系统集成及中间件--4 数据集成技术
系统集成知识点总结
系统集成知识点总结一、系统集成概述系统集成是指将不同的子系统或组件集成成一个整体系统的过程。
在信息化时代，不同的系统往往拥有各自独立的数据和功能，通过系统集成可以使它们之间相互连接，共享数据和功能，实现更高效的业务流程和决策支持。
系统集成通常涉及硬件、软件和网络等多个方面的技术和知识，需要综合考虑不同系统的接口、数据格式、安全性等问题。
在企业的信息化建设中，系统集成是不可或缺的重要环节，可以帮助企业实现多系统的统一管理、资源共享和业务协同，提高信息化水平和竞争力。
二、系统集成的基本概念1. 系统集成的定义系统集成是指在信息化建设过程中，将各种独立的系统、设备、软件和服务按照一定的规则和标准集成成一个整体，以实现数据、功能和资源的共享和协同，提高系统的效率和价值。
2. 系统集成的基本要素系统集成包括硬件、软件和网络等多个要素，其中硬件包括服务器、存储设备、网络设备等；软件包括操作系统、应用软件、数据库等；网络包括局域网、广域网、互联网等。
在系统集成的过程中，需要考虑这些要素之间的接口、数据格式、安全性等问题，以确保整个系统的稳定和可靠。
3. 系统集成的基本原理系统集成的基本原理包括标准化、模块化、集约化和开放化四个方面。
标准化是指采用统一的规范和标准，使各个子系统之间可以互相通信和协作；模块化是指将系统中的功能和数据分成多个模块，使系统更易于开发、维护和扩展；集约化是指通过资源共享和合理配置，实现系统的高效利用；开放化是指系统具有开放的接口和标准，可以与其他系统无缝连接和集成。
三、系统集成的技术和方法1. 接口技术系统集成的关键技术之一是接口技术，即系统之间实现数据和功能交互的方式。
常见的接口技术包括SOAP、RESTful、RPC等，由于不同系统之间可能采用不同的接口技术，因此在进行系统集成时需要考虑接口协议的兼容性和互操作性。
2. 数据集成技术数据集成是系统集成中的另一个重要技术，用于不同系统中数据的传输、转换和共享。
简述系统集成的基本方法。
简述系统集成的基本方法。
系统集成是指将多个独立的系统或组件进行有机的结合，实现功能的互补与协同工作。
它是现代信息化建设中不可或缺的一环，可以提高系统的整体性能和效率。
系统集成的基本方法可以分为以下几种：1. 接口集成：通过定义和实现系统之间的接口，实现数据和功能的交互。
接口集成是最常见的集成方式之一，系统通过接口进行数据的传输和共享。
接口集成可以实现不同系统之间的数据互通，使系统之间能够实现信息的共享和协同工作。
2. 数据集成：将不同系统的数据进行整合和统一管理。
数据集成可以通过数据转换、数据清洗和数据映射等方式，将不同系统的数据进行整合，形成统一的数据源。
数据集成可以实现不同系统之间的数据共享和统一视图，提高数据的一致性和准确性。
3. 功能集成：将不同系统的功能进行整合，实现功能的互补和扩展。
功能集成可以通过系统间的相互调用和功能的共享，实现系统之间的功能互通。
功能集成可以提高系统的整体性能和效率，减少冗余和重复的功能开发。
4. 流程集成：将不同系统的业务流程进行整合，实现流程的自动化和优化。
流程集成可以通过业务流程管理系统和工作流引擎等技术手段，将不同系统的业务流程进行整合和优化，实现流程的自动化和电子化。
流程集成可以提高业务流程的执行效率和准确性，降低人工干预的成本和风险。
5. 界面集成：将不同系统的用户界面进行整合，实现界面的一体化和统一管理。
界面集成可以通过前端开发技术和界面集成平台，将不同系统的用户界面进行整合，形成统一的用户界面。
界面集成可以提高用户的使用体验和工作效率，减少用户的学习成本和操作难度。
系统集成的基本方法可以根据需求和场景的不同灵活应用。
在实际应用中，还可以结合不同的集成模式和技术手段，如面向服务的架构（SOA）、中间件、消息队列等，实现系统集成的目标。
通过系统集成，可以提高系统的整体功能和性能，实现系统的互联互通，提高信息化建设的效果和价值。
数据中心系统集成
管理问题及解决方案
管理问题
缺乏有效的项目管理
01
• 解决方案
02 采用项目管理方法，如敏捷开
发或传统瀑布模型，确保项目 的按时完成。
管理问题
人员技能不足或缺乏培训
03
• 解决方案
04 提供定期的培训和发展机会，
确保团队具备必要的技能和知 识。
管理问题
缺乏跨部门沟通和协调
05
• 解决方案
06 建立有效的沟通机制和团队建
成本压力
数据中心系统集成需要投入 大量的资金和人力成本，需 要具备足够的成本意识和控 制能力。
兼容性问题
数据中心系统集成涉及各种 不同的设备和软件，可能存 在兼容性问题，需要充分测 试和验证。
02
数据中心系统集成设计
服务器与存储设计
服务器选型
01
根据业务需求，选择合适的服务器型号，考虑处理器、内存、
数据中心系统集成
2023-11-06
目录
• 数据中心系统集成概述 • 数据中心系统集成设计 • 数据中心系统集成技术 • 数据中心系统集成实施 • 数据中心系统集成问题及解决方案 • 数据中心系统集成案例分析
01
数据中心系统集成概述
定义与特点
定义
数据中心系统集成是指将各种数据中心基础设施、设备、软件、网络等组件进行整合、优化和集成，以提供高 效、可靠、安全的数据中心服务。
虚拟化与云计算设计
01
02
03
虚拟化技术
云计算平台
资源调度
引入虚拟化技术，将多个物理服 务器整合为一个虚拟服务器，提 高资源利用率。
选择成熟的云计算平台，包括公 有云、私有云或混合云，以满足 业务需求。
系统集成的技术方法
系统集成的技术方法随着信息化时代的到来，各种信息化系统在企事业单位得到广泛应用。
这些系统往往是独立开发的，各自有着不同的技术平台、数据格式和业务流程。
这导致企事业单位中存在着大量独立运行的信息化系统，造成了各种信息孤岛，令信息化系统的运行效率和数据互通存在诸多问题。
针对这种状况，系统集成技术逐渐得到应用，成为解决信息化系统瓶颈的有效手段。
一、系统集成技术的定义系统集成技术是指为了实现不同系统之间的数据共享和业务流程整合，通过技术手段将不同系统整合起来，形成一个完整的系统，并使其能够有效运行和稳定性维护的技术手段。
在实际应用中，系统集成技术往往包括数据整合、业务流程整合和技术中间件三个方面，以及一些系统开发和运维的技术手段。
二、系统集成的类型在实际应用中，系统集成技术的类型按照集成的系统类型可分为应用系统集成、企业系统集成和地理信息系统集成等。
其中，应用系统集成主要是对同一类应用系统进行集成，如OA、ERP、CRM等；企业系统集成则主要是对不同企业系统进行整合，如各种ERP、WMS等；地理信息系统集成则主要是对GIS系统和其他信息化系统进行集成。
三、系统集成的方法系统集成技术往往需要通过技术手段和方法来实现，以下是一些常见的集成方法：1、业务流程重构：即对不同系统的业务流程进行整合和优化，建立新的运营模式，并将流程整合到新的系统中。
2、数据接口集成：即通过接口对不同系统的数据进行对接，实现数据的共享和互通。
3、工作流集成：即将多个系统中的工作流程进行整合，建立统一的工作流，保证工作流程的顺畅和高效。
4、技术中间件集成：即通过添加一些中间件，对原系统和新系统进行连接，实现数据的高速传输和转换。
5、云计算集成：即将云计算技术应用到系统集成中，建立云平台并将原系统集成到云平台上，实现系统的可扩展性和高可靠性。
四、系统集成的开发与维护系统集成技术的应用，需要专业的技术人员进行开发和维护。
在系统集成的开发中，需要对原系统的架构、数据格式、业务流程等进行分析和设计，同时需要开发专门的集成模块。
数据集成中间件
1.7. 支持增量更新
对于经常用到的增量更新数据集成中间件做了专门的支持，有效的解决了完全抽取和增量抽取的问题。数据集成中间件中提供多种控件来支持增量更新，增量更新的设计方法也是根据应用场景来选取的。增量更新按照数据种类的不同大概可以分成：1. 只增加，不更新；2. 只更新，不增加；3. 即增加也更新；4. 有删除，有增加，有更新。其中1 ，2， 3种大概都是相同的思路，使用的控件可能略有不同，通用的方法是在原数据库增加一个时间戳，然后在转换之后的对应表保留这个时间戳，然后每次抽取数据的时候，先读取这个目标数据库表的时间戳的最大值，把这个值当作参数
1.1. 图形化界面，使用简单
数据集成中间件充分考虑了用户使用的便捷性和易用性，提供了图形化的开发、管理和监控界面，使非技术人员通过简单的培训也能掌握要高级技术人员通过编程完成的功能。便捷性主要体现在整个抽取、转换、加工整合只要通过简单的拖拽就可以实现。易用性体现在对于任何用户，即便对计算机使用较少的人，只要明白业务需求，通过培训即可轻易自主使用各种图形控件设计自己的业务需求。数据集成中间件完全通过图形化控件实现了具体的业务需求，完成了业务问题的图形化转变。
1.8. 完善的运行、调试、分析、日志管理
数据集成中间件提供了对ETL统一处理过程，包括完整地运行、调试、管理功能以及不同层次级别的日志管理功能、完善的数据审计功能。数据集成中间件有相关的监控预警机制，为作业设计人员，提供了良好的设计环境，使设计人员能全面地观察执行过程。数据集成中间件只是从业务数据源读取数据，即便执行失败也不会对源数据任何做修改，保证了作业正常进行，不影响数据源系统和经营分析系统的正常工作。日志管理功能分出了七个日志级别，从没有日志，到非常详细，为设计人员调试作业、转换提供了多层次的备选方案。
信息系统集成的关键技术
信息系统集成的关键技术信息系统集成是指将各种独立的信息系统通过技术手段有效地连接和协同工作，以实现信息共享、系统互操作和业务流程优化等目标。
而为了实现高效的信息系统集成，有几个关键的技术需要被重点关注和研究。
本文将就这些关键技术展开论述。
一、数据集成技术数据集成是信息系统集成的基础，它解决了不同系统之间的数据交换和数据转换问题。
数据集成技术可以通过建立统一的数据模型和数据词典，采用数据抽取、转换和加载（ETL）工具，实现数据的规范化和标准化。
此外，还可以使用数据中间件和数据集成平台，实现异构系统之间的数据交互和共享。
二、应用集成技术应用集成是指将不同应用系统之间的功能和业务进行整合和协同，使其能够无缝地协同工作。
应用集成技术可以通过采用面向服务架构（SOA）、消息队列中间件和企业服务总线（ESB）等方式，实现应用系统之间的解耦和动态的服务调用。
同时，还可以利用API管理平台和应用集成平台，实现应用系统之间的快速集成和共享。
三、业务流程集成技术业务流程集成是指将不同业务系统的业务流程进行协同和整合，以实现跨系统的业务流程优化。
业务流程集成技术可以通过采用业务流程管理（BPM）工具和规则引擎，实现业务流程的建模、自动化和优化。
此外，还可以使用业务流程集成平台和工作流引擎，实现不同系统之间的业务流程协同和跨系统的业务流程管理。
四、安全与隐私保护技术在信息系统集成中，数据的安全性和隐私保护是非常重要的考虑因素。
安全与隐私保护技术可以通过网络安全技术、身份认证和访问控制技术，实现对数据和系统的安全保护。
此外，还可以采用数据加密和数据脱敏等技术，保护敏感数据的安全和隐私。
五、云计算与虚拟化技术云计算和虚拟化技术为信息系统集成提供了更灵活和高效的解决方案。
云计算技术可以通过构建私有云、公有云和混合云等方式，实现系统资源的弹性伸缩和按需调配。
而虚拟化技术则可以通过虚拟机、容器和虚拟存储等技术，实现不同系统和应用的隔离和资源共享。
如何实现管理系统与外部系统的集成
如何实现管理系统与外部系统的集成在当今信息化时代，各类企业和组织都需要使用各种管理系统来提高工作效率和管理水平。
然而，随着业务的不断扩展和发展，单一管理系统往往无法满足所有需求，需要与外部系统进行集成，实现信息共享和业务协同。
那么，如何实现管理系统与外部系统的集成呢？下面将从技术和流程两个方面进行探讨。
一、技术方面1. 接口技术管理系统与外部系统的集成，最基本的方式就是通过接口技术实现数据的传输和交换。
常见的接口技术包括SOAP、RESTful API、Web Services等，通过这些接口可以实现系统之间的数据传输和通信。
在进行接口设计时，需要考虑数据格式、安全性、稳定性等因素，确保系统之间的数据能够准确传递。
2. 数据库集成另一种常见的集成方式是通过数据库进行集成。
不同系统之间共享同一个数据库，可以实现数据的实时同步和共享。
在进行数据库集成时，需要考虑数据结构的一致性、数据同步的频率、数据安全等问题，确保数据的完整性和准确性。
3. 中间件技术除了接口技术和数据库集成，中间件技术也是实现系统集成的重要手段。
通过消息队列、数据总线等中间件技术，可以实现系统之间的异步通信和解耦，提高系统的可扩展性和稳定性。
在选择中间件时，需要考虑系统的实际需求和技术栈，确保选择合适的中间件技术来实现系统集成。
二、流程方面1. 需求分析在实现管理系统与外部系统集成之前，首先需要进行需求分析，明确集成的目的和需求。
需要考虑系统之间的数据交互方式、数据格式、安全性要求等因素，确保集成方案能够满足实际需求。
2. 设计集成方案根据需求分析的结果，设计系统集成的具体方案。
需要考虑系统之间的通信方式、数据传输的安全性、数据同步的频率等问题，确保集成方案能够实现系统之间的数据共享和业务协同。
3. 实施集成方案在设计好集成方案之后，需要进行具体的实施工作。
包括接口开发、数据库配置、中间件部署等工作，确保系统之间的数据能够正常传递和交换。
软件系统集成方案
软件系统集成方案目录1. 内容描述 (3)1.1 背景与意义 (4)1.2 目的和范围 (5)1.3 定义和术语 (5)2. 集成架构设计 (7)2.1 系统架构概述 (8)2.2 集成模式选择 (10)2.2.1 分布式集成 (11)2.2.2 集中式集成 (12)2.3 集成架构图 (14)3. 集成方法论 (15)3.1 需求分析 (16)3.2 设计与开发 (18)3.4 部署与上线 (20)4. 技术选型 (22)4.1 编程语言 (24)4.2 数据库技术 (25)4.3 中间件技术 (26)4.4 安全策略 (27)5. 实施步骤 (28)5.1 项目启动会议 (30)5.2 需求收集与分析 (30)5.3 系统设计 (32)5.4 开发与实现 (33)5.5 测试与调试 (34)5.6 文档编写与培训 (37)5.7 上线与运维 (39)6.1 单元测试 (41)6.2 集成测试计划 (42)6.3 性能测试 (43)6.4 安全测试 (45)6.5 回归测试 (46)7. 风险管理 (48)7.1 风险识别 (49)7.2 风险评估 (50)7.3 风险缓解措施 (51)7.4 应急计划 (53)8. 运维管理 (54)8.1 监控与日志 (55)8.2 性能优化 (56)8.3 故障排除 (58)8.4 更新与升级 (58)9. 成功案例与经验分享 (60)9.1 案例一 (61)9.2 案例二 (63)9.3 经验总结 (65)10. 结论与展望 (66)10.1 方案总结 (67)10.2 未来发展趋势 (68)10.3 建议与展望 (70)1. 内容描述本文件阐述了（软件系统名称）软件系统的集成方案，旨在清晰地记录不同软件组件之间的交互方式、数据流向和接口定义，为系统集成、测试和维护提供技术依据。
系统整体架构：介绍软件系统的主要结构、功能模块以及各模块之间的关系。
集成组件：列出参与系统集成的所有软件组件，包括第三方软件、自研模块、API 接口等等，并简要描述其功能和职责。
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Web系统
一个互操作系统的体系结构
19
多数据库系统体系结构
20
联邦数据库系统体系结构
21
3 公共数据模型
模型是客观世界的形式化表示和抽象，用于描述、 简化和规范化客观实体 数据模型包括三个组成部分：数据类型和关系、 数据操作、完整性约束
典型的数据模型：关系模型、实体-联系模型和面 向对象模型
23
公共数据模型
对公共数据模型的要求
能够刻画集成任务的所有步骤 能够表达丰富的语义
• 能够表示成员数据库能够表示的语义 • 能够表示与集成过程相关的附加语义 • 能够表示未来加入到系统中的新成员系统的 语义
24
公共数据模型
常用的公共数据模型
扩展的实体-联系模型（Enhanced Entity Relationship，EER） 扩展关系模型 面向对象模型
数据网关 数据集成（多数据库系统）
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应用系统1
应用系统2
应用系统3
支持分布异构信息集成的数据访问中间件系统 数据库管理系统 文件管理系统 操作系统 1、多数据库系统（Multidatabase Systems） 2、异构数据集成系统（Heterogeneous Data Integration） 3、中间件系统（Middleware）- 数据集成中间件 4、互操作系统（Data Interoperation System）
数据集成技术
Data Integration Technology
李瑞轩 华中科技大学计算机学院
数据集成
异构数据集成 (Heterogeneous Data Integration) 数据集成中间件 (Data Integration Middleware) 多数据库系统 (Multidatabase Systems) 联邦数据库系统 (Federated Database System) 数据互操作 (Data Interoperation)
• OIM (SEU)
基于XML的数据模型
• OEM (Stanford)、XIDM (HUST)
基于本体的数据模型
• OWL
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4 多数据库系统中的模式集成
五级模式结构
外模式 全局模式 输出模式 成员模式 局部模式
模式集成
要把一个应用环境中多个参 与数据库以信息集成的方法 联系起来，实现信息的共享 要将多个参与数据库的信息， 在逻辑上集成为一个属于多 数据库系统的相关单一定义， 即一个全局概念模式
全局模式 (联邦模式)
全局模式 (联邦模式)
输出模式
输出模式
输出模式
输出数据层 (公共数据模型)
局部模式
局部模式
局部模式
局部数据层 (局部数据模型)
模式翻译 全局映射 模式截取
模式集成 局部映射 直接映射
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模式冲突及其解决策略
由于各成员数据库的局部模式之间可能存 在着各种差异和冲突。 将异构的数据库模式集成为一个统一的全 局模式需要化解不同成员模式间的冲突。 解决模式冲突是多数据库模式集成中的一 个关键性问题。
33
合并和重构的两种方式
(a)二元集成方法
(b)多元集成方法
34
合并和重构应满足的性质
完备性：集成模式必须完全正确地包含 应该出现在集成模式中的所有概念。 最小性：集成模式中不包含任何冗余的 关联信息。 可理解性：集成模式对于设计者和用户 来说应该是易于理解的。
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模式映射
外模式 外模式 外模式 全局数据层 (全局数据模型)
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多数据库系统的五级模式
外模式 (任意数据模型) 外模式 (任意数据模型) 外模式 (任意数据模型)
全局（联邦）模式 (全局(联邦)数据模型)
全局（联邦）模式 (全局(联邦)数据模型)
输出模式 (公共数据模型)
输出模式 (公共数据模型)
输出模式 (公共数据模型) 成员模式 (公共数据模型) 局部模式 (局部数据模型)
行为冲突
• 方法调用参数类型冲突 • 方法返回参数类型冲突 • 方法体定义冲突
对象实例约束冲突
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模式集成正确性判断标准
如何判断集成得到的全局模式是正确的
模式集成的正确性：对全局模式的任意一个查询，都能 惟一映射为对输出模式集的查询，它们返回相同的结果， 并且不损失任何信息
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模式冲突的分类
对象标识冲突 语义冲突 继承关系冲突 数据语义冲突
• 量纲冲突 • 精度冲突
模式结构冲突
• 类结构冲突 • 属性冲突
• 属性结构冲突 • 属性类型冲突 • 属性长度冲突
数据冲突 数据表示冲突 不兼容对象实例冲突 模式冲突 命名冲突
• 同义词冲突 • 同形异义词冲突
• 类与属性冲突
8
多数据库系统基本结构
9
1.3 多数据库系统的特征
分布性、异构性和自治性是多数据库系 统的典型特征
分布性是指数据不是存放在单一场地为单 个计算机配置的存储设备上，而是可以分 散地存放在多个能够相互通信的场地 自治性是指各成员数据库系统能独立操作 自身系统的能力 异构性是指各成员系统在硬件结构，网络 协议，数据管理方法等方面存在的差异性
27
成员模式 (公共数据模型) 局部模式 (局部数据模型)
模式集成
模式集成是集成若干个已存在的模式到一个统一 的集成模式的过程。 MDBS中通常有一个集成的全局概念模式。 一个多数据库系统中全局概念模式的设计不完全 等同于传统分布式数据库中全局概念模式的设计， MDBS通常是从局部模式自底向上 自底向上集成，而分布 自底向上 式数据库通常是自顶向下映射。 如果多数据库系统中存在有异构性问题，还需要 有一种全局数据模型，用来定义全局概念模式。
10
多数据库系统的分类
分布式同质联 邦 DBMS 分布式同质 DBMS 多个同质 DBMS 的逻 辑集成系统 分布式异构 MDBS
分布性
分布式同 质 MDBS 一般 DBMS
自治性
同质联邦 DBMS 异构 MDBS 单节点异构联邦 DBMS 集成的异构 DBMS
11
分布式异构 DBMS
异构性
分布式异构 联邦 DBMS
28
模式集成过程
模式集成过程可分为两步
模式翻译：从局部数据库模式到局部集成模式 模式集成：从局部集成模式到全局概念模式
局部数据库模式与局部集成模式之间的映射是 异构环境下数据库集成的关键，它解决了数据 库的异构问题 从局部集成模式到全局集成概念模式的映射实 现了数据库的集成
29
自底向上的模式集成过程
一种耦合度较强的数据库的联合，它一般具有全 局模式，多数据库用户只能通过全局模式访问多 个数据库中的数据。
12
1.4 多数据库需要解决的问题
分布性、异构性、自治性带来的问题：
资源定位 代码重用和移植 数据共享与互操作 遗留(Legacy)系统的利用 屏蔽异构网络环境下编程的复杂性 安全互操作问题
13
2
多数据库系统原理与技术
Principles and Techniques of Multidatabase Systems 多数据库系统原理与技术 李瑞轩，卢正鼎著 北京：电子工业出版社 2005年11月
3
多数据库系统原理与技术
第1章 多数据库系统概述 第2章 多数据库系统体系结构 第3章 公共数据模型 第4章 模式集成 第5章 查询处理 第6章 查询优化 第7章 事务管理 第8章 安全管理 第9章 文件系统的集成 第10章 多数据库系统实现
全局概念模式 （GCS）
模 式
集成器
集 成
局 集成模式（LIS2）
局 集成模式 （LIS1）
模 式
器 器
翻 译
局 模式（LS1）
局 模式（LS2）
30
模式翻译
模式翻译是将参与数据库的模式翻译成一 个用公共数据模型形式的中间表示
这需要构造出一个翻译器来实现局部模式 与中间模式的映射关系
模式翻译一般过程：
多数据库系统的核心技术
公共数据模型 模式集成 查询处理 事务处理 安全管理
14
1.5 数据库系统研究现状
国外针对异构数据库的集成、半结构化数据的管理、 XML数据管理等方面的研究较多，各有特色
Pegasus (HP) UniSQL/M (UniSQL) MIND (METU) DOMS (GE) Carnot (MCC) FBASE/InterBase (Purdue) DIOM (Alberta) TSIMMIS/Lore (Stanford) Caravel (INRIA) Garlic (IBM Almaden Research Center) DB2 Information Integrator (IBM)
2 体系结构
互操作性概念
互操作性（Interoperability）是指不同计算机系统、 网络、操作系统和应用程序一起工作并共享信息的 能力，它强调将具有不同数据结构和数据格式的软 件系统集成在一起协同工作 软件互操作、数据互操作、语义互操作…
数据互操作的方法
数据转换
• ETL工具：Extract，Transform，Load
解决不同系统的异构性，实现不同系统之间的互操作 保持各应用系统和数据管理系统的自治性 保持不同系统中数据的完整性、一致性和安全性
7
1.2 多数据库系统定义
多数据库系统（MDBS：Multidatabase System）：多个已存的、分布的、异构的和自 治的数据库系统的联合 多数据库管理系统（MDBMS）：多数据库系统 的管理软件 局部或成员数据库系统（LDBS）：参与构成多 数据库系统的各数据库系统 各局部数据库有自己的局部数据库管理系统 （LDBMS）
15
数据库系统研究现状