【虚构案例声明】 本课程中的"美好家园"物业集团、"清华园社区"、"智慧邻里2.0"项目及全部人物均为教学所用的虚拟项目与虚构人物,详见第 01 讲首次声明。
一、上节作业讲评
1.1 四个品牌三家供应商怎么连
上一讲的核心作业:方姐问五十个小区四个品牌的门禁、三家供应商的停车系统、两家支付平台、街道的政务接口怎么和集团平台连起来,是一个个写接口还是有统一的办法。提示是"连得上、读得懂、调得动、用得起来"四句话。
先答这个问题在教材里叫什么。教材 5.3 节叫系统集成,"把所有不同的系统连接起来,构成一个完整的组织级系统",并且说"系统集成是开放系统驱动的",用户要的是"多供应商平台间的可互操作性"。方姐的问题就是教材说的"异构的系统连接起来"。
再按四个层面答。教材图 5-10 的系统集成栈从下到上是网络集成、数据集成、软件集成、应用集成,教材用语言打比方:"网络集成解决语法的问题,数据集成解决语义的问题,应用集成解决语用的问题"。四句话对上去:连得上是网络集成,四个品牌的门禁主机要能在集团网络里找到彼此,传输、交换、安全、网管四个子系统先通;读得懂是数据集成,四个品牌的开门记录字段名和格式各不相同,要按第 20 讲的数据元标准映射到集团的全局模式;调得动是软件集成,集团平台要能调用各品牌的开门、停车抬杆这些功能,靠构件标准和接口;用得起来是应用集成,报修工单关闭时自动给维修工开门、缴费成功后停车自动抬杆,这是跨应用的工作流。
最后答用什么方式。不是一个个写接口。教材在数据集成里讲了中间件:"中间件位于异构数据库系统和应用程序之间,向下协调各数据库系统,向上为访问集成数据的应用提供统一的数据模式和数据访问的通用接口";在应用集成里讲了三种组件:"应用编程接口、事件驱动型操作、数据映射"。集团平台的做法是:给每个品牌写一个适配器(第 16 讲的适配器模式),适配器对上统一成集团的接口,对下翻译成各品牌的协议;开门、抬杆这类跨系统动作用事件驱动,一个系统发事件,其他系统订阅;字段对不上的用数据映射。四个品牌就是四个适配器,新增第五个品牌只加一个适配器,核心平台不动,这就是第 16 讲开闭原则在集成上的应用。
这道作业的关键词是"栈"。集成不是一件事,是四层,每层解决一个问题,缺哪一层都连不成。本讲前半段讲这四层,后半段讲安全工程,因为集成把系统连起来了,安全要跟着一起工程化,教材说信息安全系统工程"最好是与业务应用信息系统工程同步进行"。
二、连得上、读得懂、调得动、用得起来:本讲目标
2.1 为什么两节放在一讲
教材第 5 章四节:软件工程、数据工程、系统集成、安全工程。前两节各讲了一讲,后两节合在本讲,因为它们是一对:集成把五十个小区、四个品牌、三家供应商、两家支付平台、一个街道接进一个平台,接口越多、暴露面越大,安全必须同步设计。教材 5.4.1 节说得直白:信息安全系统"最好是与业务应用信息系统工程同步进行",并且警告"信息系统可以安全地建设成一个没有信息安全子系统的信息系统",这种系统"留下相当大的隐患"。
高项考这两节,综合知识每年一到两道,而且出得很稳:2022 年上半年第 63 题和下半年第 65 题考了信息安全系统工程的描述和安全空间三维,2023 年上半年第 11 题和下半年第 4 批第 38 题考了集成栈最上层和应用集成的技术要求,2024 年上半年第 1 批第 41、51 题和第 2 批第 65 题考了应用集成的组件、ISSE-CMM 的能力级别、安全机制里的平台安全。案例分析里"系统集成项目"是最常见的项目类型,论文里"我负责的某某系统集成项目"是最常见的背景。
本讲要拿下三件事:
第一,系统集成四层:集成基础的三项内容四条原则,网络集成七个子系统,数据集成四个层次和异构集成的方法,软件集成五种构件标准,应用集成三项技术要求三种组件。
第二,安全工程四块:信息安全系统工程的定义与术语关系,安全空间三维五属性,安全机制九项与安全服务六项,ISSE 过程三部分与 ISSE-CMM 的域维能力维。
第三,把它们变成两份方案:集团平台的异构系统接入方案和人脸库的安全工程方案。
2.2 本讲任务地图
| 任务 | 教材位置 | 考试形态 | 项目落点 |
|---|---|---|---|
| 集成基础 | 5.3.1 | 三项内容、四原则 | 接入方案的原则章节 |
| 网络集成 | 5.3.2 | 七个子系统、介质分类 | 集团网络方案 |
| 数据集成 | 5.3.3 | 四层次、方法、中间件、先获取数据 | 全局模式与适配器 |
| 软件集成 | 5.3.4 | 五种构件标准归属 | 构件选型 |
| 应用集成 | 5.3.5 | 最上层解决互操作、三要求三组件 | 事件驱动工作流 |
| 安全工程概述与安全系统 | 5.4.1、5.4.2 | 三维、五属性、机制九项、服务六项 | 人脸库安全方案 |
| 工程基础与体系架构 | 5.4.3、5.4.4 | ISSE 过程三部分、CMM 五级 | 乙方安全工程能力要求 |
三、核心内容精讲:系统集成四层
3.1 集成基础:三项内容与四条原则
教材口径:此处的系统集成概念专指计算机系统的集成,包括计算机硬件平台、网络系统、系统软件、工具软件、应用软件的集成,围绕这些系统的相应咨询、服务和技术支持。它是以计算机有关技术储备为基础,以可靠的产品为工具,用以实现某一特定的计算机系统功能组合的工程行为。系统集成的内容包括技术环境的集成、数据环境的集成和应用程序的集成。

教材口径:在技术上需要遵循的基本原则包括开放性、结构化、先进性和主流化。
四条原则各一句:开放性,"系统硬软件平台、通信接口、软件开发工具、网络结构的选择要遵循工业开放标准","一个集成的信息系统必然是一个开放的信息系统",只有开放的系统才能满足可互操作性、可移植性以及可伸缩性的要求;结构化,"复杂系统设计的最基本方法依然是结构化系统分析设计方法",自顶向下逐层模块化分解;先进性,有目前先进性和未来先进性两层意义,"系统的先进性是建立在技术先进性之上的";主流化,"系统构成的每一个产品应属于该产品发展的主流,有可靠的技术支持,有成熟的使用环境,并具有良好的升级发展势头"。
方姐选门禁品牌时,四条原则就是评审标准:接口协议是不是开放标准(开放性),系统能不能拆成模块分层接(结构化),技术是不是当前和未来都站得住(先进性),厂家是不是主流、三年后还在不在(主流化)。第 3 讲讲物联网时说"采购评估矩阵",矩阵的四列就是这四条。
3.2 网络集成:七个子系统
教材口径:计算机网络系统集成不仅涉及技术问题,而且涉及组织的管理问题。教材图 5-8 给了网络集成的体系框架,下面是七个比较重要的方面: