(shù)據(jù)備份和登錄日志文件，他們通常是結(jié)合起來使用的。

11．4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)

1、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)—指數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA）定期拷貝數(shù)據(jù)庫(kù)，并將拷貝得到的數(shù)據(jù)庫(kù)放到其他介質(zhì)中的過程。

2、DBA可在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)發(fā)生故障后，利用這些副本恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)，但此時(shí)恢復(fù)的數(shù)據(jù)庫(kù)只能回到轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)的狀態(tài)，要想恢復(fù)到故障前的狀態(tài)，需要參考日志文件，重新運(yùn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ)后到故障前的所有事務(wù)才可以；

3、靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)

（1）靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：在靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)過程中系統(tǒng)不能運(yùn)行其他事務(wù)，不允許在轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的任何存取、修改活動(dòng)。

（2）動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：允許轉(zhuǎn)儲(chǔ)操作和用戶事務(wù)并發(fā)執(zhí)行；

（3）靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)雖然保證了數(shù)據(jù)的有效性，但卻是以降低數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性為代價(jià)；而動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)雖然提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性，但數(shù)據(jù)庫(kù)的有效性卻得不到保證。

（4）為了能保證數(shù)據(jù)的有效性，而又不降低可用性，就需要引入日志文件，用它記錄轉(zhuǎn)儲(chǔ)期間各事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的修改活動(dòng)，然后使用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的備份副本加上日志文件就可將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到某一時(shí)刻的正確狀態(tài)。

3、幾種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)機(jī)制

（1）完全轉(zhuǎn)儲(chǔ)：對(duì)所有數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份，需占用較多時(shí)間和空間，可作為系統(tǒng)失敗時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)；

（2）增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)：只復(fù)制上次備份后變化的文件；

（3）差量轉(zhuǎn)儲(chǔ)：對(duì)最近一次數(shù)據(jù)庫(kù)完全備份以來發(fā)生的數(shù)據(jù)變化進(jìn)行備份，優(yōu)點(diǎn)是速度快，占用較少的時(shí)間和空間。

4、多種轉(zhuǎn)儲(chǔ)方法結(jié)合使用

（1）僅采用完全轉(zhuǎn)儲(chǔ)；（2）完全轉(zhuǎn)儲(chǔ)加增量轉(zhuǎn)儲(chǔ)；（3）完全轉(zhuǎn)儲(chǔ)加差量轉(zhuǎn)儲(chǔ)

11．5 登記日志文件

11．5．1 日志文件的格式和內(nèi)容

日志文件是記錄每個(gè)事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)更新操作的文件，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，DBMS負(fù)責(zé)將所有事務(wù)的更新操作登記到日志文件中，也就是說日志文件是系統(tǒng)自動(dòng)維護(hù)的。

1、以記錄為單位的日志文件：其內(nèi)容包括每個(gè)事務(wù)的開始標(biāo)記、結(jié)束標(biāo)記和所有更新操作；每個(gè)日志記錄的內(nèi)容包括：事務(wù)標(biāo)識(shí)、操作類型、操作對(duì)象、更新前數(shù)據(jù)的舊值，和更新后數(shù)據(jù)的新值；

2、數(shù)據(jù)塊為單位的日志文件：將更新前的整個(gè)數(shù)據(jù)塊和更新后的整個(gè)數(shù)據(jù)塊全部放在了日志文件中； 11．5．2 日志文件的作用

1、事務(wù)故障恢復(fù)和系統(tǒng)故障恢復(fù)必須使用日志文件（1）故障恢復(fù)的兩個(gè)基本操作：UNDO和REDO（A）UNDO的作用是撤銷事務(wù)，具體步驟：

（a）反向掃描日志文件，找到需要撤銷的事務(wù)的更新操作；（b）對(duì)事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作；

（c）繼續(xù)反向查找該事務(wù)的其他更新操作，并執(zhí)行相應(yīng)的逆操作；（d）重復(fù)執(zhí)行步驟（C），直至遇到該事務(wù)開始記錄。（B）REDO的作用是重做事務(wù)，具體步驟：

（a）正向掃描日志文件，找到需要重做的事務(wù)的更新操作；

（b）對(duì)事務(wù)重新執(zhí)行日志文件登記的操作，即將日志文件中“更新后的值”寫入數(shù)據(jù)庫(kù)；（c）繼續(xù)正向查找該事務(wù)的其他更新操作，并重新執(zhí)行，將日志文件中“更新后的值”寫入數(shù)據(jù)庫(kù)；

（d）重復(fù)執(zhí)行步驟（C），直至遇到該事務(wù)的提交記錄。（3）事務(wù)故障恢復(fù)：只需把相應(yīng)的事務(wù)作撤銷UNDO即可；（4）系統(tǒng)故障恢復(fù)：

（A）正向掃描日志文件，找到系統(tǒng)故障前發(fā)生的所有事務(wù)，如果該事務(wù)沒有完成，將其事務(wù)標(biāo)記加入撤銷隊(duì)列，如果該事務(wù)已經(jīng)完成，則將其事務(wù)標(biāo)記加入重做隊(duì)列；

（B）對(duì)撤銷隊(duì)列中的所有事務(wù)作撤銷操作UNDO；（C）對(duì)重做隊(duì)列中的所有事務(wù)作重做操作REDO。

2、在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式中必須建立日志文件

3、在靜態(tài)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式中，也可以建立日志文件 11．5．3 登記日志文件的原則

1、登記的次序嚴(yán)格按并行事務(wù)執(zhí)行的時(shí)間次序；

2、必須先寫日志文件，后寫數(shù)據(jù)庫(kù)

11．6 具有檢查點(diǎn)的恢復(fù)技術(shù)

11．6．1 檢查點(diǎn)的作用

檢查點(diǎn)最大限度地減少數(shù)據(jù)庫(kù)完全恢復(fù)時(shí)所必須執(zhí)行的日志部分； 11．6．2 檢查點(diǎn)的引入

1、在日志文件中增加一類新的記錄—檢查點(diǎn)記錄，增加一個(gè)“重新開始文件”，并讓恢復(fù)子系統(tǒng)在登錄日志文件期間動(dòng)態(tài)地維護(hù)日志

2、檢查點(diǎn)記錄的內(nèi)容：

（1）建立檢查點(diǎn)時(shí)刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單；（2）這些事務(wù)最近一個(gè)日志記錄的地址。

第二篇：2011計(jì)算機(jī)等級(jí)考試四級(jí)網(wǎng)絡(luò)工程師知識(shí)點(diǎn)

考試吧整理了2011計(jì)算機(jī)等級(jí)考試四級(jí)網(wǎng)絡(luò)工程師知識(shí)點(diǎn)，幫助考生梳理知識(shí)點(diǎn)。

網(wǎng)絡(luò)工程師之局域網(wǎng)技術(shù)

主要內(nèi)容：

1、局域網(wǎng)定義和特性

2、各種流行的局域網(wǎng)技術(shù)

3、高速局域網(wǎng)技術(shù)

4、基于交換的局域網(wǎng)技術(shù)

5、無線局域網(wǎng)技術(shù)及城域網(wǎng)技術(shù)

一、局域網(wǎng)定義和特性

局域網(wǎng)(Local Area Network)即LAN：將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡(luò)。

1、局域網(wǎng)三個(gè)特性：(1)高數(shù)據(jù)速率在0.1-100Mbps(2)短距離0.1-25Km(3)低誤碼率10-8-10-11。

2、決定局域網(wǎng)特性的三個(gè)技術(shù)：(1)用以傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)(2)用以連接各種設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(3)用以共享資源的介質(zhì)控制方法。

3、設(shè)計(jì)一個(gè)好的介質(zhì)訪問控制協(xié)議三個(gè)基本目標(biāo)：(1)協(xié)議要簡(jiǎn)單(2)獲得有效的通道利用率(3)對(duì)網(wǎng)上各站點(diǎn)用戶的公平合理。

二、以太網(wǎng)Ethernet IEEE802.3

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)訪問控制方法。

1、載波監(jiān)聽多路訪問

CSMA的控制方案：(1)一個(gè)站要發(fā)送，首先需要監(jiān)聽總線，以決定介質(zhì)上是否存在其他站的發(fā)送信號(hào)。(2)如果介質(zhì)是空閑的，則可以發(fā)送。(3)如果介質(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)是空閑的，則發(fā)送;假如介質(zhì)是忙的，等待一段時(shí)間，重復(fù)第一步。利用隨機(jī)的重傳時(shí)間來減少?zèng)_突的概率，缺點(diǎn)：是即使有幾個(gè)站有數(shù)據(jù)發(fā)送，介質(zhì)仍然可能牌空閑狀態(tài)，介質(zhì)的利用率較低。

(2)1-堅(jiān)持CSMA：假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送;假如介質(zhì)是忙的，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，重復(fù)第一步。缺點(diǎn)：假如有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免的。

(3)P-堅(jiān)持CSMA：假如介質(zhì)是空閑的，則以P的概率發(fā)送，而以(1-P)的概率延遲一個(gè)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)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑，重復(fù)第一步;假如發(fā)送被延遲一個(gè)時(shí)間單位，則重復(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，同時(shí)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)，通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)損壞的幀而浪費(fèi)。

沖突檢測(cè)的時(shí)間：對(duì)基帶總線，等于任意兩個(gè)站之間最大的傳播延遲的兩倍;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)間的四倍。

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)間片中的一個(gè)隨機(jī)數(shù)，1個(gè)時(shí)間片等于2a;

(3)當(dāng)幀重復(fù)發(fā)生一次沖突時(shí)，則將參量L加倍;(4)設(shè)置一個(gè)最大重傳次數(shù)，則不再重傳，并報(bào)告出錯(cuò)。

三、標(biāo)記環(huán)網(wǎng)Toke Ring IEEE802.5

1、標(biāo)記的工作過程

標(biāo)記環(huán)網(wǎng)又稱權(quán)標(biāo)網(wǎng)，這種介質(zhì)訪問使用一個(gè)標(biāo)記沿著環(huán)循環(huán)，當(dāng)各站都沒有幀發(fā)送時(shí)，標(biāo)記的形式為01111111，稱空標(biāo)記。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送幀時(shí)，需要等待空標(biāo)記通過，然后將它改為忙標(biāo)記011111110。并緊跟著忙標(biāo)記，把數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)上。由于標(biāo)記是忙狀態(tài)，所以其他站不能發(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。同時(shí)將忙標(biāo)記改為空標(biāo)記，傳至后面的站，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(5μs/km)×發(fā)送介質(zhì)長(zhǎng)度×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)接收幀的過程

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，則將幀放入接收緩沖器，再輸入站，同時(shí)將幀送回至環(huán)上;如地址不符合，則簡(jiǎn)單地將數(shù)據(jù)重新送入環(huán)。

4、優(yōu)先級(jí)策略

標(biāo)記環(huán)網(wǎng)上的各個(gè)站點(diǎn)可以成不同的優(yōu)先級(jí)，采用分布式高度算法實(shí)現(xiàn)?？刂茙母袷饺缦拢篜優(yōu)先級(jí)、T空忙、M監(jiān)視位、預(yù)約位。

四、光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI ISO9314

1、FDDI和標(biāo)記環(huán)介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)接近，有以下幾點(diǎn)好處：

(1)標(biāo)記環(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，全球不同速率的環(huán)網(wǎng)互連，在后面網(wǎng)絡(luò)互加這一章將要討論這個(gè)問題。

(3)已經(jīng)熟悉IEEE802.5的人很容易了解FDDI

(4)已經(jīng)積累了IEEE802.5的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，特別是將它做集成電路片的經(jīng)濟(jì)，用于FDDI系統(tǒng)和元件的制造。

2、FDDI技術(shù)

(1)數(shù)據(jù)編碼：用有光脈沖表示為1，沒有光能量表示為0。FDDI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)編碼的方法，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)鐘確定的，但是，從緩沖器輸出的信號(hào)時(shí)鐘是根據(jù)站的時(shí)鐘確定的，這種方案使環(huán)中中繼器的數(shù)目不受時(shí)鐘偏移因素的限制。

3、FDDI幀格式

由此可知：FDDI MAC幀和IEEE802.5的幀十分相似，不同之處包括：FDDI幀含有前文，對(duì)高數(shù)據(jù)率下時(shí)鐘同步十分重要;允許在網(wǎng)內(nèi)使用16位和48位地址，比IEEE802.5更加靈活;控制幀也有不同。

4、FDDI協(xié)議

FDDI和IEEE802.5的兩個(gè)主要區(qū)別：

(1)FDDI協(xié)議規(guī)定發(fā)送站發(fā)送完幀后，立即發(fā)送一幅新的標(biāo)記幀，而IEEE802.5規(guī)定當(dāng)發(fā)送出去的幀的前沿回送至發(fā)送站時(shí)，才發(fā)送新的標(biāo)記幀。

(2)容量分配方案不同，兩者都可采用單個(gè)標(biāo)記形式，對(duì)環(huán)上各站點(diǎn)提供同等公平的訪問權(quán)，也可優(yōu)先分配給某些站點(diǎn)。IEEE802.5使用優(yōu)先級(jí)和預(yù)約方案。

5、為了同時(shí)滿足兩種通信類型的要求，F(xiàn)DDI定義了同步和異步兩種通信類型，定義一個(gè)目標(biāo)標(biāo)記循環(huán)時(shí)間TTRT，每個(gè)站點(diǎn)都存在有同樣的一個(gè)TTRT值。

五、局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802委員會(huì)是由IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)于1980年2月成立的，其目的是為局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)字設(shè)備提供一套連接的標(biāo)準(zhǔn)，后來又?jǐn)U大到城域網(wǎng)。

1、服務(wù)訪問點(diǎn)SAP

在參考模型中，每個(gè)實(shí)體和另一個(gè)實(shí)體的同層實(shí)體按協(xié)議進(jìn)行通信。而一個(gè)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

IEEE802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幀既不確認(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，交換前在一對(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)記總線、標(biāo)記環(huán)等。

4、服務(wù)原語

(1)ISO服務(wù)原語類型

REQUEST原語用以使服務(wù)用戶能從服務(wù)提供者那里請(qǐng)求一定的服務(wù)，如建立連接、發(fā)送數(shù)據(jù)、結(jié)束連接或狀態(tài)報(bào)告。

INDICATION原語用以使服務(wù)提供者能向服務(wù)用戶提示某種狀態(tài)。如連接請(qǐng)求、輸入數(shù)據(jù)或連接結(jié)束。

RESPONSE原語用以使服務(wù)用戶能響應(yīng)先前的INDIECATION，如接受連接INDICATION。

CONFIRMARION原語用以使服務(wù)提供者能報(bào)告先前的REQUEST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所用的具有相同意義。IEEE802沒有REPONSE原語類型，CONFIRMATION原語類型定義為僅是服務(wù)提供者的確認(rèn)。

六、邏輯鏈路控制協(xié)議

1、IEEE802.2

描述LAN協(xié)議中邏輯鏈路 LLC子層的功能、特性和協(xié)議，描述LLC子層對(duì)網(wǎng)絡(luò)層、MAC子層及LLC子層本身管理功能的界面服務(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)無連接的服務(wù)：不確認(rèn)無連接數(shù)據(jù)傳輸服務(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)體能交換鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元LSDU手段。數(shù)據(jù)的傳輸方式可為點(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)

面向連接的服務(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)范說明了LLC子層對(duì)MAC子層的服務(wù)要求，以便本地LLC子層實(shí)體間對(duì)等層LLC子層實(shí)體交換LLC數(shù)據(jù)單元。

(1)服務(wù)原語是：MA-DATA.request、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm

(2)LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元結(jié)構(gòu)LLC PDU：

目的服務(wù)訪問點(diǎn)地址字段DSAP，一個(gè)字節(jié)，其中七位實(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，一個(gè)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LLC PDU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間交換PDU不需要建立數(shù)據(jù)鏈路連接，這些PDU不被確認(rèn)，也沒有流量控制和差錯(cuò)恢復(fù)。

Ⅱ型操作，兩個(gè)LLC間交換帶信息的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)議的元素

控制字段的三種格式：帶編號(hào)的信息幀傳輸、帶編號(hào)的監(jiān)視幀傳輸、無編號(hào)控制傳輸、無編號(hào)信息傳輸。

帶編號(hào)的信息幀傳輸和帶編號(hào)的監(jiān)視幀傳輸只能用于Ⅱ型操作。

無編號(hào)控制傳輸和無編號(hào)信息傳輸可用于Ⅰ型或Ⅱ型操作，但不能同時(shí)用。

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

七、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.indication、MA-DATA.confirm

2、介質(zhì)訪問控制的幀結(jié)構(gòu)

CSMA/CD的MAC幀由8個(gè)字段組成：前導(dǎo)碼;幀起始定界符SFD;幀的源和目的地址DA、SA;表示信息字段長(zhǎng)度的字段;邏輯連接控制幀LLC;填充的字段PAD;幀檢驗(yàn)序列字段FCS。

前導(dǎo)碼：包含7個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)為10101010，它用于使PLS電路和收到的幀定時(shí)達(dá)到穩(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，表示一幅幀的開始。幀檢驗(yàn)序列：發(fā)送和接收算法兩者都使用循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC)來產(chǎn)生FCS字段的CRC值。

3、介質(zhì)訪問控制方法

IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)提供了介質(zhì)訪問控制子層的功能說明，有兩個(gè)主要的功能：數(shù)據(jù)封裝(發(fā)送和接收)，完成成幀(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)傳輸差錯(cuò)的檢測(cè));介質(zhì)訪問管理，完成介質(zhì)分配避免沖突和解決爭(zhēng)用處理沖突。

八、標(biāo)記環(huán)介質(zhì)訪問控制協(xié)議

標(biāo)記環(huán)局域網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)包括四個(gè)部分：邏輯鏈路控制LLC、介質(zhì)訪問控制MAC、物理層PHY和傳輸介質(zhì)。

1、IEEE802.5規(guī)定了后面三個(gè)部分的標(biāo)準(zhǔn)。

LLC和MAC等效于OSI的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)，PHY相當(dāng)于OSI的第一層(物理層)。LLC使用MAC子層的服務(wù)，提供網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)，MAC控制介質(zhì)訪問，PHY負(fù)責(zé)和物理介質(zhì)接口。

2、介質(zhì)訪問控制幀結(jié)構(gòu)

標(biāo)記環(huán)有兩個(gè)基本格式：標(biāo)記和幀。在IEEE802.5中幀的傳輸是從最高位開始一位一位發(fā)送，而IEEE802.3和IEEE802.4正好相反，幀的傳輸是從最低位開始一位一位發(fā)送的，這一點(diǎn)對(duì)于不同協(xié)議的局域網(wǎng)互連時(shí)要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

3、介質(zhì)訪問控制方法

(1)幀發(fā)送：對(duì)環(huán)中物理介質(zhì)的訪問系采用沿環(huán)傳遞一個(gè)標(biāo)記的方法來控制。取得標(biāo)記的站具有發(fā)送一幀或一系列幀的機(jī)會(huì)。

(2)標(biāo)記發(fā)送：在完成幀發(fā)送后，該站就要查看本站地址是否在SA字段中返回，若未查看到，則該站就發(fā)送填充，否則就發(fā)送標(biāo)記。標(biāo)記發(fā)送后，該站仍留在發(fā)送狀態(tài)，起到該站發(fā)送的所有的幀從環(huán)上移去為止。

(3)幀接收：若幀的類型比特表示為MAC幀，則控制比特由環(huán)上所有的站進(jìn)行解釋。如果幀的DA字段與站的單地址、相關(guān)組地址或廣播地址匹配，則把FC、DA、SA、INFO以及FS字段拷貝入接收緩沖區(qū)中，并隨后轉(zhuǎn)送至適當(dāng)子層。

(4)優(yōu)先權(quán)操作：訪問控制字段中的優(yōu)先權(quán)比特PPP和預(yù)約比特RRR配合工作，使環(huán)中服務(wù)優(yōu)先權(quán)與環(huán)上準(zhǔn)備發(fā)送的PDU最高優(yōu)先級(jí)匹配

九、快速以太網(wǎng)

快速以太網(wǎng)的類型

快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet)是一個(gè)新的IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，于1995年由原來制定的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.3工作組完成?？焖僖蕴W(wǎng)正式名為100Base-T。

共享介質(zhì)快速以太網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用同樣的介質(zhì)訪問控制協(xié)議CSMA/CD所有的介質(zhì)訪問控制算法不變，只是將有關(guān)的時(shí)間參量加速10倍。

快速以太網(wǎng)的三種標(biāo)準(zhǔn)：100Base-

4、100Base-TX、100Base-FX

快速以太網(wǎng)的產(chǎn)品：

適配器：一邊是總線結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)傳送至主機(jī)、中繼器或HUB;另一邊接到所選的介質(zhì)，可以是雙絞線、光纖，或者是一個(gè)介質(zhì)獨(dú)立接口MII，MII是用來連接外部收發(fā)器用的，其功能類似于以太網(wǎng)的AUI。

HUB：可分為共享機(jī)制的中繼器和交換機(jī)制的交換器。

十、基于交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)

1、交換網(wǎng)結(jié)構(gòu)

交換技術(shù)的兩種主要應(yīng)用形式是：折疊式主干網(wǎng)和高速服務(wù)器聯(lián)接。

2、全雙工以太網(wǎng)

全雙工運(yùn)行在交換器之間，以及交換器和服務(wù)器之間，是和交換器一起工作的鏈路特性，它使數(shù)據(jù)流在鏈路中同時(shí)兩個(gè)方向流動(dòng)，不是所有收發(fā)器都支持它的全雙工功能。

3、在下列情況下全雙工最有用：

(1)在服務(wù)器和交換器之間。這是目前全雙工應(yīng)用最普遍的配置。

(2)在兩個(gè)交換器之間。

(3)在遠(yuǎn)離的兩個(gè)交換器之間。

3、多媒體

多媒體的應(yīng)用基于MPEG、JPEG、H.261等視頻壓縮算法。

缺點(diǎn)：是由網(wǎng)絡(luò)緩存產(chǎn)生的延遲，一方面為了平滑抖動(dòng)數(shù)據(jù)要插入足夠的緩存，另一方面緩存又不能太大，以至引起無法接受的視頻延遲。

對(duì)視頻應(yīng)用的低延遲需求有四種解決方案：

(1)采用10Mbps交換器

(2)采用100Mbps中繼器

(3)用100Mbps的交換器

(4)采用流控技術(shù)

4、千兆位以太網(wǎng)

千兆位以太網(wǎng)也有銅線及光纜兩種標(biāo)準(zhǔn)。

銅線標(biāo)準(zhǔn)1000Base-CX，最大傳輸距離，25英尺，并需用150歐姆的屏蔽雙絞線STP，光纜標(biāo)準(zhǔn)1000Base-SX，850nm的短波長(zhǎng)，300m傳輸距離。

1000Base-LX，1300nm的波長(zhǎng)，550m傳輸距離。

十一、ATM局域網(wǎng)

略

第三篇：全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試三級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1.用樹型結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為（層次模型）。2.模式/內(nèi)模式映象為數(shù)據(jù)庫(kù)提供了（物理）數(shù)據(jù)獨(dú)立性。3.在層次、網(wǎng)狀模型中，數(shù)據(jù)之間聯(lián)系用（指針）實(shí)現(xiàn)。4.數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)的發(fā)展經(jīng)過三個(gè)階段（人工管理階段），（文件系統(tǒng)階段），（數(shù)據(jù)庫(kù)階段）。5.三種主要的數(shù)據(jù)模型包括（層次模型），（網(wǎng)狀模型），（關(guān)系模型）。6.數(shù)據(jù)模型的三要素包括（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），（數(shù)據(jù)操作），（數(shù)據(jù)完整性約束）。7.由于數(shù)據(jù)冗余，當(dāng)進(jìn)行更新時(shí)，稍不謹(jǐn)慎，易引起（數(shù)據(jù)不一致性）。

8.層次模型的特點(diǎn)是記錄之間的聯(lián)系通過（指針）來實(shí)現(xiàn)；關(guān)系模型是用結(jié)構(gòu)表示實(shí)體集，用（公共屬性）表示實(shí)體間的聯(lián)系。

9.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能包括（定義），（操縱），（保護(hù)），（存儲(chǔ)），（維護(hù)）和（數(shù)據(jù)字典）。

10.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)操縱語言（DML）的語句分成（檢索）和（更新）。11.DBMS是由（查詢處理器）和（存儲(chǔ)處理器）兩大部分組成。12.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的效率包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)部資源的使用效率、（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DBMS）運(yùn)行效率和（用戶的生成率）。

13.利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)時(shí)，把現(xiàn)實(shí)世界的事物及其之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換成機(jī)器世界的數(shù)據(jù)模型的一個(gè)中間環(huán)節(jié)是信息世界的（概念模型）。

14.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）提供數(shù)據(jù)定義語言（DDL）及它的翻譯程序，DDL定義數(shù)據(jù)庫(kù)的模式、外模式和內(nèi)模式，并通過翻譯程序分別翻譯成相應(yīng)的目標(biāo)模式，存放在（數(shù)據(jù)字典）。15.在數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的改變會(huì)引起內(nèi)模式的改變。為使數(shù)據(jù)庫(kù)的模式保持不變，從而不必修改應(yīng)用程序，這是通過改變模式與內(nèi)模式之間的映像來實(shí)現(xiàn)。這樣，使數(shù)據(jù)庫(kù)具有（物理獨(dú)立性）。

16.在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中使用數(shù)據(jù)模型的概念來描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和語義。數(shù)據(jù)模型有概念數(shù)據(jù)模型和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型兩類，實(shí)體聯(lián)系模型（ER模型）是（概念）數(shù)據(jù)模型。

17.在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式體系結(jié)構(gòu)中，描述數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的物理結(jié)構(gòu)或存儲(chǔ)方式的是（內(nèi)模式）。

18.可由基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)是（冗余）數(shù)據(jù)。19.網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)模型與關(guān)系數(shù)據(jù)模型的最大區(qū)別在于表示和實(shí)現(xiàn)實(shí)體之間的聯(lián)系的方法：網(wǎng)狀、層次數(shù)據(jù)模型是通過指針鏈，而關(guān)系模型是使用（外鍵）。

20.外模式是（用戶）看到的數(shù)據(jù)視圖，模式是所有（用戶）看到的數(shù)據(jù)視圖的（總和），外模式是模式的（一部分）。

21.對(duì)數(shù)據(jù)的管理經(jīng)歷了四個(gè)階段，它們是（人工管理階段）、（文件系統(tǒng)階段）、（數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段）和（高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)階段）。

22.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是建立在（文件系統(tǒng)）之上的。23.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)由（外模式）、（模式）和（內(nèi)模式）組成。為了實(shí)現(xiàn)這三級(jí)模式之間的聯(lián)系，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供了兩個(gè)映像，它們是（外模式/模式映像）和（模式/內(nèi)模式映像）。

24.DML有兩類：一類是（宿主）型語言，一類是（自含）型語言。前者的語句不能獨(dú)立使用而必須（嵌入）某種語言中使用。而后者可以獨(dú)立使用，通?？梢怨┯脩粢裕ń换ナ剑┦褂煤鸵裕ㄅ幚硎剑┦褂谩?/p>

25.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）提供數(shù)據(jù)庫(kù)操縱語言（DML）及它的翻譯程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的操作，包括數(shù)據(jù)插入、刪除、更新和（檢索）。26.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)必須提供三個(gè)方面的數(shù)據(jù)控制功能：（安全性）、（完整性）和（并發(fā)性）。27.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能包括（數(shù)據(jù)庫(kù)定義）、（數(shù)據(jù)操作）、（數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理）和（數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)）等四個(gè)方面。

28.在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)和程序之間具有很大的獨(dú)立性，主要包括（物理獨(dú)立性）和（邏輯獨(dú)立性）。

29.數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示，或稱載體；信息是數(shù)據(jù)的（內(nèi)涵/語義解釋）。30.數(shù)據(jù)是指所有能輸入的計(jì)算機(jī)之中并被計(jì)算機(jī)程序所處理的（符號(hào)）。31.通常數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是建立在（操作系統(tǒng)）基礎(chǔ)之上的。

32.數(shù)據(jù)庫(kù)是指有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)在（外存）上的相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)的集合。33.概念模型最常用的方法是（ER方法）。34.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)核心是（數(shù)據(jù)管理）系統(tǒng)。35.在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式中，以一種數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)在邏輯級(jí)上的視圖的是（模式）。

36.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系演算語言是以（謂詞演算）為基礎(chǔ)的DML語言。37.在關(guān)系代數(shù)運(yùn)算中，從關(guān)系中取出滿足條件的元組的運(yùn)算稱為（選擇）。38.數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)數(shù)據(jù)的操作可以記錄為單位，也可以（數(shù)據(jù)項(xiàng)）為單位。39.實(shí)體完整性是對(duì)（主鍵）的約束，參照完整性規(guī)則是對(duì)（外鍵）的約束。40.在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中，不產(chǎn)生（無限關(guān)系）和（無窮驗(yàn)證）的運(yùn)算稱為安全運(yùn)算。41.關(guān)系代數(shù)中，θ聯(lián)接是由（笛卡兒積）操作和（選擇）操作組合而成的。42.擴(kuò)充的關(guān)系代數(shù)操作是（外聯(lián)接）和（外部并）。

43.關(guān)系演算語言包括（元組）關(guān)系演算和（域）關(guān)系演算。44.對(duì)關(guān)系進(jìn)行垂直分割的操作稱為（投影），對(duì)關(guān)系進(jìn)行水平分割的操作稱為（選擇）。45.關(guān)系代數(shù)包括（并）、（交）、（差）、（笛卡兒積）集合操作，還包括擴(kuò)充的關(guān)系操作：（投影）、（選擇）、（聯(lián)接）、（除法）。46.一個(gè)表格是由（表名）、（表頭）和（表體）三個(gè)部分組成。47.查詢優(yōu)化的目的是（提高性能），在查詢優(yōu)化當(dāng)中最重要的一條是選擇運(yùn)算應(yīng)盡可能地（先做）。

48.數(shù)據(jù)是用（物理符號(hào)）記錄下來的可以鑒別的信息。

49.關(guān)系代數(shù)六組關(guān)系演算和域關(guān)系演算三種語言之間的的關(guān)系是（相互等價(jià)）。50.在關(guān)系代數(shù)中對(duì)一個(gè)關(guān)系做操作以后新關(guān)系的元素個(gè)數(shù)（小于或等于）原來關(guān)系的元素。51.數(shù)據(jù)的存取按一次一個(gè)（元組）進(jìn)行操作。

52.SQL的集合處理方式與宿主語言的單記錄處理方式之間的協(xié)調(diào)用（游標(biāo)）機(jī)制實(shí)現(xiàn)。53.（共享變量）是SQL與宿主語言的接口。54.在SQL語言中，關(guān)系模式稱為（基本表），存儲(chǔ)模式稱為（存儲(chǔ)文件），子模式稱為（視圖）。

55.SQL的功能包括定義、查詢、（更新）和（控制）。

56.在SQL語言中，建立基本表之前必須先建立（數(shù)據(jù)庫(kù)）。

57.在SQL查詢時(shí)，如果需要去掉查詢結(jié)果中的重復(fù)組，應(yīng)使用（DISTINCT）保留字。58.當(dāng)用戶建立視圖時(shí)，在數(shù)據(jù)字典中存儲(chǔ)的是視圖的（定義），而不是（數(shù)據(jù)）。

59.在嵌入式SQL中，為解決宿主語言與SQL的不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，采用（游標(biāo)）機(jī)制來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

60.SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中的表，可以是（基本表），也可以是（視圖）。61.SQL提供的時(shí)間型數(shù)據(jù)類型分別為TIME和（DATE）。

62.在SQL的SELECT語句中，不僅可以出現(xiàn)列名，而且可以出現(xiàn)（表達(dá)式）。63.在嵌入式SQL的宿主語言中使用SQL語句時(shí)，必須加上前綴標(biāo)識(shí)（EXEC SQL），結(jié)束標(biāo)識(shí)（END EXEC）。64.共享變量由（宿主語言）的程序定義，并用SQL的（DECLARE）語句說明。

65.在Client/Server工作模式中，客戶機(jī)可以使用（SQL）向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器發(fā)送查詢命令。66.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的語言分三類，它們是（數(shù)據(jù)描述語言DDL）、（數(shù)據(jù)操縱語言DML）和（數(shù)據(jù)控制語言DCL），而SQL是（集DDL、DML、DCL為一體）的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)語言。67.SQL語言中引用了游標(biāo)，使用游標(biāo)是為了把集合操作轉(zhuǎn)換為（單記錄）處理。68.SQL的DML語句包括（SELECT、INSERT、DELETE和UPDATE）。69.緩沖區(qū)是由控制信息和若干（定義頁(yè)）組成的。

70.SQL語言引入了游標(biāo)的概念，這是為了實(shí)現(xiàn)（查找）操作功能而引入的。71.SQL語言中表示判斷條件的語句由（WHERE）引導(dǎo)。72.索引的描述存放在（數(shù)據(jù)字典）的對(duì)象中。

73.在基本表S中刪除年齡（AGE）列，并且把引用該列的所有視圖和約束也一起刪除可用語句（ALTER）TABLES S，（DROP）AGE CASCADE。74.求學(xué)生的總?cè)藬?shù)和平均年齡在SQL中采用 75.SELECT COUNT（*），（AVG）（AGE）76.FROM STUDENT 77.在學(xué)生-選課-課程數(shù)據(jù)庫(kù)中的三個(gè)關(guān)系如下: 78.S（S#,SNAME,SEX,AGE）,SC（S#,C#,GRADE）,C（C#,CNAME,TEACHER）。

79.查找選修數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)這門課程的學(xué)生名和成績(jī)。若使用連接查詢的SQL語句是 80.SELECT SNAME，GRADE 81.FROM S，SC，C 82.WHERE CNAME=數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)AND S.S#=SC.S# AND（SC.C#=C.C#）

83.在函數(shù)信賴中，平凡的函數(shù)信賴根據(jù)Armstrong推理規(guī)則中的（自反）律就可推出。84.設(shè)關(guān)系模式R（A，B，C），F(xiàn)是R上成立的FD集，F(xiàn) = {B→A，B→C}，則分解ρ = {AB，AC}丟失的FD是（B→C）。

85.如果X→Y和X→Z成立，那么X→YZ也成立，這個(gè)推理規(guī)則稱為（合并律）。86.如果X→Y且有Y包含于X，那么X→Y稱為（平凡的函數(shù)依賴）。

87.關(guān)系模式設(shè)計(jì)的表達(dá)性原則是用無損聯(lián)接和（保持函數(shù)依賴）來衡量。88.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論包括三個(gè)方面內(nèi)容：（函數(shù)依賴）、（范式）、（模式設(shè)計(jì)方法）。89.在模式R（ABC）關(guān)系中，如果規(guī)定，每一個(gè)B值只能有一個(gè)A值對(duì)應(yīng)，那么在R中至少有FD（B→A）。

90.泛關(guān)系模式可能存在數(shù)據(jù)冗余、修改異常、（插入異常）、（刪除異常）等問題。

91.在關(guān)系模式R（U,F）中，X，Y均為U中的屬性，X→Y成立的充分必要條件是（Y屬于X關(guān)于F的閉包）。

92.對(duì)于函數(shù)依賴X→Y，如果Y是X的子集，此函數(shù)依賴為（平凡）函數(shù)依賴。93.包含在任何一個(gè)候選鍵中的屬性稱為（主屬性）。

94.關(guān)系模式R（U,F）中，如果X→→Y，U=XY，稱X→→Y為（平凡）多值依賴。95.5.在關(guān)系模式設(shè)計(jì)時(shí)，各種數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系稱為（函數(shù)依賴）。

96.關(guān)系模式R（A,B,C,D）中，F(xiàn)是R上成立的FD集，F(xiàn)={A→B，B→D}，那么F在模式ACD上的投影πACD（F）為（A→D）。

97.分解成BCNF模式集的算法，不一定保證（保持函數(shù)依賴）。98.在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，規(guī)范化關(guān)系是指（屬性值不可分解）。

99.關(guān)系模式的規(guī)范化過程是通過關(guān)系模式的（分解）來實(shí)現(xiàn)的，但在進(jìn)行這種操作時(shí)必須保證操作前后的關(guān)系模式（等價(jià)）。

100.一個(gè)關(guān)系模式不屬于第二范式可能會(huì)產(chǎn)生（插入異常）、（刪除異常）和（修改異常）等幾個(gè)問題，解決的辦法是（投影分解）。101.在關(guān)系S（S#,SN,D#）和D（D#,CN,NM）中S的主關(guān)鍵字是S#，D的主關(guān)鍵字是D#，則D#在S中稱為（外關(guān)鍵字）。

102.在一個(gè)關(guān)系中，若每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)都是不可分割的，那么R一定屬于（1NF）。103.如果R為第一范式，并且R中每一個(gè)非主屬性完全依賴于R的某個(gè)候選碼，則稱為（第二）范式。

104.范式按包含關(guān)系排列為：1NF,（2NF），（3NF），（BCNF）,4NF。105.當(dāng)局部ER圖合并全局ER圖時(shí)，可能出現(xiàn)（屬性沖突）、結(jié)構(gòu)沖突，命名沖突。106.DBD主要包括（結(jié)構(gòu)特性的設(shè)計(jì)）和（行為特性的設(shè)計(jì)）兩方面的內(nèi)容。107.規(guī)劃階段應(yīng)提交（可行性分析報(bào)告）和（數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)規(guī)劃綱要）兩種文檔。

108.需求分析階段的工作任務(wù)是由（設(shè)計(jì)人員和用戶共同）收集信息需求和處理需求，并將這些需求以（用戶和設(shè)計(jì)人員都能接受的文檔）形式確定下來。109.在需求分析中，（數(shù)據(jù)字典）是各類數(shù)據(jù)描述的集合，它包括數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)加工過程等描述。

110.需求分析的輸入是（總體需求信息和處理需求），輸出是（系統(tǒng)的需求分析說明書）。111.需求分析大致分為三步完成：（收集需求信息）、（整理并形成需求說明書）和（評(píng)審）。112.在DB概念設(shè)計(jì)中使用ER方法，一般分（為每一應(yīng)用設(shè)計(jì)局部ER模式）、（設(shè)計(jì)全局ER模式）和（全局ER模式的優(yōu)化）三步進(jìn)行。113.在ER圖中，矩形框表示（實(shí)體類型），菱形框表示（聯(lián)系類型）。114.在DBD過程中，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的第一層抽象是（概念）數(shù)據(jù)模型。115.在數(shù)據(jù)抽象中，若干個(gè)（類）對(duì)象組合起來成為一個(gè)（類）對(duì)象，前者充當(dāng)后者的成分，稱為（聚集），它表示is-part-of聯(lián)系；忽略若干個(gè)（類）對(duì)象的差別，按其共性形成一個(gè)（類）對(duì)象，稱為（概括），它表示is-a聯(lián)系。116.DBD的邏輯設(shè)計(jì)分成兩大部分：（DB邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)）和（應(yīng)用程序的概要設(shè)計(jì)）。117.DBD的物理設(shè)計(jì)分成兩大部分：（DB物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)）和（應(yīng)用程序的詳細(xì)設(shè)計(jì)）。118.DB物理設(shè)計(jì)的優(yōu)劣用（操作開銷）衡量。

119.為哪些表，在哪些列上，建立什么樣的索引？這應(yīng)是DBD的（概念設(shè)計(jì)）階段考慮的問題。

120.對(duì)DBS的維護(hù)工作是由（DBA）承擔(dān)的。

121.在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念、邏輯和物理結(jié)構(gòu)的改變稱為（重新組織）；其中改變概念或邏輯結(jié)構(gòu)又稱為（重新構(gòu)造）；改變物理結(jié)構(gòu)稱為（重新格式化）。

122.在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，各類數(shù)據(jù)描述的集合，包括數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)加工過程等的描述，通常稱為（數(shù)據(jù)字典）。

123.系統(tǒng)規(guī)劃的階段性成果是（系統(tǒng)的總體規(guī)劃報(bào)告）；需求分析的階段成果是（系統(tǒng)需求說明書）；物理設(shè)計(jì)的結(jié)果是（物理數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)說明書）。124.從軟件的規(guī)劃，研制，實(shí)現(xiàn)，投入運(yùn)行和維護(hù)，直到它被新的所取代，這一過程成為（軟件生存）周期。

125.DB并發(fā)操作通常會(huì)帶來三類問題，它們是丟失更新、（不一致分析）和讀臟數(shù)據(jù)。126.事務(wù)必須具有的四個(gè)性質(zhì)是：原子性、一致性、（隔離性）和持久性。

127.判斷一個(gè)并發(fā)調(diào)度是否正確，可以用（并發(fā)事務(wù)的可串行化）概念來解決。128.數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)時(shí)，系統(tǒng)對(duì)已提交的事務(wù)要進(jìn)行（重做REDO）處理。

129.設(shè)有學(xué)生表S（學(xué)號(hào)，姓名，班級(jí)）和學(xué)生選課表SC（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)），為維護(hù)數(shù)據(jù)一致性，表S與SC之間應(yīng)滿足（外鍵）完整性約束。

130.SQL中的安全機(jī)制主要有兩個(gè)，一個(gè)是視圖，另一個(gè)是（授權(quán)子系統(tǒng)）。131.SQL語言中，允許更新的視圖在定義時(shí)應(yīng)該加上（GRANT INSERT）短語。132.數(shù)據(jù)庫(kù)保護(hù)包括（數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)）、（完整性控制）、（并發(fā)控制）和（安全性控制）四個(gè)方面。

133.（COMMIT）是事務(wù)提交語句，（ROLLBACK）是事務(wù)回退語句。

134.事務(wù)的原子性是由DBMS的（事務(wù)管理子系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)的，持久性是由DBMS的（恢復(fù)管理子系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)的。

135.通常采用的數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)的實(shí)現(xiàn)方法是轉(zhuǎn)儲(chǔ)加（日志）。136.系統(tǒng)故障后，由DBA（重啟DBMS），再由（DBMS）執(zhí)行恢復(fù)；介質(zhì)故障后，由DBA（裝入最近的DB副本），再由（DBMS）執(zhí)行恢復(fù)。137.PXC協(xié)議是在PX協(xié)議上再加一規(guī)定：（X封鎖必須保留到事務(wù)終點(diǎn)（COMMIT或ROLLACK））。

138.PX協(xié)議可以解決（因多事務(wù)同時(shí)更新同一數(shù)據(jù)對(duì)象）而引起的更新丟失問題，PXC協(xié)議可以解決（由恢復(fù)）而引起的更新丟失問題。

139.系統(tǒng)在運(yùn)行中，由于某種原因，使存儲(chǔ)在外存的數(shù)據(jù)部分或全部遭到破壞，這種情況叫做（系統(tǒng)）故障。

140.S封鎖增加了并發(fā)度，但也增加了（死鎖的可能）。141.SQL中，全局約束有兩種：（基于元組的檢查子句）和（斷言）。

142.SQL中，如果要使在基本關(guān)系中刪除一個(gè)元組時(shí)，依賴關(guān)系中相應(yīng)元組一并被刪除，那么外鍵約束子句中的方式說明應(yīng)是（ON DELETE CASCADE）。143.在RDB中，可以根據(jù)需要授予用戶（讀）、（插入）、（修改）和（刪除）四種訪問DB的權(quán)限，以及索引、資源、改變和撤消四種（修改數(shù)據(jù)庫(kù)模式）的權(quán)限。

144.SQL中，如果允許用戶把已獲得的權(quán)限再轉(zhuǎn)授給其他用戶，那么在GRANT語句中應(yīng)加短語（WITH GRANT OPTION）。

145.單用戶數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)與多用戶數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之間的最明顯的也是最重要的差別是（多用戶DBS存在并發(fā)操作）。

146.所謂（事務(wù)）是指一系列動(dòng)作的組合，這些動(dòng)作被當(dāng)作一個(gè)整體來處理。這些動(dòng)作或者相繼被執(zhí)行，或者什么也不做。

147.SQL語言用于事務(wù)處理的語句主要有：（COMMIT）語句和（ROLLBACK）語句。148.允許用戶插入新的數(shù)據(jù)，但不能修改數(shù)據(jù)的權(quán)限為（插入權(quán)限）。

149.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中定義數(shù)據(jù)分片時(shí)，必須滿足三個(gè)條件：完備性條件、重構(gòu)條件和（不相交條件）。

150.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中透明性層次越高，應(yīng)用程序的編寫越（簡(jiǎn)單）。151.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有兩個(gè)特征：數(shù)據(jù)分布性和（邏輯整體性）。152.在分布式數(shù)據(jù)模式結(jié)構(gòu)中，全局外模式描述全局（應(yīng)用的用戶視圖）。153.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是（數(shù)據(jù)庫(kù)）技術(shù)和（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。154.（物理分布性）特點(diǎn)是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)與集中式數(shù)據(jù)庫(kù)的最大區(qū)別。155.（邏輯整體性）特點(diǎn)是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)與分散式數(shù)據(jù)庫(kù)的最大區(qū)別。156.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分為（數(shù)據(jù)分配）和（數(shù)據(jù)分片）兩個(gè)方面。157.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)分片有三種方式：（水平分片）、（垂直分片）和混合型分片。158.在定義數(shù)據(jù)分片時(shí)，不允許全局關(guān)系的某個(gè)數(shù)據(jù)不屬于任何一個(gè)片段，這個(gè)性質(zhì)稱為數(shù)據(jù)分片的（完備性）條件。159.在定義數(shù)據(jù)分片時(shí)，所采用的劃分方法必須確保能夠由各個(gè)片段重建全局關(guān)系，這個(gè)性質(zhì)稱為數(shù)據(jù)分片的（重構(gòu)）條件。

160.在客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，客戶機(jī)實(shí)現(xiàn)前端處理和用戶界面，服務(wù)器完成（事務(wù)處理）和（數(shù)據(jù)訪問控制）。161.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)分布在各個(gè)場(chǎng)地，系統(tǒng)最主要的性能目標(biāo)是盡量減少網(wǎng)絡(luò)中傳遞信息的次數(shù)和（傳送的數(shù)據(jù)量）。

162.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)逐漸向客戶/服務(wù)器模式發(fā)展。但是，單服務(wù)器的結(jié)構(gòu)本質(zhì)上還是（集中式）系統(tǒng)。只有當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)DB服務(wù)器、并可協(xié)調(diào)工作為眾多客戶機(jī)服務(wù)時(shí)，才稱得上是（分布式）系統(tǒng)。

163.DDBS的四個(gè)功能子系統(tǒng)是調(diào)度子系統(tǒng)、（查詢）子系統(tǒng)、（可靠性）子系統(tǒng)和完整性子系統(tǒng)。

164.根據(jù)數(shù)據(jù)模型和DBMS來考察，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)分為（同構(gòu)同質(zhì)）型、（同構(gòu)異質(zhì)）型和異構(gòu)型三種類型。

165.按基于聯(lián)接的查詢優(yōu)化策略，傳輸?shù)氖牵ㄕ麄€(gè)）關(guān)系，可從兩方面減少數(shù)據(jù)傳輸量：對(duì)于分處于不同場(chǎng)地的兩個(gè)關(guān)系間的聯(lián)接，盡量考慮傳輸（尺寸較小的那個(gè)）關(guān)系；當(dāng)聯(lián)接多個(gè)關(guān)系時(shí)，考慮（數(shù)據(jù)傳輸量最小的聯(lián)接順序）。

166.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)兼顧了數(shù)據(jù)的集中管理和分散處理兩個(gè)方面，且數(shù)據(jù)庫(kù)雖然分布在網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)結(jié)點(diǎn)中，但仍然是統(tǒng)一管理。因此分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有良好的性能，既可獨(dú)立完成局部應(yīng)用，也可協(xié)作完成（全局）應(yīng)用。

167.在有泛化/細(xì)化聯(lián)系的對(duì)象類型之間，較低層的對(duì)象類型稱為（子類型）。168.ORDB系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中引入（面向?qū)ο螅┘夹g(shù)。169.面向?qū)ο竽Ｐ椭蓄惖母拍钕喈?dāng)于ER模型中（實(shí)體集）的概念。170.對(duì)象由變量、消息和（方法）三部分組成。

171.傳統(tǒng)的關(guān)系模型中，基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層次是（關(guān)系-元組-屬性）。172.嵌套關(guān)系突破了（1NF）定義的限制。

173.嵌套關(guān)系和復(fù)合對(duì)象的一個(gè)明顯弱點(diǎn)是它們無法表達(dá)（遞歸的結(jié)構(gòu)）。174.對(duì)象聯(lián)系圖中，橢圓表示（對(duì)象類型），小圓圈表示（屬性是基本數(shù)據(jù)類型），單箭頭表示（函數(shù)值是單值），雙箭頭表示（函數(shù)值是多值），雙線箭頭表示（泛化/細(xì)化聯(lián)系），雙向箭頭表示（兩個(gè)函數(shù)是互逆的）。

175.對(duì)象聯(lián)系圖完整地表達(dá)了（數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系）。

176.在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)遞歸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是采用（對(duì)象標(biāo)識(shí)）技術(shù)。177.對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，同類元素的無序集合有兩種類型：（多集）和（集合）。178.在數(shù)據(jù)類型嵌套時(shí)，采用引用類型時(shí)，要加關(guān)鍵字（ref）。179.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)中，類似對(duì)象的集合稱為（類），對(duì)象的方法分成（只讀）型和（更新）型兩種。

180.繼承性是數(shù)據(jù)間的（泛化/細(xì)化）聯(lián)系。

181.要把OOPL變成持久化語言，就要提供一種方法，把對(duì)象區(qū)分為（持久的）還是（暫留的），程序運(yùn)行結(jié)束后，前者將被保存，后者將會(huì)消失。182.對(duì)象的持久性、對(duì)象標(biāo)識(shí)和指針、（持久對(duì)象的存儲(chǔ)和訪問）是持久化程序設(shè)計(jì)語言中的三個(gè)基本概念。

填空

1、計(jì)算機(jī)的硬件基本上由哪五大部分組成？

答：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。

2、運(yùn)算器都可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行哪兩種運(yùn)算？答：算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。

3、CAD、CAM、CAT、CAI都代表什么？ 答：

1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）

2、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）

3、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）

4、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）

4、數(shù)據(jù)處理是指對(duì)數(shù)據(jù)的（收集）、（存儲(chǔ)）、（加工）、（分析）、（傳送）的全過程。

5、程序性語言分為（機(jī)器語言）、（匯編語言）、（高級(jí)語言）三類。

6、能舉出哪些是高級(jí)語言、哪些是低級(jí)語言？ 低級(jí)語言：匯編語言 高級(jí)語言：basic.cobol.c.foxbase等

7、操作系統(tǒng)可分為（批處理操作系統(tǒng)）、（分時(shí)操作系統(tǒng)）、（實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）三種操作系統(tǒng)。

8、解釋型程序和編譯型程序有什么不同？哪種程序產(chǎn)生目標(biāo)程序？ 編譯程序產(chǎn)生目標(biāo)程序。

9、DBMS是什么的？ 答：DBMS 是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

10、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由（硬件）系統(tǒng)、（軟件）系統(tǒng)兩部份組成。

11、軟件系統(tǒng)分為（系統(tǒng)）軟件、（應(yīng)用）軟件兩部分。

12、操作系統(tǒng)的特征：（并發(fā)性）、（共享性）、（隨機(jī)性）。

13、沒有任何軟件支持的計(jì)算機(jī)稱為（裸機(jī)）。

14、操作系統(tǒng)的五大功能（進(jìn)程管理）、（存儲(chǔ)管理）、（文件管理）、（設(shè)備管理）、（作業(yè)管理）。

15、操作系統(tǒng)發(fā)展的過程：（手工操作階段）、（早期批處理階段）、（執(zhí)行系統(tǒng)階段）、（多道程序系統(tǒng)階段）、（分時(shí)系統(tǒng)）、（實(shí)時(shí)系統(tǒng)）、（通用操作系統(tǒng)）。

16、Spooling系統(tǒng)是（批處理）系統(tǒng)。

17、批處理系統(tǒng)有兩大特點(diǎn)（多道）、（成批）。

18、批處理系統(tǒng)追求的目標(biāo)是什么？ 答：提高系統(tǒng)資源利用率和大作業(yè)的吞吐量以作業(yè)流量的自動(dòng)化。

19、分時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)（多路性）、（交互性）、（獨(dú)立性）、（及時(shí)性）。20、分時(shí)系統(tǒng)的主要目標(biāo)？ 答：用戶響應(yīng)的及時(shí)性。

21、實(shí)時(shí)系統(tǒng)分為哪兩類？并能舉出這兩類的例子。飛機(jī)飛行、彈道發(fā)射、預(yù)定飛機(jī)票、查詢航班都是什么系統(tǒng)？

答：實(shí)時(shí)系統(tǒng)分為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)和實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)。飛機(jī)飛行、彈道發(fā)射都是實(shí)時(shí)控制系統(tǒng) 預(yù)定飛機(jī)票、查詢航班都是實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)。

22、實(shí)時(shí)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？ 答：最主要的特點(diǎn)就是及時(shí)性，另外的一個(gè)特點(diǎn)是高可靠性。

23、個(gè)人計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)是（個(gè)人計(jì)算機(jī)）操作系統(tǒng)。

24、操作系統(tǒng)的類型？（批處理操作系統(tǒng)）、（分時(shí)操作系統(tǒng)）、（實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）、（個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)）、（網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）、（分布式操作系統(tǒng)）。

25、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域包括什么？ 答：

1、科學(xué)計(jì)算

2、數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)處理、3、自動(dòng)控制

4、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

5、計(jì)算機(jī)人工智能

26、計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)？ 答：

1、字長(zhǎng)

2、運(yùn)算速度

3、主存容量

4、綜合性能

27、CPU的狀態(tài) 答：CPU交替執(zhí)行操作系統(tǒng)程序和用戶程序。在執(zhí)行不同程序時(shí)，根據(jù)運(yùn)行程序?qū)C(jī)器指令的使用權(quán)限而 將CPU置為不同的狀態(tài)。CPU的狀態(tài)屬于程序狀態(tài)字PSW的一位。大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將CPU執(zhí)行劃分為管態(tài)和目態(tài)

28、PCB是什么？ 答：是進(jìn)程控制塊。

29、用戶組織的邏輯文件有哪兩種形式？ 答：流式文件、記錄式文件

30、WAN、LAN、MAN都代表什么？ 答：WAN代表著廣域網(wǎng)、LAN代表著局域網(wǎng)、MAN代表著城域網(wǎng)。

31、TCP/IP具有以下幾個(gè)特點(diǎn)？ 答：

1、開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)。

2、獨(dú)立環(huán)形特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、更適用于互聯(lián)網(wǎng)中。

3、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都見有惟一的IP地址。

4、標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議。可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。

32、Internet 提供的主要服務(wù)？ 答：

1、www服務(wù)

2、電子郵件服務(wù)

33、Internet的基本接接入方式？ 答：

1、通過ISP接入

2、通過局域網(wǎng)接入

3、通過電話線接入

34、信息安全包括哪幾個(gè)方面？ 答：

1、信息的保密性

2、信息的完整性

3、信息的可用性

4、信息的可控性

35、計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行的程序是（可執(zhí)行文件），在機(jī)器內(nèi)是以（二進(jìn)制）編碼形式表示的。它編寫的程序是（源程序）匯編語言是（低級(jí)語言），一般使用高級(jí)程序設(shè)計(jì)的語言編寫的應(yīng)用程序稱為（將高級(jí)語言源程序翻譯成機(jī)器語言程序即目標(biāo)程序）

36、解釋程序是邊逐條解釋邊逐條執(zhí)行，不保留機(jī)器碼的（目標(biāo)程序）。編譯方式是使用編譯程序把源程序編譯成機(jī)器代碼的（目標(biāo)程序）并形成（文件）保留。

37、一般，將中斷源分為兩大類（強(qiáng)迫性中斷）、（自愿性中斷）。

38、強(qiáng)迫性中斷包括（輸入/輸出中斷）（硬件故障中斷）（時(shí)鐘中斷）（控制臺(tái)中斷）（程序性中斷）。

39、什么是自愿性中斷？ 答：這類中斷事件是正在運(yùn)行程序有應(yīng)是由于程序員在編造程序時(shí)，因要求操作系統(tǒng)提供服務(wù)而有意思用訪管指令或系統(tǒng)調(diào)用，從而導(dǎo)致中斷的，所以又稱為訪管中斷。這類中斷的發(fā)生具有必然性，而且發(fā)生位置確定。

40、中斷優(yōu)秀級(jí)是鞅硬件規(guī)定的，因?yàn)椴豢筛淖?，但通過（中斷屏蔽）可以讀者中斷事件的響應(yīng)次序

41、中斷處理過程分為四個(gè)階段 答：

1、保存被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)，其目的是為了在中斷處理完之后，可以返回的被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行。

2、分析中斷源，確定中斷原因。

3、轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的處理程序。

4、恢復(fù)被中斷程序現(xiàn)場(chǎng)（己中斷返回），繼續(xù)執(zhí)行被中斷程序。

42、硬件時(shí)鐘分為哪兩類？ 答：

1、絕對(duì)時(shí)鐘和相對(duì)時(shí)鐘。

43、什么是進(jìn)程？ 答：進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng)，進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配的一個(gè)獨(dú)立的單位，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生，動(dòng)態(tài)消亡的，每一個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——進(jìn)程控制塊——記錄其執(zhí)行情況，進(jìn)程有三種基本狀態(tài)，隨著進(jìn)程的進(jìn)展，它們?cè)跔顟B(tài)之間相互變化。

44、并發(fā)進(jìn)程使用的的共同使用的資源被稱為（臨界資源）。

45、分邏輯地址空間到物理地址空間的轉(zhuǎn)換被稱為（地址映射）。

46、主要的存儲(chǔ)管理方案有哪幾種？ 答：分區(qū)管理、段式管理、頁(yè)式管理、段頁(yè)式管理。

47、計(jì)算機(jī)病毒的特征 答：傳染性、破壞性、隱蔽性、潛伏性、可激發(fā)性。

48、加密和解密方法的操作都是在一種密鑰控制下完廠的。他們分別稱為（加密密鑰）（解密密鑰）。

49、軟件危機(jī)主要表現(xiàn)在哪幾方面？ 答：

1、軟件需求增長(zhǎng)得不到滿足

2、軟件生產(chǎn)高成本，價(jià)格昂貴。

3、軟件生產(chǎn)進(jìn)度違法控制。

4、軟件需求定義不準(zhǔn)確，易偏離用戶需求。

5、軟件質(zhì)量不易保證。

6、軟件可維護(hù)性差。50、20世紀(jì)70年代，B.W.Boehm提出了軟件生命周期的（瀑布模型）。

51、瀑布模型將軟件生命爭(zhēng)取劃人為八個(gè)階段 答：

1、問題定義

2、可行性研究

3、需求分析

4、總體設(shè)計(jì)

5、詳細(xì)設(shè)計(jì)

6、程序編制

7、測(cè)試和運(yùn)行

8、維護(hù)

52、瀑布模型的計(jì)劃期包括（問題定義）、（可行性研究）、（需求分析）；開發(fā)期包括（總體設(shè)計(jì)）（詳細(xì)設(shè)計(jì)）、（程序設(shè)計(jì)），其中程序設(shè)計(jì)包括（編碼）和（測(cè)試）運(yùn)行期包括系統(tǒng)的（使用）和（維護(hù)）。

53、軟件的開發(fā)技術(shù)包括（軟件開發(fā)方法學(xué)）、（軟件工具）、（軟件工程環(huán)境）。

54、軟件工程管理包括（軟件管理），（軟件工程經(jīng)濟(jì)學(xué)）。

55、軟件開發(fā)技術(shù)包括（軟件開發(fā)方法學(xué)）、（工具）和（環(huán)境支持），其主體內(nèi)容是（軟件開發(fā)方法學(xué)）。

56、軟件工程管理包括（軟件管理學(xué)）、（軟件工程經(jīng)濟(jì)學(xué)）。

57、結(jié)構(gòu)化方法將軟件生命周期分為（計(jì)劃）、（開發(fā)）、（運(yùn)行）三個(gè)時(shí)期。

58、計(jì)劃期的主要是任務(wù)是（問題定義）、（可行性研究）。

59、開發(fā)期的主要任務(wù)是（需求分析）、（總體設(shè)計(jì)）、（詳細(xì)設(shè)計(jì)）、（編碼）、（測(cè)試）。60、運(yùn)行期的主要任務(wù)是軟件的（運(yùn)行）和（維護(hù)）。

61、結(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)方法具有以下特點(diǎn) 答：

1、階段性

2、推遲實(shí)施

3、文檔管理。62、（問題定義）階段的任務(wù)是要確實(shí)軟件系統(tǒng)所要解決的任務(wù)。

63、可行性研究著重對(duì)以下具體方案考慮 答：

1、經(jīng)濟(jì)可行性

2、技術(shù)可行性

3、操作可行性

64、軟件計(jì)劃鞅兩項(xiàng)任務(wù)組成（分析）和（估算）。65、軟件開發(fā)工作中的資源包含（人力資源）、（軟件資源）、（硬件資源），對(duì)每一種資源都應(yīng)指明三點(diǎn)（資源的描述）、（使用資源的起始時(shí)間）、（使用資源的終止時(shí)間）。66、開發(fā)軟件的人員包括（管理人員）、（分析人員）、（設(shè)計(jì)人員）以及（編碼和測(cè)試人員）。67、軟件資源包括（支持軟件）和（應(yīng)用軟件）。

68、需要分析的這個(gè)亟待的基本任務(wù)是，用戶和分析人員雙方共同來理解系統(tǒng)的需要，并將共同理解形成一份文件，即（軟件需要說明書）。69、用戶需求通常包括（功能要求）、（性能要求）、（可靠性要求）、（安全保密要求）以及（開發(fā)費(fèi)用開發(fā)周期，可使用的資源等方面的限制）。

70、分析亟待是（用戶）和（軟件人員）雙方討論協(xié)商的階段。71、數(shù)據(jù)流圖包括哪四種基本的圖形符號(hào) 答：

1、圓框：變換/加工

2、方框：外部實(shí)體

3、箭頭：數(shù)據(jù)流

4、直線：數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 72、（數(shù)據(jù)字典）是對(duì)數(shù)據(jù)定義的信息的集合。73、數(shù)據(jù)字典中有四種類型的條目：（數(shù)據(jù)流）、（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）、（數(shù)據(jù)項(xiàng)）和（加工）。

74、數(shù)據(jù)字典可通過三種途徑實(shí)現(xiàn)： 答：

1、人過過程

2、自動(dòng)化過程

3、人機(jī)混合過程 75、數(shù)據(jù)字典具有的特點(diǎn)？ 答：

1、通過名字能方便地查閱數(shù)據(jù)的定義

2、沒有冗余

3、盡量不重復(fù)其他部分已說明的信息

4、能單獨(dú)處理描述每個(gè)名字的信息

5、書寫方法簡(jiǎn)單方便而且嚴(yán)格，容易更新和修改。

76、需要分析的方法通常分為四步？ 答：

1、理解當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)環(huán)境

2、將當(dāng)前系統(tǒng)的具體模型抽象為當(dāng)前邏輯模型

3、分析新系統(tǒng)與當(dāng)前系統(tǒng)邏輯上的差別

4、確定新系統(tǒng)的人——機(jī)界面和一些補(bǔ)充考慮的細(xì)節(jié)問題。

77、需要分析的步驟？ 答：

1、理解

2、分析

3、決策

4、實(shí)現(xiàn)

5、復(fù)審

78、復(fù)審的標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容？ 答：

1、軟件需要規(guī)格說明中的目標(biāo)是否與系統(tǒng)規(guī)格說明中的目標(biāo)一致

2、軟件需求規(guī)格說明中對(duì)重要的系統(tǒng)元素接口，所有的數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)文件的定義是否明確，是否有不一致或遺漏

3、每個(gè)功能是否已清楚地描述，設(shè)計(jì)的主要約束是否實(shí)現(xiàn)，對(duì)未來的可能的軟件需要是否有所考慮。

4、是否與用戶取得了一致的意見。

5、文檔是否取得了一致的意見。

6、軟件計(jì)劃中的估算是否受到影響。79、（軟件需求說明書）是需求分析階段的最后成果，是軟件開發(fā)中的重要文檔之一。80、軟件需求說明書包括的內(nèi)容和書寫參考格式？ 答：

1、概述

2、數(shù)據(jù)描述

3、功能描述

4、性能描述

5、參考文獻(xiàn)目錄

6、附錄

81、軟件需求說明書的主要作用？ 答：

1、作為用戶和軟件人員之間的共同文件，為雙方相互了解提供基礎(chǔ)。

2、反映出用戶問題的結(jié)構(gòu)，可以作為軟件人員進(jìn)行設(shè)計(jì)和編碼的基礎(chǔ)。

3、作為驗(yàn)收的依據(jù)，己作為選取測(cè)試用例和進(jìn)行形式驗(yàn)證的依據(jù)。

82、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)是以軟件需求分析階段所產(chǎn)生的文檔其中包括（數(shù)據(jù)流程圖）（數(shù)據(jù)字典）為基礎(chǔ)。83、軟件結(jié)構(gòu)的度量的術(shù)語 答：深度：從根模塊到最低層模塊的層數(shù)。寬度：控制的總分布。扇入數(shù)：有多少模塊直接控制一個(gè)給定的模塊 扇出數(shù)：由一個(gè)模塊直接控制其他模塊數(shù)。上級(jí)模塊：控制其他模塊的模塊 從屬模塊：被另一模塊控制的模塊。84、（模塊）是數(shù)據(jù)說明、可執(zhí)行永久等程序元素的集合。85、（模塊獨(dú)立的概念）是模塊化、抽象、信息隱蔽和局部化概念的直接結(jié)果。86、模塊獨(dú)立性是由（內(nèi)聚性）和（耦合性）兩個(gè)指標(biāo)來度量的。87、耦合是軟件結(jié)構(gòu)中（各模塊之間相互連接的一種度量）。

88、耦合可以分為哪幾種？ 他們之間的耦合度由高到低排列？ 答：

1、內(nèi)容耦合

2、公共耦合

3、外部耦合

4、控制耦合

5、標(biāo)記耦合

6、數(shù)據(jù)耦合

7、非直接耦合 89、內(nèi)聚是從（功能角度）來（衡量模塊的聯(lián)系）

90、內(nèi)聚有哪一幾種，它們之間的內(nèi)聚度由弱到強(qiáng)的排列是什么？ 答：

1、偶然內(nèi)聚

2、邏輯內(nèi)聚

3、時(shí)間內(nèi)聚

4、過程內(nèi)聚

5、通信內(nèi)聚

6、順序內(nèi)聚

7、功能內(nèi)聚 91、什么是納入時(shí)間？ 答：納入時(shí)間是指一個(gè)模塊被歸并到軟件的源語言描述之中的時(shí)間。92、模塊的激活機(jī)制通常有哪兩種？ 答：

1、通過引用來調(diào)用模塊的

2、通過中斷來調(diào)用模塊的。

93、在軟件結(jié)構(gòu)中，模塊可以分成以下的幾類？ 答：

1、順序模塊

2、增量模塊

3、并行模塊

94、軟件系統(tǒng)的扇入和扇出有什么規(guī)定？ 答：設(shè)計(jì)好的軟件結(jié)構(gòu)通常頂層的扇出比較大，中間扇出比較少，底層模塊有大扇入。

95、模塊的作用范圍是指（受該模塊內(nèi)一個(gè)判定影響的所有模塊的集合）96、在總體設(shè)計(jì)中要用到的幾種圖？ 答：

1、層次圖和HIPO圖

2、結(jié)構(gòu)圖 97、一般的把信息流分為（事務(wù)流）和（交換流）。

98、什么是事務(wù)流？ 答：當(dāng)信息活輸入通路到達(dá)一個(gè)處理，這個(gè)處理根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的類型從若干個(gè)動(dòng)作序列中選出一個(gè)來執(zhí)行，這類數(shù)據(jù)流歸為特殊的一類，稱為事務(wù)流。99、PAD圖又稱為（問題分析圖）

100、PAD圖是（二維樹形結(jié)構(gòu)）的圖形。

101、PAD圖是（自頂向下、逐步求精）的方法使用。102、PDL又稱為（偽碼）。103、（軟件設(shè)計(jì)規(guī)格說明）是軟件設(shè)計(jì)的最終成果。

104、軟件設(shè)計(jì)規(guī)格說明用于兩個(gè)方面（作為編碼人員書寫源程序的依據(jù)）、（作為測(cè)試階段及維護(hù)階段的一個(gè)指南）。

105、軟件設(shè)計(jì)規(guī)格說明的編寫可以分為兩個(gè)階段 答：

1、在總體設(shè)計(jì)階段育集中于軟件結(jié)構(gòu)的描述

2、詳細(xì)計(jì)算機(jī)階段應(yīng)集中描述每個(gè)軟件元素的細(xì)節(jié)。106、軟件設(shè)計(jì)規(guī)格說明中應(yīng)該包括哪些內(nèi)容？ 答：

1、作用范圍

2、參考文檔

3、設(shè)計(jì)說明

4、模塊、5、文件結(jié)構(gòu)和全局?jǐn)?shù)據(jù)

6、需要與模塊的相互對(duì)照表

7、測(cè)試的準(zhǔn)備

8、裝配

9、專門的注釋

10、附錄

107、設(shè)計(jì)的復(fù)審包括（正規(guī)復(fù)審）、（非正規(guī)復(fù)審）。108、參與復(fù)審的人員包括（管理人員）、（技術(shù)開發(fā)人員）以及（用戶）。

109、復(fù)審的標(biāo)準(zhǔn)是什么？ 答：

1、可追溯性

2、風(fēng)險(xiǎn)

3、實(shí)用性

4、可維護(hù)性

5、接口

6、技術(shù)清晰度

7、選擇方案

8、限制

9、其它問題

110、結(jié)構(gòu)化語言的有哪三種控制結(jié)構(gòu) 答：

1、順序

2、循環(huán)

3、選擇

111、結(jié)構(gòu)化語言的缺點(diǎn)是（目標(biāo)程序所需要的存儲(chǔ)容量和運(yùn)行時(shí)間都有一些增加）。

112、從心理學(xué)的觀點(diǎn)看，編程語言的性能主要有哪些？ 答：

1、一致性

2、二義性

3、簡(jiǎn)潔性

4、局部性和線性 113、從工程的觀點(diǎn)看，語言的性能包括如下內(nèi)容？ 答：

1、是否易于把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為程序

2、編譯效率

3、可移植性

4、是否有開發(fā)工具

5、源程序的可維護(hù)性

114、高級(jí)語言通常人為哪三類？ 答：

1、基本語言

2、結(jié)構(gòu)化程序語言

3、專用語言

115、當(dāng)評(píng)價(jià)可用語言時(shí)應(yīng)該考慮那些因素？ 答：

1、一般的應(yīng)用領(lǐng)域

2、算法及運(yùn)算的復(fù)雜性

3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性

4、軟件運(yùn)行的環(huán)境

5、性能

6、對(duì)該語言的熟悉程度 116、可用性語言選擇時(shí)最主要的考慮什么因素？ 答：語言的應(yīng)用領(lǐng)域。117、提高程序的可讀性和易維護(hù)性的關(guān)鍵是（使程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰）。118、大型軟件系統(tǒng)的程序內(nèi)部必須帶有（說明性注釋）即（內(nèi)部文檔）。

119、軟件測(cè)試的目的是什么？ 答：軟件測(cè)試的目的是在軟件投入生產(chǎn)性運(yùn)行之前，盡可能多地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤，測(cè)試是對(duì)軟件規(guī)格說明，設(shè)計(jì)和編碼的最后復(fù)審。所以軟件測(cè)試貫穿在整個(gè)軟件開發(fā)期的全過程。

120、好的軟件測(cè)試方案是（盡可能發(fā)現(xiàn)至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤）；（成功的測(cè)試則是發(fā)現(xiàn)了至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤）

121、軟件測(cè)試是軟件開發(fā)工程的重要階段，是軟件質(zhì)量保證的重要手段。其任務(wù)可歸納為？ 答：

1、預(yù)防軟件發(fā)生錯(cuò)誤

2、發(fā)現(xiàn)改正程序錯(cuò)誤

3、提供錯(cuò)誤診斷信息 122、軟件測(cè)試的方法有三種？ 答：

1、動(dòng)態(tài)測(cè)試

2、靜態(tài)測(cè)試

3、正確性證明 123、設(shè)計(jì)測(cè)試實(shí)例的方法一般有兩類（黑箱法）和（白箱法）。124、黑箱測(cè)試即（功能測(cè)試）。125、白箱測(cè)試即（結(jié)構(gòu)測(cè)試）。

126、什么是靜態(tài)測(cè)試？ 答：靜態(tài)測(cè)試一般是指人工評(píng)審軟件文檔或程序，借以發(fā)現(xiàn)其中的錯(cuò)誤，由于被評(píng)審的文檔 或程序不必運(yùn)行，所以稱為靜態(tài)。127、（軟件評(píng)審）是保證軟件質(zhì)量的重要措施。128、軟件評(píng)審可以分為（需求復(fù)審）、（總體設(shè)計(jì)復(fù)審）、（詳細(xì)設(shè)計(jì)復(fù)審）、（程序復(fù)審）。129、單元是什么？ 答：?jiǎn)卧浅绦蛑凶钚〉挠幸饬x的部分。

130、單元由哪三部分組成？ 答：

1、數(shù)據(jù)輸入

2、數(shù)據(jù)加工

3、數(shù)據(jù)輸出。131、黑箱法分為（等價(jià)分類法）、（邊緣值分析法）、（因果圖法）、（錯(cuò)誤探測(cè)法）。132、白箱測(cè)試包括什么？ 答：

1、語句測(cè)試

2、分支測(cè)試

3、路徑測(cè)試

4、覆蓋測(cè)試 133、窮舉測(cè)試又稱為（完全測(cè)試）。

134、如測(cè)試蟆是希望通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)程序的全部錯(cuò)誤則屬于（完全功能測(cè)試）。

135、如果設(shè)計(jì)這樣的測(cè)試輸入數(shù)據(jù)集，使程序的全部路徑都被遍歷屬于（完全功能測(cè)試）。136、軟件測(cè)試組成包括哪些？ 答：

1、單元測(cè)試（模塊測(cè)試）

2、集成測(cè)試

3、有效性測(cè)試

4、系統(tǒng)測(cè)試

5、驗(yàn)收測(cè)試

137、單元測(cè)試的方法有哪些？ 答：

1、動(dòng)態(tài)測(cè)試

2、靜態(tài)測(cè)試

3、復(fù)審 138、集成測(cè)試又稱為（整體測(cè)試或者是結(jié)合測(cè)試）。139、系統(tǒng)測(cè)試包含（功能測(cè)試）和（驗(yàn)收測(cè)試）。

140、測(cè)試報(bào)告的內(nèi)容主要包括什么？ 答：

1、引言

2、測(cè)試計(jì)劃和配置

3、接口測(cè)試

4、功能測(cè)試

5、開發(fā)測(cè)試

6、交付使用的準(zhǔn)備

7、附錄

141、軟件維護(hù)的任務(wù)是什么？ 答？軟件維護(hù)是指系統(tǒng)交付使用以后對(duì)它所做的改變。也是軟件生成周期中最后一個(gè)階段

142、軟件維護(hù)的分類？ 答：

1、校正性維護(hù)

2、適應(yīng)性維護(hù)

3、完善性維護(hù)

4、預(yù)防性維護(hù) 143、影響軟件因素包括什么？ 答：

1、人員因素

2、技術(shù)因素

3、管理因素

4、程序自身的因素。

144、影響軟件維護(hù)工作量的因素

1、增加維護(hù)工作量的因素：軟件的年齡和大小，結(jié)構(gòu)的合理性，程序復(fù)雜性，用戶的總量，應(yīng)用的變化，文檔的質(zhì)量等都將影響維護(hù)的工作量。

2、減少維護(hù)工作量的因素：使用新軟件，自動(dòng)工具、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、新的數(shù)據(jù)管理軟件都對(duì)維護(hù)工作量減少有幫助，維護(hù)經(jīng)驗(yàn)同樣對(duì)減少維護(hù)工作量有益。145、軟件維護(hù)的任務(wù)包括什么？ 答：

1、檢查用戶的要求和說明書

2、同用戶和開發(fā)者商討

3、檢查程序和文檔

4、確定程序錯(cuò)誤性質(zhì)和位置

5、研究程序的修改可行性和修改可能引起的后果。

6、對(duì)改變部分進(jìn)行編碼

7、修改程序文檔和程序庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)。

146、維護(hù)的副作用都有什么？ 答：

1、修改程序的副作用

2、修改數(shù)據(jù)的哥作用

3、文檔資料的副作用

147、與軟件產(chǎn)品有關(guān)的性能？ 答：

1、正確性

2、健壯性

3、效率

4、安全性

5、可用性

6、風(fēng)險(xiǎn)

7、可靠性

148、軟件管理也稱為（項(xiàng)目管理）。

149、軟件管理的主要職能包括什么？ 答：

1、組織管理

2、人員管理

3、資源管理

4、計(jì)劃管理

5、版本管理

150、軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化有什么好處？ 答：

1、有利于軟件生產(chǎn)的組織

2、有利于軟件生產(chǎn)的規(guī)模化和自動(dòng)化

3、便于培養(yǎng)軟件生產(chǎn)人員和提高技術(shù)水平

4、能提高軟件生存率和保證質(zhì)量

5、進(jìn)行開發(fā)人員間的有效通信，減少錯(cuò)誤。

6、可降低軟件生產(chǎn)成本和縮短開發(fā)爭(zhēng)取

7、有利于提高軟件生產(chǎn)的管理的水平。

151、什么是信息？ 答：信息是指現(xiàn)實(shí)世界事物的存在或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的反映。

152、什么是數(shù)據(jù)？ 答：數(shù)據(jù)是描述現(xiàn)實(shí)世界事物的符號(hào)記錄，是指用物理符號(hào)記錄下來的可以鑒別的信息。

153、人就將原始信息表示成數(shù)據(jù)，稱為（源數(shù)據(jù)），然后對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集、儲(chǔ)存、綜合、投彈、從這些原始的，無序的，難以理解的數(shù)據(jù)中抽取或推導(dǎo)出新的數(shù)據(jù)，稱為（結(jié)果數(shù)據(jù)）。154、數(shù)據(jù)庫(kù)中的的數(shù)據(jù)可分為兩類：（用戶數(shù)據(jù)）和（系統(tǒng)數(shù)據(jù)）。用戶數(shù)據(jù)一般由用戶定義和使用；系統(tǒng)數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)定義和使用的數(shù)據(jù)稱為（數(shù)據(jù)字典）。155、DBMS被稱為（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）。

156、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的主要功能是什么？ 答：

1、數(shù)據(jù)定義

2、數(shù)據(jù)操縱

3、數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理

4、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)

157、DBA被稱為（數(shù)據(jù)庫(kù)管理員）。

158、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的人員包括（數(shù)據(jù)庫(kù)管理員）、（系統(tǒng)分析員）、（數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員）、（應(yīng)用程序員）、（最終用戶）。

159、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)是指（外模式）、（模式）、（內(nèi)模式）。160、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)通過（數(shù)據(jù)字典）來管理和（訪問數(shù)據(jù)模式）。

161、模式也稱（邏輯模式）或（概念模式）是數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。

162、DBMS提供模式數(shù)據(jù)定義語言（DLL）來描述邏輯模式。己嚴(yán)格地定義數(shù)據(jù)的名稱，特征，相互關(guān)系，約束等。邏輯模式的基礎(chǔ)是（數(shù)據(jù)模型）。163、（外模式）是模式的子集，所以也稱子模式或者用戶模式。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)可以有多個(gè)外模式。

164、內(nèi)模式也稱（物理模式）或（存儲(chǔ)模式）。165、一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)只有一個(gè)內(nèi)模式。

166、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的三個(gè)抽象級(jí)別，為了能夠在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這三個(gè)抽象層次之接的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在這三級(jí)模式之間提供了兩層映像。（外模式/模式映像）、（模式/內(nèi)模式映像）。

167、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是（數(shù)據(jù)模型）。數(shù)據(jù)模型是（描述數(shù)據(jù)）、（數(shù)據(jù)聯(lián)系）、（數(shù)據(jù)操作）、（數(shù)據(jù)語義）、（以及一致性約束的概念工具的集合）。168、概念模型也稱（信息模型）。

169、著名的實(shí)體聯(lián)系模型（E—R模型）就是概念模型。170、結(jié)構(gòu)模型也稱（邏輯模型）。171、結(jié)構(gòu)模型包括（層次模型）（網(wǎng)狀模型）（關(guān)系模型）（面向?qū)ο竽Ｐ停?72、采用關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)稱為（關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)）。173、關(guān)系數(shù)據(jù)模型由（關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）、（關(guān)系操作集合）、（關(guān)系完善性約束）三大要素組成。

174、關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一個(gè)（二維表）。175、關(guān)系模型中的行被稱為（元組）。176、關(guān)系模型中的列被稱為（屬性）。177、屬性的個(gè)數(shù)被稱為（元數(shù)）。

178、關(guān)系模型把關(guān)系看成是（行的一個(gè)集合），即關(guān)系模型建立在集合代數(shù)基礎(chǔ)上。179、關(guān)系操作的特點(diǎn)是（集合操作方式），即操作的對(duì)象和結(jié)果都是集合。

180、理解關(guān)系模型中用的關(guān)系操作其中包括并、交、差、廣義笛卡爾簡(jiǎn)練，選擇，投影，連接，除以，及查詢操作和增、刪、改操作兩大部分。181、SQL語言被稱為（結(jié)構(gòu)化查詢語言）。

182、SQL語言支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，在SQL中，模式對(duì)應(yīng)著（基本表），內(nèi)模式對(duì)應(yīng)于（存儲(chǔ)文件），外模式對(duì)應(yīng)于（視圖）。183、在SQL中元組對(duì)于表中的（行），屬性對(duì)應(yīng)于表中的（列）。

184、數(shù)據(jù)庫(kù)需要分析階段的任務(wù)是什么？ 答：對(duì)現(xiàn)實(shí)世界要處理的對(duì)象進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，在了解現(xiàn)行系統(tǒng)的概況 確定新系統(tǒng)功能的過程中，收集支持系統(tǒng)目標(biāo)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及其處理方法。

185、數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析的基本步驟是什么？ 答：

1、需求的收集。

2、需求的分析整理。

3、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)。

4、分析圍繞數(shù)據(jù)的各種業(yè)務(wù)處理功能，并以帶說明的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖形式給出。

186、數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)的任務(wù)是產(chǎn)生反映企業(yè)組織信息需求的數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)，即（概念模型）。

187、概念模型是不依賴于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和具體的DBMS的，設(shè)計(jì)概念模型的過程稱為（概念設(shè)計(jì)）。

188、概念設(shè)計(jì)的結(jié)果稱為（概念模型）。

189、概念模型具有哪些特點(diǎn)？ 答：

1、有豐富的語義表達(dá)能力

2、易于交流和理解。

3、易于變動(dòng)

4、易于向各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換。

190、概念設(shè)計(jì)的策略和主要步驟是什么？ 答：

1、自頂向下

2、自底向下

3、由里向外。

4、混合策略

191、最常用的設(shè)計(jì)策略是自底向上的答理，其主要步驟為：

1、進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計(jì)局部概念模式

2、將局部概念模式綜合成全局概念模式。

3、進(jìn)行評(píng)審、改進(jìn)。192、E—R方法的基本術(shù)語 實(shí)體與屬性

193、實(shí)體是什么？ 答：實(shí)體是客觀存在并可互相區(qū)分的“事物”。實(shí)體必須有一終表征其特征的屬性來描述，屬性與實(shí)體天截然劃分的界限。

194、采用E-R方法的數(shù)據(jù)庫(kù)概念設(shè)計(jì)的步驟？ 答：

1、設(shè)計(jì)局部E-R模型。

2、設(shè)計(jì)全局E-R模型。

3、全局E-R模型的優(yōu)化。

195、邏輯設(shè)計(jì)的目的是什么？ 答：邏輯設(shè)計(jì)的目的是從概念模型導(dǎo)出特定DBMS可以處理的數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)庫(kù)的模式和外模式），這些模式在功能，性能，完整性和一致性的約束及數(shù)據(jù)庫(kù)可擴(kuò)充性等方面均應(yīng)滿足用戶提出的要求。196、邏輯設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容？ 答：

1、初始模式形成：把E-R圖的實(shí)體和聯(lián)系類型，轉(zhuǎn)換成選定的DBMS支持的記錄類型（層次、網(wǎng)絡(luò)、關(guān)系）。

2、子模式設(shè)計(jì)：子模式是應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，允許有效訪問數(shù)據(jù)庫(kù)而不破壞數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。

3、模式評(píng)價(jià)：對(duì)邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)（模型），根據(jù)定量分析和性能測(cè)算作出評(píng)價(jià)，定量分析是指處理頻率和數(shù)據(jù) 容量及其增長(zhǎng)情況。性能測(cè)算是指邏輯記錄訪問數(shù)目，一個(gè)應(yīng)用程序傳輸?shù)目傋止?jié)數(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)的總字節(jié)數(shù)等。

4、修正（優(yōu)化）模式：為使模式適應(yīng)信息的不同表示，可利用DBMS性能，如建索引、散列功能等，但不修改數(shù)據(jù)庫(kù)的信息。197、一個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體的屬性就是（關(guān)系的屬性），實(shí)體的碼就是（關(guān)系的碼）。

198、對(duì)于實(shí)體之間的聯(lián)系則有以下不同的情況：

1、一個(gè)1：1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，2、一個(gè)1：n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式。

3、一個(gè)m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。

4、三個(gè)或三個(gè)以上的實(shí)體間的多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。199、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)過程如下： 答：

1、從E-R圖導(dǎo)出初始關(guān)系模式

2、規(guī)范化處理。

3、模式評(píng)價(jià)。

4、優(yōu)化模式。

200、數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)是給己確定的邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沙漠一個(gè)有效的、可實(shí)現(xiàn)的物理數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。

201、數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的主要任務(wù)什么？答：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)在物理設(shè)備上的結(jié)構(gòu)的存放結(jié)構(gòu)和存取方法。數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)依賴于給定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而且與具體選用的DBMS密切模式。

202、數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)的概念： 答：數(shù)據(jù)庫(kù)的物理設(shè)計(jì)是給已確定的邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出一個(gè)有效的、可實(shí)現(xiàn)的物理數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié) 構(gòu)，的過程。

203、物理設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容？ 答：

1、存儲(chǔ)記錄的格式設(shè)計(jì)

2、存儲(chǔ)方法設(shè)計(jì)

3、訪問方法設(shè)計(jì)

4、完整性和安全性考慮

5、應(yīng)用設(shè)計(jì)

6、形成物理設(shè)計(jì)說明書 204、對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念、邏輯和物理結(jié)構(gòu)的改變稱為（再組織）。205、其中改變概念或物理結(jié)構(gòu)又稱（再構(gòu)造）。206、改變物理結(jié)構(gòu)稱為（再格式化）。

207、一個(gè)好的DBMS應(yīng)該提供功能騎。易為、易用的數(shù)據(jù)操縱語言（DML）。208、數(shù)據(jù)操縱語言DML有兩類，一類是（宿主型語言）、一類是（自立型語言）。前者的永久不

能獨(dú)立使用，而必須嵌入某種主語言，而后者可以獨(dú)立使用，通常供終端用戶使用。209、信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)除了滿足用戶的功能需要外，還應(yīng)該考慮系統(tǒng)的（性能）和（效率）。

210、DBMS提供的功能完備程度越高，應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的（效率越高），而且系統(tǒng)的性能和效率越好。

第四篇：全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)四級(jí)考試知識(shí)點(diǎn)

第一章：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的基本原則

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理范圍劃分為局域網(wǎng)，城域網(wǎng)，廣域網(wǎng);

局域網(wǎng)提供高數(shù)據(jù)傳輸速率 10mbps-10gbps，低誤碼率的高質(zhì)量傳輸環(huán)境

局域網(wǎng)按介質(zhì)訪問控制方法角度分為共享介質(zhì)式局域網(wǎng)和交換式局域網(wǎng)

局域網(wǎng)按傳輸介質(zhì)類型角度分為有線介質(zhì)局域網(wǎng)和無線介質(zhì)

局域網(wǎng)早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是廣域網(wǎng)，分為主計(jì)算機(jī)與終端(負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理)和通信 處理設(shè)備與通信電路(負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信處理)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從邏輯功能上分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)

資源子網(wǎng)(計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，終端，外網(wǎng)設(shè)備以及軟件信息資源;負(fù)責(zé)全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，提供網(wǎng)絡(luò)資源與服務(wù)

通信子網(wǎng)(通信處理控制機(jī)—即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通信線路及其他通信設(shè)備)：負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù) 網(wǎng)絡(luò)接入(局域網(wǎng)，無線局域網(wǎng)，無線城域網(wǎng)，電話交換網(wǎng)，有線電視網(wǎng))

廣域網(wǎng)投資大管理困難，由電信運(yùn)營(yíng)商組建維護(hù)，廣域網(wǎng)技術(shù)主要研究的是遠(yuǎn)距離，高服務(wù)質(zhì)量的寬帶核心交換技術(shù)，用戶接入技術(shù)由城域網(wǎng)承擔(dān)。

廣域網(wǎng)典型網(wǎng)絡(luò)類型和技術(shù)：(公共電話交換網(wǎng)PSTN，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN，x.25 分組交換網(wǎng)，幀中繼網(wǎng)，異步傳輸網(wǎng)，GE千兆以太網(wǎng)和10GE光以太網(wǎng))

交換局域網(wǎng)的核心設(shè)備是局域網(wǎng)交換機(jī)

城域網(wǎng)概念：網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在城市范圍內(nèi)提供各種信息服務(wù)，以寬帶光傳輸網(wǎng)絡(luò)為開放平臺(tái)，以 TCPIP 協(xié)議為基礎(chǔ) 密集波分復(fù)用技術(shù)的推廣導(dǎo)致廣域網(wǎng)主干線路帶寬擴(kuò)展

城域網(wǎng)分為核心交換層(高速數(shù)據(jù)交換)，邊緣匯聚層(路由與流量匯聚)，用戶接入層(用戶接入和本地流量控制)

層次結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：層次定位清楚，接口開放，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，便于組建管理

核心層基本功能：(設(shè)計(jì)重點(diǎn)：可靠性，可擴(kuò)展性，開放性)連接匯聚層，為其提供高速分組轉(zhuǎn)發(fā)，提供高速安全 QoS 保障的傳輸環(huán)境;實(shí)現(xiàn)主干網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，提供城市的寬帶 IP 數(shù)據(jù)出口;提供用戶訪問 INTERNET 需要的路由服務(wù);

匯聚層基本功能： 匯聚接入層用戶流量，數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)膮R聚，轉(zhuǎn)發(fā)與交換;本地路由過濾流量均衡，QoS 優(yōu)先管理，安全控制，IP 地址轉(zhuǎn)換，流量整形;把流量轉(zhuǎn)發(fā)到核心層或本地路由處理;

組建運(yùn)營(yíng)寬帶城域網(wǎng)原則：可運(yùn)營(yíng)性，可管理性，可盈利性，可擴(kuò)展性

管理和運(yùn)營(yíng)寬帶城域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)：帶寬管理，服務(wù)質(zhì)量 QoS，網(wǎng)絡(luò)管理，用戶管理，多業(yè)務(wù)接入，統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)，IP 地址分配與地址轉(zhuǎn)換，網(wǎng)絡(luò)安全

寬帶城域網(wǎng)在組建方案中一定要按照電信級(jí)運(yùn)營(yíng)要求(考慮設(shè)備冗余，線路冗余以及系統(tǒng)故障的快速診斷與自我恢復(fù))

服務(wù)質(zhì)量 QoS 技術(shù)：資源預(yù)留RSVP，區(qū)分服務(wù)Diffserv，多協(xié)議標(biāo)記轉(zhuǎn)換MPLS

管理帶寬城域網(wǎng) 3 種基本方案：帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)管理，帶外網(wǎng)絡(luò)管理，同時(shí)使用帶內(nèi)帶外網(wǎng)絡(luò)管理 帶內(nèi)：利用傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，利用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或公共交換電話網(wǎng)撥號(hào)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)配置。

帶外：利用 IP 網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，利用網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議建立網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。對(duì)匯聚層及其以上設(shè)備采用帶外管理，匯聚層一下采用帶內(nèi)管理

寬帶城域網(wǎng)要求的管理能力表現(xiàn)在電信級(jí)的接入管理，業(yè)務(wù)管理，網(wǎng)絡(luò)安全

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)方面需要解決物理安全，網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全。

寬帶城域網(wǎng)基本技術(shù)與方案(SDH 城域網(wǎng)方案;10GE 城域網(wǎng)方案，基于 ATM 城域網(wǎng)方案)

光以太網(wǎng)由多種實(shí)現(xiàn)形式，最重要的有 10GE 技術(shù)和彈性分組環(huán)技術(shù)

彈性分組環(huán)(RPR)：直接在光纖上高效傳輸 IP 分組的傳輸技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.17

目前城域網(wǎng)主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：環(huán)形結(jié)構(gòu);核心層有 3—10 個(gè)結(jié)點(diǎn)的城域網(wǎng)使用環(huán)形結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化光纖配置功能：簡(jiǎn)化光纖配置;解決網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制與帶寬共享問題;提供點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)

彈性分組環(huán)采用雙環(huán)結(jié)構(gòu);RPR 結(jié)點(diǎn)最大長(zhǎng)度 100km，順時(shí)針為外環(huán)，逆時(shí)針為內(nèi)環(huán)

RPR 技術(shù)特點(diǎn)：(帶寬利用率高;公平性好;快速保護(hù)和恢復(fù)能力強(qiáng);保證服務(wù) 質(zhì)量)

用戶接入網(wǎng)主要有三類：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，電信通信網(wǎng)，廣播電視網(wǎng)

接入網(wǎng)接入方式主要為五類：地面有線通信系統(tǒng)，無線通信和移動(dòng)通信網(wǎng)，衛(wèi)星通信網(wǎng)，有線電視網(wǎng)和地面廣播電視網(wǎng)

三網(wǎng)融合：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，電信通信網(wǎng)，電視通信網(wǎng)

用戶接入角度：接入技術(shù)(有線和無線)，接入方式(家庭接入，校園接入，機(jī)關(guān)與企業(yè)人)

目前寬帶接入技術(shù)： 數(shù)字用戶線 XDSL 技術(shù)

光纖同軸電纜混合網(wǎng) HFC 技術(shù)

光纖接入技術(shù)，無線接入技術(shù)，局域網(wǎng)技術(shù)

無線接入分為無線局域網(wǎng)接入，無線城域網(wǎng)接入，無線 Ad hoc 接入

局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：802.3 無線局域網(wǎng)接入：802.11 無線城域網(wǎng)：802.16

數(shù)字用戶線 XDSL 又叫 數(shù)字用戶環(huán)路，基于電話銅雙絞線高速傳輸技術(shù) 技術(shù)分類：

ADSL 非對(duì)稱數(shù)字用戶線 速率不對(duì)稱 1.5mbps/64kbps-5.5km

RADSL 速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線 速率不對(duì)稱 1.5mbps/64kbps-5.5km

HDSL 高比特率數(shù)字用戶線 速率對(duì)稱 1.544mbps(沒有距離影響)

VDSL 甚高比特率數(shù)字用戶線 速率不對(duì) 51mbps/64kbps(沒有影響)

光纖同軸混合網(wǎng) HFC 是新一代有線電視網(wǎng)

電話撥號(hào)上網(wǎng)速度 33.6kbps—56.6kbps

有線電視接入寬帶，數(shù)據(jù)傳輸速率 10mbps—36mbps

電纜調(diào)制解調(diào)器 Cable modem 專門為利用有線電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)

上行信道：200kbps-10mbps 下行信道： 36mbps 類型：

傳輸方式(雙向?qū)ΨQ傳輸和非對(duì)稱式傳輸)

數(shù)據(jù)傳輸方向(單向，雙向)同步方式(同步和異步交換)

接入角度(個(gè)人 modem 和寬帶多用戶 modem)

接口角度(外置式，內(nèi)置式和交互式機(jī)頂盒)

無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(APON)優(yōu)點(diǎn) 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠 可以適應(yīng)不同帶寬，傳輸質(zhì)量的要求

與 CATV 相比，每個(gè)用戶可占用獨(dú)立帶寬不會(huì)發(fā)生擁塞 接入距離可達(dá) 20km—30km

802.11b 定義直序擴(kuò)頻技術(shù)，速率為 1mbps 2mbps 5.5mbps 11mbps 802.11a 提高到 54mbps 第二章 ：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境主要包括機(jī)房和電源

機(jī)房是放置核心路由器，交換機(jī)，服務(wù)器等核心設(shè)備 UPS 系統(tǒng)供電：穩(wěn)壓，備用電源，供電電壓智能管理

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：NT,2000,NETWARE,UNIX,LINUX

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)工具

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：Oracle，Sybase，SOL，DB2

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)：電子商務(wù)系統(tǒng)，電子政務(wù)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)，企業(yè)管理系統(tǒng)，校園信息服務(wù)系統(tǒng)，部門財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)需求調(diào)研和系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則：共 5 點(diǎn)

制定項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)書后，確定網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)后，項(xiàng)目承擔(dān)單位首要任務(wù)是網(wǎng)絡(luò)用戶調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)工程需求分析 需求分析是設(shè)計(jì)建設(shè)與運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的關(guān)鍵

網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)地理位置分布情況：(用戶數(shù)量及分布的位置;建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況調(diào)查;建筑物群情況調(diào)查)

網(wǎng)絡(luò)需求詳細(xì)分析：(網(wǎng)絡(luò)總體需求設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)化布線需求設(shè)計(jì);網(wǎng)絡(luò)可用性與 可靠性分析;網(wǎng)絡(luò)安全性需求分析;網(wǎng)絡(luò)工程造價(jià)分析)

結(jié)點(diǎn) 2-250 可不設(shè)計(jì)接入層和匯聚層

結(jié)點(diǎn) 100-500 可不設(shè)計(jì)接入層

結(jié)點(diǎn) 250-5000 一般需要 3 層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

核心層網(wǎng)絡(luò)一般承擔(dān)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)流量的 40%-60%

標(biāo)準(zhǔn) GE 10GE 層次之間上聯(lián)帶寬：下聯(lián)帶寬一般控制在 1：20

（？）10 個(gè)交換機(jī)，每個(gè)有 24 個(gè)接口，接口標(biāo)準(zhǔn)是 10/100mbps：那么上聯(lián)帶寬是24*100*10/20 大概是 2gbps

高端路由器(背板大于 40gbps)高端核心路由器：支持 mpls 中端路由器(背板小于 40gbps)

企業(yè)級(jí)路由器 支持 IPX,VINES，QoS VPN 低端路由器(背板小于 40gbps)支持 ADSL PPP

路由器關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：

1：吞吐量(包轉(zhuǎn)發(fā)能力)

2：背板能力(決定吞吐量)背板：router 輸入端和輸出端的物理通道 傳統(tǒng)路由采用共享背板結(jié)構(gòu)，高性能路由采用交換式結(jié)構(gòu)

3：丟包率(衡量 router 超負(fù)荷工作性能)

4：延時(shí)與延時(shí)抖動(dòng)(第一個(gè)比特進(jìn)入路由到該幀最后一個(gè)離開路由的時(shí)間)高速路由要求 1518B 的 IP 包，延時(shí)小于 1ms

5：突發(fā)處理能力

6：路由表容量(INTERNET 要求執(zhí)行 BGP 協(xié)議的路由要存儲(chǔ)十萬路由表項(xiàng)，高 速路由應(yīng)至少支持 25 萬)

7：服務(wù)質(zhì)量 8：網(wǎng)管能力

9：可靠性與可用性

路由器冗余：接口冗余，電源冗余，系統(tǒng)板冗余，時(shí)鐘板冗余，整機(jī)設(shè)備冗余

熱撥插是為了保證路由器的可用性

高端路由可靠性：

(1)無故障連續(xù)工作時(shí)間大于 10 萬小時(shí)

(2)系統(tǒng)故障恢復(fù)時(shí)間小于 30 分鐘

(3)主備切換時(shí)間小于 50 毫秒

(4)SDH 和 ATM 接口自動(dòng)保護(hù)切換時(shí)間小于 50 毫秒

(5)部件有熱拔插備份，線路備份，遠(yuǎn)程測(cè)試診斷

(6)路由系統(tǒng)內(nèi)不存在單故障點(diǎn)

交換機(jī)分類：從技術(shù)類型(10mbps Ethernet 交換機(jī);fast Ethernet 交換機(jī);1gbps 的 GE 交換機(jī))從內(nèi)部結(jié)構(gòu)(固定端****換機(jī);模塊化交換機(jī)—又叫機(jī)架式交換 機(jī))

500 個(gè)結(jié)點(diǎn)以上 選取企業(yè)級(jí)交換機(jī)

300 個(gè)結(jié)點(diǎn)以下 選取部門級(jí)交換機(jī)

個(gè)結(jié)點(diǎn)以下 選取工作組級(jí)交換機(jī)

交換機(jī)技術(shù)指標(biāo)：

(1)背板帶寬(輸入端和輸出端得物理通道)(2)全雙工端口帶寬(計(jì)算：端口數(shù)*端口速率*2)

(3)幀轉(zhuǎn)發(fā)速率(4)機(jī)箱式交換機(jī)的擴(kuò)張能力

(5)支持 VLAN 能力(基于 MAC 地址，端口，IP 劃分)緩沖區(qū)協(xié)調(diào)不同端口之間的速率匹配

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器類型(文件服務(wù)器;數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器;Internet 通用服務(wù)器;應(yīng)用服務(wù) 器)

虛擬盤體分為(專用盤體，公用盤體與共享盤體)

共享硬盤服務(wù)系統(tǒng)缺點(diǎn)：dos 命令建立目錄;自己維護(hù);不方便系統(tǒng)效率低，安 全性差

客戶/服務(wù)器 工作模式采用兩層結(jié)構(gòu)：第一層在客戶結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī) 第二層在數(shù)據(jù) 庫(kù)服務(wù)器上

Internet 通用服務(wù)器包括：DNS 服務(wù)器，E-mail 服務(wù)器，F(xiàn)TP 服務(wù)器，004km.cnTL/Z.Router(config)#access-list 10 permit 211.105.130.0 0.0.0.255

Router(config)#line vty 0 5

Router(config-line)#access-class 10 in

只允許 xx 主機(jī)登陸路由器

Router(config)#access-list 20 permit 182.105.130.111

Router(config)#access-list 20 permit 222.112.7.56

Router(config)#access-list 20 deny any any

Router(config)#line vty 0 5

Router(config-line)#access-class 20 in

禁止源地址是非法地址的數(shù)據(jù)包進(jìn)出路由

Router(config)#access-list 30 deny 10.0.0.0 0.255.255.255 log

Router(config)#access-list 30 deny 192.168.0.0 0.0.255.255

Router(config)#access-list 30 permit any

Router(config)#interface g0/1

Router(config)#ip access-group 30 in

拒絕所有 IP 地址進(jìn)出，端口為 1434 的 UDP 協(xié)議數(shù)據(jù)包

Router(config)#access-list 130 deny udp any any eq 1434

Router(config)#access-list 130 permit ip any any

Router(config)#interface g0/1

Router(config)#ip access-group 130 in

Router(config)#ip access-group 130 out

格式：

access-list number permit tcp 源地址 源掩碼 目的地址 目的掩碼 eq 端口

deny udp lt(<)

gt(>)

neq 不等于

封閉一臺(tái)主機(jī)

Router(config)#access-list 110 deny ip host 202.112.60.44 any log Router(config)#access-list 110 deny ip any host 202.112.60.44 log Router(config)#access-list 110 permit ip any any Router(config)#interface g6/0

Router(config-if)#ip access-group 110 in

Router(config-if)#ip access-group 110 out

進(jìn)入擴(kuò)展訪問控制列表配置模式

Router(config)#ip access-list extended 130

Router(config-ext-nacl)#deny udp any any eq 1434

Router(config-ext-nacl)#permit ip any any

Router(config-ext-nacl)#ex

Router(config)#interface g6/0

Router(config-if)#ip access-group 130 in

Router(config-if)#ip access-group 130 out

格式基本同 注意區(qū)分

ip access-list extended list-number standard name

permit udp 源地址 源掩碼 目的地址 目的掩碼 eq 端口

deny tcp lt/ neq /gt 第八章：無線局域網(wǎng)技術(shù)

常用無線標(biāo)準(zhǔn)：藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，Hiperlan 標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802.11 標(biāo)準(zhǔn)

藍(lán)牙軟件結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)包括核心和應(yīng)用協(xié)議棧兩個(gè)部分

HiperLAN 歐洲應(yīng)用無線標(biāo)準(zhǔn)之一 主要技術(shù)特點(diǎn)：

高速數(shù)據(jù)傳輸;面向連接;qos;自動(dòng)頻率分配;安全性;移動(dòng)性;網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用 無關(guān);省電

802.11b 是使用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)

802.11b 分為兩種運(yùn)作模式(點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式;基本模式)

802.11b 典型解決方案(對(duì)等解決方案;單接入點(diǎn)~;多接入點(diǎn)~;無線中繼~;無 線冗余~;多蜂窩漫游工作方式)

無線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)(初步調(diào)查;對(duì)現(xiàn)有環(huán)境進(jìn)行分析;制定初步設(shè)計(jì);確定詳細(xì)設(shè) 計(jì);執(zhí)行和實(shí)施設(shè)計(jì);整理文檔)

無線接入點(diǎn)也稱無線 AP,一般可以連接 30 臺(tái)

第九章：網(wǎng)絡(luò)安全與管理技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)安全基本要素(保密性;完整性;可用性;可鑒別性;不可否認(rèn)性)

信息泄露與篡改(截獲信息;竊聽信息;篡改信息;偽造信息)

網(wǎng)絡(luò)攻擊(服務(wù)攻擊與非服務(wù)攻擊)

服務(wù)攻擊：指對(duì)網(wǎng)絡(luò)提供各種服務(wù)的服務(wù)器發(fā)起攻擊，造成網(wǎng)絡(luò)拒絕服務(wù)，表現(xiàn)在消耗帶寬，消耗計(jì)算資源，使系統(tǒng)和應(yīng)用崩潰

SYN 攻擊時(shí)一種典型的拒絕服務(wù)攻擊

非服務(wù)攻擊：不針對(duì)某項(xiàng)應(yīng)用服務(wù)，而是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)層等低協(xié)議進(jìn)行的 源路由攻擊和地址欺騙都屬于這一類 非服務(wù)攻擊更為隱蔽，是種更為危險(xiǎn)的攻擊手段

非授權(quán)訪問以及網(wǎng)絡(luò)病毒

目前 70%的病毒發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)上

設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全方案時(shí) 需要完成四個(gè)基本任務(wù)

(1)設(shè)計(jì)一個(gè)算法，執(zhí)行安全相關(guān)的轉(zhuǎn)換

(2)生成該算法的秘密信息(如密匙)

(3)研制秘密信息的分發(fā)與共享的方法

(4)設(shè)定兩個(gè)責(zé)任者使用的協(xié)議，利用算法和秘密信息取得安全服務(wù)

P2DR 安全模型

包括 ：策略防護(hù)檢測(cè) 響應(yīng)

數(shù)據(jù)備份：

完全備份：恢復(fù)速度最快 空間使用最多 備份速度最慢

增量備份：恢復(fù)速度最慢 空間使用最少 備份速度最快、差異備份：中間性能

冷備份： 又叫離線備份 恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng) 投資少

熱備份 又稱在線備份 很大的問題是數(shù)據(jù)的有效性和完整性

加密技術(shù)： 密碼學(xué)包括密碼編碼學(xué)與密碼分析學(xué) 密碼體制是密碼學(xué)研究的主要內(nèi)容

現(xiàn)在密碼學(xué)基本原則：一切密碼屬于密匙之中。在設(shè)計(jì)加密系統(tǒng)時(shí)，加密算法是 可以公開的，真正需要保密的是密鑰

猜測(cè)每 10 的六次方個(gè)密鑰要用 1 微秒的時(shí)間

數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) DES 是最典型的對(duì)稱加密算法，采用 64 位密鑰長(zhǎng)度，8 位用于奇偶校驗(yàn)，用戶使用其中的 56 位 非對(duì)稱加密技術(shù)：對(duì)信息加密解密使用不同的密鑰，用來加密的密鑰是可以公開 的，解密的密鑰是用來保密的，又稱公鑰加密技術(shù)

計(jì)算機(jī)病毒的主要特征：非授權(quán)可執(zhí)行性;隱蔽性;傳染性;潛伏性;

計(jì)算機(jī)病毒分類:寄生方式(引導(dǎo)型，文件型，復(fù)合型)按破壞性(良性，惡性)

網(wǎng)絡(luò)病毒特征：傳播方式多樣，傳播速度更快;影響面更廣;破壞性更強(qiáng);難以控制和根治;編寫方式多樣，病毒變種多，智能化，混合病毒

惡意代碼： 蠕蟲(計(jì)算機(jī)蠕蟲是一個(gè)自我包含的程序或程序集，能夠傳播自身并拷貝自身)分為宿主計(jì)算機(jī)蠕蟲和網(wǎng)絡(luò)蠕蟲

木馬(木馬是沒有自我復(fù)制功能的惡意程序)木馬傳播途徑：電子郵件，軟件下載，通過會(huì)話軟件

根據(jù)防火墻的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：可以將防火墻分為包過濾路由器，應(yīng)用級(jí)網(wǎng)關(guān)，應(yīng)用代理和狀態(tài)檢測(cè)等

目前市場(chǎng)上的主流防火墻，一般都是狀態(tài)檢測(cè)防火墻

防火墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為：包過濾路由器結(jié)構(gòu);雙宿主主機(jī)結(jié)構(gòu);屏蔽主機(jī)結(jié)構(gòu);屏蔽子網(wǎng)結(jié)構(gòu)

防火墻配置：

Pix525(config)#nameif ethernet0 outside security0

Pix525(config)#nameif ethernet1 inside security100

Pix525(config)#nameif dmz security50

Pix525(config)#interface ethernet0 auto

Pix525(config)#interface ethernet1 100full

Pix525(config)#ip address outside 202.113.79.1 255.255.255.240

Pix525(config)#ip address inside 192.168.0.1 255.255.255.0

指定內(nèi)網(wǎng)訪問外網(wǎng)的主機(jī)，與 global 一起使用

Pix525(config)#nat(inside)1 192.168.0.1 255.255.255.0

inside 是默認(rèn)的內(nèi)網(wǎng)接口名字 1 是 id

Pix525(config)#global(outside)1 202.113.79.1-202.113.79.14

定義可分配的全局 ip 地址

設(shè)置指向內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的靜態(tài)路由 Pix525(config)#route outside 0 0 210.81.20.1 1

格式：if _name 0 0 ip metric

outside 是接口名字 ip 是路由網(wǎng)關(guān) 1 是跳數(shù)(默認(rèn)是 1)

Pix525(config)#static(inside,outside)202.113.79.4 192.168.0.4 建立靜態(tài)映射

Pix525(config)#conduit permit tcp host 192.168.0.4 eq 004km.cn/liao_weibin/blog/static/***10102815627603/

第五篇：2012年計(jì)算機(jī)等級(jí)考試四級(jí)網(wǎng)絡(luò)工程師---必備知識(shí)點(diǎn)匯總

第一章：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的基本原則

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理范圍劃分為局域網(wǎng)，城域網(wǎng)，廣域網(wǎng);

局域網(wǎng)提供高數(shù)據(jù)傳輸速率 10mbps-10gbps，低誤碼率的高質(zhì)量傳輸環(huán)境

局域網(wǎng)按介質(zhì)訪問控制方法角度分為共享介質(zhì)式局域網(wǎng)和交換式局域網(wǎng)

局域網(wǎng)按傳輸介質(zhì)類型角度分為有線介質(zhì)局域網(wǎng)和無線介質(zhì)

局域網(wǎng)早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是廣域網(wǎng)，分為主計(jì)算機(jī)與終端(負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理)和通信 處理設(shè)備與通信電路(負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信處理)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從邏輯功能上分為資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)

資源子網(wǎng)(計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，終端，外網(wǎng)設(shè)備以及軟件信息資源;負(fù)責(zé)全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，提供網(wǎng)絡(luò)資源與服務(wù)

通信子網(wǎng)(通信處理控制機(jī)—即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通信線路及其他通信設(shè)備)：負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理任務(wù) 網(wǎng)絡(luò)接入(局域網(wǎng)，無線局域網(wǎng)，無線城域網(wǎng)，電話交換網(wǎng)，有線電視網(wǎng))

廣域網(wǎng)投資大管理困難，由電信運(yùn)營(yíng)商組建維護(hù)，廣域網(wǎng)技術(shù)主要研究的是遠(yuǎn)距離，高服務(wù)質(zhì)量的寬帶核心交換技術(shù)，用戶接入技術(shù)由城域網(wǎng)承擔(dān)。

廣域網(wǎng)典型網(wǎng)絡(luò)類型和技術(shù)：(公共電話交換網(wǎng)PSTN，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN，x.25 分組交換網(wǎng)，幀中繼網(wǎng)，異步傳輸網(wǎng)，GE千兆以太網(wǎng)和10GE光以太網(wǎng))

交換局域網(wǎng)的核心設(shè)備是局域網(wǎng)交換機(jī)

城域網(wǎng)概念：網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在城市范圍內(nèi)提供各種信息服務(wù)，以寬帶光傳輸網(wǎng)絡(luò)為開放平臺(tái)，以 TCPIP 協(xié)議為基礎(chǔ) 密集波分復(fù)用技術(shù)的推廣導(dǎo)致廣域網(wǎng)主干線路帶寬擴(kuò)展

城域網(wǎng)分為核心交換層(高速數(shù)據(jù)交換)，邊緣匯聚層(路由與流量匯聚)，用戶接入層(用戶接入和本地流量控制)

層次結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：層次定位清楚，接口開放，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，便于組建管理

核心層基本功能：(設(shè)計(jì)重點(diǎn)：可靠性，可擴(kuò)展性，開放性)連接匯聚層，為其提供高速分組轉(zhuǎn)發(fā)，提供高速安全 QoS 保障的傳輸環(huán)境;實(shí)現(xiàn)主干網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，提供城市的寬帶 IP 數(shù)據(jù)出口;提供用戶訪問 INTERNET 需要的路由服務(wù);

匯聚層基本功能： 匯聚接入層用戶流量，數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)膮R聚，轉(zhuǎn)發(fā)與交換;本地路由過濾流量均衡，QoS 優(yōu)先管理，安全控制，IP 地址轉(zhuǎn)換，流量整形;把流量轉(zhuǎn)發(fā)到核心層或本地路由處理;

組建運(yùn)營(yíng)寬帶城域網(wǎng)原則：可運(yùn)營(yíng)性，可管理性，可盈利性，可擴(kuò)展性

管理和運(yùn)營(yíng)寬帶城域網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)：帶寬管理，服務(wù)質(zhì)量 QoS，網(wǎng)絡(luò)管理，用戶管理，多業(yè)務(wù)接入，統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)，IP 地址分配與地址轉(zhuǎn)換，網(wǎng)絡(luò)安全

寬帶城域網(wǎng)在組建方案中一定要按照電信級(jí)運(yùn)營(yíng)要求(考慮設(shè)備冗余，線路冗余以及系統(tǒng)故障的快速診斷與自我恢復(fù))

服務(wù)質(zhì)量 QoS 技術(shù)：資源預(yù)留，區(qū)分服務(wù)，多協(xié)議標(biāo)記轉(zhuǎn)換

管理帶寬城域網(wǎng) 3 種基本方案：帶內(nèi)網(wǎng)絡(luò)管理，帶外網(wǎng)絡(luò)管理，同時(shí)使用帶內(nèi)帶外網(wǎng)絡(luò)管理 帶內(nèi)：利用傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，利用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或公共交換電話網(wǎng)撥號(hào)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)配置。

帶外：利用 IP 網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，利用網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議建立網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。對(duì)匯聚層及其以上設(shè)備采用帶外管理，匯聚層一下采用帶內(nèi)管理

寬帶城域網(wǎng)要求的管理能力表現(xiàn)在電信級(jí)的接入管理，業(yè)務(wù)管理，網(wǎng)絡(luò)安全

網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)方面需要解決物理安全，網(wǎng)絡(luò)安全和信息安全。

寬帶城域網(wǎng)基本技術(shù)與方案(SDH 城域網(wǎng)方案;10GE 城域網(wǎng)方案，基于 ATM 城域網(wǎng)方案)

光以太網(wǎng)由多種實(shí)現(xiàn)形式，最重要的有 10GE 技術(shù)和彈性分組環(huán)技術(shù)

彈性分組環(huán)(RPR)：直接在光纖上高效傳輸 IP 分組的傳輸技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.17

目前城域網(wǎng)主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：環(huán)形結(jié)構(gòu);核心層有 3—10 個(gè)結(jié)點(diǎn)的城域網(wǎng)使用環(huán)形結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化光纖配置功能：簡(jiǎn)化光纖配置;解決網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制與帶寬共享問題;提供點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)

彈性分組環(huán)采用雙環(huán)結(jié)構(gòu);RPR 結(jié)點(diǎn)最大長(zhǎng)度 100km，順時(shí)針為外環(huán)，逆時(shí)針為內(nèi)環(huán)

RPR 技術(shù)特點(diǎn)：(帶寬利用率高;公平性好;快速保護(hù)和恢復(fù)能力強(qiáng);保證服務(wù) 質(zhì)量)

用戶接入網(wǎng)主要有三類：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，電信通信網(wǎng)，廣播電視網(wǎng)

接入網(wǎng)接入方式主要為五類：地面有線通信系統(tǒng)，無線通信和移動(dòng)通信網(wǎng)，衛(wèi)星通信網(wǎng)，有線電視網(wǎng)和地面廣播電視網(wǎng)

三網(wǎng)融合：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，電信通信網(wǎng)，電視通信網(wǎng)

用戶接入角度：接入技術(shù)(有線和無線)，接入方式(家庭接入，校園接入，機(jī)關(guān)與企業(yè)人)

目前寬帶接入技術(shù)： 數(shù)字用戶線 XDSL 技術(shù)

光纖同軸電纜混合網(wǎng) HFC 技術(shù)

光纖接入技術(shù)，無線接入技術(shù)，局域網(wǎng)技術(shù)

無線接入分為無線局域網(wǎng)接入，無線城域網(wǎng)接入，無線 Ad hoc 接入

局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)：802.3 無線局域網(wǎng)接入：802.11 無線城域網(wǎng)：802.16

數(shù)字用戶線 XDSL 又叫 數(shù)字用戶環(huán)路，基于電話銅雙絞線高速傳輸技術(shù) 技術(shù)分類：

ADSL 非對(duì)稱數(shù)字用戶線 速率不對(duì)稱 1.5mbps/64kbps-5.5km

RADSL 速率自適應(yīng)數(shù)字用戶線 速率不對(duì)稱 1.5mbps/64kbps-5.5km

HDSL 高比特率數(shù)字用戶線 速率對(duì)稱 1.544mbps(沒有距離影響)

VDSL 甚高比特率數(shù)字用戶線 速率不對(duì) 51mbps/64kbps(沒有影響)

光纖同軸混合網(wǎng) HFC 是新一代有線電視網(wǎng)

電話撥號(hào)上網(wǎng)速度 33.6kbps—56.6kbps

有線電視接入寬帶，數(shù)據(jù)傳輸速率 10mbps—36mbps

電纜調(diào)制解調(diào)器 Cable modem 專門為利用有線電視網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)

上行信道：200kbps-10mbps 下行信道： 36mbps 類型：

傳輸方式(雙向?qū)ΨQ傳輸和非對(duì)稱式傳輸)

數(shù)據(jù)傳輸方向(單向，雙向)同步方式(同步和異步交換)

接入角度(個(gè)人 modem 和寬帶多用戶 modem)

接口角度(外置式，內(nèi)置式和交互式機(jī)頂盒)

無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(APON)優(yōu)點(diǎn) 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠 可以適應(yīng)不同帶寬，傳輸質(zhì)量的要求

與 CATV 相比，每個(gè)用戶可占用獨(dú)立帶寬不會(huì)發(fā)生擁塞 接入距離可達(dá) 20km—30km 802.11b 定義直序擴(kuò)頻技術(shù)，速率為 1mbps 2mbps 5.5mbps 11mbps 802.11a 提高到 54mbps

第二章 ：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)方法

網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境主要包括機(jī)房和電源

機(jī)房是放置核心路由器，交換機(jī)，服務(wù)器等核心設(shè)備 UPS 系統(tǒng)供電：穩(wěn)壓，備用電源，供電電壓智能管理

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：NT,2000,NETWARE,UNIX,LINUX

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)工具

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：Oracle，Sybase，SOL，DB2

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)：電子商務(wù)系統(tǒng)，電子政務(wù)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)，企業(yè)管理系統(tǒng)，校園信息服務(wù)系統(tǒng)，部門財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)需求調(diào)研和系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則：共 5 點(diǎn)

制定項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)書后，確定網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)后，項(xiàng)目承擔(dān)單位首要任務(wù)是網(wǎng)絡(luò)用戶調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)工程需求分析 需求分析是設(shè)計(jì)建設(shè)與運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的關(guān)鍵

網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)地理位置分布情況：(用戶數(shù)量及分布的位置;建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況調(diào)查;建筑物群情況調(diào)查)

網(wǎng)絡(luò)需求詳細(xì)分析：(網(wǎng)絡(luò)總體需求設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)化布線需求設(shè)計(jì);網(wǎng)絡(luò)可用性與 可靠性分析;網(wǎng)絡(luò)安全性需求分析;網(wǎng)絡(luò)工程造價(jià)分析)

結(jié)點(diǎn) 2-250 可不設(shè)計(jì)接入層和匯聚層

結(jié)點(diǎn) 100-500 可不設(shè)計(jì)接入層

結(jié)點(diǎn) 250-5000 一般需要 3 層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

核心層網(wǎng)絡(luò)一般承擔(dān)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)流量的 40%-60%

標(biāo)準(zhǔn) GE 10GE 層次之間上聯(lián)帶寬：下聯(lián)帶寬一般控制在 1：20 個(gè)交換機(jī)，每個(gè)有 24 個(gè)接口，接口標(biāo)準(zhǔn)是 10/100mbps：那么上聯(lián)帶寬是24*100*10/20 大概是 2gbps

高端路由器(背板大于 40gbps)高端核心路由器：支持 mpls 中端路由器(背板小于 40gbps)

企業(yè)級(jí)路由器 支持 IPX,VINES，QoS VPN 低端路由器(背板小于 40gbps)支持 ADSL PPP

路由器關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：

1：吞吐量(包轉(zhuǎn)發(fā)能力)

2：背板能力(決定吞吐量)背板：router 輸入端和輸出端的物理通道 傳統(tǒng)路由采用共享背板結(jié)構(gòu)，高性能路由采用交換式結(jié)構(gòu)

3：丟包率(衡量 router 超負(fù)荷工作性能)

4：延時(shí)與延時(shí)抖動(dòng)(第一個(gè)比特進(jìn)入路由到該幀最后一個(gè)離開路由的時(shí)間)高速路由要求 1518B 的 IP 包，延時(shí)小于 1ms

5：突發(fā)處理能力

6：路由表容量(INTERNET 要求執(zhí)行 BGP 協(xié)議的路由要存儲(chǔ)十萬路由表項(xiàng)，高 速路由應(yīng)至少支持 25 萬)

7：服務(wù)質(zhì)量 8：網(wǎng)管能力

9：可靠性與可用性

路由器冗余：接口冗余，電源冗余，系統(tǒng)板冗余，時(shí)鐘板冗余，整機(jī)設(shè)備冗余

熱撥插是為了保證路由器的可用性

高端路由可靠性：

(1)無故障連續(xù)工作時(shí)間大于 10 萬小時(shí)

(2)系統(tǒng)故障恢復(fù)時(shí)間小于 30 分鐘

(3)主備切換時(shí)間小于 50 毫秒

(4)SDH 和 ATM 接口自動(dòng)保護(hù)切換時(shí)間小于 50 毫秒

(5)部件有熱拔插備份，線路備份，遠(yuǎn)程測(cè)試診斷

(6)路由系統(tǒng)內(nèi)不存在單故障點(diǎn)

交換機(jī)分類：從技術(shù)類型(10mbps Ethernet 交換機(jī);fast Ethernet 交換機(jī);1gbps 的 GE 交換機(jī))從內(nèi)部結(jié)構(gòu)(固定端口交換機(jī);模塊化交換機(jī)—又叫機(jī)架式交換 機(jī))

500 個(gè)結(jié)點(diǎn)以上 選取企業(yè)級(jí)交換機(jī)

300 個(gè)結(jié)點(diǎn)以下 選取部門級(jí)交換機(jī)

個(gè)結(jié)點(diǎn)以下 選取工作組級(jí)交換機(jī)

交換機(jī)技術(shù)指標(biāo)：

(1)背板帶寬(輸入端和輸出端得物理通道)(2)全雙工端口帶寬(計(jì)算：端口數(shù)*端口速率*2)

(3)幀轉(zhuǎn)發(fā)速率(4)機(jī)箱式交換機(jī)的擴(kuò)張能力

第三章： IP 地址規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)

無類域間路由技術(shù)需要在提高 IP 地址利用率和減少主干路由器負(fù)荷兩個(gè)方面取得平衡

網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 NAT 最主要的應(yīng)用是專用網(wǎng)，虛擬專用網(wǎng)，以及 ISP 為撥號(hào)用戶 提供的服務(wù)

NAT 更用應(yīng)用于 ISP，以節(jié)約 IP 地址

A 類地址：1.0.0.0-127.255.255.255 可用地址 125 個(gè) 網(wǎng)絡(luò)號(hào) 7 位

B 類地址：128.0.0.0-191.255.255.255 網(wǎng)絡(luò)號(hào) 14 位

C 類地址：192.0.0.0-223.255.255.255 網(wǎng)絡(luò)號(hào) 21 位 允許分配主機(jī)號(hào) 254 個(gè)

D 類地址：224.0.0.0-239.255.255.255 組播地址

E 類地址：240.0.0.0-247.255.255.255 保留

直接廣播地址：

受限廣播地址：255.255.255.255

網(wǎng)絡(luò)上特定主機(jī)地址：

回送地址：專用地址

全局 IP 地址是需要申請(qǐng)的，專用 IP 地址是不需申請(qǐng)的 專用地址：10;172.16-172.31;192.168.0-192.168.255

NAT 方法的局限性

(1)違反 IP 地址結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)原則

(2)使得 IP 協(xié)議從面向無連接變成了面向連接

(3)違反了基本的網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)原則

(4)有些應(yīng)用將 IP 插入正文內(nèi)容

(5)Nat 同時(shí)存在對(duì)高層協(xié)議和安全性的影響問題

IP 地址規(guī)劃基本步驟

(1)判斷用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)與主機(jī)數(shù)的需求

(2)計(jì)算滿足用戶需求的基本網(wǎng)絡(luò)地址結(jié)構(gòu)

(3)計(jì)算地址掩碼

(4)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址

(5)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)廣播地址

(6)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)地址

CIDR 地址的一個(gè)重要的特點(diǎn)：地址聚合和路由聚合能力 規(guī)劃內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址系統(tǒng)的基本原則

(1)簡(jiǎn)潔(2)便于系統(tǒng)的擴(kuò)展與管理(3)有效的路由

IPv6 地址分為 單播地址;組播地址;多播地址;特殊地址

位每 16 位一段;000f 可簡(jiǎn)寫為 f 后面的 0 不能省;：：只能出現(xiàn)一次

Ipv6 不支持子網(wǎng)掩碼，它只支持前綴長(zhǎng)度表示法

第四章：網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計(jì)

默認(rèn)路由成為第一跳路由或缺省路由 發(fā)送主機(jī)的默認(rèn)路由器又叫做源路由器;

目的主機(jī)所連接的路由叫做目的路由

路由選擇算法參數(shù)

跳數(shù);帶寬(指鏈路的傳輸速率);延時(shí)(源結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)所花費(fèi)時(shí)間);負(fù)載(單位時(shí)間通過線路或路由的通信量);可靠性(傳輸過程的誤碼率);開銷(傳輸耗費(fèi))與鏈路帶寬有關(guān)

路由選擇的核心：路由選擇算法 算法特點(diǎn)：

(1)算法必須是正確，穩(wěn)定和公平的(2)算法應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單

(3)算法必須能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜屯ㄐ帕康淖兓?/p>

(4)算法應(yīng)該是最佳的

路由選擇算法分類: 靜態(tài)路由選擇算法(非適應(yīng)路由選擇算法)

特點(diǎn)：簡(jiǎn)單開銷小，但不能及時(shí)適應(yīng) 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化

動(dòng)態(tài)路由選擇算法(自適應(yīng)路由選擇算法)

特點(diǎn)：較好適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化，但 實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，開銷大

一個(gè)自治系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)就是它有權(quán)決定在本系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)采取何種路由選擇協(xié)議

路由選擇協(xié)議：

內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP(包括路由信息協(xié)議 RIP，開放最短路徑優(yōu)先 協(xié)議 OSPF);

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP(主要是 BGP)

RIP 是內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議使用得最廣泛的一種協(xié)議;

特點(diǎn)：協(xié)議簡(jiǎn)單，適合小的自治 系統(tǒng)，跳數(shù)小于 15

OSPF 特點(diǎn):

1.OSPF 使用分布式鏈路狀態(tài)協(xié)議(RIP 使用距離向量協(xié)議)

2.OSPF 要求路由發(fā)送本路由與哪些路由相鄰和鏈路狀態(tài)度量的信息(RIP 和 OSPF都采用最短路徑優(yōu)先的指導(dǎo)思想，只是算法不同)

3.OSPF 要求當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)用洪泛法向所有路由發(fā)送此信息(RIP 僅向相 鄰路由發(fā)送信息)

4.OSPF 使得所有路由建立鏈路數(shù)據(jù)庫(kù)即全網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(RIP 不知道全網(wǎng)拓?fù)?OSPF 將一個(gè)自治系統(tǒng)劃分若干個(gè)小的區(qū)域，為拉適用大網(wǎng)絡(luò)，收斂更快。每個(gè) 區(qū)域路由不超過 200 個(gè)

區(qū)域好處：洪泛法局限在區(qū)域，區(qū)域內(nèi)部路由只知道內(nèi)部全網(wǎng)拓?fù)?，卻不知道其他區(qū)域拓?fù)?主干區(qū)域內(nèi)部的路由器叫主干路由器(包括區(qū)域邊界路由和自治系統(tǒng)邊界路由)

BGP 路由選擇協(xié)議的四種分組 打開分組;更新分組(是核心);?；罘纸M;通知分組;

第五章：局域網(wǎng)技術(shù)

交換機(jī)采用采用兩種轉(zhuǎn)發(fā)方式技術(shù)：快捷交換方式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式

虛擬局域網(wǎng) VLAN 組網(wǎng)定義方法：(交換機(jī)端口號(hào)定義;MAC 地址定義;網(wǎng)絡(luò)層地址定義;基于 IP 廣播組)

綜合布線特點(diǎn)：(兼容性;開放性;靈活性;可靠性;先進(jìn)性;經(jīng)濟(jì)性)

綜合布線系統(tǒng)組成：(工作區(qū)子系統(tǒng);水平子系統(tǒng);干線子系統(tǒng);設(shè)備間子系統(tǒng);管理子系統(tǒng);建筑物群子系統(tǒng))

綜合布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：

(1)ANSI/TIA/EIA 568-A

(2)TIA/EIA-568-B.1 TIA/EIA-568-B.2 TIA/EIA-568-B.3

(3)ISO/IEC 11801

(4)GB/T 50311-2000 GB/T50312-2000

IEEE802.3 10-BASE-5 表示以太網(wǎng) 10mbps 基帶傳輸使用粗同軸電纜，最大長(zhǎng)度=500m

IEEE802.3 10-BASE-2 200m

IEEE802.3 10-BASE-T 使用雙絞線

快速以太網(wǎng) 提高到 100mbps

IEEE802.3U 100-BASE-TX 最大長(zhǎng)度=100M

IEEE802.3U 100-BASE-T4 針對(duì)建筑物以及按結(jié)構(gòu)化布線

IEEE802.3U 100-BASE-FX 使用 2 條光纖 最大長(zhǎng)度=425M

支持全雙工模式的快速以太網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)型一定是星形

自動(dòng)協(xié)商功能是為鏈路兩端的設(shè)備選擇 10/100mbps 與半雙工/全雙工模式中共有的高性能工作模式，并在鏈路本地設(shè)備與遠(yuǎn)端設(shè)備之間激活鏈路;自動(dòng)協(xié)商功能只能用于使用雙絞線的以太網(wǎng)，并且規(guī)定過程需要 500ms 內(nèi)完成

中繼器工作在物理層，不涉及幀結(jié)構(gòu)，中繼器不屬于網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備

10-BASE-5 協(xié)議中，規(guī)定最多可以使用 4 個(gè)中繼器，連接 3 個(gè)纜段，網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè) 結(jié)點(diǎn)的最大距離為 2800m

集線器特點(diǎn)：

(1)以太網(wǎng)是典型的總線型結(jié)構(gòu)

(2)工作在物理層 執(zhí)行 CSMA/CD 介質(zhì)訪問控制方法

(3)多端口 網(wǎng)橋在數(shù)據(jù)鏈路層完成數(shù)據(jù)幀接受，轉(zhuǎn)發(fā)與地址過濾功能，實(shí)現(xiàn)多個(gè)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換

透明網(wǎng)橋 IEEE 802.1D 特點(diǎn)：

(1)每個(gè)網(wǎng)橋自己進(jìn)行路由選擇，局域網(wǎng)各結(jié)點(diǎn)不負(fù)責(zé)路由選擇，網(wǎng)橋?qū)ヂ?lián) 局域網(wǎng)各結(jié)點(diǎn)是透明

(2)一般用于兩個(gè) MAC 層協(xié)議相同的網(wǎng)段之間的互聯(lián)

透明網(wǎng)橋使用了生成樹算法 評(píng)價(jià)網(wǎng)橋性能參數(shù)主要是：幀過濾速率，幀轉(zhuǎn)發(fā)速率

按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，綜合布線采用的主要連接部件分為建筑物群配線架(CD);大樓主配線架(BD);樓層配線架(FD)，轉(zhuǎn)接點(diǎn)(TP)和通信引出端(TO)，TO 到 FD 之間的水平線纜最大長(zhǎng)度不應(yīng)超過 90m;設(shè)備間室溫應(yīng)保持在 10 度到 27 度 相對(duì)濕度保持在 30%-80%

第八章：無線局域網(wǎng)技術(shù)

常用無線標(biāo)準(zhǔn)：藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，Hiperlan 標(biāo)準(zhǔn)，IEEE802.11 標(biāo)準(zhǔn)

藍(lán)牙軟件結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)包括核心和應(yīng)用協(xié)議棧兩個(gè)部分

HiperLAN 歐洲應(yīng)用無線標(biāo)準(zhǔn)之一 主要技術(shù)特點(diǎn)：

高速數(shù)據(jù)傳輸;面向連接;qos;自動(dòng)頻率分配;安全性;移動(dòng)性;網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用 無關(guān);省電

802.11b 是使用最廣泛的標(biāo)準(zhǔn)

802.11b 分為兩種運(yùn)作模式(點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式;基本模式)

802.11b 典型解決方案(對(duì)等解決方案;單接入點(diǎn)~;多接入點(diǎn)~;無線中繼~;無 線冗余~;多蜂窩漫游工作方式)

無線局域網(wǎng)設(shè)計(jì)(初步調(diào)查;對(duì)現(xiàn)有環(huán)境進(jìn)行分析;制定初步設(shè)計(jì);確定詳細(xì)設(shè) 計(jì);執(zhí)行和實(shí)施設(shè)計(jì);整理文檔)

無線接入點(diǎn)也稱無線 AP,一般可以連接 30 臺(tái)

第九章：網(wǎng)絡(luò)安全與管理技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)安全基本要素(保密性;完整性;可用性;可鑒別性;不可否認(rèn)性)

信息泄露與篡改(截獲信息;竊聽信息;篡改信息;偽造信息)

網(wǎng)絡(luò)攻擊(服務(wù)攻擊與非服務(wù)攻擊)

服務(wù)攻擊：指對(duì)網(wǎng)絡(luò)提供各種服務(wù)的服務(wù)器發(fā)起攻擊，造成網(wǎng)絡(luò)拒絕服務(wù)，表現(xiàn)在消耗帶寬，消耗計(jì)算資源，使系統(tǒng)和應(yīng)用崩潰

SYN 攻擊時(shí)一種典型的拒絕服務(wù)攻擊

非服務(wù)攻擊：不針對(duì)某項(xiàng)應(yīng)用服務(wù)，而是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)層等低協(xié)議進(jìn)行的 源路由攻擊和地址欺騙都屬于這一類 非服務(wù)攻擊更為隱蔽，是種更為危險(xiǎn)的攻擊手段

非授權(quán)訪問以及網(wǎng)絡(luò)病毒

目前 70%的病毒發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)上

設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全方案時(shí) 需要完成四個(gè)基本任務(wù)

(1)設(shè)計(jì)一個(gè)算法，執(zhí)行安全相關(guān)的轉(zhuǎn)換

(2)生成該算法的秘密信息(如密匙)

(3)研制秘密信息的分發(fā)與共享的方法

(4)設(shè)定兩個(gè)責(zé)任者使用的協(xié)議，利用算法和秘密信息取得安全服務(wù)

P2DR 安全模型

包括 ：策略防護(hù)檢測(cè) 響應(yīng)

數(shù)據(jù)備份：

完全備份：恢復(fù)速度最快 空間使用最多 備份速度最慢

增量備份：恢復(fù)速度最慢 空間使用最少 備份速度最快、差異備份：中間性能

冷備份： 又叫離線備份 恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng) 投資少

熱備份 又稱在線備份 很大的問題是數(shù)據(jù)的有效性和完整性

加密技術(shù)： 密碼學(xué)包括密碼編碼學(xué)與密碼分析學(xué) 密碼體制是密碼學(xué)研究的主要內(nèi)容

現(xiàn)在密碼學(xué)基本原則：一切密碼屬于密匙之中。在設(shè)計(jì)加密系統(tǒng)時(shí)，加密算法是 可以公開的，真正需要保密的是密鑰

猜測(cè)每 10 的六次方個(gè)密鑰要用 1 微秒的時(shí)間

數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) DES 是最典型的對(duì)稱加密算法，采用 64 位密鑰長(zhǎng)度，8 位用于奇偶校驗(yàn)，用戶使用其中的 56 位 非對(duì)稱加密技術(shù)：對(duì)信息加密解密使用不同的密鑰，用來加密的密鑰是可以公開 的，解密的密鑰是用來保密的，又稱公鑰加密技術(shù)

計(jì)算機(jī)病毒的主要特征：非授權(quán)可執(zhí)行性;隱蔽性;傳染性;潛伏性;

計(jì)算機(jī)病毒分類:寄生方式(引導(dǎo)型，文件型，復(fù)合型)按破壞性(良性，惡性)

網(wǎng)絡(luò)病毒特征：傳播方式多樣，傳播速度更快;影響面更廣;破壞性更強(qiáng);難以控制和根治;編寫方式多樣，病毒變種多，智能化，混合病毒

惡意代碼： 蠕蟲(計(jì)算機(jī)蠕蟲是一個(gè)自我包含的程序或程序集，能夠傳播自身并拷貝自身)分為宿主計(jì)算機(jī)蠕蟲和網(wǎng)絡(luò)蠕蟲

木馬(木馬是沒有自我復(fù)制功能的惡意程序)木馬傳播途徑：電子郵件，軟件下載，通過會(huì)話軟件

根據(jù)防火墻的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：可以將防火墻分為包過濾路由器，應(yīng)用級(jí)網(wǎng)關(guān)，應(yīng)用代理和狀態(tài)檢測(cè)等

目前市場(chǎng)上的主流防火墻，一般都是狀態(tài)檢測(cè)防火墻

防火墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為：包過濾路由器結(jié)構(gòu);雙宿主主機(jī)結(jié)構(gòu);屏蔽主機(jī)結(jié)構(gòu);屏蔽子網(wǎng)結(jié)構(gòu)

防火墻配置：

Pix525(config)#nameif ethernet0 outside security0

Pix525(config)#nameif ethernet1 inside security100

Pix525(config)#nameif dmz security50

Pix525(config)#interface ethernet0 auto

Pix525(config)#interface ethernet1 100full

Pix525(config)#ip address outside 202.113.79.1 255.255.255.240

Pix525(config)#ip address inside 192.168.0.1 255.255.255.0

指定內(nèi)網(wǎng)訪問外網(wǎng)的主機(jī)，與 global 一起使用

Pix525(config)#nat(inside)1 192.168.0.1 255.255.255.0

inside 是默認(rèn)的內(nèi)網(wǎng)接口名字 1 是 id

Pix525(config)#global(outside)1 202.113.79.1-202.113.79.14

定義可分配的全局 ip 地址

設(shè)置指向內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的靜態(tài)路由 Pix525(config)#route outside 0 0 210.81.20.1 1

格式：if _name 0 0 ip metric

outside 是接口名字 ip 是路由網(wǎng)關(guān) 1 是跳數(shù)(默認(rèn)是 1)

Pix525(config)#static(inside,outside)202.113.79.4 192.168.0.4 建立靜態(tài)映射

Pix525(config)#conduit permit tcp host 192.168.0.4 eq www any

格式：Conduit permit tcp ip 端口 外部 ip

deny udp any

icmp host+ip

Pix525(config)#fixup protocol http 80

Pix525(config)#no fixup protocol smtp 啟動(dòng) http 協(xié)議 指定 80 禁止 smt

2011年計(jì)算機(jī)等考四級(jí)網(wǎng)絡(luò)工程師：TCP/IP聯(lián)網(wǎng)

TCP/IP聯(lián)網(wǎng)

主要內(nèi)容：

1、TCP/IP實(shí)現(xiàn)的基本原理

2、Windows NT平臺(tái)的聯(lián)網(wǎng)

3、UNIX平臺(tái)的聯(lián)網(wǎng)及LINUX網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)

一、TCP/IP實(shí)現(xiàn)基本原理

1、TCP/IP的實(shí)現(xiàn)方式：

TSR常駐內(nèi)存程序是一種安裝在Windows之前在DOS上運(yùn)行的程序。缺點(diǎn)，不能動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，TSR需要?jiǎng)討B(tài)鏈接庫(kù)DLL幫助，才能讓W(xué)indows程序訪問網(wǎng)絡(luò)。目前只有在DOS環(huán)境下才使用TSR方式。

DLL動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)是一個(gè)16位的Windows程序函數(shù)庫(kù)，只有當(dāng)用到其中的過程時(shí)才會(huì)被調(diào)用。缺點(diǎn)，它們不能直接與網(wǎng)卡通信，它們依賴于Windows的調(diào)度程序。

VxD虛擬設(shè)備是在Windows 32位保護(hù)方式下實(shí)現(xiàn)的，用于實(shí)現(xiàn)一些關(guān)鍵的部分，如視頻、鼠標(biāo)及通信端口驅(qū)動(dòng)程序。它是通過硬件中斷方式響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的通信，可以徹底地訪問Windwos和DOS程序。

2、網(wǎng)絡(luò)配置基本參數(shù)：PC中網(wǎng)絡(luò)適配卡基本參數(shù)，I/O端口地址、內(nèi)存地址及中斷號(hào)IRQ。與Microsoft相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息，主機(jī)標(biāo)識(shí)、工作組名、WINS服務(wù)器地址、DHCP服務(wù)器地址;與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)信息有關(guān)，IP地址、子網(wǎng)掩碼、主機(jī)名、域名、域名服務(wù)器、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)IP地址。

二、Windows NT平臺(tái)的TCP/IP聯(lián)網(wǎng)

三、UNIX平臺(tái)的TCP/IP聯(lián)網(wǎng)

1、建立UNIX聯(lián)網(wǎng)的幾個(gè)步驟：設(shè)計(jì)物理和邏輯的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);分配IP地址;安裝網(wǎng)絡(luò)硬件;為每個(gè)主機(jī)配置啟動(dòng)時(shí)候的網(wǎng)絡(luò)接口;設(shè)立服務(wù)程序或者靜態(tài)路由。

2、IP地址的獲取和分配：可能通過/etc/hosts文件、DNS或者其他域名系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

3、網(wǎng)卡的配置：ifconfig命令可以設(shè)置網(wǎng)卡IP地址、子網(wǎng)掩碼、廣播地址、網(wǎng)卡的使能狀態(tài)及其他選項(xiàng)參數(shù)。Ifconfig interface [family] address up option，其中interface是指定的網(wǎng)卡名，可以用netstat-i來檢查當(dāng)前系統(tǒng)網(wǎng)卡的芯片類型。Loopback網(wǎng)卡通常叫l(wèi)o0它是一個(gè)假想的硬件，用來作本機(jī)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)包的路由，4、路由配置：route配置靜態(tài)路由，route [-f] op [type] destination gateway hop-count，op參數(shù)如果是add就是增加一個(gè)路由表項(xiàng)，如果delete就是刪除一個(gè)路由表項(xiàng)。

5、routed標(biāo)準(zhǔn)路由daemon，只支持RIP，它使用hop作為距離計(jì)數(shù)單位。Routed有兩種運(yùn)行方式：服務(wù)器模式和安靜模式。兩種模式都要監(jiān)聽廣播包，但只有服務(wù)器模式才能發(fā)布自己的路由信息，通常只有多網(wǎng)卡的機(jī)器才設(shè)置成服務(wù)器模式，如果未說明就是安靜模式。

6、gated一個(gè)更好的路由daemon，gated配置文件在/etc/gated.conf的語法中加入BGP后有了很大改動(dòng)，gated能細(xì)粒度地控制廣播路由、廣播地址、信任策略、距離向量等。

四、Linux網(wǎng)絡(luò)的安裝與配置

1、手工進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)硬件配置：

系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)卡，有兩個(gè)缺點(diǎn)：一個(gè)是不通正確的檢查所有的網(wǎng)卡，特別是一些比較廉價(jià)的網(wǎng)卡，二是核心程序不會(huì)自動(dòng)檢測(cè)一個(gè)以上的網(wǎng)卡，這點(diǎn)是為了使用戶可以控制將山上設(shè)置到指定的端口上。如果使用兩個(gè)以上的網(wǎng)卡，自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)卡就會(huì)失敗。

手動(dòng)進(jìn)行配置，一種方法是在核心程序的源代碼的/drivers/net/space.c文件中修改或添加信息，然后重新編譯內(nèi)核。另一種方法在系統(tǒng)啟動(dòng)過程中將這些信息提供給內(nèi)核程序。在LILO系統(tǒng)時(shí)可以通過lilo.conf文件中的append參數(shù)來傳遞給內(nèi)核。

2、手工TCP/IP網(wǎng)絡(luò)配置

設(shè)置主機(jī)名：hostname name，為接口進(jìn)行IP配置：ifconfig interface ip-address

route add-net 202.112.58.0-net的含義，因?yàn)閞oute既可以處理到網(wǎng)絡(luò)的路由，又可以處理到單個(gè)主機(jī)的路由。通過net來告訴它此地址是代表的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，用host來告訴它此地址是代表一個(gè)主機(jī)。如果為了方便，還可以在/etc/networks中定義網(wǎng)絡(luò)名字，route后面直接使用網(wǎng)絡(luò)名字就可以了。

route add default gw 2-2.112.58.254 網(wǎng)絡(luò)名字default是0.0.0.0的簡(jiǎn)寫，指示默認(rèn)的路徑，并不需要將這個(gè)名字加入到/etc/networks文件。

3、編輯hosts與networks文件

如果不打算使用DNS或者NIS進(jìn)行地址解析時(shí)，就必須將所有的主機(jī)名字都放入hosts文件中。伴隨hosts文件的還有一個(gè)/etc/networks文件，它在網(wǎng)絡(luò)的名字和網(wǎng)絡(luò)號(hào)之間建立映射。

4、編譯內(nèi)核

命令如下：cd/usr/src/linux make config

新的Linux核心版本中，對(duì)核心的配置除了上述make config命令外，還增加了字符狀態(tài)下以菜單形式對(duì)核心進(jìn)行配置的命令make colormenu以及在X窗口系統(tǒng)中運(yùn)行的圖形配置界面命令make xconfig。

五、高級(jí)TCP/IP應(yīng)用配置

1、網(wǎng)絡(luò)配置文件：在Linux中是通過/etc/rc.d/rc.inet1和/etc/rc.d/rc.inet2兩個(gè)文件實(shí)現(xiàn)的，/etc/rc.d/rc.inet1主要是通過ifconfig和route命令進(jìn)行基本的TCP/IP接口配置，主要由兩部分組成，第一部分是對(duì)回送接口的配置，第二部分是對(duì)以太網(wǎng)接口的配置。/etc/rc.d/rc.inet2主要是用來啟動(dòng)一些網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的進(jìn)程，inetd portmapper 等。

2、名字服務(wù)和解析器配置

運(yùn)行named：大多數(shù)UNIX機(jī)器上提供域名服務(wù)的程序叫named它是一個(gè)服務(wù)器程序，用來向客戶或其他名字服務(wù)器提供域名服務(wù)。它從配置文件/etc/named.boot中獲取信息，以及各種包含域名到地址映射的數(shù)據(jù)文件，后者稱為“區(qū)文件”zone file。Named包含的主文named.hosts。

2010計(jì)算機(jī)等考四級(jí)網(wǎng)絡(luò)工程師之局域網(wǎng)技術(shù)

主要內(nèi)容：

1、局域網(wǎng)定義和特性

2、各種流行的局域網(wǎng)技術(shù)

3、高速局域網(wǎng)技術(shù)

4、基于交換的局域網(wǎng)技術(shù)

5、無線局域網(wǎng)技術(shù)及城域網(wǎng)技術(shù)

一、局域網(wǎng)定義和特性

局域網(wǎng)(Local Area Network)即LAN：將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡(luò)。

1、局域網(wǎng)三個(gè)特性：(1)高數(shù)據(jù)速率在0.1-100Mbps(2)短距離0.1-25Km(3)低誤碼率10-8-10-11。

2、決定局域網(wǎng)特性的三個(gè)技術(shù)：(1)用以傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)(2)用以連接各種設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(3)用以共享資源的介質(zhì)控制方法。

3、設(shè)計(jì)一個(gè)好的介質(zhì)訪問控制協(xié)議三個(gè)基本目標(biāo)：(1)協(xié)議要簡(jiǎn)單(2)獲得有效的通道利用率(3)對(duì)網(wǎng)上各站點(diǎn)用戶的公平合理。

二、以太網(wǎng)Ethernet IEEE802.3

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)訪問控制方法。

1、載波監(jiān)聽多路訪問

CSMA的控制方案：(1)一個(gè)站要發(fā)送，首先需要監(jiān)聽總線，以決定介質(zhì)上是否存在其他站的發(fā)送信號(hào)。(2)如果介質(zhì)是空閑的，則可以發(fā)送。(3)如果介質(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)是空閑的，則發(fā)送;假如介質(zhì)是忙的，等待一段時(shí)間，重復(fù)第一步。利用隨機(jī)的重傳時(shí)間來減少?zèng)_突的概率，缺點(diǎn)：是即使有幾個(gè)站有數(shù)據(jù)發(fā)送，介質(zhì)仍然可能牌空閑狀態(tài)，介質(zhì)的利用率較低。

(2)1-堅(jiān)持CSMA：假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送;假如介質(zhì)是忙的，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，重復(fù)第一步。缺點(diǎn)：假如有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免的。

(3)P-堅(jiān)持CSMA：假如介質(zhì)是空閑的，則以P的概率發(fā)送，而以(1-P)的概率延遲一個(gè)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)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑，重復(fù)第一步;假如發(fā)送被延遲一個(gè)時(shí)間單位，則重復(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，同時(shí)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)，通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)損壞的幀而浪費(fèi)。

沖突檢測(cè)的時(shí)間：對(duì)基帶總線，等于任意兩個(gè)站之間最大的傳播延遲的兩倍;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)間的四倍。

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)間片中的一個(gè)隨機(jī)數(shù)，1個(gè)時(shí)間片等于2a;

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

(4)設(shè)置一個(gè)最大重傳次數(shù)，則不再重傳，并報(bào)告出錯(cuò)。

三、標(biāo)記環(huán)網(wǎng)Toke Ring IEEE802.51、標(biāo)記的工作過程

標(biāo)記環(huán)網(wǎng)又稱權(quán)標(biāo)網(wǎng)，這種介質(zhì)訪問使用一個(gè)標(biāo)記沿著環(huán)循環(huán)，當(dāng)各站都沒有幀發(fā)送時(shí)，標(biāo)記的形式為01111111，稱空標(biāo)記。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送幀時(shí)，需要等待空標(biāo)記通過，然后將它改為忙標(biāo)記011111110。并緊跟著忙標(biāo)記，把數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)上。由于標(biāo)記是忙狀態(tài)，所以其他站不能發(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。同時(shí)將忙標(biāo)記改為空標(biāo)記，傳至后面的站，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(5μs/km)×發(fā)送介質(zhì)長(zhǎng)度×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)接收幀的過程

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，則將幀放入接收緩沖器，再輸入站，同時(shí)將幀送回至環(huán)上;如地址不符合，則簡(jiǎn)單地將數(shù)據(jù)重新送入環(huán)。

4、優(yōu)先級(jí)策略

標(biāo)記環(huán)網(wǎng)上的各個(gè)站點(diǎn)可以成不同的優(yōu)先級(jí)，采用分布式高度算法實(shí)現(xiàn)?？刂茙母袷饺缦拢篜優(yōu)先級(jí)、T空忙、M監(jiān)視位、預(yù)約位。

四、光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI ISO9314

1、FDDI和標(biāo)記環(huán)介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)接近，有以下幾點(diǎn)好處：

(1)標(biāo)記環(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，全球不同速率的環(huán)網(wǎng)互連，在后面網(wǎng)絡(luò)互加這一章將要討論這個(gè)問題。

(3)已經(jīng)熟悉IEEE802.5的人很容易了解FDDI

(4)已經(jīng)積累了IEEE802.5的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，特別是將它做集成電路片的經(jīng)濟(jì)，用于FDDI系統(tǒng)和元件的制造。

2、FDDI技術(shù)

(1)數(shù)據(jù)編碼：用有光脈沖表示為1，沒有光能量表示為0。FDDI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)編碼的方法，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)鐘確定的，但是，從緩沖器輸出的信號(hào)時(shí)鐘是根據(jù)站的時(shí)鐘確定的，這種方案使環(huán)中中繼器的數(shù)目不受時(shí)鐘偏移因素的限制。

3、FDDI幀格式

由此可知：FDDI MAC幀和IEEE802.5的幀十分相似，不同之處包括：FDDI幀含有前文，對(duì)高數(shù)據(jù)率下時(shí)鐘同步十分重要;允許在網(wǎng)內(nèi)使用16位和48位地址，比IEEE802.5更加靈活;控制幀也有不同。

4、FDDI協(xié)議

FDDI和IEEE802.5的兩個(gè)主要區(qū)別：

(1)FDDI協(xié)議規(guī)定發(fā)送站發(fā)送完幀后，立即發(fā)送一幅新的標(biāo)記幀，而IEEE802.5規(guī)定當(dāng)發(fā)送出去的幀的前沿回送至發(fā)送站時(shí)，才發(fā)送新的標(biāo)記幀。

(2)容量分配方案不同，兩者都可采用單個(gè)標(biāo)記形式，對(duì)環(huán)上各站點(diǎn)提供同等公平的訪問權(quán)，也可優(yōu)先分配給某些站點(diǎn)。IEEE802.5使用優(yōu)先級(jí)和預(yù)約方案。

5、為了同時(shí)滿足兩種通信類型的要求，F(xiàn)DDI定義了同步和異步兩種通信類型，定義一個(gè)目標(biāo)標(biāo)記循環(huán)時(shí)間TTRT，每個(gè)站點(diǎn)都存在有同樣的一個(gè)TTRT值。

五、局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802委員會(huì)是由IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)于1980年2月成立的，其目的是為局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)字設(shè)備提供一套連接的標(biāo)準(zhǔn)，后來又?jǐn)U大到城域網(wǎng)。

1、服務(wù)訪問點(diǎn)SAP

在參考模型中，每個(gè)實(shí)體和另一個(gè)實(shí)體的同層實(shí)體按協(xié)議進(jìn)行通信。而一個(gè)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

IEEE802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幀既不確認(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，交換前在一對(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)記總線、標(biāo)記環(huán)等。

4、服務(wù)原語

(1)ISO服務(wù)原語類型

REQUEST原語用以使服務(wù)用戶能從服務(wù)提供者那里請(qǐng)求一定的服務(wù)，如建立連接、發(fā)送數(shù)據(jù)、結(jié)束連接或狀態(tài)報(bào)告。

INDICATION原語用以使服務(wù)提供者能向服務(wù)用戶提示某種狀態(tài)。如連接請(qǐng)求、輸入數(shù)據(jù)或連接結(jié)束。

RESPONSE原語用以使服務(wù)用戶能響應(yīng)先前的INDIECATION，如接受連接INDICATION。

CONFIRMARION原語用以使服務(wù)提供者能報(bào)告先前的REQUEST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所用的具有相同意義。IEEE802沒有REPONSE原語類型，CONFIRMATION原語類型定義為僅是服務(wù)提供者的確認(rèn)。

六、邏輯鏈路控制協(xié)議

1、IEEE802.2

描述LAN協(xié)議中邏輯鏈路 LLC子層的功能、特性和協(xié)議，描述LLC子層對(duì)網(wǎng)絡(luò)層、MAC子層及LLC子層本身管理功能的界面服務(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)無連接的服務(wù)：不確認(rèn)無連接數(shù)據(jù)傳輸服務(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)體能交換鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元LSDU手段。數(shù)據(jù)的傳輸方式可為點(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)

面向連接的服務(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)范說明了LLC子層對(duì)MAC子層的服務(wù)要求，以便本地LLC子層實(shí)體間對(duì)等層LLC子層實(shí)體交換LLC數(shù)據(jù)單元。

(1)服務(wù)原語是：MA-DATA.request、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm

(2)LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元結(jié)構(gòu)LLC PDU：

目的服務(wù)訪問點(diǎn)地址字段DSAP，一個(gè)字節(jié)，其中七位實(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，一個(gè)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LLC PDU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間交換PDU不需要建立數(shù)據(jù)鏈路連接，這些PDU不被確認(rèn)，也沒有流量控制和差錯(cuò)恢復(fù)。

Ⅱ型操作，兩個(gè)LLC間交換帶信息的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)議的元素

控制字段的三種格式：帶編號(hào)的信息幀傳輸、帶編號(hào)的監(jiān)視幀傳輸、無編號(hào)控制傳輸、無編號(hào)信息傳輸。

帶編號(hào)的信息幀傳輸和帶編號(hào)的監(jiān)視幀傳輸只能用于Ⅱ型操作。

無編號(hào)控制傳輸和無編號(hào)信息傳輸可用于Ⅰ型或Ⅱ型操作，但不能同時(shí)用。

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

七、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.indication、MA-DATA.confirm

2、介質(zhì)訪問控制的幀結(jié)構(gòu)

CSMA/CD的MAC幀由8個(gè)字段組成：前導(dǎo)碼;幀起始定界符SFD;幀的源和目的地址DA、SA;表示信息字段長(zhǎng)度的字段;邏輯連接控制幀LLC;填充的字段PAD;幀檢驗(yàn)序列字段FCS。

前導(dǎo)碼：包含7個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)為10101010，它用于使PLS電路和收到的幀定時(shí)達(dá)到穩(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，表示一幅幀的開始。幀檢驗(yàn)序列：發(fā)送和接收算法兩者都使用循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC)來產(chǎn)生FCS字段的CRC值。

3、介質(zhì)訪問控制方法

IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)提供了介質(zhì)訪問控制子層的功能說明，有兩個(gè)主要的功能：數(shù)據(jù)封裝(發(fā)送和接收)，完成成幀(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)傳輸差錯(cuò)的檢測(cè));介質(zhì)訪問管理，完成介質(zhì)分配避免沖突和解決爭(zhēng)用處理沖突。

八、標(biāo)記環(huán)介質(zhì)訪問控制協(xié)議

標(biāo)記環(huán)局域網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)包括四個(gè)部分：邏輯鏈路控制LLC、介質(zhì)訪問控制MAC、物理層PHY和傳輸介質(zhì)。

1、IEEE802.5規(guī)定了后面三個(gè)部分的標(biāo)準(zhǔn)。

LLC和MAC等效于OSI的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)，PHY相當(dāng)于OSI的第一層(物理層)。LLC使用MAC子層的服務(wù)，提供網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)，MAC控制介質(zhì)訪問，PHY負(fù)責(zé)和物理介質(zhì)接口。

2、介質(zhì)訪問控制幀結(jié)構(gòu)

標(biāo)記環(huán)有兩個(gè)基本格式：標(biāo)記和幀。在IEEE802.5中幀的傳輸是從最高位開始一位一位發(fā)送，而IEEE802.3和IEEE802.4正好相反，幀的傳輸是從最低位開始一位一位發(fā)送的，這一點(diǎn)對(duì)于不同協(xié)議的局域網(wǎng)互連時(shí)要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

3、介質(zhì)訪問控制方法

(1)幀發(fā)送：對(duì)環(huán)中物理介質(zhì)的訪問系采用沿環(huán)傳遞一個(gè)標(biāo)記的方法來控制。取得標(biāo)記的站具有發(fā)送一幀或一系列幀的機(jī)會(huì)。

(2)標(biāo)記發(fā)送：在完成幀發(fā)送后，該站就要查看本站地址是否在SA字段中返回，若未查看到，則該站就發(fā)送填充，否則就發(fā)送標(biāo)記。標(biāo)記發(fā)送后，該站仍留在發(fā)送狀態(tài)，起到該站發(fā)送的所有的幀從環(huán)上移去為止。

(3)幀接收：若幀的類型比特表示為MAC幀，則控制比特由環(huán)上所有的站進(jìn)行解釋。如果幀的DA字段與站的單地址、相關(guān)組地址或廣播地址匹配，則把FC、DA、SA、INFO以及FS字段拷貝入接收緩沖區(qū)中，并隨后轉(zhuǎn)送至適當(dāng)子層。

(4)優(yōu)先權(quán)操作：訪問控制字段中的優(yōu)先權(quán)比特PPP和預(yù)約比特RRR配合工作，使環(huán)中服務(wù)優(yōu)先權(quán)與環(huán)上準(zhǔn)備發(fā)送的PDU最高優(yōu)先級(jí)匹配。

九、快速以太網(wǎng)

快速以太網(wǎng)的類型

快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet)是一個(gè)新的IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，于1995年由原來制定的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.3工作組完成?？焖僖蕴W(wǎng)正式名為100Base-T。

共享介質(zhì)快速以太網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用同樣的介質(zhì)訪問控制協(xié)議CSMA/CD所有的介質(zhì)訪問控制算法不變，只是將有關(guān)的時(shí)間參量加速10倍。

快速以太網(wǎng)的三種標(biāo)準(zhǔn)：100Base-

4、100Base-TX、100Base-FX

快速以太網(wǎng)的產(chǎn)品：

適配器：一邊是總線結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)傳送至主機(jī)、中繼器或HUB;另一邊接到所選的介質(zhì)，可以是雙絞線、光纖，或者是一個(gè)介質(zhì)獨(dú)立接口MII，MII是用來連接外部收發(fā)器用的，其功能類似于以太網(wǎng)的AUI。

HUB：可分為共享機(jī)制的中繼器和交換機(jī)制的交換器。

十、基于交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)

1、交換網(wǎng)結(jié)構(gòu)

交換技術(shù)的兩種主要應(yīng)用形式是：折疊式主干網(wǎng)和高速服務(wù)器聯(lián)接。

2、全雙工以太網(wǎng)

全雙工運(yùn)行在交換器之間，以及交換器和服務(wù)器之間，是和交換器一起工作的鏈路特性，它使數(shù)據(jù)流在鏈路中同時(shí)兩個(gè)方向流動(dòng)，不是所有收發(fā)器都支持它的全雙工功能。

3、在下列情況下全雙工最有用：

(1)在服務(wù)器和交換器之間。這是目前全雙工應(yīng)用最普遍的配置。

(2)在兩個(gè)交換器之間。

(3)在遠(yuǎn)離的兩個(gè)交換器之間。

3、多媒體

多媒體的應(yīng)用基于MPEG、JPEG、H.261等視頻壓縮算法。

缺點(diǎn)：是由網(wǎng)絡(luò)緩存產(chǎn)生的延遲，一方面為了平滑抖動(dòng)數(shù)據(jù)要插入足夠的緩存，另一方面緩存又不能太大，以至引起無法接受的視頻延遲。

對(duì)視頻應(yīng)用的低延遲需求有四種解決方案：

(1)采用10Mbps交換器

(2)采用100Mbps中繼器

(3)用100Mbps的交換器

(4)采用流控技術(shù)

4、千兆位以太網(wǎng)

千兆位以太網(wǎng)也有銅線及光纜兩種標(biāo)準(zhǔn)。

銅線標(biāo)準(zhǔn)1000Base-CX，最大傳輸距離，25英尺，并需用150歐姆的屏蔽雙絞線STP，光纜標(biāo)準(zhǔn)1000Base-SX，850nm的短波長(zhǎng)，300m傳輸距離。

1000Base-LX，1300nm的波長(zhǎng)，550m傳輸距離。

十一、ATM局域網(wǎng)

略

2011年計(jì)算機(jī)等考四級(jí)網(wǎng)絡(luò)工程師：網(wǎng)絡(luò)工程師之交換技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)工程師之交換技術(shù)

主要內(nèi)容：

1、線路交換

2、分組交換

3、幀中繼交換

4、信元交換

一、線路交換

1、線路交換進(jìn)行通信：是指在兩個(gè)站之間有一個(gè)實(shí)際的物理連接，這種連接是結(jié)點(diǎn)之間線路的連接序列。

2、線路通信三種狀態(tài)：線路建立、數(shù)據(jù)傳送、線路拆除

3、線路交換缺點(diǎn)：典型的用戶/主機(jī)數(shù)據(jù)連接狀態(tài)，在大部分的時(shí)間內(nèi)線路是空閑的，因而用線路交換方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接效率低下;為連接提供的數(shù)據(jù)速率是固定的，因而連接起來的兩個(gè)設(shè)備必須用相同的數(shù)據(jù)率發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這就限制了網(wǎng)絡(luò)上各種主機(jī)以及終端的互連通信。

二、分組交換技術(shù)

1、分組交換的優(yōu)點(diǎn)：線路利用率提高;分組交換網(wǎng)可以進(jìn)行數(shù)據(jù)率的轉(zhuǎn)換;在線路交換網(wǎng)絡(luò)中，若通信量較大可能造成呼叫堵塞的情況，即網(wǎng)絡(luò)拒絕接收更多的連接要求直到網(wǎng)絡(luò)負(fù)載減輕為止;優(yōu)先權(quán)的使用。

2、分組交換和報(bào)文交換主要差別：在分組交換網(wǎng)絡(luò)中，要限制所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位的長(zhǎng)度。報(bào)文交換系統(tǒng)卻適應(yīng)于更大的報(bào)文。

3、虛電路的技術(shù)特點(diǎn)：在數(shù)據(jù)傳送以前建立站與站之間的一條路徑。

4、數(shù)據(jù)報(bào)的優(yōu)點(diǎn)：避免了呼叫建立狀態(tài)，如果發(fā)送少量的報(bào)文，數(shù)據(jù)報(bào)是較快的;由于其較原始，因而較靈活;數(shù)據(jù)報(bào)傳遞特別可靠。

5、幾點(diǎn)說明：

路線交換基本上是一種透明服務(wù)，一旦連接建立起來，提供給站點(diǎn)的是固定的數(shù)據(jù)率，無論是模擬或者是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，都可以通過這個(gè)連接從源傳輸?shù)侥康?。而分組交換中，必須把模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)才能傳輸。

6、外部和內(nèi)部的操作：

外部虛電路，內(nèi)部虛電路。當(dāng)用戶請(qǐng)求虛電路時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)建立一條專用的路由，所有的分組都用這個(gè)路由。

外部虛電路，內(nèi)部數(shù)據(jù)報(bào)。網(wǎng)絡(luò)分別處理每個(gè)分組。于是從同一外部虛電路送來的分組可以用不同的路由。在目的結(jié)點(diǎn)，如有需要可以先緩沖分組，并把它們按順序傳送給目的站點(diǎn)。

外部數(shù)據(jù)報(bào)，內(nèi)部數(shù)據(jù)報(bào)。從用戶和網(wǎng)絡(luò)角度看，每個(gè)分組都是被單獨(dú)處理的。

外部數(shù)據(jù)報(bào)，內(nèi)部虛電路。外部的用戶沒有用連接，它只是往網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組。而網(wǎng)絡(luò)為站之間建立傳輸分組用的邏輯連接，而且可以把連接另外維持一個(gè)擴(kuò)展的時(shí)間以便滿足預(yù)期的未來需求。

三、幀中繼交換

1、X.25特性：(1)用于建立和終止虛電路的呼叫控制分組與數(shù)據(jù)分組使用相同的通道和虛電路;(2)第三層實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用虛電路;(3)在第二層和第三層都包含著流控和差錯(cuò)控制機(jī)制。

2、幀中繼與X.25的差別：(1)呼叫控制信號(hào)與用戶數(shù)據(jù)采用分開的邏輯連接，這樣，中間結(jié)點(diǎn)就不必維護(hù)與呼叫控制有關(guān)的狀態(tài)表或處理信息;(2)在第二層而不是在第三層實(shí)現(xiàn)邏輯連接的多路復(fù)用和交換，這樣就省掉了整個(gè)一層的處理;(3)不采用一步一步的流控和差錯(cuò)控制。

3、在高速H通道上幀中繼的四種應(yīng)用：數(shù)據(jù)塊交互應(yīng)用;文件傳輸;低速率的復(fù)用;字符交互通信。

四、信元交換技術(shù)

1、ATM信元

ATM數(shù)據(jù)傳送單位是一固定長(zhǎng)度的分組，稱為信元，它有一個(gè)信元頭及一個(gè)信元信息域。信元長(zhǎng)度為53個(gè)字節(jié)，其中信元頭占5個(gè)字節(jié)，信息域占48個(gè)字節(jié)。

信元頭主要功能是：信元的網(wǎng)絡(luò)路由。

2、ATM采用了異步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)ATDM，ATDM采用排隊(duì)機(jī)制，屬于不同源的各個(gè)信元在發(fā)送到介質(zhì)上之前，都要被分隔并存入隊(duì)列中，這樣就需要速率的匹配和信元的定界。

3、應(yīng)用獨(dú)立：主要表現(xiàn)在時(shí)間獨(dú)立和語義獨(dú)立兩方面。時(shí)間獨(dú)立即應(yīng)用時(shí)鐘和網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘之間沒有關(guān)聯(lián)。語義獨(dú)立即在信元結(jié)構(gòu)和應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元之間無關(guān)聯(lián)，所有與應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)都在信元的信息域中。

4、ATM信元標(biāo)識(shí)

ATM采用虛擬通道模式，通信通道用一個(gè)邏輯號(hào)標(biāo)識(shí)。對(duì)于給定的多路復(fù)用器，該標(biāo)識(shí)是本地的，并在任何交換部件處改變。

通道的標(biāo)識(shí)基于兩種標(biāo)識(shí)符，即虛擬通路標(biāo)識(shí)VPI和虛擬通道標(biāo)識(shí)VCI。一個(gè)虛擬通路VP包含有若干個(gè)虛擬通道VC。

5、ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

虛擬通道VC：用于描述ATM信元單向傳送的一個(gè)概念，信元都與一個(gè)惟一的標(biāo)識(shí)值-虛擬通道標(biāo)識(shí)符VCI相聯(lián)系。

虛擬通路VP：用于描述屬于虛擬通路的ATM信元的單向傳輸?shù)囊粋€(gè)概念，虛擬通路都與一個(gè)標(biāo)識(shí)值-虛擬通路標(biāo)識(shí)符相聯(lián)系。

虛擬通道和虛擬通路者用來描述ATM信元單向傳輸?shù)穆酚?。每個(gè)虛擬通路可以用復(fù)用方式容納多達(dá)65535個(gè)虛擬通道，屬于同一虛擬通道的信元群，擁用相同虛擬通道標(biāo)識(shí)VCI，它是信元頭一部分。

2011年計(jì)算機(jī)等考四級(jí)網(wǎng)絡(luò)工程師：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議

主要內(nèi)容：

1、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的定義

2、開放系統(tǒng)互連參考模型OSI

3、TCP/IP協(xié)議集

一、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的定義

1、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：是計(jì)算機(jī)之間相互通信的層次，以及各層中的協(xié)議和層次之間接口的集合。

2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和分布系統(tǒng)中互相通信的對(duì)等實(shí)體間交換信息時(shí)所必須遵守的規(guī)則的集合。

3、語法(syntax):包括數(shù)據(jù)格式、編碼及信號(hào)電平等。

4、語義(semantics)：包括用于協(xié)議和差錯(cuò)處理的控制信息。

5、定時(shí)(timing)：包括速度匹配和排序。

二、開放系統(tǒng)互連參考模型

1、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO在1979年建立了一個(gè)分委員會(huì)來專門研究一種用于開放系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，提出了開放系統(tǒng)互連OSI模型，這是一個(gè)定義連接異種計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)主體結(jié)構(gòu)。

2、OSI簡(jiǎn)介：OSI采用了分層的結(jié)構(gòu)化技術(shù)，共分七層，物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層。

3、OSI參考模型的特性：是一種異構(gòu)系統(tǒng)互連的分層結(jié)構(gòu);提供了控制互連系統(tǒng)交互規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)骨架;定義一種抽象結(jié)構(gòu)，而并非具體實(shí)現(xiàn)的描述;不同系統(tǒng)中相同層的實(shí)體為同等層實(shí)體;同等層實(shí)體之間通信由該層的協(xié)議管理;相信層間的接口定義了原語操作和低層向上層提供的服務(wù);所提供的公共服務(wù)是面向連接的或無連接的數(shù)據(jù)服務(wù);直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實(shí)現(xiàn);每層完成所定義的功能，修改本層的功能并不影響其他層。

4、物理層：提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需要的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性;有關(guān)的物理鏈路上傳輸非結(jié)構(gòu)的位流以及故障檢測(cè)指示。

5、數(shù)據(jù)鏈路層：在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體間提供數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的功能和過程;提供數(shù)據(jù)鏈路的流控。

6、網(wǎng)絡(luò)層：控制分組傳送系統(tǒng)的操作、路由選擇、擁護(hù)控制、網(wǎng)絡(luò)互連等功能，它的作用是將具體的物理傳送對(duì)高層透明。

7、傳輸層：提供建立、維護(hù)和拆除傳送連接的功能;選擇網(wǎng)絡(luò)層提供最合適的服務(wù);在系統(tǒng)之間提供可靠的透明的數(shù)據(jù)傳送，提供端到端的錯(cuò)誤恢復(fù)和流量控制。

8、會(huì)話層：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;提供交互會(huì)話的管理功能，如三種數(shù)據(jù)流方向的控制，即一路交互、兩路交替和兩路同時(shí)會(huì)話模式。

9、表示層：代表應(yīng)用進(jìn)程協(xié)商數(shù)據(jù)表示;完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、格式化和文本壓縮。

10、應(yīng)用層：提供OSI用戶服務(wù)，例如事務(wù)處理程序、文件傳送協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理等。

2011年計(jì)算機(jī)等考四級(jí)網(wǎng)絡(luò)工程師：局域網(wǎng)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)工程師之局域網(wǎng)技術(shù)

主要內(nèi)容：

1、局域網(wǎng)定義和特性

2、各種流行的局域網(wǎng)技術(shù)

3、高速局域網(wǎng)技術(shù)

4、基于交換的局域網(wǎng)技術(shù)

5、無線局域網(wǎng)技術(shù)及城域網(wǎng)技術(shù)

一、局域網(wǎng)定義和特性

局域網(wǎng)(Local Area Network)即LAN：將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互聯(lián)在一起的通信網(wǎng)絡(luò)。

1、局域網(wǎng)三個(gè)特性：(1)高數(shù)據(jù)速率在0.1-100Mbps(2)短距離0.1-25Km(3)低誤碼率10-8-10-11。

2、決定局域網(wǎng)特性的三個(gè)技術(shù)：(1)用以傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)(2)用以連接各種設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(3)用以共享資源的介質(zhì)控制方法。

3、設(shè)計(jì)一個(gè)好的介質(zhì)訪問控制協(xié)議三個(gè)基本目標(biāo)：(1)協(xié)議要簡(jiǎn)單(2)獲得有效的通道利用率(3)對(duì)網(wǎng)上各站點(diǎn)用戶的公平合理。

二、以太網(wǎng)Ethernet IEEE802.3

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)訪問控制方法。

1、載波監(jiān)聽多路訪問

CSMA的控制方案：(1)一個(gè)站要發(fā)送，首先需要監(jiān)聽總線，以決定介質(zhì)上是否存在其他站的發(fā)送信號(hào)。(2)如果介質(zhì)是空閑的，則可以發(fā)送。(3)如果介質(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)是空閑的，則發(fā)送;假如介質(zhì)是忙的，等待一段時(shí)間，重復(fù)第一步。利用隨機(jī)的重傳時(shí)間來減少?zèng)_突的概率，缺點(diǎn)：是即使有幾個(gè)站有數(shù)據(jù)發(fā)送，介質(zhì)仍然可能牌空閑狀態(tài)，介質(zhì)的利用率較低。

(2)1-堅(jiān)持CSMA：假如介質(zhì)是空閑的，則發(fā)送;假如介質(zhì)是忙的，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，重復(fù)第一步。缺點(diǎn)：假如有兩個(gè)或兩個(gè)以上的站點(diǎn)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，沖突就不可避免的。

(3)P-堅(jiān)持CSMA：假如介質(zhì)是空閑的，則以P的概率發(fā)送，而以(1-P)的概率延遲一個(gè)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)是忙的，繼續(xù)監(jiān)聽，直到介質(zhì)空閑，重復(fù)第一步;假如發(fā)送被延遲一個(gè)時(shí)間單位，則重復(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，同時(shí)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)，通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)損壞的幀而浪費(fèi)。

沖突檢測(cè)的時(shí)間：對(duì)基帶總線，等于任意兩個(gè)站之間最大的傳播延遲的兩倍;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)間的四倍。

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)間片中的一個(gè)隨機(jī)數(shù)，1個(gè)時(shí)間片等于2a;

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

(4)設(shè)置一個(gè)最大重傳次數(shù)，則不再重傳，并報(bào)告出錯(cuò)。

三、標(biāo)記環(huán)網(wǎng)Toke Ring IEEE802.51、標(biāo)記的工作過程

標(biāo)記環(huán)網(wǎng)又稱權(quán)標(biāo)網(wǎng)，這種介質(zhì)訪問使用一個(gè)標(biāo)記沿著環(huán)循環(huán)，當(dāng)各站都沒有幀發(fā)送時(shí)，標(biāo)記的形式為01111111，稱空標(biāo)記。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送幀時(shí)，需要等待空標(biāo)記通過，然后將它改為忙標(biāo)記011111110。并緊跟著忙標(biāo)記，把數(shù)據(jù)發(fā)送到環(huán)上。由于標(biāo)記是忙狀態(tài)，所以其他站不能發(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。同時(shí)將忙標(biāo)記改為空標(biāo)記，傳至后面的站，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(5μs/km)×發(fā)送介質(zhì)長(zhǎng)度×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)接收幀的過程

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，則將幀放入接收緩沖器，再輸入站，同時(shí)將幀送回至環(huán)上;如地址不符合，則簡(jiǎn)單地將數(shù)據(jù)重新送入環(huán)。

4、優(yōu)先級(jí)策略

標(biāo)記環(huán)網(wǎng)上的各個(gè)站點(diǎn)可以成不同的優(yōu)先級(jí)，采用分布式高度算法實(shí)現(xiàn)。控制幀的格式如下：P優(yōu)先級(jí)、T空忙、M監(jiān)視位、預(yù)約位。

四、光纖分布式數(shù)據(jù)接口FDDI ISO9314

1、FDDI和標(biāo)記環(huán)介質(zhì)訪問控制標(biāo)準(zhǔn)接近，有以下幾點(diǎn)好處：

(1)標(biāo)記環(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，全球不同速率的環(huán)網(wǎng)互連，在后面網(wǎng)絡(luò)互加這一章將要討論這個(gè)問題。

(3)已經(jīng)熟悉IEEE802.5的人很容易了解FDDI

(4)已經(jīng)積累了IEEE802.5的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，特別是將它做集成電路片的經(jīng)濟(jì)，用于FDDI系統(tǒng)和元件的制造。

2、FDDI技術(shù)

(1)數(shù)據(jù)編碼：用有光脈沖表示為1，沒有光能量表示為0。FDDI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)編碼的方法，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)鐘確定的，但是，從緩沖器輸出的信號(hào)時(shí)鐘是根據(jù)站的時(shí)鐘確定的，這種方案使環(huán)中中繼器的數(shù)目不受時(shí)鐘偏移因素的限制。

3、FDDI幀格式

由此可知：FDDI MAC幀和IEEE802.5的幀十分相似，不同之處包括：FDDI幀含有前文，對(duì)高數(shù)據(jù)率下時(shí)鐘同步十分重要;允許在網(wǎng)內(nèi)使用16位和48位地址，比IEEE802.5更加靈活;控制幀也有不同。

4、FDDI協(xié)議

FDDI和IEEE802.5的兩個(gè)主要區(qū)別：

(1)FDDI協(xié)議規(guī)定發(fā)送站發(fā)送完幀后，立即發(fā)送一幅新的標(biāo)記幀，而IEEE802.5規(guī)定當(dāng)發(fā)送出去的幀的前沿回送至發(fā)送站時(shí)，才發(fā)送新的標(biāo)記幀。

(2)容量分配方案不同，兩者都可采用單個(gè)標(biāo)記形式，對(duì)環(huán)上各站點(diǎn)提供同等公平的訪問權(quán)，也可優(yōu)先分配給某些站點(diǎn)。IEEE802.5使用優(yōu)先級(jí)和預(yù)約方案。

5、為了同時(shí)滿足兩種通信類型的要求，F(xiàn)DDI定義了同步和異步兩種通信類型，定義一個(gè)目標(biāo)標(biāo)記循環(huán)時(shí)間TTRT，每個(gè)站點(diǎn)都存在有同樣的一個(gè)TTRT值。

五、局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

IEEE802委員會(huì)是由IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)于1980年2月成立的，其目的是為局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)字設(shè)備提供一套連接的標(biāo)準(zhǔn)，后來又?jǐn)U大到城域網(wǎng)。

1、服務(wù)訪問點(diǎn)SAP

在參考模型中，每個(gè)實(shí)體和另一個(gè)實(shí)體的同層實(shí)體按協(xié)議進(jìn)行通信。而一個(gè)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

IEEE802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幀既不確認(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，交換前在一對(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)記總線、標(biāo)記環(huán)等。

4、服務(wù)原語

(1)ISO服務(wù)原語類型

REQUEST原語用以使服務(wù)用戶能從服務(wù)提供者那里請(qǐng)求一定的服務(wù)，如建立連接、發(fā)送數(shù)據(jù)、結(jié)束連接或狀態(tài)報(bào)告。

INDICATION原語用以使服務(wù)提供者能向服務(wù)用戶提示某種狀態(tài)。如連接請(qǐng)求、輸入數(shù)據(jù)或連接結(jié)束。

RESPONSE原語用以使服務(wù)用戶能響應(yīng)先前的INDIECATION，如接受連接INDICATION。

CONFIRMARION原語用以使服務(wù)提供者能報(bào)告先前的REQUEST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所用的具有相同意義。IEEE802沒有REPONSE原語類型，CONFIRMATION原語類型定義為僅是服務(wù)提供者的確認(rèn)。

六、邏輯鏈路控制協(xié)議

1、IEEE802.2

描述LAN協(xié)議中邏輯鏈路 LLC子層的功能、特性和協(xié)議，描述LLC子層對(duì)網(wǎng)絡(luò)層、MAC子層及LLC子層本身管理功能的界面服務(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)無連接的服務(wù)：不確認(rèn)無連接數(shù)據(jù)傳輸服務(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)體能交換鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元LSDU手段。數(shù)據(jù)的傳輸方式可為點(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)

面向連接的服務(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)范說明了LLC子層對(duì)MAC子層的服務(wù)要求，以便本地LLC子層實(shí)體間對(duì)等層LLC子層實(shí)體交換LLC數(shù)據(jù)單元。

(1)服務(wù)原語是：MA-DATA.request、MA-DATA.indication、MA-DATA.confirm

(2)LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元結(jié)構(gòu)LLC PDU：

目的服務(wù)訪問點(diǎn)地址字段DSAP，一個(gè)字節(jié)，其中七位實(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，一個(gè)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LLC PDU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間交換PDU不需要建立數(shù)據(jù)鏈路連接，這些PDU不被確認(rèn)，也沒有流量控制和差錯(cuò)恢復(fù)。

Ⅱ型操作，兩個(gè)LLC間交換帶信息的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)議的元素

控制字段的三種格式：帶編號(hào)的信息幀傳輸、帶編號(hào)的監(jiān)視幀傳輸、無編號(hào)控制傳輸、無編號(hào)信息傳輸。

帶編號(hào)的信息幀傳輸和帶編號(hào)的監(jiān)視幀傳輸只能用于Ⅱ型操作。

無編號(hào)控制傳輸和無編號(hào)信息傳輸可用于Ⅰ型或Ⅱ型操作，但不能同時(shí)用。

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

七、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.indication、MA-DATA.confirm

2、介質(zhì)訪問控制的幀結(jié)構(gòu)

CSMA/CD的MAC幀由8個(gè)字段組成：前導(dǎo)碼;幀起始定界符SFD;幀的源和目的地址DA、SA;表示信息字段長(zhǎng)度的字段;邏輯連接控制幀LLC;填充的字段PAD;幀檢驗(yàn)序列字段FCS。

前導(dǎo)碼：包含7個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)為10101010，它用于使PLS電路和收到的幀定時(shí)達(dá)到穩(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，表示一幅幀的開始。幀檢驗(yàn)序列：發(fā)送和接收算法兩者都使用循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC)來產(chǎn)生FCS字段的CRC值。

3、介質(zhì)訪問控制方法

IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)提供了介質(zhì)訪問控制子層的功能說明，有兩個(gè)主要的功能：數(shù)據(jù)封裝(發(fā)送和接收)，完成成幀(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)傳輸差錯(cuò)的檢測(cè));介質(zhì)訪問管理，完成介質(zhì)分配避免沖突和解決爭(zhēng)用處理沖突。

八、標(biāo)記環(huán)介質(zhì)訪問控制協(xié)議

標(biāo)記環(huán)局域網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)包括四個(gè)部分：邏輯鏈路控制LLC、介質(zhì)訪問控制MAC、物理層PHY和傳輸介質(zhì)。

1、IEEE802.5規(guī)定了后面三個(gè)部分的標(biāo)準(zhǔn)。

LLC和MAC等效于OSI的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)，PHY相當(dāng)于OSI的第一層(物理層)。LLC使用MAC子層的服務(wù)，提供網(wǎng)絡(luò)層的服務(wù)，MAC控制介質(zhì)訪問，PHY負(fù)責(zé)和物理介質(zhì)接口。

2、介質(zhì)訪問控制幀結(jié)構(gòu)

標(biāo)記環(huán)有兩個(gè)基本格式：標(biāo)記和幀。在IEEE802.5中幀的傳輸是從最高位開始一位一位發(fā)送，而IEEE802.3和IEEE802.4正好相反，幀的傳輸是從最低位開始一位一位發(fā)送的，這一點(diǎn)對(duì)于不同協(xié)議的局域網(wǎng)互連時(shí)要進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

3、介質(zhì)訪問控制方法

(1)幀發(fā)送：對(duì)環(huán)中物理介質(zhì)的訪問系采用沿環(huán)傳遞一個(gè)標(biāo)記的方法來控制。取得標(biāo)記的站具有發(fā)送一幀或一系列幀的機(jī)會(huì)。

(2)標(biāo)記發(fā)送：在完成幀發(fā)送后，該站就要查看本站地址是否在SA字段中返回，若未查看到，則該站就發(fā)送填充，否則就發(fā)送標(biāo)記。標(biāo)記發(fā)送后，該站仍留在發(fā)送狀態(tài)，起到該站發(fā)送的所有的幀從環(huán)上移去為止。

(3)幀接收：若幀的類型比特表示為MAC幀，則控制比特由環(huán)上所有的站進(jìn)行解釋。如果幀的DA字段與站的單地址、相關(guān)組地址或廣播地址匹配，則把FC、DA、SA、INFO以及FS字段拷貝入接收緩沖區(qū)中，并隨后轉(zhuǎn)送至適當(dāng)子層。

(4)優(yōu)先權(quán)操作：訪問控制字段中的優(yōu)先權(quán)比特PPP和預(yù)約比特RRR配合工作，使環(huán)中服務(wù)優(yōu)先權(quán)與環(huán)上準(zhǔn)備發(fā)送的PDU最高優(yōu)先級(jí)匹配

九、快速以太網(wǎng)

快速以太網(wǎng)的類型

快速以太網(wǎng)(Fast Ethernet)是一個(gè)新的IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，于1995年由原來制定的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.3工作組完成?？焖僖蕴W(wǎng)正式名為100Base-T。

共享介質(zhì)快速以太網(wǎng)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)采用同樣的介質(zhì)訪問控制協(xié)議CSMA/CD所有的介質(zhì)訪問控制算法不變，只是將有關(guān)的時(shí)間參量加速10倍。

快速以太網(wǎng)的三種標(biāo)準(zhǔn)：100Base-

4、100Base-TX、100Base-FX

快速以太網(wǎng)的產(chǎn)品：

適配器：一邊是總線結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)傳送至主機(jī)、中繼器或HUB;另一邊接到所選的介質(zhì)，可以是雙絞線、光纖，或者是一個(gè)介質(zhì)獨(dú)立接口MII，MII是用來連接外部收發(fā)器用的，其功能類似于以太網(wǎng)的AUI。

HUB：可分為共享機(jī)制的中繼器和交換機(jī)制的交換器。

十、基于交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)

1、交換網(wǎng)結(jié)構(gòu)

交換技術(shù)的兩種主要應(yīng)用形式是：折疊式主干網(wǎng)和高速服務(wù)器聯(lián)接。

2、全雙工以太網(wǎng)

全雙工運(yùn)行在交換器之間，以及交換器和服務(wù)器之間，是和交換器一起工作的鏈路特性，它使數(shù)據(jù)流在鏈路中同時(shí)兩個(gè)方向流動(dòng)，不是所有收發(fā)器都支持它的全雙工功能。

3、在下列情況下全雙工最有用：

(1)在服務(wù)器和交換器之間。這是目前全雙工應(yīng)用最普遍的配置。

(2)在兩個(gè)交換器之間。

(3)在遠(yuǎn)離的兩個(gè)交換器之間。

3、多媒體

多媒體的應(yīng)用基于MPEG、JPEG、H.261等視頻壓縮算法。

缺點(diǎn)：是由網(wǎng)絡(luò)緩存產(chǎn)生的延遲，一方面為了平滑抖動(dòng)數(shù)據(jù)要插入足夠的緩存，另一方面緩存又不能太大，以至引起無法接受的視頻延遲。

對(duì)視頻應(yīng)用的低延遲需求有四種解決方案：

(1)采用10Mbps交換器

(2)采用100Mbps中繼器

(3)用100Mbps的交換器

(4)采用流控技術(shù)

4、千兆位以太網(wǎng)

千兆位以太網(wǎng)也有銅線及光纜兩種標(biāo)準(zhǔn)。

銅線標(biāo)準(zhǔn)1000Base-CX，最大傳輸距離，25英尺，并需用150歐姆的屏蔽雙絞線STP，光纜標(biāo)準(zhǔn)1000Base-SX，850nm的短波長(zhǎng)，300m傳輸距離。

1000Base-LX，1300nm的波長(zhǎng)，550m傳輸距離。

十一、ATM局域網(wǎng)

略