(一)信息系统与信息化 1、信息:(香农定义)是用来消除不确定性的东西。(定量描述)信息量单位比特。1比特信息量,在变异度为2情况下,是能消除不确定性所需的信息量。 熵:系统无序程度度量;信息:系统有序程度度量,表现为负熵。 (1)特征:客观性、普遍性、无限性、动态性、相对性、依附性、变换性、传递性、层次性、系统性、转化性。 质量属性:精确性、完整性、可靠性、及时性、经济性、可验证性、安全性。 (2)功能:为认识世界提供依据、为改造世界提供指导、为有序建立提供保证、为资源开发提供条件、为知识生产提供材料。 (3)传输模型: 2、信息系统基本概念 (1)系统特性:目的性、整体性、层次性、稳定性、突变性、自组织性、相似性、相关性、环境适应性。 信息系统特性:(特别重要)开放性、脆弱性、健壮性(鲁棒性)。 (2)信息系统:面向管理+支持生产,为显著特点;(定义):结合管理理论和方法,应用信息技术解决管理问题,提高生产效率,为生产或信息化过程以及管理和决策提供支撑的系统;管理模型+信息处理模型+系统实现条件,可以产生信息系统。 3、信息化基本概念 信息化(名词):指现代信息技术应用,特别是促成应用对象或领域发生转变的过程。 企业信息化:在企业中应用信息技术;通过深入应用信息技术促成企业业务模式、组织架构、经营战略发生革新或转变。 信息化(形容词):对象或领域因信息技术的应用而达成的新形态或状态。 信息化五层次:(1)产品信息化(2)企业信息化(3)产业信息化(4)国民经济信息化(5)社会生活信息化 国家级信息系统:"两网、一站、四库、十二金" 国家信息化体系六要素: 六要素关系图 信息资源、信息网络、信息技术应用、信息技术和产业、信息化人才、信息化政策法规和标准规范。 4、信息系统生命周期 信息系统生命周期:系统规划→系统分析("做什么")→系统设计("怎么做")→系统实施→系统运行和维护 软件的生命周期:可行性分析与项目开发计划、需求分析、概要设计、详细设计、编码测试、维护。 信息系统生命周期 (二)信息系统开发方法 1、结构化方法:"结构"是系统内各组成要素间相互联系、相互作用的框架。结构化方法又称生命周期法,是一种传统信息系统开发方法。由结构化分析、结构化设计、结构化程序设计三部分有机组成。精髓是自顶向下、逐步求精、模块化设计。 2、面向对象方法(OO):客观世界由对象组成,复杂对象可由简单对象组成,不同对象组合及相互作用构成系统。OO的不用分支体系: OMT方法:对象建模技术; Coad/Yourdon方法; OOSE方法:面向对象的软件工程; Booch方法。 (OMT、OOSE、Booch已经统一为UML统计建模语言) 3、原型化方法 结构化方法和面向对象方法的共同点,是在系统开发初期必须明确系统的功能要求,确定系统边界。 原型化方法又称快速原型法,简称原型法。特点:开发周期短、成本和风险降低、速度加快获得高综合效益;以用户为中心,加大用户参与程度,开发符合用户需求增加用户满意度,提高系统成功率;用户参与系统开发全过程,对系统功能和结构易理解接受,有利于系统移交和系统运行维护。 不足:开发环境要求高、管理水平要求高。 原型法适用于需求不明确的系统开发。分析层面难度大、技术层面难度小的系统,适合于原型法开发;技术层面困难大于分析层面的系统,不适宜采用原型法。 原型法,严格意义上,不是一种独立的系统开发方法,是一种开发思想,支持系统开发早期阶段快速生成系统的原型,没有规定原型构建过程中必须使用哪种方法。因此,不是完整意义上的方法论体系,必须与其他开发方法结合使用,原型法获取需求和用于分析。经修改和确定的原型系统,是系统开发的依据。 4、面向服务的方法 OO应用建立在类和对象上,将相关对象按照业务功能进行分组,形成"构件"。跨构件功能调用,采用"接口"形式,进一步将接口定义与实现解耦,产生服务和面向服务SO开发方法。 (三)常规信息系统集成技术 1、网络标准和协议 协议:计算机网络中,进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。 协议三要素:语义("做什么")、语法("怎么做")、时序("做的顺序")。 (1)OSI协议:开放系统互联参考模型(Open System Interconnect) 物理层→数据链路层→网络层→传输层→会话层→表示层→应用层, 物理层:包括物理层连网媒介,(标准:S232、V.35、RJ-45、FDDI) 数据链路层:控制网络层和物理层之间通信,(协议:IEEE802.3/2、HDLC、PPP、ATM) 网络层:将网络地址翻译成对应物理地址(网卡地址),并决定如何将数据从发送方路由到接收方,(协议(TCP/IP):IP、ICMP、IGMP、IPX、ARP) 传输层:负责确保数据可靠、顺序、无错地从A点传输到B点,(协议(TCP/IP):TCP、UDP、SPX) 会话层:负责网络中两节点之间建立和维持通信,提供交互会话的管理功能,如三种数据流方向的控制,即一路交互、两路交互和两路同时会话模式,(协议:RPC、SQL、NFS) 表示层:将数据按网络能理解的方案进行格式化,这种格式化根据网络类型不同而不同,有加密解密、数据转换、格式化、文本压缩,(协议:JPEG、ASCII、GIF、DES、MPEG) 应用层:负责为软件提供接口,让程序可以使用网络服务,(协议:HTTP、Telnet、FTP、SMTP) (2)网络协议标准 IEEE802规范: 802.1:802协议概论 802.2:逻辑链路控制层LLC协议 802.3:以太网CSMA/CD载波监听多路访问/冲突检测协议 802.4:令牌总线Token Bus协议 802.5:令牌环Token Ring协议 802.6:城域网MAN协议 802.7:FDDI宽带技术协议 802.8:光纤技术协议 802.9:局域网上的语音/数据集成规范 802.10:局域网安全互操作标准 802.11:无线局域网WLAN标准协议 IEEE802.3标准以太网10Mb/s同轴电缆,IEEE802.3u快速以太网100Mb/s双绞线,IEEE802.3z千兆以太网1000Mb/s光纤或双绞线 (3)TCP/IP 应用层协议:FTP(基于TCP)、TFTP(UDP)、HTTP(TCP)、SMTP(TCP)、DHCP(UDP)、Telnet(TCP)、DNS、SNMP。 传输层协议:TCP、UDP 网络层协议:IP、ICMP、IGMP、ARP、RARP 2、网络设备 交换层次:物理层交换(电话网)、链路层交换(二层MAC)、网络层交换(三层IP)、传输层交换(四层端口)、应用层交换 网络互联设备:中继器(物理层)、网桥(物理层与数据链路层交换)、路由器(网络层及以下)、网关(最底层到传输层或以上)、交换机 3、网络服务器 4、网络存储技术 (1)直接附加存储DAS(SAS服务器附加存储) (2)网络附加存储NAS:像一个专用的文件服务器 NAS存储系统结构 (3)存储区域网络SAN 通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接起来的高速专用子网。 不采用文件共享存取方式,采用块block级别存储,将存储设备从以太网中分离。 技术划分:FC SAN、IP SAN、IB SAN FC(Fiber Channel光纤通道) IP(基于IP网络实现数据块级别存储方式的存储网络) IB(InfiniBand无线宽带,交换结构I/O技术:设计用一套中心机构IB交换机,在远程存储器、网络、服务器等设备间建立一个单一的连接链路,并由IB交换机指挥流量) 5、网络接入技术 有线接入:PSTN、ISDN、ADSL、FTTx+LAN、HFC 无线接入:GPRS、3G、4G FTTx+LAN: FTTC光纤到路边、FTTZ光纤到小区、FTTB光纤到楼、FTTF光纤到楼层、FTTH光纤到户 PON无源光纤网络Passive Optical Network 6、网络规划设计 网络规划:需求分析→可行性分析→对现有网络分析描述 网络设计:总体目标、设计原则 网络总体设计和拓扑结构设计 关键层:核心层、汇聚层、接入层 【接入层】:直接面向用户连接或访问网络 【汇聚层】:完成网络访问策略控制、数据包处理、过滤、寻址,以及其他数据处理任务,汇聚层交换机是多个接入层交换机的汇聚点,提供到核心层的上行链路 【核心层】:高速转发通信,提供优化、可靠骨干传输结构,骨干组件,高速交换组件 网络设计:拓扑结构设计→主干网络(核心层)设计→汇聚层和接入层设计→广域网连接和远程访问设计→无线网络设计→网络安全设计(机密性、完整性、可用性、可控性、可审查性) 7、数据库管理系统 8、数据仓库技术 ETL(Extract/Transformation/Load)清洗/转换/加载 元数据:数据仓库建设中产生的数据源定义、目标定义、转换规则的关键数据(数据仓库表结构、属性、源数据、记录系统到数据仓库映射、数据模型说明、抽取日志、访问数据公用例行程序) 粒度:数据单位中保存数据的细化程度或综合程度的级别 分割:结构相同数据分成多个数据物理单元 数据集市:小型的、面向部门或工作组级数据仓库 ODS操作数据存储:支持企业日常全局应用的数据集合(基本特点:面向主题、集成、可变、当前或最近) 数据模型:逻辑数据结构 人工关系:决策支持系统环境中,用于表示参照完整性的一种设计技术 数据仓库体系结构 9、中间件技术 定义:(1)分布式系统环境中处于操作系统和应用程序之间的软件;(2)一个独立的系统软件或服务程序,可以让分布式应用软件在不同技术之间共享资源,它位于客户机服务器的操作系统之上,管理计算资源和网络通信 三大层次:底层型(JVM、JDBC、ODBC)、通用型(CORBA、J2EE、MOM Message-oriented Middleware、COM)、集成型(WorkFlow、EAI Enterprise Application Integration) 不同层次不同类型不同技术的中间件产品应用集成: 不同层次集成 10、高可用性和高可靠性规划设计 可用性定义: MTTF/(MTTF+MTTR)*100% (MTTF平均无故障时间;MTTR平均维修时间) 可用性战术:错误检测(命令/响应、心跳、异常)、错误恢复(表决、主动冗余、被动冗余)、错误预防(把可能出错组件从服务中删除、引入监视器) 可靠性:软件系统在应用或系统错误时,在意外与错误情况下维持软件系统功能特性的基本能力 可用性:系统正常运行的时间比例,(常用两次故障间隔时间,或者出现故障后恢复速度来表示)