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信息系统架构设计理论与实践

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📄 教材出处 · 第 15 小时《信息系统架构》 (书第 129–135 页) ▸ 查看原文摘录 打开教材 PDF ↗
第 129 页 ↗信息系统架构设计理论与实践 15.0 章节考点分析 主要学习信息系统架构设计的理论和工作中的实践。
第 130 页 ↗系,体现了信息系统与信息技术的关系,是展示了信息、技术与企业及其业务之间关系的模型。
第 131 页 ↗信息系统架构设计理论与实践 123  数据流体系结构风格:批处理,管道-过滤器。
第 132 页 ↗2)瘦客户端:前台界面和业务逻辑处理分离,前台客户端仅含前台界面。
第 133 页 ↗ 15.5 信息系统架构设计方法 【基础知识点】 1.TOGAF架构框架 TOGAF是国际权威组织 The Open Group(TOG)制订的企业架构标准框架。
第 134 页 ↗这些阶段是:预备、需求管理、架构愿景、业务架构、信息 系统架构、技术架构、机会和解决方案、迁移规划、实施治理、架构变更管理。

知识点目录(共 5 项)

  1. 信息系统架构基本概念(业务 / 应用 / 数据 / 技术架构)
  2. 集中式架构:单机 / 主机+终端 / 文件服务器 / C-S
  3. 分布式架构:B-S 三层多层 / P2P / 分布式对象(CORBA / EJB / COM+)/ 网格
  4. 常用架构模型对比:胖客户端 / 瘦客户端 / 三层 / 多层
  5. 企业架构框架:Zachman 6×6 矩阵;架构设计方法(ADM / RM-ODP)

知识点详解

一、信息系统架构基本概念

ISA(Information System Architecture)是一种总体架构,自顶向下体现政府、企(事)业单位的信息系统各组成部分及其关系,是展示信息、技术与企业及其业务之间关系的模型。

对定义的六点理解:① 架构是系统的抽象;② 架构是结构的组合;③ 系统必然存在架构(无论有无文档);④ 架构是元素的集合(静态关注总体结构,动态关注行为共同特征);⑤ 架构具有基础特性(复用性、敏感性);⑥ 架构隐含设计决策。

影响因素与反作用:外部干系人(不同关注和需求)、内部干系人(知识结构/素质/经验/技术环境)影响架构;反过来架构影响外部干系人(业务影响组织结构)、影响内部干系人(示范性、复用性、提供商机)。

架构分类:物理结构——① 单体应用;② 分布式结构。逻辑结构(按综合程度)——① 横向综合(同一管理层次的各业务职能综合);② 纵向综合(同一业务的各管理层次综合);③ 纵横综合(各业务各层次统一综合,从信息模型和处理模型两方面着手,建立公用数据库和统一信息处理系统)。

架构风格:信息系统架构遵循通用架构风格——数据流(批处理、管道-过滤器)、调用/返回(主程序/子程序、面向对象、层次结构)、独立构件(进程通信、事件系统)、虚拟机(解释器、规则系统)、仓库(数据库、超文本、黑板)。

二、信息系统常用架构模型(重点掌握)

1. 单体应用:运行在单台物理机器上的独立应用程序,以数据处理为核心。

2. 二层 C/S(胖客户端):前台客户端 + 后台数据库;客户端承担界面与业务逻辑。

3. 三层 C/S 与 B/S:

4. 多层 C/S 和 B/S:三层以上结构,形式为前台客户端 + 后台服务端 + 中间件/应用层 + 数据库。中间件/应用层作用 3 点:① 提高并发性能和可伸缩性;② 请求转发、业务逻辑处理;③ 增加数据安全性。

5. MVC:J2EE 架构中形式为 Web 浏览器(View)+ Web 服务器(Controller,可加中间件/应用层)+ 数据库(Model 可与 MV 一起置于 Web 服务器,或单独置于应用层)。

6. 面向服务架构 SOA:服务指能提供一组整体功能的独立应用系统;典型实现是 Web Service,通过消息机制或 RPC 调用对方服务。主要实践:异构系统集成、同构系统聚合、联邦架构。

7. ESB 企业服务总线 / EDB 企业数据总线:企业应用间信息交换的公共通道,特征 3 条:① 连接软件系统,主要提供服务代理功能和服务注册表;② 按照协议消息头进行数据、请求、回复的接收和分发;③ 可以基于消息中间件、事务中间件、CORBA/IIOP 协议开发构建。

三、企业信息系统总体框架(四方面)

在企业中建立有效集成的 ISA,必须考虑 4 个方面:

方面要点
① 战略系统与企业战略制定、高层决策有关的管理活动和计算机辅助系统;由企业战略规划体系 + 高层决策支持系统组成。企业战略分长期(如调整产品结构,较稳定)与短期(如决定新产品类型)
② 业务系统完成一定业务功能的各部分组成的系统;业务过程由相互依赖的业务活动、先后次序、执行角色、处理数据组成。作用 5 条:对现有业务系统/过程/活动建模 → 在企业战略指导下用业务过程重组优化 → 对优化后系统建模 → 确定相对稳定数据 → 以稳定数据为基础进行应用系统开发和信息基础设施建设
③ 应用系统信息系统中的应用软件部分,包括内部功能和外部界面两部分;界面是相对变化较多的部分;功能实现中处理的数据变化较小,而程序的算法和控制结构变化较多
④ 企业信息基础设施 EII根据企业当前业务和可预见发展趋势,构筑由信息设备、通信网络、数据库、系统软件和支持性软件等组成的环境

四、TOGAF 与架构开发方法 ADM

TOGAF 是国际权威组织 The Open Group(TOG)制订的企业架构标准框架,核心思想是模块化架构。目标 4 个:① 节省时间和成本,更有效合理利用资源;② 实现可观的投资回报率;③ 确保从关键利益相关方到团队成员都使用相同语言;④ 避免被"锁定"到企业架构的专有解决方案。组件:架构开发方法 ADM、ADM 指南和技术、架构内容框架、企业连续序列和工具、参考模型、架构能力框架。

ADM 架构开发方法(必背环状阶段):由一组按架构开发顺序排列成一个环的多个阶段构成:

预备阶段 A 架构愿景 需求管理(中央) B 业务架构 H 架构变更管理 C 信息系统架构 G 实施治理 D 技术架构 F 迁移规划 E 机会和解决方案
图 1 TOGAF ADM 循环(需求管理贯穿中央,架构变更管理衔接下一轮)

ADM 十个阶段(顺序必背):预备 → 需求管理 → 架构愿景(A)→ 业务架构(B)→ 信息系统架构(C)→ 技术架构(D)→ 机会和解决方案(E)→ 迁移规划(F)→ 实施治理(G)→ 架构变更管理(H)。其中需求管理位于环的中央,贯穿所有阶段;架构变更管理完成后进入下一轮 ADM 循环。

五、信息化与总体规划方法

信息化 4 方面内容:信息网络体系、信息产业基础、社会运行环境、效用积累过程。6 要素:开发利用信息资源、建设国家信息网络、推进信息技术应用、发展信息技术和产业、培育信息化人才、制订完善信息化政策。7 个平台:知识管理、日常办公、信息集成、信息发布、协同工作、公文流转、企业通信平台。9 个特征:易用性、健壮性、平台化、灵活性、扩展性、安全性、门户化、整合性、移动性。

信息化架构两种模式:① 数据导向架构——关注数据模型和数据质量;② 流程导向架构——关注端到端流程整合及对流程变化的适应度。

信息化建设生命周期 5 阶段(顺序必考):系统规划 → 系统分析 → 系统设计 → 系统实施 → 系统运行和维护。

信息化工程总体规划三大方法(必背):

方法要点
CSF 关键成功因素法通过分析找出使得企业成功的关键因素,再围绕这些关键因素确定系统需求并进行规划
SST 战略目标集转化法反映各种人的要求并按这种要求分层,然后转化为信息系统目标的结构化方法
BSP 企业系统规划法自上而下识别系统目标、企业过程和数据,然后对数据分析,自下而上设计信息系统
💡 记忆:CSF 抓"关键因素"、SST 做"目标转化"、BSP 走"自上而下识别、自下而上设计"。三者常以"哪个方法做了什么"的形式出选择题。
💡 本节框架:"ISA 六理解 → 七种常用模型(单体/二层/三层/多层/MVC/SOA/ESB)→ 企业框架四方面(战略/业务/应用/基础设施)→ TOGAF 四目标 + ADM 十阶段 → 信息化 4·6·7·9 → 生命周期五阶段 → 规划三方法(CSF/SST/BSP)"。