3.4 IT环境的技术架构
3.4.1 理解IT环境技术架构的意义
通过上述分析可知,在IT环境中,网络是提供信息传递和信息共享的基石;数据库是存储和管理数据的黄金宝库;管理软件是为企业管理的主体——人(如业务及财务人员、业务及财务主管、企业高层管理者)——提供直接服务的应用平台。然而,并非将这些要素任意堆积就能构建起支持财务管理信息化的IT环境,而是需要对网络、数据库、管理软件等进行有机集成,建立满足管理需求的应用体系结构,即技术架构。随着以计算机网络为代表的信息技术的发展,国内外技术架构也经历了文件/服务器系统(F/S)、客户/服务器系统(C/S)以及浏览器/服务器系统(B/S)等的发展和变迁。随着互联网、云计算、大数据技术的发展,人们进一步将新技术和新观念融入IT环境,不断发展和丰富IT环境,进而发展为基于云服务的信息架构。
3.4.2 客户/服务器的技术架构
1.基本工作原理
随着网络技术、数据库技术等的发展,20世纪90年代,一种新的分布式技术架构——客户/服务器技术架构(client/server,C/S)——受到越来越多企业欢迎,并用于构建IT环境。这种结构的硬件环境与文件/服务器技术架构的硬件环境基本相同,就是通过选择一台或多台处理能力较强的计算机(微机、小型机等)作为服务器,并在数据库中存放共享数据,根据业务处理和管理的需要设置若干工作站,把应用系统全部放在各个工作站上,构建一个局域网环境。但其管理软件的分布结构及数据库对共享数据的管理结构却是不同的。C/S技术架构在服务器上不仅存放了共享信息资源及其数据库管理系统(DBMS),而且将部分管理软件(对数据库中共享数据的增、删、改等操作)也放在服务器上;在客户终端也存放部分管理软件,主要存放管理软件中除对共享数据的操作以外的其他操作部分(如输入/输出界面操作等)。当客户发出请求时,客户端管理软件对其进行处理,并将请求传送到服务器端;服务器端对其进行处理,并将结果传送到工作站上;客户端管理软件完成显示、打印或对结果数据的进一步处理工作。其工作原理如图3—4所示。
图3—4 客户/服务器的技术构架
2. 主要优点
(1)提高了系统的安全性、可靠性。对共享的数据进行集中管理,增加了数据的安全性、可靠性、一致性控制,增加了系统的稳定性。
(2)提高了系统的运行效率。在网络通信上只传递请求服务和结果数据的信息,大大减轻了通信线路的负荷,提高了系统的运行效率。
(3)较强的开放性。客户端与服务器端可以选择不同的平台。例如,客户端可以选择在Windows环境下的各种软件工具,如VB,VC等;在服务器端可以选择各种DBMS,如Foxpro,Access,Oracle等。
3. 主要缺点
随着应用的深入,人们发现C/S技术架构也有不少明显的缺点。
(1)在实施二层C/S技术架构(只有客户端和服务器端)时,如何在客户机和服务器之间合理分工以提高整体性能、降低网络传输的负荷是一个十分复杂的问题。如果管理软件中有大量处理程序留在客户端,就会使得在处理复杂应用时客户端仍显肥胖。当访问数据量增大和业务复杂时,客户端往往变成瓶颈。同时,将太多的应用放在服务器上会影响响应速度。当大量用户访问时,易造成网络瓶颈。
(2)维护成本高。在二层C/S技术架构方式下,当客户机很多时,如果要进行系统维护,升级就相当复杂。维护人员需要维护、升级所有客户机上的管理软件,维护成本很高。
(3)应用局限性大。在二层C/S技术架构方式下,客户端配置复杂。客户软件随服务器软件的不同而不同,访问不同的服务器需要不同的客户软件。随着功能的扩展,客户端变得越来越复杂,使得系统的维护管理越来越复杂,广泛应用的局限性大,限制了大企业、大集团数据实时传递和共享的程度。
(4)灵活性、扩展性差。由于用户界面与业务处理是做在一起的,其中有一方发生改变,客户端管理软件就需要重做。另外,该结构不支持Internet。
3.4.3 浏览器/服务器的技术架构
为了改进技术架构,不断完善IT环境,在二层C/S技术架构的基础上又研制出了“三层C/S技术架构”,较好地弥补了二层C/S技术架构的不足。随后研究人员在客户端采用Internet浏览器,在后台增加Internet服务器,推出了浏览器/服务器(browser/server,B/S)技术架构,该技术架构成为IT环境的主流。进入21世纪,德国SAP、美国甲骨文、英国Sun System、中国用友软件等公司都推出了基于B/S技术架构的管理软件,联想集团、斯达集团、申银万国等均应用了基于B/S技术架构的管理软件。注22
1. 基本工作原理
B/S技术架构是目前世界范围内最先进的IT环境,它配合Internet/Intranet建设的最佳方案,最大限度地方便了用户部署和维护大型软件系统,从而大幅降低了用户目标系统的总体拥有成本(TCO)。其工作原理如图3—5所示。
图3—5 B/S技术构架
可以看到,B/S技术架构从逻辑上分为四个层次:客户机、Web服务器、应用服务器、数据库服务器。
(1)客户机。即客户端,主要负责人机交互,包括一些与数据和应用相关的图形和界面运算。客户端一般由微机担任,客户可以在千里之外通过网络在客户机上完成各项任务。
(2)Web服务器。Web服务器主要负责对客户端应用的集中管理。
(3)应用服务器。应用服务器主要负责管理软件中逻辑结构和数据关系等事务处理。应用服务器又可根据其处理的具体业务不同加以细分。
(4)数据库服务器。数据库服务器主要负责数据的存储和组织、分布式管理、备份和同步等。
下面以一个简化的账务处理系统为例,说明B/S技术架构的特点(如图 3—6 所示)。
图3—6 B/S技术构架账务处理示意图
某分公司财会人员在离总部很远的其他城市上网,通过客户端发出请求,如凭证处理;Web应用服务器通过对数据服务器中的凭证数据进行读取、更新、删除等,完成获取凭证、增加凭证、删除凭证等业务任务。
采用B/S技术架构之后,原来C/S技术架构中运行在客户端的部分管理软件将移植到服务器端,也就是说管理软件完全集中在服务器端,这将永久地简化实际应用,意味着用户完全可以通过浏览器来执行应用程序;随着数据库数据容量的逐渐增加,数据将统一集中在少数大型数据库服务器上;客户端只存放与管理软件无关的浏览器应用程序。通过使用低成本的网络,以及用浏览器传递网上众多的数据,应用将从局域网扩展到广域网。
2. 主要优点
与C/S技术架构相比,B/S技术架构的主要优点如下:
(1)实施速度快且易部署。在实施二层C/S技术架构(只有客户端和服务器端)时,如何在客户机和服务器之间合理分工以提高整体性能、降低网络传输的负荷,是一个十分复杂的问题。而B/S技术架构的客户端、应用服务器、数据库服务器之间分工清晰合理,解决了C/S技术架构的上述问题,并且服务器安装完成后,客户端没有实施的工作量,因此,B/S模式实施速度快、易部署。
(2)维护成本低。C/S的维护工作量等于(【服务器】+n*【客户端】)的维护量,即维护工作主要集中在客户端,客户端越多,维护量越大,维护量是随着客户端的增加而增加的。B/S的维护工作量主要在服务器端,而客户端的维护可以称得上“零成本”维护,在大规模应用B/S模式时,节约的维护成本可想而知。
(3)点对点实时通信。B/S模式提供点对点的通信方式,即支持分布在不同地区和城市的客户端提出业务数据的输入、输出和处理请求,并通过点对点的通信方式把信息实时传递到服务器,实现数据实时、动态、自动的传递。
(4)数据集中存储。C/S技术架构是将共享数据存放在服务器中,而在B/S技术架构下,客户端能够通过网络、点对点通信,将全部数据都集中在数据库服务器中。
3. B/S技术架构是支持协同商务集中管理的基础
从对B/S技术架构的工作原理和突出优点的分析中可以看出,B/S技术架构支持Internet,Intranet和Extranet,支持点对点的通信,保证了核心企业、客户和供应商之间实时获取数据、传递数据,并将企业的全部数据集中存储在总部数据库服务器中,实现了信息共享。对于大企业、集团公司来说,无论组织成员身在何处,当经济业务发生时,业务及财会人员在客户端利用管理软件直接将业务信息输入同一数据库,使得网络中成员共享数据更加全面,做到“数出一门,信息集中”,有力地支持了事中实时控制对数据共享的需求;各级管理者无论身在何处,都可以从同一数据库中实时获取数据,自动生产出“信息产品”,支持决策、控制组织成员的经济活动,做到“集中于咫尺之内,监控于天涯之外”。此外,B/S技术架构实施速度快、易部署和维护成本低等优点,保证了企业所有成员在低成本的投入下构建良好的IT环境。因此,B/S技术架构是支持协同商务集中管理的基础。
总之,现代企业为了提高管理水平,提出了协同商务、集中管理、实时控制的管理需求,而这些需求只有在有效的IT环境支持下才能真正得以实现。
3.4.4 基于云—端的技术架构
随着移动互联网的迅速发展,人们通过移动互联网智能终端(如智能手机、智能传感器等)传递图片、音频、视频,进行交流与沟通。微博、短信、微信、社交网站、电子商务等每时每刻都在产生大量数据,各种数据迅速膨胀并变大,形成大数据。这些数据有四大特征:大量化、多样化、快速化、价值低密度,如图3—7所示。
图3—7 大数据的特征
互联网上汇聚的计算资源、存储资源、数据资源和应用资源正随着互联网规模的扩大而不断增加。为了适应移动互联网大数据的发展,形成承接互联网资源和互联网应用的一体化服务环境,信息技术领域的创新者开始研究云计算技术,以使个人、企业从孤立的网络平台转向可有效地共享和利用开放的网络资源的云服务平台,于是基于云服务的技术架构便诞生了。
与客户/服务器架构相比,云—端架构在服务器机构、云应用、客户端方面都进行了革新和发展,如图3—8所示。
图3—8 基于云—端架构的IT环境
(1)服务器架构的革新。利用专属虚拟CPU(vCPU)、内存及保存空间配置云端服务器数量,规划最适合业务运作的服务器网络架构。根据营运需要,在不同云端服务器内随意加减vCPU、内存、磁盘大小及IP用量,优化IT经费管理。
(2)云计算与服务。云计算(cloud computing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态、易扩展且经常是虚拟化的资源。目前广为接受的是美国国家标准与技术研究院(NIST)的定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问, 进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务提供商进行很少的交互。NIST明确了三种服务模式:
●软件即服务(SaaS):消费者使用应用程序,但并不掌控操作系统、硬件或运作的网络基础架构。这是一种服务观念的基础,软件服务提供商以租赁而非购买的方式提供客户服务,比较常见的模式是提供一组账号密码。例如:Microsoft CRM与Salesforce.com。
●平台即服务(PaaS):消费者使用主机操作应用程序。消费者掌控运作应用程序的环境(也拥有主机部分掌控权),但并不掌控操作系统、硬件或运作的网络基础架构。平台通常是应用程序基础架构。例如:Google App Engine。
●基础架构即服务(IaaS):消费者使用“基础计算资源”,如处理能力、存储空间、网络组件或中间件。消费者能掌控操作系统、存储空间、已部署的应用程序及网络组件(如防火墙、负载平衡器等),但并不掌控云基础架构。例如:Amazon AWS,Rackspace。
(3)客户端变革。过去客户端只能接入计算机终端,随着移动互联网和移动智能设备在经营管理中应用的需求不断增加,云—端技术架构支持PC浏览器、智能手机、电视等各种移动智能设备的接入,使得IT环境更加广泛地支持企业各种移动智能设备在管理创新中的应用,支持企业管理过程中的计算资源、存储资源、数据资源和应用资源得到最有效和低成本的配置。