進入系統設計

01二月2023第8章進入系統設計

2/75本章內容先導案例概述8.1

理解設計要素8.2

項目管理——協調項目8.3

配置環境8.4

應用程序結構8.5

網絡設計要點回顧閱讀章節要求01二月2023第8章進入系統設計

3/75先導案例FAIRCHILDPHARMACEUTICALS：一個生產系統的最終結構設計方案01二月2023第8章進入系統設計

4/75概述分析階段，需要著重考慮系統做什么，即系統的需求。設計階段，著眼點是系統如何構建，即定義系統的結構化部件。(怎么做)定義系統范圍和確定需求優先級的活動在分析階段完成，定義應用程序配置環境和自動化程度等活動應在分析階段開始，在設計階段結束。01二月2023第8章進入系統設計

5/758.1理解設計要素8.1.0

系統設計8.1.1

設計的主要部件和層次8.1.2

從分析到設計8.1.3

設計階段的活動01二月2023第8章進入系統設計

6/758.1.0系統設計系統設計：從構建新系統的角度來描述、組織、構造系統部件的過程。過程分兩個層次：結構設計、細節設計。理解設計的部件考慮的問題：系統設計需要什么樣的部件？設計過程中用什么作為輸入輸出？01二月2023第8章進入系統設計

7/758.1.1設計的主要部件和層次將整個系統分成幾個主要的部件，各部分只有協調工作才能使系統運作。層次

架構設計：對整個系統結構做的廣泛設計，也稱總體設計或概念設計。細節設計：低層設計，包括具體的程序細節的設計。01二月2023第8章進入系統設計

8/75通信系統設計所需的系統組件01二月2023第8章進入系統設計

9/758.1.2從分析到設計在分析階段，分析員可通過建立模型來表示真實的世界，以便理解所期望的業務過程，以及這些過程中所用到的信息。設計也是建模的活動，它使用分析階段得出的信息(即需求模型)來建立系統解決方案的模型。設計階段涉及較多技術問題，所以它不要求太多的用戶參與，但要求有更多的系統分析員和其他的技術員參與其中。01二月2023第8章進入系統設計

10/75分析設計實施維護低高所需技能水平技術技能人際關系技能兩種技能在各階段占的比重時間01二月2023第8章進入系統設計

11/75從分析到設計的流程及各自的目標傳統的結構化設計和OO的設計模型01二月2023第8章進入系統設計

13/758.1.3設計階段的活動SDLC的各個階段，以及設計階段的活動01二月2023第8章進入系統設計

14/75設計階段的活動1.網絡的設計與集成2.設計應用程序的結構3.設計用戶界面4.設計系統界面5.數據庫的設計與集成6.設計細節的原型7.系統控制的設計與集成01二月2023第8章進入系統設計

15/751.網絡的設計與集成當要求新系統和新的網絡需要一起實現，則對網絡進行設計。根據整體的戰略計劃來構建網絡。系統設計方案要適應已有網絡計劃，故項目組并不設計一個網絡，而是把新系統集成到現有的網絡中去。當在網絡上操作系統時，系統的可靠性、安全性、吞吐量，以及同步性等技術上的問題都會隨之產生。必須回答的關鍵問題：“有沒有詳細地說明系統的各個不同部分之間是如何在組織內部進行通信的？”01二月2023第8章進入系統設計

16/752.設計應用程序的結構包括詳細說明所有系統活動是如何完成的。雖在邏輯模型中詳細描述過，但并沒說明使用哪種專門的技術。當詳細設計方案確定，可以設計具體的計算機處理過程(實際模型)。關鍵問題:如何對系統自動化邊界進行定義。應用程序設計方法及創建的設計模型會因為系統的開發配置環境的不同而有所差異。

必須回答的關鍵問題：“有沒有詳細地說明每個系統的活動是怎樣由人和計算機來執行的？01二月2023第8章進入系統設計

17/753.設計用戶界面用戶界面的質量是IS的一個重要的方面。設計用戶界面要確定用戶將如何與系統進行交互(窗口、對話框和鼠標交互的圖形界面，聲音、視頻，語音命令)。隨著IS的交互性和可訪問性越來越強，用戶界面正逐漸成為IS的一大部分。01二月2023第8章進入系統設計

18/75對用戶而言用戶界面就是系統在開發過程的早期階段，從對用戶所要完成的任務的說明入手，開始對用戶界面進行定義。在選擇系統設計方案時，每種方案的關鍵問題是用戶界面的類型。界面設計師：界面設計專家，也稱可用性顧問或者人性因素工程師。必須回答的關鍵問題:“有沒有詳細地說明所有的用戶如何和系統進行交互？”

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19/754.設計系統界面使系統之間能夠共享信息的部件是系統界面。系統設計開始，分析員必須保證所有系統可在一起良好運作。有些系統界面與內部的組織系統相連，分析員可獲得一些關于其他系統的信息。新系統需要和組織外的系統相連接。新系統需要和組織已經購買并安裝的軟件包相連接。使用目前各種各樣的技術，系統界面可變得很復雜。由具有非常專業技巧的人來完成。必須回答的關鍵問題：“有沒有詳細地說明系統如何與組織內外的其他系統一起工作？”01二月2023第8章進入系統設計

20/755.數據庫的設計與集成分析階段所創建的數據模型(邏輯模型)用來為DB創建一個實體模型。要考慮DB的性能需求(如響應時間)。必須確保新的DB要與現有的DB適當的相結合。必須回答的關鍵問題：“有沒有詳細地說明系統如何且在何處存放組織所需的各種信息？”

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21/756.設計細節的原型在設計階段，不斷地創建并且評估原型很重要。原型和界面設計有關，它也被用于驗證包括DB、網絡結構、控制，甚至是所使用的編程環境等的設計選擇。當分析員考慮所有的設計活動時，他們所想的是如何使用原型來幫助理解各種設計決策。使用快速應用程序開發(RAD)方法開發的原型將發展成為最終的系統。必須回答的關鍵問題：“有沒有建立原型以確保所有的細節設計的決定都被充分理解？”01二月2023第8章進入系統設計

22/757.系統控制的設計與集成最后的設計活動包括確保系統有足夠的安全措施來保護組織的資產。這些保護措施稱系統控制。它的設計要考慮所有其他的設計活動——用戶界面、系統界面、應用程序結構、DB，以及網絡設計。01二月2023第8章進入系統設計

23/75用戶界面控制：限制授權用戶對系統的訪問。系統界面控制：確保其他系統不會對本系統造成損害。應用程序結構控制：用來確保交易記錄和其他由系統執行的工作都被正確完成。數據庫控制：保護數據，防止未經授權的訪問并防止由于硬件故障而造成的意外數據丟失。網絡控制：來保證網絡間的通信得到保護。必須回答的關鍵問題：“有沒有詳細地說明如何保證系統正常操作，以及系統所維護的數據的安全性？”

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24/75設計階段的活動以及其關鍵問題01二月2023第8章進入系統設計

25/758.2項目管理——協調項目8.2.1

協調項目組8.2.2RMO的項目組8.2.3

協調信息01二月2023第8章進入系統設計

26/758.2.1協調項目組協調不同項目組活動的最基本工具是項目進度表。隨著設計階段活動的開始，項目經理必須確定并估計與設計、實現相關的任務，以及任何與目前需求相關的外部任務，并以此來更新項目進度表，同時還要對即將進行的且比較重要的任務做出安排。01二月2023第8章進入系統設計

27/758.2.2RMO的項目組隨著RMO的客戶支持系統項目進行到設計階段，項目組引入了新成員從而增強了實力。和早期的決策一致，RMO在這時產生了兩個子項目：數據轉換，系統與驗收測試計劃。為使新成員融入項目組，BarbaraHalifax對項目組的結構進行了重組。在分析階段就一直在組里的那些人現在已成為引導新成員快速入門的關鍵人物。01二月2023第8章進入系統設計

28/758.2.3協調信息兩種工具：用一個CASE工具來記錄和跟蹤項目信息。大多數的CASE工具有一個用來捕捉信息的中心庫。其他的電子工具也能有效地幫助小組進行交流和信息合作。這些工具和技術，通常是指計算機協同工作支持，它不僅記錄最后的設計信息，還幫助協同工作。01二月2023第8章進入系統設計

29/75開發項目的一個困難點在于跟蹤公開條目列表和未解決的問題。因為它的存在很普遍，而且所有優秀的項目經理都使用一些技術來跟蹤這些條目。一個簡單的方法是建立一個公開條目控制日志。01二月2023第8章進入系統設計

30/75CASE庫中的系統開發信息01二月2023第8章進入系統設計

31/758.3配置環境8.3.1

單計算機結構與多層結構8.3.2

集中式結構與分布式結構8.3.3

計算機網絡8.3.4Internet，Intranet和Extranet01二月2023第8章進入系統設計

32/758.3.1單計算機結構與多層結構1.單計算機結構2.多層結構01二月2023第8章進入系統設計

33/751.單計算機結構只使用一臺計算機來執行所有應用軟件的結構。01二月2023第8章進入系統設計

34/752.多層結構將應用軟件或處理過程分配到多個計算機系統上的結構。

⑴群集結構

⑵多計算機結構01二月2023第8章進入系統設計

35/75⑴群集結構一組可以協同工作類似于一個大型計算機系統的同類計算機。使用一組(或一簇)計算機,通常由同一生產廠商生產，屬于同一類型。應用程序在運行時能被分配到一臺最空閑的計算機上來處理，所有的機器能平衡分擔處理負荷。迅速而高效的程序移動和對其他機器資源的訪問，得益于操作系統級快速且直接的通信。這一組計算機可以當做一個大型的計算機系統。群集計算機系統一般彼此相鄰，它們之間可通過高速通信鏈路進行連接。

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36/75⑵多計算機結構一組鏈接在一起實現特定功能的不同類型的計算機。使用多個計算機系統。不像群集結構要求硬件和操作系統相似。每臺計算機系統都各自分配了一套應用程序和數據資源，并針對其在組合系統中擔當的角色進行優化，如數據庫服務器或應用程序服務器。01二月2023第8章進入系統設計

37/758.3.2集中式結構與分布式結構1.集中式結構2.分布式結構01二月2023第8章進入系統設計

38/751.集中式結構把所有的計算資源集中在一處的結構。系統集中式大型機一般用于大規模的處理應用，既包括批處理又包括實時處理，這樣的應用常見于銀行業、保險業和分類銷售中。01二月2023第8章進入系統設計

39/75集中式結構IS特點輸入事務不需要進行實時處理(如:從中央銀行票據交換室發出的大量進行夜間批處理的其他州賬單)。在線數據輸入人員可集中到一個地點(如:集中到同一地點的一組電話訂單轉接員可以為地理上分散的客戶服務)。系統產生大量定期輸出(如:寄給客戶的每月信用卡結算表)。在高速計算機之間產生大量的事務(如:企業對企業的電子商務要進行供給鏈管理的處理)。任何一個具有上述兩到三個特點的應用系統都可以在集中式大型機上實現。電子商務的趨勢給大型機處理注入了新的活力，因為它需要對大量企業對企業(B2B)的事務進行處理。01二月2023第8章進入系統設計

40/75集中式計算機系統很少用做單獨的IS硬件平臺。常用于更大的IS中實現一個或多個子系統。包括在線處理、批處理，以及地理上分散的組件。01二月2023第8章進入系統設計

41/752.分布式結構把計算資源分散在由計算機網絡相連接的不同地點的結構。例如：公司財務數據可能存儲在一個集中式大型計算機上。區域辦公室里的微機可根據存儲在大型機中的數據來定期生成賬目和其他報表。很多地點的個人計算機可以訪問和查看定期報表，也可以直接更新中心DB。現代IS的部件通常分布于多個計算機系統和不同的地理位置上。01二月2023第8章進入系統設計

42/758.3.3計算機網絡計算機網絡：用來共享信息和資源的傳輸線、設備和通信協議的集合。局域網(LAN)：一個在本地區域內的計算機網絡，例如，在同一幢大樓內。廣域網(WAN)：跨越如城市、州或國家這樣大距離的計算機網絡。路由器：在網絡內用來定向信息的一種設備。01二月2023第8章進入系統設計

43/75一種合理的RMO網絡配置圖01二月2023第8章進入系統設計

44/758.3.4Internet，Intranet和ExtranetInternet：全球性的網絡集合，使用相同的網絡協議TCP/IP。WWW或Web網：文件和程序等的資源集合，在Internet上可通過標準協議來訪問。Intranet：一種專用網絡，只限于一定數量的用戶訪問，但與Internet同樣都使用TCP/IP協議。Extranet：擴展到組織外部以方便信息流通的Intranet。虛擬專用網(VPN)：建立在公眾網絡(如Internet)上層的只對私人組織安全而有控地開放的網絡。虛擬組織：一個松散聯系的人員和資源組，它們共同合作就像一個組織。01二月2023第8章進入系統設計

45/758.4應用程序結構8.4.1

客戶/服務器結構8.4.2

三層客戶/服務器結構8.4.3

中間件8.4.4Internet和基于Web的應用程序結構01二月2023第8章進入系統設計

46/758.4.1客戶/服務器結構1.客戶端與服務器2.設計C/S軟件時應注意的結構問題3.C/S結構主要優點01二月2023第8章進入系統設計

47/751.客戶端與服務器客戶端：向網絡中一個或多個服務器請求服務的一個進程、模塊、對象或計算機。服務器：在網絡中提供服務的一個進程、模塊、對象或計算機。C/S結構是一種能用許多種不同方式實現的通用結構模型。進程：程序的一次執行。*01二月2023第8章進入系統設計

48/752.設計C/S軟件時應注意的結構問題

①將應用程序分解成C和S程序、模塊或對象；

②確定C和S各自運行的計算機系統；

③描述連接C與S的通信協議和網絡。將應用程序分解成C和S的關鍵：正確劃分可由獨立軟件單元集中管理的資源或服務。可集中管理的服務：安全認證、授權、信用驗證，以及日程安排等。客戶進程或對象信用驗證服務信用數據存儲01二月2023第8章進入系統設計

49/75C和S軟件可以在任何計算機系統上執行。把S軟件部署在獨立的服務器計算機系統上，并將C軟件安裝到“靠近”終端用戶的計算機系統上(如桌面工作站)。信用驗證、日程提交，以及DB服務器處理這些操作集中于小型機或大型機上，用戶在工作站上運行的是C程序的多份復制文件。01二月2023第8章進入系統設計

50/753.C/S結構主要優、缺點位置靈活性：可在不影響系統其他部件的情況下移動系統的特定部件，從而可改變組織的規模和物理位置。可擴展性：可通過升級或更換核心軟件運行的硬件來提高系統性能。可維護性：可更新系統中某部件的內部實現而不影響其他部件的工作(如可重寫或更換信用驗證程序只要新軟件仍然使用現有的C/S)。缺點：引入C/S協議后所帶來的復雜性，及通過網絡連接所造成的潛在性能、安全性和可靠性方面的問題。01二月2023第8章進入系統設計

51/758.4.2三層客戶/服務器結構三層結構：一種C/S結構,它將應用程序劃分為:數據層：負責和DB交互的部分。業務邏輯層：實現業務規則處理程序的部分。可視層：用戶界面的部分，負責接收用戶的輸入，并將處理結果格式化輸出。三層之間的交互情況。可視層作為業務邏輯層的客戶,同時,業務邏輯層又作為數據層的客戶。01二月2023第8章進入系統設計

52/75優點多層可放在同一臺計算機上，每層也可由獨立的計算機來實現。復雜的層可由多臺計算機來實現。通過將層的功能分配給多臺計算機或者在冗余計算機之間實現負載均衡，可提高系統的處理能力。故障時，若服務器負載可從一臺計算機轉移到另一臺計算機(冗余)將增強系統的可靠性。具有靈活性，各層間是響應與請求的交互方式，使得層與層間相對獨立，各層間的實現細節彼此互不影響。01二月2023第8章進入系統設計

53/75三層結構設計的關鍵任務將應用程序分解成可視層、業務邏輯層和數據層，與此同時還要將它們部署到不同硬件平臺上并定義相應的物理網絡和通信協議。無論是在傳統設計方法中還是在OO的設計方法中，三層結構目前都有著廣泛應用。業務邏輯層是應用軟件的核心部分，是根據在分析階段開發出來的需求模型設計的。01二月2023第8章進入系統設計

54/75RMO的例子在傳統設計方法中，RMO的DFD中有關系統活動而定義的業務邏輯都會在業務邏輯層以函數或處理過程的方式加以實現。由窗口或瀏覽器表單構成的可視層不會包含太多的程序代碼。在OO設計方法中，RMO類圖中的類會在業務邏輯層實現，并由這些實現的類來完成用戶的任務。01二月2023第8章進入系統設計

55/75三層結構的實現通常都是由OO的技術和工具來實現的，盡管它也可以由傳統的設計方法和編程語言來實現。三層結構是一種既適用傳統方法又適用于OO方法的主要的結構設計模式。

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56/758.4.3中間件完成網絡通信協議并幫助不同系統相互通信的軟件。

C/S結構與三層結構需要專門的程序來實現不同層間的通信。實現通信接口的軟件稱中間件。中間件連接應用程序的兩端，并在它們之間傳遞數據。有不同的方法可實現中間件的功能。常見中間件：遠程處理監視器、事物處理監視器和對象請求調度(ORB)。每個都有一套自己的協議使IS不同組件進行相互通信。01二月2023第8章進入系統設計

57/75當指定了C/S之間及內部層之間的通信協議以后，設計者通常會借助于標準框架、協議集成到中間件當中。如：和DBMS的交互訪問一般都使用標準的協議(ODBC或SQL)，并同時使用由DBMS供應商提供的或第三方的軟件。第三方服務供應商一般采用標準的Web協議，如HTTP或XML。許多行業如醫療保健和銀行等都開發出自己的行業標準協議。01二月2023第8章進入系統設計

58/75分布在多層、不同硬件平臺上復雜的OO軟件：依賴于基于分布式對象接口標準(如CORBA)的ORB(對象請求調度)。分布式的非OO的軟件：依賴于基于如DCE或微軟的COM+這些標準的不同的中間件產品。基于網絡的應用程序：需要依賴面向網絡的協議(如微軟的NET和Sun的J2EE)，以及實現并支持這些協議的專門的中間件產品。01二月2023第8章進入系統設計

59/758.4.4Internet和基于Web的應用程序結構1.Web2.優勢與不利3.基于Web應用程序結構設計中關鍵問題01二月2023第8章進入系統設計

60/751.WebWeb是C/S結構的一個復雜的例子。Web資源既可由一些專用的S來管理，也可由一些多用途的計算機系統來管理。C程序使用一種或多種標準的Web資源請求協議向S發送請求，Web協議定義有效的資源格式和請求資源與服務的標準方法。任何程序(不僅是網絡瀏覽器)都可使用Web協議，在普通的應用程序中也可嵌入類似網絡的功能。01二月2023第8章進入系統設計

61/752.優勢與不利優勢：可訪問性、低費用通信、廣泛的實現標準不利：安全性、可靠性、吞吐量、易變的標準01二月2023第8章進入系統設計

62/753.基于Web應用程序結構設計中關鍵問題定義C與S處理進程或對象，將它們部署到不同的硬件平臺上，并以合適的網絡、中間件及協議相連接。對中間件及協議的選擇范圍要比其他形式的C/S結構有較多的限制條件。01二月2023第8章進入系統設計

63/758.5網絡設計8.5.0

關鍵問題8.5.1

網絡集成8.5.2

網絡描述8.5.3

通信協議和中間件8.5.4

網絡容量01二月2023第8章進入系統設計

64/758.5.0關鍵問題網絡規劃和設計的關鍵問題：集成網絡既要有新系統也要包含現有的網絡設施；在系統分散的每一處都要描述處理活動和網絡連接；描述連接層與層之間的通信協議和中間件；確保足夠多的可用網絡容量。01二月2023第8章進入系統設計

65/758.5.1網絡集成新系統的主要部分必須和現有的網絡相結合，同時還不能干擾現有應用程序。當網絡管理員理解了現有網絡，以及網絡相關的應用程序工作方式后，才會分配新的容量并做出一些配置信息的修改。系統分析員在新系統中扮演的角色是為網絡管理員提供足夠資料和時間以保證系統的開發、測試和配置。01二月2023第8章進入系統設計

66/758.5.2網絡描述網絡圖：應用層是如何分布在不同的位置和計算機系統之間的模型。分析階段收集的各種與位置相關的信息可使用位置圖、活動位置矩陣及活動數據矩陣來記錄。在網絡設計中，分析員需要擴充這些信息內容，擴充的內容包括信息處理位置、通信協議、中間件和通信容量等。01二月2023第8章進入系統設計

67/75RMO客戶支持系統的網絡圖01二月2023第8章進入系統設計

68/75該圖設想了服務器的部署位置，要咨詢網絡管理員。在處理服務器部署位置、通信路由、網絡安全選項等這些問題時，不僅需要考慮應用程序的要求，還需要考慮到整個企業的策略。Web/應用程序服務器也有可能部署在鹽湖城數據中心以外的地方，這樣做有利于提高系統的響應時間，并減少專用WAN上的數據通信容量請求。而分散的服務器需要在多處進行管理，這無疑將會增加操作的復雜性和費用。01二月2023第8章進入系統設計

69/758.5.3通信協議和中間件網絡圖是確定通信協議和中間件的起點。例如，專用WAN連接必須支持微軟活動目錄