系统集成技术相关知识摘要.docx

一、系统集成系统集成是指将计算机软件，硬件、网络通信等技术和产品集成为能够满足用户特定需求的信息系统，包括总体策划、设计、开发、实施、服务及保障。系统集成的显著特点：F满足用户需求为根本出发点。F需求提供全面解决方案，其核心是软件。F系统集成的最终交付物是一个完整的系统而不是一个分立的产品。F技术是系统集成工作的核心，管理和商务活动是系统集成项目成功实施的保障。系统集成主要包括设备系统集成和应用系统集成。F设备系统集成也可称为硬件系统集成，设备系统集成也可分为：智能建筑系统集成、计算机网络系统集成、安防系统集成等。F应用系统集成：是系统集成的高级阶段，独立的应用软件供应商成为其中的核心。二、信息系统建设信息系统的生命周期可以分为4个阶段：立项、开发、运维、消亡。（1）立项阶段：F概念的形成过程，提出初步构想，F需求分析过程，形成需求规范说明书。（2）开发阶段：F总体规划阶段：通过规划过程规范或完善用户单位的业务流程,包括信息系统的开发目标、总体结构、组织结构、管理流程、实施计划、技术规范。F系统分析阶段：提供系统的逻辑模型F系统设计阶段：信息系统的实施方案F系统实施阶段：在计算机和网络上具体实现，在计算机上运行的软件系统F系统验收阶段；（2）运维阶段：F正式移交给用户以后，就进入运维阶段，维护可分为4种类型：排错性维护、 适应性维护、完善性维护、预防性维护。（3）消亡阶段：F企业的信息系统经常不可避免地会遇到系统更新改造、功能扩展，甚至报废重建等情况。对此，用户单位应当在信息系统建设的F信息系统开发方法（1）结构化方法：应用最为广泛的一种开发方法。每个阶段和主要步骤都有明确详尽的文档编制要求。结构化方法的特点：F遵循用户至上原则。F严格区分工作阶段，每个阶段有明确的任务和取得的成果。F强调系统开发过程的整体性和全局性。F系统开发过程工程化，文档资料标准化。（2）原型法：先快速开发一个原型系统，然后通过反复修改来实现用户的最终系统需求。F实际可行。F具有最终系统的基本特征。F构造方便、快速，造价低。F信息系统开发方法-原型法的分类：(1)抛弃型原型(Throw-It-Away Prototype)。(2)进化型原型(Evolutionary Prototype)。（3）面向对象方法：F客观事物是由对象组成的F对象是由属性和操作组成的F对象之间的联系通过消息传递机制来实现F对象可以按其属性来归类F对象具有封装的特性，建立一个全面、合理、统一的模型。F面向对象开发方法主要有分析、设计和实现三个阶段。分析、设计和实现三个阶段的界限并非十分明确，但对信息系统的开发划分阶段还是十分必要的。（4）在系统开发的实际工作中，具体的组合形式。F(1)结构化方法与原型法的组合应用。F(2)结构化方法与面向对象方法的组合应用。F(3)原型法与面向对象方法的组合应用。（5）结构化方法和原型法的优缺点结构化方法：F优点是：用户需求在系统建立之前就能被充分了解和理解。注重开发过程的整体性和全局性。F缺点是：要求在开发之初全面认识系统的信息需求，若用户参与系统开发的积极性没有充分调动，造成系统交接过程不平稳，系统运行与维护管理难度加大。原型法：F对用户的需求是动态响应、逐步纳入的，系统分析、设计与实现都是随着对一个工作模型的不断修改而同时完成的。F适于用户需求开始时定义不清、管理决策方法结结构化程度不高的系统开发，开发方法更宜被用户接受；但如果用户配合不好，盲目修改，就会拖延开发过程。三、软件工程软件需求：软件需求是一个为解决特定问题而必须由被开发或被修改的软件展示的特性。来自一个组织不同层次的不同人员的需求和来自软件将要在其中运行的环境的需求的复杂组合。软件需求的基本特性：可验证性、优先级、惟一地标识软件需求。需求分析涉及分析需求的过程，其目的如下：F检测和解决需求之间的冲突。F发现软件的边界，以及软件与其环境如何交互。F详细描述系统需求，以导出软件需求。描述需求时必须仔细，应该精确到能确认需求，验证需求的实现，估算需求的成本。软件设计：软件设计是“定义一个系统或组件的架构、组件、接口和其他特征的过程”，并得到“这个过程的结果”。软件设计活动：软件架构设计和软件详细设计。软件架构通过视图可以从不同角度描述软件结构，主要包括逻辑视图（满足功能需求）、过程视图（并发问题）、组件视图（实现问题）、部署视图（分布问题）。软件测试：软件测试是为评价和改进产品质量、识别产品的缺陷和问题而进行的活动。测试不再只是一种仅在编码阶段完成后才开始的活动。现在的软件测试被认为是一种应该包括在整个开发和维护过程中的活动，它本身是实际产品构造的一个重要部分。三个大的测试阶段：单元测试、集成测试和系统测试。软件维护：软件维护是生命周期的一个完整部分。需要提供软件支持的全部活动。包括在交付前完成的活动，以及交付后完成的活动。软件维护包括的类型：F(1)更正性维护F(2)适应性维护F(3)完善性维护F(4)预防性维护软件复用：软件复用是指利用已有软件的各种有关知识构造新的软件，以缩减软件开发和维护的费用。早期主要是代码级复用，后来扩大到包括领域知识、开发经验、设计决策、架构、需求、设计、代码和文档等一切有关方面。软件复用是人们对面向对象方法寄托的主要希望之一，面向对象的软件开发和软件复用之间的关系是相辅相成的。一方面，面向对象的方法的基本概念、原则与技术提供了实现软件复用的有利条件；另一方面，软件复用技术也对面向对象的软件开发提供了有力的支持。软件质量：“软件质量”的定义是：软件特性的总合，软件满足规定或潜在用户需求的能力。也就是说，质量就是遵从用户需求，达到用户满意。软件质量包括内部质量、外部质量和使用质量。从软件在内部、外部和使用中的表现来衡量。软件质量管理过程包括:质量保证过程、验证过程、确认过程、评审过程、审计过程等。软件质量保证过程通过计划制订、实施和完成一组活动提供保证，保证软件产品和过程符合其规定的需求。验证和确认的区别：F验证：是否正确的做事F确认：是否做了正确的事评审与审计过程包括：管理评审、技术评审、检查、走查、审计等。F管理评审的目的是监控进展，决定计划和进度的状态，管理方法的有效性。F技术评审的目的是评价软件产品，以确定其对使用意图的适合性。F检查的目的是检测和识别软件产品异常。F走查类似于检查，但通常不那么正式。走查通常主要由同事评审其工作，以作为一种保障技术。软件配置管理：软件配置管理过程的管理和计划、软件配置标识、软件配置控制、软件配置状态记录、软件配置审计、软件发布管理与交付。软件开发工具包括：软件需求工具、软件设计工具、软件构造工具、软件测试工具、软件维护工具、软件配置管理工具、软件工程管理工具、软件工程过程工具、面向对象：F对象：由数据及其操作所构成的封装体，对象包含三个基本要素，分别是：对象标识、对象状态和对象行为。对象是类的实际例子。F类和对象的关系：（1）每一个对象都是某一个类的实例。 （2）每一个类在某一时刻都有零或更多的实例。 （3）类是静态的。（4）类是生成对象的模板。F抽象：一个对象是一个实体的抽象，一个类是一组对象的抽象。F继承：表示类之间的层次关系，继承又可分为单继承和多继承，多继承中的子类可以从多于一个的父类继承，Java是单继承的语言，而C+允许多继承。F组件：是一个封装的代码模块或大粒度的运行对的模块，应当按可复用的要求进行设计、实现、打包、编写文挡。组件应当是内聚的，并具有相当稳定的公开的接口，具备“可变性”，以提高其通用性。一方面提供一些公共“特性”，另一方面还要提供可变的“特性”，改造组件的可变“特性”，即“客户化”。F模式：一条由三部分组成的规则，它表示了一个特定环镜、一个问题和一个解决方案之间的关系。统一建模语言：统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）是一个通用的可视化建模语言，它是面向对象分析和设计的一种标准化表示，用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统的文档。它记录了对所构造的系统的决定和理解，可用于对系统的理解、设计、浏览、配置、维护和信息控制。UML标准并没有定义一种标准的开发过程，但它比较适用于迭代式的开发过程。UML描述了系统的静态结构和动态行为，它将系统描述为一些独立的相互作用的对象，构成为外界提供一定功能的模型结构，静态结构定义了系统中重要对象的属性和服务，以及这些对象之间的相互关系，动态行为定义了对象的时间特性和对象为完成目标而相互进行通信的机制。UML具有如下的语言特征。F不是一种可视化的程序设计语言，而是一种可视化的建模语言。F是一种建模语言规范说明，是面向对象分析与设计的一种标准表示。F不是过程，也不是方法，但允许任何一种过程和方法使用它。F简单并且可扩展，具有扩展和专有化机制，便于扩展，无需对核心概念进行修改。F为面向对象的设计与开发中涌现出的高级概念对架构、框架、模式和组件的重用。F与最好的软件工程实践经验集成。UML的设计目标：最重要的目标是使UML成为一个通用的建模语言，可供所有建模者使用。UML并不试图成为一个完整的开发方法，它不包括一步一步的开发过程。UML可以支持很多的、至少是目前现有的大部分软件开发过程。UML视图被划分成三个视图域：结构、动态行为和模型管理。F结构描述了系统中的结构成员及其相互关系。模型元素包括类、用例、构件和节点。F结构视图包括：静态视图、用例视图和实现视图。F动态行为描述了系统随时间变化的行为。行为用从静态视图中抽取的瞬间值的变化来描述。动态行为视图包括：状态机视图、活动视图和交互视图。UML提供了如下9种主要的图来对待建系统进行建模：用例图、类图、对象图、构件图、部署图、状态图、序列图、协作图、活动图。RUP：RUP的目标：在可预见的日程和预算的前提下，确保满足虽终用户需求的高质量产品。对于所有的关键开发活动，它为每个团队成员提供了使用准则、模板、工具指导来进行访问的知识基础。FRUP的6个基本最佳实践经验如下： （1）迭代式开发、（2）需求管理、（3）使用以组件为中心的软件架构、（4）可视化软件建模、（5）验证软件质量、（6）控制软件变更。FRUP每一个周期都工作在产品的一个新版本上。将周期又划分为4个连续的阶段，即初始阶段、细化阶段、构造阶段和交付阶段。面向对象：面向对象的分析模型：由用例模型、类-对象模型、对象-关系模型和对象-行为模型组成。F面向对象分析的主要目标：（1）描述用户需要、（2）建立创建软件设计的基础、（3）定义软件完成后可被确认的一组需求。F面向对象的分析的步骤：（1）发现角色/参与者、 （2）发现用例、（3）建立用例模型、（4）进行领域分析、 （5）建立对象-关系模型、 （6）建立对象-行为模型、 （7）建立功能模型。F面向对象的系统设计阶段对分析阶段给出的问题域模型，用面向对象方法设计出软件基础架构（概要设计）和完整的类结构（详细设计），以实现业务功能。设计阶段主要包括用 例设计、类设计和子系统设计等。软件架构：软件架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，并由构成系统的元素的描述及元素的相互作用、元素集成的模式以及这些模式的约束组成。软件架构不仅确定了系统的组织结构和拓扑结构，还显示了系统需求和构成系统的各元素之间的对应美系，提供了一些设计决策的基本原则。F典型架构-管道/过滤器模式：每个构件都有一组输入，输出，构件读取输入的数据流，经过内部处理后，产生输出数据流，该过程主要完成输入流的变换及增量计算。F典型架构-客户机/服务器模式：基于资源不对等，为实现共享而提出的，具有强大的数据操作和事务处理能力，模型思想简单，易于人们理解和接受。nC/S模式的优点：网络分布操作，可以服务于多个客户机。nC/S模式的缺点：通讯依赖于网络，可能成为整个系统运作的瓶颈；如果服务器及其界面定义有改变，则客户机也要想用改变；数据安全性不好。F解决C/S模式中客户端的问题，发展形成了浏览器/服务器（Browser/Server，B/S)模式，三层(多层) C/S模式，即多层应用架构。F各种架构模式并不是互斥的，某些应用系统中可以综合使用多种架构模式。软件架构设计的总体目标可以概括如下：（1）最大化复用、（2）复杂问题简单化、（3）灵活的扩展性。F系统架构的好坏从根本上决定了基于该架构所构建的软件系统的质量。很多模式本身就是针对系统架构提出的，例如模型-视图-控制器（Model-View-Controller，MVC）是专门针对交互系统提出的。F模式和系统架构有很大的相似性：模式是领域无关的，解决某些抽象问题；而系统架构则针对所要解决的实际问题，是领域相关的。可以通过对问题领域的分析、分解，找到与解决问题相匹配的模式，把各种模式结合在一起构建整个系统架构。F软件架构设计需要考虑的问题：（1）关系数据库与对象数据库的选择问题；（2）用户界面选择使用HTML；（3）灵活性和性能的考虑；（4）技术的选择；（5）聘请经验丰富的架构设计师中间件：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，可以帮助分布式应用软件在不同的技术之间共享资源，能够屏蔽操作系统和网络协议的差异，满足不同领域的应用需要。几种重要的中间件：F数据库访问中间件：通过一个抽象层访问数据库，从而允许使用相同或相似的代码访问不同的数据库资源。典型的技术如Windows平台的ODBC和Java平台的JDBC等。F面向消息中间件（Message-Oriented Middleware，MOM）利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据交流。F分布式对象中间件：可以在异构分布计算环镜中透明地传递对象请求。F事务中间件：事务处理监控程序位于客户和服务器之间，完成事务管理与协调、负载平衡、失效恢复等任务，以提高系统的整体性能。数据仓库：数据仓库（Data Warehouse）是一个面向主题的（Subject Oriented）、集成的、相对稳定的、反映历史变化的数据集合，用于支持管理决策。F可以从两个层次理解数据仓库：首先，数据仓库用于决策支持，面向分析型数据处理，不同于企业现有的操作型数据库；其次，数据仓库是对多个异构数据源（包括历史数据）的有效集成，集成后按主题重组，且存放在数据仓库中的数据一般不再修改。F数据仓库的主要特点：（1）面向主题、（2）集成、（3）相对稳定、（4）反映历史变化FHOLAP的基本数据存放在关系数据库中，聚合数据存放在多维数据库中。WEB Service：Web服务（Web Service）定义了一种松散的、粗粒度的分布计算模式，使用标准的HTTP（S）协议传送XML表示及封装的内容、Web服务描述语言WSDL、用于WEB服务的注册的统一描述、发现及集成UDDI、用于数据交换XML。适合和不适合使用Web Services的情况如下：F适合：（1）跨越防火墙、（2）应用程序集成、（3）B2B集成、（4）软件重用F不适合：（1）单机应用程序、（2）局域网上的同构应用程序J2EE：J2EE（Java 2 Platform Enterprise Edition）是由Sun公司主导的工业标准。组成部分：FJ2EE平台：运行J2EE应用的环境标准，由一组J2EE规范组成。FJ2EE应用编程模型：用于开发多层瘦客户应用程序的标准设计模型，由Sun提供应用蓝图（BluePrints） 。FJ2EE兼容测试套件：用来检测产品是否同J2EE平台兼容。FJ2EE参考实现：与平台规范同时提供的、实现J2EE平台基本功能的J2EE服务器运行环境。J2EE应用服务器运行环境包括构件（Component）、容器（Container）及服务（Services）三部分。构件是表示应用逻辑的代码：容器是构件的运行环境；服务则是应用服务器提供的各种功能接口，可以同系统资源进行交互。J2EE规范包含了一系列构件及服务技术规范。.NET：微软的.NET是基于一组开放的互联网协议而推出的一系列的产品、技术和服务。.NET开发框架：ASP.NET应用不再是解释脚本，而采用编译运行。传统的基于Windows的应用（Win Forms），仍然是.NET中不可或缺的一部分。.NET支持使用多种语言进行开发。J2EE和.NET的区别：FJ2EE与.NET都可以用来设计、开发企业级应用。FJ2EE平台是业界标准，有超过50家厂商实现了这些标准(工具、应用服务器等)。F.NET是微软自己的产品系列，而非业界标准。工作流：工作流（Workflow）就是工作流程的计算模型，即将工作流程中的工作如何前后组织在一起的逻辑和规则在计算机中以恰当的模型进行表示并对其实施计算。工作流需要依靠工作流管理系统来实现。COM：COM是个开放的组件标准，COM把组件的概念融入到Windows应用中。DCOM：包括事务特性、安全模型、管理和配置等，使COM成为一个完整的组件架构。COM+：将COM、DCOM和MTS形成一个全新的、功能强大的组件架构。COM+并不是COM的新版本，我们可以把它理解为COM的新发展，或者为COM更高层次上的应用。COM+的底层结构仍然以COM为基础，它几乎包容了COM的所有内容。COM组件软件提升到应用层而不再是底层的软件结构。COM+不再局限于COM的组件技术，它更加注重于分布式网络应用的设计和实现，已经成为Microsoft系统平台策略和软件发展策略的一部分。COM+紧紧地与操作系统结合起来，通过系统服务为应用程序提供全面的服务。CORBA：由OMG组织制订的一种标准的面向对象的应用程序体系规范。为解决分布式处理环境(Distributed Computing Environment，DCE)中硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案。COBRA标准主要分为三个层次:对象请求代理、公共对象服务和公共设施。四、计算机网络知识协议：约定好通用的通信方式，即协议。F局域网中最常见的三个协议是微软的NETBEUI,NOVEL的IPX/SPX和跨平台TCP/IP。FNETBEUI是为IBM开发的非路由协议，（广播型）。很快并很有效且适用于只有单个网络或整个环境都桥接起来的小工作组环境。因为不支持路由，所以NETBEUI永远不会成为企业网络的主要协议。标识了网卡但没有标识网络。NETBEUI帧完全缺乏网络地址。FIPX是NOVELL，具有完全的路由能力，可用于大型企业网。在单个环境中允许有许多路由网络。IPX的可扩展性受到其高层广播通信和高开销的限制。大规模IPX网络的管理仍是非常困难的工作。FTCP/IP允许与Internet完全的连接。TCP/IP同时具备了可扩展性和可靠性的需求:但其 牺牲了速度和效率。Internet：美国加利福尼亚伯克利分校把TCP/IP协议作为其BSD UNIX的一部分，使得该协议得以在社会上流行起来，从而诞生了真正的Internet。网络分类按照分布范围分类：F局域网：IEEE的802标准委员会定义了多种主要的局域网，即Ethernet（以太网）、Token Ring（令牌环网）、FDDI（光纤分布式接口网络）、ATM（异步传输模式网）以及WLAN（无线局域网）。F城域网：采用的是IEEE802.6标准。IEEE802.17弹性分组环（RPR）是一种改进的以太网解决方案，属于中间层增强技术。按网络拓扑结构分类：F总线型拓扑结构，IEEE802.3（即通常说的以太网（采用分布式控制，速率为10Mb/s或100Mb/s。F星型拓扑结构、F环型拓扑结构网络管理：网络管理的工作主要包含4个方面:网络设备的管理、服务器的管理、资源的管理和用户的管理。网络交换技术：网络交换技术经历4个发展阶段：电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术ATM技术。F电路交换技术：公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）采用的都是电路交换技术。F分组交换技术：数据业务无差错的传输，面向无连接而采用存储转发。F报文交换技术：以报文作为传送单元。通信业务，如公用电报网。FATM技术：异步传输模式，面向连接机制与分组机制相结合，适合传送高速数据业务。网络存储技术：Internet的发展使存储技术发生着革命性的变化。这种变化主要表现在三个方面：首先是存储容量的急剧膨胀；其次是数据就绪时间的延展；最后，数据存储的结构不同。数据的存