计算机网络系统集成详细讲义

计算机网络系统集成

2006年1月

计算机网络系统集成参考模型

⑴无线网络技术

不间断电源（UPS：

机房工程机房管理

计算机通信网学

视频会议系统

J数字会议系统

用户用户用户用户用户

一、计算机网络

计算机网络的概述

首先重点讨论了以下内容：

-网络的形成与发展

■网络定义与常用术语

■网络类型

.网络功能与资源共享

■网络基本要素及其操作系统

■组成计算机网络的参考模型

■国内十大重要网络发展概况

（现分别讨论上述7点）

网络的形成与发展

计算机网络涉及到通信与计算机两个领域，多年来，计算机

与通信日益紧密的结合，已对人类的进步作出了极大的贡献。

j

-I互I.结T-l合I~~I一方面,

rj

计算机网络的发展过程是从为解决远程计算，信息收集和处理

而形成的专用联机系统开始，发展到以实现资源共享为目的，

遵循国际标准协议，有统一网络体系结构的多计算机互联网络。

概f括起3来*,、*2机网络应用的发展经历了以下三个阶段：

,从单个计算机为中心的远程联机系统的数据通信阶段。

,以多个计算机通过通信线路互连的多机通信阶段。

,遵循国际标准协议，有统一网络体系结构的广泛应用和发展阶

段。

三代计算机网络

第一代计算机网络

■计算机通过线路控制器与远程终端相连接是第一代计算机网络

系统。最初的计算机是为批处理而设计的，因此当计算机和远

程终端相连时，必须在计算机上增加一个接口。这个接口应当

对计算机原来的硬件和软件的影响尽可能地小些。

-随着远程终端数量的增加，为了避免一台计算机使用多个线路

隹制器。

■远程联机系统中，要利用电话线传输主计算机处理的信号和远

程终端发出的信号，需要一种进行信号转换的设备，这就是调

制解调器(Modem)。

-在第一代计算机网络中，利用通信线路、集中器、多路复用器

以及公用电话网等设备，将一台计算机与多台用户终端相连接，

用户通过终端命令以交互的方式使用计算机系统，从而将单一计

算机系统的各种资源分散到了每个用户手中。而向终端的计算机

网络系统（分时系统）的成功，使得计算机用户数量迅速增加。

但远程终端系统存在着以下缺点：

■•计算机的负荷较重，会导致系统响应时间过长；

-•单机系统的可靠性较低，一旦发生故障，将导致整个网络系统的

瘫痪。

，

第

究

提

络的

靠性

性

将

多台

和

用

网

研

可

可

^开i

口7

，

问

路

术

由

的

连

使

法就

电

这种

用

技

采嘉机

万

是

得

方

交

。

接

间

算

接

算

机

间

直

发展

算

通信

计

机

计

了

5-的

计

到

之

机

，

计

网

出

络

据

了

数

目的

构

结

交换

缴

机

算

以

为直接通

现

一

。

，M-

第二代计算机网络

随着应用要求的不断提高，后来又形成了利用

计算机网络来实现“资源共享”或完成分布式

处理作业为目的的两级结构计算机网络。这种

由多个计算机连接构成的系统分成通信子网和

资源子网两大部分。这种以通信子网为中心的

计算机网络常称为第二代的计算机网络。

第二代计篡机网络是多个主计算机通过通信线路互联起来，这样的

多个主计董机都是具有自主处理能力的，忐们之间不存在主从关系,

这样的多个主计算机互联的网络才是目前甯称的计算机网络。

代表是ARPA网，（由美国国防部高级研究计划局组建）主要有4个

主要节点组成。也是我们现在INTERNET发展的雏型。ARPA网中有

专门的通信处理机负责线路的互联，这个设备叫接口信息处理机

IMP,当主机要发信时只要把信发往与之相联的IMP就行了，然后

由IMP负责找到对方的IMP把信发出去，IMP采用存贮转发的方式,

当线路有空闲时再发。这样ARPA网就形成了两级子网的结构，通

信子网和资源子网。

■第二代计算机网络中：

①多台计算机通过通信子网构成；

②一个有机的整体，既分散又统一，从而使整

个系统性能大大提高；

③原来单个主机的负载可以分散到全网的各个

机器上，使得网络系统的响应速度加快。

而且在这一系统中，单机故障也不会导致整个

网络系统的全面瘫痪。

第三代计算机网络

在ARPA网时代，虽然网络分成了通信子网和资源子网。但网络之间的体系结构与协议

标准的不统一限制了计算机网络的发展。

计算机网络系统是非常复杂的系统，计算机之间相互通信涉及到许多复杂的技术问

题。在网络中，相互通信的计算机必须高度协调工作，而这种协调是相当复杂

的。为了降低网络设计的复杂佳，早在当初设计ARPANET时就有专家提出了层

次模型。分层设计方法可些I*库木而复杂的问题唾为若干较小且

子问题。1974年，美国的IBM公司宣布了它研

统网体系结构SNA(SystemNetwork

Architecture)o这个著名的网络标准就是按照分

层的方法制订的。据统计，按照SNA设置的网络在

1988年至少有15000个以上。DEC公司也在20世纪

70年代末开发了自己的网络体系结构一数字网络

体系结构DNA(DigitalNetworkArchiecture)。

网络体系结构出现后，对同一体系结构的网络产

品互连是非常容易实现的，但对不同系统体系

现互连e针对上述情况,

StandardOrganization)于1977年设立专

门的机构研究解决上述问题，并于1984年公

布了名为开放式系统互联参考模型OS。RM

(OpenSystemInterconnectionBasic

ReferenceModel)的国际标准化网络体系

结构，这进一步推动了计算机网络的发展。

开放互联系统参考模型简称OS”RM,它是一个

开放体系结构，规定将网络分为7层，并规定

每层功能，如图所示。OSI/RM参考模型

的出现，标志着网络已进入了第三代计算机网

络的新纪元。

网络定义与常用术语

网络的定义

■计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物,

它是由分布在不同地理位置上的具有独立功能的多

台计算机终端及其附属设备用通信设备和通信线路

连接起来而形成的一种网络系统。在网络软件的支

持下，这种系统使得在一个地点的计算机用户能够

享用另一个地点的计算机或计算机设备提提供的数

据处理功能与服务，从而实现共享受计算机系统资

源及相互通信的目的。

■由于人们从事研究的角度和应用范围不同，计算机网

络又分为广域网（WAN）和局域网（LAN）等。随着

应用的深入，-又产生了网络操作系统。但不管发展的

速度如何，它们有共同之处：

（1）从资源观点来看，它具有共享外部设备的能力（如

打印机、专用设备、外部大容量磁盘等）和公共信息

共享能力（如数据库）。

（2）从用户观点来看，网络把个人与众多计算机用户连

接在一起。

（3）从管理角度来看，网络具有共享集中数据管理的能

力（如备份服务、系统软件的安装等）。

■归纳起来，对计算机网络的定义如下：

■1.以能够相互共享资源的方式连接起来，并且各自

具有独立功能的计算机系统的集合。

计算机网络的其主要特征包括以下三个方面:

主要目的是实现计算机资源的共享。

U算机之间没有主从关系。

-连网的计算机必须遵循全网统一的网络协议。

计算机网络与计算机通信网络的区别

■通信网络以传输信息为主要目的，用通信线路将多个计算灯

连接起来的计算机系统的集合，还没有资源共享的概念。

■计算机网络与分布式系统的区别

■分布式系统的一种操作系统类型，是在网络的基础上的一中

分布式计算机的操作系统。是计算机网络发展的更高形式。

网络常用术语

基带和宽带

通信系统中传输的信息可用两种信号表示：模拟信号和数字

信号。而通信系统的本身也可以是模拟的或数字的，即是说信

息可以用模拟的或数字的方式在通信网络中传输，而这两种信

号通过一定的办法可以相互转换。传输时如用原来信息的信号

形式进行，在通信中称为基带传输。为方便起见，计算机网络

借用通信术语，把只传输数字信号的技术称为基带传输。基带

传输这个词及其含义已被人们广泛接受，但我们必须注意，计

算机网络中的基带和通信中的基带，虽然名字相同但其含义不

同。

在电信界中，宽带是指带宽大于语音级信道(4KHz)的任意

信道，而在局部网路中是指采用模拟传输的技术。宽带的信号

传输广泛采用调制解调技术。在数据通信中，宽带有另外的含

义，当网络的数据传输率大于2Mbps时，则称为宽带网，而传

输率低于2Mbps,则为窄带网。

同步和异步传输

.数字通信，不管其采用的是模拟信号还

是数字信号，它最基本的要求是接收装

置要能知道所接受的数据是从何处开始

以及每一比特持续的时间。否则，发送

和接受装置由于计时的差别会造成数据

传输的错误。因此，收发装置之间应当

保持步调一致，也就是说二者要同步。

■为使发送两口接收装置同步最早、也最简

单的办法是异步传输。异步传输又称为

起一止传输，它每次传输一个字符，用

起比特和止比特标志字符的开始和结束,

每一字符由5至8比特组成。

■异步通信简单、便宜，但对每个字符

要求为二至三个比特。因为每个字符的

传输是独立的，故称之为异步。每个字

符的发送频率可以不同，但发送和接收

双方必须事先约定好。

■在现代的计算机网络中，对异步传输的定义有

了扩展，把每次传输的数据单元的格式和长度

固定的传输也称为异步传输。如ATM网，每个

数据单元固定为53个字节，称为信元，也是一

种异步通信。

-一个更为有效的通讯方法是同步传输。在这

一模式中，字符或比特不再带有起始和终止比

特。这节省了开销，但每一比特的出发和到达

时间要预知。为防止发送和接收装置之间的计

时漂移，它们的时钟应该同步。

带宽和线速度

在电信技术中，常以频率单位赫、兆赫

（Hz、nHz）来定义带宽。而在计算机网路

中，带宽是指一个网路所用的传输频率值范

围，这个术语是网络技术吞吐能力总量的一

种描述，带宽常用每秒可以传输的二进制位

数（bps,即bitspersecond的缩写）来表

示。带宽有时也称为线速度。

■带宽或线速度并不代表线路的实际传输能力，

传输中会有开销。“开销”是指不是实际传输

的部分，如数据包中的头标部分与数据包之间

的间隙等。

■“利用率”是指线路用来成功地传输数据包

的时间，利用率使用百分比或二位分数来表示。

“流通量”与利用率是一回事，但用Mbps进行

测量，而“峰值利用率”是指在给定时间段内

所发生的最高利用率。“饱和”则是指网络已

经到达它的容量极限。

网络类型

・计算机网络的种类有多种，主要是由分类的方

法来决定的。如有按拓扑结构分类的；有按网

络规模大小、距离远近分类的；有按服务对象

分类的。无论用哪种方法分类，对网络本身是

没有什么意义的，只是反映人们的不同说法而

已。在日常工作中，人们一般按网络规模的大

小将计算机网络分为局域网、城域网、广域网、

无线网和互联网。

网络操作系统

■网络操作系统NOS(Network

OperatingSysterm)是在计算机

操作系统的基础上，加上具有实现

网络访问功能的模块和有关数据通

信协议。

■网络操作系统是使网络上各计算机能方便而有

效地共享网络资源，为网络用户提供所需用的

各种服务软件和有关规程的集合。

■网络操作系统除了具有通常操作系统所具有的

处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管

理外，还应具有以下两大功能：

■提供高效、可靠的网络通信能力。

■提供多种网络服务功能如：

・远程作业录入并进行处理的服务功能；

•文件传输服务功能；

•电子邮件服务功能；

・远程打印服务功能。

网络操作系统

-目前在我国网络市场上主要的网络操作

系统有：

■Novell网络操作系统。

-UNIX网络操作系统。

■WindowsNT网络操作系统。

■Banyan网络操作系统。

-IBMOS/2网络操作系统

国内十大重要网络发展概况

1.中国公用分组交换网(CHINAPAC)

当前，邮电部门提供的基础数据通信网络有分组

交换网(ChinaPAC)。

分组交换网以CCITTX.25建议为基础，可以满足

不同速率、不同型号终端与计算机、计算机与计算

机间以及局域网间的通信，实现数据库资源共享。

分组交换网是一种基础的数据通信网络，在其网络

平台上可以架构各种增值业务，如：电子信箱、电

子数据交换(EDI)、传真存储转发器。

■ChinaPAC由国家骨干网和各省（区、市）的省内网组

成。目前骨干网直接覆盖所有省会城市，省内网覆盖

到有业务需求的所有城市（地、市、县）和发达乡镇，

其中包括城市区的本地网。通过和电话网的互联，

ChinaPAC可以覆盖到电话网通达的所有地区。C

hinaPAC设有一级交换中心和二级交换中心，一级交换

中心之间采用不完全网状结构，一级交换中心到所属

二级交换中心之间采用星状结构；ChinaPAC在北京和

上海设有国际出入口，广州设有到港澳地区的出入口，

以完成与国际数据网的互联。

■一级交换中心站点是：北京、上海、南京、武汉、西

安、成都、广州、沈阳。

2.中国数据数字网（CHINADDN）

DDN（DigitalDataNetwork简称DDN）数据数字网是采用数字

信道提供永玄或半永处性电路来传输数据通信业务的数字传输网。

中国公用数字数据网（ChinaDDN）是由邮电部门经营的、在

全国范围内向用户提供服务的数据网络。90年代初，首先在几个

城市发展起来，1994年开始组建ChinaDDN一级干线网。目前一

级干线网已通达所有省会城市，各省、直辖市、自治区都在积极

建设经营DDN网，至96年底，ChinaDDN已覆盖至U2100个县

上城市，发达地区已覆盖到乡镇，端口总数达18万个。ChinaDD

N已成为覆盖面大，提供接入速率高，业务种类多样，使用灵活、

方便，质量可靠的网络。

■ChinaDDN按照网络的建设、经营、管理和维护的责任

地理区域，划分为一级干线网、二级干线网和本地网

三级。一级干线网由设置在各省、自治区和直辖市的

节点组成，主要提供跨省长途DDN业务的转接，目前

已通过除台湾外的所有省会城市。二级干线网由设置

在省内的节点组成，它提供本省内长途和出入省的

DDN业务。除西藏外各省均已建成省内网。本地网指

城市范围内的网络，主要为用户提供本地和长途DDN

业务。

■目前，ChinaDDN已成为邮电部门其它网络的支撑网。

大量的ChinaPAC、ChinaFAX、ChinaNET的中继线路者B

开通在ChinaDDN上。

3.中国公用帧中继网ChinaFRN

■中国公用帧中继网（ChinaFRN）最初是在公用

数字数据网（ChinaDDN）上配制帧中继模块

来实现的。1996年底开始进行帧中继宽带业务

网（CHINAFRN）的工程建设，第一期工程于

1997年6月建成连接的省市有北京、上海、南

京、杭州、合肥、广州、沈阳、西安、成都、

武汉、天津、石家庄、济南、关B州、南昌、长

沙、福州、南宁和海口。在北京设至了全国性

的网络管理中心，

北京、上海、广州为该网络设定了国际出入口,

以北京、上海、南京、沈阳、武汉、成都、西

安、广州8个主要节点为主干枢纽节点，其结

构为网状连接，所有节点均配备了ATM利帧中

继模块，可为用户提供ATM信元方式的业务相

帧中继方式的服务，作为公用帧中继宽带业务

网为向用户提供了帧中继永久虚中路(PVC)

业务和帧中继交换虚电路(SVC)业务，用户

入网的速率在64kbit/s~34Mbit/s间。

4.综合业务数字网ISDN

■ISDN(IntegratedServicesDigitalNetwrok)综合业

务数字网。它是由数字交换机和数字信道组成，传输

数字信号的业务网，它能够提供话音数据等业务，我

国目前已在全国范围内的17个省22个城市建立了主干

网，主要城市有北京、上海、南京、广州、深圳、厦

门等。

-它的特点是具有高速，高质量传输的特点，尤其是在

一条线路上进行多种传输的优点(电话、数据、可视

图文、可视电话、传真电子信箱、电视会议、语音数

据等)。对大中型企业来说具有相当的吸引力。

5.中国公用计算机互联网

ChinaNET

■中国公用计算机互联网的网络构成主要有：

ChinaNET的网络结构分为骨干层和接入层

骨干层是ChinaNET主要的高速数据通路；骨干

层提供ChinaNET各个接入网之间的连接；接入

层由多个接入网组成，是ChinaNET的地区性网

络，也是ChinaNET面向用户接入和本地用户互

联的层次和设施；用户通过与ChinaNET的连接,

可以访问ChinaNET上的资源服务器或其它互联

网络的资源服务器。

6.中国公用增值业务数据网简述

■中国公用数据通信网从80年代末建设以来，

先后建成了ChinaDDN、ChinaPAC、ChinaFRN

三大基础网，随着通信业务量和技术的发展，

在三大基础网之上又建立了多种增值业务数据

网，如公用电子信箱业务网Chinamail、公用传

真存储转发业务网ChinaFax,公用电子数据交

换业务网ChinaEDI。

7.中国金融数据通信网CHINA

FINET

中国金融数据通信网络(CFN)是邮电部与中国人民

银行、中国工商银行、中国农业银行、匚口国工商银行、

匚口国银行、中国建设银行、交通银行和中国人民保险

集团公司等共同投资兴建的。为配合中国金融数据通

信网络(CFN)的运作，1996年8月邮电部和中国人民

银行共同出资筹建了中元金融数据网络股份有限责任

公司。该项工程主要是由金科集团公司承建的，选用

了Cisco公司的网络产品帧中继交换机IGX8、IGX16和

IGX32作为骨干设备。金融数据网采用部分网状结构,

以北京、上海、南京、沈阳、西安、成都八个城市为

汇接中心。一期工程已建成34个节点，覆盖了除拉萨

以外的所有省会城市和计划单列市。二期工程将复盖

全国所有地市级以上的城市，网络结节均为400个。

■中国金融数据通信网络（CFN）是我国第一个

全国性的帧中继网，中继电路采用邮电公网

CHINADDNoCFN是规模比较宏大的网络，它

覆盖了人民银行与各商业银行全部一级分行所

在的省会城市、计划单列城市、人民银行二级

分行所在的各地市等。整个通讯网规模涉及全

国300多个城市，其中北京、上海、广州、南

京、成都、武汉、沈阳、西安为八个大节点，

网管中心设在北京。

8.中国教育和科研计算机网

CERNET

■中国教育和科研计算机网(ChinaEducation

andResearchNetwork简称为CERNET)是由

国家计委批准立项教育部(原国家教委)主持

建设和管理的全国性教育和科研计算机网络，

也是中国政府认定的四个互联网络之一。1994

年由清华大学，北京大学、北京邮电大学、东

南大学、上海交通大学、西安交通大学、华南

理工大学，华中理工大学、东北大学、电子科

技大学等10所以院校牵头组建的我国众多高等

院校最重要的教学和科研基础设施之一。

9.中国科技网络CSTNET

F中国科技网络(ChinaScienceand

TechnologyNetwork),它的前身是

“中关村地区教育与科研示范网络”

(NCFC)的基础上建立起来的。NCFCX

程从1987年开始，1990年4月实施，

1993年主干网建成开通运行，1994年4月

开始为国际、国内用户提供Internet服务,

至1996年底完成超级计算机中心的建设，

工程全部竣工。

■在NCFC工程建设中，有两项超出原规划的内容。其一

是实现与国际Internet的直接联网，其二是实现了

NCFC向全国科技界的扩展，建成了CSTNet。

■NCFC(TheNationalComputingandNetworking

FacilityofChina)是“中国国家计算与网络设施”的

英文缩写，由世界银行贷款“重点学科发展现目”中

的一个高技术基础设施项目。该项目由中国科学院主

持，联合北京大学、清华大学共同完成。项目经费约

七千万元，主要来自世界银行贷款及国家计委的配套

资金，部分来自国家自然科学基金委、国家科委、以

及三个院校的自筹资金。

■NCFC网络结构NCFC网络由三级组成：城域网（主干

网），院校网，局域网。它由中国科学院中关村地区

的近四十个研究所和北京大学、清华大学组成的校院

网。

■院校网是利用光缆、网桥、路由器、FDDI集中器、程

控交换机等设备将院校内所有以太网互连而成的网络。

三个院棱网分别称为CASnet（Beijing）（中国科学院

院网北京部分），Punet（北京大学校园网），Tunet

（清华大学校网）。NCFC主干网由光缆及路由器、网

桥等设备组成。NCFC主干网络由光缆及路由器、网桥

等设备组成。

-NCFC主干网将三个院校网的网络中心用单模和多模

光缆互连成一个三角型，早期通信速率为10Mbps,

后来改为100Mbps的FDDI连接。中科院院网北京部

分是由中科院计算机技术研究所网络研究室马影琳

主任、钱华林副主任主持下带领网络室的科研人员,

从1989年至以994年4月建设而成。1994年7月中科

院计算机技术研究所网络室一分为二，马影琳研究员

带领一部分人员继续留在中科院计算机网络室，另一

部分人用电钱华林观究员带领式药监中抖磔；算机

网络信息中心，目箭NCFC主干网在中科晓计算机网

络信息中心设立了全网的网络中心，设置了网络监控、

网络服务、科学数据库服务、网络超级计算能力、国

际出入口等各种设施。它是我国首先蠢立的第一大网，

为国内培黑了众多的网络工程技术人牙。

$10.国内其它重大的网络工程

1993年6月，我国正式提出了一系列以“金”字开头的信

息化主体工程，这些目前纷纷进入了具体的实施阶段。

主要的“金”字工程有：

■金桥工程

它是国家公用经济信息通信网工程。用以对国家宏观

经济进行调控和决策，也为信息资源的社会有偿共享

创造条徉。

金桥工程以卫星-综合数字服务网（ISDN）为基干网，

与CHINAPAC及CHINADDN互联互通，互为备用，形成

空、地一体的网络结构。

■金关工程

它是外贸专用信息网联网工程，用以对

外贸易业务和管理实行有效地监控和宏

观调控，推行电子数据交换(EDI),

实现单证自动化和无纸贸易，与国际

EDI业务接轨。

■金卡工程

它是建立全国电子货币应用的社会网络工程。它的总

目标是用7年（1994~2000年）左右的时间，在全国

400个大、中城市及部分经济发达县城推广使用信用卡

工具，在覆盖3亿城市人口的地区发行使用2亿张信用

卡；建立和完善以金融部门为主的信用卡业务管理体

系；提高信用上学结算业务在全社会资金结算中的比

重，减少现金流通量；实现信用卡业务电子化；建立

和健全有关法律法规和标准规范，促进信用卡业务健

康发展。

金税工程

采用现代信息技术建立全国增值税专用发票计算机稽核系统，即

金税系统。

该系统是建立在税务系统内部的，基于科学的抽样方法，最终覆

盖全国、规模庞大的增值税专用发票交叉稽核系统。其目的是

反映增值税征收情况，为查处在发票上作手脚等违法犯罪行为

提供线索和依据。它是增值税征管信息系统的重要组成部分。

增值税征管信息系统包括：增值税计算机稽核系统、防伪程控

系统和计税收款机。

金税工程计划于3年时间内，建成覆盖全国31个省、市面上，370

个地区，3800个区县的增值税计算机稽核系统。目前已开通50

个城市税务部、1的交叉稽核网络。同时，在一些局部范围内推

广使用防伪税控系统和计税收款机。

■金宏工程

建立一套适应社会主义市场经济的政府

宏观调控经济决策支持系统。为此，要

建立一批国家级基础数据库。目前任务

是建立连接各部门的计算机专用网，各

部门按本身职能各自准备上网的信息资

源，制定电子信息交换规范和共享权限

及其审核工业手段。

■金企工程

它是国家企业生产与流通的信息系统。

计划用5年时间初步建立企业产品数据库,

从而对各行业的信息资源集成优化，实

行信息资源共享。

■金卫工程

建立医疗卫生信息网，建立医院信息

管理系统及计算机连网，推广医疗卫生

卡的使用。

全国将由500家大型医院实行计算机

联网。

■金建工程

建立一个覆盖建设系统的建设信息网

络，实现建设部与各省、市建设主管部

门和骨干企事业单位的联网。目前已有

十多个省几十个与建设部联网。

$组成计算机网络的参考模型

组成计算机网络的参考模型

用尸用尸用尸用尸用尸

网络系统集成技术概述

系统简述

系统的原则

系统的定义

系统成立的必要条件

系统的基本结构

系统的特点

系统的种类

系统的原则：

-管理组织要严密;

-作业计算要准确;

-经济效益要显著;

■处理时间要迅速。

>------------------

系统的定义

■“系统”一词在不同的场合有不同的定义。

几乎任何东西都可以称为“系统”，要包罗万

象地加以定义是十分困难的。这里我们给出几

种定义。

■(1)“系统”是多元素的有机结合体，就

某种目的而言，它具有高效率和某些特定功能。

■(2)“系统”是由具有同一目标的若干相互

联系、相互影响的部分结合成的有机整体。也

就是说，一个科研部门、一项研究计划、一个

财务汇总就可以被看作是一个系统。例如，一

个企业管理系统由销售、生产、财务、人事、

总务这些相互影响、相互联系的部分结合成的

有机整体，它的目的是为了完成经营计划。企

业管理系统是一个处于运动状态的系统。

■(3)中国企业管理百科全书给管理信息

系统下的定义是：“一个由人、计算机

等组成的能进行信息收集、传送、储存、

加工、维护和使用的系统。”

系统成立的必要条件

■系统成立必须满足三个条件：

-目的；

■功能；

■机构。

这三个条件是相互作用、相互影响的。

■(1)目的

■事物的存在总有一定目的，而系统又是“事

物”的汇集。系统可粗分为两大类：一类是以

“物”组成的系统，另一类是由“人”组成的

系统。这两类系统都是为一定的目的服务的。

例如，电子计算机(即电子数据处理系统)就

是前一类系统，通常人们称它为硬件系统，目

的是处理数据；程序设计可以说是属于后一类

系统，通常人们把它称为软件系统，目的是为

科研、生产服务。

■在日常生活中，各种各样的系统都有各种各样

的耳的。所谓目的，并不是指个别的具体行动,

而是各项行动综合的结果，即要达到的目标。

如果目的范围很大，那么要求的系统规模也很

大。一般系统规模很大时应按处理对象分成儿

个不同的部分，分别构成若干个小规模的系统,

然后再合并成整个系统，我们把系统的整体叫

做“主系统”，把各个小规模系统叫做“子系

统”。

■(2)功能和机构

■要实现某一目的，就需要一定的“功

能”。功能就是做某项工作的能力，但

功能需要由“机构”具体地体现出来。

总之，“行动”是由“功能”和“机构”

来实现的。

■机构可以说是对功能实施的一种组织

形式。

系统的基本结构

■任何一个系统都由五个基本要素组成：输入、输出、

处理、反馈和控制。这些要素组成了系统的基本结构。

■五个基本要素定义如下：

①输入是送入系统所需处理的原始资料。

②输出是送出处理所得的结果。

③处理是根据条件对输入的资料进行处理的过程。

④反馈是指当输出的结果不太令人满意或希望得到更好

的结果时，重新对输入进行调整。

⑤控制主要监视①一④各作业步骤是否正常进行。

%系统的特点

任何系统都具有以下特点：

-集合性：指任何一个系统至少要由两个以上相互区别的要素组合

而成。

■相关性：系统的各要素之间是相互作用而又相互联系的。

■目的性：每个系统都具有它所要达到的目标。

■适应性：系统都是处于一定的环境中的，它需要不断地与环境交

互，故应具有环境的适应性。

■整体性：任何一个系统若要达到目标，不能仅考虑各子系统，而

应同时注意到各子系统之间的相互联系，注意到整个系统与其所

处的环境之间的相互关系，注意到整个系统的整体目标。

系统的种类

、京统按其特性可以归纳为工程系统和事物系统两大类。

■(1)工程系统

工程系统分析的对象是实体系统，如地学制图系统、地震系统、

气象预报系统、机械系统等。

分析的内容涉及技术上的可行性、结构的组成以及可用性和精

确电

分析的手段是运用工程技术的科学理论方法。

■(2)事物系统

事物系统分析的对象是软件系统，如经济系统、管理系统、财务

系统等。分析的内容涉及管理与控制的可行方案，这些方案提供

决策依据。

4系统集成

什么是集成

■集成(Integration),到目前为止对

集成这一词还没有一个明确的定义，人

们普遍理解为：一个整体的各部分之间

能彼此有机地、协调地工作，以发挥整

体效益，达到整体性能好，功能强的目

的。

.什么是系统集成

■系统集成(SystemIntegration)可以理解为：根据用

户需求，优选各种技术漏产品，将各个分离子系统连

接成为一个完整、可靠、经济和有效的整体，并使之

能彼此之间协调工作，发挥整体效益，达到整体优化

的目的。

■对于系统集成，我们一般分解为软件集成、硬件集成

和网络系统集成。由于计算机网络技术的迅速发展和

应用范围的广泛深入，逐步出现了局域网络集成技术、

智能大厦集成技术、智能小区集成技术，如图所示。

一软件集成

系统集成--硬件集成-1—局域网络系统集成

----网络集成.--智能大原网络系统集成

-智能小区网络系统集成

图1-2系统集成的内容

1、软件集成

■软件集成是指为某特定的应用环境架构的工

作平台。通俗地说：为某一特定应用环境，提

供要解决问题的架构软件的相互接口，为提高

工作效率而创造环境。

■现在许多软件制造商都在把自己的产品进行

集成，为客户提供更好的服务。例如，美国微

软公司将Windows操作系统软件与Web浏览器

集成在一起，使得用户访问因特网更加方便，

系统功能得到大大增强。

2、硬件集成

-使用硬件设备把各个子系统连接起来，以达

到或超过系统设计的性能技术目标。例如，办

公自动化制造商把计算机、复印机、传真机等

硬件设备进行系统集成，为用户创造出一种高

效、便利的工作环境。

3、网络系统集成

■网络系统集成开始仅限于计算机局域网。随

着网络技术的应用发展，又出现了智能大厦网

络系统集成、智能小区网络系统集成。

■局域网系统集成

局域网系统集成主要讨论的内容有：

网络互连设备、传输介质、布线系统、

服务平台、网络操作系统等。其构成如

图所示。

管理问

PBX/PABX

-智能大厦网络系统集成

-通常智能大厦为了满足多种不同功能和管理的需要，

建立了若干个不同结构模式和功能的计算机系统。例

如：作为大厦内部各种机电设备自动监控的楼宇自控

系统(BAS)；用于大厦内办公方面各种信息共享的办

公自动化系统(OAS)以及为了大厦内外实现电话通

信和计算机网络通信的通信自动化系统(CAS),这就

是智能大厦的3A智能化系统，每一个A系统又由若干个

子系统组成，可以独立完成各自动化系统的全部功能。

在这里不但要了解3A系统的各子系统的组成，更重要

的是要充分理解3A系统的集成方式，如图所示。

图1-43A智能大厦系统集成示意图

■智能小区网络系统集成

智能小区是20世纪90年代初期美国、欧洲等

经济比较发达的国家先后提出了“智能住

宅”(SmartHome)的概念。其基本思想是：

“将家庭中各种与信息相关的通讯设备，家用

电器和家庭保安装置通过家庭总线技术(HBS)

连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异

地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这

些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。”

在1998年编制了第一个适用于家庭住宅的

电气投计标准，即：《家庭自动化系统

与通讯标准》，也称之为家庭总线系统

标准(HBS)。标准要求智能住宅的电气设

计必须满足以下三个条件：

①具有家庭总线系统；

②通过家庭总线系统提供各种服务功能；

③能和住宅以外的外部网络连接。

住宅

住宅

住宅

住宅

住宅

住宅

界面集成

只

要写应用C调用相应的应用A和应用B的入口程

序就可以实现界面集成。目前Web应用中Web

界面的跳转和链接也是界面集成的一种。

界面集成的特点是对袱集成系统的圆囹吞枣式

的整合，完全依赖被集成系统本身的粒度，如

果是单一的应用程序，就直接集成此程序，如

果是一个页面，就直接集成此页面。以至业内

也有说法认为，费面”集成—只—是一种.程序或者页

面芮美联，不能章作集成的一种。

■数据集成

最原始、最朴素的层次，就是数据集成，无

哪里的、哪独类型的蓼据，通过数据集成,

向都能实现数据和信葭的共享。

数据集成的实现，依赖的基础是数据库平台。

应用程序只要是构建在某种数据库平台之上，

就可以遵从某种数据交换的标准和规范，在底

层数据层面达成共享和秦成。

■功能集成

数据集成之上，更高的层次是功能集成，应用A中

的某项功能能被应用B调用，就是一种功能集成。

功能集成的实现，严重依赖被集成的应用程序本

身。如要求应用A在设计前期就考虑按照某种标准构建

和书写，被调用的功能模块要形成接口，同时，应用B

一定需要采用和应用A相同的接口和标准，才能够实现

功能集成。Windows平台下的COM、OCX就可以实现

Windows平台中不同应用程序之间的功能和组件集成。

-协议和服务集成

目前实现企业应用集成的主流技术是基于协议和服

务的集成。从早期的中间件到现在的基础件，方法都

是为应用程序提供统一的服务，如消息服务、工作流

服务等，使得不同的应用程序在统一的服务标准下达

到集成和协同的目标。

服务集成的实现，需要应用程序之间采用共同的协

议和服务标准，例如，要实现工作流集成，就需要选

择一种工作流服务，应用A和应用B在设计时需要统一

采用此标准构建和书写，以后所有的工作流应用，将

统一提交到此工作流服务进行协调和处理。

-业务集成

企业应用集成的最新发展是基于业务和流程

的集成，其技术支撑不是简单依靠一些业务设

计和工作流服务来完成的，而是把所有这些服

务和协议按照业务设计和需求统一组织和实现

出来。企业应用集成的最高层次是业务集成，

通过业务和流程把所有的应用、数据都管理起

来，让它贯穿很多应用系统、很多数据、很多

用户、很多合作伙伴。

■企业应用集成的现状及发展趋势

企业应用集成是一个复杂的问题，目前，企业应用集成存在的

主要问题包括：

■现有企业应用集成，绝大部分只能实现到界面集成和数据集

成，部分专业系统可以实现到功能集成。

■无论是数据集成还是功能集成，在现有技术条件下，实现企

业现有系统之间的完整集成，达到业务协同的目标是不现实的

（如共享权限、流程、组织机构等等）。

■通过专门为每个现有系统编写集成接口，可以实现到功能集

成模型，但是其成本、代价和风险极高，不是大部分企业可以接

受的。

■从界面集成到服务集成，功能虽然原来越强，但技术依赖和

要求越来越高，投入和成本原来越高；只懂技术实现而不熟悉业

务需求和发展趋势的开发商难以构建出满足企业需要的集成业务

素绕。

■对于企业的应用集成和业务集成，业界的主要发展趋

势是：

■通过为企业信息系统选择公共的基础架构平台和业

务架构平台，从根本上解决企业应用集成的问题。

■采用架构体系，保证应用系统具有统一的、标准的、

开放的内部结构，使高标准集成成为可能。

■采用业务架构体系，保证应用系统具有基于业务单

元的、粒度适当的高可用单元结构，使应用集成和业

务协作更加高效和简易。

■基于业务架构体系的开发工具，使得应用系统的构

建和集成不再是专业应用开发厂商的专利，了解自身

需求的企业用户，开始自己完成业务集成工作。

系统平台

作为系统集成，平台是支柱。平台的选

型是一项专业跨度大，技术难度高的工

作，关系到整个系统的成败。概括起来

说，正确进行平台选择其重要性表现在

以下几点：

①有利于把握整个系统的投资方向，为企业领导作出正确

决断提供经济可行性依据，以避免投资风险和投资浪费。

②有利于把握整个系统的技术发展方向，为专业人员提供

技术可行性依据，减少技术风险和应用开发风险。

③在统一可行的主流平台环境下，有利于应用开发人员有

效地积累技术优势，发展企业自身的系统开发队伍和信

息产ik。

④有利于引进先进的平台体系结构，并从根本上改变传统

的体系结构及应用模式，改变传统的设计方法及实施手

段。

⑤有利于采用先进实用的开发工具，大大缩短应用开发周

期，提高应用软件开发质量和开发效率。

⑥有利于平台与应用之间的整体集成，统一界面和操作方法，统一系统风

格和技术标准，提高整个系统的可用性。

⑦有利于进行广泛的技术交流和推广用户开发成果，提高投资效益及技术

转化效益。

作为平台，目前可分解为九种平台：

■网络平台

-服务平台

-用户平台

-开发平台

-数据库平台

-应用平台

-网管平台

-安全平台

■环境平台。

选择平台与系统集成要考虑的因

素

选择平台与系统集成要考虑的因素：

①用户单位的实际应用环境和应用需求。

②作为平台的软硬件产品的功能与性能。

③国内、国际MIS平台发展的主流。

④MIS系统总体设计人员采用的技术策略和实现

手段。

⑤性能/价格比，技术支持，后援保证。

⑥用户的投资能力和技术水平。

平台选型要考虑的问题

平台选型要考虑的问题：

①根据企业规模、组织机构布局、应用系统实施规模和

外部应用环境等情况确定系统平台模式。

②根据单位组织机构与管理职能层次设置和应用系统的

总体功能结构设计情况确定平台体系结构。

③根据用户业务操作和数据处理的基本特征、事物处理

和数据处理对系统性能的基本要求以及原有软件资源

与保护要求，确定软件平台的选型策略。

④根据事物与数据的处理过程和频度以及原有硬件资源

情况，确定基本硬件平台的选型策略。

⑤根据企业组织职能与系统系统功能关联情况，地理环境及外部通信

要求，数据传输及性能要求，用户对网络站点分配及联网范围要求,

以及原有通信设施情况，确定网络通信平台与网络硬件平台的选型

策略。

⑥根据平台体系结构与平台选型策略，以及平台产品技术标准情况，

确定系统平台的接口规范。

⑦根据计算机硬件发展水平和平台档次更新情况，国内产品市场供货

情况与售后技术服务情况，以及可借鉴的成功经验，进行具体的平

台选型及性能/价格比分析。

⑧根据企业的投资能力，建立典型开发环境及平台多场地安装的代价,

验证平台选型的经济可行性。

⑨根据企业的长远发展目标和系统总体实现目标，系统的技术设计要

求，如异种机入网、异种网互连、异构数据源互操作、异构工具互

用、分布处理能力和汉字处理能力等，综合权衡系统平台的可用性、

可集成性和可伸缩性。

系统平台选型取考虑的原则

系统平台选型应考虑的原则是：

①标准性与主流性

②成熟性与先进性

③实用性与经济性

④易用性与可扩性。

从以上讨论来看，作为系统集成，不一

定是买最先进的设备、材料、最先进的

应用软件。

■系统集成这一名词，在国内市场叫了多年，但

真正的系统集成商并不多，是什么原因呢？作

者认为主要有几个方面的原因在制约着。

■系统集成商不是为一个公司或几个人就能做的,

它需要拥有一批技术人员，而且是多专业的，

也就是说“多兵种”的“合成军”，而且要有

一定的工程经验和经济实力。

-从技术角度来看，计算机技术、应用系统开发技术、

网络技术、控制技术、通信技术、建筑装修等技术，

综合运用在一个工程中是技术发展的一种必然趋势。

系统集成商就是要根据用户提出的需求，为用户做一

个完整的解决方案，不仅仅是要在技术上实现用户的

需求，同时还要对用户投资的实用性和有效性进行有

效的分析，对用户的技术支持，培训有所保障。还应

具有从技术规范化、工程管理科学化等多方面知识，

更重要的是，系统集成商具备所服务的客户行业的专

业知识、专业技能以及丰富的集成经验是极为必要的。

目前国内系统集成市场上，除公开竞标的

项目，确实还有靠关系，背景等拿项目的,

除了大型的、复杂的工程之外，确也存在

象搭积木似的项目。并且，系统集成就是

一个综合性的工程，其涉及的不仅仅是技

术和设备的问题，而且还涉及到方方面面

的关系问题。在这样一个市场背景之下，

给新人进入留下了巨大的活动、发展空间。

■由于系统集成行业的市场容量巨大，类

型较多，涉及到的行业也非常多的，与

硬件产品一样有着低、中、高档之分，

有将各种计算机及联网设备简单搭接起

来的工程，也有设计、规划、采购、安

装、调试、维修、培训、服务的系统工

程，对于具备不同实力的厂商都可以有

不同的项目可做。

■对于系统集成的商业利润，一般来说，

系统集成的利润包括硬件、软件和集成

三部分利润，其中硬件的价格透明度高,

利润较低，而软件和集成的利润占整个

项目利润的绝大部分。这就要求集成商

不但要具有对硬件安装支持的能力，更

重要的是，还必须具备对相关软件的开

发能力以及对客户业务的熟悉和理解。

■投资与夺标问题。一个系统集成项目，

在签约后，一般来讲，系统集成商要投

资额度达50%—80%,而且工程周期长,

在这过程中要花费大量的人力、物力，

尤其在夺标过程中要花费物力、人力若

不中标，则付之东流，这就要系统集成

商具有相当的经济实力。作者认为：系

统集成不容易做好，系统集成商更不容

易做。

平台的集成能力

相对于单一的技术和应用，集成平台提供了更

广泛的集成能力支持，不仅可以对现有应用资

源进行最大限度的重用，也为构建集成的业务

系统提供了强大的支持。

平台的集成能力主要包括：

■支持业界各种集成模型：界面集成、数据集成、

功能集成和服务集成。

-同时通过业务架构体系，支持完整的业务协作

和应用集成。

平台具体的集成能力图示如下：

♦

功

能

更

强

，

集

成

更

方

便

界面集成

平诒潮电移堞■的

纳琳系统具有

基于平台构建整，

的性因而以

也务层面上内在一致，可

务成伟统

自班实现业的无缝集。整系

具舒的组机业务分工业

统一织构、础资管、理

务权业务程基源，

限、流、息文档流程

并可在数据信、

以层次、直、酸进行互、访和

机构鑫工吐

内、嵌”使用

“。

业务协作和集成____

业务架构平台：统一支撑体系

机构管理I业务分工I权限控订I协作调度I旅程控制I资源共享I系统罐护

业务集成能力

业务的集成能力包括如下三个基本部分：

■建立统一的业务架构基础

业务架构平台为企业提供了一个基础支撑体系，统

一了各类基础业务要素和业务逻辑的管理。在一个企

业内，有许多基础的业务要素和资源，如企业的组织

机构、业务分工、业务权限、业务流程、基础资源等,

业务集成平台使这些业务资源的构建、修改、共享和

管理得到统一，从而大幅度简化了企业信息系统的构

建，强化和规范了企业的业务管理。

-构建集成的整体业务系统

业务架构平台提供了一个完整的协作环境和

强大的业务支持体系，为企业业务的集成提供

了坚实的基础，使企业内的不同类型、不同业

务应用系统能够真正集成在一起，以实现高效

的协同工作利流程控制。改变了管理软件颗粒

难以协作的状况，建立在平台上的应用，可以

实现业务对象级的协作，即在数据、信息、文

档、流程、分工层次上进行高层次紧密协作，

使企业管理真正实现整体集成。

・业务集成与技术集成的比较

业务架构的集成是为了实现业务集，业务集成与技术

集成不同有着重大的差别：

集成的目标不同

业务集成的目的，在于实现整体业

务运作和管理的要求，包括对统一管

理、团队协作、信息综合、业务协同、

流程连接的全面支持。

技术集成的目的，在于实现技术的融

合和协作。如应用服务、组件访问、

门户、安全、数据事务处理等等。

业务集成和技术集成的H标不同

K业务集成

）统记理、I川;7办作、信总

综介、业务协同、流科连接第

4技术集成

瓦房服务、fllfTi方同、门广、信息系统

女企、数据W务处理第

业务集成和技术集成的架构区别

各类管理系统各类管理系统

(OA.MIS.ERP.CRM.SCM^J(OA.MIS,ERP,CRM.SCM寻)

□□□□□□[

业务臾成

业务架岗平台一

技术集成

组织机构、业务分工、业务权限、

协作调度、业务流程、业务资源等

技术集成

基础技术平台：应用服务、组件、门户.安全、数据事务处理等

(J2EECOM/DCOM心。M中,CORBA,WebService,.Net等)

■集成的基础不同

业务集成的基础，是基于业务架构和要素，来

%或和整合业务系统,业务集成是建立在统一的

辆机构、业务分工、业务权限、业务流程、业

务资源管理之上，业务集成是“技术无关”的。

是