信息化知识

信息化基础

信息与信息化

信息的定义、属性和传输模型

1. 定义
   • 能够用来消除不确定性的东西
2. 特征
   1. 客观性
   2. 普遍性
   3. 无限性
   4. 动态性
   5. 相对性
   6. 依附性
   7. 变换性
   8. 传递性
   9. 层次性
   10. 系统性
   11. 转化性
3. 质量属性
   1. 精确性
      • 对事物状态描述的精准程度
   2. 完整性
      • 对事物状态描述的全面程度，完整信息应包括所有重要事实
   3. 可靠性
      • 指信息的来源、采集方法、传输过程是可以信任的，符合预期
   4. 及时性
      • 指获得信息的时刻与事件发生时刻的间隔长短
   5. 经济性
      • 指信息获取、传输带来的成本在可以接受的范围之内
   6. 可验证性
      • 指信息的主要质量属性可以被证实或者证伪的程度
   7. 安全性
      • 指在信息的生命周期中，信息可以被非授权访问的可能性
4. 功能
   1. 为认识世界提供依据
   2. 为改造世界提供指导
   3. 为有序的建立提供保证
   4. 为资源开发提供条件
   5. 为知识生产提供材料
5. 传输模型
   1. 信源
   2. 编码
   3. 信道
   4. 解码
   5. 信宿
   6. 噪声

信息系统的定义和属性

信息系统

1. 系统
   1. 定义
      • 是由相互联系、相互依赖、相互作用的事物或过程组成的具有整体功能和综合行为的统一体
   2. 特性
      1. 目的性
      2. 整体性
      3. 层次性
      4. 稳定性
      5. 突变性
      6. 自组织性
      7. 相似性
      8. 相关性
      9. 环境适应性
2. 定义
   • 是输入数据，通过加工处理，产生信息的系统。是结合管理理论和方法，应用信息技术解决管理问题，提高生产效率，为生产或信息化过程以及管理和决策提供支撑的系统。
3. 特性
   1. 开放性
      • 系统的开放性是指系统的可访问性。这个特性决定了系统可以被外部环境识别，外部环境或者其他系统可以按照预定的方法，使用系统的功能或者影响系统的行为。系统的开放性体现在系统有可以清晰描述并被准确识别、理解的所谓接口层面上。
   2. 脆弱性
      • 这个特性与系统的稳定性相对应，即系统可能存在着丧失结构、功能、秩序的特性。这个特性往往是隐藏不易被外界感知的。脆弱性差的系统，一旦被侵入，整体性会被破坏，甚至面临崩溃，系统瓦解。
   3. 健壮性
      • 系统具有的能够抵御出现非预期状态的特性称为健壮性，也称鲁棒性。要求具有高可用性的信息系统，会采取冗余技术、容错技术、身份识别技术、可靠性技术等来抵御系统出现非预期的状态，保待系统的稳定性。

信息系统集成

1. 定义
   • 采用现代管理理论（例如，软件工程、项目管理等）作为计划、设计、控制的方法论，将硬件、软件、数据库、网络等部件按照规划的结构和秩序，有机地整合到一个有清晰边界的信息系统中，以到达既定系统的目标
2. 常规技术
   1. 网络标准与网络协议
      1. OSI协议
         1. 物理层
            • RS232、V.35、RJ-45、FDDI
         2. 数据链路层
            • IEEE 802.3/.2、HDLC、PPP、ATM
         3. 网络层
            • IP、ICMP（Internet Control Message Protocol, 网际控制报文协议）、IGMP（Internet Group Management Protocol, 网际组管理协议）、IPX、ARP（Address Resolution Protocol, 地址解析协议）、RARP（Reverse AddressResolution Protocol, 反向地址解析协议）
         4. 传输层
            • TCP、UDP、SPX
         5. 会话层
            • RPC、SQL、NFS
         6. 表示层
            • JPEG、ASCII、GIF、DES、MPEG
         7. 应用层
            • HTTP（Hypertext Transfer Protocol, 超文本传输协议）、Telnet（远程登录协议）、FTP（File Transport Protocol, 文件传输协议）、SMTP（Simple Mail Transfer Protocol, 简单邮件传输协议）、TFTP（Trivial File Transfer Protocol, 简单文件传输协议）、DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol, 动态主机配置协议）、DNS（Domain Name System, 域名系统）、SNMP（Simple Network Management Protocol, 简单网络管理协议）
      2. 局域网协议
         • IEEE 802.3
      3. 广域网协议
         • PPP点对点协议、ISDN综合业务数字网、xDSL数字用户线路的统称、DDN数字专线、x.25、FR帧中继、ATM异步传输模式
   2. 网络设备
      1. 物理层
         • 中继器
      2. 链路层
         • 网桥、交换机
      3. 网络层
         • 路由器
      4. 高层
         • 网关
   3. 网络服务器
      • 在网络环境下运行相应的应用软件，为网上用户提供共享信息资源和各种服务的一种高性能计算机
   4. 网络存储技术
      1. 直接附加存储 DAS
         • DAS 是将存储设备通过型计算机系统接口电缆直接连到服务器，其本身是硬件的堆叠，存储操作依赖于服务器，不带有任何存储操作系统。
      2. 网络附加存储 NAS
         • 采用 NAS 技术的存储设备不再通过 I/O 总线附属于某个特定的服务器，而是通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络访问。
      3. 存储区域网络 SAN
         • SAN 是通过专用交换机将磁盘阵列与服务器连接起来的高速专用子网。
   5. 网络接入技术
      1. PSTN（Public Switching Telephone Network, 公用交换电话网络）
      2. ISDN（Integrated Services Digital Network, 综合业务数字网）
      3. ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Loop, 非对称数字用户线路）
      4. FTTx+LAN 接入
      5. 同轴光纤技术（Hybrid Fiber-Coaxial, HFC）
      6. 无线接入
   6. 网络规划与设计
      1. 网络拓扑结构设计
      2. 主干网络（核心层）设计
      3. 汇聚层和接入层设计
      4. 广域网连接与远程访问设计
      5. 无线网络设计
      6. 网络安全设计
      7. 设备选型
   7. 数据库管理系统
      1. 关系型数据库
         • Oracle、MySQL、SQL Server
      2. 非关系型数据库
         • MongoDB、Redis
   8. 数据仓库技术
      1. 数据源
         • 是数据仓库系统的基础，是整个系统的数据源泉
      2. 数据的存储与管理
         • 是整个数据仓库系统的核心
      3. OLAP服务器
         • 对分析需要的数据进行有效集成
      4. 前端工具
         • 基于数据仓库或数据集市的应用开发工具
   9. 中间件技术
      1. 定义
         • 在一个分布式系统环境中处于操作系统和应用程序之间的软件。分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。
      2. 分类
         1. 底层型中间件
         2. 通用型中间件
         3. 集成型中间件
   10. 高可用性、高可靠性设计
       1. 可用性
          • 平均无故障时间（MTTF）
       2. 可维护性
          • 平均维修时间（MTTR）

生命周期

1. 系统规划阶段
   • 系统规划阶段的任务是对组织的环境、目标及现行系统的状况进行初步调查，根据组织目标和发展战略，确定信息系统的发展战略，对建设新系统的需求做出分析和预测，同时考虑建设新系统所受的各种约束，研究建设新系统的必要性和可能性。
2. 系统分析阶段
   • 系统分析阶段的任务是根据系统设计任务书所确定的范围，对现行系统进行详细调查，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。
3. 系统设计阶段
   • 根据系统说明书中规定的功能要求，考虑实际条件，具体设计实现逻辑模型的技术方案，也就是设计新系统的物理模型。这个阶段又称为物理设计阶段，可分为总体设计（概要设计）和详细设计两个子阶段。这个阶段的技术文档是系统设计说明书。
4. 系统实施阶段
   • 系统实施阶段是将设计的系统付诸实施的阶段。这一阶段的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。
5. 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，记录系统运行的情况，根据一定的规则对系统进行必要的修改，评价系统的工作质量和经济效益。

开发方法

1. 结构化方法
   1. 定义
      • 结构化方法也称为生命周期法，是一种传统的信息系统开发方法，由结构化分析、结构化设计和结构化程序设计三部分有机组合而成，其精髓是自顶向下、逐步求精和模块化设计。
   2. 主要特点
      1. 开发目标清晰化
      2. 开发工作阶段化
      3. 开发文档规范化
      4. 设计方法结构化
   3. 不足和局限性
      1. 开发周期长
      2. 难以适应需求变化
      3. 很少考虑数据结构
2. 面向对象方法
   1. 定义
      • 一种围绕对象进行系统分析和系统设计,用面向对象的工具建立系统的方法
   2. 主要特点
      • 使系统的描述及信息模型的表示与客观实体相对应，符合入们的思维习惯，有利于系统开发过程中用户与开发人员的交流和沟通，缩短开发周期
   3. 不足和局限性
      • 必须依靠一定的技术支待，在大型项目的开发上具有一定的局限性，不能涉足系统分析以前的开发环节
3. 原型化方法
   1. 定义
      • 根据用户初步需求来利用原型工具快速的建立一个系统模型展示给用户，在此基础上于用户交流。最终实现用户需求的信息系统快速开发的方法
   2. 主要特点
      1. 以使系统开发的周期缩短、成本和风险降低、速度加快，获得较高的综合开发效益
      2. 以用户为中心来开发系统的，用户参与的程度大大提高，开发的系统符合用户的需求，因而增加了用户的满意度，提高了系统开发的成功率
      3. 有利于系统的移交，有利于系统的运行与维护
   3. 不足和局限性
      1. 开发的环境要求高
      2. 管理水平要求高
4. 面向服务的方法
   1. 定义
      • 在面向对象方法的基础上扩展的构建系统的思想和方法
   2. 主要特点
      • 对于跨构件的功能调用，采用接口的形式暴露出来。进一步将接口的定义与实现进行解耦
   3. 不足和局限性
      • 较新的领域

信息化的概念

1. 基本内涵
   1. 主体
      • 全体社会成员，包括政府、企业、事业、团体和个人
   2. 时域
      • 一个长期的过程
   3. 空域
      • 政治、经济、文化、军事和社会的一切领域
   4. 手段
      • 基于现代信息技术的先进社会生产工具
   5. 途径
      • 创建信息时代的社会生产力，推动社会生产关系及社会上层建筑的改革
   6. 目标
      • 使国家的综合实力、社会的文明素质和人民的生活质量全面提升

信息技术发展及趋势

当前，信息技术发展的总趋势是从典型的技术驱动发展模式向应用驱动与技术驱动相结合的模式转变，信息技术发展趋势和新技术应用主要包括以下几个方面。

1. 高速度大容量

2. 集成化和平台化

3. 智能化

4. 虚拟计算

5. 通信技术

6. 遥感和传感技术

7. 移动智能终端

8. 以人为本

9. 信息安全

国家信息化发展战略

国家信息化体系要素

• 六要素
  1. 信息资源
     • 信息资源的开发和利用是国家信息化的核心任务，是国家信息化建设取得实效的关键。
  2. 信息网络
     • 信息网络是信息资源开发和利用的基础设施，包括电信网、广播电视网和计算机网络。
  3. 信息技术应用
     • 信息技术应用是信息化体系六要素中的龙头，是国家信息化建设的主阵地。
  4. 信息技术和产业
     • 信息产业是信息化的物质基础
  5. 信息化人才
     • 人才是信息化的成功之本
  6. 信息化政策法规和标准规范
     • 国家信息化快速、有序、健康和持续发展的保障

信息化的战略目标

综合信息基础设施基本普及，信息技术自主创新能力显著增强，信息产业结构全面优化，国家信息安全保障水平大幅提高，国民经济和社会信息化取得明显成效，新型工业化发展模式初步确立，国家信息化发展的制度环境和政策体系基本完善，国民信息技术应用能力显著提高，为迈向信息社会奠定坚实基础。具体目标如下。

（1）促进经济增长方式的根本转变。

（2）实现信息技术自主创新、信息产业发展的跨越。

（3）提升网络普及水平、信息资源开发利用水平和信息安全保障水平。

（4）增强政府公共服务能力、社会主义先进文化传播能力、中国特色的军事变革能力和国民信息技术应用能力。

我国信息化发展的主要任务和发展重点

1. 五个层次
   1. 产品信息化
   2. 企业信息化
   3. 产业信息化
   4. 国民经济信息化
   5. 社会生活信息化