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第12章信息系统架构设计理论与实践

信息系统架构(InformationSystemArchitecture,ISA)是一种体系结构，它反映了一个政府、企业或事业单位信息系统的各个组成部分之间的关系，以及信息系统与相关业务，信息系统与相关技术之间的关系。本章主要介绍信息系统架构的基本概念及其发展历程，阐述信息系统架构的基本原理、分类、常用架构风格和架构模型，以及企业信息系统架构框架。重点分两部分讲解架构开发方法论(ADM)和信息化工程的相关知识。最后给出了信息系统架构案例分析。

12.1信息系统架构基本概念及发展

随着技术的进步，信息系统的规模越来越大，复杂程度越来越高，系统的结构显得越来越重要。对于大规模的复杂系统来说，对总体的系统结构设计比起对计算算法和数据结构的选择已经变得更重要。在这种情况下，人们认识到系统架构的重要性，设计并确定系统整体结构的质量成为了重要的议题。系统架构对于系统开发时所涉及的成熟产品与相关的组织整合问题具有非常重要的作用，而系统架构师正是解决这些问题的专家。系统架构作为集成技术框架规范了开发和实现系统所必需的技术层面的互动，作为开发内容框架影响了开发组织和个人的互动，因此，技术和组织因素也是系统架构要讨论的主要话题。在系统开发项目中，系统架构师是项

目的总设计师，是企业生产新产品、新技术体系的构建者，是目前系统开发中急需的高层次技术人才。

12.1.1信息系统架构的概述

信息就是对客观事物的反映，从本质上看信息是对社会、自然界的事物特征、现象、本质及规律的描述。信息通常是指音讯、消息、通信系统传输和处理的对象，泛指人类社会传播的

一切内容。人通过获得、识别自然界和社会的不同信息来区别不同事物，得以认识和改造世界。1948年，数学家香农在题为《通信的数学理论》的论文中指出：“信息是用来消除随机不定性的东西。”创建一切宇宙万物的最基本万能单位是信息。

信息系统架构(InformationSystemArchitecture,ISA)则是指对某一特定内容里的信息进行统筹、规划、设计、安排等一系列有机处理的活动。它的主体对象是信息，由信息建筑师来加以设计结构、决定组织方式以及归类，好让使用者与用户容易寻找与管理的一项艺术与科学。

现代信息系统的“架构”本质上存在两个层次：一个是概念层次，一个是物理层次。而概念层次则包含了艺术、科学、方法和建设风格。物理层次是指在一系列的架构工作之后而产生的物理结构及其相互作用的结果。

在实际工作中，为了有效地管理公司和运营业务，首先必须定义和建立一系列清晰的、实用的信息及其处理流程。这就是在一个企业中的企业总体业务架构观念，所谓信息系统架构必须支持这一观念。

目前，信息系统架构已经成为软件工程领域的研究热点。作为大型软件系统与软件产品线开发中的关键技术之一，已发展为软件工程领域的一个独立学科分支。由于所属的专业领域、学术研究和实践内容的不同，研究人员对信息系统架构有不同的理解和定义。

信息系统架构是关于软件系统的结构、行为和属性的高级抽象。在描述阶段，其对象是直接构成系统的抽象组件以及各个组件之间的连接规则，特别是相对细致地描述组件之间的通信。在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体类或者对象。软件系统架构不仅指定了软件系统的组织结构和拓扑结构，而且表示了系统需求和构成组件之间的对应关系，包括设计决策的基本方法和基本原理。

12.1.2信息系统架构的发展

20世纪80年代中期，在IBM工作的JohnZachman首先引入“信息系统架构框架”的概念。Zachman被公认为是企业架构领域的开拓者，他认为使用一个逻辑的企业构造蓝图(即一个架构)来定义和控制企业系统和其组件的集成是非常有用的。为此，Zachman提出从信息、流程、网络、人员、时间和基本原理等6个视角来分析企业，并提供了与这些视角相对应的6个模型，包括语义、概念、逻辑、物理、组件和功能模型。

1999年9月，美国联邦CIO委员会公布了联邦企业架构框架，意图是为联邦机构提供一个架构的公共结构，以利于这些联邦机构间的公共业务流程、技术引入、信息流和系统投资的协调等。

联邦企业架构框架定义了一个IT企业架构作为战略信息资产库，它定义了业务、运营业务所必须的业务信息，支持业务运行的必要的IT技术，响应业务变革实施新技术所必须的变革流程等要素。

随后，政府、应用企业、咨询和研究机构、厂商广泛参与，企业架构标准化的工作越来越重要，也产生了一些研究团体和标准框架。目前，业界最有名的企业架构框架是TOGAF(TheOpenGroupArchitectureFramework,OpenGroup架构框架),TOGAF