12.1信息系统架构基本概念及发展

12.1.1信息系统架构的概述

信息系统架构 (Information System Architecture,ISA) 则是指对某一特定内容里的信息进行统筹、规划、设计、安排等一系列有机处理的活动。

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。

12.1.2信息系统架构的发展

12.1.3信息系统架构的定义

12.2信息系统架构

12.2.1架构风格

信息系统架构设计的一个核心问题是能否使用重复的信息系统架构模式，即能否达到架构级别的软件重用。也就是说，能否在不同的软件系统中，使用同一架构。

12.2.2信息系统架构分类

物理结构：集中式、分布式
集中式结构是指物理资源在空间上集中配置。
分布式系统是指通过计算机网络把不同地点的计算机硬件、软件、数据等资源联系在一起，实现不同地点的资源共享。

信息系统的逻辑结构是其功能综合体和概念性框架

在信息系统开发中，强调各子系统之间的协调一致性和整体性。要达到这个目的，就必须在构造信息系统时注意对各种子系统进行统一规划，并对各子系统进行综合。

类型	说明	典型例子
横向综合	同一管理层次的各种职能综合在一起，实现基层业务一体化	运行控制层的人事、工资等子系统综合
纵向综合	同一职能、不同管理层次的业务综合，打通上下级联系	工厂会计系统与公司会计系统综合
纵横综合	从信息模型、处理模型两方面全面综合，实现信息集中共享、模块化	建立公用数据库、统一信息处理系统

12.2.3信息系统架构的一般原理

信息系统架构：信息系统架构指的是在全面考虑企业的战略、业务、组织、管理和技术的基础上，着重研究企业信息系统的组成成分及成分之间的关系，建立起多维度分层次的、集成的开放式体系结构，并为企业提供具有一定柔性的信息系统及灵活有效的实现方法。

架构包含两个基本部分：组成成分和组成成分之间的关系。

在信息系统中，析出相对稳定的组成成分与关系，并在相对稳定部分的支持下，对相对变化较多的部分
进行重新组织，以满足变化的要求，就能够使得信息系统对环境的变化具有一定的适应能力，即具有一定的柔性.这就是信息系统架构的基本原理。

12.2.4信息系统常用的4种架构模型

1.单机应用模式 (Standalone)

单机应用系统：是指运行在一台物理机器上的独立应用程序。当然，该应用可以是多进程或多线程的。

2.客户机/服务器 (Client/Server) 模式

架构类型	核心结构	特点	典型说明	图例
两层 C/S	客户端 + 数据库服务器	胖客户端，界面+业务逻辑集成在客户端；开发维护成本高，适合局域网	PowerBuilder、Delphi、VB 开发的传统应用
三层 C/S	客户端 + 应用服务器 + 数据库服务器	业务逻辑剥离到中间层，客户端变薄；通信协议多样	典型协议：TCP/IP 自定义、RPC、CORBA、Java RMI、JMS、HTTP
B/S 架构	浏览器 + Web 服务器 + 数据库服务器	三层 C/S 的一种典型实现；通用浏览器客户端，维护成本极低，基于 HTTP	IE、FireFox 等浏览器访问 Web 系统
多层 C/S	浏览器 + Web 服务器 + 中间件/应用服务器 + 数据库	三层以上，增加中间件层，提升伸缩性、并发、安全性	典型中间件：WebLogic、WebSphere（EJB 容器）
MVC	Model + View + Controller	多层架构的标准化模式；视图与模型分离，控制器调度	J2EE：Struts、Spring、Hibernate（SSH）；PHP、MFC 等均支持

3.面向服务架构 (SOA) 模式

面向服务架构：两个多层 C/S 结构的应用系统之间需要相互进行通信

面向服务架构的本质是消息机制或远程过程调用 (RPC)

4.企业数据交换总线

企业数据交换总线：即不同的企业应用之间进行信息交换的公共通道

数据总线：实质应该是一个称之为连接器的软件系统 (Connector)。主要功能是按照预定义的配置或消息头定义，进行数据 (data)、 请 求 (request) 或回复 (response) 的接收与分发。

12.2.5企业信息系统的总体框架

信息系统的架构 (Information System Architecture,ISA) 中 的 Architecture含义具有丰富内涵和作用，相比计算机领域的Architecture来说它的单一性、片面性模型是难以描述ISA 的全部的，I S A模型应该是多维度，分层次、高度集成化的模型。

建立信息系统的架构，需要考虑战略系统、业务系统，应用系统和信息基础设施

信息系统体系结构总体框架

层次	组成部分	核心定义	主要内容	作用与定位
第一层	战略系统	企业中与战略制定、高层决策相关的管理活动及计算机辅助系统	高层决策支持系统、企业战略规划体系（长期/短期规划）	对应战略管理层；向业务系统提重组要求，向应用系统提集成要求
第二层	业务系统	企业中完成特定业务功能，由物质、能量、信息、人员组成的系统	生产、销售、采购、人事、会计等系统；业务过程→业务活动	对应战术管理层；开展BPR流程优化重组，为应用开发确定稳定数据基础
第二层	应用系统	信息系统中的应用软件部分	TPS、MIS、DSS、ES、OAS、CAD/CAPP/CAM、MRPⅡ等；含界面与功能实现两部分	对应战术管理层；为业务控制提供计算机实现手段，提升运行效率
第三层	企业信息基础设施(EII)	支撑信息化的软硬件、网络、资源与管理环境	技术基础设施、信息资源设施、管理基础设施	对应运行管理层；为上层提供数据支持，为业务重组提供技术与管理平台

12.3信息系统架构设计方法

12.3.1ADM架构开发方法

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。

架构开发方法 (Architecture Development Method,ADM) 为开发企业架构所需要执行各个步骤以及它们之间的关系进行详细的定义，同时它也是 T O G A F 规范中最为核心的内容。

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，这十个阶段是反复迭代的过程。

A D M 3 个 级 别 的 迭 代概念：
( 1 ) 基 于A D M整体的迭代：用一种环形的方式来应用 A D M 方法，表明了在一个架构开发工作阶段完成后会直接进入随后的下一个阶段。
(2)多个开发阶段间的迭代：例如在完成了技术架构阶段的开发工作后又重新回到业务架构开发阶段。
(3)在一个阶段内部的迭代， T O G A F 支持基于一个阶段内部的多个开发活动，对复杂的架构内容进行迭代开发。

ADM 阶段	阶段内主要活动
准备阶段	为实施成功的企业架构项目做好准备，包括定义组织机构、特定的架构框架、架构原则和工具
需求管理	完成需求的识别、保管和交付，相关联的 ADM 阶段则按优先级顺序对需求进行处理
阶段 A：架构愿景	设置 TOGAF 项目的范围、约束和期望，创建架构愿景： • 定义利益相关者 • 确认业务上下文环境 • 创建架构工作说明书 • 取得上级批准
阶段 B：业务架构 阶段 C：信息系统架构（应用&数据） 阶段 D：技术架构	开发基线架构、目标架构，执行差距分析
阶段 E：机会和解决方案	进行初步实施规划，确认构建块交付物： • 确定主要实施项目 • 项目分组并纳入过渡架构 • 决定实现途径（自制/购买/重用/外包等） • 评估优先级 • 识别相依性
阶段 F：迁移规划	对阶段 E 项目开展绩效分析和风险评估，制订详细的实施和迁移计划
阶段 G：实施治理	定义实施项目的架构限制： • 提供实施项目的架构监督 • 发布架构合同 • 监测实施以确保符合架构要求
阶段 H：架构变更管理	提供持续监测和变更管理流程，确保架构响应企业需求，最大化业务价值

12.3.2信息化总体架构方法

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

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，公用通信网络平台等。
(2)信息产业基础：包括信息科学技术研究与开发，信息装备制造，信息咨询服务等。
(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，人民生活质量不断提高，精神文明和物质文明建设不断进步等。

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

信息化特征	核心说明
易用性	软件易操作、易推广，是客户成功应用的首要因素；功能再强，不易用也难以落地。
健壮性	支持高并发、大数据量，长期使用性能、速度保持稳定不受影响。
平台化、灵活性、拓展性	基于自定义平台，无需改源码即可搭建模块/系统，实现自我成长；支持门户、流程、数据库等自定义。
安全性	支持多操作系统（Windows/Linux/Unix/麒麟）；传输存储加密、权限管控、IP 限制、操作日志、电子签章等。
门户化、整合性	以统一门户整合各孤立系统，统一数据展示；技术架构预留接口，具备系统整合能力与实施经验。
移动性	信息化平台支持移动端，用户可通过手机便捷使用信息化服务。

信息化工程建设方法
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

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

阶段	核心任务	阶段要点	主要产出
系统规划阶段	初步调查，确定发展战略，进行需求分析预测，研究必要性与可行性，提出备选方案	明确系统建设方向，论证可行性	可行性分析报告、系统设计任务书
系统分析阶段	详细调查现行系统，梳理业务流程，确定新系统目标与逻辑功能，建立逻辑模型	解决“做什么”，又称逻辑设计阶段，是建设关键阶段	系统说明书（逻辑模型）
系统设计阶段	设计实现逻辑模型的技术方案，构建物理模型，分总体设计与详细设计	解决“怎么做”，又称物理设计阶段	系统设计说明书（物理模型）
系统实施阶段	设备采购安装、程序编写调试、人员培训、数据转换、系统切换	多任务并行推进，按计划分阶段落地	实施进度报告、系统测试分析报告
系统运行和维护阶段	系统日常维护、运行评价、按需修改，评估质量与效益	保障系统稳定运行，持续优化	运行记录、维护记录、系统评价报告

信息化工程总体规划方法论

方法名称	核心思路	主要特点	优点	不足
关键成功因素法（CSF）	识别影响组织目标的关键因素，找出关键信息集合，确定开发优先级	从组织目标→分解→识别CSF→性能指标→数据字典	抓住主要矛盾，目标识别突出重点，利于确定管理目标	重点过于突出，可能忽略其他必要需求
战略目标集转化法（SST）	将组织战略目标（使命、目标、战略）看作信息集合，转化为信息系统战略目标	反映各类人员需求，分层转化为系统目标	目标全面、疏漏少	重点不够突出
企业系统规划法（BSP）	自上而下识别目标、企业过程、数据，自下而上设计信息系统	通过过程/数据类矩阵实现目标转化，提供一致性信息，适应机构变动	支持企业目标，覆盖各管理层次，适应性强	无明显目标导引过程，目标转化间接

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

12.4.2Web服务再HL7上的应用——Web服务基础实践框架

12.4.3以服务为中心的企业整合