簡述信息系統(tǒng)的計算模式及其特點？

(一)集中模式

在集中模式下,信息系統(tǒng)的所有資源都被集中放置在中心機中,用戶通過本地或遠(yuǎn)程終端訪問系統(tǒng)。 集中模式是20世紀(jì)70年代到80年代中期系統(tǒng)普遍采用的計算模式,當(dāng)時主要的計算機系統(tǒng)是大中型機。 所有程序、數(shù)據(jù)都放置在主機中,用戶通過系統(tǒng)終端來使用系統(tǒng)。 在集中模式中,終端沒有信息的加工和處理能力,系統(tǒng)的整個加工和處理由主機承擔(dān)。

集中模式有以下缺點:

(1)與信息和信息處理的分布方式不相一致。

一般應(yīng)用業(yè)務(wù)模式是分布式的,而業(yè)務(wù)處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)和信息也具有分布性。 但在集中模式中,把信息和對信息進(jìn)行加工處理的過程強制集中于一臺計算機上,處理模式與企業(yè)的實際業(yè)務(wù)模式不相一致。

(2)主機成為系統(tǒng)的瓶頸。

在集中模式下,主機是中央處理機, 整個系統(tǒng)的運行、處理、存儲都由主機承擔(dān),主機成為了整個系統(tǒng)的中心。 這樣,一方面,主機的運行負(fù)擔(dān)太重; 另一方面,主機出現(xiàn)故障時可能使整個系統(tǒng)停止工作,甚至癱瘓。

(二)文件服務(wù)器模式

文件服務(wù)器模式是由PC機或工作站通過網(wǎng)絡(luò)與文件服務(wù)器相連接所形成的一種計算模式。 在文件服務(wù)器模式下, 文件服務(wù)器以文件的方式對各工作站上要共享的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

在文件服務(wù)器模式下,所有的應(yīng)用處理和數(shù)據(jù)處理都發(fā)生在工作站一端。文件服務(wù)器僅負(fù)責(zé)對文件實施統(tǒng)一管理,從文件服務(wù)器共享磁盤上查找各工作站需要的文件,并通過網(wǎng)絡(luò)把所查找到的文件發(fā)送給各工作站。 數(shù)據(jù)處理在工作站上完成,最后工作站把處理完的結(jié)果再以文件的形式回送給文件服務(wù)器。

文件服務(wù)器模式利用PC機和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來進(jìn)行分布處理,這種模式有效地利用了 PC機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并且實現(xiàn)了非集中處理,在集中模式基礎(chǔ)上前進(jìn)了一步。 但文件服務(wù)器模式也存在以下不足:

(1)不能實現(xiàn)計算能力平衡。 網(wǎng)絡(luò)無法平衡文件服務(wù)器與工作站以及工作站相互之間的處理邏輯,用戶所獲得的計算能力受到了工作站能力的限制。無論文件服務(wù)器有多大的計算能力,或者網(wǎng)絡(luò)上存在著多少空閑的工作站,本工作站都無法利用文件服務(wù)器或其他工作站來協(xié)助自己工作。

(2)文件服務(wù)器成為了整個系統(tǒng)的瓶頸。各個工作站均要存取文件服務(wù)器上的文件數(shù)據(jù),因此,文件服務(wù)器就成為整個系統(tǒng)的處理瓶頸,尤其是在工作站數(shù)目增加時,系統(tǒng)的效率會急劇下降。

(3)網(wǎng)絡(luò)的傳輸開銷過大。 文件服務(wù)器模式的處理工作在工作站一端完成,而工作站所要處理的所有數(shù)據(jù)均要以文件的形式從文件服務(wù)器發(fā)送到工作站上,網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸量特別大。

(4)數(shù)據(jù)的完整性和安全性難以保證。 文件服務(wù)器模式是以文件為單位進(jìn)行管理的,數(shù)據(jù)的安全性和完整性得不到根本保證。

(三)客戶機/服務(wù)器模式(client/server,C/S)

1.客戶機/服務(wù)器模式的概念

客戶機/服務(wù)器最早用于描述軟件的體系結(jié)構(gòu),表示兩個程序的關(guān)系,即一個應(yīng)用程序和一個服務(wù)程序之間在系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)關(guān)系。 在這個意義上定義的客戶機程序和服務(wù)器程序不一定在物理上分離,它們可能就是在同一臺機器上運行的兩個程序。

隨著計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,客戶機和服務(wù)器已成為計算機體系結(jié)構(gòu)中的一種基本模式。 客戶機和服務(wù)器在協(xié)同計算過程中以不對等的方式進(jìn)行:一般客戶機作為計算的請求實體,以消息的形式把計算請求發(fā)送給服務(wù)器;服務(wù)器作為計算的承接實體,接收到客戶機發(fā)送來的計算請求之后,對計算進(jìn)行處理,并把最后處理的結(jié)果以消息的方式返回給客戶機。 一般在客戶機/服務(wù)器模式中,客戶機和服務(wù)器由不同的物理機承擔(dān),并且可能是一個服務(wù)器多個客戶機或多個服務(wù)器多個客戶機的結(jié)構(gòu)。

在信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,客戶機/服務(wù)器模式被作為一種典型的模式。 它描述信息系統(tǒng)的不同邏輯體或不同節(jié)點在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中承擔(dān)的不同職能以及相互之間信息聯(lián)系的方式。

2.客戶機/服務(wù)器模式的特征客戶機/服務(wù)器模式有以下特征:

(1)通過“服務(wù)”來劃分邏輯實體。 客戶機、服務(wù)器首先是兩個不同的機器,它們之間通過服務(wù)聯(lián)系起來。服務(wù)器是服務(wù)的提供者,而客戶機是服務(wù)的消費者。 實際上,客戶機和服務(wù)器是根據(jù)服務(wù)的觀點進(jìn)行劃分的。

(2)不對等的計算分布處理。 在客戶機/服務(wù)器模式下,同一個計算任務(wù)由客戶機和服務(wù)器共同承擔(dān),這樣就實現(xiàn)了計算任務(wù)的分布處理。 客戶機/服務(wù)器模式對任務(wù)是一種不對等的分布,一般由客戶機提出計算需求,而由服務(wù)器具體完成計算,最后把計算的結(jié)果返回給客戶機。

(3)基于消息的信息交換。 客戶機和服務(wù)器之間通過消息機制實現(xiàn)相互之間的請求和應(yīng)答。 客戶機通過消息把處理請求發(fā)送給服務(wù)器,服務(wù)器接收到處理請求的消息之后,開始進(jìn)行處理,服務(wù)器最后把處理的結(jié)果也同樣通過消息送回給客戶機。

(4)共享資源。多個客戶機可以向同一個服務(wù)器發(fā)送處理請求,因此,一個服務(wù)器可以被多個客戶機所共享。另外,在客戶機/服務(wù)器模式下,可以實現(xiàn)客戶機與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器之間的資源共享。

3.客戶機/服務(wù)器模式的優(yōu)缺點概況起來,客戶機/服務(wù)器模式有如下優(yōu)點:

(1)極大地提高了系統(tǒng)的運行效率。

(2)可以對系統(tǒng)的功能進(jìn)行合理有效的分配。

(3)提供了數(shù)據(jù)的集中監(jiān)控管理能力。

(4)提供了平滑式的升級能力。

(5)提供了開放式的平臺系統(tǒng)。客戶機/服務(wù)器模式也存在不足,

主要反映在以下幾個方面:

(1)客戶端和服務(wù)器的邏輯處理分配存在兩難問題。

(2)業(yè)務(wù)處理邏輯不能被多個客戶所共享。

(四)應(yīng)用服務(wù)器模式

應(yīng)用服務(wù)器模式也稱多層計算模式,它采用與三層處理邏輯對應(yīng)的三級體系結(jié)構(gòu),即在客戶機和服務(wù)器兩層模式之間增加一個中間層一一應(yīng)用服務(wù)器,以與三層處理邏輯直接對應(yīng)。

這種模式中,界面處理邏輯、業(yè)務(wù)處理邏輯和數(shù)據(jù)處理邏輯分別處于獨立的三個層次。 客戶機主要承擔(dān)界面處理功能; 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要承擔(dān)對數(shù)據(jù)庫的共性操作;而中間邏輯歸給應(yīng)用服務(wù)器,包括對象管理、事務(wù)管理、安全管理、空間管理以及各種訪問服務(wù)。這種模式克服了客戶機/服務(wù)器模式的弊端,使系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)與處理邏輯相對應(yīng),提高了系統(tǒng)的伸縮性和靈活性。

應(yīng)用服務(wù)器模式出現(xiàn)之后,因其靈活性和適應(yīng)性得到了多個軟件廠商的支持,并被廣泛使用,并且出現(xiàn)了體系結(jié)構(gòu)由三層向多層發(fā)展的趨勢,即可以根據(jù)具體需要,把應(yīng)用服務(wù)器層再分解成為滿足系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)需要的多層,以更符合實際。