探讨数据中心解决方案

我们知道应用程序的常用拓扑结构经历了多个不同的发展和衍进过程（如图1所示）。在日常的应用软件开发过程中体系结构设计是必须首先确立的首要问题，有必要加以深入分析和探讨。

图1 应用程序常用拓扑结构的衍进

主机/终端应用模式

1. 基 于 UNIX、XENIX/Linux操作系统平台的主机/终端模式：

终 端（Terminal）是 用户和计算机进行实时交互的接口设备。终端一般由显示器、键盘和终端控制器组成。显示器和键盘与终端控制器相连，终端控制器通过通用端口（如串口）和计算机主机上的多用户卡物理连接，使用X显示监控协议（X Display Manager Control Protocol，XDMCP）（又简称X协议）以连接UNIX、XENIX/Linux服务器，用户通过终端和计算机交流。早期的终端是通过字符界面来运行应用程序的计算机终端,被通称为“字符哑终端”。

其最大优势是具有组网简单、使用方便、可靠性高、操作速度快，并且成本低、对网络带宽需求小等诸多优点。

随着多媒体技术在各行各业的广泛应用，字符哑终端的不足之处也很快显露出来，其中存在的最主要的问题是界面不够灵活和丰富，不便于用户进行操作，而且难以表达图形和声音等多媒体数据信息，这也是将这个时期的终端称为“哑终端”的原因。此后X-Windows套件的推出在图形界面方面的缺憾得到了弥补。

2.基于Windows系列操作系统平台的主机/终端应用模式：

WBT（Windows-Based Terminal），顾名思义是基于Windows操作系统的终端设备。WBT通过标准的局域网与服务器连接，众多的终端用户可以同时登录到服务器上，仿佛是同时在服务器上但又相互独立地工作一样。WBT只作为输入、输出的设备，它所访问的所有软件和数据都安装并保存在服务器上，所有软件的安装、配置、运行以及通信和数据存储等都在服务器端完成（如图2所示）。

图2 基于Windows系列操作系统平台的主机/终端应用模式示意图

图3 客户机/服务器构架的各种变形示意图

在广域网架构下，为了确保数据信息的安全，配置前置终端服务器，其以客户机形式联接至数据库服务器上，所有终端设备再与终端服务器联接。单机的WBT终端通过PSTN方式连接到终端服务器；非单机采用专线方 式（如 ：DDN、DSL 和 FDDI等）与终端服务器以及数据库服务器交换数据，来实现终端应用模式。由于以终端替代了PC机，从而降低了投资费用，同时减少了对客户机的操作系统和应用程序的病毒和升级维护工作，且实现了数据信息的集中存储管理。

主机/终端应用模式具体有下述缺点：第一，适用于局域网络，对于大型机构或组织、部门和人员较多的情况下，突现出动态伸缩能力欠佳，扩张能力差。第二，应用系统程序集中于主机，较难适应业务功能不断发展的要求。

服务器/工作站应用模式

1.工作站/文件服务器应用模式：

工作站/文件服务器系统通常是在文件服务器上运行特定的网络操作系统，工作站通过局域网络存取文件服务器上的文件和数据。文件服务器不参与工作站应用程序的运算处理，无盘网络就属于该种系统结构。

2.客户机/服务器应用模式：

客户机/服务器（Client/Server，C/S）有二层结构和三层结构。在所谓的“客户机/服务器构架”中，有些专用的网络处理器节点称为客户机，而有些节点称为服务器。

如图3所示，其中（A）是二层C/S体系结构的应用系统，客户机A内部的软件系统拥有三层构架，集成了功能层和表示层的功能，绝大部分业务逻辑位于客户机中。（B）是三层C/S体系结构的应用系统，客户机B内部的软件系统表现出典型的两层构架，业务服务在业务对象服务器（Business Object Server）中实施。（C）是三层B/S体系结构的应用系统，客户机C显示出典型的基于Web的应用程序。传统的客户机/服务器应用程序的体系结构（如图4所示）。

在三层C/S体系结构的系统中，中间件是最重要的构件。当客户机里的应用程序需要驻留网络上某个服务器的数据或服务时，查找该数据的C/S应用程序需要访问中间件系统。（如图5所示）。

在客户机/服务器体系结构的系统中，从整体上看具有以下一些重要特点：

第一，桌面上的智能，因为客户机负责处理用户界面。

第二，最优化地共享服务器资源。

第三，优化网络利用率。

第四，在底层操作系统和通信系统上提供一个抽象的层次，允许应用程序有较好的可维护性和可移植性。

图4 二层客户机/服务器应用模式示意图

图5 三层客户机/服务器应用模式示意图

第五，一个系统可以包含多个不同类型的客户机。

第六，客户机与服务器使用不同的技术来进行通信，例如CORBA/IDL或RPC（远程过程调用）技术。

第七，一个系统可包含多个不同类型的服务器。

3.浏览器/服务器应用模式：

浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）体系结构简化了客户机的工作，客户机只需配置少量的客户端软件。服务器将担负更多工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。浏览器发出请求，而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成等工作全部由Web Server完成。

B/S体系结构系统和传统的客户机/服务器应用程序体系结构相比主要的特点：

第一，业务逻辑集中。把业务逻辑放到应用服务器上，则只需要创建和维护一个业务逻辑的副本。

第二，瘦客户体系结构。使用多层体系结构，数据访问由应用服务器来控制，而数据表示则由客户的应用程序来完成。

第三，负载平衡。当为多个用户部署客户应用程序时，可运用两种平衡网络流量的方法：静态负载平衡和动态负载平衡。有许多动态负载平衡的算法，例如随机法、顺序法、最少网络用户和最少网络流量等。

B/S体系结构不仅把客户机从沉重的负担和不断对其提高的性能的要求中解放出来，也把技术维护人员从繁重的维护升级工作中解脱出来。

4.客 户机/服务器和浏览器/服务器集成应用模式：

当前，在应用中选择C/S结构还是B/S结构是讨论较多的话题。B/S结构的特点在于具有广泛的信息发布能力，特别适合简单的应用流程和Internet应用。但在大型复杂应用中，由于在B/S结构中有一些根本的弱点，使B/S结构的性能仍不能与C/S结构抗衡。

采用B/S结构，服务器的负担重，对其性能的要求更高，而采用C/S结构时，客户端和服务器端都需要处理部分任务，对客户机的要求较高，但因此反而减轻的服务器的压力。

B/S结构应用的是HTTP协议，由于HTTP固有的局限性，所以B/S结构不适合复杂的交互式应用。而C/S结构一直在交互式应用中大显身手，技术成熟，稳定，对复杂应用适应性好。

为克服以上不足，在我们的设计中，可以尽量扬长避短，选择浏览器/服务器（B/S）结构和客户机/服务器（C/S）结构集成的异构软件体系结构。在该种体系结构中，一些需要用Web处理的，满足大多数访问者请求的功能界面（如信息发布查询界面）采用B/S结构；后台只有少数人使用的功能应用（如数据库管理维护界面）采用C/S结构。一般组织内部人员使用的功能模块采用C/S结构，组织外部用户使用的功能模块采用B/S结构（如图6所示），同时合理划分在两种体系结构中的功能模块分配比例。

图6 客户机/服务器和浏览器/服务器集成应用模式示意图

对于一些实现起来困难的功能或需要丰富、个性化的HTML页面，通过在页面中嵌入ActiveX控件来实现。同时在Web应用程序中运用组件技术，当客户端发出HTTP请求到Web Server。Web Server将请求传送给Web应用程序。Web应用程序将数据请求传送给数据库服务器，数据库服务器将数据返回Web应用程序。然后再由Web Server将数据传送给客户端。采用这种结构优点在于：

第一，可以尽量保护用户以往的投资。对于原有基于C/S体系结构的应用，可以非常容易地升级到这种体系结构。

第二，信息发布采用B/S结构，保持了瘦客户端的优点。

第三，数据库端可采用C/S结构，通过ODBC/JDBC连接。这一部分只涉及到系统维护、数据更新等，不存在完全采用C/S结构带来的客户端维护工作量大等缺点。

第四，通过在浏览器中嵌入ActiveX控件的方式可实现在浏览器中不能实现或实现起来比较困难的功能。

第五，将服务器端划分为应用服务器和Web应用程序两部分。Web应用程序采用组件技术实现三层体系结构中的业务逻辑部分。Internet应用程序大部分属于分布式应用程序。