大纲
- 信息系统与信息化
- 信息系统开发方法
- 常规信息系统集成技术
- 软件工程
- 新一代信息技术
- 信息系统安全技术
- 信息化发展与应用
- 信息系统服务管理
- 信息系统服务规划
- 企业首席信息管及其责任
1.3 常规信息系统集成技术
系统集成:是指将计算机软硬件、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。
1.3.1 网络标准及协议
网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合
网络协议由三个要素组成:分别是语义、语法和时序。
- 语义:表示要做什么,解释控制信息每个部分的含义,它规定了需要发出何种控制信息,以及完成的动作与做出什么样的响应
- 语法:表示要怎么做,是用户数据与控制信息的结构和格式,以及数据出现的顺序
- 时序:表示做的顺序,是对事件发生顺序的详细说明
OSI协议
Open System Interconnect:开放系统互连参考模型
- 物理层:包括物理联网媒介,具体标准有,RS232、RJ-45
- 数据链路层:控制网络层与物理层之间的通信,常见协议:IEEE802.3、PPP、ATM
- 网络层:将网络地址翻译成对应的物理地址,并决定如何将数据从发送方路由到接收方,具体协议有:IP、ICMP、IGMP、IPX、ARP等
- 传输层:确保数据可靠、顺序无错的从A点传输到B点。具体协议有:TCP(可靠连接)、UDP(不可靠连接)、SPX
- 会话层:负责在网络中的两节点至今建立和维持通信,以及提供交互会话的管理功能,常见协议:RPC、SQL、NFS
- 表示层:如同应用程序与网络间的翻译官,在表示层,将数据按照网络能理解的方案进行格式化;这种格式化也因所使用的网络的类型不同而不同。常见协议:JPEG、ASCII、GIF、DEC、MPEG。
- 应用层:负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务,常见协议有:HTTP、Telnet、FTP、SMTP
在物理上,数据是通过网络来传输的,双方使用会话来表示应用
应用层 人做好信息,往下发
表示层 翻译一下
会话层 打包
传输层 把包发给下层
网络层 报文:给包贴个ip地址的标签
数据链路层 帧:查表ip转mac,然后转成电信号
物理层 定义好各种信号的意思,线路和插口的格式,发送吧
IEEE802 标准:定义了网卡如何访问介质,如何在介质上传输数据的方法,还定义了传输信息的网络设备之间建立连接、维护和拆除的途径
- IEEE 802.3:标准以太网,10Mb/s ,同轴电缆
- IEEE 802.3u:快速以太网,100Mb/s,双绞线
- IEEE 802.3z:千兆以太网,1000Mb/s,光纤
- IEEE 802.3ae:万兆以太网,10Gb/s,光纤
802.11 无线局域网WLAN标准协议
横向对比下TCP/IP4层模型、5层模型和OSI七层模型的差别:
1.3.2 网络设备
网络交换是指通过一定的设备,如交换机等,将不同的信号护着信号形式转换为对方可识别的信号类型从而达到通讯目的的一种交换形式
互联设备 | 工作层次 | 主要功能 |
---|---|---|
中继器 | 物理层 | 对信号进行再生和发送,只起到扩展传输距离的作用,对高层协议是透明的,但使用个数有限 |
网桥 | 数据链路层 | 根据帧物理地址进行网络之间的信息转发,可缓解网络通讯繁忙度,提高效率。只能够连接相同Mac层的网络 |
路由器 | 网络层 | 通过逻辑地址进行网络之间的信息转发,可完成异构网络之间的互联互通,只能连接使用相同网络层协议的子网 |
网关 | 高层(4-7层) | 最复杂的网络互连设备,用于连接网络层以上执行不同协议的子网 |
集线器 | 物理层 | 多端口中继器 |
二层交换机 | 数据链路层 | 是指传统意义上的交换机,多端口网桥 |
三层交换机 | 网络层 | 带路由功能的二层交换机 |
多层交换机 | 高层(4-7层) | 带协议转换的交换机 |
1.3.3 网络服务器
网络服务器是指在网络环境下运行相应的应用软件,为网上用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机(或者计算机集群),英文名称Service(Cluster),而集群对客户端而言,逻辑上仍然是一台计算机。
负载均衡(Load Balance)建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网路的灵活性和可用性
1.3.4 网络存储技术
目前三种主流的网络存储技术
- 直接附加存储(Direct Attached Storage DAS)
- 网络附加存储(Network Attached Storage NAS)
- 存储区域网络(Storage Area Network SAN)
-
直接附加存储(Direct Attached Storage DAS):将存储设备通过SCSI电缆直接连接到服务器。比如U盘
由于DAS直接将存储设备连接到服务器上,这导致他在传输距离、连接数量和传输速率等方面都受限制。
-
网络附加存储(Network Attached Storage NAS):通过网络接口与网络直连,有用户通过访问网络访问。支持即插即用
进行小文件级的共享存储,家庭量级(TB)
-
存储区域网络(Storage Area Network SAN):是通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接起来的高速专用字网。没有采用文件共享存储方式,而是采取块(block)级别存储。
- FC SAN:光纤通道,热插拔性、高速宽带、远程连接、连接设备量大。设施成本大
- IP SAN:基于IP网络实现数据块级别存储方式。设备成本低、配置技术简单,可共享和使用大量的存储空间。
- IB SAN:交换结构I/O技术,结构设计的非常紧密,大大提高了系统的性能、可靠性和有效性。
1.3.5 网络接入技术
有线接入:
- PSTN接入
- ISDN接入
- ADSL接入
- FTT+LAN接入:光纤+局域网
- HFC接入:有线电视接入
无线接入:无线电波为信息传输媒介
- GPRS
- 3G、4G、5G
- WiFi
1.3.6 网络规划与设计
按照实施过程的先后,网络工程分为网络规划、网络设计和网络实施
- 网络规划:需求分析、可行性分析和对现有网络的分析和描述
- 网络设计:拓扑结构分析、主干网络设计、汇聚层和接入层设计、广域网连接和远程访问设计、无线网络设计、网络安全设计、设备选型
其中关于网络安全设计:机密性、完整性、可用性、可控性和可审查性
1.3.7 数据库管理系统
- Oracle:关系型数据库
- SQLservice:关系型数据库
- MySQL:关系型数据库
- MongoDB:NoSQL数据库
- Redis:NoSQL数据库,内存数据库
1.3.8 数据仓库技术
- ETL :清洗、转换、加载
- 元数据:数据的数据
- 粒度:数据仓库的数据单位中保存数据的细化或综合程度的级别
- 分割:结构相同的数据被分成多个数据物理单元。任何一个数据分割属于仅属于一个分割。
- 数据集市:小型的面向部门或者工具组级别的数据仓库
- ODS:操作数据存储,面向主题的、集成的、可变的、当前或者接近当前的
- 数据模型:逻辑数据结构
- 人工关系:决策支持系统环境中用于表示参照完整性的一种设计技术
数据仓库是一个面向主题的、集成的、非易失的、且随时间变化的数据集合,用于支持管理决策
- 数据源:数据仓库系统的基础,是整个系统的数据源泉。
- 数据存储与管理:整个数据仓库的核心
- OLAP服务器:对分析需要的数据进行有效集成,按多维模型予以组织,以便进行多角度、多层次分析,并发现趋势。
- 前端工具:查询工具、报表工具、分析工具、数据挖掘工具等
1.3.9 中间件技术
两种普遍认可的中间件定义
- 在一个分布式系统环境中处于操作系统和应用程序之间的软件
- 中间件是一种独立的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源
底层中间件:JVM、JBDC、ODBC
通用性中间件:CORBA、J2EE、MOM
集成性中间件:WebLogic、EAI
1.3.10 高可用性和高可靠性的规划和设计
- 可用性:availability,是系统能够正常运行的时间比例。用两次故障之间的时间长度来表示。
- 可靠性:reliability,软件系统在意外或者错误使用情况下维持软件系统功能的能力
- 高可用性:high Availability,用来描述一个经过专门设计的系统,减少停工时间,从而保证其服务的能力
可用性用平均无故障时间:MTTF来度量
平均维修时间:MTTR
计算机系统的可用性定义为:
M
T
T
F
/
(
M
T
T
F
+
M
T
T
R
)
∗
100
MTTF/(MTTF+MTTR) * 100%
MTTF/(MTTF+MTTR)∗100
可用性战术:
- 错误检查:命令/响应、心跳和异常
- 错误恢复:主动冗余、被动冗余
- 错误预防:把可能出错的组件从服务中删除、引入进程监视器