信息系统项目管理师之信息化与信息系统_信息化的基本内涵启示

信息化与信息系统

信息化的基本概念

1.信息化的基础内涵启示我们：

• 信息化的主体是全体社会成员，包括政府、企业、事业、团体和个人
• 时域是一个长期的过程
• 空域是政治、经济、文化、军事和社会的一切领域
• 手段是基于现代信息技术的先进社会生产工具
• 途径是创建信息时代的社会生产力，推动社会生产关系以及社会上层建筑的改革
• 目标是使国家的总体实力、社会的文明素质和人民的生活质量全面提高

2.“两网”、“一站”

• ”两网“，政务内网和政务外网
• “一站”，政府门户网站

3.国家信息化体系的六要素

1. 信息资源（核心任务）
2. 信息网络（基础设施）
3. 信息技术应用（龙头）
4. 信息技术和产业（物质基础）
5. 信息化人才（成功之本）
6. 信息化政策法规和标准规范（保障）

PS：资心、网施、应龙、产物、人本、规保

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图

PS：上应、下产、左人、右规、中资网

信息系统生命周期

• 软件的生命周期通常包括：可行性分析与项目开发计划、需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、维护等阶段
• 信息系统的生命周期可以简化为
  • 系统规划（可行性分析与项目开发计划）
  • 系统分析（需求分析）
  • 系统设计（概要设计和详细设计）
  • 系统实施（编码、测试）
  • 运行维护阶段

【系统规划阶段】：确定系统的发展战略，对建设新系统的需求做出分析和预测，研究新系统的必要性和可行性，给出系统的备选方案、写出可行性研究报告，编写系统设计任务书

【系统分析阶段】：描述现行系统的业务流程，指出现行系统的局限性和不足之处，确定新系统的基本目标和逻辑功能要求，即提出新系统的逻辑模型，系统分析阶段又称为逻辑设计阶段，提交系统分析说明书

【系统设计阶段】：概要设计和详细设计，提交系统设计说明书

【系统实施阶段】：将设计的系统付诸实施阶段，任务包括计算机等设备的购置、安装和调试、程序的编写和调试、人员培训、数据文件转换、系统调试与转换等，系统实施是按实施计划分阶段完成的，每个阶段应写出实施进展报告，系统测试之后给出系统测试分析报告

【系统运行和维护阶段】：系统投入运行后，需要经常进行维护和评价

信息系统开发方法

结构化方法（如 瀑布模型）

1.结构化方法也称为生命周期法，是一种传统的信息开发方法

• 结构化分析（SA），结构化设计（SD），结构化程序设计（SP）三部分组成
• 自顶向下、逐步求精和模块化设计

2.特点

• 开发目标清晰化（需求明确）
• 开发工作阶段化（一个阶段完成后进入下一个阶段）
• 开发文档规范化
• 设计方法结构化

3.不足

• 开发周期长
• 难以适应需求变化
• 很少考虑数据结构

结构化方法不适用于规模较大、比较复杂的系统开发

面向对象方法

原型化方法

依据用户初步需求，利用系统开发工具，快速的建立一个系统模型展示给用户，在此基础上与用户交流，最终实现用户需求的信息系统快速开发方法

• 是否实现功能来分：水平原型和垂直原型
• 最终结果来分：抛弃式原型和演化型原型

面向服务的方法（SOA）

常规信息系统集成技术

网络标准与网络协议

1.OSI（开放网络互联参考模型）协议

• 物理层、数据链路层、网络层（IP、ARP、ICMP、IGMP、IPX）、传输层（TCP、UDP、SPX）、会话层、表示层、应用层（HTTP、FTP、Telnet、SMTP）
• 记忆技巧：巫术网传会飙英

2.IEEE 802.11 无线局域网 WALN标准协议

3.TCP/IP协议

四层：网络接口层（物理层、数据链路层）、网络层、传输层、应用层（会话层、表示层、应用层）

4.重要协议

• IP协议，网络层的核心协议
• ARP（地址解析协议），用于动态的完成IP地址向物理地址的转换，物理地址是指MAC地址
• RARP（反向地址转换协议），动态的完成物理地址向IP地址的转换
• ICMP（网际控制报文协议），用于IP主机和路由器之间传递控制消息。
• TCP（传输控制协议），可靠的，面向连接的，一般用于传输数据量比较小，且对可靠性要求高的场合
• UDP（用户数据报协议），不可靠，无连接的协议，一般用于数据量大，可靠性要求不高，但要求速度块的场合
• FTP（文件传输协议），运行在TCP之上
  • 控制端口：21
  • 传输端口：20
• HTTP（超文本传输协议），建立在TCP之上
• Telnet（远程登陆协议），建立在TCP之上
• SMTP（简单邮件传输协议），建立在TCP之上
• TFTP（简单文件传输协议），建立在UDP之上
• DNS（域名系统），域名解析器，建立在UDP之上
• DHCP（动态主机配置协议），实现自动分配IP协议，建立在UDP之上
• SNMP（简单网络管理协议），建立在UDP之上

5.网络设备

6.网络存储技术

• DAS（直接附加存储），存储设备直接与服务器连接，不带有任何存储操作系统，很难扩展
• NAS（网络附加存储），将存储设备通过标准的网络拓扑结构连接到一系列计算机上，响应速度快，数据传输率高，支持即插即用 ，数据存储与文件访问
• SAN（存储区域网络），采用块级别存储，通过高速网络将存储设备和服务器连接起来的专用存储系统，存储设备从专用的以太网中分离出来，成为独立的存储区域网络SAN的系统结构，数据存储与管理

7.网络规划与设计

• 网络工程可分为网络规划、网络设计、网络实施
• 网络规划：需求分析、可行性分析和对现有网络的分析与描述
• 网络设计：
  • 接入层，允许终端用户接入到网络
  • 汇聚层，网络访问策略控制、数据包处理、过滤、寻址
  • 核心层，主干部分，高速转发通信和最优路径
• 信息安全的基本要素
  • 机密性：确保信息不透露给未授权的实体或进程
  • 完整性：只有等到允许才能修改数据，并且能够判断出数据是否被篡改
  • 可用性：得到授权的实体在需要时可以访问实体
  • 可审查性：对出现的网络安全问题提供调查的依据和手段

8.数据仓库技术

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

9.高可用性和高可靠性

• 可用性：系统正常运行的时间比例，用两次故障之间的时间长度来表示
• 可靠性：系统在意外或错误使用的情况下维持软件基本功能的能力

提高可用性方法：

1.错误检测：心跳、异常检测

2.错误恢复：冗余

3.错误预防：把可能出错的组件从服务中移除，引入进程监视器

软件工程

需求分析

软件需求可分为三个层次

• 业务需求，反映企业或客户对系统高层次的目标
• 用户需求，用户的具体目标，或用户要求系统必须能完成的任务
• 系统需求：从系统的角度来说明需求，包括功能需求、非功能需求和设计约束

质量功能部署（QFD），是一种将用户需求转化成软件需求的技术，其最大目的是提升软件工程过程中用户的满意度，包括常规需求、期望需求和意外需求

• 常规需求，用户认为系统应该做到的功能或性能
• 期望需求，用户想当然认为系统应该具备的功能或性能，如果期望没有的到实现，会让用户不满意
• 意外需求，用户要求范围外的功能或性能

需求获取：用户访谈、问卷调查、采样、情节串联板、联合需求计等

需求分析方法：

• 实体联系图（E-R图），数据数据模型
• 数据流图（DFD图），表示功能模型
• 状态转换图（STD），表示行为模型

需求验证，也成为需求确认，一般通过需求评审和需求测试工作来对需求进行验证

面向对象分析

• OOA（面向对象分析），主要任务是“做什么”

• OOD（面向对象设计），主要任务是“怎么做”

• 面向对象分析阶段的核心工作是建立系统的用例模型与分析模型

用例之间的关系

• 包含：可以从两个或两个以上的行为中提取公共行为
• 扩展：一个用例明显的混合了多种场景，根据情况可能发生多种分支
• 泛化：多个用例共同拥有一种类似的结构和行为，可以将他们的共性抽象成为父类

类之间的主要关系

• 关联
• 依赖
• 泛化
• 聚合，整体和部分的关系，”整体“和”部分“生命周期可以不相同
• 组合，整体和部分的关系，”整体“和”部分“生命周期可以相同
• 实现

架构设计

软件架构风格

1. 数据流风格：批处理序列风格、管道-过滤器架构风格
2. 调用/返回风格：主程序/子程序架构风格、数据抽象和面向对象风格、层次架构风格
3. 独立构件风格：进程通信架构风格、事件驱动架构风格
4. 虚拟机风格：解释器架构风格、基于规则的架构风格
5. 仓库风格：数据库架构风格、黑板架构风格

架构的评估

• 敏感点：一个或多个构件的特性
• 权衡点：影响多个质量属性的特性，是多个质量属性的敏感点

软件设计模式

根据处理范围不同：

• 类模式：处理类和子类之间的关系，属于静态关系
• 对象模式：处理对象之间的关系，属于动态关系

根据目的和用途：

• 创建型模式，创建对象
• 结构型模式，处理类或对象的组合
• 行为型模式，描述类或对象的交互以及职责的分配

软件测试

• 静态测试，读代码，一般采用桌前检查、代码走查和代码审查
• 动态测试
  • 白盒测试
  • 黑盒测试
  • 灰盒测试

软件测试按阶段划分为单元测试、集成测试、确认测试、系统测试、配置项测试和回归测试

• 单元测试，技术依据软件详细设计说明书
• 集成测试，技术依据软件概要设计说明书
• 确认测试，主要用于验证软件功能、性能和其他特性是否与用户需求一致
• 系统测试，技术依据用户需求或开发合同
• 配置测试，配置项（代码、文档。。。）
• 回归测试

软件集成技术

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

• 表示集成：界面集成，黑盒集成，用一个统一的界面将不同系统的链接挂载到上面，如，外观模式
• 数据集成：白盒集成，数据接入
• 控制集成：功能集成或应用集成，黑盒集成，调用API接口集成
• 业务流程集成
• 企业之间的应用集成

新一代信息技术

物联网

两项关键技术

1.传感器技术

• RFID（射频识别），可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。具有远距离读取、高存储容量、成本高、可同时被读取、难复制、可在恶劣条件下工作 eg：ETC、共享单车

2.嵌入式技术，在硬件里面装芯片，eg：车载系统，机电一体化

物联网架构

• 感知层，各种传感器
• 网络层，互联网传输
• 应用层，满足行业需求，物联网发展的根本目标，eg：智能家居、智慧城市。。。

云计算

云计算通常提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源，并且计算能力也可以作为一种资源通过互联网流通

服务类型

• IaaS（基础设施即服务），提供计算能力、存储空间等基础设施，eg：云服务器
• PaaS（平台即服务），向用户提供虚拟操作系统，数据库管理系统、Web应用等平台化服务
• SaaS（软件即服务），向用户提供一些软件级服务，类似于API接口

信息安全

《信息安全等级保护管理办法》将信息系统的安全分为五个等级

• 第一级，不损害国家安全、社会秩序和公共利益
• 第二级，对社会秩序和公共利益造成危害，但不损害国家安全
• 第三级，对国家安全造成损害
• 第四级，对国家安全造成严重损害
• 第五级，对国家安全造成特别严重损害

计算机系统安全保护能力的五个等级

• 第一级，用户自主保护级
• 第二级，系统审计保护级
• 第三级，安全标记保护级
• 第四级，结构化保护级
• 第五级，访问验证保护级

信息加密、解密常规算法

• 对称加密，加解密使用相同的密钥

  • 优点：加解密速度快，密钥管理简单，适合一对一传输
  • 缺点：加密度不高，破解容易
  • 典型算法：DES、IDEA、AES

• 非对称加密，加密用“公钥”，解密用“私钥”

  • 优点：安全性高，破译困难，密钥量小，算法灵活性好
  • 缺点：加解密速度慢，密钥管理复杂
  • 典型算法：RSA、ECC

• hash函数，提供保密性、报文认证以及数字签名功能

• 数字签名，采用非对称加密技术与数字摘要技术的应用

利用RSA密码可以同时实现数字签名和数据加密

• 主动攻击：冒充、篡改、重播
• 被动攻击：截取、窃听

信息系统安全

网络安全防御技术

• 防火墙，预先定义好的安全策略，是一种静态安全技术
• 入侵检测与防护，入侵检测是被动的，入侵防护是主动的
• VPN（虚拟专用网络），在公用网络中建立专用的、安全的数据通信通道技术。是加密和认证技术在网络传输中的应用
• 安全扫描，漏洞扫描、端口扫描、密码类扫描（发现弱口令密码）
• 网络蜜罐技术，主动防御技术，一个包含漏洞的诱骗系统

操作系统安全

• 切断，可用性的威胁

• 截取，机密性的威胁

• 篡改，完整性的威胁

• 伪造，合法性的威胁

网页防篡改技术，包括时间轮询、核心内嵌、事件触发、文件过滤等

Web内容安全，包括电子邮件过滤、网页过滤、反间谍软件技术

电子政务

• G2G，政府对政府，政府上下级之间、不同地区和不同职能部门之间
• G2B，政府对企业，政府向企业提供的各种公共服务
• G2C，政府对公众，政府面向公众所提供的服务
• G2E，政府对公务员

电子商务

• B2B，企业和企业之间通过互联网进行产品、服务以及信息的交换 eg：阿里巴巴
• B2C，企业和消费者个人之间的电子商务，eg：京东、当当、苏宁
• C2C，消费者和消费者之间通过电子商务交易平台进行交易，eg：闲鱼、淘宝
• O2O，线上购买线下的商品和服务，实体店提货或享受服务，eg：美团

大型信息系统

大型信息系统是指以信息技术和通信技术为支撑，规模庞大、分布广阔，采用多级网络结构，跨越多个安全域，处理海量的，复杂且形式多样的数据，提供多种类型应用的大系统

信息系统监理

• 三管，合同管理、安全管理、文档管理
• 四控，进度控制、质量控制、成本控制（投资控制）、变更控制
• 一协调，沟通协调业主、承建方、设备和材料供应商之间的关系

信息系统规划工具

• 制定计划工具，PERT图、甘特图

• 访谈时，调查表和调查提纲

• 确定各部门、各层管理人员需求，梳理流程时，可以采用会谈和正式会议的方法

• 把企业组织结构与企业过程联系起来，指出决策人过程/组织矩阵（P/O矩阵）

• 定义数据类，资源数据矩阵（R/D矩阵）
  

• 功能法也称过程法，分析每个过程的输入数据类和输出数据类，功能法可以用**IPO图（Input-Process-Output，输入-处理–输出）**表示

• CU矩阵，以企业过程为行，数据类型为列，生成数据类关系写C（Create），使用数据类关系为U（User）