分佈式信息系統

所謂分佈式信息系統，是指以計算機網絡為基礎，將系統的數據與功能分佈在地理上不同位置，通過自然的數據與功能連接進行輔助決策的信息系統。由於分佈式信息系統是以計算機網絡為基礎構建的，所以它必然是一種分層結構。 ^[1] 

分佈式信息系統是在分佈式通信網絡系統上進行信息資源管理的業務應用系統，它作為通信技術、計算機技術和信息技術等研究領域的有機組合，通過互聯網實現了其組織結構和工作流程的優化重組，使網絡超越了時間、空間和部口之間的分隔限制，為用户提供全方位的、規範而透明的資源管理服務。

分佈式信息系統通常都由成千上萬個組件構成，包括服務器、存儲器、網絡設備、操作系統、應用軟件等。這些軟硬件通常來自不同的廠家並有着自身特殊的結構和功能，同時它們之間又相互聯繫相互影響，使得分佈式信息系統變得異常複雜。此外，分佈式信息系統的動態性、異構性和不確定性又引入了另一維度的複雜性。 ^[2] 

一般類型的分佈式信息系統結構可以分為兩種：Client/Server（客户機/服務器）體系結構和多層分佈式體系結構。

在網絡通信技術飛速發展的初期，Client/Server (C/S) 體系結構得到廣泛應用，而且還有胖客户、瘦客户和 Browser/Server（瀏覽器/服務器）等多種變體。該體系結構將應用邏輯集中在某一端，大大降低了系統構建和維護的成本，成為應用系統開發的主流。然而，隨着技術的進一步發展，網絡帶寬和設備性價比都成倍增長，Client/Server 系統逐漸喪失原有優勢，並暴露出體系結構上的問題，比如：

1)客户端數目激增導致服務器負載過重，整體性能急劇下降；

2)應用需求的變化會同時對客户端和服務器端造成影響，維護和升級代價高；

3)大量冗餘數據的傳輸增加了網絡的負載。

為了解決兩層 C/S 分佈式體系結構存在的不足，提出了三層或多層分佈式對象體系結構，在這種情況下，業務邏輯從客户端分離出來，移動到中間層。於是，在服務器和客户機之間增加了業務邏輯層或其它應用服務層。系統就成為了具有客户端的表示層、中間的業務邏輯層和數據庫服務器的三層或多層體系結構，如圖1所示。

在多層分佈式系統中，不同的組件可能用不同的語言來實現，且這些組件可能運行在不同類型處理器上。數據模型、信息表示法以及通信協議可能都不一樣。因此，多層分佈式系統就需要某種軟件來管理這些不同部分，確保它們能通信和交換數據。中間件就是這樣一種軟件，它位於系統的不同分佈式組件之間。

中間件能夠使應用系統相對獨立於計算機軟件與硬件平台，為大型分佈式應用搭起一個標準的平台，在客户機和服務器或者服務器和服務器之間傳送高級通訊，將客户機羣與服務器羣有機地結合起來，把企業分散的系統技術組合在一起，從而實現企業應用軟件系統的集成。中間件具有標準的程序接口和協議，使不同硬件和操作系統平台上分佈式應用的數據共享和互操作。中間件在操作系統、網絡和數據庫之上，應用軟件之下，總的作用是為處於自己上層的應用軟件提供運行和開發環境，幫助用户靈活、有效的開發和集成複雜的應用軟件。

多層結構較傳統的兩層結構有着多方面的技術優勢，主要表現在以下幾個方面：

1）邏輯封裝性：當用户需要修改商業邏輯規則是，只要改變應用服務器的程序即可；

2）瘦客户機：減輕了客户端的工作負荷；

3）高性能：將複雜的商業邏輯獨立出來，由專門的應用服務器來處理，既提供了應用的執行速度，又減少了網絡調用的通信量；

4）安全性高：識別用户的機構是按層來構築的，提高了系統數據的安全習慣。 ^[1] 

分佈式信息系統最為適合分佈式組織的企業和單位。分佈式信息系統的應用包含了多方面的內容，最常見的如天貓、京東等網上購物系統、辦公自動化、實時信息的發佈化及網上信息查詢等。 ^[2] 

隨着分佈式計算、分佈式存儲等技術在電網、金融、通信等諸多關鍵領域的廣泛應用，分佈式信息系統呈現出系統規模越來越大、服務對象越來越多、對象之間的關係越來越複雜等特點。 ^[2]