曾 建 国
（新华通讯社 北京 １０００７０）
摘 要：云计算环境下，计算机软件系统规模逐渐变得复杂，用户数量逐渐上升，许多用户均为非计算机专业技术人员，安装、运行复杂的计算机软件系统非常困难，因此计算机软件系统架构的发展方向是无需安装、扩展性能高、运行效率快，以便能够使得云计算环境下计算机应用软件得到快速推广和普及。
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关键词 ：云计算；分布式软件；系统架构；管理系统
中图分类号：TP3 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．15．０46
收稿日期：２０１5－05－16
０ 引言
计算机技术、网络技术、数据库技术的快速发展，使得计算机数据处理速度越来越快，并且拥有了数亿Ｔ字节的光纤阵列存储器，能够存储海量的电子商务、电子政务、金融证券、通信运营数据，使用云计算技术为用户提供按需服务。云计算技术可以大幅度提高信息化服务能力、共享数据信息服务资源，云计算能够集成分布式计算、移动计算技术，设计与开发大量的云服务应用软件，为用户提供云设备基础设施服务、云计算平台服务和软件集成运行管理服务。
１ 云计算环境下分布式软件架构的重要性
目前，随着云计算技术的快速发展和进步，计算机技术、网络技术和数据库技术促进了分布式软件的普及和应用。本文对国内外相关文献资料进行研究，发现许多计算机学者已经开发了ｅｂａｙ、淘宝网、证券交易系统、电子政务管理系统等自动化办公管理系统，提高了人们工作、生活和学习的信息化水平。但是，随着分布式软件的应用和拓展，人们的需求越来越多，分布式软件功能越来越多，规模变得越来越大，逻辑业务处理能力也需要满足越来越快的要求。因此，为了能够满足分布式软件的需求，软件工程师经过多年的研究，提出了软件设计架构的理念，以便能够保证分布式软件具有较高的鲁棒性、健壮性、可靠性、可移植性和可扩展性。
许多计算机学者、软件工程师对软件体系架构进行了研究，但是一直以来对软件架构没有形成一个统一的定义。对于不同的应用软件，软件工程师具有不同的开发目的，软件架构也需要提供不同的侧重点，通常情况下，软件架构可以描述为软件功能、软件交互性和交互模式，因此软件系统架构具有三个非常明显的特点，具体如下：一是软件系统结构在很高层次上对分布式管理系统进行抽象，无需关注系统的具体结构和实现过程；二是软件系统架构需要支持软件系统的具体功能，因此在设计软件架构时，需要动态考虑软件系统的动态行为；三是系统分析员设计软件系统架构时，需要充分考虑系统的兼容性、安全性和可靠性，并且能够支持分布式管理系统运行维护过程的伸缩性和扩展性。迄今为止，分布式管理系统常用的架构包括Ｃ/Ｓ和Ｂ/Ｓ体系架构模式，随着计算机技术的快速发展，必将诞生更加合适的软件架构，适应现代分布式管理系统的应用需求。
２ 云计算环境下分布式软件常用架构
２．１ 两层Ｃ／Ｓ软件架构应用
分布式软件开发初期，由于网络通信技术不发达，因此人们开发的软件通常采用单机版模式，软件功能较为简单，系统健壮性、可扩展性、可移植性较弱。随着云计算技术的诞生，互联网技术发展较快，传统单机版软件无法联机处理逻辑业务，并且不能够共享数据资源，因此逐渐无法满足人类自动化办公需求。随着云计算技术的快速推广和应用，分布式软件可以满足在线访问、数据共享、联机业务处理等功能，因此软件的功能越来越复杂，并且会在软件运行过程中得到完善，系统架构需要保留强大的可扩展性、可移植性和互操作性。经过多年的研究，许多计算机学者和软件工程师提出了Ｃ／Ｓ体系架构。
Ｃ／Ｓ体系架构主要包括两个非常关键的组成部分，分别是客户端（Ｃｌｉｅｎｔ）和服务器端（Ｓｅｒｖｅｒ），其作为分布式软件早期采用的系统架构，可以为软件工程师提供基本的网络逻辑业务处理功能。客户端的主要逻辑业务是为用户提供一个具有良好导航帮助功能和操作功能的界面，以便用户能够根据自己的需求，操作分布式软件，向服务器端发送逻辑业务请求，并且可以将服务器处理结果展示在运行界面上，以便用户能够进行浏览。服务器端是系统的核心组成部分，服务器包括的种类很多，比如Ｗｅｂ服务器、系统数据库服务器、防火墙服务器、应用服务器等，以便能够安全接受、解析用户发送到服务器上的逻辑业务请求，判断逻辑业务请求是否需要数据库进行处理，如果存在，则调用数据库访问组件，以便能够进行插入、删除、修改等更新操作，并且将数据处理结果与应用服务器处理结果集成在一起，反馈到客户端。Ｃ／Ｓ体系架构如图１所示。
２．２ 三层Ｂ／Ｓ软件架构应用
随着云计算技术的快速发展，移动互联网、无线网络的迅速普及，已经促进了网络用户以数以万计的速度上升。据世界互联网协会统计，目前全世界网民已经达到３２．５亿人，其中我国网民已经达到了６．５８亿。随着各国政府、企业对云计算软件的推广，信息化系统得到了更多的普及和应用，基于Ｃ／Ｓ系统的软件需要安装复杂的客户端程序，升级、运行和维护过程复杂。因此，为了能够提高人们使用计算机软件的热情，进一步促进人类社会信息化发展，计算机学者提出了Ｂ／Ｓ体系架构模式。Ｂ／Ｓ体系架构模式分为三个层次架构，主要包括表示层、逻辑业务处理层和数据处理层，在具体的分布式管理系统中，表示层关联的内容为用户端浏览器、逻辑业务处理层关联的内容为Ｗｅｂ服务器、数据处理层关联的内容为数据库服务器。
（１）表示层：表示层关联分布式管理系统的浏览器，其可以为用户提供与系统交互的接口，并且采用较为友好的操作模式，为用户提供逻辑业务输入、逻辑业务处理结果输出的功能，也就是用户通过表示层输入业务请求信息到逻辑业务处理层，并且可以接受逻辑业务处理层的处理结果，以便能够有效地实现分布式管理系统的功能。
（２）逻辑业务处理层：逻辑业务处理层关联分布式管理系统的Ｗｅｂ服务器、应用服务器和通信服务器等，是Ｂ／Ｓ架构模式的中间层，该层可以解析用户逻辑业务请求，并且查看逻辑业务请求中是否存在数据处理业务请求，如果存在，则可以发送至数据库服务器，由其处理完毕之后反馈给表示层。
（３）数据处理层：数据处理层关联数据库服务器，数据库服务器可以有效地实现数据定义、数据操作等，并且能够将数据库处理结果反馈给逻辑业务处理层，完成分布式管理系统的主要功能。Ｂ／Ｓ体系架构如图２所示。
Ｂ／Ｓ体系架构是当前分布式应用系统采用的主流架构技术，分布式管理系统采用该架构时，用户无需按照客户端应用程序，只需要在ＩＥ浏览器中输入服务器地址即可登录系统实施各种操作，具有良好的应用性能。因此，本文系统架构设计过程中采用Ｂ／Ｓ体系架构。
３ 结语
云计算环境下，分布式管理软件可以为用户提供更多的服务需求，提高人类信息化应用水平。随着分布式软件功能的复杂化，软件规模逐渐增大，因此为了能够提高软件的便捷性，促进分布式软件更好地进行普及和推广，云计算环境下分布式软件采用Ｃ/Ｓ架构和Ｂ/Ｓ架构，可以保持系统强大的可扩展性、可移植性、安全性，提高了系统处理速度和性能，实现数据共享和联机业务处理。
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参考文献
１ 张鹏飞． 探析云计算体系架构及其关键技术分析［Ｊ］． 计算机光盘软件与应用，２０１４（１８）
２ 秦秀磊，张文博，魏峻等．云计算环境下分布式缓存技术的现状与挑战［Ｊ］． 软件学报，２０１３（１）
３ 刘赟，王永贵． Ｃ／Ｓ模式并行计算架构设计及其实现方法［Ｊ］． 哈尔滨工程大学学报，２０１３（７）
（责任编辑 吴 汉）
