第1章

信息系統(tǒng)集成技術(shù)概述1.1信息系統(tǒng)的相關(guān)概念1.2信息系統(tǒng)集成的相關(guān)概念1.3信息系統(tǒng)集成技術(shù)的分類

1.1信息系統(tǒng)的相關(guān)概念

1.1.1信息系統(tǒng)的定義信息系統(tǒng)是指利用計(jì)算機(jī)的軟硬件與分析、計(jì)劃、控制和決策用的模型/數(shù)據(jù)庫，為業(yè)務(wù)作業(yè)、管理與決策提供信息支撐的專門系統(tǒng)，其覆蓋應(yīng)用領(lǐng)域廣、種類繁多，常見的信息系統(tǒng)有管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、指揮信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、辦公信息系統(tǒng)、科研協(xié)作系統(tǒng)、情報(bào)檢索系統(tǒng)等。

1.1.2信息系統(tǒng)的功能

信息系統(tǒng)的主要功能如下：

(1)信息采集。信息采集是將分布在各信息源的信息收集起來，記錄其數(shù)據(jù)，并按照信息系統(tǒng)需要的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，集中轉(zhuǎn)化成信息系統(tǒng)中可以互相交換和處理的形式。信息采集的方式包括人工錄入數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)、傳感器自動(dòng)收集等。

(2)信息處理。信息處理是對(duì)進(jìn)入信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。信息處理的方法包括排序、分類、歸并、查詢、統(tǒng)計(jì)、預(yù)測、模擬以及各種數(shù)學(xué)運(yùn)算。采用專用的數(shù)據(jù)處理工具還可以進(jìn)行基于數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的聯(lián)機(jī)分析處理與數(shù)據(jù)挖掘。

(3)信息存儲(chǔ)。信息存儲(chǔ)是存儲(chǔ)各種信息資料和數(shù)據(jù)。信息存儲(chǔ)包括物理存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)的邏輯組織兩個(gè)方面。物理存儲(chǔ)是指將信息存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上；邏輯組織是指按信息的邏輯內(nèi)在聯(lián)系和使用方式把大批的信息組織成合理的結(jié)構(gòu)。

(4)信息傳輸。信息傳輸是將采集到的數(shù)據(jù)傳送到處理中心，再將經(jīng)加工處理后的信息傳送給使用者。信息傳輸?shù)姆绞椒殖蔁o線傳輸和有線傳輸兩大類。

(5)信息管理。信息管理是對(duì)信息資源和信息活動(dòng)的管理。信息管理負(fù)責(zé)對(duì)信息采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)進(jìn)行控制，管理內(nèi)容包括數(shù)據(jù)的種類、名稱、代碼、存儲(chǔ)介質(zhì)、邏輯組織方式、傳輸方式與保存時(shí)間等。

1.1.3信息系統(tǒng)的主要類型

(1)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)。業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)(TransactionProcessingSystem，TPS)主要用于支持組織運(yùn)行層面的重復(fù)且變化不大的各種過程處理與事務(wù)處理。

(2)管理信息系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)(ManagementInformationSystem，MIS)是提供業(yè)務(wù)管理所需的信息以支持業(yè)務(wù)活動(dòng)和決策的系統(tǒng)。

(3)決策支持系統(tǒng)。決策支持系統(tǒng)(DecisionSupportSystem，DSS)是指通過數(shù)據(jù)模型和知識(shí)，以人機(jī)交互方式幫助決策者形成半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。

1.1.4信息系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指各部件的構(gòu)成框架，對(duì)部件的不同理解構(gòu)成了不同的結(jié)構(gòu)方式。

(1)概念結(jié)構(gòu)。從概念上看，信息系統(tǒng)由四大部件組成，即信息源、信息處理器、信息用戶和信息管理者。

(2)功能結(jié)構(gòu)。從使用的角度看，信息系統(tǒng)總是具有一個(gè)目標(biāo)和多種功能，各種功能之間又有各種信息聯(lián)系，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)結(jié)合的整體，形成一個(gè)功能結(jié)構(gòu)。

(3)軟件結(jié)構(gòu)。信息系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)是由支持信息系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)或軟件模塊所組成的結(jié)構(gòu)。

(4)硬件結(jié)構(gòu)。信息系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)指系統(tǒng)硬件的組成及其連接方式。

1.1.5信息系統(tǒng)的運(yùn)行模式

1.客戶端/服務(wù)器模式

客戶端/服務(wù)器(Client/Server,C/S)模式是將數(shù)據(jù)存取和應(yīng)用程序分離，由客戶端執(zhí)行應(yīng)用程序，服務(wù)器執(zhí)行數(shù)據(jù)操作。在這種模式下，客戶端負(fù)責(zé)處理本地業(yè)務(wù)邏輯，并向服務(wù)器發(fā)送公共業(yè)務(wù)處理需求請(qǐng)求；服務(wù)器負(fù)責(zé)處理公共業(yè)務(wù)邏輯，并管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

2.瀏覽器/服務(wù)器模式

瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server,B/S)模式是基于Web瀏覽器，采用TCP/IP、HTTP為傳輸協(xié)議，用戶界面同企業(yè)邏輯分離的運(yùn)行模式。在B/S模式下，用戶使用基于Web瀏覽器的程序向服務(wù)器程序發(fā)送業(yè)務(wù)邏輯請(qǐng)求，由中間件接收用戶請(qǐng)求，完成業(yè)務(wù)邏輯處理，并將結(jié)果反饋給數(shù)據(jù)服務(wù)器，其中由數(shù)據(jù)服務(wù)器完成對(duì)數(shù)據(jù)庫的讀寫與維護(hù)操作。

3.富網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式

富網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用(RichInternetApplication,RIA)模式是Web應(yīng)用程序的特殊種類，該模式介于C/S與B/S之間，改進(jìn)了B/S架構(gòu)的用戶交互模式，使數(shù)據(jù)可以緩存到客戶端程序，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)比基于HTML的響應(yīng)速度更快且數(shù)據(jù)往返服務(wù)器次數(shù)更少的用戶界面。同時(shí)，通過豐富化的用戶界面支持，用戶界面、后端服務(wù)與數(shù)據(jù)處理等分離得更加干凈。

4.混合架構(gòu)模式

混合架構(gòu)模式具有更強(qiáng)的用戶支撐性與擴(kuò)展性，對(duì)于規(guī)模較大、復(fù)雜度較高、應(yīng)用場景多樣的信息系統(tǒng)較為合適，但其開發(fā)方案與體系設(shè)計(jì)往往較為復(fù)雜，前后端開發(fā)要求較高，尤其是后端開發(fā)與運(yùn)維的成本較高。

5.對(duì)等計(jì)算模式

傳統(tǒng)的C/S和B/S模式中，大量客戶端的資源經(jīng)常處于閑置狀態(tài)，造成浪費(fèi)，服務(wù)器也很容易成為系統(tǒng)可擴(kuò)展性和性能的瓶頸，由此產(chǎn)生了對(duì)等(PeertoPeer，P2P)計(jì)算模式。在P2P計(jì)算模式中，客戶端與服務(wù)器不再區(qū)分地位，可以最大限度地應(yīng)用客戶端算力資源，服務(wù)器僅充當(dāng)日志記錄與管理維護(hù)角色?？蛻舳伺c服務(wù)器無須通過專門服務(wù)器就可直接通信來共享資源。P2P計(jì)算模式當(dāng)前被廣泛用于廣域分布式計(jì)算、文件共享、協(xié)同工作、分布式存儲(chǔ)、應(yīng)用層組播、即時(shí)通信等應(yīng)用領(lǐng)域。

6.云計(jì)算模式

云計(jì)算指通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(多指因特網(wǎng))形成的計(jì)算能力極強(qiáng)的系統(tǒng)，可存儲(chǔ)、集合相關(guān)資源并可按需配置，向用戶提供個(gè)性化服務(wù)。云計(jì)算模式經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)不僅僅是一種分布式計(jì)算，而是分布式計(jì)算、效用計(jì)算、負(fù)載均衡、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、熱備份冗雜和虛擬化等計(jì)算機(jī)技術(shù)混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。云計(jì)算是與信息技術(shù)、軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的一種服務(wù)，它把許多計(jì)算資源集合起來，通過軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，只需要很少的人參與，就可快速提供硬件資源，這種計(jì)算資源共享池叫作“云”。

1.2信息系統(tǒng)集成的相關(guān)概念

1.2.1信息系統(tǒng)集成的需求分析一個(gè)企業(yè)或組織的IT部門經(jīng)常會(huì)遇到服務(wù)器、客戶終端、配套設(shè)備如何選擇，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、組網(wǎng)方式如何設(shè)計(jì)，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、管理軟件如何開發(fā)等問題，雖然每個(gè)問題都有多種選擇，但是如何排列組合使其發(fā)揮最大效用都是需要認(rèn)真斟酌的，任何一種錯(cuò)誤的選擇都將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)的失敗。因此，需要一整套概念與方法，由此產(chǎn)生了信息系統(tǒng)集成的概念，如圖1-1所示。圖1-1信息系統(tǒng)集成的層次結(jié)構(gòu)

從信息化建設(shè)的發(fā)展歷程來看，其大致經(jīng)歷了如下三個(gè)階段：

(1)信息技術(shù)的局部應(yīng)用階段(單元技術(shù)應(yīng)用階段)。

(2)內(nèi)部跨部門信息整合階段(信息集成階段)。

(3)與外部的信息整合和信息互動(dòng)階段(跨企業(yè)/行業(yè)信息集成階段)。該階段主要開展跨企業(yè)/行業(yè)間的數(shù)據(jù)共享、信息交互與業(yè)務(wù)服務(wù)，形成統(tǒng)一的控制管理與定制化服務(wù)規(guī)劃。

1.2.2信息系統(tǒng)集成的定義

信息系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用涉及軟件工程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備、計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)等各個(gè)計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域。將這些相關(guān)領(lǐng)域中的開發(fā)模式、理論方法與項(xiàng)目實(shí)踐融合到一起，使系統(tǒng)各部分之間能彼此有機(jī)地、協(xié)調(diào)地工作，以發(fā)揮整體效益，達(dá)到整體優(yōu)化的目的，從而形成一整套系統(tǒng)開發(fā)概念與方法，稱為信息系統(tǒng)集成。

1.2.3信息系統(tǒng)集成的目標(biāo)

信息系統(tǒng)集成覆蓋信息化建設(shè)的諸多方面，其最終目標(biāo)是提供信息化服務(wù)決策支持，具體目標(biāo)是建立良好通暢的系統(tǒng)內(nèi)外環(huán)境、信息操控能力、功能交互調(diào)用、共享服務(wù)支持與高效的組織、管理、控制機(jī)制。具體目標(biāo)如下：

(1)暢通的系統(tǒng)內(nèi)外環(huán)境。

(2)暢通的系統(tǒng)內(nèi)信息操控。

(3)建立暢通的功能交互。

(4)建立暢通的服務(wù)支持。

(5)高效的管理、組織、控制。

1.2.4信息系統(tǒng)集成的原則

信息系統(tǒng)集成的主要原則如下：

(1)開放性。

(2)結(jié)構(gòu)化。

(3)先進(jìn)性。

(4)主流化。

1.2.5信息系統(tǒng)集成的關(guān)鍵問題

信息系統(tǒng)集成的難點(diǎn)在于系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)與優(yōu)化。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)建設(shè)完成以后，可能出現(xiàn)雖然單個(gè)功能模塊滿足指標(biāo)要求，但是整體效率低下、響應(yīng)速度慢等問題。其主要原因是在系統(tǒng)集成過程中，需要注意產(chǎn)品、設(shè)備、技術(shù)、功能的集成或局部系統(tǒng)調(diào)整等問題，如果系統(tǒng)規(guī)模較大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，就很難面面俱到。

1.2.6信息系統(tǒng)集成的發(fā)展趨勢

(1)系統(tǒng)概念邊界的變化。

(2)系統(tǒng)開發(fā)方法的變化。

(3)系統(tǒng)運(yùn)維管理的變化。

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息系統(tǒng)集成的內(nèi)容也有了明顯的拓展，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)信息終端與接入方式的改變。

(2)虛擬與現(xiàn)實(shí)的統(tǒng)一化。

(3)系統(tǒng)應(yīng)用方向的轉(zhuǎn)變。

1.3信息系統(tǒng)集成技術(shù)的分類

信息系統(tǒng)集成技術(shù)可分為以下五個(gè)層次：

(1)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)集成主要指提供信息系統(tǒng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，支持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的互聯(lián)以及系統(tǒng)軟件運(yùn)行的基礎(chǔ)。

(2)數(shù)據(jù)集成技術(shù)。數(shù)據(jù)集成是將分布在信息系統(tǒng)環(huán)境中的自治和異構(gòu)數(shù)據(jù)源中的信息有效地集成，實(shí)現(xiàn)各信息子系統(tǒng)間的信息共享。

(3)設(shè)備集成技術(shù)。設(shè)備集成是指將計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)硬件等設(shè)備進(jìn)行綜合運(yùn)用，從而使不同設(shè)備間能夠協(xié)調(diào)一致工作，系統(tǒng)整體性能達(dá)到良好的滿意