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信息系统体系结构模式的比较与选择

2009-10-21 14:32:35  来源:万方数据

摘要:本文在前人研究的基础上,介绍了几种主要的信息系统体系结构模式。从用户需求的角度出发,研究了现有的几种主要信息系统体系结构模式中,用户关心的软硬件要求、开发投入、维护与
关键词: 信息系统 体系结构模

   简要地介绍了主要的信息系统体系结构模式,针对软硬件要求、开发投入、维护与功能扩展、安全与稳定等几个方面,分析了各种体系结构模式的性能以及不同体系结构对信息系统开发的影响,并以应用实例方式,介绍了信息系统体系结构选择的过程。

    随着信息系统规模不断扩大、复杂程度日益提高,体系结构模式对信息系统性能的影响越来越大j不同功能的信息系统对体系结构模式有不同的要求,各种体系结构模式的信息系统在开发和应用过程中也有很大的区别。选择和设计合理的体系结构模式甚至比算法设计和数据结构设计更重要。

    本文在前人研究的基础上,介绍了几种主要的信息系统体系结构模式。从用户需求的角度出发,研究了现有的几种主要信息系统体系结构模式中,用户关心的软硬件要求、开发投入、维护与功能扩展、可操作性、安全与稳定等方面的性能。通过一个调查信息系统的设计与实现,分析了信息系统体系结构选择的方法和过程。

    1 主要信息系统体系结构模式

    1.1单用户体系结构

    单用户信息系统是早期最简单的信息系统,整个信息系统运行在一台计算机上,由一个用户占用全部资源,不同用户之间不共享和交换数据。

    1.2 C/S体系结构

    C/S(Client/Server)结构,即客户机和服务器结构。这种体系结构模式是以数据库服务器为中心、以客户机为网络基础、在信息系统软件支持下的两层结构模型。这种体系结构中,用户操作模块布置在客户机上,数据存储在服务器上的数据库中。客户机依靠服务器获得所需要的网络资源,而服务器为客户机提供网络必须的资源。目前大多数信息系统是采用Client/Server结构。

    1.3 B/S体系结构

    B/S(Browser/Server)结构,即浏览器服务器结构。它是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下,用户工作界面通过浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,主要事务逻辑在服务器端(Server)实现,形成所谓三层结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,降低了用户的总体成本。

    1.4 P2P体系结构

    P2P(P to P)体系结构,即对等网络结构。P2P体系结构取消了服务器的中心地位,各个系统内计算机可以通过交换直接共享计算机资源和服务。在这种体系结构中,计算机可对其他计算机的要求进行响应,请求响应范围和方式都根据具体应用程序不同而有不同的选择。目前对等网络模式有纯P2P模式、集中模式及混合模式,是迅速发展的一种新型网络结构模式。

    2 信息系统软件体系结构模式比较

    单用户体系结构因为功能简单和不支持网络功能,虽然对软硬件的要求都很少,只可用于开发不需要网络的单机小规模信息系统。本节主要分析和比较C/S体系结构、B/S体系结构和P2P体系结构。

    2.1软硬件要求

    C/S体系结构根据系统规模需要相应的硬件配置,一般建立在小范围网络环境上,局域网之间再通过专门服务器提供连接和数据交换服务。C/S程序可以更加注重流程,可以对权限多层次校验,对系统运行速度可以较少考虑。B/S体系结构由于用户界面主要事务逻辑完全在服务器端通过浏览器实现,客户端一般的硬件配置均能满足要求,网络也不必是专门的网络硬件环境,但应用服务器运行数据负荷较重,需要更加优化的系统结构和相应硬件配置。P2P体系结构要求用户使用专门的客户端软件,不同的信息系统和客户端软件对硬件配置的要求有很大的区别。

    2.2系统开发的投入

    P2P体系结构不需要建立成本高昂的服务器平台,特别是立足现有网络建立起的P2P体系结构信息系统几乎没有成本。B/S体系结构系统开发的投入与用户的多少无关,部署代价比较小,尤其适合开发客户较多,使用频繁的信息系统。C/S体系结构系统部署代价与信息点的多少成正比,可用于开发小型信息系统。

    2.3维护与功能扩展

    B/S体系结构只需维护服务器,所有的客户端只是浏览器,不需要任何维护和管理,而且只需将服务器连接专网,即可实现远程维护、升级和共享。C/S体系结构维护复杂,处理出现的问题以及系统升级困难,系统扩展性不好。P2P体系结构系统内计算机配置和使用各不相同,维护和扩展工作较为复杂。

    2.4安全与稳定

    C/S一般面向相对固定的用户群,对信息安全的控制能力很强,一般高度机密的信息系统采用C/S结构适宜。B/S建立在广域网之上,面向不可知的用户群,对安全的控制能力相对弱。P2P体系结构网络内大多数计算机由不同用户控制,网络相对混乱,系统整体效果存在问题不可预见,系统安全与稳定方面存在很大的风险,但由于信息分布在不同的计算机上,不会因为一台计算机的故障导致整个系统的瘫痪。

    3 调查信息系统设计与实现

    3.1概况

    许多单位和管理机构经常通过问卷的形式向查卷人员调查情况或征求意见,调查的范围广、内容多、信息量大。本系统立足于该问题,将管理工作中人员情况等常用信息纳入管理信息系统,实行宏观、统一、适时的管理,提高问卷调查的针对性和工作效率。

    3.2系统功能需求分析

    作为单位和管理机构的问卷调查一般不会太复杂,经过分析,该系统主要应该满足下列要求:①记录调查的类别、调查日期、承办人等信息。能自动进行数据库的备份。②实现对被调查人对调查内容的输入、修改及管理。③能及时统计查询各种信息,并根据需要生成问卷调查表,在调查结束后统计出调查结果。④安全保密性好,由系统拥有者,即主管单位管理数据,问卷调查对象可在网上直接答卷。由系统统计结果。⑤系统采用窗口式,界面友好。易操作,尽可能地采用下拉式菜单进行数据选择。管理和维护简单方便。

    3.3体系结构模式的选择

    根据系统功能需求和主要模块设计,系统用户较多,功能简单,存储信息量大,没有专业技术人员维护和管理系统。在体系结构模式选择过程中,尽量立足于现有网络,在满足安全与稳定要求的同时,使管理维护操作简单,减少开发投入。

    单用户体系结构不能满足本系统网络要求;C/S体系结构过于庞大,管理维护复杂;P2P体系结构虽然功能强大,但是本系统并不需要即时通讯和不间断的数据更新。为使用户能够在简单、易用、单一、统一的可视化界面下,轻松、方便地访问到各种类型的数据,本系统采用B/S体系结构。

    3.4系统主要模块设计

    3.4.1 用户管理模块

    用户管理模块系统采用基于角色身份认证的方式,不同的用户具有不同的操作权限。对被调查人员而言,可以拥有提交调查结果、查询项目调查情况、个人资料修改等操作的权限。而设置调查的管理人员除拥有被调查人的权限外,还可以进行调查项目的设置、审核、统计、管理等。系统管理员则有最高权限,可以对用户身份进行设定和权限的管理,调查项目管理及评审等。因此,系统要提供一个用户管理功能,实现对不同用户的权限分配和管理。系统用户控制界面如图1所示。

    3.4.2调查结果提交模块

    系统应该能够为远程客户生成友好的问卷调查结果提交的操作界面,并且在被调查人提交后,根据调查内容的不同,核对提交数据。在确保数据正确的情况下,安全地将提交的结果保存在数据库中。

    3.4.3信息后台管理与统计模块

    信息后台管理与统计模块的功能比较多,包括调查人员建立住房相关问卷调查,设定调查的选项和调查截止时间。在需要的情况下,可以对建立好的调查进行添加和修改。在调查过程中和结束后,对提交的问卷调查结果进行分类统计。后台管理界面如图2所示。

图1 调查选择和用户控制界    图2 问卷调查后台管理界面
    图1 调查选择和用户控制界    图2 问卷调查后台管理界面



    3.5数据库设计

    住房问卷调查系统的后台数据库采用MicrosoftAccess,数据库逻辑设计分别由调查名称、调查项目、调查记录、单位和人员等5个表组成。以调查名称表为例,其字段详细设计如表1所示。

表1实体01:调查名称(dcmc)
    表1实体01:调查名称(dcmc)



    3.6调查信息系统的实现

    服务器采用Windows XP操作系统,使用Microsoft Access2003数据库管理系统作为数据库平台,网络协议采用标准TCP/IP以太网协议,使用ASP开发动态网页,客户端采用VB script脚本编写。以调查结果统计页面为例。其运行结果如图3所示。

图3基建营房问卷调查结果统计分析页面
    图3基建营房问卷调查结果统计分析页面



    4 结论

    目前B/S体系结构和C/S体系结构是信息系统开发中应用最广泛的两种方式,各有优势。P2P是新兴起来的一种体系结构模式,虽然有很多问题没有完全解决,但是代表着信息系统发展的方向。

    每种信息系统体系结构模式都有自己的优缺点,但是出于软硬件要求、开发投入、维护与功能扩展、操作性、安全与稳定等各方面的考虑,用户需要根据自身的需求,来选择使用最适合自己的方式。


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