系统集成概述计算机系统集成

1、第一章 系统集成概述 1.1 系统集成发展 1.2 信息基础设施 1.3 网络系统集成体系框架 1.4 系统集成应用实例1系统集成概述计算机系统集成第1页1.1 系统集成发展一.系统集成发展第一阶段： 20世纪7080年代前“拼箱子”时代 硬件厂商负担系统集成业务，仅在大型机厂商软硬件和数据库产品上，依据用户需求开发电算化功效系统。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服务为主要内容，“以业务为主导，以开发为中心”，提供软件开发等增值服务占方案

2、主要部分。 特点：重视被集成企业业务，软件和服务百分比增大；系统集成商具备商务和技术双料才能；第三阶段：Internet时代系统集成 提供技术增值服务，经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，拓展系统集成未来空间。2系统集成概述计算机系统集成第2页1.1 系统集成发展与概念二.第二代集成商业务模式1.主要业务模式 系统集成项目之前，集成商用80时间为客户提供改进业务流程提议，且咨询服务长久连续。 以低成本满足客户要求，从成本控制角度，依靠软件开发，为客户提供咨询服务，最大程度降低用户总成本，为自己寻求利润增加点。 为大型企业、政府部门提供电子

3、商务处理方案。以改造企业业务流程为基本点，提出一整套客户能接收并符合当前国际规范成本控制处理方案。2.集成业务发展模式 挖掘行业内部业务，拓展系统集成深度，为行业用户提供从需求评定到信息产品设计、制订处理方案直至实施全方面、规范和高品质服务，力争成为本行业主导系统集成商； 在众多“新兴”行业中寻求与拓展业务增加点，开拓新行业市场，同时面向Internet进军电子商务领域。3系统集成概述计算机系统集成第3页1.1 系统集成发展与概念三.系统集成概念系统（system):由相互作用，相互依赖若干部分按一定关系组成，含有特定功效有机整体。其本质在于描述事物组织构架和事物之间相互联络。 e.g.计算机

4、系统，网络系统。网络（network):由若干部件单元连接而成整体系统。 e.g.配电网，电话网和计算机网。二者关系：网络是一个系统，而系统并不一定是网络。（网络是系统子集）。e.g.办公自动化系统。系统集成（system integration）：依据用户需求，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，经济和有效系统过程。4系统集成概述计算机系统集成第4页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：处理异构软件相互接口。数据与信息集成：系统集成关键，对数据与信息合理规划；降低冗余；实现共享；确保安

5、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，产品生产和管理高效运转。人与组织机构集成：提升人和组织机构工作效率，提升企业管理效率。5系统集成概述计算机系统集成第5页1.1 系统集成发展与概念四.系统集成特点与遵照标准 特点：灵活性-适应不一样用途要求（如话音和数据传输），同时支持基于国际标准不一样厂家相关网络或通信。 先进性-采取先进概念、技术、方法和设备，用户对该系统不做任何更改，只需引入新网络设备，可用布线系统支持更先进应用，如千兆以太网、ATM异步传输模式等。 可靠性-确保使用寿命、性能可靠，有一定冗余备用接口，供给用增加或不可预测损坏时使用。 标准化-便于管理、维护和扩

6、充。 全方面性-全盘考虑要连接各个分机构、分系统信息点数，以及未来应用要求信息点数量。6系统集成概述计算机系统集成第6页1.1 系统集成发展与概念遵照标准： 1网络系统先进性:在5或更长时间满足全局发展需要。 2传输系统可靠性与稳定性:在日常管理中准确、不间断数据传输与存放。 3系统可管理性:对系统整体运行过程随时监控和调整，不论系统设备物理位置，系统可管理和控制。 4整体扩展性:依据需要随时增加硬件设备和软件模块，前期工程投资在后期扩展中有效利用。 5系统开放性:支持各种通信协议,各种传输介质,支持各种主机互连,支持其它系统与本系统无缝连接。 6系统安全性:采取Intranet技术，接入In

7、ternet实现资源共享和开放，设计与开发确保内部各种信息安全机制。 7系统灵活性:在软件配置与负载平衡等方面，配合交换机产品支持虚拟网络技术，将用户或用户组网络物理环境改变时,无需任何硬件改变。可经过用户及用户组改变平衡系统流量。 8良好性能价格比:利用成熟技术和设备处理客户问题，实现“物美价廉”应用系统。7系统集成概述计算机系统集成第7页一. 信息科技发展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（Graham Bell）创造电话。1924年尼奎斯特（Nyquist,H.）发表论文“影响电报速率原因确实定”和1928年哈特莱（Hartlay,L.V.

8、R）发表“信息传输”一文，给出信息度量方法，并研究通信系统传输信息能力。普通信息量与事物发生概率成反比，与事物发生意外性和新鲜性成正比。即司空见惯事，极少引发人们注意，越是反常事或极少发生事情，越能引发人们注意。1948年，美国工程师香农（EShannon）发表著名“通信数学理论”论文，讨论信息源和信道特征，给出信息度量数学公式，系统研究信息度量和信道容量与噪声关系，香农成为信息理论奠基人。 1.2 信息基础设施8系统集成概述计算机系统集成第8页1948年，美国数学教授维纳（NWiener）发表“控制论”一书，在研究自动控制系统，计算机和人神经系统与行为关系时，他发觉通信系统、自动控制系统、计

9、算机和人脑功效有共同之处，那就是信息在系统中传输与处理。所以维纳提出动物与机器中控制和通信中有一个共同科学-“控制论”。控制论特点是着重从信息观点来研究系统功效，把信息观点与系统观点结合形成一门新科学，所以维纳成为控制科学奠基人。控制论创造者维纳说：“信息就是信息，不是物质也不是能量”，不认可这一点唯物论，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，它反应事物状态、特征和内在性质。信息与物质和能量不一样是因为信息有其特殊性质，即物质与能量所没有一些性质，如信息能够很轻易，无限制进行复制。 1.2 信息基础设施9系统集成概述计算机系统集成第9页二.信息基础设施(Info

10、rmation Infrastructure)地位和作用信息基础设施是信息社会最主要基础设施 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当代社会最主要产业社会物质和精神生产活动三大主要资源：材料，能源，信息。对应三大流通领域：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。信息将造成就业结构改变，且在经济发达国家国民生产总值占有相当主要成份。1.2 信息基础设施10系统集成概述计算机系统集成第10页1.2 信息基础设施三. 国家信息基础设施定义

11、国家信息基础设施是一个能给用户提供大量信息，由通信网、计算机、数据库以及日用电子产品组成无缝网络，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、交互式、用户驱动无缝网络。其中包含各项网络协议标准，传输编码以及确保网络互连性、互操作性、隐私性、保密性、安全性与可靠性等功效运作体制。 应用层-由各行各业各种计算机应用系统与软件系统组成。 信息层-包含电视、广播节目、声像带

12、盘、科技和商业经济数据库、档案图书以及其它媒体或各种媒体信息。 人-包含从事信息操作及应用各类各层次人员，开发应用系统和服务系统人员，设计与制造人员以及从事培训人员。11系统集成概述计算机系统集成第11页1.2 信息基础设施四. 中国NII建设中国公用数据通信网建设中国公用分组交换数据网：1993年9月建成新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

13、信息网CHINAGBN :1993年国务院开启国民经济信息化“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.是三级结构计算机网络，包含主干网，地域网和校园网。中国科学技术网CSTNET:1994年4月接入Internet,我国最早与Internet互联，在北京中科院基础上延伸到全国120多个科研机构。12系统集成概述计算机系统集成第12页中国下一代互联网示范工程（CNGI）IPv6商用化进程所面临主要挑战是： 1)应用与业务创新 2)网络平滑过渡单纯依靠研究机构和企业个体能力完成庞大IPv4网向

14、IPv6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）。 13系统集成概述计算机系统集成第13页阶段目标近期（2003）建成下一代互联网示范网络，争取在23年时间内基本建成骨干网，关键节点到达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、互联网运行服务方面初步实现产业化中远期（2006年）建成全球规模最大下一代互联网络，大力推

15、广应用在网络设备制造、互联网软件开发、互联网运行服务方面形成较大规模产业，在世界占有主要地位14系统集成概述计算机系统集成第14页近期工作重点以下一代互联网示范工程（CNGI）建设为关键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订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、视频业务融合开展下一代互联网关键设备和软件研发及产业化，促进推广应用主动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

16、地址分配、域名根服务器设置以及相关国际标准制订等方面充分发挥我国科技界和产业界作用15系统集成概述计算机系统集成第15页关键网接入网/驻地网 (CPN)接入网/驻地网 (CPN)接入网/驻地网 (CPN)IPv6主干网1IPv6主干网2IPv6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GigaPoPGigaPoPGigaPoPGigaPoPGigaPoPGigaPoPGigaPoPGigaPoPGigaPoP交换中心6IX交换中心6IX/6RAGigaPoPGW网关CNGI示范网络 北京上海16系统集成概述计算机系统集成第16页CNGI示范网

17、络关键网建设项目Cernet中国电信中国联通中国网通、中科院中国移动铁通关键节点数量1066532承诺节点数量31121小计137774232840小计17系统集成概述计算机系统集成第17页CNGI示范工程关键网XinJiangXiZang兰州NeiMengGuNingXia西安ShanXiHeBei郑州武汉南京合肥上海YunNanGuiZhou长沙JiangXi厦门GuangXiHaiNan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HeiLongJiangLiao

18、Ning北京ShanDongJiangSuZheJiangFuJianGuangDongHuNanHuBeiHeNan AnHuiShaanXiGanSuSiChuan 铁通昆明广州18系统集成概述计算机系统集成第18页数字福建“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，组成覆盖全省信息共享网络体系； 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”技术支撑体系（3S：GIS,GPS和RS,海量信息处理与存放技术，可视

19、化与虚拟现实等技术）； 以信息化带开工业化； 建设“电子政府”推进政府系统信息化建设； 开发建设重点领域信息应用系统。19系统集成概述计算机系统集成第19页省经济信息中心GEGE GE 电信枢纽155M155M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155MN*2MN*2MN*2MN*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*2M20系统集成概述计算机系统集成第20页1.3网络系统集成体系框架一.网络系统集成体系框架网络子系统Internet服务子系统数据库子系统用户子系统应用子系统网管子系统开发子系统安全子系统环境子系

20、统广域网部门专用网21系统集成概述计算机系统集成第21页1.3网络系统集成体系框架传输设备交换设备网络互连设备布线系统网络接入设备网络测试设备网络服务器网络操作系统网络子系统二.网络子系统组成1 .网络传输技术： 主要传输系统-传输介质，综合布线系统（PDS),同时数字体系(SDH)，准同时数字体系(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。22系统集成概述计算机系统集成第22页 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

21、合交换（同时使用电路交换和分组交换 如ATM)、帧中继(不进行检错和纠错分组交换）、信元交换（以53字节信元单位进行交换）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组成交换设备。如千兆位以太网交换机，ATM局域网交换机。23系统集成概述计算机系统集成第23页3.网络接入技术当前惯用接入技术： 电话线调制解调器（Modem）、电缆调制解调器（Cable Modem）、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

22、.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24系统集成概述计算机系统集成第24页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原因：CPU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.网络操作系统惯用网络操作系统：UNIX、Windows NT、Novell NetWare基本功

23、效： 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25系统集成概述计算机系统集成第25页三.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它服务1.3网络系统集成体系框架26系统集成概述计算机系统集成第26页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

24、务等其它网络服务会议电视、可视电话、IP电话、监测控制、多媒体综合信息服务等27系统集成概述计算机系统集成第27页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28系统集成概述计算机系统集成第28页开发子系统数据库开发工具PowerBuilder、Visual Basic 、Delphi 等Web 开发工具HTML 开发工具：Microsoft FrontPage 、Netscape GoldJava 开发工具：JavaShop 、JavaScript 、

25、VRML 开发工具(Virtual Reality Modeling Language)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：3D Studio 、Director 、3D Max 等多媒体创作工具：Authorware 等经典集成开发环境Microsoft Visual Studio、Eclipse、Jbuilder、Borland ALM等29系统集成概述计算机系统集成第29页1.3网络系统集成体系框架五.数据库子系统小型数据库：Visual FoxPro , Access, Approach等部门级数据库：SQL

26、Server企业级数据库：Oracle , Informix , Sybase , DB2 等30系统集成概述计算机系统集成第30页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，预防网络外部“敌人”侵犯:分组过滤，代理服务器和应用网关。使用数据加密技术，预防“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31系统集成概述计算机系统集成第31页1.4 系统集成应用实例一.CIMS1.关于CIMS .CIMS-Computer Integrated Manufacturing System 计算机

27、集成制造系统美国: 将CIMS列入影响国家经济命运和地位22项 关键技术之一。中国: 清华大学成立了第一个CIMS研究中心试验室，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，成都飞机工业企业、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哲理:结构模式却不尽相同。32系统集成概述计算机系统集成第32页 CIMSCADGTCAMMRP-ROBITICSAMH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 系统集成应

28、用实例2.美国 Mercury Marine 企业CIMS33系统集成概述计算机系统集成第33页3.国内某工厂CIMS功效模块结构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议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34系统集成概述计算机系统集成第34页 1.4 系统集成应用实例 4.CIMS 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)

29、管理信息及决议分系统（MIS&DSS)质量确保分系统（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35系统集成概述计算机系统集成第35页 1.4 系统集成应用实例5.CIMS定义 CIMS是一个计算机集成制造系统。是信息时代制造业生产、经营和管理模式。它将企业人、技术和组织集成起来，将企业在制造其产品各步骤（市场预测、产品设计、制造、储运、管理、直到销售和售后服务）中计算机应用等高新技术集成起来，发挥总体化作用,到达 降低成本、提升质量、缩短交货，从而提升企业对市场应变能力，赢得竞争目标。36系统集成概述计算机系统集成第36页 1.4 系统集成应用实例6.CIMS关键

30、技术-集成（1）系统运行环境集成： 将不一样硬设备、操作系统、网络操作系统、数据库系统、开发工具以及其它系统支撑软件集成为一个系统。（2）信息集成： 从信息资源管理出发，进行全企业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，使不一样部门、不一样专业、不一样层次人员，在信息资源方面到达高度共享。（3）应用功效集成： 将MIS（管理信息系统）、DSS（决议支持系统）、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

31、），自始至终坚持“管理人员、设计人软、计算机技术人员”三结合标准。37系统集成概述计算机系统集成第37页 1.4 系统集成应用实例7.CIMS集成特点（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、各决议管理层、专业层之间紧密结合，有效控制信息交换通畅。（4）随时可得到服务（开放工作站）。（5）系统含有可靠安全和监督办法。（6）对正当用户请求能及时响应。38系统集成概述计算机系统集成第38页1.4 系统集成应用实例二.智能大厦1.定义智能大厦是社会信息化和经济国际化必定产物，它是以建筑为平台，兼备

32、通信、楼宇办公、消防保安自动化，集系统结构、服务、管理及它们之间最优化组合，向人们提供一个高效舒适、便利建筑环境。39系统集成概述计算机系统集成第39页1.4 系统集成应用实例2.智能大厦弱电系统组成40系统集成概述计算机系统集成第40页1.4 系统集成应用实例CA-通信自动化系统是确保大厦内部语音、数据、图像传输基础，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取计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术组成高度自动化综合管理系统，对大厦内各种设备实施最优控制与管理。确保设备

33、安全运行，实现设备运行高效节能满足大厦内环境舒适要求。空调系统给排水系统变配电系统照明系统电梯停车场41系统集成概述计算机系统集成第41页1.4 系统集成应用实例OA-办公自动化系统利用当代科学技术最新结果，借助先进办公设备实现办公活动科学化、自动化。FA-消防自动化系统借助先进火灾探测技术和使用高分辨力报警装置，及时准确地发觉火灾。及时报警，及时处理，确保人身安全。降低财产损失。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42系统集成概述计算机系统集成第42页1.4 系统集成应用实例SA-保安自动化系统采取当代科学技术和日益健全完善公共安全管理设施，为金融、办公、商业、饭店、公寓大厦内人们提供多层次人身、财产安全。PDS-综合布线系统采取系列高质量