系统集成概述(计算机系统集成).ppt

1 第一章系统集成概述 1 1系统集成的发展1 2信息基础设施1 3网络系统集成体系框架1 4系统集成的应用实例 2 1 1系统集成的发展 一 系统集成的发展第一阶段 20世纪70 80年代前 拼箱子 时代硬件厂商承担系统集成业务 仅在大型机厂商软硬件和数据库产品上 根据用户需求开发电算化功能系统 第一代集成商将各种产品拼装满足客户需求 第二阶段 20世纪90年代ERP阶段系统集成方案取决于企业业务模式和流程改造 ERP成为系统集成商主要业务方向 第二代系统集成业务基于企业业务流程的服务为主要内容 以业务为主导 以开发为中心 提供的软件开发等增值服务占方案的主要部分 特点 注重被集成企业的业务 软件和服务比例增大 系统集成商具备商务和技术的双料才能 第三阶段 Internet时代系统集成提供技术增值服务 通过引导需求成为企业战略咨询顾问 特点 挖掘行业内部业务 寻找 新兴 行业 进军电子商务 拓展系统集成的未来空间 3 1 1系统集成发展与概念 二 第二代集成商的业务模式1 主要业务模式 系统集成项目之前 集成商用80 时间为客户提供改善业务流程的建议 且咨询服务长期持续 以低成本满足客户的要求 从成本控制角度 依靠软件的开发 为客户提供咨询服务 最大限度降低用户的总成本 为自己谋求利润增长点 为大型企业 政府部门提供电子商务的解决方案 以改造企业业务流程为基本点 提出一整套客户能接受并符合当前国际规范的成本控制解决方案 2 集成业务发展模式 挖掘行业内部业务 拓展系统集成的深度 为行业用户提供从需求评估到信息产品设计 制定解决方案直至实施全面 规范和高品质的服务 力争成为本行业的主导系统集成商 在众多 新兴 的行业中寻求与拓展业务增长点 开拓新的行业市场 同时面向Internet进军电子商务领域 4 1 1系统集成发展与概念 三 系统集成的概念 系统 system 由相互作用 相互依赖的若干部分按一定的关系组成 具有特定功能的有机整体 其本质在于描述事物的组织构架和事物之间的相互联系 e g 计算机系统 网络系统 网络 network 由若干部件单元连接而成的整体系统 e g 配电网 电话网和计算机网 两者关系 网络是一个系统 而系统并不一定是网络 网络是系统的子集 e g 办公自动化系统 系统集成 systemintegration 根据用户需求 优选各种技术和产品 将各个分离子系统连接成为一个完整 可靠 经济和有效的系统的过程 5 1 1系统集成发展与概念 系统集成主要内容 硬件集成 使用硬件设备将各个子系统连接起来 如使用路由器连接广域网 软件集成 解决异构软件的相互接口 数据与信息集成 系统集成的核心 对数据与信息合理规划 减少冗余 实现共享 确保安全保密 技术与管理集成 各部门协调一致地工作 做到市场销售 产品生产和管理的高效运转 人与组织机构集成 提高人和组织机构的工作效率 提高企业管理效率 6 1 1系统集成发展与概念 四 系统集成的特点与遵循原则 特点 灵活性 适应不同用途要求 如话音和数据传输 同时支持基于国际标准的不同厂家有关网络或通信 先进性 采用先进的概念 技术 方法和设备 用户对该系统不做任何更改 只需引入新网络的设备 可用布线系统支持更先进的应用 如千兆以太网 ATM异步传输模式等 可靠性 保证15年使用寿命 性能可靠 有一定的冗余备用接口 供应用增加或不可预测损坏时使用 标准化 便于管理 维护和扩充 全面性 全盘考虑要连接的各个分机构 分系统的信息点数 以及将来应用要求的信息点数量 7 1 1系统集成发展与概念 遵循原则 1 网络系统的先进性 在5 10年或更长时间满足全局发展的需要 2 传输系统的可靠性与稳定性 在日常管理中准确 不间断的数据传输与存储 3 系统的可管理性 对系统的整体运行过程随时监控和调整 不管系统设备的物理位置 系统可管理和控制 4 整体的扩展性 根据需要随时增加硬件设备和软件模块 前期工程的投资在后期的扩展中有效利用 5 系统的开放性 支持多种通信协议 多种传输介质 支持多种主机互连 支持其他系统与本系统的无缝连接 6 系统的安全性 采用Intranet技术 接入Internet实现资源共享和开放 设计与开发保证内部各种信息的安全机制 7 系统的灵活性 在软件配置与负载平衡等方面 配合交换机产品支持的虚拟网络技术 将用户或用户组的网络物理环境变化时 无需任何硬件的改变 可通过用户及用户组的改变平衡系统流量 8 良好的性能价格比 运用成熟的技术和设备解决客户的问题 实现 物美价廉 的应用系统 8 一 信息科技的发展 1746年英国工程师沃森 Watson 在两英里电线上传递电信号和1876年贝尔 GrahamBell 发明电话 1924年尼奎斯特 Nyquist H 发表论文 影响电报速率因素的确定 和1928年哈特莱 Hartlay L V R 发表的 信息传输 一文 给出信息度量的方法 并研究通信系统传输信息的能力 一般信息量与事物发生的概率成反比 与事物发生的意外性和新鲜性成正比 即司空见惯的事 很少引起人们的注意 越是反常的事或极少发生的事情 越能引起人们的注意 1948年 美国工程师香农 E Shannon 发表著名 通信的数学理论 论文 讨论信息源和信道的特性 给出信息度量的数学公式 系统研究信息度量和信道容量与噪声的关系 香农成为信息理论的奠基人 1 2信息基础设施 9 1948年 美国的数学教授维纳 N Wiener 发表 控制论 一书 在研究自动控制系统 计算机和人的神经系统与行为的关系时 他发现通信系统 自动控制系统 计算机和人脑的功能有共同之处 那就是信息在系统中的传输与处理 所以维纳提出动物与机器中的控制和通信中有一个共同的科学 控制论 控制论的特点是着重从信息的观点来研究系统的功能 把信息观点与系统观点结合形成一门新的科学 所以维纳成为控制科学的奠基人 控制论的创造者维纳说 信息就是信息 不是物质也不是能量 不承认这一点的唯物论 在今天就不能存在下去 清华信息学院院长李衍达院士认为 信息是客观存在的 它反应事物的状态 特征和内在的性质 信息与物质和能量不同是因为信息有其特殊的性质 即物质与能量所没有的一些性质 如信息可以很容易的 无限制的进行 复制 1 2信息基础设施 10 二 信息基础设施 InformationInfrastructure 的地位和作用 信息基础设施是信息社会最重要的基础设施农业社会 工业社会 信息社会犁 牲畜引擎燃料信息网络 电子信息文化是人类文化发展第四个里程碑语言 文字 活字印刷 网络信息 电子信息文化 信息产业是现代社会最重要产业社会物质和精神生产活动三大重要资源 材料 能源 信息 相应的三大流通领域 交通运输网 输电网 信息网 信息价值包含有形价值和无形价值 有直接价值和间接价值 信息将导致就业结构的变化 且在经济发达国家的国民生产总值占有相当重要的成份 1 2信息基础设施 11 1 2信息基础设施 三 国家信息基础设施的定义国家信息基础设施是一个能给用户提供大量信息的 由通信网 计算机 数据库以及日用电子产品组成的无缝网络 在纵向NII细划成五个层次 物理层 对声音 数据 图形和图像等信息进行传输 计算 存取 检索及显示等操作的设备 如摄像机 扫描仪 键盘 传真机 计算机 交换机 光盘 声像盘 磁盘 电缆 电线 光纤 光缆 转换器 电视机 监视器 打印机等 网络层 将物理设备相互连接成一体化的 交互式的 用户驱动的无缝网络 其中包括各项网络协议标准 传输编码以及保证网络的互连性 互操作性 隐私性 保密性 安全性与可靠性等功能的运作体制 应用层 由各行各业的各种计算机应用系统与软件系统组成 信息层 包括电视 广播节目 声像带盘 科技和商业经济数据库 档案图书以及其它媒体或多种媒体信息 人 包括从事信息操作及应用的各类各层次人员 开发应用系统和服务系统的人员 设计与制造的人员以及从事培训的人员 12 1 2信息基础设施 四 中国NII的建设 中国公用数据通信网的建设中国公用分组交换数据网 1993年9月建成新的中国公用分组交换数据网CHINAPAC 全国数字数据骨干网DDN 1994年10月建成投产 中国帧中继宽带业务网CHINAFRN 1997建成 覆盖我国21个省会城市 用户速率为64Kbps 34Mbps 全国范围的公用计算机网络中国公用计算机互联网CHINANET 建于1995年 中国金桥信息网CHINAGBN 1993年国务院启动国民经济信息化的 三金工程 1996年9月正式对社会提供服务 覆盖全国 天地一体 卫星 光纤 中速信息网 中国教育和科研计算机网CERNET 1994年开始建设 是三级结构的计算机网络 包括主干网 地区网和校园网 中国科学技术网CSTNET 1994年4月接入Internet 我国最早与Internet互联 在北京中科院的基础上延伸到全国120多个科研机构 13 中国下一代互联网示范工程 CNGI IPv6商用化进程所面临的主要挑战是 1 应用与业务创新2 网络的平滑过渡单纯依靠研究机构和企业的个体能力完成庞大的IPv4网向IPv6的过渡非常困难 为了促进这一过渡我国正在实施中国下一代互联网示范工程 CNGI 14 阶段目标 近期 2003 2005年 建成下一代互联网示范网络 争取在2 3年时间内基本建成骨干网 核心节点达到30个左右 连接300个大学 研究机构和企业研究机构 并在切实保障网络和信息安全的前提下与国内现有网络互联 与国际接轨 在网络设备 网络应用 网络工程等方面要攻克关键技术开发一批重大应用 如交互式远程教育 交互协同视频会议 数字图书馆 计算网格和数据网格等在网络设备制造 互联网软件开发 互联网运营服务方面初步实现产业化中远期 2006 2010年 建成全球规模最大的下一代互联网络 大力推广应用在网络设备制造 互联网软件开发 互联网运营服务方面形成较大规模产业 在世界占有重要地位 15 近期工作重点 以下一代互联网示范工程 CNGI 建设为核心建设中国下一代互联网示范网络平台开展下一代互联网关键网络技术试验和重大应用示范重点研究互联网的协议 标准 传输 组播等关键技术实现移动接入和漫游服务建立网络安全体系研究制定计费模式试验中间件等各种应用支撑技术开展视频 移动 P2P 网格等重大应用示范在下一代互联网平台上研究话音 数据 视频业务的融合开展下一代互联网关键设备和软件的研发及产业化 促进推广应用积极组织参加相关国际组织 开展国际合作 在国际下一代互联网IP地址分配 域名根服务器设置以及有关国际标准的制定等方面充分发挥我国科技界和产业界的作用 16 核心网 接入网 驻地网 CPN 接入网 驻地网 CPN 接入网 驻地网 CPN IPv6主干网1 IPv6主干网2 IPv6主干网n 城域网 国际下一代互联网 接入网 驻地网 CPN 城域网 接入网 驻地网 CPN 城域网 GigaPoP GigaPoP GigaPoP GigaPoP GigaPoP GigaPoP GigaPoP GigaPoP GigaPoP 交换中心6IX 交换中心6IX 6RA GigaPoP GW 网关 CNGI示范网络 北京 上海 17 CNGI示范网络核心网建设项目 Cernet 32 8 40 小计 18 CNGI示范工程核心网 XinJiang XiZang 兰州 NeiMengGu NingXia 西安 ShanXi HeBei 郑州 武汉 南京 合肥 上海 YunNan GuiZhou 长沙 JiangXi 厦门 GuangXi HaiNan 长春 JiLin 大连 台湾 深圳 成都 QingHai 济南 重庆 CERNET 中国电信 中国网通 中国移动 中国联通 CERNET 中国电信 中国网通 中科院 中国移动 中国联通 杭州 福州 沈阳 青岛 天津 香港 HeiLongJiang LiaoNing 北京 ShanDong JiangSu ZheJiang FuJian GuangDong HuNan HuBei HeNan AnHui ShaanXi GanSu SiChuan 铁通 昆明 广州 19 数字福建 数字福建 131 计划 一个规划 数字福建 十五 建设规划 三个工程 福建省公用信息平台 福建政务信息网络工程 福建空间信息工程研究中心 和一项政策 福建省信息共享政策 内容 加强对信息基础设施建设 构成覆盖全省的信息共享网络体系 开发和整合利用各种信息资源 标准化 建立和发展 数字福建 的技术支撑体系 3S GIS GPS和RS 海量信息处理与存储技术 可视化与虚拟现实等技术 以信息化带动工业化 建设 电子政府 推动政府系统信息化建设 开发建设重点领域信息应用系统 20 省经济信息中心 GE GE GE 电信枢纽 155M 155M 华林 电信ATM宽带网 地市政府 155M 地市政府 N 2M 各县政府 各县政府 155M N 2M N 2M N 2M N 2M 节点3XX 节点301 节点302 节点3XX 节点301 节点302 各厅 局 各厅 局 N 2M 21 1 3网络系统集成体系框架 一 网络系统集成体系框架 22 1 3网络系统集成体系框架 二 网络子系统组成 1 网络传输技术 主要的传输系统 传输介质 综合布线系统 PDS 同步数字体系 SDH 准同步数字体系 PDH 数字微波传输系统 VSAT数字卫星通信系统 有线电视网 CATV 等 23 2 网络交换技术 城域网交换技术 光纤分布式数据接口 FDDI 分布式队列双总线 DQDB 多兆位数据交换服务 SMDS 广域网交换技术 电路交换 报文交换 分组交换 混合交换 同时使用电路交换和分组交换如ATM 帧中继 不进行检错和纠错的分组交换 信元交换 以53字节的信元单位进行交换 局域网交换技术 共享式局域网 共享高速传输介质 如以太网 令牌环 TokenRing 和分布式数据接口 FDDI 交换式局域网 指以帧或信元为交换单位用硬件交换电路构成的交换设备 如千兆位以太网交换机 ATM局域网交换机 24 3 网络接入技术 目前常用接入技术 电话线调制解调器 Modem 电缆调制解调器 CableModem 高速数字用户环路 HDSL 非对称数字用户环路 ADSL 超高速数字用户环路 VDSL 无线接入 4 布线系统 传输介质 光纤 双绞线 同轴电缆和无线 综合布线设备 配线架 电缆 信息插座 适配器 线槽 跳接设备 电气保护设备和测试设备等 5 网络互连技术 异构网互连 互连设备 路由器 网桥 中继器 集线器 网关 25 7 网络测试 电缆测试 传输信道测试 网络测试 8 网络服务器 选择网络服务器考虑的因素 CPU的速度和数量 内存容量和性能 总线结构和类型 磁盘容量和性能 容错性能 网络接口性能 服务器软件等 可选机型 高档微机 UNIX工作站 小型机 超级小型机和大型机等 6 网络操作系统 常用网络操作系统 UNIX WindowsNT NovellNetWare 基本功能 数据共享 设备共享 文件管理 名字服务 网络安全 网络管理 系统容错 网络互连应用软件支持 26 三 网络服务子系统 网络服务子系统 Internet服务 信息点播 信息广播 多媒体信息检索 远程计算与事务处理 其他服务 1 3网络系统集成体系框架 27 Internet服务 E mail服务 FTP服务 Telnet服务 Gopher服务 WWW服务 信息点播 视频点播 VOD 音频点播 AOD 多媒体信息点播 MOD 信息广播 视频广播 音频广播 数据广播 多媒体信息检索 远程计算与事务处理 软件共享 远程数据处理 远程CAD和联机服务等 其他网络服务 会议电视 可视电话 IP电话 监测控制 多媒体综合信息服务等 28 1 3网络系统集成体系框架 四 网络应用和开发子系统网络应用 远程教育 远程医疗电子数据交换 EDI 各种管理信息系统办公自动化系统 OA 计算机集成制造系统 CIMS 电子商务虚拟专用网 29 开发子系统 数据库开发工具 PowerBuilder VisualBasic Delphi等 Web开发工具 HTML开发工具 MicrosoftFrontPage NetscapeGold Java开发工具 JavaShop JavaScript VRML开发工具 VirtualRealityModelingLanguage 多媒体创作工具 图形图象创作工具 PhotoShop Vision CoreDraw等 动画和音频创作工具 3DStudio Director 3DMax等 多媒体创作工具 Authorware等 典型集成开发环境 MicrosoftVisualStudio Eclipse Jbuilder BorlandALM等 30 1 3网络系统集成体系框架 五 数据库子系统小型数据库 VisualFoxPro Access Approach等部门级数据库 SQLServer企业级数据库 Oracle Informix Sybase DB2等 31 1 3网络系统集成体系框架 六 网络安全和管理子系统网络安全 使用防火墙技术 防止网络外部 敌人 的侵犯 分组过滤 代理服务器和应用网关 使用数据加密技术 防止 敌人 从通信信道窃取信息 对称加密算法和非对称加密算法 访问限制 用户口令 密码 访问权限设置 环境子系统机房 电源 32 1 4系统集成的应用实例 一 CIMS1 关于CIMS CIMS ComputerIntegratedManufacturingSystem计算机集成制造系统美国 将CIMS列入影响国家经济命运和地位的22项关键技术之一 中国 清华大学成立了第一个CIMS研究中心实验室 94年获国际CIMS大学领先奖 北京第一机床厂98年获国际CIMS工业领先奖 90年起 成都飞机工业公司 沈阳鼓风机厂 上海第一纺织机械厂 福建湄州湾炼油厂等单位开发了CIMS CIMS的哲理 结构模式却不尽相同 CIMS CAD GT CAM MRP ROBITICS AMH 其中 CAD 计算机辅助设计 CAM 计算机辅助制造 GT 成组技术 MRP 制造资源计划 ROBITICS 机器人学 AMH 自动化物质搬运 1 4系统集成的应用实例2 美国MercuryMarine公司的CIMS 3 国内某工厂CIMS功能模块结构 CIMS 应用系统 支撑系统 MIS管理信息系统 TIS技术信息系统 MAS制造自动化系统 数据库 网络系统 经营决策 生产管理 资源管理 生产CAD CAM 综合信息管理 质量管理 模具CAD CAM 工艺设计CAPP 工装CAD 数控编程NC 生产控制 车间管理 产品控制 物质控制 网络管理 数据通信 语言输入 图像输入 数据控制 工程数据库 分布式数据库 1 4系统集成的应用实例4 CIMS的组成轮图 制造自动化分系统 工程设计自动化分系统 CAD CAPP CAM 管理信息及决策分系统 MIS DSS 质量保证分系统 QAS 计算机通信网络和数据库分系统 市场信息 原材料 技术信息 销售服务信息 1 4系统集成的应用实例 5 CIMS的定义CIMS是一种计算机集成制造系统 是信息时代制造业的生产 经营和管理模式 它将企业的人 技术和组织集成起来 将企业在制造其产品的各环节 市场预测 产品设计 制造 储运 管理 直到销售和售后服务 中的计算机应用等高新技术集成起来 发挥总体化作用 达到降低成本 提高质量 缩短交货 从而提高企业对市场的应变能力 赢得竞争的目的 1 4系统集成的应用实例 6 CIMS关键技术 集成 1 系统运行环境的集成 将不同的硬设备 操作系统 网络操作系统 数据库系统 开发工具以及其他系统支撑软件集成为一个系统 2 信息的集成 从信息资源管理出发 进行全企业的数据总体规划和分布分析与应用分析 统一规划 设计 建立数据库系统 使不同部门 不同专业 不同层次的人员 在信息资源方面达到高度共享 3 应用功能的集成 将MIS 管理信息系统 DSS 决策支持系统 CAE 计算机辅助工程 CAD 计算机辅助设计 CAM 计算机辅助制造 CAPP 计算机辅助工艺规划 等应用系统溶为一体 4 人和组织的集成 开发建设集成应用系统 高层领导必须亲自介入 加强统一领导 关键 自始至终坚持 管理人员 设计人软 计算机技术人员 三结合的原则 1 4系统集成的应用实例 7 CIMS集成的特点 1 真正实现了异构 软 硬件统一协调高效运行 统一界面 系统对用户透明 2 从全局着眼进行信息资源规划 统一设计数据库 3 各部分 各专业 各决策管理层 专业层之间紧密结合 有效控制信息交换畅通 4 随时可得到服务 开放工作站 5 系统具有可靠的安全和监督措施 6 对合法用户的请求能及时响应 39 1 4系统集成的应用实例 二 智能大厦1 定义智能大厦是社会信息化和经济国际化的必然产物 它是以建筑为平台 兼备通信 楼宇 办公 消防 保安自动化 集系统结构 服务 管理及它们之间的最优化组合 向人们提供一个高效 舒适 便利的建筑环境 40 1 4系统集成的应用实例 2 智能大厦弱电系统组成 41 1 4系统集成的应用实例 CA 通信自动化系统是保证大厦内部的语音 数据 图像传输的基础 它同时与外部通信网 如公用电话网 数据网及其它计算机网 相连 并与世界各地互通信息 电话通信网 局域网及广域网 综合业务数据网 卫星通信 有线电视 BA 楼宇自动化系统是采用计算机及其网络技术 自动控制技术和通信技术组成的高度自动化的综合管理系统 对大厦内的各种设备实施最优控制与管理 保证设备的安全运行 实现设备运行的高效节能 满足大厦内环境舒适的要求 空调系统 给排水系统 变配电系统 照明系统 电梯 停车场 42 1 4系统集成的应用实例 OA 办公自动化系统利用现代科学技术的最新成果 借助先进的办公设备实现办公活动的科学化 自动化 FA 消防自动化系统借助先进的火灾探测技术和使用高分辨力的报警装置 及时准确地发现火灾 及时报警 及时处理 确保人身安全 减少财产损失 公用数据库 主计算机系统 会议电视系统 用户专用信息处理系统 火灾探测器 报警控制器 联动控制装置 中央监控系统 43 1 4系统集成