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计算机软件架构有何现状

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随着人类进入互联网+时代,分布式管理系统得到了广泛的应用,开发了人力资源管理系统,智能电网管理系统,电子商务管理系统和网上银行管理系统,有效地促进了人的工作和生活和学习方便,接下来小编简单介绍一篇优秀电子商务管理论文。 1概述 软件架构是一个

  随着人类进入“互联网+”时代,分布式管理系统得到了广泛的应用,开发了人力资源管理系统,智能电网管理系统,电子商务管理系统和网上银行管理系统,有效地促进了人的工作和生活和学习方便,接下来小编简单介绍一篇优秀电子商务管理论文。

  1概述

  软件架构是一个分布式管理系统的框架,其可以有效描述软件的每一个组成对象,勾勒各个组成对象之间的连接通信结构。软件架构是系统开发的基础,随着分布式系统的功能越来越多,功能组成连接结构也变得更加复杂,常见的开发技术多利用自顶向下的模块化原则,将分布式管理系统划分为多个子功能,按照软件架构设计好的框架组装在一起,可以将每一个模块功能有效集成,确保分布式管理系统的运行可靠和稳定,具有较强的可扩展性和可移植性[1]。基于多年的工作实践,详细地描述当前主流的应用系统架构,分别是客户机/服务器(C/S)架构、浏览器/服务器(B/S)和云计算架构,其次是针对计算机软件架构未来发展趋势研究和展望,进一步提高分布式软件的设计的完整性、有效性、可移植性和可扩展性,具有重要的作用和意义。

  2分布式计算机软件架构发展现状

  2.1客户机/服务器架构设计

  客户机/服务器(Client/Service,C/S)架构是最早使用的一种软件设计模式,其主要包括两个关键组成部分,分布式客户机和服务器[2]。基于客户机/服务器架构的分布式管理系统需要在用户方安装一个客户端,客户端嵌入了TCP/IP协议,利用该协议可以与服务器实现数据通信,能够远程访问Web服务器及数据库服务器。服务器端可以实现业务解析、数据加工。客户机/服务器架构能够为分布式管理系统提供一个设计精美、操作友好的运行界面,用户在界面中输入逻辑业务请求,将其发送给服务器,服务器按照程序语言的语法规则实现信息解析和处理,将处理结果封装在一起发送给客户端。客户机/服务器是第一代分布式互联网软件架构,其应用的时间最长,使用的次数最多,依然是当前主流大型分布式管理系统的常用架构。

  2.2浏览器/服务器架构设计

  随着互联网技术的发展,客户机/服务器架构已经无法满足应用软件需求,比如基于该架构的软件需要安装一个客户端,非计算机专业人才就无法安装,系统升级时还需要重新安装客户端,不利于软件普及和推广[3]。因此,为了提高应用软件的普适性,软件设计师提出了浏览器/服务器架构,将分布式管理系统划分为浏览器、Web服务器、数据库服务器3层。用户只需要知悉分布式管理系统Web服务器地址,将其输入到IE浏览器,即可实现登录、认证和操作。Web服务器可以在IE浏览器上利用表单功能显示一个交互界面,用户只需要在该界面中输入逻辑业务请求,Web服务器完成信息解析之后,如果请求中不包含数据处理,将处理结果封装起来反馈给IE浏览器;如果请求中包括数据处理,Web服务器将其发送给数据服务器,实现数据的添加、删除、修改或查询,并且将结果反馈给Web浏览器,Web浏览器将处理结果封装在一起,反馈给IE浏览器。如图1所示。

  2.3云计算架构设计

  软件架构设计的主要目标是在有限的硬件部署环境限制下,尽可能地部署较多的应用程序,同时支持数以亿计的用户能够实现并发访问。随着分布式管理系统的部署,互联网承载的用户越来越多,处理的数据也急剧增加,因此在满足未来软件功能的条件下,人们提出了新型的软件架构,也即是云计算架构[4]。云计算架构是一个矩阵式的系统部署平台,集成了多种新型技术,包括分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等,能够满足功能复杂、用户量大的系统设计和部署。云计算主要可以划分为以下几个层次,分别是基础设施即服务、平台即服务、软件即服务,实现了硬件设备按需分配,平台资源租赁操作,软件个性化定制等,满足数以亿计的政企单位需求。云计算架构可以为用户提供设计精良的软件平台,自动化地分配带宽资源、CPU资源、存储资源,实现多用户的并发访问。云计算能够为用户提供一个集群节点,在处理过程中能够收集每一个节点的处理结果,实现云服务架构的底层交叉,尽可能地简化云服务架构的底层负载,减小应用软件开发人员部署、测试和运行的工作量,能够实现数据分布存储、数据高速通信、高容错处理的功能[5]。云计算最为关键的技术为虚拟化,利用虚拟化可以将用户的软件与硬件设备进行独立化、抽象化,按照优先级响应方法、轮转法、先进先出等调度模式加快数据处理速度,提高硬件设备的利用率和系统可移植性。如图2所示。

  3分布式计算机软件架构未来发展趋势

  随着人工智能、机器学习等技术的发展和改进,未来分布式计算机软件架构将向着智能计算方向发展。同时,随着物联网、车联网、互联网的发展,人们迈入到了万物互联、万物互通时代,传统的数据库文本、图像、视频等信息进行有效的处理,但是随着人类客观世界的对象信息化操作,越来越多的信息保存在数据库中,比如地理位置信息、建筑模型信息、动物模型信息等,为了提高对这些信息访问的便捷性,亟需针对每一种分布式计算机软件进行细分,以便能够保证这些数据的快速、并发、可靠、安全共享[6]。未来分布式计算机软件架构设计发展趋势及方向主要包括以下几个方面:(1)智能化。目前,云计算将分布于网络各处的计算机连接在一起,实现了全网信息共享,也促进了应用软件的智能化。因此,为了满足人们的多样化需求,分布式管理系统架构也亟需变得更加智能化。分布式管理系统架构可以引入机器学习、人工智能、模式识别等技术,比如引入神经网络,可以有效地针对分布式管理系统架构进行分析,识别各类型的智能数据,针对这些数据进行分析和操作,将其提供给用户。(2)实时化。随着应用软件的普及,越来越多的应用软件对实时性要求变得更高,比如交通应急系统、银行现金管理系统等,这些系统都要求分布式管理系统架构处理具有实时性、快速性,以便能够满足数据调度、访问响应速度的要求。(3)分布式。目前,利用混合式系统架构组建的大数据中心也越来越多,大数据中心最为关键的应用就是为分布于各地的用户提供数据支持,因此混合式系统架构也需要具有分布式处理能力。分布式系统架构能够将一个数据库自顶向下划分为多个部分,利用计算机网络连接在一起,同时为用户提供一个透明化的服务。

  4结语

  分布式管理系统软件功能丰富、应用领域广泛,因此分布式管理系统架构也越来越难设计,其需要充分地考虑分布式管理软件的功能模块、应用场景、覆盖范围等多个因素,以便能够确保分布式管理系统通信负载均衡,应用功能健全,同时还需要降低用户的软件开发成本,根据用户的需求分配存储、CPU、通信资源,利用虚拟化技术实现强大扩容化操作,提高了分布式管理系统的并发性,远超过客户机/服务器、浏览器/服务器两种架构模式,逐渐成为分布式管理系统的主流架构。

  参考文献

  [1]周志强.“互联网+”时代应用软件架构现状与发展趋势研究[J].科学技术创新,2017,(25).

  [2]崔天慧,刘海见.基于B/S架构的人事信息管理系统[J].信息通信,2017,(4):111-112.

  [3]盛智勇,安颀,曲洪权,等.基于C/S架构的光纤智能预警系统的软件设计[J].吉首大学学报(自然科学版),2017,38(5):29-34.

  [4]解文涛,王锐,徐奡.高可靠分布式容错计算机架构的研究[J].计算机测量与控制,2016,24(8):161-164.

  阅读期刊:

  《计算机教育》杂志是由国家教育部主管,清华大学主办,面向国内外发行的直接面向中高端计算机教育事业的国家级期刊。被教育部高校计算机教学指导委员会、教育部高等学校文科计算机基础教学指导委员会、全国高校计算机教育研究会、全国高校计算机基础教育研究会、中国计算机学会、中国计算机用户协会等指定为特别推荐刊物。是目前国内计算机教育界唯一一本期刊。

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