（热能工程专业论文）基于web模式的电厂信息管理网络系统的研究.pdf

摘要 譬3 6 8 4 8 i 体文根据电厂运行和管理的需求，对基于w e b 模式的电厂信息管理系统进 行了深入的研究。，、 首先，本文介绍了系统的总体结构，网络布置和功能实现。阐述了企业 i n t r a n e t 建设的必要性，介绍了系统的开发工具和技术并对b s 模式和c s 模式 的特点进行比较。 其次本文介绍了基于c s 模式的电厂实时监测系统的开发和特点，对服务器 端和客户端程序的部分功能做了简要的介绍。 最后本文着重阐述了旦鉴摸式的电厂信息管理系统的开发。通过w e b 实现 企业的综合信息上网，将d c s 系统和m i s 系统结台在起，实现了通过w e b 浏览器实时监视机组的运行情况、查询企业的管理信息和生产运行数据等。该系 统采用最新的网络技术，结合电厂的实际需求，实现了电j 信息处理方式的转变。 在本文的结尾部分对网络技术和管理信息系统的发展做了展望，介绍r x m l 的应用对网络的数据处理方式的影响。 a b s t r a c t a c c o r d i n g t ot h er e q u i r e m e n to f m a n a g e m e n ta n do p e r a t i o ni nt h ep o w e rp l a n t s ，t h e a p p l i c a t i o no fi n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do nw e bo ft h ep o w e rp l a n ti s r e s e a r c h e d f i r s t ，t h i s p a p e r i n t r o d u c e st h e m a i n l ya r c h i t e c t u r e ，n e t w o r k d i s p o s a l a n d i m p l e m e n t a t i o no f t h es y s t e mi tc o m p a r e st h ed i f f e r e n c e sb e t w e e nb sm o d e a n dc s m o d e s e c o n d ，i t i n t r o d u c e st h ec h a r a c t e r i s t i ca n d d e v e l o p m e n to ft h e o n l i n em o n i t o r s y s t e mb a s e do nc sm o d u l eo fp o w e rp l a n t ，s o m ef u n c t i o n so ft h es e r v e rs i d ea n d c l i e n ts i d ea r em e n t i o n e d 。 f i n a l l y , t h e d e x e l o p m e n t o ft h ei n f o r m a t i o n m a n g e m e n ts y s t e mb a s e do nb s m o d u l eo ft h ep o w e rp l a n ti sd i c u s s e di nt h es y s t e m ，t h es y n t h e t i c a li n f o r m a t i o no f e n t e r p r i s e i s p l a c e d o nt h ew e b ，i tc o m b i n e sw i t ht h ed c sa n dt h em i ss y s t e mi t r e a l i z e m o n i t o r i n gt h eo p r e r a t i o no ft h ep o w e ru n i ta n da c c e s s i n gt h em a n g e m e n t i n f o r m a n t i o na n d p r o c e s s i n f o r m a t i o n t h r o u g h aw e bb r o w s e e a c c o r d i n gt o t h e r e q u i r e m e n to f t h ep o w e rp l a n t ，t h e s y s t e mb r i n g sa b o u tt h ec h a n g eo ft h ed a t a p r o c e s s i n go f t h ep o w e rp l a n tt h r o u g ht h en e w e s tn e t w o r kt e c h n o l o g y i nt h ee n do ft h i sp a p e r ，i tp r e v i e w st h en e t w o r kt e c h n o l o g ya n dt h ed e v e l o p m e n to f i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mx m lh a sa p p l i e da ne f f e c to ft h ed a t ap r o c e s s i n gi n t h en e t w o r k 塑坚查兰堡主兰垡笙苎 第一章绪论 第一节课题研究内容和意义 本课题希重于发电企业的网络管理信息系统的研究，综合当前日益普及和发 展的计算机和嘲络技术，结合企业的生产和管理需求，开发了一套基于w e b 模 式的信息管理系统，实现发电企业的综合管理和对生产运行的实时监测，提高发 电企业的管理和运行水平。 ， 课题的主要研究内容包括： l 、企业网络系统的建设：根据电厂的结构布置，建设电厂的内部网络系统 和电厂的主页。 2 、管理信息系统的开发：根据用户的具体需求，开发一套管理信息系统， 包括人事管理，物资管理，运行管理，设备管理，资料管理等。 3 、实时数据上网：利用串口通讯，从d c s 系统和r t u 获得生产的实时数 据，通过开发的a c t i v e x 控件实现实时数据的上网，实现电厂的信息共 享。a c t i v e x 控件能够实现组态功能，主要是系统图组态和曲线组态。 曲线组态是指在曲线趋势图中，用户可以自己设定查看的测点，曲线的 颜色和时间的跨度，浏览任意时间段的曲线和进行曲线打印。系统图组 态是指监测画面及画面上的具体显示内容可由用户自己选定。 4 、综合信息上网：将各个管理子系统的信息和生产数据上网。提供人事、 物资、设备、运行信息的网上查询，实现管理信息的网l i l 览，生产数 据包括生产、运行的历史数据，生产报表，统计数据等的上网，以供企 厂各个部门的查询，使各个部门及时了解机组的运行情况。 综上所述，本课题结合计算机网络和电厂的生产、运行和管理需求，) 1 ：发 ；基于i n t e a e t 模式的信息系统管理系统，通过i n t r a n e t 实现电厂管理信息系 统0 开放实时监测系统的集成。企业领导和管理人员通过浏览器查看实时运行数 据，随时掌握整个企业的运行情况，及时获取企业生产、管理等各个方面的信息， r 解各项生产任务、各种经济指标的完成情况，为生产指挥种决策提供及时而准 确n l 息，一一。+ 浙江大学硕士学位论文 第二节国内外的发展概况 一个企业每天都要接收、处理许多信息，随着社会的不断发展，要处理的信 息愈来愈多，用传统的人工处理方法已不能适应时代的需求。当计算机技术不断 发展并日趋成熟时，信息技术也开始出现并愈来愈受到重视。 信息系统是一个抽象、笼统的概念，对不同的信息系统，其共性是都具有输 入、输出、数据传输、数据存储和数据加 二处理等功能，这些功能有的是由计算 机完成，有的由、r 完成。 信息系统随善计算机技术的发展而发展。在整个信息系统的发展史上，出现 了电子数据处理系统( e d p s ) 、管理信息系统( m i s ) 、决策支持系统( d s s ) 和 综合自动化。这些系统是人们总结了原有系统的小足而不断改进后提出建立的。 e d p s 出现在5 0 年代到6 0 年代初。由于企业竞争激烈，管理所需的信息量 剧增，人工处理已不能满足管理对信息的需求，迫使企业寻找数据处理的新手段。 于是，在数据处理密集的领域如财务等的处理开始采用计算机。但是e d p s 只是 模拟以前人工对事物的处理，并没有对这些数据进行进步的加工、整理、分析。 i 刈而，计算机当时在信息处理领域并没有取得预期的效益。 m i s 的概念是在对e d p s 的缺点进行改进的基础上提出的。m i s 是一个利用 计算机软硬件、手工作业、分析、计划、控制和决策模型以及数据库技术的人一 机系统。它能提供信息，支持企业的运行、管理和决策，是企业集体信息处理的 支柱。与e d p s 相比，m i s 更注重对信息的进一步深加工，即利用所得到的信息 来分析企业的生产经营情况，分析企业的行为。随着计算机网络技术的日趋完善， m i s 能集中整个企业的信息数据，为决策者及时提供必要的信息。因而，m i s 比e d p s 具有更多的经济效益。 传统的管理信息系统的发展经历了_ 三个阶段：艺叽终端方式( h o s t ) 、i ：作 站丈件服务器力+ 式【w o r k s t a t i o n f i l es e r v e r ) 和客户机，服务器方式 l c l i e n t s e r v e r ) b4 ：) l 终端乃式在可靠性、安全性等方面具有一定优势，但由 r 数据处理工作均由u e 机承 r ，负荷过重，因而运行速度明显低于单机系统，数 j l ：j i 能征本系统j l 声，系统过r 划闭，j c f l 需采用人、r ，、小型计算机，设备昂 谈投资巨人，h 覆盖面小。微掣计算机卜市j i 亏，管理信息系统很快采用了局域网 挤技术，这足 t 投资小覆盖m 可达数r 水，n ：嗍络内部j 实现数捌共孛。 浙江大学硕士学位论文 起初局域网是以工作站文件服务器为其基本工作方式，在w s 方式下，需 要处理的数据由服务器通过网络以文件方式传递给工作站，由工作站上的应用程 序加以处理，并将处理后的数据文件再经网络送回到服务器中，服务器对数据以 文件方式加以管理。w s 方式明显存在着两个问题：数据以文件方式在工作站与 服务器之间相互传递，这无疑加重了网络的负荷；数据处理主要由工作站实施， 服务器只起管理数据文件的辅助作用，服务器的作用仅仅相当于客户机的外部存 储设备，其资源没有得到充分利用。 客户机服务器结构是在工作站文件服务器结构的基础上发展起来的，c s 结构和w s 结构无论在网络硬件组成上、网络拓扑上，还是在通信连接上都基 本相同，两者最大的区别仅在数据管理方法上和数据处理方式上。在c s 系统中， 对数据的管理己升级为数据库方式，而数据处理则由应用程序的客户机端部分 ( 前台程序) 和服务器端部分( 后台程序) 共同完成，每当用户需要服务时，由 前台程序发出请求，启动后台程序实施数据处理，并将处理结果送回工作站，工 作站己不再运行整个应用程序，其地位从工作站变成了“客户机”。针对上述不 同，人们将w s 系统中的网络工作站仍称工作站，网络服务器称为文件服务器， 而将c s 系统中的网络工作站称为客户机，网络服务器称为数据库服务器。 随着局域网技术的日益成熟和用户图形界面的普遍使用，9 0 年代c s 结构 在管理信息系统中得到了广泛的应用，服务器采用了大中型计算机或超级微机， 数据处理由高性能的服务器实施，极大地提高了数据处理效率。加之服务器对数 据的管理亦由文件方式升级为数据库方式，在服务器与客户机之间传递的不再是 整个数据文件，而是记录，从而大大降低了网络上的数据流量，节约了通信带宽， 并提高了数据处理速度。因此，采用c s 结构的管理信息系统比采用w s 结构 的管理信息系统整体性能有了极大提高。 c s 模式的优势在于广泛地采用了网络技术，将系统中的各部分任务分配给 分布在网络上担任不同角色的计算机，它把较复杂的计算和管理任务交给网络上 的高档机器一服务器( s e r v e r ) ，而把一些频繁与用户打交道的任务交给前端较简 单的计算机客户机( c l i e n t ) 。通过这种结构完全实现了网络上信息资源的共享， 使管理信息系统的性能有了较大改进，但并没有从根本上解决管理信息系统中存 在的问题：其应用程序分割为客户端部分( 前台程序) 和服务器端部分( 后台程 浙江大学硕士学位论文 序) ，这两部分是一一对应、点对点的，系统开发时，既要开发前台程序，又要 开发对应的后台程序，系统开发复杂，开发周期长，投资大；两层结构的c s 其 前台程序不仅要完成用户界面的工作，而且还要完成应用逻辑的处理工作，导致 “肥客户机”的产生，采用三层c s 结构虽可使“肥客户机”“瘦”一些，但系 统的开发、管理、维护工作并没有明显改善。 随着信息技术的迅猛发展，使传统的以企业内部信息资源为主要对象的信息 管理模式受到了猛烈的冲击，并为新一代信息系统的诞生提供了技术条件。这些 技术主要有： l 、面向对象技术 面向对象技术强调从客观世界中固有的事物出发来分析构造系统，用人类在 现实生活中常用的思维方式来认识、理解和描述客观事物。面向对象的分析和设 计方法对于开发大型管理信息系统有着重要而实用的意义。 2 、数据仓库技术 当今信息时代的竞争就是信息的竞争。作为企业的管理决策者，掌握的信息 当然是越准确、全面、高效越好。数据仓库技术将企业内各种跨平台的分散数据 经过重新组合和加工，构成面向决策的数据仓库，使最终用户可以在数据仓库的 基础上进行深层数据挖掘、多维数据分析、动态查询和报表等，开发利用有战略 意义的信息资源。数据仓库是为管理决策者服务的，它的目标是从大量杂乱无章 的历史数据和汇总数据中获取有价值的信息，用于支持高层决策分析，强化企业 的竞争优势。 3 、i n t r a n e t 技术 9 0 年代以来，随着计算机网络技术的飞速发展，t n t e r n e t 从各个方面影响 着人们的日常生活。i n t e r n e t 技术依靠其固有的开放性，平台无关性，全新的 信息交流方式成为新一代m i s 系统的首选技术。i n t r a n e t 就是把i n t e r n e t 技术 应用于企业内部网的建设，采用t c p i p 作为通信协议，同时运用防火墙技术保 证内部网络资源的安全性，就是防火墙后面企业内部的i n t e r n e t 。通过i n t r a n e t 在企业内部网络上形成了一种三层结构的客户机服务器模式，即浏览器应用服 务器数据库服务器的模式即b r o w s e r s e r v e r ( b s ) 模式。和传统的企业m i s 管 理系统相比，i n t r a n e t 技术能够更好的满足现代企业对m i s 管理系统的需求。 浙江大学硕士学位论文 首先，i n t r a n e t 处理的是广义的信息，人是主体。i n t r a n e t 上信息交流的方式 和传统的m i s 有着根本的不同，i n t r a n e t 能够真正使计算机网络成为人与人间 信息交流的载体。w e b 技术使得管理者方便地以h t m l 的形式把要发布的信息放 在w e b 服务器上，所有的用户通过浏览器可以立即看到这些信息，真正实现信息 发布的方便快捷。e m a i l 技术消除了时空地域对通信的限制，尤其适合于地域上 分布很广的企业。新闻组( n e w s b b s ) 为企业文化的形成和交流提供了很好的工 具。 n t e r n e t 现有的所有技术都可以结合企业具体的需要在i n t r a n e t 中得到实 现。而且，所有的技术都已经集成于w e b 界面中，j a v a 、a c t i v e x 等新技术保证 了这切的实现。应用这些技术生成的w e b 界面不但前所未有，而且易于修改。 上述对广义信息的处理是传统的基于c s 结构的m i s 管理系统所不可能做到的， 而对于i n t e r n e l 来说，这只是其中的一部分功能。当前数据库对w e b 的支持已 经可以保证以图文并茂的h t m l 页面的形式使用户完全通过w e b 实现以往m i s 系 统的全部数据库功能，同时享有w e b 技术提供的图形、动画、声音等多媒体效果。 这样，i n t r a n e t 在完全实现传统m i s 系统功能的基础上，向用户提供i 1 t e r n e t 的全部功能，从而达到综合b s 结构和c s 结构二者的优点，满足现代企业对 m i s 系统的全新需求的目的。其次，i n t r a n e t i n t e r n e t 本身是基于t c p i p 协 议的，包容异种网络的网际网，企业内部已有的资源都会得到保护，已有的信息 都可以重用，这样就保护了企业的现有投资，可以降低投资的成本。通过 i n t r a n e t ，使企业将以往分散的信息结构变成了一个有机统一的网络体系，不仅 可在企业内部实现以w e b 为中心的更加方便灵活的信息发布与交换方式以及更 加迅捷的协同作业，而且由于w e b 服务器与数据库的成功连接，使得从企业外部 也可以及时访问企业的主干数据库。 对于电力企业来说，随着m l s 的发展，由于监视机组运行的需要，实时数 据进入m i s 系统实现实时监测是必然的趋势。采用i n t r a n e t 技术，通过a c t i v e x 控件可以实现把机组的d c s 等实时监测系统的数据融入企业的m i s 当中，实现 通过i n t r a n e t 对企业的综合管理。 塑、查兰堡主兰堡堡兰 第二章系统开发综述 本章主要论述了系统的结构包括物理组成及软件体系结构，系统开发工具的 使用及开发技术。 第一节企业i n t r a n e t 的建设 i n t e r n e t 起源于6 0 年代末美国国防部的a r p a 网，最初a r p a 网上使用的协 议称为网络控制协议( n c p ) 。7 0 年代中期，为完善网络的性能，a r p a 网将n c p 过渡到t c p i p ，各大计算机厂商竞相支持t c p i p ，使t c p i p 成为网络互连实际 的工业标准。删网采用t c p i p 后，利用称为网关的网络设备实现了网际连 接，进一步发展为i n t e r n e t ( 因特网) 。确切地讲，i n t e r n e t 是个“虚拟”网络， 足由采用t c p i p 协议的各个不同的物理网络相互连接起来的网络，随着加入 i n t e r n e t 的网络数目及主机数目的不断增加，特别是w w w 的应用，使i n t e r e n t 发展尤为迅猛。今天i n t e r n e t 己经在各个方面影响着人们的牛活，如网1 购物， 信息查询等。 i n t e r n e t 作为未来信息高速公路和全球信息基础设施的雏形，对信息技术的 发展、信息市场的开拓，以及信息社会的形成都将起着十分重要的作用。因此构 造一种通过i n t e r n e t 将企业内部与外界连接起来的新型企业网不仅成为可能，而 且也变得非常必要。 i n t r a n e t 就是一种采用i n t e r n e t 技术( 包括t c p i p 技术，w w w 技术，h t m l 技术，s m t p 协议等) 而建立的一种虚拟的、相对独立的专用网络，而在这个刚 络内部却是一个开放的，可以根据需要进行调节的公共网络。i n t r a n e t 强调的是 内部开放和有限制的外部开放，它并不是完全开放给外部的i n t e m e t 网。在对外 连接方面，i n t r a n e t 的安全阀门可以是单向的、双向的、或非：称双向的1 作方 式，通常要根据实际的应用情况来决定安全阀门的调节程度。i n t r a n e t 有五项基 f 标准的服务：文件共享、目录查询、打印共享、电子邮件和网络管理。基于 i n t r a n e t 的企业网就是利用t c p i p 为传输协议和以b r o s w e r w e bs e r v e r 为处理模 式，由w e b 服务器和浏览器建立的新型网络。 浙江大学硕士学位论文 一、i n t r a n e t 的特点： ( 1 ) 用户为企业内部管理人员和职工，目的是实现企业内部的信息交流和 共享； ( 2 ) 采用t c i _ p 协议作为局域网和广域网通信协议，可以连接不同的网络 和计算机，具有定的开放性； ( 3 ) 基于b s 的信息架构，应用开发主要基于w w w 服务器，客户端只需 要浏览器( 如i n t e r n e te x p o l o r e r ) 作为客户端软件，就可以使用网络中的信息资源， 培训简单。浏览器界面简明易用，容易掌握： ( 4 ) 采用防火墙等技术防范来自i n t e r n e t 的非法入侵，有比较高的的安全 性： ( 5 ) 传统企业网发展到i n t r a n e t ，原有资源可继续利用。i n t e r n e t 现有的所 有技术都可以结合企业具体的需要在i n t r a n e t 中得到实现。 企业i n t r a n e t 的基本结构为： 图2i 1i n t r a n e t 结构图 二、企业构建i n t r a n e t 的必要性 基f - i n t r a n e t 的新型企业网既具备传统企业内部网络的安全性，又具备 i n t e r n e l 的开放性和灵活性。在对企业内部应用提供有效管理的同时，又能与外 界进干亍信息交流。i n t r a n e t 改善了m i s 的信息共享方式，企业内部可以更加方便、 浙江大学硕士学位论文 快捷地共享信息，并集成了多种信息源。因此建造i n t r a n e t 网络己成为企业发展 的趋势和潮流。 ( 1 ) 经济性好一个好的i n t r a n e t 系统可以实现企业办公无纸化。建好 i n t r a n e t 后，可以更好地实现文档等资源的共享并能实时响应数据的更新，从而 节约用于打印、出版与更新文书等方面的经费与时间。另外，建设费用也不高。 随着技术的发展和生产成本的降低，现在建立一个l o l o o m b 局域n ( l a n ) ：l 较 简单而且经费便宜。网络操作系统可以选用m i c r o s i o f fb a c k o f f i c e 系列，包括 w i n d o w sn ts e r v e r40 、m i c r o s f o te x c h a g es e r v e r 55 ，s q ls e r v e r 70 及i n t e r n e t 信息服务软件l l s ( i n t e r n e ti n f o r m a t i o ns e r v i c e ) ，客户端选用w i n d o w s 9 8 和i m e m e t e x p l o r e r 。 ( 2 ) 使用方便由于采用b s ( b r o w s e r s e r v e r ，浏览器服务1 1 ) 模式，客户端 的设置非常简单，只需备有可以浏览基于h t m l ( h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e ， 超文本标识语言) 的w e b 页面功能的浏览器软件。图形用户界面的浏览器使用简 单，用户不必学习复杂的软件操作就可以通过浏览器获取各种信息。 ( 3 ) 通信快捷由于局域网普遍规划在1 0m b 1 0 0 m b 的网络通信环境下， 因此，在i n t r a n e t 中可以顺畅地传送各种数据文件，通过内部代理服务器接通 i n t e r n e t ，可以减少i n t e r n e t 的上网费用。 ( 4 ) 不断完善当企业的i n t r a n e t 建立起来后，网络服务可以不断更新和完 善，而无需影响整个网络拓扑。可以说，i n t e r n e t i n t r a n e t 一直处于更新过程中， 更好的、更为方便的服务日渐推出。 三、i n t r a n e t 的延伸e x t r a n e t e x t r a n e t 指采用i n t e r n e t 技术和设备建立的企业外延网，是i n t r a n e t 的一部分 或i n t r a n e t 的延伸，其使用范围除企业内部外，还扩火到特定的企业外部，如商 业伙伴甚至客户。 浙江大学硕士学位论文 一、系统的网络结构 第二节系统的结构 系统的网络结构采用总线型，服务器和客户端通过h u b s w i t c hh u b 连在 起。 w e b 服务器数据库服务器 图22l 系统结构图 系统的网络拓扑结构根据电厂的具体物理结构和布线方便进行设置，办公楼 通过双绞线和h u b 将各个p c 连成为一个网络，生产现场的机器通过光纤接1 3 连 接到h u b 。 服务器操作系统采用m i c r o s o f tn ts e r v e r 40 ( s p 6 ) ，w e b 服务器上安装了 | i s ( m i c r o s o f t i n t e r n e ti n f o r m a t i o ns e r v e r 4o ) ，数据库系统为m i c r o s o f t s q l s e r v e r 70 ，客户端为m i c r o s o f t w i n d o w s 9 5 w i n d o w s 9 8 及m i c r o s o f ti n t e r n e t e x p o l e r 4o ( 或5o ) 。数据库服务器的硬盘采用r a i d 磁盘阵列。 数据库服务器存放管理信息系统的信息和生产数据，用户客户端通过w e b 服务器访问数据库服务器，w e b 服务器根据用户的需求对数据库进行一系列操 作，并将结果数据转化为h t m l 网页的形式返回给用户。系统按软件功能可分为 占 浙江大学硕士学位论文 两部分：管理信息系统( m 1 s ) 和生产监视及历史查询。管理信息系统就是在各 个客户端和数据库服务器之间的信息管理；利用串口通讯通过网关机实时的从电 厂的d c s 系统获得机组运行的数据，并存放在数据库里，网上综合查询是把这 两部分结合在一起，通过嵌入在网页上的a t i v e x 控件浏览实时数据。 二、系统的软件体系结构 整个软件系统采用两层和三层的体系结构，客户( c l i e n t ) 服务器( s e n ，e r ) 和浏览器( b r o w s e r ) i n 务器( s e r v e r ) 模式。管理信息系统软件采用两层的体 系结构即客户服务a ( c s ) 模式，综合查询和生产数据上网部分采用浏览器服务 器( b r o w s e r s e r v e r ) 三层体系结构，测览器n 务器模式作为客户机n 务器模式 的扩展即b r o w s e r w e bs e r v e r d a t a b a s es e r v e r s ，组成了浏览器、w e b 服务器和后 台数据库服务器的3 层模式，客户端通过浏览器访问服务器。 c s 应用系统基本运行关系体现为“请求响应”的应答模式。每当用户需要 访问服务器时就由客户机发出“请求”，服务器接受“请求”并“响应”，然后执 , 7 7 , f l j 应的服务，把执行结果送回客户机，由它进一步处理后再提交给用户。 任何一个应用系统，从简单的单机系统到复杂的网络计算，它都由三部分组 成：显示逻辑部分( 表示层，p r e s e n t a t i o n ) ，事务处理逻辑部分f 功能层，b u s i n e s s l o g i c ) 葺l l 数据处理逻辑部分( 数据层，d a t as e r v i c e ) 。表示层的功能是实现与用户 的交互；功能层的功能是进行具体的运算和数据的处理；数据层的功能是实现对 数据库中的数据进行查询、修改、更新等任务。由于c s 结构被设计成两层模式， 显示逻辑和事务处理逻辑均被放在客户端，数据处理逻辑和数据库放在服务器 端，从而使客户端变的很“胖”，成为胖客户机，服务器端的任务i h x , 较轻，成为 瘦服务器。两层c s 数据库系统结构如图2 22 所示。 这种传统的二层c s 体系结构比较适合于小规模的、用户较少( l o o ) 、单 一数据库且有安全性和快速性保障的局域网环境下运行，所以在当时条件下得到 了广泛的应用。但随着应用系统的大型化以及用户对系统性能要求的不断提高， 二层c s 结构越来越满足不了用户更高需求。主要体现在：程序开发量大，系统 维护困难，客户机负担过重、成本增加及系统的安全难以保障等。 浙江大学硕士学位论文 客户端数据库服务器 图2 2 2 两层c s 数据库系统的结构图 三、新型b s 系统的三层体系结构 随着i n t e m e t 越来越广泛的应用，原来基于局域网的企业网开始采用i n t e r n e t 技术来构筑和改建自己的企业网，即i n t r a n e t 。于是，一种新兴的体系结构b s 应运而生，并获得飞速发展，成为众多厂家争相采用的新型体系结构。本质上，b s 也是一种c s 结构，它是一种由传统的二层c s 结构发展而来的三层c s 结构在 w e b 上应用的特例。b s 模式是一种以w e b 技术为基础的新型的信息系统平台 模式，又称为i n t r a n e t 模式。b s 模式把传统c s 模式中的服务器部分分解为一 个数据服务器与一个或多个应用服务器( w e b 服务器) ，从而构成了一个三层结 构的客户服务器体系。 在b s 的系统中，用户可以通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请 求。b s 结构极大地简化了客户机的工作。客户机上只需安装、配置少量的客户 端软件即可，服务器将担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在 服务器上完成。 在b s 三层体系结构下，表示层、功能层和数据层被分割成三个相对独立的 单元： 第一层表示层：w 曲浏览器。在表示层中包含系统的显示逻辑，位于客户 端。它的任务是由w e b 浏览器向网络上的某一w e b 服务器提出服务请求，w e b 服务器h t t p 协议把所需的主页传送给客户端，客户机接受传来的主页文件，并 把它显示在w e b 浏览器上。 第二层功能层：具有应用程序扩展功能的w e b 服务器。在功能层中包含系 统的事务处理逻辑，位于w e b 服务器端。它的任务是接受用户的请求，首先需 _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ i _ _ _ l _ - _ 一 浙江大学硕士学位论文 要执行相应的扩展应用程序与数据库进行连接，通过s q l 等方式向数据库服务 器提出数据处理申请，而后等数据库将数据处理的结果提交给w e b 服务器，再 由w e b 服务器传送回客户端。当客户发出请求时，w e b 服务器将启动相应的进 程来响应这- - 2 n 求，并将动态地生成一系列h t m l 代码，其中嵌入处理的结果 返回给客户机的浏览器。如果客户机提交的请求中包括数据的存取，那么w e b 服务器还需与数据库服务器协同完成这一处理工作。 第三层数据层：数据库服务器。在数据层中包含系统的数据处理逻辑，位 于数据库服务器端。它的任务是接受w e b 服务器对数据操纵的请求，实现对数 据库查询、修改、更新等功能，把运行结果提交给w e b 服务器。 原来两层的c s 结构转变成三层的b s 结构，这样客户机的压力大大减轻r ， 把负菏均衡地分配给了w e b 服务器和数据库服务器，这种三层体系结构，如图 2 23 所示。 这种结构不仅把客户机从沉重的负担和不断地提高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。由于客户机把事务处理逻 辑部分分给了功能服务器，不再负责处理复杂计算和数据访问等关键事务，只负 数据库服务器 图2 2 3 三层b s 数据库系统的结构图 责显示部分，使客户机的负担减少了许多，所以维护人员不再为程序的维护工作 奔波于每个客户机之间，而把主要精力放在服务器上程序的更新工作。这种三层 结构层与层之间相互独立，任何一层的改变不影晌其它层的功能。它从根本上改 变了，传统的_ 层c s 体系结构的缺陷，它是应用系统体系结构中一次深刻的变 肇。 浙江大学硕士学位论文 四、两种体系结构的对比 b s 体系结构与c s 体系结构相比不仅具有c s 体系结构的全部优点，而且 又有c s 体系结构所不具备的独特优势。 1 、在系统采用的标准方面，c s 模式只要内部统一的标准即可，应用往往是专 用的；而b s 结构采用的标准是开放的、非专用的，经过标准化组织确定的 标准，具有通用性和跨平台性，系统容易移植。 2 、在成本方面，c s 模式的客户端软件是专用的，安装、配置、升级都要在所 有的客户机上实施，浪费人力和物力：b s 系统只需在客户端装有通用的浏 览器即可，维护和升级都在服务器端进行，客户端不做任何改变，大大降低 了开发与维护成本。 3 、在使用上，c s 系统的客户界面由客户端软件决定，使用方法和界面各不相 同，对于不同的c s 系统，用户都要从头学起或者经过培训。而b s 系统用 户界面为浏览器，它界面友好，容易操作，用户不需再学习。 4 、对客户端的要求方面，c s 系统客户端不但具有显示的功能而且还要进行数 据处理，对机器的性能要求较高；b s 系统的客户端只进行界面显示，不需 要很高的配置。 5 、灵活性方面上，c s 系统只要有一部分改变，其它部分也要相应变动，系统 难以升级；b s 各模块相互独立，其中一部分改变不会影响其它部分，系统 改变容易。 6 、安全性方面，c s 系统客户机直接与数据库服务器连接，用户可轻易地改变 服务器上的数据，系统的安全性不好：b s 系统在客户机与数据库服务器之 间增加了一层w e b 服务器，客户机无法直接操纵数据库，有效防止了对数据 库的入侵破坏，数据完整性得到有效维护。 三层的b s 体系结构具有许多传统c s 体系结构不具备的优点，而且又紧密 地结合了i n t e r n e t i n t r a n e t 技术，是技术发展的大势所趋，它把应用系统带入了一 个崭新的发展时代。 浙江大学硕士学位论文 第三节系统采用的软件支持 、w i n d o w sn ts e r v e r 4 0 操作系统 目前流行的网络操作系统主要有四种：它们是u n i x 系统、n o v e l l n e t w a r e 、 w i n d o w s n t 和o s 2 。其中u n i x 是最早的网络操作系统，具有良好的网络互联 伸缩性和分布式计算能力，从c l i e n t 数来说，u n i x 优于其它操作系统，它平均 支持5 0 6 0 个c l i e n t 。但u n i x 软件供选择和二次开发带来不便。u n i x 主要定 位于巨型数据库和应用工作站、小型机上，是i n t e r n e t 服务器、a t m 系统、o l t p 大系统的最佳选择。其余的三个操作系统：n o v e l ln e t w a r e 、w i n d o w s n t 和o s 2 主要面向企业部门级服务器的网络操作系统，均适合于企业局域网。 服务器上选用n ts e r v e r40 作为操作系统，它支持多种传输协议，可以很 方便地与其它网络互联，形成中小企业的m i s 网络。在客户机上，选用w i n d o w s 9 8 作为操作平台，该网络的结构、布局、软硬件选型合理，投资少，收益大，很适 合于中小型企业。w i n d o w sn t 在应用管理、性能、i n t e m e t i n t r a n e t 服务、通信 以及网络集成服务等功能方面拥有多项其它操作系统无可比拟的优势。它提供了 3 2 位的客户n 务器平台，采用抢占式、多任务、多线程的机制，加上广大原p c 机用户群和微软公司不断推出的软件，使之成为网络操作系统的未来。相对 w i n d o w s9 8 而言，n t 提供了更强有力的处理能力，工业级的可靠性、稳定性和 安全性以及更强大的通信和网络服务。n t 的组网要考虑到网络系统的开放性和 安全性。 系统的开放性是指网络结构的开放性、联接的开放性和网络协议的标准性以 及应用的开放性。开放性的考虑要贯穿于系统的整个规划、设计过程中。作为一 个向向企业生产、经营和管理的企业内部网络系统，其安全可靠性是十分重要的。 首先是一个安全可靠的系统，然后才能是个实用先进的系统。安全可靠性是指 系统信息处理的保密性和信息存储的分级性。可靠性要从硬件、软件、网络构件、 通信介质、布线、电源供给等方面进行考虑，要按照可靠性工程的方法实现系统。 在服务器上主要完成的工作有用户帐户和工作组的建立、权限设置、文件备 份、数据库的增删等。由于硬盘容量大，一些大型的软件也安装在服务器上。服 务器h 专职的网络管理员进行管理和维护。系统为每位用户分刺建立了帐户， 浙江大学硕士学位论文 帐户名和密码由系统管理员进行管理，相互之间具有保密性，并将他们赋予不同 的工作组。不同的工作人员和工作组具有不同的访问权限，访问权限要根据对象 f j 录结构和设计要求而定。网络管理员要定期对帐户和权限进行检查。 数据库系统s q l s e r v e r7 0 本系统采用的数据库操作系统为m i c r o s o f ts q ls e r v e r 70 。s q ls e r v e r 70 是 高性能，客户服务器关系型数据库管理系统( r d b m s ：r e t a t i o n a ld a t a b a s em a n a g e n t s y s t e i n ) ，它支持大吞吐量的事务处理( 如联机订单，库存管理等) ，也支持数据仓 库和决策支持的应用程序。s q ls e r v e r 可以在基于m i c r o s o f tw i n d o w sn ts e r v e r 网络支持的任何硬件结构环境中完好的运行。s q ls e r v e r7 还提供许多客户工具 和其他m i c r o s o f t 操作系统的网络接v 1 ，又因为s q ls e r v e r 的开放式结构，所以 其他系统也能够与它进行相互操作。 s q ls e r v e r 需要n ts e r v e r 来运行，它跟n ts e r v e r 完全集成在一起，在n t 下的运行已经优化。n ts e r v e r 提供了许多s q ls e r v e r 可以利用的特性： 支持s m p 。n t 本身就支持4 8 个c p u ( 取决于使用s q ls e r v e r 的版 本) ，在某些情况下可以支持到3 2 个c p u ，n ts e r v e r 支持真正的对称 处理( s m p ) ，其处理负载以最佳的效率均匀的分布到每一个c p u 中。s q l s e r v e r 是多线程处理应用程序，这意味着它可以利用多个c p u ，每一个 线程彼此独立的执行任务。 支持多平台。n ts e r v e r 和s q ls e r v e r 不仅支持i n t e lc p u ，而且支持 d e c a l p h ac p u 。 抢占式多任务。n ts e r v e r 包括了一个规划机制，它控制着程序运行的 顺序，以及哪些线程可以获得最高的优先权。这意味着任何在n ts e r v e r 下运行的程序，包括s q ls e r v e r ，都能尽可能快的优化运行。 可靠性。n ts e r v e r 的结构将操作系统程序和应用程序区分开来。给每 一个在n ts e r v e r 下运行的程序都分配自己的内存空间，同包括操作系 统程序在内的所有其他程序相区分。这样就创造了一个非常稳定的操作 系统环境。从而可以运行任务临界的s o ls e r v e r 应用程序。 容错性。n ts e r v e r 包括自己内置的基于软件的窬错性( r a i d l 5 级、， 浙江大学硕士学位论文 它也支持硬件r a i d 。 完整的安全陛。n ts e r v e r 提供了非常好的安全性，而s q ls e r v e r 提供 多层安全性。在最外层，s q ls e r v e r 的登录安全性直接集成到w i n d o w s n t 的安全性上。它允许w i n d o w sn t 的服务器验证用户，使用这种 “w i n d o w sn t 验证”，s q ls e r v e r 就可以用w i n d o w s n t 的安全特性， 例如密码加密，密码期限等。s q ls e r v e r 能够安装在“混合的安全”模 式中，也就是说，基于w i n d o w sn t 的客户能够用w i n d o w sn t 验证来 连接，并且连接不是来自w i n d o w s n t 客户；或者来自i n t e r n e t 的连接， 能够用s q ls e r v e r 的安全验证连接。 s q ls e r v e r 不汉同n ts e r v e r 紧密集成，还与几个m i c r o s o f tb a c k o f f i c e 产品 紧密集成，包括m 1 c r o