第1章：信息化和信息系统

信息的质量属性

1. 精确性

对事物状态描述的精准程度

1. 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

1. 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。

1. 及时性

获得信息的时刻，与事件发生时刻的间隔长短

1. 经济性

信息获取、传输带来的成本在可以接受的范围之内

1. 可验证性

信息的主要质量属性可以被证实或者证伪的程度

1. 安全性

信息可以被非授权访问的可能性。可能性越低、安全性越高

信息的传输模型

传输模型：

信源：产生信息的实体，如QQ使用者用键盘输入的文字
信宿：信息的目标地，如QQ另一方接收到的消息
信道：信息传输的道路渠道,如TCP、IP、wifi等。编码、解码则是传输过程中的流程。
噪声：一切对信息传输造成的干扰因素，如网络不好、距离过长等。
当信源和信宿已确定，信道也确认后，决定信息系统性能的在于编码器和译码器。
信息只有流动起来才能体现价值，信息的传输技术是信息技术的核心

信息化的内涵

重要考点必考知识点
信息化的主体是 全体社会成员（项目经理）

信息化的时域是一个长期的过程

信息化的空域是政治、经济、文化等社会的一切领域

信息化的手段是基于现代信息技术的先进社会生产工具

信息化的途径是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

信息化的目标是使国家综合实力、社会文明素质和人民生活质量全面提升

国家信息化体系六要素

位置速记口诀：
天上飞的是鹰（信息技术应用）
地上抓的是鸡（信息技术和产业）
左边是人（信息化人才）
右边是鬼（信息化政策法规和标准规范）
中间是资源和网络

信息技术应用

信息化体系6要素中的龙头，国家信息化建设的主阵地，集中体现了国家信息化建设的需求和效益。

信息资源

与材料、能源共同构成社会发展的三大战略资源。信息资源的开发利用是国家信息化的核心任务。

信息网络

是信息资源开发利用和信息技术应用的基础，是信息传输、交换的必要手段。
人们常将信息网络分为电信网（电话通信网，即电信/移动/联通）、广播网、计算机网（三网融合）。

信息技术和产业

是我国进行信息化建设的基础

信息化人才

是信息化成功之本（以人为本），对其他各要素的发展有着决定性影响。

信息化政策法规和标准规范

用来协调6要素之间的关系，是国家信息化快速持续有序发展的根本保障。

信息系统生命周期

信息系统的生命周期可以简化为

• 系统规划（项目可行性规划与计划）

根据目标和战略，确定信息系统的发展战略，对建设新系统做出分析和语雀，研究必要性和可能性。

• 系统分析（需求分析）

即“做什么”。对先行系统进行详细调查，指出现行系统的局限和不足。设计逻辑并作为设计依据。

• 系统设计（概要设计、详细设计）

即“怎么做”。

• 系统实施（编码、测试）
• 运行维护等阶段

也可以简化为：

• 立项（系统规划）
• 开发（系统分析、系统设计、系统实施）
• 运维（运行维护）
• 消亡

速记诀窍：理发微笑

常用的开发方法

• 结构化开发方法 常考
• 面向对象开发
• 原型化方法 常考
• 面向服务方法

信息系统开发方法

结构化开发

常考
定义
也成为生命周期法，由结构化分析（SA）、结构化设计（SD）、结构化程序设计（SP）三部分组成，其精髓是自顶向下、逐步求精和模块化设计。

模型
瀑布式开发模型（与敏捷开发相反）

特点

• 开发目标清晰（需求明确）

需求明确、用户第一

• 开发工作阶段化

根据不同生命周期依序开发

• 开发文档规范化

适合点&不适合点

• 适合数据处理领域的问题
• 不适合规模较大、比较复杂的系统开发，这是因为其有以下局限性：

1. 开发周期长（每个阶段都需要前面的阶段已完成）
2. 难以适应需求变化
3. 很少考虑数据结构

面向对象方法（OO方法）

定义
该方法认为，每一个事物都是对象，每个对象都属于某个对象类。

优点
符合人们的思维习惯，有利于开发过程中用户与开发人员交流、缩短开发周期。
普适性强，适合各类系统的开发

缺点
必须依靠一定的OO技术支持，在大型项目的开发上有一定的局限性。

综上，一些大型系统的开发，会将 结构化开发 和 面向对象开发 进行结合：

• 首先，使用结构化开发方法，将上而下将整体划分；
• 其次，自下向上使用 面向对象 进行开发。

两者相互依存、不可替代。
（注：考卷中，说A技术可以替代B技术，一般都是错的。一般都是相辅相成的）

原型化方法

常考
定义
利用系统开发工具，快速建立一个系统原型展示给用户，在此基础上与用户交流，最终实现快速开发。
（用户需求不明确，需要通过原型确认）
开发过程

特点

1. 使系统开发周期缩短，成本和风险降低（逐步确认用户需求）
2. 以用户为中心来开发系统，用户参与程度大大提高，提升开发成功率
3. 用户对系统的结构和功能易于接受

面向服务开发方法

如开发打卡功能时，考虑到该功能为其他公司服务。提高系统可复用性、信息资源共享。

协议

OSI七层协议

IEEE802规范

（2）802.3（以太网的 CSMA/CD 载波监听多路访问 /冲突检测协议；重要的局域网协议）
（6）802.11（无线局域网 WLAN 标准协议）

TCP/IP协议

网络存储

• DAS

小型计算机系统电缆直接链接到服务器，本身是硬件的堆叠，不带有存储操作系统。

• NAS

通过网络接口相连。
NAS 的性能特点是进行小文件级的共享存取。支持即插即用，可以在网络的任一位置建立存储。

• SAN

性能最佳
块级存储（Block）将存储设 备从传统的以太网中分离了出来，成为独立的存储区域网络 SAN 的系统结构。

网络安全设计

1. 机密性

非授权不可访问

1. 完整性

只有授权用户才可修改数据

1. 可用性

授权用户在需要时可访问数据，不被阻碍（如网络瘫痪，则是可用性低）

1. 可控性

可控制授权范围内的信息流向级行为

1. 可审查性

对出现的问题，可提供审查依据

数据库管理系统

关系型数据库：Oracle，SQL server，MySQL
非关系型数据库：MoongoDB

数据仓库

数据仓库是一个面向主题的、集成的、且随时间变化的数据集合，用户支持管理决策
来源多样（不同于数据库、来源单一），是对多个异构数据源的有效继承。
数据存放在数据仓库中后，一般不再修改、相对稳定

用于支持管理决策，不用于一线员工

数据仓库一般包含以下层次：

1. 数据源
2. 数据的存储和管理：整个数据仓库系统的核心
3. OLAP服务器（联机分析处理）
4. 前端工具（查询工具、报表工具）

中间件

中间件作为一大系统软件，与操作系统、数据库并称“三套车”。
中间件的任务是使程序开发变得容易。

需求的层次

1. 业务需求

业务需求是指反映企业或客户对系统高层次的目标要求
通常来自项目投资人、购买产品的客户（boss）、客户单位的管理人员、市场营销部门或产品策划部门等
例：泛指甲方需求。如钉钉的客户是boss，用户是员工

1. 用户需求

用户需求描述的是用户的具体目标，或用户要求系统必须能完成的任务。

1. 系统需求

系统需求是从系统的角度来说明软件的需求，包括功能需求、非功能需求和设计约束等。
1）功能需求
也称为行为需求。它规定了开发人员必须在系统中实现的软件功能，用户利用这些功能来完成任务 ，满足业务需要。
2）非功能需求：指系统必须具备的属性或品质（bug缺陷），又可细分为软件质量属性和其他非功能需求。
3）设计约束：也称为限制条件或补充规约 ,通常是对系统的一些约束说明。

质量功能部署（QFD）

QFD是一种将用户要求转化成软件需求的技术，它将软件需求分为三类，分别是常规需求、期望需求和意外需求。

1. 常规需求

用户认为系统应该做到的功能或性能，实现越多用户会越满意。

1. 期望需求

用户想当然认为系统应具备的功能或性能，但并不能正确描述自己想要得到的这些功能或性能需求。
如果期望需求没有得到实现 ，会让用户感到不满意。

1. 意外需求

意外需求也称为兴奋需求，是用户要求范围外的功能或性能，实现这些需求用户会更高兴，但不实现也不影响其购买的决策。

需求分析

使用SA方法（结构化分析方法）进行需求分析，可分为三个层次的模型：

1. 数据模型——ER图（实体联系图）
2. 功能模型——DFD（数据流图）
3. 行为模型——STD（状态转换图）

UML

UML 是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言（不是编程语言）。
UML 用关系把事物结合在一起，主要有下列四种关系（衣冠饭食）：

1. 依赖：依赖是两个事物之间的语义关系，其中一个事物发生变化会影响另一个事物的语义。
2. 关联：关联描述一组对象 之间连接的结构关系。
3. 泛化：泛化是一般化和特殊化的关系，描述特殊元素的对象可替换一般元素的对象。
4. 实现：实现是类之间的语义关系，其中的一个类指定了由另一个类保证执行的契约。

软件架构风格

软件架构设计的核心问题：是能否达到架构级的软件复用。
一般有以下软件架构风格：
（1）数据流风格：包括批处理序列和管道／过滤器两种风格。（流-过滤）
（2）调用／返回风格：包括主程序／子程序、数据抽象和面向对象，以及层次结构。（调用-主子）
（3）独立构件风格：包括进程通信和事件驱动的系统。（独立-进程）
（4）虚拟机风格：包括解释器和基于规则的系统。（虚拟解释）
（5）仓库风格：包括数据库系统、黑板系统和超文本系统。（仓库数据库）

软件设计模式

设计模式可分为创建型模式、结构型模式和行为型模式三种。

1. 创建型模式主要用于创建对象
2. 结构型模式主要用于处理类或对象的组合；
3. 行为型模式主要用于描述类或对象的交互以及职责的分配。

软件测试

1. 软件测试方法可分为静态测试和动态测试。

静态测试是指被测试程序不在机器上运行，而采用人工检测和计算机辅助静态分析的手段对程序进行检测。静态测试包括对文档的静态测试和对代码的静态测试。对文档的静态测试主要以检查单的形式进行，而对代码的静态测试一般采用桌前检查、代码走查和代码审查。
动态测试是指在计算机上实 际运行程序进行软件测试，一般采用白盒测试和黑盒测试方法。

1. 黑盒与白盒测试

• 白盒测试也称为结构测试，主要用于软件单元测试中。它的主要思想是，将程序看作是一个透明的白盒，测试人员完全清 楚程序的结构和处理算法。白盒测试方法主要有控制流测试、数据流测试和程序变异测试等。另外，使用静态测试的方法也可以实现白盒测试。
• 黑盒测试也称为功能测试，主要用于集成测试、确认测试和系统测试中。黑盒测试将程序看作是一个不透明的黑盒，完全不考虑（或不了解）程序的内部结构和处理算法，而只检查程序功能是否能按照 SRS 的要求正常使用。

1. 软件调试与测试的区别

• 测试的目的是找出存在的问题；调试的目的是定位错误、并修改程序以修正错误
• 调试是测试之后的活动
• 测试有已有的条件和预知的结果；调试从未知的条件开始、结束过程不可预计

软件集成

企业应用集成技术可以消除信息孤岛，它将多个企业信息系统连接起来，实现无缝集成，使它们就像一个整体一样。包括表示集成、数据集成、控制集成和业务流程集成等多个层次和方面

1. 表示集成

也称为界面集成，这是比较原始和最浅层次的集成，但又是常用的集成。这种方法将用户界面作为公共的集成点，把原有零散的系统界面 集中在一个新的界面中。表示集成是黑盒集成。

1. 数据集成

数据集成是白盒集成，为了完成控制集成和业务流程集成，必须首先解决数据和数据库的集成问题。
在集成之前，必须首先对数据进行标识并编成目录，另外还要确定元数据模型，保证数据在数据库系统中分布和共享。

1. 控制集成

api访问，在业务逻辑上进行的黑盒集成

1. 业务流集成

基于统一的工作流。

物联网

物联网架构分为感知层、网络层、应用层

1. 感知层

① 负责信息采集和物物之间的信息传输。 （考点：物联网没有传输层）
② 信息采集的技术包括传感器、条码和二维码、RFID 射频技术、音视频等多媒体信息。
③ 信息传输包括远近距离数据传输技术、自组织组网技术、协同信 息处理技术、信息 采集中间件技术等传感器网络。

1. 网络层

① 是利用无线和有线网络对采集的数据进行编码、认证和传输，广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施。
② 2G、3G、4G 网络是网络层的技术。

1. 应用层

提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标。

云计算

云计算可分为三种服务类型
1、IaaS（基础设施即服务）
向用户提供硬件计算机能力、存储空间等方面的服务。单纯出租资源，赢利能力有限。

2、PaaS（平台即服务），向用户提供虚拟的操作系统 、数据库管理系统、 Web 应用等平台化的中间件式服务。
不在于直接的经济利益，更加注重产业生态。

3、SaaS（软件即服务），向用户提供应用软件（如 CRM、办公软件等）、组件、工作流 等虚拟化软件的服务。SaaS 一般采用 Web 技术和 SOA 架构，通过 Internet 向用户提供多租户、可定制的应用能力。

大数据

有五V特征，速记口诀：价高大多真
①大量(Volume) 指的是数据体量巨大
②多样(Variety)指的是数据类型繁多
③价值 (Value)价值密度的高低与数据总量的大小成反比。如何通过强大的机器算法更 迅速地完 成数据的价值“提纯”成为目前大数据背景下亟待解决的难题
④高速(Velocity)指的是处理速度快。这是大数据区分于传统数据挖掘的最显著特征
⑤真实性(Veracity)指的是数据来自于各种、各类信息系统网络以及网络终端的行为或 痕迹。

移动互联

移动互联网有以下特点：
①终端移动性：移动互联网业务使得用户可以在移动状态下接入和使用互联网服务，移 动的终端便于用户随身携带和随时使用。
②业务使用的私密性：在使用移动互联网业务时，所使用的内容和服务更私密，如手机 支付业务等。
③终端和网络的局限性：移动互联网业务在便携的同时 ,也受到了来自网络能力和终端 能力的限制:受到无线网络传输环境、技术能力以及终端大小、处理能力、电池容量等的限制。
④业务与终端、网络的强关联性：由于移动互联网业务受到了网络及终端能 力的限制， 因此，其 业务内容和形式也需要适合特定的网络技术规格和终端类型。

信息安全

1. 信息安全的概念：

①秘密性：信息不被未授权者知晓的属性。
②完整性：信息是正确的、真实的、未被篡改的、完整无缺的属性。
③可用性：信息可以随时正常使用的属性。

1. 信息系统安全可以划分为四个层次

①设备安全：包括三个方面：设备的稳定性、设备的可靠性、设备的可用性 .
②数据安全：包括秘密性、完整性和可用性。数据安全是传统的信息安全。
③内容安全：政治上健康、符合国家法律法规、符合道德规范，广义还包括内容保密、 知识产权保护、信息隐藏和隐私保护等。
④行为安全：数据安全本质上是一种静态的安全，而行为安全是一种动态安全。
包括 : 行为的秘密性;行为的完整性；行为的可控性。

1. 《信息安全等级保护管理办法》将信息系统的安全保护等级分为以下五级。

注：以国家的维度去记忆，越小越好
1）第一级：不损害社会&国家。信息系统受到破坏后，会对公民、法人和其他组织的合法权益造成损害，但不 损害国家安全、社会秩序和公共利益。
2）第二级：损害社会，不损害国家。信息系统受到破坏后，会对公民、法人和其他组织的合法权益产生严重损害， 或者对社会秩序和公共利益造成损害，但不损害国家安全。
3）第三级：损害社会、损害国家。信息系统受到破坏后，会对社会秩序和公共利益造成严重损害，或者对国家安 全造成损害。
4）第四级：特别严重损害社会、严重损害国家。信息系统受到破坏后，会对社会秩序和公共利益造成特别严重损害，或者对国 家安全造成严重损害。
5）第五级：特别严重损害社会&国家。信息系统受到破坏后，会对国家安全造成特别严重损害。

信息加密

1. 对称加密与非对称加密

①对称加密技术：加密和解密使用相同的密钥，即加密密钥也可以用作解密密钥。
典型：DES(56位)，IDEA（128位）
优点:使用起来简单快捷、加密解密快 ;密钥管理简单;适合一对一传输 ;
缺点:加密强度不高，破译相对容 易;不适宜一对多加密传输。

②非对称加密技术：加密用 “公钥”，解密用“私钥”。
典型：RSA（128，192或256bit）
优点:安全性高，破译困难，体制安全 ;密钥量小;算法灵活性好。
缺点:加密解密速度慢 (相对); 密钥管理复杂

1. 数字签名，是证明当事者的身份和数据真实性的一种信息。

完善的数字签名体系应满足以下 3 个条件：
（1）签名者事后不能抵赖自己的签名。
（2）任何其他人不能伪造签名。
（3）能够在公正的仲裁者面前通过验证签名来确认其真伪。

1. 网络安全防御技术

（ 1）防火墙：是阻挡对网络的非法访问和不安全数据的传递，主要用于逻辑隔离外部 网络与受保护的内部网络。防火墙主要是实现网络安全的安全 策略，而这种策略是预先定义 好的，所以是一种静态安全技术。

（2）入侵检测与防护的技术主要有两种：入侵检测系统（ IDS）和入侵防护系统（ IPS）。
① 入侵检测系统（ IDS）注重的是网络安全状况的监管，通过监视网络或系统资源，寻找违反安全策略的行为或攻击迹象，并发出报警。因此绝大多数 IDS 系统都是被动的 。
② 入侵防护系统（ IPS）则倾向于提供主动防护，注重对入侵行为的控制。其设计宗旨 是预先对入侵活动和攻击性网络流量进行拦截，避免其造成损失。

（3）VPN
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的技术。可以 认为是加密 和认证技术在网络传输中的应用。是使用称之为 “隧道”的技术作为传输介质， 这个隧道是建立 在公共网络或专用网络基础之上的。

（4）安全扫描
安全扫描包括漏洞扫描、端口扫描、密码类扫描（发现弱口令密码）等。安全扫描可以 应用被称为扫描器的软件来完成，扫描器是最有效的网络安 全检测工具之一，它可以自动检 测远程或本地主机、网络系统的安全弱点以及所存在可能被利用的系统漏洞。

电子政务

电子政务的应用模式：
（ 1）政府间的电子政务（G2G）。 政 府 上 下级 之 间 、 不 同 地 区 和 不 同 职 能 部 门 之 间 的 电 子政务活动。
（2）政府对企业的电子政务（G2B）。 政 府向 企 业 提 供 的 各 种 公 共 服 务 ， 如 中 国 政 府 采 购网。
（3）政府对公众的电子政务（G2C）。政府向公众提供的服务。
（4）政府对公务员（G2E）。政府机构利用 Intranet 建立有效的行政办公和员工管理体 系，以提高政府工作效率服务和公务员管理水平

电子商务

（1）企业间的电子商务（ B2B），1688是典型的 B2B 电子商务企业。
（2）企业与消费者之间的电子商务（ B2C），京东自营、当当、苏宁等是典型的 B2C 电子商务企业。
（3）消费者与消费者之间的电子商务（ C2C），淘宝、易趣等是典型的 C2C 电子商务交易平台。
（4）线上/线下电子商务（ O2O），含义是线上购买线下的商品和服务，实体店提货或者享受服务。特别适合餐饮、院线、会所等服务类连锁企业，即online-offline。

大型信息系统

1. 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。

1. 信息系统的规划流程

（1）分析企业信息化现状。
（2）制订企业信息化战略。
（3）信息系统规划方案拟定和总体架构设计。

1. 信息系统规划方法

信息系统规划（ ISP）是从企业战略出发，构建企业基本的信息系统架构，对企业内、 外信息资源进行统一规划、管理与应用，利用信息系 统控制企业行为，辅助企业进行决策， 帮助企业实现战略目标。
经历了三个阶段：
1）以数据处理为核心，围绕职能部门需求；
2）以企业内部管理信息系统为核心，围绕企业整体需求；
3）以集成为核心，围绕企业战略需求

企业系统规划（BSP）方法主要用于大型信息系统的开发。对大型信息系统而言，BSP 采 取的是自上而下的系统规划，而实现是自下而上分步进行。

1. 信息系统规划工具

（1）在制订计划时，可以利用 PERT 图和甘特图。
（2）访谈时，可以应用各种调查表和调查提纲。
（3）在确定各部门、各层管理人员的需求，梳理流程时，可以采用会谈和正式会议的 方法。
（4）为把企业组织结构与企业过程联系起来，说明每个过程与组织的联系，指出过程 决策人，可以采用建立过程／组织（ P/O）矩阵的方法。例如，表 1-5 是一个简单的 P/O 矩阵 示例，其中“√”代表负责和决策，“ *”代表过程主要涉及，“ +”代表过程有涉及，空白 表示过程不涉及。
P：Process
O：Organization

(5）为定义数据类，在调查研究和访谈的基础上，可以采用实体法归纳出数据类。实体 法首先列出企业资源，再列出一个资源／数据（ R/D）矩阵，用于归纳数据。
Resource/Data
（6）功能法也称为过程法，它利用所识别的企业过程，分析每个过程的输入数据类和 输出数据类，与 RD 矩阵进行比较并调整，最后归纳出系统的数据类。
（7）CU 矩阵。
企业过程和数据类定义好后，可以企业过程为行，以数据类为列，按照 企业过程生成数据类关系填写 C（Create），使用数据类关系填写 U（User），形成 CU 矩阵。