系统架构设计师-第12章-信息系绍酣忽如何里论与实践-软考-学习笔记

 信息系统架构( Infonnation System Architccturc, ISA ) 是一种体系结构，它反映了一个政府、企业或事业单位信息系统的各个组成部分之间的关系，以及信息系统与相关业务，信息系统与相关技术之间的关系。

信息系统架构基本概念及发展

信息系统架构的概述

信息系统架构（Information Systems Architecture，ISA）是指一个信息系统中各个组成部分的层次结构、功能划分、数据流、数据元素、交互方式等各个方面的规划和设计。ISA定义了系统中各个部分的职责和任务，确定了它们的交互方式和所需的支持技术，从而为系统的开发、实施、管理和维护提供了指导和支持。

ISA的核心是信息系统的总体设计，它从宏观上规划了信息系统的基础设施、业务流程、数据模型以及技术支持等方面。ISA包括了技术架构、业务架构、数据架构和安全架构等不同层次的设计，从而保证了信息系统的可持续发展和稳定运行。

ISA的实施需要涉及到多个方面，包括需求分析、技术选型、系统设计、开发实现、测试和部署、运行维护等。ISA需要紧密结合企业的战略目标和业务需求，以提高信息系统的效率和质量，支持企业的数字化转型和创新发展。

信息系统架构( lnformation System Architecture , ISA) 则是捐对某一特定内容里的信息进行统筹、规划、设计、安排等-系列有机处理的活动。

现代信息系统的"架构"本质上存在两个层次: 一个是概念层次， 一个娃物理层次。

而概念层次则包含了 艺术、科学、方法和建设风格。

物理层次是指在一系列的架构工作之后而产生的物理结构及其相互作用的结果。

信息系统架构是关于软件系统的结构、行为和属性的高级抽象.

信息系统架构的发展

信息系统架构的发展可以分为以下几个阶段：

1. 单机架构：早期的计算机系统都采用单机架构，所有的软件和硬件都安装在一台计算机上。

2. 客户机-服务器架构：随着计算机性能的不断提高，出现了多个客户机与一个服务器相连的网络架构，使得数据的共享和处理变得更为高效。

3. 分布式架构：随着互联网的普及，分布式计算成为了主流。分布式计算是指将任务分割成多个小任务并分配给不同的计算机执行，通过各计算机间的通信和数据共享，最终完成整个任务。

4. 云计算架构：云计算是基于分布式架构之上的一种新型计算模式，它通过网络将计算资源和数据存储资源整合成虚拟化的服务，提供给用户按需使用。

5. 微服务架构：微服务架构是一种新兴的架构模式，它将一个大型系统拆分成多个小的服务，每个服务都是独立的、自治的，可以独立部署、运行和扩展，从而提高系统的可维护性和可扩展性。

总的来说，信息系统架构的发展可以看作是从单一计算机到分布式和云计算的发展，再到微服务架构的出现，这一过程不断推动了信息技术的发展和应用。

信息系统架构的定义

定义1 : 软件或计算机系统的信息系统架构是该系统的一个(或多个)结构，而结构由软件元素、元素的外部可见属性及它们之间的关系组成。
定义2: 信息系统架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象， 由构成系统元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式及这些模式的约束组成。
定义3: 信息系统架构是指一个系统的基础组织，它具体体现在:系统的构件，构件之间、构件与环境之间的关系，以及指导其设计和演化的原则上。

信息系统架构是指一个组织或企业的信息系统的总体结构，包括硬件、软件、网络、人员、数据和流程等方面。它旨在解决信息系统的可靠性、可扩展性、易用性、安全性等方面的问题，使其能够支持组织的业务发展和管理。信息系统架构通常由多个层次组成，包括战略层、企业架构层、应用层和技术层等，每个层次都有不同的职责和功能，相互之间也具有协同和互动的关系。

信息系统架构

架构风格

信息系统架构设计的一个核心问题是能否使用豆复的信息系统架构模式， 即能否达到架构级别的软件常用。

信息系统架构风格忌描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。

通用架构风格包括:
(1) 数据流风格: 批处理序列; 管道/过滤器。
(2) 调用/返回风格: 主程序/子程序: 面向对象风格:层次结构。
(3) 独立构件风棉: 进程通信: 事件系统。
(4) 虚拟机风格: 解释器:基于规则的系统。
(5) 仓库风格: 数据库系统:超文本系统:黑板系统。

信息系统架构分类

信息系统架构可以根据不同的分类标准被划分为不同的类型，以下是几种常见的分类方式：

1. 按照系统功能划分：将信息系统分为数据采集、数据处理、数据存储、数据传输等模块，依据这些模块将信息系统划分为不同的层次。

2. 按照系统用户划分：将信息系统分为内部系统和外部系统，内部系统是指公司内部用于管理和协作的系统，而外部系统则主要用于与外部客户、供应商、合作伙伴等进行交互。

3. 按照系统组件划分：将信息系统分为客户端、服务器端、数据库等不同组件，依据组件之间的关系将信息系统划分为不同的层次。

4. 按照系统规模划分：将信息系统分为大型系统、中型系统和小型系统等不同规模的系统，依据系统规模的大小划分信息系统。

5. 按照系统架构模式划分：将信息系统分为单层架构、两层架构、三层架构和多层架构等不同的架构模式，依据系统组件之间的关系划分信息系统。

信息系统架构可分为物理结构与逻辑架构两种

物理结构是指不考虑系统各部分的实际t作与功能结构，只抽象地考察其硬件系统的空间分布的悦。

逻辑结构是指信息系统各种功能子系统的综合体。

信息系统物理结构

物理结构一般分为集中式与分布式两大类。

分布式结构又可分为一般分布式与客户机/服务器模式。

信息系统的逻辑结构

信息系统的逻辑结构是其功能综合体和概念性框架

横向综合、纵向综合、纵横综合

信息系统架构的一般原理

信息系统常用4种架构模型

1. 单机应用模式( Standalone )

2 . 客户机/服务器( ClienUServer ) 模式

3 . 面向服务架构( SOA ) 模式

4 . 企业数据交换总线

企业信息系统的总体框架

信息系统体系结构总体参考框架由四个部分组成，即战略系统、业务系统、应用系统和信息基础设施。

1 . 战略系统
战略系统娃指企业中与战略制定、高层决策有关的管理活动和计算机辅助系统。

2 . 业务系统
业务系统是指企业中完成一定业务功能的各部分(物质、能:@:、信息和人〉组成的系统。

3. 应用系统
应用系统即应用软件系统， 指信息系统中的应用软件部分。

4. 企业信息基础设施
企业信息基础设施(Enterprises Information Infrastructure, EII) 是指根据企业当前业务和可预见的发展趋势，及对信息采集、处理、存储和流通的要求，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。

企业信息基础设施分成三部分: 技术基础设施、信息资源设施和管理基础设施。
· 技术基础设施巾计算机、网络、系统软件、支持件软件、数据交换协议等组成;
· 信息资源设施由数据与信息本身、数据交换的形式与标准、信息处理方法等组成;
· 管理基础设施指企业中信息系统部门的组织结构、信息资源设施管理人员的分工、企业信息基础设施的管理方法与规章制度等。

企业信息系统的总体框架包括以下几个方面：

1. 业务流程管理系统（BPM）：BPM系统是企业信息系统中最重要的组成部分之一，它可以将企业的业务流程进行可视化并进行管理、优化和改进，帮助企业提高效率和增加收益。

2. 客户关系管理系统（CRM）：CRM系统是一种用于管理企业与客户之间关系的软件系统，它包括客户信息管理、市场营销、销售管理、客户服务等模块，帮助企业提高客户满意度和忠诚度。

3. 供应链管理系统（SCM）：SCM系统是一种用于管理企业供应链的软件系统，包括供应商管理、采购管理、物流管理、库存管理等模块，帮助企业优化供应链，降低成本，提高效率。

4. 人力资源管理系统（HRM）：HRM系统是一种用于管理企业人力资源的软件系统，包括招聘管理、培训管理、绩效管理、薪资管理等模块，帮助企业吸引、培养和留住人才，提高员工满意度和绩效。

5. 资源规划系统（ERP）：ERP系统是一种用于集成企业各个部门的信息系统，包括销售、采购、库存、财务、生产等模块，帮助企业实现信息共享、业务协同，提高决策效率和业务管理水平。

6. 数据仓库（DW）：DW系统是一种用于管理企业各类数据的软件系统，包括数据采集、数据清洗、数据存储、数据分析等模块，帮助企业实现数据信息化、数据智能化，提高业务决策水平和管理效率。

信息系统架构设计方法

ADM架构开发方法

1. TOGAF 概述

TOGAF (The Open Group Architecture Framework, TOGAF ) 是一种开放式企业架构框架标准，它为标准、方法论和企业架构专业人员之间的沟通提供一致性保障。

2.ADM 架构开发方法

        1) ADM 的架构开发阶段

        将ADM 全生命周期划分为准备、需求管理、架构愿望、业务架构、信息系统架构(应用和数据)、技术架构、机会和解决方案、迁移规划、实施治理、架构变更管理等十个阶段，这十个阶段是反复法代的过程。

        2) ADM 方法各阶段的活动

        3) ADM 方法的详细说明

                (1)准备阶段。

                (2) 阶段A一一架构愿景。

                (3) 阶段B一一业务架构。

                        企业静态特征(业务目标、业务组织结构、业务角色)

                         企业动态特征(流程、功能、服务)

                (4) 阶段C一一信息系统架构.

                (5) 阶段D一一技术架构。

                (6) 阶段E一一机会及解决方案。

                (7)阶段F一一迁移规划.

                (8) 阶段G一一实施治理。

                (9) 阶段H一一架构变更管理。

                (10) 需求管理。

                (11)建立架构活动的范围。

信息化总体架构方法

 通常，信息化包含了七个主要平台: 知识管理平台、日常办公平台、信息集成平台、信息发布平台、协同工作平台、公文流转平台和企业通信平台。

1. 信息化的一般概念

1)信息化

信息化是指培育、发展以智能化工具为代表的新的生产力并使之造福于社会的历史过程。
国家信息化就是在国家统一规划和组织下，在农业、工业、科学技术、国防及社会生活各个方面应用现代信息技术，深入开发广泛利用信息资源，加速实现国家现代化进程

开发利用信息资源，建设国家信息例络， 推选信息技术应用， 发展信息技术和产业， 培育信息化人才，制定和完善信息化政策

2 )信息化生产力

完整的信息化内涵包括以下四方面内容:
(1)信息网络体系: 包括信息资源，各种信息系统，公用通信网络平行等。
(2) 信息产业基础:包括仙息科学技术研究与开发，信息装备制造， 信息咨闹服务等。
(3) 社会运行环境: 包括现代工农业、管理体制、政策法律、规章制度、文化教育、道德观念等生产关系与上层建筑。
( 4 ) 效用积累过程: 包括劳动者素质，国家现代化水平，人民生前质盘不断提高， 精神文明和物质文明建设不断进步

3 )信息化建设
信息化建设指品牌利用现代信息技术来支撑品牌管理的手段和过程.

4 ) 信息化特征

易用性、健壮性

平台化、灵活性、拓展性

安全性

门户化、整合性

移动性

2. 信息化工程建设方法

1) 信息化架构模式
信息化架构一般有两种模式，一种是数据导向架构，一种是流程导向架构。

2) 信息化建设生命周期

信息系统的生命周期可以分为系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护等五个阶段.

3 )信息化工程总体规划的方法论
用于管理信息系统规划的方法：

关键成功因素法(Critical Success Factors, CSF)

战略目标集转化法(Strategy Set Transformation, SST)

企业系统规划法（BusinessSystem Planning, BSP）

企业信息分析与集成技术、产出/方法分析、投资回收法、征费法（chargout) 、零钱预算法和阶石法

信息系统架构案例分析

价值驱动的体系结构一一连接产品策略与体系结构

1. 价值模型概述

价值模型核心的特征可以简化为三种基本形式。

价值期望值

反作用力

变革催化剂

反作用力和变革催化剂称为限制因素，把这三个统称为价值驱动因素。

传统方法如用例方案和业务/营销需求的突出局限性：

参与者行为模型关注多、目标关注少

参与者角色固化

易忽略限制因素之间的差别

结果简单

2. 体系结构挑战

体系结构挑战是因为一个或多个限制因素使得满足一个或多个期望值变得更困难。

如何死别体系结构挑战？

(1)哪些限制因素影响一个或多个期望值?
(2) 如果知道了影响，它们满足期望值更容易( 积极影响)还是更难(消极影响) ?
(3)各种影响的影响程度如何?在这种情况下， 简单的低、中和高三个等级通常就已经够用了。

制定系统的体系结构策

(1) 识别合适的价值背景并对其进行优先化。
(2) 征每一背景中应义效用曲线和优先化期望值。
(3) 识别和分析每·背景中的反作用力和变革催化剂。
(4) 检测限制因素使满足期望值变难的领域。

权衡体系结构优先级

(1) 重要性: 受挑战影响的期望值的优先级有多高?如果:这盹期望值是特定于不多的几个背景，那么这些背封的相对优先级如何?
(2) 程度: 限制冈素对期峻的产生了多大影响?
(3) 后果: 大概多少种方案可供选择?这些方案的难度或有效怕是否有很大差异?
(4) 隔离: 对故现实的方案的隔离情况如何?影响越广，该因冀的且要性越高。

3. 结论

价值模型和软件体系结构的联系

(1) 软件密集型产品和系统的存在是为了提供价值。
(2) 价值是一个标量，它融合了对边际效用理解和诸多不同目标之间的相对重要性。目标折中是一个极其重要的问题。
(3) 价值存在于多个层面，其中某些层面包含了目标系统，并将其作为一个价值提供者。用于这些领域的价值模型包含了软件体系结构的主要驱动因素。
(4) 该层次结构中高于上述层面的价值模型可以导致其下层价值模型发生变化。这是制定系统演化原则的一个重要依据。
(5) 对于每一个价值群，价值模型都是同类的。暴露于不同环境条件的价值背景具有不同的期望值。
(6) 对于满足不同价值背景需要，系统的开发赞助商有着不同的优先级。
(7) 体系结构挑战是由环境因素自某一背亲中对期望的影响引起的。
(8) 体系结构方法试图通过首先克服最高优先级体系结构挑战来实现价值的最大化。
(9) 体系结构策略是通过总结共同规则、政策和组织原则、操作、变化和演变从最高优先级体系结构方法综合得出的。

web服务在HL7上的应用一-Web服务基础实现挺架

1. HL7 模型概念

        1) 参考信息模型
        2) 消息结构
        3 ) 交互
        4 ) 应用程序角色
        5) Storyboard

2. 体系结构

3 . 开发HL7 Web 服务适配器

4 案例研究

医疗信息系统(Hospital Information System，HIS )

实验室信息系统( Laboratory Jnformation System, LIS )

5. 结论

以服务为中心的企业整合

服务建模

组件业务建模( Component Business Model )

面向服务的建模和架构( Service-Oricnted Model and Architecture )

组件业务建模是一种将业务流程拆分成多个可重用组件的方法，这些组件能够被多个业务流程重复利用。这个方法利用了组件化的优势，即可重用性、可组合性和灵活性。它将复杂的业务流程分解成简单的、可扩展的和可替换的组件，从而降低了业务流程的复杂度和维护成本。

组件业务建模的主要步骤包括：

1. 识别业务流程中的可重用组件，例如审批流程中的审核、处理和批准等组件。

2. 制定组件规范，包括输入输出数据、过程逻辑、异常处理等。

3. 组织组件库，将可重用组件存储在库中，以供多个业务流程使用。

4. 将组件加入到新的业务流程中，通过组合组件来实现业务流程。

5. 持续改进和优化组件库，包括升级组件版本、增加新的组件等。

组件业务建模有助于提高业务流程的效率、灵活性和可维护性，减少重复劳动和错误率，有利于企业不断优化业务流程，提高企业核心竞争力。

面向服务的建模和架构（Service-Oriented Model and Architecture）是一种软件设计方法，它将系统划分为多个可重用的服务。每个服务都是独立的、可相互协作的软件组件，具有明确定义的接口和功能。这种方法可以使开发人员更加专注于业务逻辑和功能，而不是底层实现细节，从而提高开发效率和灵活性。

面向服务的建模和架构的核心概念包括服务、服务接口、服务实现、服务组合等。服务是系统的基本构建块，可以被其他服务或应用程序调用。服务接口定义了服务的输入输出参数和行为。服务实现则是服务的具体实现，可以是用任何编程语言编写的代码。服务组合是多个服务的组合，可以形成更复杂的功能或业务过程。

面向服务的建模和架构可以带来许多好处，例如：

1. 可重用性：服务可以被多个应用程序或系统重复使用，减少了代码重复和维护成本。

2. 松耦合：服务之间的耦合度较低，可以独立开发、测试和部署，使得整个系统更加灵活和可扩展。

3. 互操作性：由于服务具有明确定义的接口和行为，它们可以被其他系统和服务轻松集成。

4. 模块化：系统可以被划分为多个可重用的服务，使得代码组织更加清晰简洁，易于维护。

总之，面向服务的建模和架构是一种优秀的软件设计方法，可以帮助开发人员更加高效地开发复杂的业务系统和应用程序。