第一章 信息化和信息系统 -常规信息系统集成技术

常规信息系统集成技术概要：

系统集成是指将计算机软件、硬件、网络通信等技术和产品即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、OSI七层网络模型（掌握）  --P18

OSI协议：开放系统互连参考模型(Open System Interconnect，OSI)

OSI七层模型

重点协议： -P18

IEEE802.3（以太网的CSMA/CD载波监听多路访问/冲突检测协议） 属于局域网协议

IEEE802.11无线局域网标准协议

TCP/IP协议是Internet的核心

2、应用层协议（掌握）-P19

FTP(文件传输协议)：建立在TCP之上，FTP在客户机和服务器之间建立两条TCP链接。

一条用于传送控制信息（使用21号端口）

一条用于传送文件内容（使用20号端口）

TFTP（简单文件传输协议）：建立在UDP之上，提供不可靠的数据传输服务，不提供存储授权与认证机制。

使用场景：局域网向嵌入式设备上传文件。

HTTP（超文本传输协议）：建立在TCP之上。用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。

SMTP（简单的邮件传输协议）：建立在TCP之上，是一种提供可靠且有效的电子邮件传输的协议。

DHCP（动态主机配置协议）：建立在UDP之上，实现自动分配IP地址。

Telnet（远程登录协议）：建立在TCP之上；是登录和仿真程序。他的基本功能是允许用户登录进入远程计算机系统。

DNS（域名系统）：建立在UDP之上，实现域名解析。

SNMP（简单网络管理协议）：由一组网络管理的标准组成，包含一个应用协议(application layer protocol)、数据库模型（database schema）和一组资源对象。该协议能支持网络管理系统用以检测连接到网络上的设备是否由任何引起管理上关注的情况。 

3、传输层协议（掌握）-P20

传输层主要由两个传输协议，分别是TCP和UDP。

这两个协议负责提供流量控制，错误的校验和排序服务。

TCP提供了一个可靠的，面向链接的，全双工的数据传输服务。TCP一般用于传输数据量较少，且对可靠性要求较高的场合。

UDP是一种不可靠的，无连接的协议。可以保证应用程序进程间的通信,与TCP相比，UDP是一种无连接的协议，他的错误接测功能要弱的多。一般用于传输数据量大，对可靠性要求不是很高，但要求速度快的场合。

TCP有助于提供数据传输可靠性；

UDP有助于提高数据传输速率；

4、网络层协议（掌握）-P31

IP：是Internet Protocol（网际互连协议）的缩写，是TCP/IP体系中的网络层协议。

提供的服务是无连接和不可靠的。

网络层的功能主要由IP来提供。 

ICMP（网络控制报文协议）：

一个专门用于发送差错报文的协议，即传送的数据可能丢失、重复、延迟或混乱传递，主要用于在主机与路由器之间传递控制信息，包括报告错误、交换受限控制和状态信息等。当遇到IP数据无法访问目标、IP路由器无法按当前的传输速率转发数据包等情况时，会自动发送ICMP消息。

IGMP（网际组管理协议）:

允许Internet中的计算机参加多播，是计算机用做向相邻的路由器报告多目组成员的协议。

ARP（地址解析协议）：

用于动态的完成IP地址到物理地址的转换。

RARP（反向地址解析协议）：

用于动态的完成物理地址向IP地址转换。

3、网络设备（了解） -P21

按照交换层次的不同，网络交换可以分为：

①物理交互（如电话网）；

②链路层交互（二次交换、对MAC地址进行变更）；

③网络层交换（三层交换，对IP地址进行变更）；

④传输层交换（四层交换，对端口进行变更；比较少见）；

⑤应用层交换

路由器在网络层； 

交换机各层都有；

4、网络存储技术（掌握）【选择题:考简称、缩写等】 -P23

主流的网络存储技术主要有三种，分别是：

①DAS直接附加存储（Direct Attached Storage，DAS）：DAS存储通过scsi电缆链接到服务器

②NAS网络付架存储（Network Attached Storage，NAS）：NAS通过网络结构与网络直接相连，用户通过网络访问，支持即插即用的NAS技术支持多种TCP/IP网络协议，主要是NFS（网络文件存储系统）和CIFS（通用Internet文件）来进行文件访问。

③SAN存储区域网络（storage Area Network，SAN）：SAN是通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接起来的告诉专用子网。

（了解）SAN根据数据传输过程采用的协议，其技术划分为FC SAN、IP SAN、IB SAN。

—FC SAN：管线通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大。 

—IP SAN：基于IP网络实现数据块级别存储当时的存储网络。

—IB SAN：一种交换结构I/O技术，其设计思路是通过一套中心机构在远程存储其、网络以及服务器等设备之前俺建立一个单一的连接链路，并由IB交换机来指挥流量。

5、网络规划与建设（了解） -P28

目前、接入Internet的主要方式有两大类：

有线接入：PSTN、ISDN、ADSL、FTTX+LAN、HFC等

无线接入；GPRS、3G、4G和5G接入等。

无线网络是指无线电波作为信息传输媒介。目前最常用的无线网络接入技术主要有WIFI、4G和5G。

2019年11月份考题：【考的事件发生时间】

2019年6月6日，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，中国正式进入5G元年。

2019年10月31日，三大运营商公布5G商用套餐，并于11月1日正式上线5G商业套餐。

5G速率1Gbps（教材内）

5G速率10Gbps（实际发展）

6、网络规划与设计（掌握） -P29

核心层：主要目的在于：通过高速的转发通信、提供优化、可靠的骨干传输结构；因此核心层交换机应拥有更高的可靠性、性能和吞吐量。

汇聚层：是核心层与接入层的分界面，完成网络访问策略控制、数据包处理、过滤、寻址以及其他的数据处理任务。

接入层：网络中直接面向用户连接或访问网络的部分成为接入层，接入层的目的是允许终端用户连接到网络，因此，接入层交换机（或者路由器）具有低成本和高密度特性。

7、数据库（了解）-P30

关系型数据库：Oracle、Mysql、SqlServer

非关系型数据库（NoSQL）：MongoDB、Redis、 HBase

8、数据仓库技术（掌握）-P33

【主要是用于领导层决策使用】

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：是数据仓库系统的基础，是整个系统的数据源泉。

—数据的存储与管理：是整个数据仓库系统的核心。

—OLAP（联机分析处理）服务器：对分析需要的数据进行有效集成，按照多维度模型予以组织，以便进行多角度、多层次的分析，并发现趋势。

—前端工具：主要包括各种查询工具、报表工具、分析工具、数据挖掘工具以及各种基于数据仓库和数据及时的应用开发工具。

9、中间件技术（了解）

9.1中间件定义：

（1）一个分布式系统环境中出于操作系统和应用程序之间的软件；

（2）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，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。

中间件分类：中间件分类又很多方式和很多种类型。我们由底向上从中间件的曾思上来划分，可分为底层中间件、通用型中间件和集成型中间件三个大的层次。

【主要考点会给出一个中间件名称，让我们选择属于哪个层次

（1）底层中间件的主流技术有：

① JVM(JAVAvirtual Machine，Java虚拟机)

② CLR（Common Language Runtime，公共语言运行库）

③ACE（Adaptive Communication Environment ，自适配通信环境）

④ JDBC（Java DataConnectivity，Java数据库）

⑤ ODBC（Open Database Connectivity，开放数据库互联）。

（2）通用型中间件的主流技术有：

① CORBA（Common Object Request Broker Architecture,公共对象请求代理体系结构）

② J2EE

③ MON（Message-Oriented Middleware，面向消息的中间件）

④ COM等，

代表产品主要有IONA  Orbix、BEA WebLogic和IBM MQseries等。 

（3）集成型中间件的主力技术有：

① WorkFlow

② EAI（Enterprise Application Integration，企业应用集成）等，

代表产品主要有BEA WebLogic和IBM WebSphere等。 

9.2中间件应用（掌握） -P34

为了完成不同层次的集成，可以采用不同的技术、产品：

（1）为了完成系统底层传输的集成，可以采用CORBA技术。

（2）为了完成不同系统的信息传递，可以采用消息中间件产品。

（3）为了完成不同硬件和操作系统的集成，可采用J2EE中间件产品

10、高可用性和高可靠性的规划与设计（了解） -P35

（1）可用性（availability）：系统能够政策允许的时间比例，经常用两次故障之间的时间长度或者在出现故障时系统能够恢复正常的速度来表示。

（2）可靠性（reliability)：是软件系统在应用或系统错误面前，在以为或错误使用的情况下维持软件系统的功能特性的基本能力。

（3）高可用性（HIigh Availability）通常用来描述一个系统经过专门的设计，从而减少停工时间，而保持其服务的高可用性。

（4）稳定性：系统保持平稳的运行。

可用性度量：

 为了提高一个系统的可用性，要么提升系统的单词正常工作时间，要么减少故障修复时间，常用的可用性战术如下：

（1）错误检测：用于错误检测的战术包括命令/响应、心跳和异常。

（2）错误恢复：用于错误恢复的战术包括表决、主动冗余、被动冗余。

（3）错误防范：用于错误防范的战术把可能出错的组件从服务中删除，引入进程监控器。