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1、Chapter,信息技术及其在电子政务中的应用,第六章,2,本章主要内容,电子政务的技术构成 系统主要构建要素 网络与通讯技术 数据库技术与应用 电子政务一些核心技术新技术在电子政务中的应用,Chapter,电子政务及政务系统的技术构成,第一节,4,一、电子政务的整体技术构成,电子政务应用技术的一般层次划分包括三层,政务功能的技术应用,软件基础设施层,硬件基础设施层,5,二、电子政务系统的具体技术构成,电子政务安全体系,电子政务的具体技术构成,Chapter,三、电子政务系统主要构建要素,操作系统 服务器 客户端,7,一、操作系统,操作系统（Operating System）是电子政务技术基础
2、平台的最为基础的部分和核心部分。从广义上说，操作系统是使计算机和电子政务系统具有可操作性的软件系统,8,操作系统的功能,操作系统作为应用程序和硬件之间的接口,操纵硬件,9,为用户提供应用界面,操作系统的功能,用户界面是操作系统的一个重要功能，为用户访问或向系统发命令所提供的中介方式。现在的操作系统都以图形用户界面的可用性，作为显示其操作系统性能优越的重要标志。,10,屏蔽硬件,操作系统的功能,用户在使用计算机设备的过程时，并不想了解硬件的工作机理中的细节，即使更换了新的硬件，也不必要更改需要使用这些设备的应用程序，而是由操作系统处理。用户需要的是简单的、高度抽象的可以与之方便地打交道的设备。总
3、之，操作系统通过感性的图形界面，将底层的硬件屏蔽起来，为用户提供了一个与硬件等价的虚拟机器。,11,管理系统内存,操作系统的功能,内存管理是一种对计算机内存优化使用的方式，是将有限的内存进行合理分配的过程。当有应用程序对数据或指令发出请求时，操作系统把逻辑请求对应为物理存储地址。另一种提高性能的方式是，利用一部分内存来保存操作系统可能经常使用的代码和数据。好处是不必为经常使用的资源频繁读硬，可以从内存中读取它。,12,操作系统的功能,进程管理,在所有的操作系统中，一个重要的概念就是进程（process），一个进程基本上是一个执行的程序。它包括可执行的程序、程序的数据、有关程序计数器、指针，以及
4、所有运行程序所需要的所有信息。多进程是按照分时方式工作的，分时操作系统会周期性的挂起一个进程，然后启动运行另一个进程。,13,操作系统的功能,控制系统资源访问,操作系统可以帮助用户进行网络连接，使计算机具有网络操作所需要的能力。操作系统的网络相关特性有：支持和控制建立网路连接与数据传输、共享数据文件、软件应用以及共享硬盘、打印机、调制解调器、扫描仪和传真机等。,14,操作系统的功能,提供网络功能,计算机所载信息由于功用的不同，一般是具有安全性特征的。因此，操作系统必须能够提供对数据和程序进行访问的安全机制。最为典型的方法是授权访问。操作系统建立一个登录过程以要求用户输入身份代码和与之相匹配的口
5、令，若身份代码无效或代码与相应的口令不匹配，用户就不能访问计算机。,15,操作系统的功能,管理文件,操作系统具有文件管理的功能，以确保用户能够创建文件、删除文件和读写文件。在读文件之前先要打开，读完之后要及时关闭，处理这些事项都需要操作系统。大多数操作系统支持将文件形成目录的形式存放。,16,电子政务操作系统应具备的特性,17,安全性,安全性（security）包括很多方面的内容，但保障数据不被损毁和防止入侵者是比较重要的两个方面。引起数据损毁的原因通常有天灾人祸、硬件或软件故障、人为的错误、无效备份等。入侵者有两类：只想读取非授权文件的消极入侵者；怀有恶意的积极入侵者。因此，操作系统应建立授
6、权访问机制和特定的操作系统保护机制（protection mechanism）。,例如 用户认证（user authentication）,口令认证,物理认证,18,可靠性,19,互操作性,20,二、服务器,服务器是电子政务的核心硬件设施，从政府网站到内部公文运转，从文件传输到政务信息数据库都要利用服务器。,21,什么是服务器,服务器（Server）是网络层次上的计算机概念。服务器的作用十分明确，就是向其他网络设备，包括台式电脑、网络浏览器等客户端，提供服务支持，并向客户端提供大量的网络管理功能，可以说“服务器就是服务”的设备。,22,服务器的分类,根据服务器的服务功能的差别，可以划分为Web
7、服务器、应用服务器、FTP服务器、Mail服务器、文件共享服务器、域名服务器、数据库应用服务器等。根据硬件的能力级别，将服务器区分为：入门级服务器、部门级服务器、企业及服务器。或者分为：低端服务器、高端服务器、专项服务器等。根据对操作系统的支持，划分出不同的服务器应用：WINDOWS服务器、UNIX服务器、Linux服务器等。,23,Web服务器,Web服务器是根据客户端浏览器的服务请求向其发送相关信息的设施。它是客户端浏览器与系统信息资源之间的基本媒介。Web服务器的一些模块还可以实现安全方面的防护：如提供对服务器上数据的适当保护；而SSL模块则可以用来保护服务器和客户端之间的通信安全。,2
8、4,应用服务器,25,数据库服务器,26,三、客户端,客户端有时是指联机在某个服务器上的终端机，可以执行信息的输入输出工作，也可以是通过专线远程连接的上级或下级机构的终端设备或工作站，有时是指链接在政府机构内网上的一个普通的PC机，也可能是通过INTERNET登录政务网站寻找相关信息或为了获取某种政府的服务的各种类型的计算机设备。,局部或直接连接的终端/主机结构,客户机/服务器模式,客户端与服务器的构成关系图,Browser/Server,27,三、客户端,硬件需求首先，要考虑操作系统对对硬件的需求。其次，对于硬件需求有必要考虑该客户机在具体的政府机构中的工作任务和功能。软件需求在客户端上使用
9、的操作系统和应用软件，与服务器上使用的操作系统应当相互匹配，这样客户端计算机设备的可用性、可靠性和使用效率才能得到保障。,28,Web浏览器,随着Internet越来越广泛的应用，在客户机/服务器的构架中，客户机承担过重事务逻辑处理和计算，变得不适应需要，于是，一种以Web应用为主要特征的三层体系结构Browser/Server应运而生，并获得飞速发展。,29,Web浏览器,表示层(Presentation Layer)：Web浏览器,事务逻辑层(Business Logic Layer)：Web服务器,数据服务层（Data Service Layer）：数据库服务器,三层体系结构,30,We
10、b浏览器,Web浏览器的核心功能来源于信息的编码，即超文本标注语言 HTML(Hypertext Markup Language)以及越来越广泛使用的可扩展标注语言 XML(eXtensible Markup Language)。,HTML是网络上建立文本通讯的通用语言，它的存在使得任何平台的计算机在WWW上共享信息。XML是与HTML以相同的方式在Web上使用的、表示信息并作为信息交换标准的语言规范。XML擅长于对信息内涵的表达。特别是由于XML在长期保存信息方面具有HTML不可比拟的优势，因此，特别适合于政府结构对电子文件的长期保存。,31,Web浏览器,XML适应于各种系统的信息交流,C
11、hapter,网络与通讯技术,第二节,33,网络概述 局域网 广域网,34,网络概念,35,网络协议,36,网络协议,网际协议（Internet Protocal，IP）,著名的网络协议是TCP/IP,将数据包从一台计算机传送到另一台计算机的一系列规则。IP协议是HTTP和TCP等高层协议的基础。,传输控制协议（Transport Control Protocol，TCP）,一种数据传输协议，使不同的计算机之间建立通讯会话，并通过对方式的控制，提供可靠的数据传输的一系列规则。TCP协议能够向发送方提供到达接收方的数据包的传送信息。TCP协议还可以识别重复信息，丢弃不需要的多余信息，协调发送和接
12、收方的数据响应，使网络环境得到优化。,37,网络的分类,按传输技术分类,广播式网络是网络上的所有的机器共享一条通讯线路。点对点网络的数据包要通过路由算法的选择，经过网络中一台或多台机器的中转递送到目的机器。一般来说，较小的网络通常采用广播方式，大型网络一般采用点对点方式。,38,按分布范围分类,网络的分类,局域网(Local Area Network，LAN)局域网是指小范围的计算机网络，一般是指一个单位构成的网络。城域网(Metropolitan Area Network，MAN)是扩大的局域网，一般是在城市的一个地区实现计算机设备及相关设备的互联。广域网(Wide Area Network
13、，WAN)将多个局域网连接在一起，便构成“广域网”。,39,网络的分类,其他方法分类,40,计算机网络的功能,实现资源共享,分布式处理,提高系统可靠性,协同能力,计算机网络可以使用户通过网络来利用网络上的信息、程序、设备。,对于大型的问题，可以采用适宜的事务逻辑，将任务分布到网络中不同的计算机上进行处理。,在网络上可以实现实时的数据备份。,网络上可以实现多人在不同地点上实时的信息交流、同时处理同一个信息对象。,41,局域网,局域网传输数据方法,42,以太网,43,令牌环状网络,44,光纤分布式数据接口,45,局域网的互连设备,46,网卡,用来将计算机设备连接到局域网的适配卡称为网卡。网卡一般有
14、两部分接口，一端是与计算机连接的接口，另一端是与网络连接的接口。网卡的功能是把导入的其它网络设备来的数据，转变成本机可以识别的数据；将计算机要发送的数据打包后送入网络中。,47,交换机,假使2对节点间传送文件用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于210Mbps20Mbps,48,路由器,49,网关,50,防火墙,51,广域网,广域网概述,52,TCP/IP,广域网必须采用通用的语言才能使计算机可以互相通信。在广域网中占主导地位的通信协议是TCP/IP。TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，
15、即传输控制协议/互联网络协议。,TCP/IP起源于60年代末美国政府资助的一个分组交换网络研究项目，到现在90年代已发展成为计算机之间最常应用的组网形式，被称作因特网的基础，该广域网（WAN）包含的计算机遍布全世界。,53,广域网技术,技术分类,Chapter,数据库技术与应用,第三节,55,政府信息资源库概述,电子政务信息资源库不是一个单一数据库，而是一个利用数据库技术，以网络平台为基础的，以统一的标准、通用的数据描述语言为建设规范而建立起来的，能够整合政府部门内部各业务系统信息，实现政府部门之间和政府与公众间的数据交换和业务处理的管理平台和政府电子信息数据库群。,政府信息资源是指一切产生于
16、政府内部或对政府活动有直接影响的信息资源。政府信息资源的总量巨大，据统计，目前各级政府部门大约集聚了全社会信息资源总量的80。,56,政府信息资源库涵盖范围,政府决策信息资源，例如，国家和地方的政策、法规条例、决策咨询社会服务信息资源，如国际国内重大政治新闻、经济运行分析、热点透视 各政府组成部门的工作职能信息、各种公文、会议情况、总结报告、记录数据、机关行政管理信息等政府职能性信息资源。政府管理的各类资源状况信息，例如资源要素储备和分布状况，行政组织及人力资源 区域管理信息资源，例如，城市规划与发展的思想库，城市发展和政府行政的历史沿革，城市地下网、管、道和线的分布和结构等信息。,57,数据
17、库概述,数据库（Database，简称DB）是指长期保存在计算机内的有组织、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型来组织、描述和储存，具有较小的冗余度，较高的数据独立性、易扩展性，并可为各种用户共享。简单说数据库就是有规律地存放数据的仓库。帮助用户管理和使用数据库的系统称之为数据库管理系统，简称DBMS（Database Management System）。,58,数据库技术,数据模型 数据库语言 数据结构技术 事务管理技术 数据查询技术 数据的完整性技术 数据的安全性技术 数据的备份和恢复技术 数据库的开放互联技术,59,数据库技术发展与新型数据库,数据库管理系统向高可靠性、高性
18、能、高可伸缩性和高安全性方向发展。数据库系统的互联程度极大发展。各个方面的应用及其技术与数据库技术的有机结合，使数据库领域的新内容、新应用、新技术层出不穷，形成庞大的数据库家族。数据仓库和数据挖掘为代表的商业智能应用。,Chapter,电子政务部分核心技术,第四节,61,网络和信息安全技术,电子政务的技术基础是网络技术，无论是政府部门内部的办公自动化，还是政府部门之间信息交换和信息共享，还是政府部门对公众的网上服务及其双向信息交流，都是以网络为技术平台的。网络在给与政务活动丰富的信息、快捷方便地信息交流和共享方式等便利的同时，也对政务网络和政务信息的安全提出了许多新的和更高的要求。政务网络与政
19、务信息安全，主要包括网络服务的可用性（availability）、网络信息的保密性（confidentiality）和网络信息的完整（integrity）。,62,物理隔离,63,防火墙和入侵侦测,防火墙是在内部网络与外界之间设置的屏障，电子政务网络的内网和外网之间必需设置这道屏障。入侵侦测就是对指向计算和网络资源的恶意行为的识别和响应过程。具体的入侵检测模式包括：模式匹配：使用一套静态的模式，在通信节点截获数据包然后将会话特征与知识库保存的攻击特征进行对比，提供防止包序列和内容攻击的保护。统计分析：使用统计过程来侦测反常事件，原理是收集报头信息并与已知的攻击特征比较，并且探测异常。,64,认
20、证技术和数字证书,65,工作流与工作流管理,工作流,66,工作流与工作流管理,工作流管理系统,67,工作流与工作流管理,根据实现的业务过程,根据实现技术,根据任务项传递机制,68,智能办公技术,数据仓库,数据仓库就是主题聚集的、经过集成的、数据具有一定稳定性、能反映不同时期情况的数据集合。数据仓库存放数据并不是最新的、专有的，而是来源于其它数据库的。数据仓库的建立并不是要取代数据库，而是应用于支持决策分析工作。,69,数据仓库工作过程,数据的抽取,数据的存储 和管理,数据表现,应用模式设计,70,数据挖掘,数据挖掘的概念,71,数据挖掘,数据挖掘技术的价值,自动趋势预测。数据挖掘能自动在大型数
21、据库里面找寻潜在的预测信息。传统上需要很多专家来进行分析的问题，现在可以快速而直接地从数据中间找到答案。自动探测以前未发现的模式。数据挖掘工具扫描整个数据库并辨认出那些隐戴着的模式。数据挖掘技术可以让现有的软件和硬件更加自动化，并且可以在升级的或者新开发的平台上执行。,72,数据挖掘,数据挖掘常用的技术和方法,人工神经网络：仿照生理神经网络结构的非线形预测模型，通过学习进行模式识别。遗传算法：基于进化理论，并采用遗传结合、遗传变异以及自然选择等设计方法的优化技术。近邻算法：将数据集合中每一个记录进行分类的方法。规则推导：从统计意义上对数据中的“如果那么”规则进行寻找和推导。,73,决策支持系统
22、,决策支持系统的概念,74,决策支持系统,应用的具体步骤,Chapter,新技术在电子政务中的应用,第五节,76,空间信息技术主要包括遥感系统（RS）、全球定位系统（GPS）技术和地理信息系统（GIS）技术，简称3S技术。空间信息技术一个显著特点就是空间可视化，即能够把经济、社会等领域的非空间信息与地理位置等空间信息叠加显示，使人们非常直观地认识事物。,空间信息技术及其在电子政务中的应用,77,RS以航空摄影为基础，可进行远距离的探测，用于远距离探测。GPS简单说是一个卫星系统，可准确定位当前位置并按照既定路线进行导航。GIS由硬软件、数据、人员和方法等部分组成，以数据为基础，具有强大的空间分
23、析能力。,空间信息技术及其在电子政务中的应用,78,现状：国务院秘书局先后建成了“国务院综合国情地理信息系统”、“国务院防汛气象信息系统”、“国务院西部大开发空间辅助决策信息系统”、“国务院电子地图系统”、“电子政务空间辅助决策示范工程”和“中国东盟自由贸易区信息系统”等；空间信息技术在西部大开发、可持续发展、振兴东北老工业基地、三峡工程、南水北调工程、西气东输工程、西电东送工程、青藏铁路工程等都得到了广泛应用。问题：我国地理空间信息产业本身还比较弱，地理空间信息产业服务体系不健全，应用不深入、利用率低，在人才储备、界面设计、领导意识方面也存在一些问题。,空间信息技术及其在电子政务中的应用,7
24、9,遥感,80,地理信息系统,81,GPS,82,移动通信技术及其在电子政务中的应用,目前主要宽带无线技术包括第三代无线数字通讯（3G）技术和无线局域网（Wireless LAN，WLAN）技术。3G能按需提供带宽，支持各种数据率的语音和数据业务。与3G相比，虽然WLAN接入点功率比较低，但它的铺设成本也比较低。例子：杭州市长热线短信平台、四川省绵阳市财政局无线网、广州工商局移动巡查系统,83,高性能计算技术及其在电子政务中的应用,一、网格计算技术网格（Grid）：利用计算机网络把地理上广泛分布的计算资源、存储资源、网络资源、软件资源、信息资源等连成一个逻辑整体，然后像一台超级计算机一样为用户
25、提供一体化的信息应用服务 就象电网把电力提供给墙上的每个插座，网格聚合可用的计算资源然后把计算力提供给网格环境中的每个用户。网格的优势：大规模计算、大规模存储例子：美国华盛顿特区的应急指挥系统、上海城市网格,84,高性能计算技术及其在电子政务中的应用,二、云计算技术云计算（Cloud Computing）是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算模式。云计算管理平台可以为用户提供“按需计算”服务。云计算的主要特点是分布式、虚拟化、动态的可扩展性、灵活性。云计算主要是针对现有的以及即将出现的大规模数据密集型工作负载，它将能够动态地分配资源、调整负载。云计算把计算资源和数据资源分布在大量的
26、分布式计算机上，这使计算和存储获得很强的可扩展能力，并方便用户通过多种接入方式 云计算在政府门户网站建设、政务应用系统建设、政府数据中心建设等领域将得到广泛应用。,85,RFID技术及其在电子政务中的应用,射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID应用领域：公共安全领域：医药卫生、食品安全、危险品管理、煤矿安全等口岸监管领域：进出口货物的跟踪与定位监管，货物无障碍通关 交通运输领域：公共交通票证、不停车收费、车辆管理及铁路机车、车辆、相关设施管理等大型活动领域：票证管理、车辆管理、设施管理等,
