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E11 操作系統(tǒng)
11.1 About Application Architecture
信息系統(tǒng)應(yīng)用模式的歷史演變及各階段的技術(shù)特征
計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)從發(fā)展初期至今,其應(yīng)用模式經(jīng)歷了主機(jī)/終端(mainframe/terminal)模式、客戶機(jī)/服務(wù)器(client/server)模式和瀏覽器/服務(wù)器(browser/server)模式(即互聯(lián)網(wǎng)模式)三個(gè)主要階段。
主機(jī)終端模式是80年代以前信息系統(tǒng)的主流應(yīng)用結(jié)構(gòu),其主要特征是企業(yè)的所有信息資源,包括應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)均存放在主機(jī)(通常為大中型機(jī))中,采用集中計(jì)算模式,使用者通過用串行線路和主機(jī)相連接的終端(通常為字符方式的啞終端)操縱并共享大型機(jī)的計(jì)算能力,或通過批處理方式輸入大量數(shù)據(jù),由主機(jī)集中處理后輸出運(yùn)行結(jié)果。主機(jī)/終端模式的主要特點(diǎn)是采用價(jià)格昂貴的專用大型計(jì)算機(jī),各系統(tǒng)之間交換信息十分復(fù)雜。
70年代末80年代初,為了擺脫對(duì)大型計(jì)算機(jī)廠家的依賴,興起了所謂的開放系統(tǒng)浪潮,而集成電路、個(gè)人計(jì)算機(jī)和微機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展則為之提供了技術(shù)基礎(chǔ),并最終形成了以開放和分布計(jì)算機(jī)為特征的客戶機(jī)/服務(wù)器模式。開放系統(tǒng)要求各計(jì)算機(jī)廠家的軟硬件產(chǎn)品能夠互通互換,并通過市場競爭降低設(shè)備購置成本和維護(hù)成本。開放系統(tǒng)浪潮中最有影響的成果是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定的開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI:open systems interconnect)模型。
伴隨著開放系統(tǒng)的是所謂的降型化(downsizing)浪潮,降型化就是用更為開放化和廉價(jià)的客戶機(jī)/服務(wù)器模式來替代昂貴的大型機(jī)/終端模式。降型化及其它相關(guān)技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致各企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)向客戶機(jī)/服務(wù)器模式,而原有的主機(jī)/終端模式的應(yīng)用系統(tǒng)由于受到硬件、技術(shù)、人才等多種因素的影響,難以繼續(xù)發(fā)展,逐漸形成了所謂的遺留(legacy)系統(tǒng)。由于遺留系統(tǒng)是企業(yè)信息系統(tǒng)多年經(jīng)營的結(jié)晶,往往意味著巨額的投資、成熟的應(yīng)用模式和穩(wěn)定的運(yùn)行,并在一定范圍內(nèi)仍然可能提供穩(wěn)定的服務(wù),因此降型化浪潮并未導(dǎo)致遺留系統(tǒng)的徹底消亡,而各主機(jī)供應(yīng)商也在不斷提高大型機(jī)的開放特性,使之能適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展。因此,企業(yè)實(shí)施降型化并不是將原有的大型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)徹底放棄,而是在保留大型機(jī)的穩(wěn)定的操作平臺(tái)的基礎(chǔ)上,尋求其他非大型機(jī)模式的應(yīng)用選擇,或?qū)⑦z留系統(tǒng)與各種新技術(shù)進(jìn)行整合。
隨著客戶機(jī)/服務(wù)器的發(fā)展及其規(guī)模的不斷擴(kuò)大,其固有的缺點(diǎn)也逐步被發(fā)現(xiàn)。由于應(yīng)用系統(tǒng)分布在大量網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)中,個(gè)人計(jì)算機(jī)變得越來越臃腫(即所謂胖客戶機(jī)),應(yīng)用程序的發(fā)布和同步變得十分困難,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到一定規(guī)模后,其維護(hù)費(fèi)用直線上升,系統(tǒng)的總擁有成本甚至直追主機(jī)/終端模式。此外,由于訪問點(diǎn)數(shù)量的增多、多個(gè)用戶會(huì)話的并發(fā)操作以及普遍的數(shù)據(jù)訪問和更新能力等因素,導(dǎo)致客戶/服務(wù)器系統(tǒng)的安全保障成為一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。
在這種情況下,所謂的多層結(jié)構(gòu)模式應(yīng)運(yùn)而生,其典型代表是“瘦客戶機(jī)/事務(wù)處理服務(wù)器/數(shù)據(jù)服務(wù)器”模式,其中瘦客戶機(jī)僅完成應(yīng)用的數(shù)據(jù)表現(xiàn),事務(wù)處理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的事務(wù)邏輯,而數(shù)據(jù)服務(wù)器則專注于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。多層結(jié)構(gòu)模式結(jié)合了主機(jī)/終端模式和客戶機(jī)/服務(wù)器模式的優(yōu)點(diǎn)。
互聯(lián)網(wǎng)的興起和迅速傳播,使得多層結(jié)構(gòu)模式得到充分的發(fā)揮,其中瘦客戶機(jī)逐步統(tǒng)一為瀏覽器,而各種新興技術(shù)(如HTTP協(xié)議、JAVA語言)的非專有特性使得各類事務(wù)處理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)無關(guān)性,從而使得用戶從任一客戶機(jī)上訪問世界上任意服務(wù)器變成現(xiàn)實(shí),也使企業(yè)信息系統(tǒng)從企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用轉(zhuǎn)為以客戶為中心,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的信息化成為可能。但同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜性和松散管理結(jié)構(gòu)也使得互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的安全性變得更加突出,企業(yè)在建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)模式的信息系統(tǒng)時(shí)必須增加防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全軟件才能確保網(wǎng)絡(luò)的安全。
11.2 operating system
操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件,隨著信息系統(tǒng)應(yīng)用模式的變遷,操作系統(tǒng)的角色也在不斷豐富,但其核心功能仍然是對(duì)中央處理器、存儲(chǔ)器和輸入/輸出裝置等系統(tǒng)資源進(jìn)行分配、調(diào)度和監(jiān)視,在物理硬件、應(yīng)用軟件和用戶之間起橋梁作用。除管理硬件和軟件外,它的另一主要功能是保證用戶只能對(duì)經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫訪問。
監(jiān)視器(hardware and software monitors)是操作系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,其作用包括兩方面,一是辨別計(jì)算機(jī)硬件的瓶頸和軟件設(shè)計(jì)的問題,二是調(diào)整計(jì)算機(jī)運(yùn)行的負(fù)荷。通過監(jiān)視器也可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)時(shí)間的惡化情況。
圖形化用戶接口(GUI:graphical user interface)是操作系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,用戶可以用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖形來輸入命令。如WINDOWS就使用了GUI。
終端仿真(terminal emulation)是PC機(jī)操作系統(tǒng)配備的一個(gè)工具軟件,可以模擬一臺(tái)啞終端(dumb terminal)的功能。
常用的操作系統(tǒng)有:PC機(jī)/工作站操作系統(tǒng)(DOS、MS Windows、MAC OS等)、服務(wù)器操作系統(tǒng)(MS Windows Server,Linux等)、大型機(jī)操作系統(tǒng)(IBM S/390、IBM MVS等)。
大型機(jī)統(tǒng)指那些擁有強(qiáng)大計(jì)算能力,能支持大量聯(lián)機(jī)終端和外部設(shè)備的計(jì)算機(jī),其主要代表包括開始于system/360的一系列IBM大型計(jì)算機(jī)。大型機(jī)連接終端的系統(tǒng)運(yùn)行模式也稱為主機(jī)/終端模式。
服務(wù)器是指具有固定的地址,并為網(wǎng)絡(luò)用戶提供服務(wù)的節(jié)點(diǎn),它是實(shí)現(xiàn)資源共享的重要組成部分。服務(wù)器主要有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、打印服務(wù)器、終端服務(wù)器、磁盤服務(wù)器和文件服務(wù)器等。
PC機(jī)/工作站即個(gè)人計(jì)算機(jī),具有較強(qiáng)的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能,通常作為網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用系統(tǒng)的終端設(shè)備。由服務(wù)器、局域網(wǎng)絡(luò)和PC機(jī)(胖客戶機(jī))構(gòu)成的系統(tǒng)運(yùn)行模式稱為客戶機(jī)/服務(wù)器模式,當(dāng)采用基于瀏覽器(瘦客戶機(jī))的多層體系結(jié)構(gòu)時(shí)則成為瀏覽器/服務(wù)器模式。
11.3 Computer Peripherals
各類計(jì)算機(jī)外部設(shè)備
不間斷電源(UPS:uninterruptible power supply):在停電的情況下維持電腦系統(tǒng)的運(yùn)行。
光學(xué)字符識(shí)別(OCR:optical character recognition):通過光學(xué)掃描儀器從紙質(zhì)文件中讀取并自動(dòng)識(shí)別出字符,以字符編碼形式輸入計(jì)算機(jī)。
打印機(jī)(printer)):最常用的硬拷貝輸出設(shè)備。
掃描儀(scanner):可以將文檔和圖形轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸入設(shè)備。
繪圖儀(plotter):能接受繪圖指令并在圖紙上畫出圖形的設(shè)備。
條碼閱讀器(bar code reader):可以自動(dòng)識(shí)別各類條碼并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼。
11.4 Memories and Storage Devices
各種輔助存儲(chǔ)器及其特點(diǎn)
磁帶(magnetic tape):存儲(chǔ)容量最大(達(dá)幾百G),單位存儲(chǔ)價(jià)格最便宜,是數(shù)據(jù)備份的最佳選擇。但因?yàn)樗错樞虼嫒?shù)據(jù),因此不適合需要隨機(jī)存取的應(yīng)用。
磁帶庫(tape library):可以容納多盤磁帶并能通過磁帶臂等機(jī)械裝置自動(dòng)選取活動(dòng)磁帶的設(shè)備。
軟盤(floppy disk):采用直接存取數(shù)據(jù)方式,但由于采用接觸式磁頭讀取方式,速度較慢。便于攜帶和交換數(shù)據(jù),但容量較小。
硬盤(hard disk):采用直接存取數(shù)據(jù)方式和懸浮式磁頭讀取方式,速度快,容量較大。
緊湊式只讀光盤(CD—ROM):光盤的一種,容量大,一般為660MB,存取速度比硬盤慢比磁帶快,價(jià)格便宜且使用方便。但不能寫入數(shù)據(jù),其所含內(nèi)容需在生產(chǎn)時(shí)直接模壓成型,可以用來保存不需要經(jīng)常更新且具有一定發(fā)行規(guī)模的信息,如各類標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品指南等。
光盤庫(CD library):可同時(shí)容納多張光盤并對(duì)其進(jìn)行訪問的設(shè)備。
一次寫多次讀光盤(WORM:write once/read many):光盤的一種,只可寫入一次,但可讀取多次,速度與CD-ROM相似。其優(yōu)勢是可直接將電腦輸出的內(nèi)容刻入光盤,適用于保存不需要頻繁更新且發(fā)行數(shù)量少的信息,如替換縮微照片、聯(lián)網(wǎng)儲(chǔ)存雇員信息、聯(lián)網(wǎng)儲(chǔ)存技術(shù)參考手冊(cè)等。WORM也可用來記錄電子數(shù)據(jù)交換的交易內(nèi)容,從而提供事后審計(jì)線索。
數(shù)字化視頻光盤(DVD:digital video disk):光盤的一種,容量更大,一般為5GB以上。
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典型試題
1.成功實(shí)現(xiàn)的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的好處之一是:
a.縮短開發(fā)和維護(hù)新的商業(yè)應(yīng)用軟件的時(shí)間。
b.減少數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的流量
c.降低診斷用戶故障的復(fù)雜性。
d.數(shù)據(jù)及其處理過程的集中化。
『正確答案』a
『解題思路』
a.正確。相對(duì)于主機(jī)結(jié)構(gòu),客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)通??梢钥s短開發(fā)和維護(hù)新商業(yè)應(yīng)用軟件的時(shí)間。
b.不正確。相對(duì)于主機(jī)結(jié)構(gòu),客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)流量常會(huì)增加。
c.不正確??蛻魴C(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)并不能降低故障診斷的復(fù)雜性。
d.不正確。相對(duì)于主機(jī)結(jié)構(gòu),客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)將導(dǎo)致數(shù)據(jù)及處理的分散化。
2.保證客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)的安全是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù),以下哪項(xiàng)不是導(dǎo)致這一復(fù)雜性的因素?
a.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的使用。
b.訪問點(diǎn)的數(shù)量。
c.多個(gè)用戶會(huì)話的并發(fā)操作。
d.分布廣泛的數(shù)據(jù)訪問和更新能力。
『正確答案』a
『解題思路』
a.正確。采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不會(huì)降低客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)的安全性。
b.不正確。訪問點(diǎn)的數(shù)量越多,客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)的安全性管理就越困難。
c.不正確。多個(gè)用戶會(huì)話的并發(fā)操作將增加客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)安全性管理的復(fù)雜性。
d.不正確。分布廣泛的數(shù)據(jù)訪問和更新能力是導(dǎo)致客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)安全性管理難度的重要因素。
3.磁帶作為存儲(chǔ)介質(zhì)的主要優(yōu)點(diǎn)是:
a.允許直接存取。
b.使用可變長度記錄。
C.成本較低
d.需要較少人力。
『正確答案』c
『解題思路』
a.不正確。磁帶只能進(jìn)行順序存取。
b.不正確。磁帶雖然可以使用可變長度記錄,但這不是磁帶的主要優(yōu)點(diǎn)。
c.正確。在所有存儲(chǔ)介質(zhì)中,磁帶的單位存儲(chǔ)成本是最低的。
d.不正確。需要較少人力不是磁帶的主要優(yōu)點(diǎn)。
4.對(duì)于傳統(tǒng)的系統(tǒng),程序變更控制能夠保證生產(chǎn)系統(tǒng)是從經(jīng)批準(zhǔn)的程序的正確版本中產(chǎn)生。而在客戶機(jī)/服務(wù)器環(huán)境下運(yùn)行的系統(tǒng)有可能增加程序變更控制的復(fù)雜性。一個(gè)在客戶機(jī)/服務(wù)器環(huán)境中要求而在大型主機(jī)環(huán)境中不要求的程序變更控制功能是保證:
a.程序版本在全網(wǎng)絡(luò)上同步。
b.程序緊急移動(dòng)手續(xù)應(yīng)制成文檔并得到遵守。
c.程序變更測試有適當(dāng)?shù)挠脩魠⑴c。
d.從測試庫到生產(chǎn)庫的傳遞要受到控制。
『正確答案』a
『解題思路』
a.正確??蛻魴C(jī)/服務(wù)器環(huán)境下的客戶端程序分散在各個(gè)客戶機(jī)中,當(dāng)升級(jí)應(yīng)用程序版本時(shí),必須保證版本在全網(wǎng)絡(luò)上的同步,否則舊版的客戶程序可能不能正常工作甚至影響到服務(wù)器中的數(shù)據(jù)。而在大型機(jī)環(huán)境下應(yīng)用程序集中存放在主機(jī)中,只需升級(jí)主機(jī)中的程序即可。
b.不正確??蛻魴C(jī)/服務(wù)器環(huán)境和大型機(jī)環(huán)境都必須制定程序緊急變更的條文規(guī)定并要求遵照?qǐng)?zhí)行。
c.不正確.兩種環(huán)境下都要求用戶參與程序變更測試。
d.不正確。兩種環(huán)境下從測試庫到生產(chǎn)庫的傳送都應(yīng)受到控制。
5.在一個(gè)大型組織的會(huì)計(jì)部門,CD—ROM最有可能被用來:
a.提供EDI交易的永久審計(jì)線索。
b.保存該部門收到的文件的圖像。
c.記錄從銀行退回的支票正面和背書。
d.提供一個(gè)檢索會(huì)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和指南的途徑。
『正確答案』c
『解題思路』
a.不正確。由于需要多次寫入,采用磁帶等磁性介質(zhì)提供EDI交易的永久審計(jì)線索更合適。
b.不正確。見題解a。
e.不正確。見題解a。
d.正確。會(huì)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和指南是一類相對(duì)固定的信息,可以在生產(chǎn)時(shí)一次模壓成型,因此適合采用CD—ROM,成本低且易于分發(fā)。
6.一個(gè)生產(chǎn)示波器和顯微鏡等復(fù)雜電子設(shè)備的制造商以前隨產(chǎn)品附有厚的紙質(zhì)使用手冊(cè),但是現(xiàn)在他想減少生產(chǎn)和運(yùn)輸這些手冊(cè)的成本。在下列選項(xiàng)中,能達(dá)到該制造商這個(gè)目的的最好媒體是:
a.一次寫多次讀光盤(WORM)。
b.數(shù)字聲音磁帶(DAT)。
c.緊湊式只讀存儲(chǔ)器(CD—ROM)。
d.計(jì)算機(jī)輸出的縮微印刷品(COM)。
『正確答案』c
『解題思路』
a.不正確。WORM是一種光存儲(chǔ)技術(shù),通常作為存檔介質(zhì)。
b.不正確。DAT主要用作圖像系統(tǒng)中的備份介質(zhì)和CD-ROM的母帶。
c.正確。CD-ROM的制作和運(yùn)輸成本比紙張更便宜,并且可以復(fù)制大容量的文本和圖像。電子設(shè)備用戶一般都有機(jī)會(huì)使用帶CD-ROM閱讀器的PC機(jī),因此他們可以使用CD-ROM上的文檔。
d.不正確。COM用于對(duì)存檔文件的頻繁訪問,如銀行應(yīng)用中的作廢支票等。
7.盡管某組織已經(jīng)決定使用其大型機(jī)來運(yùn)行其制造工藝系統(tǒng),但他們?nèi)匀辉谄渌鼞?yīng)用系統(tǒng)方面尋求降型化的機(jī)會(huì)。降型化的目的是:
a.提高可靠性。
b.提高安全性。
c.降低復(fù)雜性。
d.降低成本。
『正確答案』d
『解題思路』
a.不正確。降型化不一定能提高系統(tǒng)的可靠性。
b.不正確。降型化不一定能提高系統(tǒng)的安全性。
c.不正確。降型化通常會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。
d.正確。降型化采用通用廉價(jià)的微機(jī)和網(wǎng)絡(luò)來代替專用昂貴的大型主機(jī)系統(tǒng),因此可顯著降低系統(tǒng)的采購成本。
8.一些企業(yè)已經(jīng)用微機(jī)和網(wǎng)絡(luò)取代了大型計(jì)算機(jī),因?yàn)檩^小的計(jì)算機(jī)能以較低的成本完成同樣的工作。假設(shè)某企業(yè)管理層準(zhǔn)備實(shí)施計(jì)算機(jī)降型化的項(xiàng)目,那么對(duì)于類似總賬這樣原來的大型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),應(yīng)如何處理?
a.計(jì)劃將所有大型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)迅速轉(zhuǎn)換為微機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。
b.考慮將總賬系統(tǒng)作為轉(zhuǎn)換的首選對(duì)象。
c.在總賬系統(tǒng)明顯不再適用前,不進(jìn)行任何改動(dòng)。
d.將降型化的應(yīng)用系統(tǒng)與穩(wěn)定的大型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整合。
『正確答案』d
『解題思路』
a.不正確。大型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)和降型化應(yīng)用系統(tǒng)各有優(yōu)勢,通常在系統(tǒng)穩(wěn)定性和成熟性方面大型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)仍占有很強(qiáng)的優(yōu)勢,如盲目地將所有大型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)迅速降型化,有可能導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)換過程中系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定,并影響企業(yè)的正常運(yùn)營。此外,并不是所有的應(yīng)用都適合于降型化。
b.不正確。由于總賬系統(tǒng)關(guān)系重大,一旦發(fā)生混亂,后果不堪設(shè)想,而且對(duì)于總賬系統(tǒng)這類信息高度集中的應(yīng)用,也比較適合于大型機(jī)環(huán)境,因此不應(yīng)將其作為降型化的首選。
c.不正確。總賬系統(tǒng)和其它應(yīng)用系統(tǒng)有密切的聯(lián)系,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行不斷的改進(jìn)使其能和其它應(yīng)用系統(tǒng)有機(jī)配合,否則就會(huì)阻礙系統(tǒng)的整體發(fā)展。
d.正確。將降型化的應(yīng)用系統(tǒng)與穩(wěn)定的大型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整合可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,既有效利用公司原有的信息資產(chǎn),又能充分發(fā)揮技術(shù)發(fā)展帶來的好處,使整個(gè)系統(tǒng)的性價(jià)比最佳。
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