前Oracle架构师：如何实现分布式平台的内核设计
本文是第一期InfoQ「大咖说」视频直播内容整理：前贝尔实验室、Oracle架构师董健基于多年工作经验，站在内核实现的角度去看如何设计一个分布式平台。微信后台回复关键词「内核」获取视频回放链接。文末下期分享预告！
引言
我们今天的分享的内容都是从具体的产品实现中抽象出来的。这些设计方法在操作系统、中间件、数据库、分布式平台和大数据平台中都在使用，大部分其实就是我们在具体产品中使用的设计。
托尔斯泰曾经说过一句名言：“优秀的架构都是相似的，垃圾的架构各有各的垃圾之处”。分布式平台作为容器产品，需要解决的问题都是类似的，每一个问题的解决方案其实就那么几种，每个方案都有其优缺点，然后做取舍做选择。
通过这场分享，希望帮助大家去了解你们正在使用的平台的定位，解决了哪些问题，都是如何解决的，哪些问题有潜在的坑不能踩。没有解决的问题的延伸解决方案都是什么，和其他平台如何融合等等。
图1：分享提纲
分布式架构为弹性应用解困
任何有点规模的应用，都无法回避分布式架构。分布式架构的存在就是为了解决大规模的应用。大规模的应用不好走，小规模应用无缝过渡到大型规模应用更不好做，从大型规模应用无缝降级为小规模应用则更难做。这就是我们经常说的弹性应用。
弹性应用架构的特点就是能够利用弹性的计算资源来解决问题，分布式必然成为架构中最核心的因素。我们一起看一下分布式如何在这种架构中贯穿和应用。
1、弹性应用面临的困境
图2
仔细总结一下，我们会发现我们平常遇到的企业应用和互联网应用大致可以分为三类。
1.经典的OLTP应用，也可以理解成RPC应用，简单来说就是要求算1+1=2，但是
它的难点是10万，100万个人同时请求这种计算。它的特点就是简单任务的高并发执行。它的后台通常都是关系型数据库支撑，数据库绝对是永远的痛，只能靠提升数据库性能，或者通过应用隔离，分库分表来扩容。
2.会话型应用，就是不同的独立请求之间是关联的，系统是有状态的。首先它需要有
丰富的通讯模式，简单的RPC是不满足的，同时多个独立的请求之间可以在一个会话内实现数据共享和交互。这种应用的数据形式和数据存储形式、灵活性和性能都很重要。
3.包括并行计算、分布式计算、大数据，它们通常是比较复杂的任务，需要利用大量
的计算资源共同完成，需要有复杂任务切分机制，同时数据量也比较大，数据形式
复杂，数据存储和处理能力依然是性能瓶颈。
我们会发现，这三种经典应用的核心问题都是：计算能力不够、存储空间不够、磁盘访问效率低、持久化数据能力不够。最终只有一个方案：分布式。
2、困境中的答案
图3
那么到底什么是分布式？分布式是一个比较广义的命题。简单的来讲，分布式就是利用软件，通过scale out的方式解脱单一计算节点上的无法从硬件上无限突破的两大性能瓶颈，CPU和磁盘。解决CPU的问题就是分布式计算，解决磁盘的问题就是分布式存储。
先看分布式计算。分布式计算的目的就是提升参与计算的节点个数以提高计算能力。用浅显的话说，只要是同一类（记住，是同一类，不是同一件）的任务由超过一个CPU（准确是CPU的核心）完成都算是分布式，记住我用的是CPU，不是机器。计算节点并不一定是一台独立的计算机，它可以是线程、进程、机器、集群等，分布式应用也不一定必须是多机应用，多进程、多线程一样是分布式。
我们知道单一硬件资源计算能力的增长早已经停止了，多核和多机架构其实没有本质区别。通过分布式计算，其实相当于通过软件实现所谓的“摩尔定律”的回归，而且，分布式解决的不单是多核，还可以解决多CPU，多机的配合，继续提高系统的处理能力。
分布式存储则是在维持单位存储容量的管理成本不变的前提下，提升参与存储的节点数以提升存储容量和存储访问能力。
分布式不是一个新技术，是一种应用框架，是一种设计模式。因此，针对分布式的设计模式，衍生出很多技术来支撑，比如路由、负载均衡、任务调度、并行计算、资源竞争、线程间通讯、进程间通讯、网络通讯，等等。同时，衍生出新的软件设计需求，RASP。RASP 是分布式系统中一个非常重要的要素，我们后面会反复提及。
介绍了什么是分布式，那么把分布式的设计模式融入到应用中后的应用架构应该是什么样的呢？。毕竟任何一个系统的核心是应用业务逻辑。
3、理想的分布式应用架构长什么样？
图4
这里我们看一下站在业务角度思考问题时，理想的分布式应用架构长什么样最合理。
本质上讲，分布式架构就是把应用逻辑改成分布式执行的方式。
不同的应用类型的处理方式又是不一样的。所以，一个非常直观的设计方式就是先将应用还原成一个工作流，就是每个软件系统的流程图。工作流中的每个步骤就是一个功能模块，每个步骤就是分布式的基础，它可以对应原来的一个函数或方法，针对每个步骤进行独立的分布式，再保持每个步骤的正常连接。
我们可以针对不同的应用类型选用不同的分布式设计方法和目标。比如图一，这是一个单任务串行的应用，它的步骤之间没有依赖关系，它的分布式方法就是单任务并行。于是多个步骤被更多计算节点同时执行，从而降低单个请求或者任务的完成时间。
对于应用，它的步骤之间是有依赖关系的，它的分布式方法就是由多任务串行变成多任务并行，通过流水线的形式实现多个任务的同一个步骤可以并发执行，在保持响应时间的前提下提高系统的吞吐量。
另外，从图3可以看出，应用的每一个步骤可能是一个函数，也可能是一个子系统，而这个子系统内部又包含了很多分布式执行的步骤。因此，基于步骤分布式的粒度可以非常灵活。通过粒度选择可以调整应用的吞吐量，从而在性能和管理成本中间选择一个平衡点。
中国有句成语叫做“分而治之”，很好的描述了分布式的目标，“分”是将任务拆分成多个步骤串行或者并行执行，“治”是多个步骤之间的连接和配合。从上述的例子我们可以看出，具体被“分”的内容和“治”的方法是业务逻辑，是应用行为。因此理想的分布式应用设计方法论应该站在应用角度去“分”和“治”，“分”和“治”的行为应该是站在原有应用逻辑的设计角度上去实现分布式。这样任何应用都可以用这种模式去轻松实现分布式，而且最贴合应用的原始设计。
那么，为了支撑这样的理想的分布式应用设计方法，底层的分布式平台应该做什么呢？
4、理想的分布式平台该做什么？
图5
一个完整的分布式平台会包含开发态（分布式框架）和运行态（分布式平台）两部分，共同帮助将应用“分而治之”，分”和“治”的内容是应用本身，一定是应用决定如何“分”和“治”。
开发态首先是提供编程范式和API支撑应用的“分”和“治”。
关于分，框架采用和原有应用设计类似的拆分方法来拆分出可以分布式执行的粒度，比如应用靠函数/对象来实现模块化，还应该保持这种拆分粒度，任何粒度的应用步骤都可以被封装成分布式的单元。
关于治，框架保持原有步骤之间的连接，但提供了多种连接形式，比如原来函数肯定是同步调用，现在可以改成同步或者异步调用。
作为框架，它的首要目标是尽量不改变原有编程模式，引入最少的新知识和技术。同时，它必须是更低层面的语义抽象，必须非常简单和轻量，这样才能适应更多的应用类型，让“分”透明，让“治”简单灵活。
现在有很多分布式框架，以分布式为导向，再让应用去适应，这其实是不正确的。
再看运行态，它是提供“分”和“治”的运行容器支撑，对应用是完全透明的，能够让应用运行时无缝地在多线程、多进程、多机环境下透明并行/并发执行。
当然，提供RASP，也是平台提供的核心功能。
施乐的首席科学家，普适计算之父，Mark Weiser，曾经说过，“最高深的技术是那些令人无法察觉的技术，这些技术不停地把他们自己编织进日常生活，直到你无从发现为止”。同理，最好用的分布式计算框架/平台也应该尽量淡化自己的存在，在应用中尽量无缝的融入自己，而不是改变应用原有的设计。
分布式平台核心要素的设计剖析
介绍完了什么是分布式系统、分布式系统能解决什么问题、理想的分布式平台的定位和设计原则以后，我们来一起看一下如何设计一个完善的分布式平台，剖析一下分布式系统的核心要素有哪些，而这些设计要素又有哪些设计选择。
分布式架构设计的点非常多，我们在设计的过程中在每个点上都有非常多的考虑和创新，我会结合我们的分布式平台的设计实现，尽可能把关键点都囊括到，并针对一些核心点的具体设计方案展开详细讨论。
这个剖析也从开发态和运行态分别展开介绍。
1、开发态（框架）的核心要素
图6
先看开发态。作为开发态的分布式框架，它辅助的是应用开发过程，它的核心是如何用最小的成本设计灵活、高效的分布式应用。
它包含的范畴也比较广。这里我列出了最核心的八点。
首先是支持的编程范式，比如RPC、对话、EDA、Map-Reduce、批处理、并行计算。它直接决定该框架能够支持的业务类型。
下一个是通讯协议，它决定调用者和被调用者之间的信息交换形式。分布式框架支持的通讯协议在任何两个节点间必须是统一的，比如客户端与服务器、服务实例间、线程间、进
程间、机器间、集群间。通讯协议对应的是编程范式，应用开发应该只和编程范式打交道，最后被平台转换成通讯协议，这样，运行时可以动态调整通讯协议而不重新开发应用。比如对话的编程范式可以被配置成HTTP chunking，而应用对HTTP chunking一无所知。
和通讯协议密切相关的是数据协议。它决定调用者和被调用者之间的业务数据交换形式。它主要解决的就是离散态的内存序列化的问题，同样适用于业务数据持久化。一般来说，解决序列化无非三种办法：IDL、数据类型自描述、应用自主控制（IDL的升级版）。数据协议对应的是数据类型，和通讯协议一样，数据协议也应该对应用透明，应用开发完全不知道数据协议的存在。
配合透明的通讯协议和数据协议，可以轻松把应用中的一个服务发布成一个REST服务，通讯协议使用HTTP，数据协议使用JSON，而这同一个服务同时还可以被内部子系统调用，使用高速的二进制协议。一个服务能够透明支持各种通讯协议和数据协议，这是“服务化”架构中最基础的一个功能。
通过这样的支持，通讯协议和数据协议才可以变成可插拔、可扩展的模块，并对应用完全透明，应用开发只需要关注跟业务逻辑相关的事情。很多的分布式框架或者RPC框架中都没有实现的这么灵活。
会话的支持指的是多个独立请求之间关联形成一个虚拟连接，实现它们之间的数据共享。它主要是为了支持复杂的会话类应用。
多语言互操作主要是借助透明的通讯协议和数据协议，实现进程内、进程间、节点间的多语言互操作。
透明跨操作系统这里主要针对的是不需要解释器或者虚拟机的编程语言在OS的API 层面提供跨OS支撑，隐藏OS和CPU体系结构的差异性，这也是一个分布式框架必须要做到的。
作为分布式开发框架，必然需要提供各种灵活的辅助工具包。通常包括丰富的容器数据类型支持，同时一个重要功能就是内存管理和数据共享。我们在分布式框架中为包括C/C++语言开发者提供了一套包括内存垃圾回收的灵活的内存管理框架，将内存的生命周期和可见范围结合，一方面简化开发人员对内存的使用，同时让内存在第一时间自动回收，并保证内存在不该被访问的范围内不可见。
服务实例间通信也应该包含在分布式开发框架的工具包中。通常服务实例应该是完全独立的，但是服务实例间通信对于有依赖关系的任务配合非常重要。
这里，我们针对分布式开发框架中最重要的部分，便捷的编程模型，做一个重点介绍。
2、便捷的编程模型
图7
讨论编程模型，其实就是讨论编程框架对于应用的入侵问题。自从开发web应用开始，程序的主循环逻辑就由框架管理了，程序员已经习惯了各种框架，很少有应用开发人员自己写程序的入口了。分布式应用的主逻辑肯定是被平台控制的，编程模型基本都是在开发各种callback。所以本质上分布式平台对于应用肯定是入侵的。
比如左图是一个典型的分布式应用开发的一个简单场景，里面包含着应用和框架的分工和配合。灰色是框架的模块，蓝绿色是应用的代码。框架有初始化模块，然后应用初始化，框架的主逻辑在接受到一个请求后，会调用应用的服务逻辑，应用的服务逻辑中会通过编程范式请求另一个服务，这时候利用框架提供的路由和负载均衡功能定位目标服务，通过数据协议和通讯协议完成调用获取结果，最后当前应用服务生成返回结果，完成一个服务的调用。
所以，讨论编程模型的本质就是讨论callback的开发方法，多个callback之间的交互方法，一个callback的多个instance之间的交互方法。
一个编程模型的优劣直接决定了开发人员的工作量和出错几率，同时也会影响运行时的灵活程度，编程模型也会直接影响RASP，比如分布式粒度的选择直接决定了未来高可用的级别。
理想的编程模型，应该尽可能少的引入新的语义，尽量让开发人员用单机单用户单线程的思路来开发分布式应用，让分布式对开发者透明，将一切分布式的语义都封装在原始程序开发之外，将框架尽可能隐藏。
同时，对于跟运行相关的内容，尽可能不要在编程阶段引入，比如服务运行在多线程、多进程还是多机通过配置的形式来驱动。
一个应用中必然包含多个子系统，里面用到的编程范式也不相同。如果能够通过一套编程模型来同时支持多种业务，则可以实现子系统间的资源协调和配合，提高可用性和可伸缩性，降低交互成本。这个时候编程模型需要尽可能用同一种原语解决中间件、通讯交换机、Hadoop/Spark解决的多种问题。
3、典型的分布式编程模型
图8
这里，我们介绍几种典型的分布式编程模型。
首先是请求级分布式应用。一般的web应用都是这种模型。它的最小分布式单位是请求，通常通过线程、进程、机器作为计算节点承载并发请求。这种编程模型的应用和框架之间是有条件的隔离的，HTTP session和HTTP协议相关的处理都是典型的入侵，除此外应用基本不改变设计方法。
它的容器通常有两种。
一种是分层容器，包含运行容器和代码运行时两部分，比如Apache+PHP的组合。这种架构通常都是开发态和运行态相对分离的架构选择，编程框架只和运行时打交道，可以无缝替换容器或者运行时。
另一种是统一容器，比如JEE的应用服务器，容器是一个整体，自身提供编程接口和范式。编程框架完全入侵应用，必须按照这个编程开发范式开发应用。
请求级分布式应用模型的请求的粒度很大，请求间隔离很差。单请求的等待过程中占用的资源无法释放导致新的请求无法进入，并发处理能力弱。存储/数据库性能瓶颈会导致前端的分布式努力付之东流。
通常配备负载均衡来解决单机处理容量低的问题。
这种编程模型仅适合OLTP类型的业务。
另外一个就是非常热门的Map-Reduce框架。
它是一个纯粹的并行编程的框架，以分布式为主体，完全的入侵应用。所有的应用都需要按照框架来重构，属于一个逆向思维的分布式架构。
大数据时代，数据量太多，传统数据库不能解决，数据类型变多，没有数据库可以存储，需要计算的工作太多，分布式程序不容易写，也没有合适的运行容器。Map-reduce是一个在合适的时间出现的针对特定问题的分布式应用解决方案，确实很伟大，解决这些问题很擅长，而且可以利用廉价的计算资源，并且开源，受欢迎程度可想而知。
但是它解决的是针对性的问题，在分布式处理方面的模式也是相对单一的，比较适合批处理形式的任务，绝不是分布式领域的银弹，这些软件的作者和开源社区都对它有清晰的定位，但是经常被夸大成了超级武器，在大数据时代无处不在，甚至开始在各种应用中无处不在。
4、服务型分布式计算框架——分布式遇上SOA
图9
这里再介绍一种我们在自己的分布式平台中使用的分布式编程模型，我们称之为“服务型分布式计算框架”。
服务和SOA是永恒的设计话题。在应用架构领域，服务的设计应该是一个始终贯彻的原则。由于后台业务系统的复杂性不断增加，现在“服务化”的论调又在被大幅提倡。“服务型分布式计算框架”其实就是将服务和分布式进行有机的结合。
回想一下前面我们介绍的理想的分布式应用架构应该长什么样。那个时候我们提出应该先将应用还原成一个工作流，将工作流中的每个步骤作为分布式的基础。对应这里的三张流程图，单任务并行、多任务并发、灵活的分布式粒度。我们的“服务型分布式计算框架”其实就是把这些步骤封装成服务，而它原来可能是函数、方法。
于是，这套编程框架的核心就是保留原业务系统的所有设计流程，将每个需要分布式的步骤解耦、封装，在不改变业务流程的基础上，将每个步骤提炼成一个独立的服务。而所谓的服务封装其实并没有做什么事情，还保留原有的函数或者方法的样子，只是它们在运行时可以变成分布式平台调度的运行单位。服务的连接方法也没有什么改变，依然是函数/方法调用，运行时的连接是通过配置变成多线程、多进程、多机、多集群。
异步决定着整个系统的性能，但是异步开发很繁琐。我们在框架中引入了异常简单的异步开发框架，并提供便捷的现场保存/恢复机制，从而实现所有函数/方法的异步调用。
这套编程框架的核心是业务导向，应用开发几乎感觉不到框架的存在，仅有的应用入侵就是全异步开发，但是它带来的回报相对于它的简单投入是异常值得的，而且这还不是强制的。
通过将每个需要分布式执行的步骤封装成服务，运行态和开发态实现完全隔离。开发态看到的是虚拟的计算资源，和面对单机单用户没有区别，具体的分布式策略完全在运行时通过配置决定，分布式变成了运维的事而不是开发的事。
借助这样的分布式应用架构，开发人员可以完全专注于业务开发，最大程度的保留最适合业务的应用架构，不用关心哪些服务需要对外发布，未来可以通过轻松的配置把一个内部服务发布成外部服务。基于服务的粒度可以让应用的架构非常灵活，运行效率非常高效。
重要的是，每个应用的分布式模型是不一样的，是依赖于业务流程的，于是每个应用都是一个彻底的个性化分布式应用。
借助这个平台，我们开发了实时流媒体平台，开发了分布式数据库，开发了大数据分析平台。
因此，我们称之为自上而下、自内而外的的全SOA架构。它根本不需要服务化，因为它天生就是服务化的。
刚才我们介绍了分布式框架的几个核心要素，重点介绍了编程模型。我们再来看看另一面，运行态的分布式平台。
5、运行态（平台）的核心要素
图10
作为运行态的分布式平台，它是分布式应用的运行支撑容器。
分布式应用一般都是服务端应用，我们可以通过一个服务端应用的一个简单运行流程来看一下分布式平台如何在各个环节发挥作用。
看这里的流程图，我们会看到一个服务器从启动开始到提供服务，在接受到一个请求后，开始处理请求，同时这个请求又调用另一个服务。于是作为调用者和被调用者的角色都会在这个流程图中体现。我们结合这个流程图来分别介绍每个环节涉及的核心要素。
首先我们看到的是动态服务发布，它指的是计算节点上无停机发布新的服务。它可以用于无停机升级，同时，在一些大规模计算过程中，有时候需要动态调度一些闲置计算节点临时参与某个任务，不需要提前部署，这时候也需要用到这个功能。有动态发布，当然也有动态禁用。
选中的计算节点接受到任务后，需要通过任务调度模块进行任务的处理，任务调度是整个分布式平台的核心，是弹性可伸缩的关键。
当该任务被调度器选中进行处理时，选中的计算节点需要完成运行时的服务绑定。前面讲到的动态服务发布是声明能力，动态绑定是真正的加载能力。
当这个服务作为调用者需要调用别的服务的时候，首先需要发现服务，这时候就会用到的第一个功能就是路由和负载均衡功能。
然后选择好提供服务的计算节点后，需要通过通讯协议和数据协议的运行时支持完成请求和响应数据的封装和传输。
本文转自 https://www.doczj.com/doc/8f10261932.html,/zzyoucan/article /details/8637376 基于软件三层架构的研究报告 引言 三层结构是传统的客户/服务器结构的发展，代表了企业级应用的未来，典型的有Web下的应用。多层结构和三层结构的含义是一样的，只是细节有所不同。之所以会有双层、三层这些提法，是因为应用程序要解决三个层面的问题。 一、软件架构和分层 （一）软件架构（software architecture） 是一系列相关的抽象模式，用于指导大型软件系统各个方面的设计。软件架构是一个系统的草图。软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体某个类或者对象。在面向对象领域中，组件之间的连接通常用接口(计算机科学)来实现。软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。与建筑师设定建筑项目的设计原则和目标，作为绘图员画图的基础一样，一个软件架构师或者系统架构师陈述软件构架以作为满足不同客户需求的实际系统设计方案的基础。 （二）分层 分层是表示将功能进行有序的分组：应用程序专用功能位于上层，跨越应用程序领域的功能位于中层，而配置环境专用功能位于低层。分层从逻辑上将子系统划分成许多集合，而层间关系的形成要遵循一定的规则。通过分层，可以限制子系统间的依赖关系，使系统以更松散的方式耦合，从而更易于维护。子系统的分组标准包含以下几条规则可见度。各子系统只能与同一层及其下一层的子系统存在依赖关系。 （三）使用分层架构开发的必要性 1、分层设计允许你分割功能进入不同区域。换句话说层在设计是就是逻辑组件的分组。例如，A层可以访问B层，但B层不能访问A 层。
数据中心架构建设计方案建议书 1、数据中心网络功能区分区说明 功能区说明 图1：数据中心网络拓扑图 数据中心网络通过防火墙和交换机等网络安全设备分隔为个功能区：互联网区、应用服务器区、核心数据区、存储数据区、管理区和测试区。可通过在防火墙上设置策略来灵活控制各功能区之间的访问。各功能区拓扑结构应保持基本一致，并可根据需要新增功能区。 在安全级别的设定上，互联网区最低，应用区次之，测试区等，核心数据区和存储数据区最高。 数据中心网络采用冗余设计，实现网络设备、线路的冗余备份以保证较高的可靠性。 互联网区网络 外联区位于第一道防火墙之外，是数据中心网络的Internet接口，提供与Internet高速、可靠的连接，保证客户通过Internet访问支付中心。 根据中国南电信、北联通的网络分割现状，数据中心同时申请中国电信、中国联通各1条Internet线路。实现自动为来访用户选择最优的网络线路，保证优质的网络访问服务。当1条线路出现故障时，所有访问自动切换到另1条线路，即实现线路的冗余备份。
但随着移动互联网的迅猛发展，将来一定会有中国移动接入的需求，互联区网络为未来增加中国移动（铁通）链路接入提供了硬件准备，无需增加硬件便可以接入更多互联网接入链路。 外联区网络设备主要有：2台高性能链路负载均衡设备F5 LC1600，此交换机不断能够支持链路负载,通过DNS智能选择最佳线路给接入用户,同时确保其中一条链路发生故障后,另外一条链路能够迅速接管。互联网区使用交换机可以利用现有二层交换机，也可以通过VLAN方式从核心交换机上借用端口。 交换机具有端口镜像功能，并且每台交换机至少保留4个未使用端口，以便未来网络入侵检测器、网络流量分析仪等设备等接入。 建议未来在此处部署应用防火墙产品，以防止黑客在应用层上对应用系统的攻击。 应用服务器区网络 应用服务器区位于防火墙内，主要用于放置WEB服务器、应用服务器等。所有应用服务器和web服务器可以通过F5 BigIP1600实现服务器负载均衡。 外网防火墙均应采用千兆高性能防火墙。防火墙采用模块式设计，具有端口扩展能力，以满足未来扩展功能区的需要。 在此区部署服务器负载均衡交换机，实现服务器的负载均衡。也可以采用F5虚拟化版本，即无需硬件，只需要使用软件就可以象一台虚拟服务器一样，运行在vmware ESXi上。 数据库区
分层架构与业务逻辑实现方式
分层架构与业务逻辑实现方式 一、分层架构 在当今软件系统中，常用的软件架构思想就是分层，分层思想是现代软件架构的主要思想。无论是企业级应用系统(如：CRM，ERP，OA，电子商务平台)，专用软件（如：OS、SVN、IDE 等),还有协议之类（TCP/IP，OSI等）绝大部分都采用分层架构思想进行设计的。 分层(Layer)不一定就是人们常说的二，三层，多层系统，因为这些说法都是分层架构的一些具体表现形式，分层是一种设计思想，也可以称之为一种软件架构模式(Pattern)，这种思想的核心在于：划分系统的职责(Responsibility)，如果这个系统的职责你分析清楚了，你的基于设计思路差不多就定下来了。你可以去看看，很多的现在代软件，不是一定是web方面。例如：SVN这样的源代码管理软件、 图一：SVN架构图
.NET Framework也是分层，Eclipse也是，TCP/IP更加是，还有像操作系统（OS）、编译器(Compiler)，很多流行框架(Framework)也是分层。其实，MVC不也是分层，也就是把模型（Model）、视图(View)、控制器（Controller）三个不同职责分开。 那我们看看今天的企业级应用系统（很多说是web项目，其他我不认为是这样，因为web只是一种外在表现形式，我们可以用desktop程序，flash等作为表现形式），企业级应用系统很多人一说就是三层架构，其实确实也是这样的。即：表示层，业务层，数据层。当然还有其他的分层，如：表示层，服务层（服务外观层），业务逻辑层，数据映射层，数据层。也有分成：表现层，中间层，数据访问层等等。(注意这些都是逻辑上分层结构一般用Layer，物理上的分层结构，一般讲的是部署结构一般用tier)总体上都可以看成是三层：表现层，业务逻辑层（也可以说是领域层或领域逻辑层），数据层。像Spring,Structs、ORM 等一些框架，他们都是在不同的层上的相关实现技术。 二、业务逻辑几种实现方式 现在我们再看看，企业级系统中最核心是哪一层？肯定是业务层，因为企业级系统主要是与业务打交道(其实几乎所有软件都是实现业务，企业级系统业务逻辑主要偏向于商业逻辑，其他系统，像游戏，自动化控制、支撑系统等把业务看成是算法)，而且业务是每个系统都不尽相同的。“业务逻辑是最没有逻辑的东西” [Fowler PoEAA,2003]。而且企业级系统的变化与改变大多都在业务层上。那么，做好企业级系统，首先主要分析好业务系统。你可以看看，现今所有的框架在整体结构（spring,structs,等要求系统按MVC结构来开发），表示层(jquery,extjs等)，与数据层(ORM之类）做得最多，有没有业务的框架？（有，但是很少，而且只能是业务比较有规律的地方，像一些财务系统，有些权限系统，当然还有工作流系统）因为业务逻辑每个系统都很可能不一样，没办法通用。那么有什么办法以比较好的方式实现业务逻辑呢。现在终于说到主要问题上来了：也就是业务逻辑(Business Logic)的实现方式，也叫做领域逻辑(Domain Logic)的实现方式。一般来说，有以下几种： 1．事务脚本（Transaction scripts) 2．领域模型（Domain Model)
NIKE 项目数据中心网络架构方案 1.概述 (2) 2.系统需求分析 (2) 3.企业网络信息系统设计思路 (2) 4.企业网络信息系统建设原则 (2) 5.系统技术实现细节 (3) 5.1 网络拓扑图 (3) 5.2 Nike项目服务器技术实现细节 (4) 5.2.1双机备份方案 (4) 5.2.1.1.双机备份方案描述 (4) 5.2.1.2.双机备份方案的原理 (4) 5.2.1.3.双机备份方案的适用范围 (4) 5.2.1.4.双机备份的方式及优缺点 (4) 5.2.1.5双机方案建议 (4) 5.2.1.6磁盘阵列备份模式示意图 (5)
5.2.1.7双机方案网络拓扑图 (5) 5.2.1.8双机热备工作原理 (6) 6.备份 (6) 7.建议配置方案及设备清单..................................................7-8 1.概述 21世纪世界竞争的焦点将是信息的竞争，社会和经济的发展对信息资源、信息技术和信息产业的依赖程度越来越大，信息技术的发展对政治、经济、科技、教育、军事等诸多方面的发展产生了重大的影响，信息化是世界各国发展经济的共同选择，信息化程度已成为衡量一个国家，一个行业现代化的重要标志。 2．系统需求分析 由于此方案是专为NIKE项目数据中心设计，此数据中心是为数据信息提供传递、处理、存储服务的，为了满足企业高效运作对于正常运行时间的要求，因此，此数据中心在通信、电源、冷却、线缆与安全方面都必须要做到非常可靠和安全，并可适应不断的增长与变化的要求。 3．系统设计思路 企业网络信息系统的建设是为企业业务的发展服务，综合考虑公司信息系统当前背景和状况，其建设设计主要应达到如下目标： 1) 系统的设计应能满足公司对公用信息资源的共享需求,满足3PL及客户查询数据的共享需求，并为实现公用信息资源共享提供良好的网络环境，概括而言之就是能让相关人员顺利流畅的访问数据中心的Nike XpDX Server及我司的TMS等相关系统。与此同时，系统的建设还需要考虑到投入和产出两者间的关系，注意强调成本节约，提高效费比的问题。 2) 系统的设计必须充分考虑到建成后系统的管理维护问题。为此设计应强调系统的统一集中管理，尽量减少资源的分散管理，注重提高信息系统平台运营维护的工作效率。 3) 系统的设计还需要考虑建成后资源的合理利用问题，必须保证建成系统资源主要服务于设定需求，保证设计数据流量在网络中流畅通行。因此，必须保证只有设计的数据流量才能优先在网络中传递，对于设计外数据流量（例如互联网网页访问、网络下载、网络视频、网络音频、P2P、IM聊天）应通过技术
web三层架构概述 web三层架构概述 2009-05-23 10:23 关于 三层架构(3-tier application) 通常意义上的三层架构就是将整个业务应用划分为：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。区分层次的目的即为了“高内聚，低耦合”的思想。 １、表现层（UI）：通俗讲就是展现给用户的界面，即用户在使用一个系统的时候他的所见所得。 ２、业务逻辑层（BLL）：针对具体问题的操作，也可以说是对数据层的操作，对数据业务逻辑处理。 ３、数据访问层（DAL）：该层所做事务直接操作数据库，针对数据的增、删、改、查。 概述
三层结构原理： 3个层次中，系统主要功能和业务逻辑都在业务逻辑层进行处理。 所谓三层体系结构，是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”，也叫组件层。这里所说的三层体系，不是指物理上的三层，不是简单地放置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构，三层是指逻辑上的三层，即使这三个层放置到一台机器上。 三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。 表示层位于最外层（最上层），离用户最近。用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。 业务逻辑层业务逻辑层（Business Logic Layer）无疑是系统架构中体现核心价值的部分。它的关注点主要集中在业务规则的制定、
业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计，也即是说它是与系统所应对的领域（Domain）逻辑有关，很多时候，也将业务逻辑层称为领域层。例如Martin Fowler在《Patterns of Enterprise Application Architecture》一书中，将整个架构分为三个主要的层：表示层、领域层和数据源层。作为领域驱动设计的先驱Eric Evans，对业务逻辑层作了更细致地划分，细分为应用层与领域层，通过分层进一步将领域逻辑与领域逻辑的解决方案分离。 业务逻辑层在体系架构中的位置很关键，它处于数据访问层与表示层中间，起到了数据交换中承上启下的作用。由于层是一种弱耦合结构，层与层之间的依赖是向下的，底层对于上层而言是“无知”的，改变上层的设计对于其调用的底层而言没有任何影响。如果在分层设计时，遵循了面向接口设计的思想，那么这种向下的依赖也应该是一种弱依赖关系。因而在不改变接口定义的前提下，理想的分层式架构，应该是一个支持可抽取、可替换的“抽屉”式架构。正因为如此，业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤为关键，因为它扮演了两个不同的角色。对于数据访问层而言，它是调用者；对于表示层而言，它却是被调用者。依赖与被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上，如何实现依赖关系的解耦，则是除了实现业务逻辑之外留给设计师的任务。
三层架构C/S程序设计实例(C#描述) １.三层之间的关系： 三层是指：界面显示层(UI)，业务逻辑层(Business)，数据操作层(Data Access) 文字描述： Clients对UI进行操作，UI调用Business进行相应的运算和处理，Business通过Data Access 对Data Base进行操作。 优点： l 增加了代码的重用。Data Access可在多个项目中公用；Business可在同一项目的不同地方使用（如某个软件B/S和C/S部分可以共用一系列的Business组件）。 l 使得软件的分层更加明晰，便于开发和维护。美工人员可以很方便地设计UI设计，并在其中调用Business给出的接口，而程序开发人员则可以专注的进行代码的编写和功能的实现。 ２.Data Access的具体实现： DataAgent类型中变量和方法的说明： private string m_strConnectionString; //连接字符串 private OleDbConnection m_objConnection; //数据库连接 public DataAgent(string strConnection) //构造方法，传入的参数为连接字符串 private void OpenDataBase() //打开数据库连接 private void #region CloseDataBase() //关闭数据库连接 public DataView GetDataView(string strSqlStat) //根据传入的连接字符串返回DataView 具体实现代码如下： public class DataAgent { private string m_strConnectionString; private OleDbConnection m_objConnection; #region DataAgend ///
架构设计之分层架构 分层架构的好处：1、它实现了一定程度的关注点分离，利于各层逻辑的重用；2、它规范化了层间的调用关系，可以降低层与层之间的依赖；3、如果层间接口设计合理，则用新的实现来替换原有层次的实现也不是什么难事。 常见模式：展现层、业务层、数据层（三层架构） 一、层的职责 a)展现层，或称为表现层，用于显示数据和接收用户输入的数据，主用户提 供一种交互工操作的界面。 b)业务层，或称为业务逻辑层，用来处理各种功能请求，实现系统的业务功 能，是一个系统最为核心的部分。 c)数据层，或称为数据访问层，主要与数据存储打交道，例如实现对数据库 的增、删、改、查等操作。 二、层间关系 a)展现层会向业务层传递参数，发出服务请求，并获取业务层返回的信息显 示在界面上。 b)业务层接收展现层的命令，解析传递过来的参数，判断各种合法性，并具 体实现功能的各种“运算”要求，返回展现层所要的信息。 c)数据访问层不能被展现层直接调用，而必须由业务层来调用。 例如，《基于动态链接库的复杂信息分层框架设计》一文中用图-1刻画三层架构，体现了层之间的经典调用关系；图-2进一步说明了分层架构下的模块重用。即图中的业务层之“模块2”和数据访问层之“模块2”，都在一定程度上被重用了。
图-1 三层架构示意图-调用关系 图-2三层架构示意图-模块重用 常见模式：UI层、SI层、PD层、DM层（四层架构） 一、UI层，即用户界面层（User Interface），负责封装与用户的双向交互、屏蔽具体交互方式。 二、SI层，即系统交互层（System Interaction），负责封装硬件的具体交互方式，以及封装外部系统的交互。 三、PD层，即问题领域层（Problem Domain），负责问题领域或业务领域的抽象、领域功能的实现。
数据中心网络系统 设计方案
数据中心高可用网络系统设计 数据中心作为承载企业业务的重要IT基础设施，承担着稳定运行和业务创新的重任。伴随着数据的集中，企业数据中心的建设及运维给信息部门带来了巨大的压力，“数据集中就意味着风险集中、响应集中、复杂度集中……”，数据中心出现故障的情况几乎不可避免。因此，数据中心解决方案需要着重关注如何尽量减小数据中心出现故障后对企业关键业务造成的影响。为了实现这一目标，首先应该要了解企业数据中心出现故障的类型以及该类型故障产生的影响。影响数据中心的故障主要分为如下几类： 硬件故障 软件故障 链路故障 电源/环境故障 资源利用问题 网络设计问题 本文针对网络的高可用设计做详细的阐述。 高可用数据中心网络设计思路
数据中心的故障类型众多，但故障所导致的结果却大同小异。即数据中心中的设备、链路或server发生故障，无法对外提供正常服务。缓解这些问题最简单的方式就是冗余设计，能够经过对设备、链路、Server提供备份，从而将故障对用户业务的影响降低到最小。 可是，一味的增加冗余设计是否就能够达到缓解故障影响的目的？有人可能会将网络可用性与冗余性等同起来。事实上，冗余性只是整个可用性架构中的一个方面。一味的强调冗余性有可能会降低可用性，减小冗余所带来的优点，因为冗余性在带来好处的同时也会带来一些如下缺点： 网络复杂度增加 网络支撑负担加重 配置和管理难度增加 因此，数据中心的高可用设计是一个综合的概念。在选用高可靠设备组件、提高网络的冗余性的同时，还需要加强网络构架及协议部署的优化，从而实现真正的高可用。设计一个高可用的数据中心网络，可参考类似OSI七层模型，在各个层面保证高可用，最终实现数据中心基础网络系统的高可用，如图1所示。
解读三层架构技术 三层架构将数据层、应用层和业务层分离，业务层通过应用层访问数据库，保护数据安全，利于负载平衡，提高运行效率，方便构建不同网络环境下的分布式应用； 业务层主要作用是接收用户的指令或者数据输入，提交给应用层做处理，同时负责将业务逻辑层的处理结果显示给用户。相比传统的应用方式，业务层对硬件的资源要求较低； 应用层依据应用规模的不同，所承受的负荷会有较大的差异，另外客户端的数目，应用的复杂程度都会对其造成一定的影响。 ERP三层结构提供了非常好的可扩张性，可以将逻辑服务分布到多台服务器来处理，从而提供了良好的伸缩方案； 数据层包括存储数据的数据库服务器和处理数据和缓存数据的组件。组件将大量使用的数据放入系统的缓存库，以提高数据访问和处理的效率. 同时ERP采用大型数据库提供高性能、可靠性高的海量数据存储能力存储ERP 的业务数据。
三层架构(3-tier application) 通常意义上的三层架构就是将整个业务应用划分为：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。区分层次的目的即为了“高内聚，低耦合”的思想。 概念简介 １、表现层（UI）：通俗讲就是展现给用户的界面，即用户在使用一 个系统的时候他的所见所得。 ２、业务逻辑层（BLL）：针对具体问题的操作，也可以说是对数据层的操作，对数据业务逻辑处理。 ３、数据访问层（DAL）：该层所做事务直接操作数据库，针对数据的增添、删除、修改、更新、查找等。 概述 在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构。微软推荐的分层式结构一般分为三层，从下至上分别为：数据访问层、业务逻辑层（又或成为领域层）、表示层。 三层结构原理： 3个层次中，系统主要功能和业务逻辑都在业务逻辑层进行处理。 所谓三层体系结构，是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”，也叫组件层。这里所说的三层体系，不是指物理上的三层，不是简单地放 置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构， 三层是指逻辑上的三层，即使这三个层放置到一台机器上。 三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到 了中间层进行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是 通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。
工业产品环境适应性公共技术服务平台信息化系统建设方案
1. 平台简介 工业产品环境适应性公共技术服务平台是面向工业企业、高校、科研机构等提供产品/材料环境适应性技术服务的平台。平台服务内容主要包括两部分，一是产品环境适应性测试评价服务，一是产品环境适应性大数据服务。测试评价服务是大数据的主要数据来源和基础，大数据服务是测试评价服务的展示、延伸和增值服务。工业产品环境适应性公共技术服务平台服务行业主要包括汽车、光伏、风电、涂料、塑料、橡胶、家电、电力等。 平台的测试评价服务依据ISO 17025相关要求开展。测试评价服务涉及2个自有实验室、8个自有户外试验场和超过20个合作户外试验场。见图1 图1环境适应性测试评价服务实验室概况
平台的大数据服务，基于产品环境适应性测试评价获取的测试数据以及相关信息，利用数据分析技术，针对不同行业提供产品环境适应性大数据服务，包括但不限于： （1）产品环境适应性基础数据提供； （2）产品环境适应性调研分析报告； （3）产品环境适应性分析预测； （4）产品环境适应性技术规范制定； 2. 信息化系统概述 信息化系统由两个子系统构成，即产品环境适应性测试评价服务管理系统和产品环境适应性大数据服务数据库系统。两个系统紧密关联，大数据系统的主要数据来源于测试评价服务产生的测试数据和试验相关信息，大数据服务是测试评价服务的展示、延伸和增值服务。 信息化系统的整体框架详见图2. 3. 产品环境适应性测试评价服务管理系统 3.1建设内容 （1）测试评价业务的流程化和信息化 实现从来样登记、委托单下达、测试评价记录上传、报告审批、印发到样品试毕处理、收费管理等全流程电脑信息化管理；同时实现电子签名、分类统计、检索、自动提醒、生成报表等功能。 （2）实验室/试验场管理信息化
电子知识 软件架构(4) 1.分层架构：分层架构是使用最多的架构模式，通过分层使各个层的职责更加明确，通过定义的接口使各层之间通讯,上层使用下层提供的服务。分层分为：严格意义上的分层，一般意义的分层。严格意义的分层是n+1层使用n层的服务。而一般意义的分层是上层能够使用它下边所有层的服务。领域驱动设计的分层定义：UI层，UI控制层，服务层，领域层，基础设施层。 2.MVC架构：MVC架构相信做软件的都听说，主要是为了让软件的各部分松耦合，现在好多根据MVC思想构建的框架如：Spring MVC,Structs2,https://www.doczj.com/doc/8f10261932.html, MVC等。MVC是Model View Control的简写，他的原理是什么那，比如拿web来举例吧。当一个web请求来了以后View接收这个请求，随即把请求转发给Control进行处理，Control通过分析请求的类型等信息决定加载哪些Model，当Model加载完成以后Control通知Model已经加载完毕，这是View就去读取Model数据进行显示自己。MVC还有一个衍生架构叫MVP,因为MVC的View跟Control和Model都有耦合关系所以为了解除View和Model之间的关系，View不直接读取Model而是通过Control来转发View 需要的数据。还有一个衍生架构叫MVVP,就是增加了一个ViewControl的层，用来辅助视图的生成，这样View的功能更加简单只是用来显示不包含其它的功能，而且有了ViewControl 使多视图或替换视图很方便。MVP微软的WPF就是使用这种架构。 3.微内核架构：微内核架构就是做一个稳定通用的内核，也就是给软件设计一个强劲的心脏。如果需要更多功能通
智慧政务云数据中心总体架构设计
目录 第一章、项目总体设计 (3) 1.1、项目设计原则 (3) 1.1.1、统一建设 (3) 1.1.2、相对独立 (3) 1.1.3、共建共享 (3) 1.1.4、安全可靠 (3) 1.2、建设思路 (4) 1.2.1、需求驱动 (4) 1.2.2、标准先行 (4) 1.2.3、围绕数据 (4) 1.2.4、逐步扩展 (4) 1.3、数据中心总体结构设计 (5) 1.3.1、总体逻辑体系结构 (8) 1.3.1.1、信息资源体系 (8) 1.3.1.2、支撑体系 (9) 1.3.1.3、标准规范体系 (9) 1.3.1.4、运行管理体系 (10) 1.3.1.5、安全保障体系 (10) 1.3.2、总体实施结构设计 (10) 1.3.2.1、数据中心交换共享平台及信息资源 (11) 1.3.2.2、数据接口系统区 (12) 1.3.2.3、各部门系统 (12) 1.3.2.4、综合应用 (12) 1.3.3、总体物理体系结构 (12)
第一章、项目总体设计 1.1、项目设计原则 1.1.1、统一建设 数据中心必须统一规范建设。通过制定统一的数据交换与共享标准，建设统一的数据共享与交换平台和统一的前置机接口系统，可以避免重复投资，降低接口的复杂性，有效实现数据中心与业务部门以及业务部门之间的数据共享与数据交换，消除社会保障系统范围内的“信息孤岛”，实现数据资源的互联互通。 1.1.2、相对独立 根据数据中心的功能定位，数据中心的建设和运作必须保持业务系统的相对独立性。为此采用松散耦合方式，通过在业务部门统一配置接口系统实现数据资源整合。 1.1.3、共建共享 一方面建设数据中心的目的是为了实现业务部门之间的数据共享。 另一方面，数据中心的数据来源于各个业务部门，因此数据中心的建设必须依靠各业务部门的积极参与和配合。 1.1.4、安全可靠 由于社会保障数据与广大社会保障对象的切身利益密切相关，所以数据中心的安全是非常重要的。因此，必须要做好系统的安全设计，防范各种安全风险，确保数据中心能够安全可靠的运行。同时数据中心必须采用成熟的技术和体系结构，采用高质量的产品，并且要具有一定的容灾功能。
基于3层架构的课程管理系统 本模块工作任务 任务3-1：三层架构划分 任务3-2：数据访问层的实现 任务3-3：业务逻辑层的实现 任务3-4：表示层的实现 本模块学习目标 1、掌握三层架构的划分原理 2、掌握各层的设计思路，和层之间的调用关系 3、利用三层架构实现对课程管理模块的重构 4、巩固OOP 的基本概念和 OOP 的编程思路 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------http://211.147.15.119/mmdy.html 任务3-1：三层架构划分 效果与描述 图3.1 包含多个项目的3层架构解决方案 本任务要求学生能够将原来的只有1个项目的课程管理模块，重构为标准的具有5个项目的3层架构的模块，并进行恰当的初始化，仍能实现课程记录的添加、浏览功能。在此过程中理解3层架构的划分原理，各层的任务，层之间的调用关系。 本任务的业务流程： 将原项目改为UI 层 新建BLL/ DAL/COMMON/MODL 项 目并初始化 初始化后仍能实现课程记录的浏览和添 加 业务逻辑层 数据访问层 界面层
图3.2 单层转化为3层架构的业务流程 相关知识与技能 3-1-1 三层架构的划分原理 三层架构的划分如下图： 图3.3 三层架构原理图 1、各层的任务 数据访问层：使用https://www.doczj.com/doc/8f10261932.html,中的数据操作类，为数据库中的每个表，设计1个数据访问类。类中实现：记录的插入、删除、单条记录的查询、记录集的查询、单条记录的有无判断等基本的数据操作方法。对于一般的管理信息软件，此层的设计是类似的，包含的方法也基本相同。此层的任务是：封装每个数据表的基本记录操作，为实现业务逻辑提供数据库访问基础。 业务逻辑层：为用户的每个功能模块，设计1个业务逻辑类，此时，需要利用相关的数据访问层类中，记录操作方法的特定集合，来实现每个逻辑功能。 界面层：根据用户的具体需求，为每个功能模块，部署输入控件、操作控件和输出控件，并调用业务逻辑层中类的方法实现功能。 2、层之间的调用关系 数据访问层的类，直接访问数据库，实现基本记录操作。 业务逻辑层的类，调用相关的数据访问类，实现用户所需功能。 界面层：部署控件后，调用业务逻辑层的类，实现功能。 将应用程序的功能分层后，对于固定的DBMS，数据访问层基本可以不变，一旦用户的需求改变，首先修改业务逻辑层，界面层稍做改动即可。这种做法使程序的可复用性、可修改性，都得到了很好的改善，大大提高了软件工程的效率。 3-1-2 ORM（对象关系映射） 在图3.1中看到，除了界面层、业务逻辑层和数据访问层之外，还有2个项目。其中，Common项目中一般放的是公用文件，如数据操作类DBHelper等，被数据访问层的类调用，其必要性在上个模块已述。Modal项目中存放的是实体类。 所谓的对象关系映射Object Relational Mapping，简称ORM，是为了解决面向对象的类，与关系数据库的表之间，存在的不匹配的现象，通过使用描述对象和关系之间映射的元数据，在程序中的类对象，与关系数据库的表之间建立持久的关系，用于在程序中描述数据库表。本质上就是将数据从一种形式转换到另外一种形式。 ORM是一个广义的概念，适应于关系数据库与应用程序之间的各类数据转换，目前有许多自动转换工具可用，如codesmith 等。在本教材中，利用手工书写代码的形式，实现ORM。
数据中心建设方案 信息技术有限公司 目录 第1章方案概述 (2) 1.1. 建设背景 (3) 1.2. 当前现状 (4)
1.3. 建设目标 (5) 第2章方案设计原则 (7) 2.1. 设计原则 (7) 22 设计依据 (8) 第3章数据中心方案架构 (9) 3.1数据中心架构设计 (9) 3.2大数据处理设计 (16) 3.3大数据存储设计 (23) 3.4安全设计 (25) 3.5平台搭建实施步骤 (30) 3.6物理架构设计 (31) 第4章数据中心网络方案组成 (34) 4.1. 防火墙设计 (34) 4.2. 接入层设计 (34) 4.3. 网络拓扑 (35) 第5章数据中心基础设施方案组成 (36) 5.1. 机柜系统设计 (36) 5.2. 制冷系统设计 (38) 5.3. 供配电系统设计 (43) 5.4. 模块监控系统设计 (47) 第6章运维方案 (53) 6.1. 技术和售后服务 (53) 6.2. 售后服务项目 (53) 6.3. 售后服务项目内容 (53) 方案概述 “百年大计，教育为本”，教育行业是我国经济发展的关键命脉之一，伴随着数据集中在教育业信息化的逐渐展开，数据中心在企业和信息化的地位越来越重要。教育数据中心建设已成为教育机构信息化趋势下的必然产物。教育数据中心作为承载教育机构业务的重要IT基础设施，承担着教育机构稳定运行和业务创新的重任。在教育机构新型客户服务模式下，数据中心需要更高效地支持后台业务和信息共享需求，同时要24小时不间断的提供服务，支持多种服务手段。 这对教育数据中心的资源整合，全面安全，高效管理和业务连续性提出更高的要求。
基于分层结构的管理信息系统架构设计探 究 引言 管理信息系统(Management Information System ,MIS)是一个由人、计算机及其他外围设备等组成的、能进行信息的收集、传递、存贮、加工、维护和使用的系统。管理信息系统属于是一门新兴的科学, 其主要任务是最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术加强企业的信息管理, 通过对企业拥有的人力、物力、财力、设备、技术等资源的调查了解, 建立正确的数据, 加工处理并编制成各种信息资料及时提供给管理人员, 以便进行正确的决策, 不断提高企业的管理水平和经济效益。完善的管理信息系统(MIS)由信源、信宿、信息处理、信息用户和信息管理者五个部分组成。其中信息处理是整个系统的核心, 该部分的主要作用是分离和选择信息、对于信息进行分类与识别、确保信息的准确性与有效性。衡量M IS 的优劣, 主要通过以下标准:需求信息的确定性与有效性、信息的可采集性与可加工性、能否通过程序为管理人员提供有用信息、能否对信息进行有效管理的同时进行分析与判断这四个方面来进行判断。同时, 必须考虑到随着信源、信宿、信息用户和信息管理者的变化, 评价MIS 的标准的具体内容也随之发生变化, 使得信息处理的方法与要求也随之改变,如何在发展中使得现有系统能够最大限度地适应变化, 保持信息处理的准确性与有效性, 一直是MIS 面临的挑战之一。
1 技术发展带来的新挑战 由于MIS 的基础在于最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术, 因此MIS 必然是随着现代计算机及网络通讯技术的发展而不断发展的。现有的管理信息系统在为使用单位带来很多的优越性的同时, 也面临了更多新的挑战。概括起来, 目前, 采用的各种管理信息系统, 大都面临以下新的需求: (1)随着M IS 的深入, 各种信息数据共享的需求逐步提高, 同时,M IS 也面临着不断提高的安全要求。 (2)管理对信息数据统一查询、提取、管理的需求,种类日益增加, 数量日益庞大, 要求的速度越来越高。 (3)对经过管理信息系统中的信息数据缺乏集成,难以为管理信息系统内外用户提供全面、详细、快速、准确的信息。 (4)目前管理信息系统主要支持的功能还局限于事后追踪, 还不能够支持如:辅助决策与机器学习等功能。为了能够更好地发挥管理信息系统的功效, 就必须结合技术发展的成果对于信息系统来进行重新思考。 2 现代软件体系结构建模 为了能够充分利用现有的MIS , 同时易于进行功能的扩充, 需要利用技术发展的新成果来进行MIS 架构的重新分析与设计。软件架构理论是近年来研究的热点, 它代表的是面向系统的高层结构指导思想, 是对软件系统结构的总体设计与分析, 对于设计大型复杂的应用系统更具有重要的指导意义。采用软件体系结构的思想来设计架构,
三层架构 三层系统的分层式结构 三层架构(3-tier architecture) 通常意义上的三层架构就是将整个业务应用划分为：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。区分层次的目的即为了“高内聚，低耦合”的思想。 概念简介 1、表现层（UI）：通俗讲就是展现给用户的界面，即用户在使用一个系统的时候他的所见所得。 2、业务逻辑层（BLL）：针对具体问题的操作，也可以说是对数据层的操作，对数据业务逻辑处理。 3、数据访问层（DAL）：该层所做事务直接操作数据库，针对数据的增添、删除、修改、查找等。 在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构。微软推荐的分层式结构一般分为三层，从下至上分别为：数据访问层、业务逻辑层（又或称为领域层）、表示层。 三层结构原理： 3个层次中，系统主要功能和业务逻辑都在业务逻辑层进行处理。 所谓三层体系结构，是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”，也叫组件层。这里所说的三层体系，不是指物理上的三层，不是简单地放置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构，三层是指逻辑上的三层，即使这三个层放置到一台机器上。
三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。 各层的作用 1：数据访问层：主要是对原始数据（数据库或者文本文件等存放数据的形式）的操作层，而不是指原始数据，也就是说，是对数据的操作，而不是数据库，具体为业务逻辑层或表示层提供数据服务． 2：业务逻辑层：主要是针对具体的问题的操作，也可以理解成对数据层的操作，对数据业务逻辑处理，如果说数据层是积木，那逻辑层就是对这些积木的搭建。 3：表示层：主要表示WEB方式，也可以表示成WINFORM方式，WEB方式也可以表现成：aspx，如果逻辑层相当强大和完善，无论表现层如何定义和更改，逻辑层都能完善地提供服务。具体的区分方法 1：数据访问层：主要看你的数据层里面有没有包含逻辑处理，实际上他的各个函数主要完成各个对数据文件的操作。而不必管其他操作。 2：业务逻辑层：主要负责对数据层的操作。也就是说把一些数据层的操作进行组合。 3：表示层：主要对用户的请求接受，以及数据的返回，为客户端提供应用程序的访问。 表示层 位于最外层（最上层），离用户最近。用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。 业务逻辑层 业务逻辑层（Business Logic Layer）无疑是系统架构中体现核心价值的部分。它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计，也即是说它是与系统所应对的领域（Domain）逻辑有关，很多时候，也将业务逻辑层称为领域层。例如Martin Fowler在《Patterns of Enterprise Application Architecture》一书中，将整个架构分为三个主要的层：表示层、领域层和数据源层。作为领域驱动设计的先驱Eric Evans，对业务逻辑层作了更细致地划分，细分为应用层与领域层，通过分层进一步将领域逻辑与领域逻辑的解决方案分离。 业务逻辑层在体系架构中的位置很关键，它处于数据访问层与表示层中间，起到了数据交换中承上启下的作用。由于层是一种弱耦合结构，层与层之间的依赖是向下的，底层对于上层而言是“无知”的，改变上层的设计对于其调用的底层而言没有任何影响。如果在分层设计时，遵循了面向接口设计的思想，那么这种向下的依赖也应该是一种弱依赖关系。因而在不改变接口定义的前提下，理想的分层式架构，应该是一个支持可抽取、可替换的“抽屉”式架构。正因为如此，业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤为关键，因为它扮演了两个不同的角色。对于数据访问层而言，它是调用者；对于表示层而言，它却是被调用者。依赖与被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上，如何实现依赖关系的解耦，则是除了实现业务逻辑之外留给设计师的任务。 数据层 数据访问层：有时候也称为是持久层，其功能主要是负责数据库的访问，可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。 简单的说法就是实现对数据表的Select，Insert，Update，Delete的操作。如果要加入ORM 的元素，那么就会包括对象和数据表之间的mapping，以及对象实体的持久化。 优点 1、开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层；
基于三层架构的人口数据管理平台设计 本文主要研究三层架构技术下的人口数据管理平台，从人口数据平台的研究意义与价值出发，在三层架构技术的基础上，总体设计了人口数据管理平台，且就数据平台划分为数据层、中间层、业务应用层，分别就三个层次进行系统的分析与设计，在中间层，利用了数据的存储过程访问方式，提高了数据平台的数据读取效率，重点设计与实现了人口数据的添加、数据查询功能。论文对人口数据平台的研究，最提高我国人口管理的信息化发展，具有一定的研究价值。 标签：三层架构人口管理数据管理数据库 我国是人口大国，庞大的人口数据的管理工作成为了难点和重点。对于人口数据的管理，也随着信息技术的发展，逐渐地朝着网络化、数字化趋势演变，实施人口数据的管理平台将直接影响到人口管理工作的效率和准确度。在人口数据管理工作流程中，利用网络技术、信息技术，以实现人口数据管理的信息化是研究的关键。本文则是在此背景下，研究了三层架构下的人口数据管理平台的分析与设计，以此提高人口数据管理的信息化水平。 1 人口数据管理平台价值 人口数据平台针对政府部门的人口数据统计和管理人员而开发的，实施计算机模式下的人口数据统计和管理方式，成为了目前各个国家对人口管理的一种趋势。在我国，由于人口统计方式和普查制度的改革，人为手工和纸质的方式进行人口数据统计，不仅仅浪费工作人员的时间，也浪费人口管理部门的人力和物力资源；另外，手工的人口数据统计，也不可避免的存在一定的差错。利用计算机数据管理系统，对人口数据进行统计和管理，将有效地提高人口管理工作的效率，尤其在我国这样一个人口数量庞大的国家，只需要将人口数据进行计算机方式的采集，管理人员就能进行数据分析与管理，极大减少人口管理工作量。 建立人口综合管理平台是大势所趋，同时由政府人口信息管理与服务平台的协同，可以直接和间接产生经济和社会效益。经济发展以及社会进步，引起了政府和公众的需求，信息资源在广度和深度都在发生着深刻的变化，信息的质量、范围、准确性、及时性都有非常大的提高。实现网络化的数据采集管理和共享，实现即时灵活的数据统计分析能力，实现全系统各部门网上协同办公，以提高工作水平，为相关部门提供信息服务。 本文所研究的人口数据管理平台，将基于三层架构的技术进行开发，三层架构将整个数据管理平台划分为数据层、中间层和业务访问层，其先进的数据读取方式，将有效地提高系统的数据访问速率，有效地提高人口数据管理工作效率。本文将利用https://www.doczj.com/doc/8f10261932.html,技术，在三层架构体系下设计与研究人口数据管理系统，技术的先进性和优越性将提高系统平台的优越性，从而对人口数据的管理工作具有重要的研究价值。 2 人口数据管理平台总体设计 根据三层架构的技术体系，如图1所示，设计了人口数据管理平台的总体架构，整个系统由数据层即系统的数据库、数据中间访问层、人口数据管理的主要业务功能应用层组成，通过三层体系之间的联系，实现人口数据的管理与分析。 人口数据管理的主要业务分为、人口数据采集、人口数据信息办公、人口数据管理维护、人口数据交换，再加上系统自身的登录模块、系统维护管理模块，将这几个模块设计在人口数据管理平台的应用层上，通过数据存储过程和C#编