软件体系结构中,层体系结构的优点是哪些,缺点是哪些,请简述。
B/S是Brower/Server的缩写,客户机上只要安装一个浏览器(Browser),如Netscape Navigator或Internet Explorer,服务器安装Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等数据库。
浏览器通过Web Server 同数据库进行数据交互。
c/S又称Client/Server或客户/服务器模式。
服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机,并采用大型数据库系统,如Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server。
客户端需要安装专用的客户端软件。
B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。
只要有一台能上网的电脑就能使用,客户端零维护。
系统的扩展非常容易,只要能上网,再由系统管理员分配一个用户名和密码,就可以使用了。
甚至可以在线申请,通过公司内部的安全认证(如CA证书)后,不需要人的参与,系统可以自动分配给用户一个账号进入系统。
C/S的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力,很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。
对应的优点就是客户端响应速度快。
缺点主要有以下几个:只适用于局域网。
而随着互联网的飞速发展,移动办公和分布式办公越来越普及,这需要我们的系统具有扩展性。
这种方式远程访问需要专门的技术,同时要对系统进行专门的设计来处理分布式的数据。
CS支持广域网包括Internet,比如微软的MCSE、印度NIIT等的远程考试系统都是基于CS结构,CS最主要的特点在于能够给服务器减轻压力,而且有更高的安全性和稳定性。
其数据库可以在客户端也可以在服务器端,但最大的缺点就是省级比较麻烦。
客户端需要安装专用的客户端软件。
首先涉及到安装的工作量,其次任何一台电脑出问题,如病毒、硬件损坏,都需要进行安装或维护。
特别是有很多分部或专卖店的情况,不是工作量的问题,而是路程的问题。
还有,系统软件升级时,每一台客户机需要重新安装,其维护和升级成本非常高。
对客户端的操作系统一般也会有限制。
可能适应于Win98, 但不能用于win2000或Windows XP。
或者不适用于微软新的操作系统等等,更不用说Linux、Unix等。
软件体系结构的体系风格
展开全部对软件体系结构风格的研究和实践促进了对设计的复用,一些经过实践证实的解决方案也可以可靠地用于解决新的问题。
体系结构风格的不变部分使不同的系统可以共享同一个实现代码。
只要系统是使用常用的、规范的方法来组织,就可使别的设计者很容易地理解系统的体系结构。
例如,如果某人把系统描述为客户/服务器模式,则不必给出设计细节,我们立刻就会明白系统是如何组织和工作的。
下面是Garlan和Shaw对通用体系结构风格的分类:(1)数据流风格:批处理序列;管道/过滤器(2)调用/返回风格:主程序/子程序;面向对象风格;层次结构(3)独立构件风格:进程通讯;事件系统(4)虚拟机风格:解释器;基于规则的系统(5)仓库风格:数据库系统;超文本系统;黑板系统限于篇幅,在本文中,我们将只介绍几种主要的和经典的体系结构风格和它们的优缺点。
有关新出现的软件体系结构风格,将在后续文章中进行介绍。
C2体系结构风格可以概括为:通过连接件绑定在一起的按照一组规则运作的并行构件网络。
C2风格中的系统组织规则如下:(1)系统中的构件和连接件都有一个顶部和一个底部;(2)构件的顶部应连接到某连接件的底部,构件的底部则应连接到某连接件的顶部,而构件与构件之间的直接连接是不允许的;(3)一个连接件可以和任意数目的其它构件和连接件连接;(4)当两个连接件进行直接连接时,必须由其中一个的底部到另一个的顶部。
图3是C2风格的示意图。
图中构件与连接件之间的连接体现了C2风格中构建系统的规则。
图3 C2风格的体系结构C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。
从C2风格的组织规则和结构图中,我们可以得出,C2风格具有以下特点:(1)系统中的构件可实现应用需求,并能将任意复杂度的功能封装在一起;(2)所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消息交换机制来实现的;(3)构件相对独立,构件之间依赖性较少。
系统中不存在某些构件将在同一地址空间内执行,或某些构件共享特定控制线程之类的相关性假设。
在管道/过滤器风格的软件体系结构中,每个构件都有一组输入和输出,构件读输入的数据流,经过内部处理,然后产生输出数据流。
这个过程通常通过对输入流的变换及增量计算来完成,所以在输入被完全消费之前,输出便产生了。
因此,这里的构件被称为过滤器,这种风格的连接件就象是数据流传输的管道,将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。
此风格特别重要的过滤器必须是独立的实体,它不能与其它的过滤器共享数据,而且一个过滤器不知道它上游和下游的标识。
一个管道/过滤器网络输出的正确性并不依赖于过滤器进行增量计算过程的顺序。
图4是管道/过滤器风格的示意图。
一个典型的管道/过滤器体系结构的例子是以Unix shell编写的程序。
Unix既提供一种符号,以连接各组成部分(Unix的进程),又提供某种进程运行时机制以实现管道。
另一个著名的例子是传统的编译器。
传统的编译器一直被认为是一种管道系统,在该系统中,一个阶段(包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成)的输出是另一个阶段的输入。
图4 管道/过滤器风格的体系结构管道/过滤器风格的软件体系结构具有许多很好的特点:(1)使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点;(2)允许设计者将整个系统的输入/输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成;(3)支持软件重用。
重要提供适合在两个过滤器之间传送的数据,任何两个过滤器都可被连接起来;(4)系统维护和增强系统性能简单。
新的过滤器可以添加到现有系统中来;旧的可以被改进的过滤器替换掉;(5)允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析;(6)支持并行执行。
每个过滤器是作为一个单独的任务完成,因此可与其它任务并行执行。
但是,这样的系统也存在着若干不利因素。
(1)通常导致进程成为批处理的结构。
这是因为虽然过滤器可增量式地处理数据,但它们是独立的,所以设计者必须将每个过滤器看成一个完整的从输入到输出的转换。
(2)不适合处理交互的应用。
当需要增量地显示改变时,这个问题尤为严重。
(3)因为在数据传输上没有通用的标准,每个过滤器都增加了解析和合成数据的工作,这样就导致了系统性能下降,并增加了编写过滤器的复杂性。
抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用,目前软件界已普遍转向使用面向对象系统。
这种风格建立在数据抽象和面向对象的基础上,数据的表示方法和它们的相应操作封装在一个抽象数据类型或对象中。
这种风格的构件是对象,或者说是抽象数据类型的实例。
对象是一种被称作管理者的构件,因为它负责保持资源的完整性。
对象是通过函数和过程的调用来交互的。
图5是数据抽象和面向对象风格的示意图。
图5 数据抽象和面向对象风格的体系结构面向对象的系统有许多的优点,并早已为人所知:(1)因为对象对其它对象隐藏它的表示,所以可以改变一个对象的表示,而不影响其它的对象。
(2)设计者可将一些数据存取操作的问题分解成一些交互的代理程序的集合。
但是,面向对象的系统也存在着某些问题:(1)为了...
网络操作系统层次式体系结构及其优缺点
网络操作系统现在受最大的限制是网络传输速度,因为网络速度的限制,网络操作系统(NOS)不能发展太大。
但网络操作系统相对与本地操作系统的优势很明显:比如即时操作,共享文件,网络操作系统是网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源,为网络用户提供所需的各种服务的软件和有关规程的集合。
网络操作系统与通常的操作系统有所不同,它除了应具有通常操作系统应具有的处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理外,还应具有以下两大功能: (1)提供高效、可靠的网络通信能力; (2)提供多种网络服务功能,如:远程作业录入并进行处理的服务功能;文件转输服务功能;电子邮件服务功能;远程打印服务功能
什么是软件体系结构
软件体系结构研究如果仅仅停留在非形式化的框图阶段,已经难以适应进一步发展的需要。
为支持基于体系结构的开发,需要有形式化建模符号、体系结构说明的分析与开发工具。
从软件体系结构研究的现状来看,在这一领域近来已经有不少进展,其中比较有代表性的是美国卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的Robert J.A11en于l997年提出的Wright系统。
Wright是-种结构描述语言,该语言基于一种形式化的、抽象的系统模型,为描述和分析软件体系结构和结构化方法提供了一种实用的工具。
Wright主要侧重于描述系统的软件构件和连接的结构、配置和方法。
它使用显式的、独立的连接模型来作为交互的方式,这使得该系统可以用逻辑谓词符号系统,而不依赖特定的系统实例来描述系统的抽象行为。
该系统还可以通过一组静态检查来判断系统结构规格说明的一致性和完整性。
从这些特性的分析来说,Wright系统的确适用于对大型系统的描述和分析。
软件体系结构的应用现状
形成研究热点,仍处于非形式化水平自20世纪90年代后期以来,软件体系结构的研究成为一个热点。
广大软件工作者已经认识到软件体系结构研究的重大意义和它对软件系统设计开发的重要性,开展了很多研究和实践工作。
从软件体系结构研究的现状来看,当前的研究和对软件体系结构的描述,在很大程度上来说还停留在非形式化的基础上。
软件构架师仍然缺乏必要的工具,这种工具应该是显式描述的、有独立性的形式化工具。
在目前通用的软件开发方法中,其描述通常是用非形式化的图和文本,不能描述系统期望的存在于构件之间的接口,不能描述不同的组成系统的组合关系的意义。
难以被开发人员理解,更不能用来分析其一致性和完整性等特性。
当一个软件系统中的构件之间几乎以一种非形式化的方法描述时,系统的重用性也会受到影响,在设计一个系统结构过程中的努力很难移植到另一个系统中去。
对系统构件和连接关系的结构化假设没有得到显式的、形式化的描述时,把这样的系统构件移植到另一个系统中去将是有风险的,甚至是不可能的。
软件体系结构的形式化方法研究软件体系结构研究如果仅仅停留在非形式化的框图阶段,已经难以适应进一步发展的需要。
为支持基于体系结构的开发,需要有形式化建模符号、体系结构说明的分析与开发工具。
从软件体系结构研究的现状来看,在这一领域近来已经有不少进展,其中比较有代表性的是美国卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的Robert J.A11en于l997年提出的Wright系统。
Wright是-种结构描述语言,该语言基于一种形式化的、抽象的系统模型,为描述和分析软件体系结构和结构化方法提供了一种实用的工具。
Wright主要侧重于描述系统的软件构件和连接的结构、配置和方法。
它使用显式的、独立的连接模型来作为交互的方式,这使得该系统可以用逻辑谓词符号系统,而不依赖特定的系统实例来描述系统的抽象行为。
该系统还可以通过一组静态检查来判断系统结构规格说明的一致性和完整性。
从这些特性的分析来说,Wright系统的确适用于对大型系统的描述和分析。
软件体系结构的建模研究研究软件体系结构的首要问题是如何表示软件体系结构,即如何对软件体系结构建模。
根据建模的侧重点的不同,可以将软件体系结构的模型分为5种:结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型。
在这5个模型中,最常用的是结构模型和动态模型。
(1)结构模型这是一个最直观、最普遍的建模方法。
这种方法以体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构,并力图通过结构来反映系统的重要语义内容,包括系统的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质。
研究结构模型的核心是体系结构描述语言。
(2)框架模型框架模型与结构模型类似,但它不太侧重描述结构的细节而更侧重于整体的结构。
框架模型主要以一些特殊的问题为目标建立只针对和适应该问题的结构。
(3)动态模型动态模型是对结构或框架模型的补充,研究系统的大颗粒的行为性质。
例如,描述系统的重新配置或演化。
动态可能指系统总体结构的配置、建立或拆除通信通道或计算的过程。
这类系统常是激励型的。
(4)过程模型过程模型研究构造系统的步骤和过程。
因而结构是遵循某些过程脚本的结果。
(5)功能模型该模型认为体系结构是由一组功能构件按层次组成,下层向上层提供服务。
它可以看作是一种特殊的框架模型。
这5种模型各有所长,也许将5种模型有机地统一在一起,形成一个完整的模型来刻画软件体系结构更合适。
例如,Kruchten在1995年提出了一个4+1的视角模型。
4+1模型从5个不同的视角包括逻辑视角、过程视角、物理视角、开发视角和场景视角来描述软件体系结构。
每一个视角只关心系统的一个侧面,5个视角结合在一起才能够反映系统的软件体系结构的全部内容。
4+1模型如图1所示。
图1 4+1模型发展基于体系结构的软件开发模型软件开发模型是跨越整个软件生存周期的系统开发、运行、维护所实施的全部工作和任务的结构框架,给出了软件开发活动各阶段之间的关系。
目前,常见的软件开发模型大致可分为三种类型:(1)以软件需求完全确定为前提的瀑布模型。
(2)在软件开发初始阶段只能提供基本需求时采用的渐进式开发模型,如螺旋模型等。
(3)以形式化开发方法为基础的变换模型。
所有开发方法都是要解决需求与实现之间的差距。
但是,这三种类型的软件开发模型都存在这样或那样的缺陷,不能很好地支持基于软件体系结构的开发过程。
因此,研究人员在发展基于体系结构的软件开发模型方面做了一定的工作。
例如,为了形象地表示体系结构的生命周期,北京邮电大学的周莹新博士建立了一个软件体系结构的生命周期模型,该模型如图2所示。
图2 软件体系结构的生命周期模型软件产品线体系结构的研究软件体系结构的开发是大型软件系统开发的关键环节。
体系结构在软件生产线的开发中具有至关重要的作用,在这种开发生产中,基于同一个软件体系结构,可以创建具有不同功能的多个系统。
在软件产品族之间共享体系结构和一组可重用的构件,可以增加软件工程和降低开发和维护成本。
一个产品线代表...
防火墙主要有哪几类体系结构,分别说明其优缺点
防火墙主要的体系结构:1、包过滤型防火墙2、双宿/多宿主机防火墙3、被屏蔽主机防火墙4、被屏蔽子网防火墙5、其他防火墙体系结构优缺点:1、包过滤型防火墙优点:(1)处理数据包的速度较快(与代理服务器相比);(2)实现包过滤几乎不再需要费用;(3)包过滤路由器对用户和应用来说是透明的。
缺点:(1)包过滤防火墙的维护较困难;(2)只能阻止一种类型的IP欺骗;(3)任何直接经过路由器的数据包都有被用作数据驱动式攻击的潜在危险,一些包过滤路由器不支持有效的用户认证,仅通过IP地址来判断是不安全的;(4)不能提供有用的日者或者根本不能提供日志;(5)随着过滤器数目的增加,路由器的吞吐量会下降;(6)IP包过滤器可能无法对网络上流动的信息提供全面的控制。
2、双宿/多宿主机防火墙优点:(1)可以将被保护的网络内部结构屏蔽起来,增强网络的安全性;(2)可用于实施较强的数据流监控、过滤、记录和报告等。
缺点:(1)使访问速度变慢;(2)提供服务相对滞后或者无法提供。
3、被屏蔽主机防火墙优点:(1)其提供的安全等级比包过滤防火墙系统要高,实现了网络层安全(包过滤)和应用层安全(代理服务);(2)入侵者在破坏内部网络的安全性之前,必须首先渗透两种不同的安全系统;(3)安全性更高。
缺点:路由器不被正常路由。
4、被屏蔽子网防火墙优点:安全性高,若入侵者试图破坏防火墙,他必须重新配置连接三个网的路由,既不切断连接,同时又不使自己被发现,难度系数高。
缺点:(1)不能防御内部攻击者,来自内部的攻击者是从网络内部发起攻击的,他们的所有攻击行为都不通过防火墙;(2)不能防御绕过防火墙的攻击;(3)不能防御完全新的威胁:防火墙被用来防备已知的威胁;(4)不能防御数据驱动的攻击:防火墙不能防御基于数据驱动的攻击。
C/S与B/S架构的区别和优缺点
C/S (Client/Server)结构,即大家熟知的客户机和服务器结构。
它是软件系统体系结构,通过它可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端来实现,降低了系统的通讯开销。
目前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构,由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展,Web和Client/Server 应用都可以进行同样的业务处理,应用不同的模块共享逻辑组件;因此,内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统,通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。
这也就是目前应用系统的发展方向。
B/S(Browser/Server)结构即浏览器和服务器结构。
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,用户工作界面是通过WWW浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,但是主要事务逻辑在服务器端(Server)实现,形成所谓三层3-tier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(TCO)。
以目前的技术看,局域网建立B/S结构的网络应用,并通过Internet/Intranet模式下数据库应用,相对易于把握、成本也是较低的。
它是一次性到位的开发,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式(比如LAN, WAN, Internet/Intranet等)访问和操作共同的数据库;它能有效地保护数据平台和管理访问权限,服务器数据库也很安全 。
特别是在JAVA这样的跨平台语言出现之后,B/S架构管理软件更是方便、快捷、高效。
欧巴许江龙