4.2 基本信息系统集成技术

一、应用集成技术
1.1 数据库与数据仓库技术:
特点:面向主题的、集成的、稳定的、反映历史变化的数据集合,用于支持管理决策。对多个异构数据源的有效集成,集成后按主题重组,且存放数据仓库中的数据一般不在修改。
数据仓库的结构通常包含数据源、数据集市、数据分析服务器、前端工具。
分类:关系型数据库:Oracle、DB2、SQL Server、Access、MySQL(均采用二维表格存储数据);非关系型数据库:NoSql、Cloudant、MongoDb、redis、HBase(均使用键值对存储数据)
前端工具:查询工具、数据分析工具(针对OLAP服务器)、报表工具、数据挖掘工具、基于数据仓库/数据集市的应用开发工具。
大数据:对数据进行专业化处理,实现数据的“增值”;数据量大、查询分析复杂、依托云计算的分布式处理、分布式数据库和云存储、虚拟化技术

1.2 Web Service技术:
定义:是解决应用程序之间互相通信的一种技术,是描述系列操作的接口;使用标准的、规范的XML描述接口,可以实现跨平台的通信,解决异构的问题;Web Application是面向应用的,而Web Service是面向计算机的,是实现SOA架构的技术
典型技术:用于传递信息的简单对象访问协议(SOAP)、用于描述服务的Web服务描述语言(WSDL)、用于Web服务的注册的统一描述、发现及集成(UDDI)、用于数据交换的XML
适用情况: 跨越防火墙、应用程序集成、B2B集成、软件重用
不适用情况:单机应用程序、局域网上的同构应用程序

1.3 J2EE架构:
特点:将开发工作分为两类:业务逻辑开发和表示逻辑开发,其余的系统资源则由应用服务器负责处理,不必为中间层的资源和运行管理进行编码。将更多的开发精力集中在应用程序的业务逻辑和表示逻辑上,从而缩短企业应用开发周期、有效地保护企业的投资。
应用服务器运行环境:①组件(表示应用逻辑的代码)、②容器(是组件的运行环境)、③服务(是提供的各种功能接口,可以同系统资源进行交互)

1.4 NET架构:
通用语言运行环境处于.NET开发框架的最底层,是该框架的基础。它为多种语言提供了统一的运行环境、编程模型。简化了应用程序的发布和升级、多种语言之间的交互、内存和资源的自动管理等等。

1.5 软件引擎技术(流程引擎、Ajax引擎):
软件引擎:是系统的核心组件,目的是封装某些过程方法,使开发时不必过多关注其具体实现,从而把关注点聚焦在与业务的结合上。
流程引擎:是工作流管理系统的运行和控制中心。主要功能是流程调度和冲突检测。
Ajax引擎:Ajax引擎是用javascript编写,使用XMLHttpRequest对象将客户端请求异步发送到服务器端,并对服务器返回的响应数据进行分派,通过指定回调函数进行处理。

1.6 构件和常用构件标准(COM/DCOM/COM+、CORBA和EJB):
构件定义:利用某种编程手段,将人们所关心的,但又不便于让最终用户去直接操作的细节进行了封装,同时对各种业务逻辑规则进行了实现,用于处理用户的内部操作细节。这个封装体就被称作构件。
COM:是开放的组件标准,有很强的扩充和扩展能力。
DCOM:在COM的基础上添加许多功能、特性,包括事务特性、安全模型、管理和配置等,使COM成为一个完整的组件架构。
COM+:综合各技术形成的功能强大的组件架构,通过系统的各种支持,使组件对象模型建立在应用层上,把所有组件的底层细节留给了系统。
COM+并不是COM的新版本,可理解为COM的新发展。
CORBA:公共对象请求代理架构。是为解决分布式处理环境中硬件和软件系统的互连而提出的一种解决方案。
EJB:在JavaEE中用于封装中间层的业务功能。部署在EJB容器中,客户通过接口访问他们,体现了接口和实现分离的原则

1.7 软件中间件:
定义:位于硬件、操作系统等平台和应用之间的通用服务;位于客户端/服务器的操作系统之上,解决了分布系统的异构问题;中间件服务具有标准的程序接口和协议;中间件是一类软件,而不是一种软件。
作用:不同的应用、硬件、操作系统平台,可以提供符合接口和协议规范的多种实现,其主要目的是实现应用与平台的无关性;屏蔽操作系统和网络协议的差异,提供多种通讯机制,满足不同领域的应用需要。
分类:①数据库访问中间件(通过一个抽象层访问数据库。允许使用相同/相似的代码访问不同的数据库资源。如ODBC和JDBC)②远程调用RPC(一种广泛使用的分布式应用程序处理方法。)③面向消息中间件MOM(如IBM的MQSeries)④分布式对象中间件(建立对象之间客户/服务器关系的中间件,结合对象技术与分布式计算技术,提供一个通信框架。可在异构分布计算环境中透明地传递对象请求。如OMG的CORBA、Sun的RIVU/EJB、Mcrosort的DCOM。⑤事务中间件(提供支持大规模事务处理的可靠运行环境。TPM位于客户端和服务器之间,完成事务管理与协调、负载平衡、失效恢复等任务,提高系统的整体性能。如IBM/BEA的Tuxedo)

二、计算机网络技术
2.1 网络技术标准与协议:
网络中不同的工作站、服务器之间能传输数据,源于协议的存在。多个组织的约定好通用的通信方式,即协议。当今局域网中最常见的三个协议是微软的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和跨平台TCP/IP。Internet的普遍使用是TCP/IP协议,至今广泛使用,该网络协议在全球应用最广。
TCP/IP协议:
①应用层(FTP、TFTP、HTTP、SMTP简单邮件传输协议、DHCP动态主机配置协议、Telnet远程登录协议TCP、DNS域名系统、SNMP简单网络管理协议)
②传输层(TCP可靠的面向连接的全双工的数据传输服务、UDP不可靠的无连接的协议)
③网络层(IP无连接的不可靠的、ICMP网际控制报文协议、IGMP网际组管理协议、ARP地址解析协议、RARP反向地址解析协议)

2.2 Internet技术及应用
1983年,ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的TCP/IP协议,美国加利福尼亚伯克利分校把该协议作为其BSD UNIX的一部分,使得该协议得以在社会上流行起来,从而诞生了真正的Internet。
从目前的情况来看.Internet市场仍具有巨大的发展潜力,未来其应用将涵盖从办公室共享信息到市场营销、服务等广泛领域。另外,Internet带来的电子贸易正改变着现今商业活动的传统模式,其提供的方便而广泛的互连必将对未来社会生活的各个方面带来影响。
Internet也有自身的烦恼,例如,安全性问题就是困扰Internet用户发展的一个重要因素。虽然现在已有不少的方案和协议来确保Internet网上的联机商业交易的可靠进行,但真正适用并将主宰市场的技术和产品目前尚不明确。

2.3 网络分类
按照分布范围分布:局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、因特网。由小到大
按网络拓扑结构分类:总线型拓扑结构(电缆少,布线容易、单点可靠性高、故障诊断困难、对站点要求高)、星型拓扑结构(与总线型相反,整体可靠性高,最常用)、环型拓扑结构(区别总线型就是整体可靠性差,适用于光纤,其余一样)

2.4 网络服务器
服务器按其发展历程可分为如下几种
1) 文件服务器
2) 数据库服务器
3) Internet/Intranet通用服务器
4) 应用服务器

2.5 网络交换技术
网络交换技术共经历了4个发展阶段:电路交换技术(有预留、分配空间,有保障,应用于电网)、报文交换技术、分组交换技术(无预留,无保障,用于数据报网络和虚电路网络,最常用性价比最高)和ATM技术。
交换层次:物理层交换(电话网)、链路层交换(二层交换、如变更MAC地址)、网络层交换(变更IP地址)、传输层交换(四层交换)、对接口进行变更、应用层交换(Web网关)。
Internt是数据报网络,单位是bit;ATM是虚电路网络,单位是码元。

2.6 网络存储技术
网络存储模式:直接连接存储(DAS)、网络连接存储(NAS)、存储区域网络(SAN)是现有存储的三大模式。
DAS直连式存储:通过标准接口(SCSI)连接存储器与服务器。
NAS网络连接存储:通过网络连接,即插即用。
SAN存储区域网络:通过高速光纤连接,极度可扩展型。通过专用交换机将磁盘列阵与服务器连接起来的高速专用子网。它没有采取文件共享存取方式,而是块级别存储,成本高,技术复杂,用于数据量大、数据访问速度要求较高的场合。

2.7 光网络技术
当电子设备逐步达到其物理极限时,波分复用、光交换技术以其独有的技术优势和多波长特性,向人们展示通过波长通道直接进行联网(即光网络)的巨大潜力和光辉前景。光网络技术的迅速发展为互联网日益膨胀的信息流量提供了强大的网络支持。更为重要的是,光放大器和波分复用等光通信新技术的不断进步,不仅强化了先网络的重要地位,而且将光逐渐扩大到网络边缘并显示出强大的生命力。

2.8 无线网络技术
无线网络根据数据发送的距离分为几种不同的类型:无线个域网(WPAN)【开蓝牙、ZigBee】、无线局域网络(WLAN)、无线城域网络(WMAN)、无线广域网络/蜂房移动通信网(WWAN)。
发展:1G(模拟制式手机)、2G(GSM、CDMA等数字手机)、3G(CDMA
2000、WCDMA、TD-SCDMA)、4G(TD-LTE、FDD-LTE)、5G(2公里、1Gbps)

2.9 网络接入技术
网络接入(Network Access)就是通过一定的方式和工具将用户网络设备(如PC、机顶盒、移动电话)连接到网络上。现有的网络接入手段主要有以下几种类型:
1、拔号接入方式
1) 使用56Kb/s调制解调器通过公共电话网(PSTN)拨号。
2) 使用ISDN终端适配器(TA)通过ISDN (2B+D)网络拨号。
2、专线接入方式
1) DDN专线,速率为64Kb/s~2Mb/s,租用价格只有单位用户才能承受得起。
2) GPRS和3G技术,号称能“时刻在线”,但不太适合家庭日常使用。
3、宽带网络接入技术
1) 数字用户环路DSL 。
2) 无源光网络接入:光纤入户。
3) Cable Modem接入。
4) 以太网接入。
5) 光纤接入,即常说的光纤到路边(FTTC),光纤到大楼(FTTB),光纤到住户( FTTH)。
6) 无线网络接入。

2.10 综合布线和机房工程
综合布线:是楼宇和固区范围内,在统一的传输介质上建立的可以连接电话、计算机、会议电视和监视电视等设备的结构化信息传输系统。
综合布线领域被广泛遵循的标准是EIA/TLA 568A。各布线系统器件生产厂家遵此标准提供了自己的布线产品系列。在EIA/TIA-568A中把综台布线系统分为6个子系统:建筑群子系统、设备间子系统、垂直干线子系统、管理子系统、水平子系统和工作区子系统,如下图所示


image.png

机房工程:机房建设工程不仅仅是一个装饰工程,更重要的是一个集电工学、电子学、建筑装饰学、美学、暖通净化专业、计算机专业、弱电控制专业、消防专业等跨学科、跨专业领域的综合工程,并涉及到计算机网络工程,PDS工程等专业技术的工程。
机房工程设计原则:1) 实用性和先进性。2) 安全可靠性。3) 灵活性和可扩展性。4) 标准化。5) 经济性,投资保护。6) 可管理性。

2.11 网络规划、设计与实施
网络规划:网络规划是要给网络建设和使用者做一个心中有数的设计结果。网络规划率先考虑的有三个原则:实用性原则、开放性原则和先进性原则。
方案设计实施过程中必须考虑的原则:1) 可靠性原则。2) 安全性原则。 3) 高效性原则 4) 可扩展性。
没有www、e-mail采用ISDN或ADSL等技术连接外网,反之采用DDN/E1专线连接、ATM交换及永久虚电路连接外网。
局域网技术首选的交换是以太网技术、从物理结构看拓扑接口可以是星型、扩展星型/树型,但从逻辑连接看拓扑结构只能是总线结构。
连接建筑群的主干网一般以光纤做传输介质。

2.12 网络安全
信息安全基本要素:机密性、完整性、可用性、可控性、可审查性
网络攻击步骤:信息收集->寻找突破口->攻击->消除记录->保留访问权限。
拒绝服务:DOS攻击-可用性。大量请求执行无关程序使系统响应慢甚至瘫痪
信息系统安全等级:用户自主保护级、系统审计保护级、安全标记保护级、结构化保护级、访问验证保护级。
防火墙:鉴别什么样的数据包可以进出内部网。无法组织黑客攻击和病毒入侵
扫描器:入侵检测的一种,发现网络漏洞。无法发现正在进行的入侵,可能成为攻击者的工具。
防毒软件:可以检测清除文件型病毒、宏病毒、邮件病毒等。可查杀特洛伊木马、蠕虫等病毒程序。为系统打补丁,但不能有效预防病毒。
安全审计系统:对网络行为和主机提供忠实的记录,方便分析与审查事故原因,像黑匣子。会有一些冠以审计的产品,从事入侵检测的工作

三、新一代信息技术

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