文章目录7.1 系统集成基础7.2 基础设施集成7.2.1 弱电工程7.2.2 网络集成1.传输子系统2.交换子系统3.安全子系统4.网管子系统5.服务子系统7.2.3 数据中心集成1.机柜集成2.服务器集成3.存储集成4.网络设备集成5.安全设备集成7.3 软件集成7.3.1 基础软件集成1.操作系统2.数据库3.中间件4.办公软件7.3.2应用软件集成1.CORBA公共对象请求代理结构2.COMComponent Object Model组件对象模型‌3.DCOM与COM4..NET5.J2EE7.3.3 其他软件集成7.4 业务应用集成1.业务应用集成的优势2.业务应用集成的发展历程3.业务应用集成的工作原理计算机软硬件系统集成是根据组织治理、管理、业务、服务等场景化需求优选各种信息技术和产品等将各个分离的“信息孤岛”连接成为一个完整、可靠、经济和有效的整体并使之能彼此协调工作发挥整体效益达到整体优化的目的。系统集成一般可以分为软件集成、硬件集成、网络集成、数据集成和业务应用集成等。通常系统集成也就是将计算机软件、硬件、网络通信、信息安全、业务应用、数据管理等技术和产品集成为能够满足特定需求的信息系统。系统的软硬件集成活动也是一系列跨设备与系统等组件边界的融合活动需要突破这些系统组件内部的“安全信任”机制并通过技术手段实现跨组件间的新的、动态的“安全信任”关系这往往需要商用密码的深入应用。7.1 系统集成基础典型的系统集成项目具备以下特点集成交付队伍庞大且往往连续性不是很强设计人员高度专业化且需要多元化的知识体系涉及众多承包商或服务组织且普遍分散在多个地区通常需要研制或开发一定量的软硬件系统尤其是信创产品和信创系统的适配与系统优化通常采用大量新技术、前沿技术乃至颠覆性技术集成成果使用越来越友好集成实施和运维往往变得更加复杂。国家标准《信息安全技术关键信息基础设施安全保护要求》GB/T39204给出了“关键信息基础设施行业”简称“关基行业”的定义即公共通信和信息服务、能源、交通、水利、金融、公共服务、电子政务、国防科技等重要行业和领域以及其他一旦遭到破坏、丧失功能或者数据泄露可能严重危害国家安全、国计民生、公共利益的信息设施。因此通信、能源、交通、金融、电子政务等基础领域要加快推进行业信创进程。7.2 基础设施集成信息系统基础设施通常包括以局域网、互联网、5G、物联网、工业互联网和卫星互联网等为代表的通信网络基础设施以人工智能、云计算和区块链为代表的新技术基础设施以及以数据中心和超算中心等为代表的计算基础设施。信息系统基础设施从不同的维度有不同的划分方法如可分为弱电系统、网络系统、数据中心等。7.2.1 弱电工程弱电一般指交流220V、50Hz以下的用电是电力应用按照电力输送功率的强弱进行划分的一种方式信息系统涉及的弱电工程非常多包括电话通信系统、计算机局域网系统、音乐/广播系统、有线电视信号分配系统、视频监控系统、消防报警系统和楼宇自控系统等多种应用场景。1电话通信系统。电话通信系统用来实现电话包括三类传真机、可视电话等通信功能通常采用星形拓扑结构使用三类或以上非屏蔽双绞线传输信号的频率在音频范围内。2计算机局域网系统。计算机局域网系统用来实现各种数据传输的网络基础根据使用场景不同可分为办公网、生产网、工控网、保密网、研发网等通常采用星形拓扑结构使用五类或以上的非屏蔽双绞线传输数字信号传输速率可达100Mb/s以上。计算机网络系统是弱电系统运用比较广泛的工程内容。3音乐/广播系统。音乐/广播系统通过安装在现场如商场、车站、走廊、办公区域等处的扬声器、收音器等对现场进行音乐播放或语音广播。通常采用多路总线结构使用铜芯绝缘导线传输由功率放大器输出的定压的音频信号以驱动现场扬声器发声等。4有线电视信号分配系统。有线电视信号分配系统是将有线电视信号均匀地分配到建筑物群内各用户点通常采用分支器、分配器进行信号分配为了减少信号失真和衰减使各用户点信号质量达到规范规定的要求其布线通常采用树形结构使用75Ω射频同轴电缆传输多路射频信号且随建筑物的形式及用户点分布的不同而不同。5视频监控系统。视频监控系统是通过安装在现场如数据中心、商场、车站、社区等处的摄像机、防盗探测器等设备对建筑物的各出入口和一些重要场所进行监视可对异常情况进行报警。视频信号的传输通常采用星形结构使用视频同轴电缆或光纤控制信号的传输采用总线结构使用铜芯绝缘缆线。随着网络技术与设备的大量普及传统的闭路视频监控系统逐步被网络视频监控系统替代。网络视频监控系统通常是指用于安防监控和远程监控领域特定应用的网络监控系统它使用户能够通过IP网络实现视频监控、视频图像记录和相关的报警管理。6消防报警系统。消防报警系统由火灾报警、消防联动系统、消防广播系统、火警对讲电话系统等部分组成。火灾报警及消防联动系统通过设置在建筑物内各处的火灾探测器、手动报警装置等对现场情况进行监测当有报警信号时根据接收到的信号按照事先设定的程序联动相应的设备以控制火势蔓延其信号传输往往采用多路总线结构。对于重要消防设备如消防泵、喷淋泵、正压风机、排烟风机等的联动控制信号的传输有时采用星形结构信号的传输使用铜芯绝缘缆线有的产品要求使用双绞线。消防广播系统用于在发生火灾时指挥现场人员安全疏散通常采用多路总线结构信号传输使用铜芯绝缘导线该系统可与音乐/广播系统合用。火警对讲电话系统用于指挥现场消防人员进行灭火工作通常采用星形和总线两种结构信号传输使用屏蔽线。7出入口控制系统/一卡通系统。出入口控制系统/一卡通系统使用计算机、智能卡门锁、读卡器等设备对各出入口状态进行设置、监视、控制和记录等实现对建筑物各出入口统一管理保证大楼安全其拓扑结构和传输介质因产品或场景需求而异。8停车收费管理系统。停车收费管理系统通过安装在车辆出入口地面下的感应线圈感应车辆的出入通过人工/半自动/全自动收费管理系统实现收费和控制电动栏杆的启闭等。该系统布线仅限于车场的出入口处每一个出入口由一台控制器控制控制器可以独立工作也可以与上位管理计算机联网其布线结构和传输介质因产品或场景需求而异。9楼宇自控系统。楼宇自控系统通过与现场控制器相连的各种检测和执行器件对大楼内外的各种环境参数以及楼内各种设备如空调、给排水、照明、供配电、电梯等设备的工作状态进行检测、监视和控制并通过计算机网络连接各现场控制器对楼内的资源和设备进行合理分配和管理达到舒适、便捷、节省、可靠的目的。楼宇自控系统不同厂家的产品所采用的通信协议各不相同其现场总线和控制总线的拓扑结构和传输介质也就不同。10智能化系统。智能化系统指的是由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一领域或场景应用的智能集合。随着信息技术的不断发展其技术含量及复杂程度也越来越高智能化的概念开始逐渐渗透到各行各业以及人们生活中的方方面面相继出现了智能住宅小区、智能医院、智能楼宇等都以智能化建筑为基点生发开来。因此我们通常提到的智能化系统都是指智能化建筑系统。此外弱电工程还有电视会议系统、屏幕显示系统、扩声系统、巡更系统、楼宇对讲系统、三表水、电、气表自动抄表系统等。因此不同功能的建筑物需要设置的弱电系统各不相同。在弱电工程实际工作中设计者通常从线路集成共享、网络集成、功能集成和软件界面集成等方面来考虑各弱电系统间的集成应用。总之弱电工程是一项技术性较强的系统工程要真正做好一个建筑弱电系统的集成不仅要求弱电工程师对各弱电系统产品的功能、技术参数以及施工、安装、调试等有比较深的掌握还要对建筑的给排水系统、供配电系统、通风空调系统、照明系统、电梯系统等有比较全面的了解。同时由于建筑弱电系统涉及通信、计算机、控制以及显示等多项技术含量高、更新发展快的现代化高新技术所以在系统集成的具体实施过程中在很多技术性比较强的细节问题的解决上还需要各方面的专业技术人员的支持、合作和融合创新。7.2.2 网络集成网络系统集成就是在网络工程中根据场景化应用的需要运用技术、管理等手段将网络基础设施、网络设备、网络系统软件、网络基础服务系统以及计算机硬件设备、软件系统、应用软件等组织集成为一体使之能组建成为一个完整、可靠、经济、安全、高效的计算机网络系统的全过程。从技术角度来看网络系统集成是将计算机技术、网络技术、控制技术、通信技术、应用系统开发技术、建筑装修等技术综合运用到网络工程中的一门综合技术。网络集成工程一般包括项目前期方案线路、弱电等施工网络设备架设各种系统架设和网络后期维护等项目建设和信息技术服务工作。计算机网络系统集成通常比较复杂特别是大型网络系统更是如此因为网络集成不仅涉及技术问题而且涉及组织的管理问题。从技术角度讲网络集成不仅涉及不同广家的网络设备和管理软件也会涉及异构和异质网络系统的互联问题。从管理角度讲每个组织的管理方式和管理思想千差万别实现向网络化管理的转变会面临许多人为的因素。因此在实际网络集成项目中需结合组织的实际情况通过建立网络系统集成的体系框架来指导网络系统建设是相当关键的问题。计算机网络集成的一般体系框架通常包括网络传输子系统、交换子系统、网管子系统和安全子系统等。1.传输子系统传输是网络的核心是网络信息的“公路”和“血管”。传输线路带宽的高低不仅体现了网络的通信能力也体现了网络的现代化水平。并且传输介质在很大程度上也决定了通信的质量从而直接影响到网络协议。目前主要的传输介质分为无线传输介质和有线传输介质两大类。常用的无线传输介质主要包括无线电波、微波、红外线等常用的有线传输介质主要包括双绞线、同轴电缆、光纤等。2.交换子系统网络按所覆盖的区域可分为局域网、城域网和广域网因此网络交换也可以分为局域网交换技术、城域网交换技术和广域网交换技术。1局域网交换技术。局域网可分为共享式局域网和交换式局域网两种。共享式局域网通常是共享高速传输介质例如以太网包括快速以太网和千兆以太网等、令牌环TokenRing、FDDI等交换式局域网是指以数据链路层的帧或更小的数据单元称为信元为交换单位以硬件交换电路构成的交换设备。交换式网络具有良好的扩展性和很高的信息转发速度能适应不断增长的网络应用的需要。2城域网交换技术。城域网是在一个城市范围内所建立的计算机通信网。由于采用具有有源交换元件的局域网技术网络中传输时延较小它的传输媒介主要是光缆。城域网的典型应用即为宽带城域网就是在城市范围内以IP和ATM电信技术为基础以光纤作为传输媒介集数据、语音、视频服务于一体的高带宽、多功能、多业务接入的多媒体通信网络。作为城市最重要的基础设施之一城市信息网络正变得越来越重要。3广域网交换技术。广域网是连接不同地区局域网或城域网计算机通信的远程网。通常跨接很大的物理范围所覆盖的范围从几十公里到几千公里它能连接多个地区、城市和国家或横跨几个洲并能提供远距离通信形成国际性的远程网络。广域网并不等同于互联网一般所指的互联网属于一种公共型的广域网。广域网的主要技术有①电路交换是指通过由中间节点建立的一条专用通信线路来实现两台设备的数据交换。例如电话网就是采用电路交换技术。电路交换的优点是一旦建立起通信线路通信双方能以恒定的传输速率传输数据而且时延小其缺点是通信线路的利用率较低。②报文交换是指通信双方无专用线路而是以报文为单位交换数据通过节点的多次“存储转发”将发方报文传送到目的地。报文交换的优点是通信线路的利用率较高缺点是报文传输时延较大。③分组交换是指将数据划分成固定长度的分组长度远小于报文然后进行“存储转发”从而实现更高的通信线路利用率、更短的传输时延和更低的通信费用。④混合交换主要是指同时使用电路交换技术和分组交换技术。典型的应用是ATM交换技术。3.安全子系统由于网络的发展安全问题一直是网络研究和应用关注的热点。网络安全主要关注的内容包括●使用防火墙技术防止外部侵犯。防火墙技术主要有分组过滤技术、代理服务器和应用网关等。●使用数据加密技术防止任何人从通信信道窃取信息。目前主要的加密技术包括对称加密算法如DES和非对称加密算法如RSA。●访问控制主要是通过设置口令、密码和访问权限保护网络资源。4.网管子系统网络是一种动态结构。随着组织规模的扩大和改变网络也会跟着扩大和改变。配置好网络以后必须对其进行有效的管理确保网络能连续不断地满足组织的需要。对于任何网管子系统来说关键的任务便是保证网络良好地运行。由于网络规模的扩大通常会出现网络“瓶颈”问题使系统的速度放慢。网管的职责便是找出瓶颈并解决它。5.服务子系统网络服务是网络应用最核心的问题。带宽再高的网络如果没有好的网络服务就不能发挥网络的效益。网络服务主要包括互联网服务、多媒体信息检索、信息点播、信息广播、远程计算和事务处理以及其他信息服务等。7.2.3 数据中心集成数据中心集成通常包括数据中心基础设施、通信机房、计算中心、数据处理中心、分布式计算、电信设备、网络和安全设备等集成环境。在数据中心集成建设中机房建设或改造是基础的工程机房建设或改造包括网络中心机房、高性能计算机机房和相关辅助机房的建设、改造和装修此外还包括机房UPS电源、空调、接地和防雷工程及其他配套设施如弱电工程等。1.机柜集成在数据中心集成项目中机房设备必不可少而机柜又是其中的主要设备之一。项目工作人员在安装机柜之前首先对机房可用空间进行规划考虑设备的散热和设备维护同时明确机柜安装流程。具体机柜集成安装工作包括安装前的准备工作如场地划线、机柜及其附件拆箱等工作、按照机柜安装流程进行施工如机柜摆放、强电线与弱电线等固定电线强电线通常是指机箱电源线的用电电线弱电线通常是指网线、电话线等以及机柜安装后的调试等。2.服务器集成服务器是系统集成中的关键设备。服务器的作用就是向工作站提供处理器、内存、磁盘、打印机、软件数据等资源和服务并负责协调管理这些资源。服务器集成工作就是要把服务器设备按项目实施方案及其安装顺序安装到机柜中并基于项目实施方案或系统设计方案中的服务器系统设计进行服务器操作系统调试。在服务器集成实施工作之前需要熟悉项目实施方案中的服务器设计方案包括网络拓扑、服务器应用设计、服务器资源划分、服务器运行要求等。针对网络服务器由于网络服务器要同时为网络上所有的用户服务因此要求网络服务器具有较高的性能包括较快的处理速度、较大的内存、较大的磁盘容量和高可靠性。根据网络的应用情况和规模网络服务器可选用高配置微机、工作站、小型机、超级小型机和大型机等。选择网络服务器时要考虑以下因素①CPU的速度和数量②内存容量和性能③总线结构和类型④磁盘容量和性能⑤容错性能⑥网络接口性能⑦服务器软件等。3.存储集成存储集成实施通常与服务器集成相辅相成存储设备集成时要考虑以下因素①磁盘阵列空间和类型②配置硬盘的数量③RAID控制器结构④支持RAID0、RAID1、RAID5或更多类型⑤IOPS读写性能和数据传输能力⑥满足高可靠性配置冗余热插拔的电源、风扇等。同时基于互联网技术的发展和信息化的广泛应用云存储越来越普及云存储的应用领域也越来越广。云集成存储通常是指将数据分层和/或隐藏在基于云端的存储技术。4.网络设备集成网络设备集成工作通常基于软硬件集成项目中的网络规划与设计进行设备上架和连接并完成网络测试。网络规划与设计内容包括拓扑规划、设备安装部署设计、网络规划等。其中网络规划通常又包括WAN规划、LAN规划、IP地址规划、路由规划、无线规划、网管规划、服务规划和安全规划等。网络设备通常包括核心交换机、汇聚交换机、接入交换机、路由器、中继器、集线器、网关、网桥等。5.安全设备集成数据中心是组织信息环境最重要的部位之一是信息化的神经中枢数据中心的设计、集成实施和建设应具备满足业务需求和安全管理要求的安全性同时还要保持充足的带宽和系统可靠性。安全设备集成工作主要为围绕网络安全建设规划方案对防火墙系统、网络入侵防御系统、网络入侵检测系统、病毒过滤网关、漏洞扫描、主机监控与审计、网络安全审计、数据库审计、日志审计系统、Web应用防护、网页防篡改、安全管理平台、堡垒机以及VPN系统等安全系统和设备进行集成实施安装部署和测试工作。7.3 软件集成7.3.1 基础软件集成1.操作系统操作系统OperatingSystemOS是计算机系统中最基本也是最为重要的基础性系统软件它是一组主管并控制计算机操作、运用和运行硬件、软件资源以及提供公共服务来组织用户交互的相互关联的系统软件程序。1分类与功能操作系统种类繁多根据运行的环境操作系统可以分为桌面操作系统、服务器操作系统、手机操作系统、嵌入式操作系统等。从功能角度分析分别有批处理操作系统、实时操作系统、分时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统等。批处理操作系统是最早的操作系统类型之一它的主要功能是批量执行一系列事先编写好的作业。用户将作业提交给操作系统系统按顺序执行并输出结果实时操作系统主要应用于对时间敏感的系统如航空航天、工业自动化等领域可分为硬实时系统和软实时系统分时操作系统是为多用户和多任务而设计的操作系统它可以同时为多个用户提供服务每个用户的任务在时间上交替执行给用户一种同时独占计算机的感觉网络操作系统是为网络环境而设计的操作系统它提供了一组管理网络资源和服务的功能使得多个计算机可以协同工作、共享资源分布式操作系统是一种多台计算机协同工作的操作系统它将计算和存储任务分布到多台计算机上以提高整个系统的性能和可靠性。操作系统集成是围绕其主要功能开展安装部署和性能优化工作操作系统功能主要包括以下几个方面●进程管理其工作主要是进程调度在单用户单任务的情况下处理器仅为一个用户的一个任务所独占进程管理的工作十分简单。但在多道程序或多用户的情况下组织多个作业或任务时就要解决处理器的调度、分配和回收等问题。●存储管理分为存储分配、存储共享、存储保护、存储扩张等功能。●设备管理具有设备分配、设备传输控制、设备独立性等功能。●文件管理具有文件存储空间管理、目录管理、文件操作管理、文件保护等功能。●作业管理负责处理用户提交的任何要求。2网络操作系统网络操作系统是一种可代替一般操作系统的软件程序是网络环境的心脏和灵魂是向网络计算机提供服务的特殊操作系统。信息系统通过网络实现互相传递数据与各种消息结构上可分为服务器及客户端。服务器的主要功能是管理服务器和网络上的各种资源和网络设备的共用加以统合并管控流量避免瘫痪客户端具备接收服务器所传递的数据来运用的功能以便让客户端可以清楚地搜索所需的资源。因此网络操作系统的主要任务是调度和管理网络资源为网络用户提供统一、透明使用网络资源的手段。网络资源主要包括网络服务器、工作站、打印机、网桥、路由器、交换机、网关、共享软件和应用软件等。网络操作系统的基本功能包括●数据共享数据是网络最主要的资源数据共享是网络操作系统最核心的功能。●设备共享网络用户共享比较昂贵的设备例如激光打印机、大屏幕显示器、绘图仪、大容量磁盘等。●文件管理管理网络用户读/写服务器文件并对访问操作权限进行协调和控制。●名字服务网络用户注册管理通常由域名服务器完成。●网络安全防止非法用户对网络资源的操作、窃取、修改和破坏。●网络管理包括网络运行管理和网络性能监控等。●系统容错防止主机系统因故障而影响网络的正常运行通常采用UPS电源监控保护、双机热备份、磁盘镜像和热插拔等技术措施。●网络互联将不同的网络互联在一起实现彼此间的通信与资源共享。●应用软件支持电子邮件、数据库、文件服务等各种网络应用。3分布式操作系统分布式操作系统是为分布计算系统配置的操作系统。它在资源管理、通信控制和操作系统的结构等方面都与其他操作系统有较大的区别。由于分布式操作系统的资源分布于系统的不同计算机上操作系统对用户的资源需求不能像一般操作系统那样采用等待有资源时直接分配的简单做法而是要在系统的各台计算机上搜索找到所需资源后才可进行分配。对于有些资源如具有多个副本的文件还必须考虑一致性等。所谓一致性是指若干用户对同一个文件所同时读出的数据是一致的。为了保证一致性操作系统须控制文件的读、写、操作等使得多个用户可同时读一个文件而任一时刻最多只能有一个用户在修改文件。分布式操作系统的通信功能类似于网络操作系统。分布式操作系统不像网络分布得很广且分布式操作系统还要支持并行处理因此它提供的通信机制和网络操作系统提供的有所不同它要求通信速度更高、稳定性更强。分布式操作系统的结构也不同于其他操作系统它分布于系统的各台计算机上能并行地处理用户的各种需求有较强的容错能力。4虚拟化与安全操作系统虚拟化作为容器的核心技术得到了研究者的广泛关注。操作系统虚拟化技术允许多个应用在共享同一主机操作系统Host OS内核的环境下隔离运行主机操作系统为应用提供一个个隔离的运行环境即容器实例。操作系统虚拟化技术架构可以分为容器实例层、容器管理层和内核资源层。操作系统虚拟化与传统虚拟化最本质的不同在于传统虚拟化需要安装客户机操作系统Guest OS才能执行应用程序而操作系统虚拟化通过共享的宿主机操作系统来取代客户机操作系统。随着计算机网络与应用技术的不断发展计算机信息系统安全问题越来越引起人们的关注。信息系统一旦遭受破坏用户及单位将遭受重大的损失。对信息系统进行有效的保护是我们必须面对和解决的迫切课题而操作系统安全在计算机系统整体安全中至关重要做好操作系统安全加固和优化服务是实现信息系统安全的关键环节。当前对操作系统安全构成威胁的问题主要有系统漏洞、脆弱的登录认证方式、访问控制问题、计算机病毒、木马、系统后门、隐蔽通道、恶意程序和代码感染等。加强操作系统安全加固工作也是整个信息系统安全的基础。目前在信创产业快速发展的大势之下信创操作系统将迅速崛起。操作系统的集成工作主要是基于项目实施方案系统部署方案围绕操作系统安装、资源分配、系统管理等项目任务开展集成实施交付工作以及基于信创环境的操作系统应用的适配、测试、验证和性能调优等工作。2.数据库数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的、统一管理的大量数据的集合。数据库管理系统是为管理数据库而设计的计算机软件系统一般具有存储、截取、安全保障、备份等基础功能。因此数据库管理系统是数据库系统的核心组成部分主要完成对数据库的操作与管理功能实现数据库对象的创建以及数据库存储数据的查询、添加、修改与删除操作和数据库的用户管理、权限管理等。数据库管理系统安全直接关系到整个数据库系统的安全。分布式数据库是数据库技术与分布式技术的一种结合。分布式数据库技术是指把在地理意义上分散的各个数据库节点但在计算机系统逻辑上又是属于同一个系统的数据结合起来的一种数据库技术。既有着数据库间的协调性也有着数据的分布性。分布式数据库系统并不注重系统的集中控制而是注重每个数据库节点的自治性。此外为了让程序员能够在编写程序时减轻工作量并减少系统出错的可能性一般都完全不考虑数据的分布情况这样就使得系统数据的分布情况一直保持着透明性。数据库的集成工作主要是基于项目实施方案包括数据库建设方案或数据库设计围绕数据库系统安装、数据库创建、数据库迁移、数据库备份与恢复、数据库管理等项目任务开展集成实施交付工作以及基于信创环境的数据库应用的适配、测试、验证和性能调优等工作。3.中间件中间件是基础软件的一大类属于可复用软件的范畴。顾名思义中间件处于操作系统软件与用户的应用软件的中间即中间件在操作系统、网络和数据库之上应用软件的下层它总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境帮助用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。1中间件的功能中间件是独立的系统级软件连接操作系统层和应用程序层将不同操作系统提供的应用接口标准化协议统一化屏蔽具体操作的细节。通常来看中间件一般提供通信支持、应用支持、公共服务等功能。①通信支持。中间件为其所支持的应用软件提供平台化的运行环境该环境屏蔽底层通信之间的接口差异实现互操作所以通信支持是中间件最基本的功能。早期应用与分布式中间件交互的主要通信方式为远程调用和消息。通信模块中远程调用通过网络进行通信通过支持数据的转换和通信服务从而屏蔽不同的操作系统和网络协议。远程调用提供基于过程的服务访问只为上层系统提供非常简单的编程接口或过程调用模型。消息提供异步交互的机制。②应用支持。中间件的目的是服务上层应用提供应用层不同服务之间的互操作机制。中间件为上层应用开发提供统一的平台和运行环境并封装不同操作系统提供的API接口向应用系统提供统一的标准接口使应用系统的开发和运行与操作系统无关实现其独立性。中间件的松耦合的结构、标准的封装服务和接口、有效的互操作机制都给应用结构化和开发方法提供了有力的支持。③公共服务。公共服务是对应用软件中的共性功能或约束的提取。将这些共性的功能或者约束分类实现并支持复用作为公共服务提供给应用程序使用。通过提供标准、统一的公共服务可减少上层应用的开发工作量缩短应用的开发时间并有助于提高应用软件的开发效率和质量。2中间件的分类中间件技术的发展经历了面向过程的分布式计算技术、面向对象的分布式计算技术、面向Agent代理的分布式计算技术等多个阶段。中间件产品通常分为事务式中间件、过程式中间件、面向消息的中间件、面向对象中间件、交易中间件、Web应用服务器等。●事务式中间件又称为事务处理管理程序是当前应用最广泛的中间件之一其主要功能是提供联机事务处理所需要的通信、并发访问控制、事务控制、资源管理、安全管理、负载平衡、故障恢复和其他必要的服务。事务式中间件支持大量客户进程的并发访问具有极强的扩展性。由于事务式中间件具有可靠性高、极强的扩展性等特点它主要应用于金融、电信、电子商务、电子政务等拥有大量客户的行业和领域。●过程式中间件又称为远程过程调用中间件。过程式中间件一般从逻辑上分为两部分客户机和服务器。客户机和服务器是一个逻辑概念既可以运行在同一计算机上也可以运行在不同的计算机上甚至客户机和服务器底层的操作系统也可以不同。客户机和服务器之间的通信可以使用同步通信也可以采用线程式异步调用。所以过程式中间件有较好的异构支持能力简单易用。但由于客户机和服务器之间采用访问连接所以在易剪裁性和容错性等方面有一定的局限性。●面向消息的中间件简称为消息中间件它是一类以消息为载体进行通信的中间件利用高效可靠的消息机制来实现不同应用间大量的数据交换。按其通信模型的不同消息中间件的通信模型有两类消息队列和消息传递。通过这两种通信模型不同应用之间的通信和网络的复杂性脱离摆脱对不同通信协议的依赖可以在复杂的网络环境中高可靠、高效率地实现安全的异步通信。消息中间件的非直接连接支持多种通信规程达到多个系统之间的数据共享和同步。●面向对象中间件又称为分布对象中间件是分布式计算技术和面向对象技术发展的结合简称为对象中间件。分布对象模型是面向对象模型在分布异构环境下的自然拓展。面向对象中间件给应用层提供各种不同形式的通信服务通过这些服务上层应用对事务处理、分布式数据访问、对象管理等处理更简单易行。●交易中间件是一种专门针对联机交易处理系统而设计的软件。联机交易处理系统需要处理大量的并发进程而处理并发进程势必涉及操作系统、文件系统、编译语言、数据库系统等各类基础软件和应用软件是一项相当复杂的任务但这类高难度的工作可以通过采用交易中间件使之简化。使用交易中间件可以大大减少开发一个联机交易处理系统所需的编程工作量。●Web应用服务器是Web服务器和应用服务器相结合的产物。应用服务器中间件可以说是软件的基础设施利用构件化技术将应用软件整合到一个确定的协同工作环境中并提供多种通信机制、事务处理能力以及应用的开发管理功能。由于直接支持三层或多层应用系统的开发应用服务器受到了业界的广泛欢迎是中间件市场上的热点J2EE架构是应用服务器方面的主流标准。随着信息技术的应用和发展新的应用需求、技术创新、应用领域促成了新的中间件产品的出现。如互联网中云计算技术发展的云计算中间件、物流网的中间件等随着应用市场的需求应运而生。中间件的集成工作主要是基于项目实施方案服务器部署和中间件部署方案围绕中间件安装、应用部署、中间件管理等项目任务开展集成实施交付工作以及基于信创环境的中间件应用的适配、测试、验证和性能调优等工作。4.办公软件办公软件的应用范围很广小到会议记录、数字化的办公大到社会统计都离不开办公软件的工作支撑。办公软件通常是指可以进行文字处理、表格制作、幻灯片制作、图形图像处理、简单数据库处理等工作的软件。当前办公软件朝着操作简单化、功能细化等方向发展。另外在有些范围和领域如政务用的电子政务、税务用的税务系统、企业用的协同办公软件也属于办公软件的范畴。当前办公软件的集成工作主要涉及流式软件和版式软件。对流式文档进行处理的软件就是流式软件其特长在于所见即所得地编辑文档。对版式文档进行处理的软件就是版式软件其特长在于原封不动地显示、打印、分享原文件内容不做任何改动与编辑。金山的WPSOffice软件就是典型的流式软件所保存的文档就是流式文件。流式文件支持编辑其内容是流动的中间键入新内容将导致后面的内容“流”到下一行或下一页去。流式文件在不同的软硬件环境中显示效果是会发生变化的比如同一个Word文档在不同版本的Office软件中或者不同分辨率的计算机上显示效果都是有所不同的也就是“跑版”现象。针对版式软件当前业界有两种版式标准一种是国际版本PDF另一种是国家标准OFD。OFDOpen Fixed-layout Document开放式版式文档简单来说就是国家标准版式一般应用于政务领域公文、文件等业务中。当前各类PDF阅读器、编辑器就是典型的版式软件所保存的PDF文档就是版式文件。版式文件形成后不可编辑和篡改正文只能在其上附加注释印章等信息。所以版式文档非常适合做高度严肃、版面高度精确的文档的载体如电子公文、电子证照、电子凭据等。与流式文件相比版式文档不会“跑版”在任何设备上显示和打印效果是高度精确一致的。目前办公软件的集成工作主要是基于信创环境下的办公软件产品进行安装、管理和应用尤其是基于信创环境办公软件的适配、测试、验证和性能调优等工作。7.3.2应用软件集成在软件集成的大背景下出现了有代表性的软件构件标准如公共对象请求代理结构Common Object Request Broker ArchitectureCORBA、COM、DCOM与COM、.NET、J2EE应用架构等标准。1.CORBA公共对象请求代理结构对象管理组织Object Management GroupOMG是CORBA规范的制定者是由800多个信息系统供应商、软件开发者和用户共同构成的国际组织建立于1989年。OMG在理论上和实践上促进了面向对象软件的发展。OMG的目的则是将对象和分布式系统技术集成为一个可相互操作的统一结构此结构既支持现有的平台也将支持未来的平台集成。以CORBA为基础利用JINI技术可以结合各类电子产品成为网络上的服务资源使应用集成走向更广阔的应用领域同时ObjectWeb把CORBA的技术带入了Internet世界。CORBA是OMG进行标准化分布式对象计算的基础。CORBA自动匹配许多公共网络任务例如对象登记、定位、激活、多路请求、组帧和错误控制、参数编排和反编排、操作分配等。CORBA具有以下功能1对象请求代理Object Request BrokerORB。在CORBA中各个模块的相互作用都是通过对象请求代理完成的。ORB的作用是把用户发出的请求传给目标对象并把目标对象的执行结果返回给发出请求的用户。因此ORB是以对象请求的方式实现应用互操作的构架它提供了用户与目标对象间的交互透明性是人们能够有效使用面向对象方法开发分布式应用的基础而ORB是整个参考模型的核心。2对象服务。CORBA对象服务扩展了基本的CORBA体系结构。它的对象服务代表了一组预先实现的、软件开发商通常需要的分布式对象其接口与具体应用领域无关所有分布式对象程序都可以使用。目前CORBA共规范定义了15种服务如名录服务NamingService、事件服务EventService、生命周期服务LifeCycleService、关系服务RelationshipService以及事务服务TransactionService等。3公共功能Common Facility。公共功能与对象服务的基本功能类似只是公共功能是面向最终用户的应用。例如分布式文档组件功能基于OpenDoc的组件文档公共功能就是公共功能的一个例子。4域接口DomainInterface。提供与对象服务和公共功能相似的接口但这些接口是面向特定应用领域的。这些领域包括制造业、电信、医药和金融业等。5应用接口ApplicationInterface。提供给应用程序开发的接口。目前CORBA规范本身还处于不断发展的过程中随着与其他相关技术的结合CORBA将能够为应用开发提供功能更强大的服务。2.COMComponent Object Model组件对象模型‌COMComponent Object Model组件对象模型‌中的对象是一种二进制代码对象其代码形式是DLL或EXE执行代码。COM中的对象都被直接注册在Windows的系统库中所以COM中的对象都不再是由特定的编程语言及其程序设计环境所支持的对象而是由系统平台直接支持的对象。COM对象可能由各种编程语言实现并为各种编程语言所引用。COM对象作为某个应用程序的构成单元不但可以作为该应用程序中的其他部分而且可以单独地为其他应用程序系统提供服务。COM技术要达到的基本目标是即使对象是由不同的开发人员用不同的编程语言实现的在开发软件系统时仍能够有效地利用已经存在于其他已有软件系统中的对象同时也要使当前所开发的对象便于今后开发其他软件系统时进行重用。为了实现与编程语言的无关性将COM对象制作成二进制可执行代码然后在二进制代码层使用这种标准接口的统一方式为对象提供标准的互操作接口并且由系统平台直接对COM对象的管理与使用提供支持。COM具备了软件集成所需要的许多特征包括面向对象、客户机/服务器、语言无关性、进程透明性和可重用性。1面向对象。COM是在面向对象的基础上发展起来的。它继承了对象的所有优点并在实现上进行了进一步的扩充。2客户机/服务器。COM以客户机/服务器C/S模型为基础且具有非常好的灵活性如图7-1所示。3语言无关性。COM规范的定义不依赖于特定的语言因此编写构件对象所使用的语言与编写用户程序使用的语言可以不同只要它们都能够生成符合COM规范的可执行代码即可。4进程透明性。COM提供了3种类型的构件对象服务程序即进程内服务程序、本地服务程序和远程服务程序。5可重用性。可重用性是任何对象模型的实现目标尤其对于大型的软件系统可重用性非常重要它使复杂的系统简化为一些简单的对象模型体现了面向对象的思想。COM用两种机制包容和聚合来实现对象的重用。对于COM对象的用户程序来说它只是通过接口使用对象提供的服务并不需要关心对象内部的实现过程。3.DCOM与COMDCOMDistributed Component Object Model分布式组件对象模型作为COM的扩展不仅继承了COM的优点而且针对分布环境提供了一些新的特性如位置透明性、网络安全性、跨平台调用等。DCOM实际上是对用户调用进程外服务的一种改进通过RPCRemote Procedure Call远程过程调用‌协议使用户通过网络可以以透明的方式调用远程机器上的远程服务。在调用的过程中用户并不是直接调用远程机器上的远程服务而是首先在本地机器上建立一个远程服务代理通过RPC协议调用远程服务机器上的存根stub由存根来解析用户的调用以映射到远程服务的方法或属性上。COM为COM的新发展或COM更高层次上的应用其底层结构仍然以COM为基础几乎包容了COM的所有内容。COM倡导了一种新的概念它把COM组件软件提升到应用层而不再是底层的软件结构通过操作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操作系统。因此COM与操作系统的结合更加紧密。COM的主要特性包括真正的异步通信、事件服务、可伸缩性、继承并发展了MTS的特性、可管理和可配置性、易于开发等。1真正的异步通信。COM底层提供了队列组件服务这使用户和组件有可能在不同的时间点上协同工作COM应用无须增加代码就可以获得这样的特性。2事件服务。新的事件机制使事件源和事件接收方实现事件功能更加灵活利用系统服务简化了事件模型避免了COM可连接对象机制的琐碎细节。3可伸缩性。COM的可伸缩性来源于多个方面动态负载平衡以及内存数据库、对象池等系统服务都为COM的可伸缩性提供了技术基础。COM的可伸缩性原理上与多层结构的可伸缩特性一致。4继承并发展了MTS的特性。从COM到MTSMicrosoft Transaction Server微软事务服务器是一个概念上的飞跃但实现上还欠成熟COM则完善并实现了MTS的许多概念和特性。5可管理和可配置性。管理和配置是应用系统开发完成后的行为在软件维护成本不断增加的今天COM应用将有助于软件厂商和用户减少这方面的投入。6易于开发。COM应用开发的复杂性和难易程度将决定COM的成功与否虽然COM开发模型比以前的COM组件开发更为简化但真正提高开发效率仍需要借助于一些优秀的开发工具。COM标志着组件技术达到了一个新的高度它不再局限于一台机器上的桌面系统而把目标指向了更为广阔的组织内部网甚至互联网。COM与多层结构模型以及Windows操作系统为组织应用或Web应用提供了一套完整的解决方案。4…NET.NET是基于一组开放的互联网协议推出的一系列的产品、技术和服务。.NET开发框架在通用语言运行环境的基础上给开发人员提供了完善的基础类库、数据库访问技术及网络开发技术开发者可以使用多种语言快速构建网络应用。NET开发框架如图7-2所示。1通用语言运行环境Common Language RuntimeCLR处于NET开发框架的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、统一的编程模型大大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。2基础类库Base Class LibraryBCL给开发人员提供了一个统一的、面向对象的、层次化的、可扩展的编程接口使开发人员能够高效、快速地构建基于下一代互联网的应用。3ADO.NET技术用于访问数据库提供了一组用来连接到数据库、运行命令、返回记录集的类库。ADO.NET提供了对XML的强大支持为XML成为.NET中数据交换的统一格式提供了基础。4ASP.NET是.NET中的网络编程结构可以方便、高效地构建、运行和发布网络应用ASP.NET还支持Web服务Web Services。在.NET中ASP.NET应用不再是解释脚本而采用编译运行再加上灵活的缓冲技术从根本上提高了性能。5.J2EEJ2EEJava 2 Platform Enterprise EditionJava 2 平台企业版架构是使用Java技术开发组织级应用的一种事实上的工业标准它是Java技术不断适应和促进组织级应用过程中的产物。J2EE为搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的组织系统提供了良好的机制。J2EE的体系结构可以分为客户端层、服务器端组件层、EJB层和信息系统层。1客户端层。本层负责与用户直接交互J2EE支持多种客户端所以客户端既可以是Web浏览器也可以是专用的Java客户端。2服务器端组件层。本层是为基于Web的应用服务的利用J2EE中的JSP与Java Servlet技术可以响应客户端的请求并向后访问封装有商业逻辑的组件。3EJB层。本层主要封装了商业逻辑完成企业计算提供了事务处理、负载均衡、安全、资源连接等各种基本服务程序在编写EJB时可以不关心这些基本的服务集中注意力于业务逻辑的实现。4信息系统层。信息系统层包括了组织的现有系统包括数据库系统、文件系统J2EE提供了多种技术以访问这些系统如JDBC访问DBMS。在J2EE规范中J2EE平台包括一整套的服务、应用编程接口和协议可用于开发一般的多层应用和基于Web的多层应用是J2EE的核心和基础。它还提供了对EJB、Java Servlets API、JSP和XML技术的全面支持等。7.3.3 其他软件集成其他软件集成通常包括针对外部设备驱动的集成适配和优化、安全软件的集成部署和管理、信息系统监控软件的集成部署和管理以及运维软件的集成部署和管理等。7.4 业务应用集成如果一个业务应用系统支持位于同一层次上的各种构件之间的信息交换那么称该系统支持互操作性。从开放系统的观点来看互操作性指的是能在对等层次上进行有效的信息交换。如果一个开放系统提供在系统各构件之间交换信息的机制也称该系统支持互操作性。如果一个子系统构件或部分可以从一个环境移植到另一个环境称它是可移植的。因此可移植性是由系统及其所处环境两方面的特征决定的。集成关心的是个体和系统的所有硬件与软件之间各种人/机界面的一致性。从业务应用集合的一致表示、行为与功能的角度来看业务应用构件或部分的集成化集合提供了一种一致的无缝用户界面。业务应用集成或组织应用集成EAIEnterprise Application Integration‌是指将独立的软件应用连接起来实现协同工作。借助应用集成组织可以提高运营效率实现工作流自动化并增强不同部门和团队之间的协作。对业务应用集成的技术要求大致有具有应用间的互操作性、具有分布式环境中应用的可移植性、具有系统中应用分布的透明性。1具有应用间的互操作性。应用的互操作性提供不同系统间信息的有意义交换即信息的语用交换而不仅限于语法交换或语义交换。此外它还提供系统间功能服务的使用功能特别是资源的动态发现和动态类型检查。2具有分布式环境中应用的可移植性。提供应用程序在系统中迁移的潜力并且不破坏应用所提供的或正在使用的服务这种迁移包括静态的系统重构或重新安装以及动态的系统重构。3具有系统中应用分布的透明性。分布的透明性屏蔽了由系统的分布所带来的复杂性。它使应用编程者不必关心系统是分布的还是集中的从而可以集中精力设计具体的应用系统这就大大减少了应用集成编程的复杂性。实现上述目标的关键在于在独立业务应用之间实现实时双向通信和业务数据流这些应用包括本地应用和云应用其中云应用正变得越来越多。借助互联互通的流程和数据交换组织通常可以基于统一的用户界面或服务协调所有基础设施和应用的各种功能。1.业务应用集成的优势业务应用集成可以给组织带来重要优势主要包括共享信息、提高敏捷性和效率、简化软件使用、降低IT投资和成本、优化业务流程。1共享信息。跨多个独立运维系统创建统一访问点节省信息搜索时间。不同部门的用户可以访问更新后的数据这有助于来自不同部门的人员开展更紧密的协作。2提高敏捷性和效率。简化业务流程提高整体运营效率利用更强大的功能和管控措施实现更便捷的信息沟通并提高工作效率。组织将能快速响应经济和社会变化大幅减少意外突发事件对业务的影响。3简化软件使用。组织业务应用集成能够打造一个可以访问多个业务应用的统一界面用户将无须学习不同的软件应用。4降低IT投资和成本。连接所有渠道和业务应用的流程简化新旧系统的集成减少初始和后续软件投资。5优化业务流程。一键访问业务应用中的近乎实时的数据轻松利用机器人流程自动化和其他流程优化技术推动工作流自动化。2.业务应用集成的发展历程20世纪80年代组织开始利用技术连接本地业务应用随后集成不同业务应用的需求应运而生。例如早期ERPEnterprise Resource Planning企业资源计划系统通常与会计、人力资源、分销和制造系统以及其他后端系统相集成。这些运维应用之间的集成是数据层面的而非业务应用层面主要依靠数据集成工具和技术集成数据库。进入21世纪基于云的软件即服务SoftwareasaServiceSaaS应用问世组织越来越清楚地意识到人们需要采用不同的集成方法优化新型云应用与现有本地应用之间的通信。在此之后业务应用集成技术迅速发展让组织能够实现这种新的混合集成支持云应用和本地应用之间的通信和协同。随着APIApplication Programming Interface应用程序编程接口的出现组织能够通过互联网轻松整合数据打破组织孤岛利用来自更多数据源的数据获得更深入、更丰富的洞察。3.业务应用集成的工作原理在信息化业务运营或日常工作开展过程中当事件或数据发生变化时业务应用集成会确保不同业务应用之间保持同步。业务应用集成不同于数据集成数据集成是共享数据并不存储数据而业务应用集成是在功能层面将多个业务应用直接连接起来帮助打造动态且具有高度适应性的应用和服务。由于业务应用集成重点关注的是工作流层面的应用连接因此需要的数据存储空间和计算时间并不多。业务应用集成既可以部署在云端集成SaaS、CRM等云应用也可以部署在受防火墙保护的本地集成传统ERP系统等还可以部署在混合环境中集成本地业务应用和托管在专用服务器上的云应用。业务应用集成可以帮助协调连接各种业务应用的组件包括应用编程接口API、事件驱动型操作、数据映射。1应用编程接口API。API是定义不同软件交互方式的程序和规则可以支持应用之间相互通信。API利用特定的数据结构帮助开发人员快速访问其他应用功能。2事件驱动型操作。当触发器即事件启动一个程序或一组操作时系统就会执行事件驱动型操作。例如在订单提交后进行计费并向客户开具发票管理从ERP系统到CRMCustomer Relationship Management客户关系管理系统的“业务机会到订单”工作流。3数据映射。数据映射是指将数据从一个系统映射到另一个系统可以定义数据的交换方式从而简化后续的数据导出、分组或分析工作。例如用户在一个应用中填写联系信息表那么这些信息将被映射到相邻应用的相应字段。如今各行各业不同规模的组织都在利用业务应用集成实现流程互联和数据交换以提高业务效率。7.5本章练习1.选择题1以下关于系统集成的说法不正确是_A.系统集成是根据组织治理、管理、业务、服务等场景化需求优选各种信息技术和产品等并使之能彼此协调工作达到整体优化的目的B.系统集成一般可以分为软件集成、硬件集成、网络集成、数据集成和业务应用集成等C.系统集成项目属于典型的多学科合作项目D.系统集成是一项聚焦技术的融合活动安全、产品、服务、人员等因素可不作为关键因素参考答案D2____的主要任务是调度和管理网络资源为网络用户提供统一、透明使用网络资源的手段。A.单机操作系统B.网络操作系统C.物联网操作系统D.分布式操作系统参考答案B3___的不属于存储集成过程中常见的考虑因素。A.磁盘阵列空间和类型B.RAID控制器结构C.存储产品供应商的品牌D.IOPS读写性能和数据传输能力参考答案C4在应用软件集成活动中以下不属于代表性的软件构件标准的是A.COBITB.CORBAC.J2EED.COM参考答案ACOBIT‌信息及相关技术控制目标是由国际信息系统审计协会ISACA发布的 IT 治理与管理框架旨在帮助企业把信息技术目标和业务战略目标对齐有效管理信息风险 。5在密评的系统评估阶段依据相关标准要求____不属于需要开展评估工作的方面。A.物理和环境B.服务和流程C.计算和设备D.安全管理参考答案B依据 GB/T 39786 及《商用密码应用安全性评估管理办法》系统评估涵盖以下方面‌物理和环境安全‌物理位置、访问控制、防盗窃破坏等密码防护措施。‌网络和通信安全‌网络架构、通信传输机密性/完整性、身份鉴别等。‌设备和计算安全‌设备身份鉴别、资源访问控制、可信验证等。‌应用和数据安全‌应用身份鉴别、数据保密性/完整性、不可否认性等。‌密钥管理‌密钥全生命周期生成、存储、分发、使用、归档、销毁的安全性。‌安全管理‌管理制度、人员管理、建设运行管理、应急处置等。‌‌2.简答题业务应用集成的工作原理是什么?参考答案略