信息系统集成技术.docx

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信息系统集成技术

信息系统集成技术

第1章系统集成体系结构

信息系统定义：

由计算机系他和通信系统组成，用于对信息进行采集、传输、处理、存储、管理，并有效的供用户使用的系统。

信息系统的基本功能：

信息采集、信息处理、信息存储、信息传输和信息管理。

计算模式：

集中式计算模式、客户机/服务器（C/S）计算模式、浏览器/服务器（B/S）计算模式、富网络应用（RIA）模式、对等计算（P2P）模式。

客户机/服务器（C/S）计算模式可以显着的减少局域网传输量、降低对数据控制的难度，提供了多用户开发特性，保障了用户投资。

客户机/服务器（C/S）计算模式主要采用两层结构，即用户界面和大部分业务逻辑一起放在客户端，共享的数据放置在数据库服务器上。

业务应用主要放在客户端客户端对数据的请求到数据库服务器数据库服务器处理后将结果返回客户端。

这种结构对于规模较小复杂程度较低的信息系统是非常合适的但在开发和配置更大规模的企业应用中逐渐显现出不足。

浏览器／服务器模式以Wb为中心，采用TCPIPHTTP为传输协议，客户端通过浏览器访问Web以及相连的后台数据库，它实质上是一种三层结构的C/S模式，它的基本思想是将用户界面同企业逻辑分离，把信息系统按功能划分为表示功能和数据三大块，分别放置在相同或不同的硬件平台上。

采用浏览器／服务器计算模式的信息系统具有用户界面简单易用、易于维护与升度良好的开放性、信息共享度高、扩展性好、网络适应性强、安全性好等优点。

信息系统集成的定义

综合来讲，信息系统集成的内涵就是根据应用的需求通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术将各种网络设备服务器系统、终端设备、系统软件、工具软件和应用软件等相关软硬件和相关数据信息等集成到相互关联的、统—的、协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理并具有优良性能价格比的计算机资源达到充机系统的全过程。

数据集成的定义

数据集成是信息系统集成建设中最深层、最核心的工作。

数据集成的核核心任务是要将互相关联的分布式异构数据源集成到一起，使用户能够以透明的方式访问这些数据源。

第二章

项目的特点：

时限性、独特性、渐进性

组织结构类型：

职能型项目组织结构、项目型项目组织结构、矩阵型项目组织结构

第四章

网络集成定义：

网络集成是对用户网络系统的应用需求进行分析，根据用户需求，对网络系统进行规划，iTF与实施，将网络设备服务器系统终端设备应用系统等集成在―起，组成满足设计目标具有优良性价比、使用管理理与维护方便的网络系统的全过程。

网络设计模型中，网络设备按核心层、汇聚层和接入层。

服务器

按机箱结构分类，分为塔式服务器，机架式服务器，刀片式服务器。

对比：

塔式服务器应用广泛，性价比优良，但是占用较大空间，不利于密集型部署。

机架式服务器平衡了性能和空间占用，但是扩展性能一般，在应用方面不能做到面面俱到，适合特定领域的应用，刀片式服务器大大节省空间，升级灵活便于集中管理，为企业降低总体成本，但是标准不统制约了用户的选择空间。

建议在采购时根据实际情况综合考虑，以获得最适合企业信息化建设的解决方案。

虚拟局域网（VLAN）是指在交换局域网的基础上，采用网络管理软件的可跨越不同网段、不同网络的端对端的逻辑网络。

网络互联设备分类

网络互联设备

网络互联层次

主要功能

调制解调器

物理层

数字信号与模拟信号的相互转换，建立设备之间的连接

中继器

物理层

信号复制放大，扩充通信距离

集线器

物理层

信号复制放大，连接主机人网

网卡

数据链路层

单机与局域网的接入设备，用来收发数据

网桥

数据链路层

帧过滤转发

交换机

数据链路层

帧过滤转发

路由器

网络层

网络互联，路径选择

网关

应用层

应用数据协议转换

网络可靠性技术：

冗余备份链路技术、链路聚合技术

网络技术安全包括网络防护技术、网络检测技术、网络响应以及相关的网络策略等。

例如防火墙技术。

入侵检测系统（IDS）实时监测内部网络的访问流量、应用进程状态系统事件和日志等信息，与入侵特征库比较识别入侵行为，并采取相应的措施，如记录证据用于跟踪和恢复、断开网络连接等。

第五章

综合布线系统由工作区子系统、水平子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、管理子系统和建筑群子系统组成。

第六章

服务器虚拟化定义：

它是一种方法，能够通过区分资源的优先次序，并随时随地地能自动将服务器资源分配给最需要它们的工作负载，来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作单位的负载峰值或储备的资源。

服务器虚拟化的好处

优点：

1、总拥有成本（TCO）的整合与降低2、工作效率提高

3、业务系统可靠性提高4、系统升级、迁移、平滑过渡

传统数据中心基础架构存在的问题

缺点

解释

总体拥有成本高

服务器数量增多，直接带来采购成本的增加，数据中心的复杂度不断提高，难于管体拥有成本高理，导致管理成本增加。

运行成本增加，包括机房空间、机柜电源及冷却系统耗电等

服务服务器利用率

服务器都是单机运行，有些服务器工作负载很重，而有些服务器工作负载很轻，服务器资源不能被合理、有效利用

缺乏灵活性

安装、部署新服务器、存储和应用的时间长，不能灵活快速的对新的业务需求做出响应。

缺乏可管理性

服务器分布式部署系统架构复杂难于进行集中管理，硬件维护需要数小时·维护缺乏可管理性前还需要进行数天甚至数周的变更管理准备。

兼容性差

系统和应用迁移到新的硬件平台无法与旧系统兼容。

高可用性问题

当服务器或核心业务升级时，业务和服务器不得不停机无法保证24小时运行。

服务器虚拟化特性

分区、隔离、封装、硬件独立

虚拟专用服务器（VPS）主机是利用虚拟服务器软件在一台物理服务器上创建多个互相隔离的小服务器。

存储虚拟化的用途：

1、支持服务器虚拟化和高可用。

2、监护管理。

3、存储资源整合和分集存储。

4、简化数据保护和灾难恢复。

5、易于部署。

存储虚拟化的三中实现方式：

1、基于主机的存储虚拟化技术

2、基于存储设备的存储虚拟化技术

3、基于网络存储的存储虚拟化技术

第九章

数据集成的定义：

数据集成是信息系太集成建设中最深层、最核心的工作。

数据集成的核心任务是要将互相关联的分布式的异构数据源集成到一起，使用户能够以透明的方式访问这些数据源。

数据集成的难点：

1、异构性2、分布性3、自治性

数据采集系统（DAS）是将温度、压力、流量、位移等模拟量进行取样、量化转换成数字量后，以便由计算机进行存储、处理、显示或打印的装置。

异构数据源：

异构划分为四种类型

1、系统异构

2、结构异构

分为三种类型：

a、结构化数据b、非结构化数据c、半结构化数据

3、语法异构

4、语义异构

可扩展标记语言（XML）技术

XML是一种可以用于Web上的标准的、结构化的、可扩展的数据格式描述语言。

XML数据以纯文本格式进行存储，XML具有较为强大的描述数据和管理数据的能力利用XML可较好地实现异构数据源共享。

XML具有跨平台特性和可扩展性使得基于XML异构数据源之间的数据共享具有很强的独立性和灵活性。

XML不仅提供对资源内容的表示，同时也提供资源所具有的结构信息，适合于表示各种信息，

数据ELT技术

ELT即数据的抽取、转换与装载，是从异构的数据源抽取数据并进行转换，最后加载到数据仓库。

ETL的主要作用在于屏蔽复杂的业务逻辑，从而为各种基于数据仓库的分析和应用提供了统一的数据接口。

EIL的具体过程主要包括数据抽取、数据转换和数据加载。

开放数据库互连（ODBC）：

ODBC是一种基于数据库的中间件标准，它允许应用程序和本地或者异地的数据库进行通信，提供了—组存取数据库的标准应用程序接口，使应用程序能够统一地访问异构数据库，改变数据库厂家驱动程序接口互不相同的局面。

OODBC为关系数据库的客户软件提供了一种统一的接口。

ODBC的基本思想是为用户提供简单标准透明的数据库连接的公共编程接口，由开厂商根据ODBC的标准去实现底层的驱动程序。

ODBC的最大优点是能以统―的方式处理所有的数据库。

数据仓库四个特点：

1、面向主题

2、集成

3、相对稳定

数据仓库的数据是相对不易变化的

操作型数据库中的数据通常实时更新，数据根据需要及时发生变化。

4、反映历史变化

联机事物处理（OLTP）

联机分析处理（OLAP）

两者的数据来源一样，来自底层的数据库系统

对比方面

OLTP

OLAP

用户

操作人员，底层管理人员

决策人员，高级管理人员

功能

日常操作处理

分析决策

数据库设计

面向应用

面向主题

数据

原始的、当前的、细节性的、二维的、独立的、可更新的

提炼性的、历史的、综合性和多维的、统一的周期性增加

存取数据量

少，一次读/写数十条

多，一次读上百条记录

工作单位

简单的事物

复杂的查询

用户数

上千个

上百个

数据库大小

常以MB或者GB计算

常以GB或者TB计算

OLAP的操作主要有切片、切块、钻取和旋转

数据挖掘定义

数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中发现并提取隐含的、潜在的、有价值的信息或知识的过程。

第十章

轻型目录访问协议（LDAP）是目录访问协议的一种，是一个用来发布目录信息到许多不同资源的协议。

简单来说，LADP是一个得到关于人或者资源的集中、静态数据的快速方式。

目录服务定义：

目录服务将分布式系统中的用户、资源和组成分布式系统的其他对象统一的组织起来，提供一个单一的逻辑视图，允许用户和应用透明的访问网络上的资源。

LDAP四种基本模型

1、信息模型，说明了LADP目录中可以存储哪些信息。

2、命名模型，说明了如何组织和引用LADP目录的信息。

3、功能模型，说明了LADP目录中的信息处理，特别是如何访问和更新信息。

4、安全模型，说明如何保护LADP目录中的信息不受非授权访问和修改。

活动目录（ActiveDirectory,AD）

活动目录是基于Windows的目录服务，它存储着网络上各种对象的有关信息，如用户、组、计算机共享资源、打印机和联系人等，并允许用户和管理员通过图形界面或编程接口来方便地查找和使用这些信息。

第十三章

中间件技术概述：

中间件是基础软件的一大类，是处于应用软件和系统软件之间的软件。

中间件分类：

数据库中间件、远程过程调用中间件、消息中间件、对象中间件、事务处理中间件。

分布式对象技术是分布式计算技术和面向对象思想相结合的一种技术，主要解决分布式环境中的对象之间的调用问题。

COM：

是一种基于二进制标准与编程语言无关的软件规范，是一个可以用来为任何类型的应用程序构建组建的普遍模型。

特征：

面向对象、客户/服务器、语言无关性、进程透明性、可复用性。

DCOM：

是组件技术COM的无缝扩展，处理网络协议低层次的细节问题，是开发人员集中精力解决用户所要求的问题。

RMI:

是java的RPC机制，提供了一种透明技术，使得远程方法的调用在经过最初的初始化过程后就和调用本地的方法完全一样。

为java应用之间的通信提供了一个简单的机制。

RMI的特性：

面向对象、移动特性、安全、分布式垃圾收集、互操作性。

CORBA：

有对象管理组织提出的组件模型的体系结构和组件接口标准，解决分布式处理环境中硬件和软件系统互联的一种解决方案。

可称为通信中间件。

消息中间件：

利用可靠高效的消息递送机制帮助分布式应用进行数据交流的系统软件。

消息中间件的特征：

可靠高效的通信、具有数据递送和转换设施、强大的事务处理能力、不断完善的安全机制。

MSMQ（消息队列）：

实在多个不同应用之间实现相互通信的一种异步传输模式

主要分为：

公共队列、专用队列、日志队列、死信队列、管理队列、响应队列、报告队列、系统队列。

WebService技术：

是一种部署在Web上的对象/组件。

具有完好的封装性、松耦合、使用协议的规范性、使用标准协议规范、高度可集成能力。

WebService的三种逻辑组件：

服务提供者、WebService注册中心、服务请求者

三种逻辑组件之间的三种操作：

服务注册、服务定位、服务调用。

WSDL：

服务类容的标准化描述，分为服务接口和服务实现两种类型，除了描述WebService的类容也描述其调用规范。

SOAP：

是一种简单、轻量级的协议，用于在Web传输、交换XML数据。

包含头部和主体两部分。

第十四章

REST（表象化状态转变）风格：

符合一定约束和架构原则的服务。

REST所遵循的约束的原则：

服务是无状态的、系统组件使用一致的接口进行交互、在基于REST的架构中所有信息都被抽象为资源、并用URI来唯一标识。

REST组件通过交互资源的表达来对资源进行处理。

第十五章

USBKey和USBDisk（俗称D盘）的区别

1、两者的作用不同。

U盘是用来存储数据的，因此容量都比较大，以GB计算；而USBKey属于智能存储设备，主要用于存放数字证书，一般容量较小，以KB计

2、U盘中数据随意进行读写、复制，而数据一旦存放在USBKey中则不可被复制和导出，可有效防止证书被他人复制窃取，安全性非常高。

3、USBKey中有CPU芯片，具有较强的计算能力，可进行数字签名和签名验证时所需的运算，而U盘一般没有。

ActiveX技术：

ActiveX技术是Microsoft提出的一组使用COM使得软件部件在网络环境中进行交互的技术集，它与具体的编程语言无关。

第十六章

套接字（Socket）通信

套接字是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本单元。

面向连接和无连接

应用面向连接的服务时，客户和服务器在进行数据发送前，彼此向对方发送控制分组这就是所谓的握手过程，使得客户和服务器都做好分组交换准备。

面向连接服务与很多其他的服务捆绑在一起，包括可靠的数据传输、流量控制和拥塞控制等，依赖连接以正确的顺序无错地传递所有数据，还要使用确认和重传机制实现来可靠性。

而无连接服务则没有握手过程，当一方想发送数据时就直接发送。

面向连接

无连接

典型协议

TCP是一种面向连接的保证可靠传输的协议。

通过TCP协议传输，得到的是一个顺序的无差是错的数据流

UDP是一种无连接的协议，每个数据报都?

是一个独立的信息包括完整的源地址或目的地址

工作过程

发送方和接收方的成对的两个Socket之间必须建立连接。

当一个Socket等待建立连接时，别一个Socket可以要求进行连接。

在这两个Socket连接起来，就可以进行双向数据传输

发送方的Socket随时发送，数据报在网络上以任何可能的路径传往目的地，因此能否到达目的地、到达目的地的时间以及内容的正确性都不能得到保证

特点

1）面向连接的协议，在Socket之间进行数据传输之前必然要建立连接，所以需要连接时间，

2）传输数据大小限制，一旦连接建立起来，双方的Socket就可以按统一的格式传输大的数据

3）确保接收方完全正确地获取发送方所发送的全部数据

1）每个数据报中都给出了完整的地址信息，因此无须建立发送方和接收方的连接。

2）传输数据时有大小限制，每个被传输的数据报必须限定在64KB之内。

3）不可靠的协议，发送方所发送的数据报并不一定以相同的次序到达接收方

应用场景

文件传输（FTP／HTTP对数据准确性要求高，速度可以相对慢），发送或接收邮件（POP／IMAP/SMTP对数据准确性要求高，非紧急应用），远程登录（Telnet／SSH对数据准确性要求高），网络数据库，分布式高精度计算系统的数据传输

即时通信（聊天对数据准确性和丢包要求比较低，但速度必须快）在线视频（RTSP要保证视频连续，偶尔丢几个图像帧是能接受的）网络语音电话（VoIP语音数据包必须实时，偶尔断音没有问题，服务系统内部之间的数据传输（网络稳定，错包率非常低）