[科普中国]-分布式信息系统

简介

所谓分布式信息系统，是指以计算机网络为基础，将系统的数据与功能分布在地理上不同位置，通过自然的数据与功能连接进行辅助决策的信息系统。由于分布式信息系统是以计算机网络为基础构建的，所以它必然是一种分层结构。1

分布式信息系统是在分布式通信网络系统上进行信息资源管理的业务应用系统，它作为通信技术、计算机技术和信息技术等研究领域的有机组合，通过互联网实现了其组织结构和工作流程的优化重组，使网络超越了时间、空间和部口之间的分隔限制，为用户提供全方位的、规范而透明的资源管理服务。

分布式信息系统的组成分布式信息系统通常都由成千上万个组件构成，包括服务器、存储器、网络设备、操作系统、应用软件等。这些软硬件通常来自不同的厂家并有着自身特殊的结构和功能，同时它们之间又相互联系相互影响，使得分布式信息系统变得异常复杂。此外，分布式信息系统的动态性、异构性和不确定性又引入了另一维度的复杂性。2

分布式信息系统的结构一般类型的分布式信息系统结构可以分为两种：Client/Server（客户机/服务器）体系结构和多层分布式体系结构。

Client/Server体系结构在网络通信技术飞速发展的初期，Client/Server (C/S) 体系结构得到广泛应用，而且还有胖客户、瘦客户和 Browser/Server（浏览器/服务器）等多种变体。该体系结构将应用逻辑集中在某一端，大大降低了系统构建和维护的成本，成为应用系统开发的主流。然而，随着技术的进一步发展，网络带宽和设备性价比都成倍增长，Client/Server 系统逐渐丧失原有优势，并暴露出体系结构上的问题，比如：

1)客户端数目激增导致服务器负载过重，整体性能急剧下降；

2)应用需求的变化会同时对客户端和服务器端造成影响，维护和升级代价高；

3)大量冗余数据的传输增加了网络的负载。

多层分布式体系结构为了解决两层 C/S 分布式体系结构存在的不足，提出了三层或多层分布式对象体系结构，在这种情况下，业务逻辑从客户端分离出来，移动到中间层。于是，在服务器和客户机之间增加了业务逻辑层或其它应用服务层。系统就成为了具有客户端的表示层、中间的业务逻辑层和数据库服务器的三层或多层体系结构，如图 1 所示。

在多层分布式系统中，不同的组件可能用不同的语言来实现，且这些组件可能运行在不同类型处理器上。数据模型、信息表示法以及通信协议可能都不一样。因此，多层分布式系统就需要某种软件来管理这些不同部分，确保它们能通信和交换数据。中间件就是这样一种软件，它位于系统的不同分布式组件之间。

中间件能够使应用系统相对独立于计算机软件与硬件平台，为大型分布式应用搭起一个标准的平台，在客户机和服务器或者服务器和服务器之间传送高级通讯，将客户机群与服务器群有机地结合起来，把企业分散的系统技术组合在一起，从而实现企业应用软件系统的集成。中间件具有标准的程序接口和协议，使不同硬件和操作系统平台上分布式应用的数据共享和互操作。中间件在操作系统、网络和数据库之上，应用软件之下，总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行和开发环境，帮助用户灵活、有效的开发和集成复杂的应用软件。

多层结构较两层结构的优点多层结构较传统的两层结构有着多方面的技术优势，主要表现在以下几个方面：

1）逻辑封装性：当用户需要修改商业逻辑规则是，只要改变应用服务器的程序即可；

2）瘦客户机：减轻了客户端的工作负荷；

3）高性能：将复杂的商业逻辑独立出来，由专门的应用服务器来处理，既提供了应用的执行速度，又减少了网络调用的通信量；

4）安全性高：识别用户的机构是按层来构筑的，提高了系统数据的安全习惯。1

分布式信息系统的应用分布式信息系统最为适合分布式组织的企业和单位。分布式信息系统的应用包含了多方面的内容，最常见的如天猫、京东等网上购物系统、办公自动化、实时信息的发布化及网上信息查询等。2

分布式信息系统的特点随着分布式计算、分布式存储等技术在电网、金融、通信等诸多关键领域的广泛应用，分布式信息系统呈现出系统规模越来越大、服务对象越来越多、对象之间的关系越来越复杂等特点。2