【架构专栏】第12章 信息系统架构设计 2/2

架构设计 相关文档，希望互相学习，共同进步

风123456789～-CSDN博客

系统架构设计 相关文章：

【架构专栏】架构考试介绍

【架构专栏】架构知识点

知识总览​

共19章内容，主要包括：

       1）1绪论、2计算机系统、3信息系统、4信息安全技术、5软件工程

       2）6数据库设计、7系统架构设计基础知识

       3）8系统质量属性与架构评估、9软件可靠性、

           10软件架构演化与维护、11未来信息综合技术

       4）12信息系统架构设计、13层次式架构设计、14云原生架构设计、

             15面向服务架构设计、16嵌入式系统架构设计、17通信系统架构设计、

             18安全架构设计、19大数据架构设计

每天进步一点点，加油！小伙伴们！💪

  本文学习 第12章 信息系统架构设计，以下为个人笔记，希望有所帮助，共同学习。

    （涉及单项选择题 约3～5 分、案例题、论文。理论性较强，适合论文写作素材）

包括：

       信息系统架构的基本概念及发展（概述、发展、定义）、

       信息系统架构（架构风格、分类-物理结构和逻辑结构、原理、4架构模型、4总体框架）

       信息系统架构设计方法（ADM架构开发方法-TOGAF 及 ADM、信息化总体架构方法- 信息化、信息化工程建设方法-架构模式、生命周期、方法论）、

       信息系统架构案例分析（价值驱动、Web服务器、以服务为中心的企业整合）

第12章 信息系统架构设计​

     本章学习信息系统架构设计的理论和工作中的实践。考试会涉及单项选择题（约3～5 分）和案例题（25 分），论文也会有涉及。本章节内容理论性较强，适合作为论文写作素材，教材内。

12.1 – 12.2 概述

【架构专栏】第12章 信息系统架构设计 1/2https://blog.csdn.net/weixin_42081167/article/details/166008747

12.3 信息系统架构设计方法

12.3.1 ADM架构开发方法

1.TOGAF概述

       TOGAF架构框架 是国际权威组织 The Open Group（TOG）制订的企业架构标准框架。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。

       TOGAF 旨在通过一下四个目标帮助企业组织和解决所有关键业务需求：

（1）节省时间和成本，更有效、合理地利用资源。

（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的所有用户都使用相同的语言。 

（4）避免被“锁定”到企业架构的专有解决方案。

      TOGAF 的核心思想是：模块化架构、内容框架、扩展指南、架构风格（模块化架构，为架构产品提供内容框架，为大型组织开发提供扩展指南， 适用于不同架构风格）。

      TOGAF 的组件有：架构开发方法、架构开发方法指南和技术、架构内容框架、企业连续序列和工具、架构框架参考模型、架构能力框架。

      TOGAF 的关键是：架构开发方法 ADM, 为开发企业架构 所需要执行的各个步骤以及它们之间的关系 进行详细的定义。

2.ADM 架构开发方法

       架构开发方法（Architecture Development Method，ADM），由一组按照架构领域的架构开发顺序而排列成一个环的多个阶段所构成。

   ADM 三个级别的迭代：

            基于ADM 整体的迭代、多个开发阶段间的迭代、在一个阶段内部的迭代。

    ADM 全生命周期主要活动：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。

    ADM的架构开发阶段：

                (1)准备阶段                 ( 2 ) 阶 段A — —架构愿景                 ( 3 ) 阶 段 B — —业务架构                 ( 4 ) 阶 段C — —信息系统架构                 ( 5 ) 阶 段 D — —技术架构                 ( 6 ) 阶 段 E — —机会及解决方案                 ( 8 ) 阶 段G — —实施治理                 ( 9 ) 阶 段H — —架构变更管理                 (10)需求管理                 (11)建立架构活动的范围。

12.3.2 信息化总体架构方法

1.信息化的一般概念

     信息化包括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。

     信息化具有6个要素：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、制订和完善信息化政策。

     信息化包括7个平台：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、企业通信平台。

      信息化具有6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。                 1)易用性                 2)健壮性                 3)平台化、灵活性、拓展性                 4)安全性                 5)门户化、整合性                 6 )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。对于数据导向架构重点是在数据中心，BI商业智能等建设中使用较多，关注数据模型和数据质量；对于流程导向架构，SOA本身就是关键方法和技术，关注端到端流程整合，以及架构对流程变化的适应度。两种架构并没有严格的边界，而是相互配合和补充。

信息化架构具有两种模式：

（1）数据导向架构。关注数据模型和数据质量。研究的是数据对象和数据对象之间的关系，这个是首要的内容。在这个完成后仍然要开始考虑数据的产生、变更、废弃等数据生命周期，这些自然涉及的数据管理的相关流程。

（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。关注的是流程，架构本身的目的是为了端到端流程整合服务。因此研究切入点会是价值链分析，流程分析和分解，业务组件划分。

2)信息化建设生命周期

信息化建设生命周期为5阶段：系统规划、系统分析、系统设计、统实施、系统运行和维护。

      1.系统规划阶段：任务是对组织的环境、目标及现行系统的状况进行初步调查，根据组织目标和发展战略确定信息系统的发展战略，对建设新系统的需求做出分析和预测，同时考虑建设新系统所受的各种约束，研究建设新系统的必要性和可能性。根据需要与可能，给出制建系统的备选方案。        输出：可行性研究报告、系统设计任务书。

      2. 系统分析阶段：任务是根据系统设计任务书所确定的范围，对现行系统进行详细调查，描述现行系统的业务流程，指出现行系统的局限性和不足之处，确定新系统的基本目标和逻辑功能要求，即提出新系统的逻辑模型。系统分析阶段又称为逻辑设计阶段。这个阶段是整个系统建设的关键阶段，也是信息系统建设与一般工程项目的重要区别所在。        输出：系统说明书。

      3.系统设计阶段：系统分析阶段的任务是回答系统“做什么”的问题，而系统设计阶段要回答的问题是“怎么做”。该阶段的任务是根据系统说明书中规定的功能要求，具体设计实现逻辑模型的技术方案，也就是设计新系统的物理模型。这个阶段又称为物理设计阶段，可分为总体设计（概要设计）和详细设计两个子阶段。        输出：系统设计说明书（概要设计、详细设计说明书）。

      4.系统实施阶段：是将设计的系统付诸实施的阶段。这一阶段的任务包括计算机等设备的购置、安装和调试、程序的编写和调试、人员培训、数据文件转换、系统调试与转换等。这个阶段的特点是几个互相联系、互相制约的任务同时展开，必须精心安排、合理组织。系统实施是按实施计划分阶段完成的，每个阶段应写出实施进展报告。系统测试之后写出系统测试分析报告。

       输出：实施进展报告、系统测试分析报告。

      5.系统运行和维护阶段：系统投入运行后，需要经常进行维护和评价，记录系统运行的情况，根据一定的规则对系统进行必要的修改，评价系统的工作质量和经济效益。

3)信息化工程总体规划的方法论

信息化工程总体规划方法主要有：

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

     关键成功因素指的是对企业的成功起关键作用的因素。CSF 就是通过分析找出使得企业成功的关键因素，然后再围绕这些关键因素来 确定系统的需求，并进行规划。

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

     SST 反映了各种人的要求，而且给出了按这种要求的分层，然后转化为信息系统目标的结构化方法。

（3）企业系统规划法（Business System Planning，BSP）。

      BSP 通过自上而下地识别系统目标、企业过程和数据，然后对数据进行分析，自下而上地设计信息系统。

12.4 信息系统架构案例分析

12.4.1 价值驱动的体系结构——连接产品策略与体系结构

◆价值驱动的体系结构

价值模型核心的特征可以简化为三种基本形式：       (1)价值期望值：表示对某一特定功能的需求，包括内容（功能）、满意度（质量）和不同级别质量的实用性。     （2)反作用力：系统部署实际环境中，实现某种价值期望值的难度，通常期望越高难度越大，即反作用力。     （3) 变革催化剂：表示环境中导致价值期望值发生变化的某种事件，或者是导致不同结果的限制因素。

     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。

◆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。 ◆制定系统的体系结构策略始于：     (1)识别合适的价值背景并对其进行优先化。   （2)在每一背景中定义效用曲线和优先化期望值。   （3)识别和分析每一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。 ◆优化体系结构需要权衡：重要性、程度、后果、隔离。

价值模型和软件体系结构的联系是明确而又合乎逻辑的，可以用以下9点来表述:

     (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景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。

12.4.2 Web服务在 HL7的应用 — —Web服务基 础实现框架

     Health Level Seven(HL7) 是美国国家标准化协会 (ANSI) 认可的标准化开发组织中的一个，它正在全世界保健行业里运行着 (Level Seven引用了开放系统互连模型OSI的最高层—— 应用层)。传统上，它从事临床建模与数据的管理工作，最近的一个版本——HL73.0版本扩展到了各种卫生保健行业，如制药业、医疗设备及成像设备。

     HL7标准也指定了一些适当的信息基层组织，如Web Services, 它就适合传送HL7信息， 并且在应用软件之间对于如何确保这个信息的传送的交互性，提供了一个说明性的向导。将 HL7应用软件应用在 Web Services 上，意味着首先设计一个正确的体系结构，其次是提供一个可执行且满足 Web Services 的环境。

       Web 服务在HL7 上的应用：对于一个给定的卫生保健领域，HL73.0版本说明书是基于参考信息模型的(RIM)。这是一种公共的模型框架，包括病例模型、信息模型、交互模型、消息模型和实现信息说明书。

        能够抽象出HL7发送者/接收者内部的这两组功能：商业逻辑和Web服务适配器。 ◆商业逻辑的任务如下       (1)发送端：创建一种具体HL7消息类型的XML描述。将消息传送到Web服务适配器，适配器负责传送到接收应用端。       (2)接收端：“找回”由Web服务适配器接收的HL7消息，同时从接收到的XML消息那里打开消息；验证HL7消息是否满足用来交互的商业规则和约束；核实发送应用端是否需要一个应用层的确认信息（HL7消息类型MCI)一—如果是那样的话，发送那个消息。

◆Web服务适配器的功能主要是用来处理消息的分发和确认信息。因此，主要包括如下内容。       1发送端       (1)读取接收到的HL7消息的TransmissionWrapper，以便决定如何到达Web服务基层结构上的发送容器（例如接收应用软件)，从而配置SOAP。       (2)基于HL7消息类型、应用配置和规则（如安全性)来准备一个SOAP消息，包括作为一个SOAP消息体部分的HL7XML消息，这个消息被发送到Web服务基层组织。      (3)把S0AP消息传递到Web服务代理，通过网络进行传输。    （4)无论发送端什么时候请求，都准备接收并存储来自接收端的相应信息或是应用层的确认消息。

       2 接收端       (1)从Web服务站处接收SOAP消息。       (2)验证接收到的SOAP消息满足应用配置和一些约束条件（如安全性）。     （3)或者将这些接收到的消息在内存中以永久的形式保留。       (4)有选择性地从SOAP消息里打开HL7XML消息，同时核对接收到的HL7消息是否与期望的HL7消息类型相符合。       (5)验证是否任意通信层的确认信息都需要被执行，在哪种情况下需要返回一个合适的消息发送到源消息发送端。       (6)传递HL7消息给接收应用端。

12.4.3 以服务为中心的企业整合

以服务为中心的企业整合       某航空公司已经在几个主要的核心系统之间构建了用于信息集成的信Hub，其他应用间也有不少点到点的集成。然而还存在如下困难：      (1)因为大部分核心应用构建在主机之上，所以InformationHub是基于主机技术开发，很难被开放系统使用。      (2)InformationHub对Event支持不强，被集成的系统间的事件以点到点流转为主，被集成系统间耦合性强。      (3)牵扯到多个系统间的业务协作以硬编码为主，将业务活动自动化的成本高，周期长，被开发的业务活动模块重用性差。

◆为了解决这些企业集成中的问题，该公司决定以RampControl系统为例探索一条以服务为中心的企业集成道路。

       在航空业中，RampCoordination是指飞机从降落到起飞过程中所需要进行的各种业务活动的协调过程。需要协调的业务活动有：检查机位环境是否安全，以及卸货、装货和补充燃料是否方便和安全等。

       三种类型航班：shortturnaround航班是降落后不久就起飞的航班、ArrivalOnly航班指降落后需要隔夜才起飞的，DepartureOnly航班是指每天一早第一班飞机。        每种细分的航班类型的 RampCoordination 的流程都是略有不同。如此多的流程之间共享着一个业务活动的集合，如此多种类型的流程都是这些业务活动的不同组装方式。以服务为中心的企业集成中流程服务就是通过将这些流程间共享的业务活动抽象为可重用的服务，并通过流程服务提供的流程编排的能力将它们组成各种大同小异的流程类型，来降低流程集成成本，加快流程集成开发效率的。以服务为中心的企业集成，通过服务建模过程发现这些可重用的服务，并通过流程模型将这些服务组装在一起。

      RampCoordination相关的服务模型和RampCoordination流程相关的有两个业务组件：      ①RampControl 负责 Ramp Control 相关各种业务活动的组件;      ②FlightManagement 负责航班相关信息的管理，包括航班日程，乘客信息等。

      这两个业务组件分别输出如下服务: (1)Retrieve Flight BO：由FIight Management输出，主要用于提取和航班相关的数据信息。 (2)Ramp Coordination:由RampControl 输出，主要用于Ramp Coordination流程的编排。 (3)Check Spot：由RampControl输出，用于检测机位安全信息。 (4) CheckUnloading:由RampControl输出，用于检查卸货状况。 (5) Check Loading:由RampControl输出，用于检查装货状况。 (6) CheckPushBack由RampControl输出，用于检查关门动作。

目前，RampCoordination流程需要4种类型的外围应用交互:   (1)从乘务人员管理系统提取航班乘务员的信息。 （2)从订票系统中提取乘客信息。 （3)从机务人员管理系统中提取机务人员信息。 （4)接收来自航班调度系统的航班到达事件。

主要架构元素如下：     (1)信息服务。FederationService是Ramp Coordination流程中需要从已有系统中提取4类信息，在Service 建模阶段这4类信息被聚合为Flight BO (BusinessObject)，集成了的CrewInfo、Cockpit Info和Passage Info等信息。     (2)企业服务总线中的事件服务。Event Service是在检查机务环境安全(Check Spot)前，RampCoordiator需要被通知航班已经到达。这个业务事件由航班调度系统激发，Flight Arrival是典型事件发现服务(EventDetect Service)，它通过MQ将事件传递给MessageBroker,通过JMS的Pub/Sub，这个事件被分发给Check Spot。     (3)流程服务。     (4)企业服务总线中的传输服务。RCMS是即将新建系统，用于提供包括RampCoordination在内的Ramp Control 的功能。

ok, 今天就到这里吧 🤗

相关系列文章，欢迎点赞、收藏，提供意见！​

计算机系统基础知识 1分：概述、计算机硬件、计算机软件   操作系统 3分：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理    数据库技术 3分：数据库设计、关系代数、范式、事务并发、数据库安全、新技术 嵌入式技术 3分：嵌入式硬件、嵌入式操作系统、嵌入式软件开发 计算机网络 3分（超纲较多）：OSI七层模型、TCP/IP协议族、网络生命周期、IP地址 其他计算机系统基础知识 1分：计算机语言、多媒体、系统工程 系统性能 1分：性能指标、性能设计 信息系统基础知识 3分：信息系统生命周期、开发方法、五大典型系统 信息安全技术基础 5分：安全属性、信息安全技术、网络安全技术、安全协议

软件工程 12分：概述、需求工程、系统设计、运维、测试、基于构件；

面向对象技术 3分：面向对象基础、分析设计、UML关系、图 项目管理 1分：进度管理、配置管理、质量管理、风险管理

系统架构设计 20分：架构概念、生命周期、ABSD、DSSA、架构风格、

                                  架构复用、质量属性、架构评估 软件可靠性 2分：可靠性建模、软件可靠性设计

软件架构的演化和维护1分：架构演化分类、评估、面向对象架构演化 未来信息综合技术 3分：信息物理系统、人工智能、边缘计算、机器人、数字李生、云计算 数学与经济管理 2分：最小生成树、最短路径、网络与最大流量、线性规划、决策论 知识产权和标准化 2分：知识产权属性、保护期限、产权人确定、侵权判定 专业英语 5分：完形填空，大学英语3级难度，自学

希望有所帮助，互相学习、共同进步，欢迎点赞、收藏！