利用多层系统架构中间件技术提升网络性能.docVIP

利用多层系统架构中间件技术提升网络性能 　　摘要：本文用比较的方法阐述了利用多层系统架构的中间件技术改善二层架构在多方面的缺陷，使网络性能得到显著提高。也就是说利用中间件的多层架构是对传统体系架构在目前系统应用的实质性改进。 　　关键词：中间件；系统架构；数据库；远程连接 　　中图分类号：TP393.02 文献标识码：A 　　 　　1 二层（C/S）架构、中间件和多层体系架构 　　 　　1.1 客户机/服务器二层架构（Client/Server Architecture） 　　传统的客户机/服务器（Client/Server Architecture）称二层体系架构，以下用“（C/S）”表示。在此架构中，个人机和存储共享数据库的数据库服务器在局域网，广域网或Internet网上把DBMS的任务分成两部分，交互式查询，报表打印和应用程序称为“前端”（front-ends），在客户机上运行。存取和管理数据的数据库引擎称为“后端”（back-end）在服务器运行，所以也称Client/Server为二层架构。 　　1.2 中间件 　　中间件是指基于计算机硬件和操作系统之上，支持应用软件开发和运行的系统软件。它为系统的分布式等应用，提供了一个标准的平台，使得应用软件开发和运行，能够独立于特定的计算机硬件和操作系统平台之上，以实现应用系统的集成，支持分布式计算，提供跨网络、及应用或服务的交互功能；支持标准协议等大量的应用需求。 　　本文所举的中间件实例Microsoft DNA 2000（Distributed interNet Applications）是Microsoft在推出Windows2000系列操作系统平台基础上，扩展的分布式系统模型以及对象中间件DCOM/COM+。目前，DNA2000在技术结构上有着巨大的优越性，它融合了当今最先进的分布计算理论和思想，如事务处理、可伸缩性、异步消息队列、集群等内容，使得开发可以基于Microsoft平台的服务器构件应用，其中，如数据库事务服务、异步通讯服务和安全服务等，都可由底层的分布对象系统提供。 　　1.3 多层体系架构 　　多层体系架构是一种将系统的业务规则，事务处理等服务放在中间层（即中间件）的先进的软件系统架构，如图1-1所示，它可按中间件的复杂程度将系统分为“三层”或“五层”服务或更多层，其中三层服务包括： 　　（1）用户服务层 　　（2）业务服务层 　　（3）数据服务层 　　业务服务层可根据中间件的复杂程度再分为多层。 　　 　　 　　2 客户机/服务器（C/S）二层系统架构的现状和弱点 　　 　　2.1 （C/S）二层体系架构的现状 　　（C/S）架构在使用初期有非常明显的好处，特别是因为进入门槛低，可以非常快速的建立一个应用系统，而且，在一定程度上，系统的升级和维护很方便，还有一个重要的优势是开发和管理人员来源充分，这样，就进一步降低了成本。通常说起建立一个应用系统，就是选择一个合适的数据库，再加上一个好用的前台界面开发工具。 　　2.2 （C/S）二层体系架构的一些弱点 　　1）数据库并发连接：在（C/S）二层架构中，由于没有中间件支持，客户端持续地直接连接到数据库，考虑到用户通常花费许多时间处理本地数据（即前台数据）而不是读取或更新数据库（即后台）中的数据，即使不访问数据，也保持此数据库连接，将浪费诸如服务器内存和处理器处理时间等资源。而现在的开发工具往往在一个应用之内会保持若干个数据库连接，这在客户机数目有限的情况下，不会有太大的问题，但是，若是在有几百甚至上千个客户机的情况下，这些数据库的并发连接就相当可观。如果以每个连接1MByte内存来计算，1000个客户机至少要占用服务器1GByte的内存，这些内存显然利用率非常低，还没算CPU的占用情况。由此看出（C/S）二层架构十分浪费资源，且容易形成拥塞。 　　2）数据库的瓶颈效应：在（C/S）系统中，由于任何数据操作都必须通过数据库，数据库服务器往往是最先成为瓶颈的地方。在二层结构中，每增加一个客户机，就又加重服务器的负担。因此，在完成了CPU升级，增加内存之后，我们对数据库服务器能力的增加也到头了，而一台服务器的升级能力总是有限的。 　　3）（C/S）二层架构的安全问题 　　在二层体系架构中安全问题也有很大的缺陷。主要表现在两大部分： 　　（a）权限控制：控制不同的角色在系统中能够访问不同的资源。对于二层系统来说，就是控制用户对数据库资源的访问，对于不同的用户、组、角色，赋予不同的表格、视图以及只读、插入、修改、删除等权限。在权限控制中，有一条非常重要的原则：权限最小原则，即必须保证每个角色得到的权限能够满足其担当正常工作的要求，并且赋予的权限只能完成其