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计算机软考 信息系统集成专业技术知识
全国计算机软考 第三章信息系统集成专业技术知识考点导图，详细版，希望对你有所帮助！
编辑于2023-11-01 23:36:05- 信息系统集成
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信息系统集成 专业技术知识
信息系统建设
内容主要包括
设备采购、系统集成、软件开发和运维服务。
信息系统生命周期
立项
概念阶段或需求阶段
提出建设信息系统的初步构想；
形成《需求规格说明书》并确定立项。
开发
以立项阶段所做的需求分析为基础，进行总体规划。之后通过系统分析、系统设计、系统实施、系统验收等工作实现并交付系统。
运维
信息系统通过验收，正式移交给用户以后，进入运维阶段。系统运行维护可分为更正性维护、适应性维护、完善性维护、预防性维护等类型。
消亡
遇到系统更新改造、功能扩展、甚至废弃等情况。系统建设初期就应该注意到系统消亡条件和时机，以及由此而花费的成本。
信息系统开发方法
结构化方法
把整个系统开发过程分为若干阶段，然后依次进行，前一阶段是后一阶段的工作依据，按顺序完成。每个阶段和主要步骤都有明确详尽的文档编制要求，并对其进行有效控制。
特点
注重开发过程的整体性和全局性。
缺点
开发周期长；文档、设计说明繁琐，工作效率低；开发之初全面认识系统的需求，充分预料各种可能发生的变化，但这并不十分现实。
原型法
在无法全面准确地提出用户需求的情况下，并不要求对系统做全面、详细的分析，而是基于对用户的初步理解，先快速开发一个原型系统，然后通过反复修改来实现用户的最终系统需求。
特点
对用户的需求是动态响应、逐步纳入的；系统分析、设计与实现是随着对原型的不断修改而同时完成的，相互之间并无明显界限，也没有明确分工。
抛弃型原型（throw-it-away prototype）
进化型原型（evolutionary prototype）
面向对象法
分析
设计
实现
阶段
特点
整个过程使用同一套工具
三个阶段的界限并非十分明确
信息系统设计
主要任务
确定系统的总体架构和系统各组成部分的技术方案，合理选择计算机、通信及存储的软硬件设备，制定系统的实施计划。
方案设计
总体设计
包括
系统的总体架构方案设计
软件系统的总体架构设计
数据存储的总体设计
计算机和网络系统的方案设计等
详细设计（物理设计）
包括
代码设计
数据库设计
人机界面设计
数据处理过程设计等
系统架构
将系统整体分解为更小的子系统和组件，形成不同的逻辑层或服务。之后进一步确定各层的接口，层与层之间的关系。
纵向分解
横向分解
设备、DBMS及技术选型
考虑系统的功能要求
系统实现的内外环境和主客观条件
软件工程
软件需求分析与定义
需求必须可以被验证
资源有限时，通过优先级对需求进行权衡
软件设计、测试与维护
软件设计
描述出软件架构及相关组件之间的接口，然后进一步详细地描述组件，以便能构造这些组件。
软件架构设计（高层设计）
软件详细设计
软件测试
是为了评价和改进产品质量、识别产品的缺陷和问题而进行的活动。是针对一个程序的行为，在有限测试用例集合上，动态验证是否达到预期的行为。
应该包括在整个开发和维护过程中的活动
不再只是一种仅在编码阶段完成后才开始的活动。
概念划分
单元测试
集成测试
系统测试
软件维护
定义
需要提供软件支持的全部活动
这些活动包括
在交付前完成的活动
交付后的运行计划和维护计划
以及交付后完成的活动
软件修改、培训、帮助资料
类型
更正型维护
更正交付后发现的错误
适应性维护
使软件产品能够在变化后或变化中的环境中继续使用
完善性维护
改进交付后产品的性能和可维护性
预防性维护
在软件产品中的潜在错误成为实际错误前，检测并更正它们
软件质量保证及质量评价
软件质量
定义
软件特性的总和，是软件满足用户需求的能力，即遵从用户需求，达到用户满意。
包括
内部质量
外部质量
使用质量
软件需求定义了软件质量特性，及确认这些特性的方法和原则。
软件质量管理过程
质量保证过程
通过制订计划、实施和完成等活动保证项目生命周期中的软件产品和过程符合其规定的要求。
验证过程
试图确保活动的输出产品已经被正确构造，即活动的输出产品满足活动的规范说明。
确认过程
试图确保构造了正确的产品，即产品满足其特定的目的。
评审和审计过程
包括
管理评审
目的是监控进展
技术评审
目的是评价软件产品
检查
走查
审计
目的是提供软件产品和过程对应于可应用的规则、标准、指南、计划和流程的遵从性的独立评价。
正式组织的活动，识别违例情况，生成审计报告，采取更正性行动。
软件配置管理
软件配置管理计划
需要了解组织结构环境和组织单元之间的联系，明确软件配置控制任务
软件配置标识活动
识别要控制的配置项，并为这些配置项及其版本建立基线
软件配置控制
关注的是管理软件生命周期中的变更
软件配置状态记录
标识、收集、维护并报告配置管理的配置状态信息
软件配置审计
独立评价软件产品和过程是否遵从已有的规则、标准、指南、计划和流程而进行的活动
软件发布管理与交付
通常需要创建特定的交付版本，完成此任务的关键是软件库
软件过程管理
涉及技术过程和管理过程
项目启动与范围定义
项目规划
项目实施
项目监控与评审
项目收尾与关闭
软件开发工具
需求工具
设计工具
构造工具
测试工具
维护工具
配置管理工具
包括
追踪工具、版本管理工具和发布工具
工程管理工具
包括
项目计划与追踪工具、风险管理工具和度量工具
工程过程工具
包括
建模工具、管理工具、软件开发环境
质量工具
包括
检查工具和分析工具
软件复用
定义
利用已有软件的各种有关知识构造新的软件，以缩减软件开发和维护的费用。
早期复用主要是代码级复用，被复用的知识专指程序，后扩大到包括领域知识、开发经验、设计决策、架构、需求、设计、代码和文档等一切有关方面。
新兴信息技术
云计算
通过互联网来提供大型计算能力和动态易扩展的虚拟化资源
特点
超大规模，虚拟化，高可靠性，通用性，高扩展性，按需服务，极其廉价，潜在的危险性
云计算架构
对外提供的服务能力来看
基础设施即服务IaaS
从云计算中心获得计算机基础设施服务，如虚拟主机、存储服务
平台即服务PaaS
为云计算上的各种应用软件提供服务的平台应用，作用类似个人计算机的操作系统，包括增强应用开发包
软件即服务SaaS
通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于web的软件，类似PC中的应用软件
从云计算中心和大型数据中心的内部结构来看
资源池
集群管理的各种基础硬件资源
如CPU,存储和网络带宽
云操作系统
通过虚拟化技术对资源池中的各种资源进行统一调度管理
云平台接口
用户调用云计算资源的接口
云计算应用
应用范围分类
公有云
第三方提供商提供的用户能够使用的云，通过Internet使用
免费或成本低廉
私有云
为一个客户单独使用而构建的
混合云
将公有、私有两种模式结合起来
物联网
协同处理划分
独立计算、互联网和物联网时代
物联网不是一种物理上独立存在的完整网络，而是架构在现有互联网和下一代公网或者专网基础上的联网应用和通信能力，是具有整合感知识别、传输互联和计算处理等能力的智能型应用
概念
物
客观世界的物品，主要包括人、商品、地理环境
联
通过互联网、通信网、电视网以及传感网等实现网络互联
网
和通信介质、通信拓扑结构无关，只要能达到数据传输目的即可
物联网架构
感知层
负责信息采集和物物之间的信息传输
信息采集技术包括
传感器，条码和二维码，RFID射频技术，音视频技术等多媒体信息
信息传输包括
远近距离数据传输技术，自组织组网技术，协同信息处理技术，信息采集中间件技术等传感器网络
是实现物联网全面感知的核心能力，是物联网中亟待突破的部分，关键在于具备更精确、更全面的感知能力，并解决低功耗、小型化和低成本的问题
网络层
利用无线和有线网络对采集的数据进行编码、认证、传输
是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分，关键在于为物联网应用特征进行优化和改进，形成协同感知的网络
应用层
提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标
实现广泛智能化应用的解决方案集
公用技术
编码技术,标识技术，解析技术，安全技术和中间件技术
物联网关键技术
感知层技术
产品和传感器自动识别技术，无线传输技术，自组织组网技术，中间件技术
物联网的应用
传感器是整个链条需求总量最大和最基础的环节，是物联网“金字塔”的塔座。
移动互联网
特征
接入移动性，时间碎片性，生活相关性，终端多样性
关键技术
大数据
大数据关键技术
数据采集、数据存储、数据管理、数据分析与挖掘
数据采集
数据抽取工具ETL
数据存储
结构化数据存储与访问
关系数据库
非结构化数据和半结构化数据的存储与访问
NoSQL
数据管理
使用分布式并行处理技术
MapReduce
大数据框架Hadoop
HDFS
Hadoop分布式文件管理系统
高度容错性
提供高吞吐量的数据访问，适合大规模数据集上的应用
HBase
分布式的，面向列的开源数据库
适合非结构化数据存储的数据库
基于列，而不是基于行的模式
MapReduce
编程模型，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算
map映射，reduce归约
Chukwa
开源的用于监控大型分布式系统的数据收集系统，可用于展示、监控和分析已收集的数据
区块链
人工智能
元宇宙
计算机网络知识
网络技术标准与协议
OSI 七层协议
必考
物理层
包括物理联网媒介，如电缆连线连接器
具体标准
RS232、V.35、RJ-45、FDDI
数据链路层
控制网络层与物理层之间的通信
主要功能
将从网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层传输的帧
常见协议
IEEE802.3/.2、HDLC、PPP、ATM
网络层
主要功能
将网络地址（如IP地址）翻译成对应的物理地址（如网卡地址），并决定如何将数据从发送方路由到接收方
具体协议
IP､ ICMP､ IGMP､IPX､ ARP、RARP
传输层
确保数据可靠、顺序、无错地从A点传输到B点
提供建立、维护和拆除传送连接的功能
选择网络层提供最合适的服务
在系统之间提供可靠的透明的数据传送，提供端到端的错误恢复和流量控制
具体协议
TCP､ UDP､ SPX
会话层
建立和维持通信，提供交互会话的管理功能，如三种数据流方向的控制，即一路交互、两路交替和两路同时会话模式
常见协议
RPC、SQL、NFS
表示层
应用程序和网络之间的翻译官
管理数据的解密加密、数据转换、格式化和文本压缩
常见协议
JPEG､ ASCII､ GIF､ DES､ MPEG
应用层
负责对软件提供接口以使程序能使用网络服务，如事务处理程序，文件传输协议和网络管理
常见协议
HTTP､ Telnet､ FTP､ SMTP
网络协议和标准
IEEE 802规范
802.3局域网协议
以太网的CSMA/CD载波监听多路访问/冲突检测协议
IEEE 802.3
标准以太网
10Mb/s
传输介质为细同轴电缆
IEEE 802.3u
快速以太网
100Mb/s
双绞线
IEEE 802.3z
千兆以太网
1000Mb/s
光纤和双绞线
802.11
无线局域网WLAN标准协议
Internet技术及应用
TCP/IP 技术
是Internet的核心，利用TCP/IP协议可以方便地实现多个网络无缝连接
层次模型
最高层
相当于OSI 5-7层
FTP、SMTP、DNS、SNMP、HTTP
次高层
相当于OSI传输层
TCP
面向连接的传输控制协议
UDP
无连接的用户数据报协议
第二层
相当于OSI的网络层
互连网协议IP
地址转换协议ARP
反向地址转换协议RARP
互连网控制报文协议ICMP
最底层
网络接口层
标识技术
主机IP地址
IPv4
4字节 32位二进制数组成
A类地址
分配给大量主机的网络使用
B类地址
分配给规模中等的网络使用
C类地址
分配给小型局域网使用
IPv6
16个字节 128位二进制组成
域名系统DNS
email地址
网络分类
根据计算机网络覆盖的地理范围分类
局域网
城域网
广域网
根据链路传输控制技术分类
网络链路传输控制技术
总线争用技术
以太网
令牌技术
令牌网
FDDI技术
FDDI网
思路是需要通讯的计算机轮流使用网络资源，避免冲突
ATM技术
ATM网
异步传输模式
采用光纤作为传输介质
具有特别的灵活性
帧中继技术
帧中继网
ISDN技术
ISDN网
综合业务网
根据网络拓扑结构分类
网络按照拓扑结构划分
总线型结构
环型结构
星型结构
树型结构
网状结构
物理拓扑、网络拓扑
网络服务器
网络交换技术
按交换层次不同分类
物理层交换
电话网
链路层交换
二层交换，对MAC地址进行变更
网络层交换
三层交换，对IP地址进行交换
传输层交换
四层交换，对端口进行变更
应用层交换
Web网关
数据交换分类
电路交换
有预留，且分配一定空间，提供专用的网络资源，提供有保证的服务，应用于电话网
分组交换（数据包交换）
分组交换无预留，且不分配空间，存在网络资源争用，提供无保证的服务
可用于数据报网络（如Internet，单位Bit）和虚电路网络（如ATM，单位是码元）
ATM交换
全光交换
标记交换
网络存储技术
DAS直连式存储
NAS网络存储设备
SAN存储网络
光网络技术
无线网络技术
以无线电波作为信息传输媒介
允许用户建立远距离连接的全球语音和数据网络
为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术
根据应用领域分类
WPAN无线个域网
无线局域网WLAN
无线城域网WMAN
蜂房移动通信网WWAN
应用角度
无线传感器网络
无线Mesh网络
无线穿戴网络
无线体域网
网络接入技术
光纤接入
传输速率最高的介质，在主干网络中已大量采用
同轴接入
传输介质
同轴电缆
CATV网
混合光纤/同轴网络
主干采用光纤，用同轴电缆经分支器接入各家各户
混合光纤/同轴接入技术可以利用现有的CATV 网络，降低网络接入成本
铜线接入
传输介质
电话线
无线接入
优点
初期投入小，能迅速提供业务，不需要铺设线路，可省去铺线的大量费用和时间
比较灵活，可随时按照需要进行变更扩容，抗灾难性比较强。
固定无线接入、移动无线接入
综合布线、机房工程
网络规划、设计与实施
网络拓扑结构设计
主干网络（核心层）设计
汇聚层和接入层设计
广域网连接与远程访问设计
无线网络设计
适用很难布线或需要经常变动布线结构的地方
网络通信设备选型
网络安全
必考
信息安全
基本要素
机密性
确保信息不暴露给未授权的实体或进程
完整性
只有得到允许的人才能修改数据，并且能够判断数据是否已经被篡改
可用性
攻击者不能占用所有的资源而阻碍授权者的工作
可控性
可以控制授权范围内的信息流向及行为方式
可审查性
对出现的网络安全问题提供调查的依据和手段
网络攻击步骤
信息收集、试探寻找突破口、实施攻击、消除记录、保留访问权限
拒绝服务攻击
通过控制网络上的其他机器，对目标主机所在的网络服务不断进行干扰，改变其正常的作业流程，执行无关程序使系统响应变慢甚至瘫痪，使合法用户被排斥而不能进入计算机网络系统或不能得到相应的服务。
信息系统安全的5个等级
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
网络和信息安全产品
防火墙
扫描器
无法发现正在进行的入侵行为，而且有可能成为攻击者的工具
防毒软件
对网络的攻击行为（如扫描、针对漏洞的攻击）无能为力
安全审计系统
独立的对网络行为和主机操作提供全面与忠实的记录，方便用户合作审查事故原因
网络管理
略
典型的应用集成技术
数据库与数据仓库技术
数据库
操作型处理
事务处理
对联机数据库的日常操作，通常是对数据库中记录的查询和修改，主要为企业的特定应用服务，强调处理的响应时间、数据的安全性和完整性等。
分析型处理
用于管理人员的决策分析，经常要访问大量的历史数据。
数据仓库
面向主题的、集成的、相对稳定的、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，按主题重组，一般不再修改
结构
数据源
数据集市
OLAP服务器
前端工具
大数据
5个V
Volume数据量大、Variety数据类型繁多、Velocity处理速度快、Value价值密度低、Veracity真实性高
特点
数据量大，查询分析复杂
技术依托
云计算的分布式处理
分布式数据库
云存储
虚拟化技术
意义
对数据进行专业化处理，实现数据“增值”
Web Service技术
JavaEE架构
开发工作分类
业务逻辑开发
表示逻辑开发
应用服务器运行环境
组件Component
应用逻辑的代码
容器Container
组件的运行环境
服务Service
应用服务器提供的个各种接口，可以同系统资源进行交互
.NET架构
软件引擎技术
组件及其在系统集成项目中的重要性
常用组件标准
微软
COM/DCOM/COM+
开放的组件标准
有很强的的的扩充和扩展能力
OMG
CORBA
一种标准的面向对象的应用程序架构规范，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解决方案
Java
RMI/EJB
软件架构
软件架构模式
常见的典型架构模式
管道/过滤器模式
典型应用
批处理系统
体现各功能模块高内聚、低耦合的“黑盒”特性
面向对象模式
典型应用
基于组件的软件开发（CBD）
事件驱动模式
基本原理是组件并不直接调用事件，而是触发一个或者多个事件。
典型应用
各种图形界面应用
分层模式
通用应用架构的基础模式
采用层次化的组织方式，每一层为上一层服务，并使用下一层提供的功能
分层模式允许将一个复杂问题逐步分层实现。其中的每一层最多子只影响相邻两层，只要给相邻层提供相同的接口，就允许每层用不同的方法实现，可以充分支持软件复用。
典型应用
分层通信协议
如ISO/OSI七层网络模型
客服/服务器模式
C/S模式
基于资源不对等，为实现共享而提出的模式
将应用一分为二，服务器（后台）负责数据操作和事务处理，客户（前台）完成与用户的交互任务。
客户与服务器分离，适用于分布式系统
浏览器/服务器模式
三层（多层）C/S模式，即多层应用架构
软件架构分析与评估
广泛使用分布式应用
需考虑的问题
数据库的选择问题
主流的数据库系统是关系数据库
用户界面选择问题
HTML/HTTP(S)协议
灵活性和性能问题
技术选择的问题
人员的问题
软件中间件
Middleware
位于硬件、操作系统等平台和应用之间的通用服务
解决了分布系统的异构问题，实现应用与平台的无关性
中间件服务具有标准的程序接口和协议
屏蔽操作系统和网络协议的差异
类型
数据库访问中间件
通过一个抽象层访问数据库，从而允许使用相同或相近的代码访问不同的数据库资源
典型技术
Windows平台的ODBC, Java平台的JDBC
远程过程调用中间件
RPC(Remote procedure call)
是一种分布式应用程序的处理方法。一个应用程序可以使用RPC来“远程”执行一个位于不同地址空间内的过程，从效果看和执行本地相同。
面向消息中间件
MOM (Message-oriented middleware)
利用高效可靠的消息传递机制进行平台无关的数据传递。通过提供消息传递和消息队列模型，在分部环境下扩展进程间的通信，并支持多种通信协议、语言、应用程序、硬件和软件平台。
如IBM的MQSeries
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，可以在异构分布计算环境中透明地传递对象。
典型产品
OMG的Corba, Java的RMI/EJB,微软的DCOM
事务中间件
事务处理监控器
TPM (Transaction processing monitor)
位于客户和服务器之间，完成事务管理与协调、负载平衡、失效恢复等任务
典型产品
IBM/BEA的Tuxedo
面向对象系统分析与设计
基本概念
对象
由数据及其操作所构成的封装体，是构成系统的基本单位。由一组属性和对这组属性进行的操作构成的。
基本要素
对象标识
对象状态
对象行为
类
将该实体的属性（数据）和操作（函数）封装在一起
对象是类的实例，类是对象的目标
抽象
通过特定的实例抽取共同特征以后形成概念的过程
封装
将相关的概念组成一个单元模块，并通过一个名称来引用它
面向对象封装是将数据和基于数据的操作封装成一个整体对象，对数据的访问和修改只能通过对象对外提供的接口进行
继承
表示类之间的层次关系（父类与子类），使得某一对象可以继承另外一类对象的特征。
单继承
多继承
多态
使得在多个类中可以定义同一个操作或属性名，并在每个类中可以有不同的实现。多态使得某个属性或操作在不同的时期可以表示不同类的对象特征
接口
描述对操作规范的说明，其只说明操作应该做什么，并没有定义操作如何做。（类的一个特例）
消息
体现对象间的交互，通过它向目标对象发送操作请求。
组件
表示软件系统可替换的、物理的组成部分，封装了模块功能的实现。组件应当是内聚的，并具有相对稳定的公开接口。
复用
将已有的软件及其有效成分用于构造新的软件或系统。
组件技术是软件复用实现的关键
模式
描述了一个不断重复发生的问题，以及该问题的解决方案。
统一建模语言与可视化建模
UML适用于各种软件开发方法、软件生命周期的各个阶段、各种应用领域以及各种开发工具。
UML是一种可视化建模语言，而不是编程语言。
比较适合用于迭代式开发过程，是为支持大部分现存的面向对象开发过程而设计的
RUP Rational unified process
使用面向对象技术进行开发的最佳实践之一，是软件工程的过程。
实践经验包括
迭代式开发
需求管理
使用以组件为中心的软件架构
可视化建模
验证软件质量及控制变更
面向对象系统分析
模型组成
用例模型
类-对象模型
对象-关系模型
对象-行为模型
面向对象系统设计
包括
用例设计
类设计
子系统设计等
概念
是基于面向对象分析得出的问题与模型进行设计