信息系统分析与设计之进入系统设计

进入系统设计

01二月2023第8章进入系统设计

2/75本章内容先导案例概述8.1

理解设计要素8.2

项目管理——协调项目8.3

配置环境8.4

应用程序结构8.5

网络设计要点回顾阅读章节要求01二月2023第8章进入系统设计

3/75先导案例FAIRCHILDPHARMACEUTICALS：一个生产系统的最终结构设计方案01二月2023第8章进入系统设计

4/75概述分析阶段，需要着重考虑系统做什么，即系统的需求。设计阶段，着眼点是系统如何构建，即定义系统的结构化部件。(怎么做)定义系统范围和确定需求优先级的活动在分析阶段完成，定义应用程序配置环境和自动化程度等活动应在分析阶段开始，在设计阶段结束。01二月2023第8章进入系统设计

5/758.1理解设计要素8.1.0

系统设计8.1.1

设计的主要部件和层次8.1.2

从分析到设计8.1.3

设计阶段的活动01二月2023第8章进入系统设计

6/758.1.0系统设计系统设计：从构建新系统的角度来描述、组织、构造系统部件的过程。过程分两个层次：结构设计、细节设计。理解设计的部件考虑的问题：系统设计需要什么样的部件？设计过程中用什么作为输入输出？01二月2023第8章进入系统设计

7/758.1.1设计的主要部件和层次将整个系统分成几个主要的部件，各部分只有协调工作才能使系统运作。层次

架构设计：对整个系统结构做的广泛设计，也称总体设计或概念设计。细节设计：低层设计，包括具体的程序细节的设计。01二月2023第8章进入系统设计

8/75通信系统设计所需的系统组件01二月2023第8章进入系统设计

9/758.1.2从分析到设计在分析阶段，分析员可通过建立模型来表示真实的世界，以便理解所期望的业务过程，以及这些过程中所用到的信息。设计也是建模的活动，它使用分析阶段得出的信息(即需求模型)来建立系统解决方案的模型。设计阶段涉及较多技术问题，所以它不要求太多的用户参与，但要求有更多的系统分析员和其他的技术员参与其中。01二月2023第8章进入系统设计

10/75分析设计实施维护低高所需技能水平技术技能人际关系技能两种技能在各阶段占的比重时间01二月2023第8章进入系统设计

11/75从分析到设计的流程及各自的目标传统的结构化设计和OO的设计模型01二月2023第8章进入系统设计

13/758.1.3设计阶段的活动SDLC的各个阶段，以及设计阶段的活动01二月2023第8章进入系统设计

14/75设计阶段的活动1.网络的设计与集成2.设计应用程序的结构3.设计用户界面4.设计系统界面5.数据库的设计与集成6.设计细节的原型7.系统控制的设计与集成01二月2023第8章进入系统设计

15/751.网络的设计与集成当要求新系统和新的网络需要一起实现，则对网络进行设计。根据整体的战略计划来构建网络。系统设计方案要适应已有网络计划，故项目组并不设计一个网络，而是把新系统集成到现有的网络中去。当在网络上操作系统时，系统的可靠性、安全性、吞吐量，以及同步性等技术上的问题都会随之产生。必须回答的关键问题：“有没有详细地说明系统的各个不同部分之间是如何在组织内部进行通信的？”01二月2023第8章进入系统设计

16/752.设计应用程序的结构包括详细说明所有系统活动是如何完成的。虽在逻辑模型中详细描述过，但并没说明使用哪种专门的技术。当详细设计方案确定，可以设计具体的计算机处理过程(实际模型)。关键问题:如何对系统自动化边界进行定义。应用程序设计方法及创建的设计模型会因为系统的开发配置环境的不同而有所差异。

必须回答的关键问题：“有没有详细地说明每个系统的活动是怎样由人和计算机来执行的？01二月2023第8章进入系统设计

17/753.设计用户界面用户界面的质量是IS的一个重要的方面。设计用户界面要确定用户将如何与系统进行交互(窗口、对话框和鼠标交互的图形界面，声音、视频，语音命令)。随着IS的交互性和可访问性越来越强，用户界面正逐渐成为IS的一大部分。01二月2023第8章进入系统设计

18/75对用户而言用户界面就是系统在开发过程的早期阶段，从对用户所要完成的任务的说明入手，开始对用户界面进行定义。在选择系统设计方案时，每种方案的关键问题是用户界面的类型。界面设计师：界面设计专家，也称可用性顾问或者人性因素工程师。必须回答的关键问题:“有没有详细地说明所有的用户如何和系统进行交互？”

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19/754.设计系统界面使系统之间能够共享信息的部件是系统界面。系统设计开始，分析员必须保证所有系统可在一起良好运作。有些系统界面与内部的组织系统相连，分析员可获得一些关于其他系统的信息。新系统需要和组织外的系统相连接。新系统需要和组织已经购买并安装的软件包相连接。使用目前各种各样的技术，系统界面可变得很复杂。由具有非常专业技巧的人来完成。必须回答的关键问题：“有没有详细地说明系统如何与组织内外的其他系统一起工作？”01二月2023第8章进入系统设计

20/755.数据库的设计与集成分析阶段所创建的数据模型(逻辑模型)用来为DB创建一个实体模型。要考虑DB的性能需求(如响应时间)。必须确保新的DB要与现有的DB适当的相结合。必须回答的关键问题：“有没有详细地说明系统如何且在何处存放组织所需的各种信息？”

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21/756.设计细节的原型在设计阶段，不断地创建并且评估原型很重要。原型和界面设计有关，它也被用于验证包括DB、网络结构、控制，甚至是所使用的编程环境等的设计选择。当分析员考虑所有的设计活动时，他们所想的是如何使用原型来帮助理解各种设计决策。使用快速应用程序开发(RAD)方法开发的原型将发展成为最终的系统。必须回答的关键问题：“有没有建立原型以确保所有的细节设计的决定都被充分理解？”01二月2023第8章进入系统设计

22/757.系统控制的设计与集成最后的设计活动包括确保系统有足够的安全措施来保护组织的资产。这些保护措施称系统控制。它的设计要考虑所有其他的设计活动——用户界面、系统界面、应用程序结构、DB，以及网络设计。01二月2023第8章进入系统设计

23/75用户界面控制：限制授权用户对系统的访问。系统界面控制：确保其他系统不会对本系统造成损害。应用程序结构控制：用来确保交易记录和其他由系统执行的工作都被正确完成。数据库控制：保护数据，防止未经授权的访问并防止由于硬件故障而造成的意外数据丢失。网络控制：来保证网络间的通信得到保护。必须回答的关键问题：“有没有详细地说明如何保证系统正常操作，以及系统所维护的数据的安全性？”

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24/75设计阶段的活动以及其关键问题01二月2023第8章进入系统设计

25/758.2项目管理——协调项目8.2.1

协调项目组8.2.2RMO的项目组8.2.3

协调信息01二月2023第8章进入系统设计

26/758.2.1协调项目组协调不同项目组活动的最基本工具是项目进度表。随着设计阶段活动的开始，项目经理必须确定并估计与设计、实现相关的任务，以及任何与目前需求相关的外部任务，并以此来更新项目进度表，同时还要对即将进行的且比较重要的任务做出安排。01二月2023第8章进入系统设计

27/758.2.2RMO的项目组随着RMO的客户支持系统项目进行到设计阶段，项目组引入了新成员从而增强了实力。和早期的决策一致，RMO在这时产生了两个子项目：数据转换，系统与验收测试计划。为使新成员融入项目组，BarbaraHalifax对项目组的结构进行了重组。在分析阶段就一直在组里的那些人现在已成为引导新成员快速入门的关键人物。01二月2023第8章进入系统设计

28/758.2.3协调信息两种工具：用一个CASE工具来记录和跟踪项目信息。大多数的CASE工具有一个用来捕捉信息的中心库。其他的电子工具也能有效地帮助小组进行交流和信息合作。这些工具和技术，通常是指计算机协同工作支持，它不仅记录最后的设计信息，还帮助协同工作。01二月2023第8章进入系统设计

29/75开发项目的一个困难点在于跟踪公开条目列表和未解决的问题。因为它的存在很普遍，而且所有优秀的项目经理都使用一些技术来跟踪这些条目。一个简单的方法是建立一个公开条目控制日志。01二月2023第8章进入系统设计

30/75CASE库中的系统开发信息01二月2023第8章进入系统设计

31/758.3配置环境8.3.1

单计算机结构与多层结构8.3.2

集中式结构与分布式结构8.3.3

计算机网络8.3.4Internet，Intranet和Extranet01二月2023第8章进入系统设计

32/758.3.1单计算机结构与多层结构1.单计算机结构2.多层结构01二月2023第8章进入系统设计

33/751.单计算机结构只使用一台计算机来执行所有应用软件的结构。01二月2023第8章进入系统设计

34/752.多层结构将应用软件或处理过程分配到多个计算机系统上的结构。

⑴群集结构

⑵多计算机结构01二月2023第8章进入系统设计

35/75⑴群集结构一组可以协同工作类似于一个大型计算机系统的同类计算机。使用一组(或一簇)计算机,通常由同一生产厂商生产，属于同一类型。应用程序在运行时能被分配到一台最空闲的计算机上来处理，所有的机器能平衡分担处理负荷。迅速而高效的程序移动和对其他机器资源的访问，得益于操作系统级快速且直接的通信。这一组计算机可以当做一个大型的计算机系统。群集计算机系统一般彼此相邻，它们之间可通过高速通信链路进行连接。

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36/75⑵多计算机结构一组链接在一起实现特定功能的不同类型的计算机。使用多个计算机系统。不像群集结构要求硬件和操作系统相似。每台计算机系统都各自分配了一套应用程序和数据资源，并针对其在组合系统中担当的角色进行优化，如数据库服务器或应用程序服务器。01二月2023第8章进入系统设计

37/758.3.2集中式结构与分布式结构1.集中式结构2.分布式结构01二月2023第8章进入系统设计

38/751.集中式结构把所有的计算资源集中在一处的结构。系统集中式大型机一般用于大规模的处理应用，既包括批处理又包括实时处理，这样的应用常见于银行业、保险业和分类销售中。01二月2023第8章进入系统设计

39/75集中式结构IS特点输入事务不需要进行实时处理(如:从中央银行票据交换室发出的大量进行夜间批处理的其他州账单)。在线数据输入人员可集中到一个地点(如:集中到同一地点的一组电话订单转接员可以为地理上分散的客户服务)。系统产生大量定期输出(如:寄给客户的每月信用卡结算表)。在高速计算机之间产生大量的事务(如:企业对企业的电子商务要进行供给链管理的处理)。任何一个具有上述两到三个特点的应用系统都可以在集中式大型机上实现。电子商务的趋势给大型机处理注入了新的活力，因为它需要对大量企业对企业(B2B)的事务进行处理。01二月2023第8章进入系统设计

40/75集中式计算机系统很少用做单独的IS硬件平台。常用于更大的IS中实现一个或多个子系统。包括在线处理、批处理，以及地理上分散的组件。01二月2023第8章进入系统设计

41/752.分布式结构把计算资源分散在由计算机网络相连接的不同地点的结构。例如：公司财务数据可能存储在一个集中式大型计算机上。区域办公室里的微机可根据存储在大型机中的数据来定期生成账目和其他报表。很多地点的个人计算机可以访问和查看定期报表，也可以直接更新中心DB。现代IS的部件通常分布于多个计算机系统和不同的地理位置上。01二月2023第8章进入系统设计

42/758.3.3计算机网络计算机网络：用来共享信息和资源的传输线、设备和通信协议的集合。局域网(LAN)：一个在本地区域内的计算机网络，例如，在同一幢大楼内。广域网(WAN)：跨越如城市、州或国家这样大距离的计算机网络。路由器：在网络内用来定向信息的一种设备。01二月2023第8章进入系统设计

43/75一种合理的RMO网络配置图01二月2023第8章进入系统设计

44/758.3.4Internet，Intranet和ExtranetInternet：全球性的网络集合，使用相同的网络协议TCP/IP。WWW或Web网：文件和程序等的资源集合，在Internet上可通过标准协议来访问。Intranet：一种专用网络，只限于一定数量的用户访问，但与Internet同样都使用TCP/IP协议。Extranet：扩展到组织外部以方便信息流通的Intranet。虚拟专用网(VPN)：建立在公众网络(如Internet)上层的只对私人组织安全而有控地开放的网络。虚拟组织：一个松散联系的人员和资源组，它们共同合作就像一个组织。01二月2023第8章进入系统设计

45/758.4应用程序结构8.4.1

客户/服务器结构8.4.2

三层客户/服务器结构8.4.3

中间件8.4.4Internet和基于Web的应用程序结构01二月2023第8章进入系统设计

46/758.4.1客户/服务器结构1.客户端与服务器2.设计C/S软件时应注意的结构问题3.C/S结构主要优点01二月2023第8章进入系统设计

47/751.客户端与服务器客户端：向网络中一个或多个服务器请求服务的一个进程、模块、对象或计算机。服务器：在网络中提供服务的一个进程、模块、对象或计算机。C/S结构是一种能用许多种不同方式实现的通用结构模型。进程：程序的一次执行。*01二月2023第8章进入系统设计

48/752.设计C/S软件时应注意的结构问题

①将应用程序分解成C和S程序、模块或对象；

②确定C和S各自运行的计算机系统；

③描述连接C与S的通信协议和网络。将应用程序分解成C和S的关键：正确划分可由独立软件单元集中管理的资源或服务。可集中管理的服务：安全认证、授权、信用验证，以及日程安排等。客户进程或对象信用验证服务信用数据存储01二月2023第8章进入系统设计

49/75C和S软件可以在任何计算机系统上执行。把S软件部署在独立的服务器计算机系统上，并将C软件安装到“靠近”终端用户的计算机系统上(如桌面工作站)。信用验证、日程提交，以及DB服务器处理这些操作集中于小型机或大型机上，用户在工作站上运行的是C程序的多份复制文件。01二月2023第8章进入系统设计

50/753.C/S结构主要优、缺点位置灵活性：可在不影响系统其他部件的情况下移动系统的特定部件，从而可改变组织的规模和物理位置。可扩展性：可通过升级或更换核心软件运行的硬件来提高系统性能。可维护性：可更新系统中某部件的内部实现而不影响其他部件的工作(如可重写或更换信用验证程序只要新软件仍然使用现有的C/S)。缺点：引入C/S协议后所带来的复杂性，及通过网络连接所造成的潜在性能、安全性和可靠性方面的问题。01二月2023第8章进入系统设计

51/758.4.2三层客户/服务器结构三层结构：一种C/S结构,它将应用程序划分为:数据层：负责和DB交互的部分。业务逻辑层：实现业务规则处理程序的部分。可视层：用户界面的部分，负责接收用户的输入，并将处理结果格式化输出。三层之间的交互情况。可视层作为业务逻辑层的客户,同时,业务逻辑层又作为数据层的客户。01二月2023第8章进入系统设计

52/75优点多层可放在同一台计算机上，每层也可由独立的计算机来实现。复杂的层可由多台计算机来实现。通过将层的功能分配给多台计算机或者在冗余计算机之间实现负载均衡，可提高系统的处理能力。故障时，若服务器负载可从一台计算机转移到另一台计算机(冗余)将增强系统的可靠性。具有灵活性，各层间是响应与请求的交互方式，使得层与层间相对独立，各层间的实现细节彼此互不影响。01二月2023第8章进入系统设计

53/75三层结构设计的关键任务将应用程序分解成可视层、业务逻辑层和数据层，与此同时还要将它们部署到不同硬件平台上并定义相应的物理网络和通信协议。无论是在传统设计方法中还是在OO的设计方法中，三层结构目前都有着广泛应用。业务逻辑层是应用软件的核心部分，是根据在分析阶段开发出来的需求模型设计的。01二月2023第8章进入系统设计

54/75RMO的例子在传统设计方法中，RMO的DFD中有关系统活动而定义的业务逻辑都会在业务逻辑层以函数或处理过程的方式加以实现。由窗口或浏览器表单构成的可视层不会包含太多的程序代码。在OO设计方法中，RMO类图中的类会在业务逻辑层实现，并由这些实现的类来完成用户的任务。01二月2023第8章进入系统设计

55/75三层结构的实现通常都是由OO的技术和工具来实现的，尽管它也可以由传统的设计方法和编程语言来实现。三层结构是一种既适用传统方法又适用于OO方法的主要的结构设计模式。

01二月2023第8章进入系统设计

56/758.4.3中间件完成网络通信协议并帮助不同系统相互通信的软件。

C/S结构与三层结构需要专门的程序来实现不同层间的通信。实现通信接口的软件称中间件。中间件连接应用程序的两端，并在它们之间传递数据。有不同的方法可实现中间件的功能。常见中间件：远程处理监视器、事物处理监视器和对象请求调度(ORB)。每个都有一套自己的协议使IS不同组件进行相互通信。01二月2023第8章进入系统设计

57/75当指定了C/S之间及内部层之间的通信协议以后，设计者通常会借助于标准框架、协议集成到中间件当中。如：和DBMS的交互访问一般都使用标准的协议(ODBC或SQL)，并同时使用由DBMS供应商提供的或第三方的软件。第三方服务供应商一般采用标准的Web协议，如HTTP或XML。许多行业如医疗保健和银行等都开发出自己的行业标准协议。01二月2023第8章进入系统设计

58/75分布在多层、不同硬件平台上复杂的OO软件：依赖于基于分布式对象接口标准(如CORBA)的ORB(对象请求调度)。分布式的非OO的软件：依赖于基于如DCE或微软的COM+这些标准的不同的中间件产品。基于网络的应用程序：需要依赖面向网络的协议(如微软的NET和Sun的J2EE)，以及实现并支持这些协议的专门的中间件产品。01二月2023第8章进入系统设计

59/758.4.4Internet和基于Web的应用程序结构1.Web2.优势与不利3.基于Web应用程序结构设计中关键问题01二月2023第8章进入系统设计

60/751.WebWeb是C/S结构的一个复杂的例子。Web资源既可由一些专用的S来管理，也可由一些多用途的计算机系统来管理。C程序使用一种或多种标准的Web资源请求协议向S发送请求，Web协议定义有效的资源格式和请求资源与服务的标准方法。任何程序(不仅是网络浏览器)都可使用Web协议，在普通的应用程序中也可嵌入类似网络的功能。01二月2023第8章进入系统设计

61/752.优势与不利优势：可访问性、低费用通信、广泛的实现标准不利：安全性、可靠性、吞吐量、易变的标准01二月2023第8章进入系统设计

62/753.基于Web应用程序结构设计中关键问题定义C与S处理进程或对象，将它们部署到不同的硬件平台上，并以合适的网络、中间件及协议相连接。对中间件及协议的选择范围要比其他形式的C/S结构有较多的限制条件。01二月2023第8章进入系统设计

63/758.5网络设计8.5.0

关键问题8.5.1

网络集成8.5.2

网络描述8.5.3

通信协议和中间件8.5.4

网络容量01二月2023第8章进入系统设计

64/758.5.0关键问题网络规划和设计的关键问题：集成网络既要有新系统也要包含现有的网络设施；在系统分散的每一处都要描述处理活动和网络连接；描述连接层与层之间的通信协议和中间件；确保足够多的可用网络容量。01二月2023第8章进入系统设计

65/758.5.1网络集成新系统的主要部分必须和现有的网络相结合，同时还不能干扰现有应用程序。当网络管理员理解了现有网络，以及网络相关的应用程序工作方式后，才会分配新的容量并做出一些配置信息的修改。系统分析员在新系统中扮演的角色是为网络管理员提供足够资料和时间以保证系统的开发、测试和配置。01二月2023第8章进入系统设计

66/758.5.2网络描述网络图：应用层是如何分布在不同的位置和计算机系统之间的模型。分析阶段收集的各种与位置相关的信息可使用位置图、活动位置矩阵及活动数据矩阵来记录。在网络设计中，分析员需要扩充这些信息内容，扩充的内容包括信息处理位置、通信协议、中间件和通信容量等。01二月2023第8章进入系统设计

67/75RMO客户支持系统的网络图01二月2023第8章进入系统设计

68/75该图设想了服务器的部署位置，要咨询网络管理员。在处理服务器部署位置、通信路由、网络安全选项等这些问题时，不仅需要考虑应用程序的要求，还需要考虑到整个企业的策略。Web/应用程序服务器也有可能部署在盐湖城数据中心以外的地方，这样做有利于提高系统的响应时间，并减少专用WAN上的数据通信容量请求。而分散的服务器需要在多处进行管理，这无疑将会增加操作的复杂性和费用。01二月2023第8章进入系统设计

69/758.5.3通信协议和中间件网络图是确定通信协议和中间件的起点。例如，专用WAN连接必须支持微软活动目录