软考-系统架构设计师-第十五章 信息系统架构设计理论与实践

15.2 信息系统架构风格和分类

1. 信息系统架构风格

• 数据流体系结构风格：批处理、管道-过滤器
• 调用/返回体系结构风格：主程序/子程序、面相对象、层次结构
• 独立构件体系结构风格：进程通信、事件系统
• 虚拟机体系结构风格：解释器、规则系统
• 仓库体系结构风格：数据库、超文本、黑板

2. 信息系统架构分类

• 1. 信息系统物理结构包括：单体应用、分布式应用
• 2. 信息系统逻辑结构如下
  • a. 横向综合：将同一管理层次的各个业务职能综合到一起。
  • b. 纵向综合：将同一业务的各个管理层次职能综合到一起
  • c. 纵横综合：将各个业务的各个管理层次综合到一起，主要从信息模型和处理模型两个方面着手，建立公用的数据库和统一的信息处理系统。

15.3 信息系统常用的架构模型

1. 单体架构
   单体应用指运行在单台物理机上的独立应用程序。应用领域就是信息系统领域，也就是以数据处理为核心的系统。

2. 客户机/服务器
   客户机/服务器是信息系统中最常见的模式，这种模式下客户端和服务器间通过TCP/UDP进行请求和应答。常见的客户机/服务器形式有以下几种：
   （1）二层 C/S（Client/Server）。这是一种胖客户端，主要是指前台客户端 + 后台数据库的形式。
   

   （2）三层 C/S 和 B/S（Browser/Server）如下所述。
   1）三层 C/S：前台客户端+后台服务端+后台数据库。
   

   2）瘦客户端：前台界面和业务逻辑处理分离，前台客户端仅含前台界面。
   3）三层 B/S：Web 浏览器+Web 服务器+后台数据库。
   B/S 本质是浏览器与服务器间采用基于 TCP/IP 或 UDP 的 HTTP 协议。前台客户端与后台服务端通信协议有：TCP/IP 协议，基于TCP/IP
   协议通过 Socket
   自定义实现的协议，RPC 协议，CORBA/IIOP 协议，Java RMI 协议，J2EE JMS 协议，HTTP 协议。
   （3）多层 C/S 和 B/S 结构。
   1）多层 C/S：是指三层以上的结构，如图 15.4 所示。形式是前台客户端+后台服务端+中间件/应用层+数据库，其中，中间件/应用层的作用有以下3点：
   ①提高并发性能和可伸缩性；
   ②请求 转发，业务逻辑处理；
   ③增加数据安全性。
   

   2）多层 B/S：是指三层以上的结构，形式是 Web 浏览器+Web 服务器+中间件/应用层+数据库。
   （4）模型-视图-控制器（Model-View-Controller，MVC）。在J2EE架构中，形式是：Web 浏览器（View）+ Web 服务器（Controller
   也可以是加上中间件/应用层的形式）+数据库，关于模型层可根据实际情况与 MV 一起置于 Web 服务器，或单独置于应用层。

3．面向服务架构（SOA）
在 SOA 中服务的概念是指能提供一组整体功能的独立应用系统。这个应用系统被去掉任何一层服务，都将不能正常工作。在实践中，要实现
SOA 可以借助诸如消息
中间件、交易中间件等中间件来实现。SOA 的应用模式最典型、最流行的就是 Web Service，即两个互联网应用之间可以互相向对方开放一些功能模块、函数、
过程等“服务”，然后通过消息机制或远程过程调用（Remote Procedure Call，RPC）这样的中间件去调用对方的服务。面向服务架构主要实践有异构系统集成、
同构系统聚合、联邦架构等。

4．企业服务总线（ESB）/企业数据总线（EDB）
企业总线是企业应用间信息交换的公共通道，具有如下特征：

• 连接软件系统，主要提供服务代理功能和服务注册表。
• 按照协议消息头进行数据、请求、回复的接收和分发。
• 可以基于消息中间件、事务中间件、CORBA/IIOP 协议开发构建。

15.4 企业信息系统总体框架

1. 信息系统的架构（Information System Architecture，ISA）是多维度、分层次、高度集成化的模型。
2. 信息系统的架构内容
   要在企业中建立一个有效集成的 ISA，必须考虑企业中的 4 个方面：战略系统、业务系统、应用系统和企业信息基础设施。

15.5 信息系统架构设计方法

1. TOGAF 架构框架
   TOGAF 目标有 4 个：

（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，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。

2．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。这些阶段是：
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。

3．信息化内容与模式

信息化包括 4 个方面的内容：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。
通常信息化包括了 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。
信息化也具有 9 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。

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。
（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。

4．信息化建设生命周期
信息化建设生命周期具体分为：系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行和维护几个阶段。

5．信息化工程总体规划方法

（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。