高级系统架构设计师下午试题.docx

高级系统架构设计师下午试题（1）-9
（总分：75.，做题时间：90分钟）
一、{{B}}试题一 {{/B}}总题数：1，分数：15.）
［说明］
某大型电子商务企业的主要业务之一是网上书城，其主要功能是通过Internet为用户提供各种图书信息的在线查询、浏览及订购相关图书等多种服务。PH软
件公司承接了该大型网上书城系统的升级改造开发任务。该软件公司的领域专家 对需求进行深入分析后，得到的部分系统需求如下。
⑴用户可能频繁地进行书目查询操作，网上书城需要返回众多符合条件的书目并且分页显示，而且可能每次查询的内容都不一样。
⑵网站管理员需要批量对相关书目信息进行修改，并且将更新信息记录到数据库。
⑶随着该网上书城知名度的不断提升，每天的业务量非常多，网站的用户访问量越来越大，因此对业务有持续性要求，且要求有限的资源更加合理地规划和使用。
⑷随着该企业业务规模的不断扩展，网上书城并购了多家其他同类的网上书城，需要将后台异构数据库系统进行整合。
该软件公司的系统架构师经过多方的研究和论证，集体提出了采用层次式架构风格设计该大型网上书城系统，包括表现层、业务逻辑层和数据访问层。
（分数：15. ）
⑴.数据访问层负责与应用中的各种数据源打交道，并将它们整合起来，为业务逻辑层提供统一的数据服务。请对该大型网上书城的4个需求进行分析，结合你的系统架构经验，将下表中每个需求适合选用的数据访问模式及选择理由填充完整。
{{B}}表1网上书城数据访问层设计{{/B}}
系统需求
数据访问模式
选择理由
①

②

③

④ 专用产品(如 WebSphere Information Integratio等 )

分数 5. )
正确答案：（⑴在线访问模式和离线数据模式相结合⑵用户的每次书目查询操作需要与后台的数据源进行交互，需要响应的数据量比较大且较为频繁，通过离线数据的缓存来提高查询性能⑶离线数据模式或DTO模式⑷与数据库交互的次数并不频繁，但每次操作的数据量较大；同时能使本地操作有较好的交互体验⑸连接池模式⑹这是一个多用户并发访问的需求，使用连接池模式能够处理更多的用户请求⑺这是一个整合异构数据源的需求，后台数据系统种类繁多且配置各异，可能需要对各种关系型数据源及非关系型数据源的数据整合）
解析：解析］在层次式架构风格中，数据访问层（数据持久层）主要负责和应用中的各种数据源如1382或Oracle等关系型数据源、XML数据及其他类型的非关系型数据、Web服务，以及各种特别的遗留系统等）打
交道，并将它们整合起来，为业务逻辑层提供统一的数据服务。架构师在不同的应用场合下可能会选择不同的数据访问模式，并且还会不断地推陈出新，这里不会也不可能穷尽所有的数据访问模式，而只是列举了其中最为典型的几个。在线访问模式、 Data Access Object 模式、 Data TransferObject模式、离线数据模式，以及对象/关系映射（Object/Relation Mappin）模式是数据访问层设计中典型的数据访问模式。各种数据访问模式的说明如表2所示。
数据访
问模式
说明

（{B}）表 2各种数据访问模式{{/B}}
在线访 是最基本和最常用的数据访问模式，该数据访问模式会占用一个数问模式 据库连接，读取数据，每个数据库操作都会通过这个连接不断地与
后台的数据源进行交互
是标准J2EE设计模式之一，常用这种模式将底层数据访问操作与高层业务逻辑分离开。一
个典型的DAO实现通常具有以下组件：①一个DAO工厂类；②一个DAO模式DAO接；③一个实现
了 DAO接的具体类（包含访问特定数据源的数据的逻辑）；
④数据传输对象（或称为值对象）
是经典EJB设计模式之一。DTO本身是这样一组对象或是数据的容器，它需要跨不同的进程
或是网络的边界来传输数据。这类对象本身应该不包含具体的业务逻DTO模式辑，并且通常这些对
象内部只能进行一些诸如内部一致性检查和基本验证之类的方法，
而且这些方法最好不要再调用其他的对象行为以数据为中心、：数据从数据源获取之后，将按照某种预定义的结构（如
SDO中的Data图表结 构、ADO.NET中的关系结构）存放在系统中，成为应用的中心；离线：
离线数 对数据的各种操作独立于各种与后台数据源 与XML集成：离线据之间的连接或是事务；据集所维护的数据可
以方便地与XML格式的文档之间互相转换；独立于数据源：该模式的 不同实现定义了数据
各异的存放结构和规则，这些都是独立于具体的某种数据源的其指导思想来源于这样一种现实：大多数应用中的数据都是依据关系模型存储在关系型数据库中；很多应用程序中的数据在开发或是运行时则是以对象的形式
„/n 组织起来的.O/R映
射映就提供7这样一种工具或是平台，能够帮助将应用程序中的数据转换成O/R映射
关系型数据库中
的记录；或是将关系数据库中的记录转换成应用程序中的代码便于
操 作的对象
依题意，在网上书城系统应用中，第1个系统需求是用户根据检索条件查询相关的书目，返回符合条件的书目列表（可能内容非常多，数据量较大）,而且可能每次查询的内容都不一样。通常情况下，针对用户书目查询这一业务应用，如果查询返回的数据量并不是很大，同时也不频繁，则可以考虑采用在线访问的模式：如果返回的数据量较大（例如返回众多符合条件的书目并且分页显示）而且较为频繁，则需要考虑在线访问模式和离线数据模式相结合，通过离线数据的缓存来提高查询性能。
第2个系统需求是网站管理员可能需要批量对相关书目信息进行修改，并且需要将更新的信息返回至数据库。此类数据应用的特点表现为：与数据库交互的次数并不频繁，但是每次操作的数据量相对较大：同时，也希望能够使得本地操作有较好的交互体验。针对这种应用情况，往往适合采用离线数据访问的模式，DTO模式也是不错的选择。如果该网上书城应用系统采用的是IBMWebSphere 平台，则可以使用SDO技术，或
者使用 Java 中的 CachedRowSet 技术；如果采用的是基于微软的应用系统平台，则可以采用 ADO.NET技术。
第3个系统需求是一个关于“多用户并发访问”的需求，如何让网上书城应用系统能够处理大规模的并发用户访问是一个很复杂的问题，涉及应用的架构、采用的软件、相应的配置和应用程序的调优等方面的问题。对于数据访问层设计，一个常见的方法是使用连接池的模式，以便能够处理更多的用户请求。如果在网上书城应用系统中使用了 IBM WebSphere Application Server（ 或 BEAWebLogic 、 Tomcat 等）应用服务
器，则这些应用服务器都提供了连接池的机制。
第4个系统需求是一个关于“整合异构数据源”的需求，因为有了新的、不同类型的数据库系统的加入，需要和旧的数据库系统进行整合。后台数据系统种类繁多，配置复杂的情况是随处可见的。可能这个网上书城在刚刚起步的时候只是用了 MS SQL Server 20来作为后台数据源。后来随着业务的增加，又有了新的Oracle（或DB2）系统。除此之外，可能还有很多诸如XML文档等需
要和已有的系统集成起来，这些都是
令人头痛的问题。在很多实际项目中，经常需要软件开发公司花很大的力气开发一些导入/导出工具来集成此类数据，而现在已经有了专门的产品来完成这些任务。例如， IBM WebSphere InformationIntegration产品就可以用来支持各种关系型数据源及非关系型数据源的数据整合。
（2 ）.业务逻辑的千变万化，使信息系统的开发和维护都变得越来越困难，如何构建灵活高度可扩展性的业务层便成为亟待解决的问题。结合你的系统架构经验，请用2字以内的文字说明该网上书城业务逻辑层采用业务容器（Business Container）架构方式的优点。（分数：5. ）正确答案：（表示层代码只需将业务参数传递给业务容器，之后就无须业务层多余的干预，所有业务代码均是在业务容器中运行，可以有效地防止业务层代码渗透到表示层，从而实现了业务层相对于表示层的透明化，便于系统功能的开发、代码重用和管理）
解析：［解析］业务逻辑层框架位于系统架构的中间层，是实现系统功能的核心组件。业务逻辑层采用业务容器（Business Container）架构方式，便于系统功能的开发、代码重用和管理。业务层采用业务容器的方式存在于整个系统当中，可以大大降低业务层和相邻各层的耦合。表示层和业务层的交流是通过业务请求来实现的，表示层代码只需要将业务参数传递给业务容器，之后就不需要业务层多余的干预，所有业务代码均是在业务容器中运行。如此一来，可以有效地防止业务层代码渗透到表示层，从而实现了业务层相对 于表示层的透明化。
（3 ）.该网上书城表示层框架的设计，采用基于XML的界面管理技术，实现灵活的界面配置、
界面动态生成
和界面定制。结合你的系统架构经验，请用350字以内的文字说明基于XML的界面管理技术的基本思想及
其主要组成部分的功能。（分数：5. ）正确答案：（基本思想：用XML生成配置文件及界面所需的元数据，按不同需求生成界面元素及软件界面，从而实现用户界面描述信息与功能实现代码的分离。该技术包括界面配置、界面动态生成和界面定制3部分。界面配置：是对用户界面的静态定义，通过读取配置文件的初始值对界面配置。由界面配置对软件功能进行裁剪、重组和扩充，以实现特殊需求。界面定制：是对用户界面的动态修改过程，在软件运行过程中，用户可按需求和使用习惯，对界面元素的属性进行修改；软件运行结束，界面定制的结果被保存。界面动态生成：系统通过DOM API读取XML配置文件的表示层信息，通过数据存取类读取数据库中的数据层信息，运行时由界面元素动态生成界面）
解析：［解析］基于XML的界面管理技术的基本思想是：用XML生成配置文件及界面所需的元数据，按不同需求生成界面元素及软件界面。该技术包括界面配置、界面动态生成和界面定制3部分。界面配置是对用户界面的静态定义，通过读取配置文件的初始值对界面进行配置。由界面配置对软件功能进行裁剪、重组和扩充，以实现特殊需求。界面定制是对用户界面的动态修改过程，在软件运行过程中，用户可按需求和使用习惯，对界面元素（如菜单、工具栏、键盘命令）
的属性（如文字、图标、大小、位置等）进行修改。软
件运行结束，界面定制的结果被保存。系统通过DOMAP读I取XML配置文件的表示层信息（初始界面大小、位置等），通过自定义的数据存取类读取数据库中的数据层信息，在运行时循环生成界面元素，动态生成界面。界面配置和定制模块在软件运行前后，通过修改相应的配置文件，就可以达到更改界面内容的目标。基于XML的界面管理技术实现的管理信息系统，实现了用户界面描述信息与功能实现代码的分离，可针对不同用户需求进行界面配置和定制，能适应一定程度内的数据库结构改动，只需对XML文件稍加修改，即可
实现系统的移植。
二、{{B}}试题二{{/B}}总题数：1，分数：15.）
［说明］
近年来，云计算技术的蓬勃发展为整个IT行业带来了巨大变革。传统数据中心已经难以满足新形势下日益增长的高性能及高性价比需求，并且无法支持云环境下更加灵活的按带宽租赁数据中心网络的运营方式。该集团随着信息系统业务的不断扩展上线，对高密度服务器及高度自动化管理系统的需求不断增长，建设云数据中心的需求应运而生。（分数：15.）
⑴.云数据中心是指以客户为中心、以服务为导向，基于高效、低能耗的IT与网络基础架构，利用云计算技术，自动化地按需提供各类云计算服务的新一代数据中心。云数据中心是传统数据中心的升级，是新一代数据中心的演进方向。⑴请简述云数据中心的特点。⑵云计算的关键技术有虚拟化技术、分布式计算技术、安全与隐私保护技术等，请简要说明云数据中心在IT基础设施虚拟化技术方面主要包括哪些技术。（分数：5. ）正确答案：（⑴①资源池化；②高效智能；③面向服务；④按需供给；⑤绿色低碳（2）①服务器虚拟化技
术；②存储虚拟化技术；③网络虚拟化技术）
解析：解析］（通常情况下，云数据中心具有以下5个特点但不限于）。①资源池化。云数据中心内的
IT资源和网络资源将构成统一的资源池，实现物理资源与逻辑资源的去耦合，用户仅需对逻辑资源进行相关操作而无需关注底层实际物理设备。②高效智能。基于虚拟化、分布式计算等技术，利用低成本的集群 设备实现高效廉价的信息承载、存储与处理，同时通过管理平台实现自动化的资源监控、部署与调度以及业务生命周期的智能管理。③面向服务。整体架构以服务为导向，通过松耦合的方式实现多服务的综合承载与提供，云数据中心由提供资源变成提供服务，用户通过服务目录选择相关的服务，对底层实际资源透明。④按需供给。底层基础架构在资源池化的基础上根据实际需求实现资源的动态伸缩，并提供完备的、细颗粒的计费功能，云数据中心还将根据上层应用的发展趋势，实现对底层物理设备的智能容量规划。⑤绿色低碳。通过模块化的设计以及虚拟化等绿色节能技术，降低云数据中心的设备投入成本以及运营维护成本，实现低PUE（Power Usage Effectiveness）值的绿色低碳运营。⑵广义的虚拟化是指计算元件在虚拟的基础上（而不是在真实的基础上）运行，是一个为了简化管理、优化资源的解决方案。其本质是实现底层物理设备与逻辑资源的去耦合。平常所讲的虚拟化是指服务器虚拟化，可以在相同的一套硬件上运行彼此独立的操作系统和应用软件。服务器虚拟化具有同质、高效、资源受控的特点。虚拟化后的虚拟机可以根据需求弹性增加或减少其分配的硬件资源，提高资源配置的灵活性，同时可以在单一物理服务器上运行多个虚拟机，提高了资源利用率，降低了能耗。通过服务器虚拟化可以将整个系统（包括硬件配置、操作系
统以及应用等）封装在文件里，实现虚拟机）系统的快速部署、软件发布和系统备份，同时在业务不中断的情况下，实现在不同物理服务器上的动态迁移，增强系统的可靠性和扩展性。除服务器虚拟化外，虚拟化技术还包括存储虚拟化和网络虚拟化。存储虚拟化是指通过对存储子）系统或存储服务的内部功能进行抽
象、隐藏或隔离，使存储或数据的管理与应用、服务器、网络资源的管理分离，从而实现应用和网络的独立管理。存储虚拟化可以在系统的多个层面实现，如建立类似于HSM(分级存储管理)的系统，同时，存储
虚拟化技术的出现解决了系统异构的问题。网络虚拟化的狭义概念是传统虚拟专用网络，通过VPN或者VLAN的方式在公共网络上建立虚拟专用网。近年来，计算虚拟化“多对一”的特征对网络提出了与底层虚拟机相适配、互感知的新要求，充实了网络虚拟化的概念。
⑵.假设当地城市工程视频监控系统是该云数据中心的应用之一。该视频监控系统可以提供实时监控、存储和随时调看CIF格式(352 x 288)和D1格式(720 x 576)分辨率的图像，支持MPEG-2、MPEG-4
和H.264等
编码格式。⑴当地城市某行政区内预计共有监控点6个 如果保存的是CIF格式的图像，码流为512kbps，请计算每小时保存该行政区内全部监控点视频流需要多大的存储空间(B或GB)。
请将计算结果保留小数点
之后3位数。如果保存的是D1格式的图像，码流为2048kbps，请计算每小时保存该行政区内全部监控点视频流需要多大的存储空间(B或GB)。⑵全部监控视频流信息保存在IP SAN设备S26中，S26控制框(双控，220V交流，4GB内存，8个iSCSI主机接，磁盘数量12个/框，最大支持附加7个磁盘扩展框)。假设在本项目中采用 SATA 1.5 TB 7.2K RPM 硬盘，在IP SAN配置的 RAID组级别为RAID10。若该视频监 控系统实施时，图像格式采用了 CIF，码流为 512 kbps， 请计算保存该行政区内全部监控点30天视频流需要的存储空间(B、GB或TB)，并计算出保存30天视频流至少需要的硬盘数，以及至少需要配置的S26控制框数量。(分数：5. )
正确答案：(⑴。任格式： 138.24 x 109B 或 128.746GB D1 格式： 552. 960 x 109B 或 514. 984GB (2) 99. 533X1012B、92697.144GB 或 90.525TB 硬盘数：121块控制框数：11个)解析：解析](1)分辨率是
数字监控产品中一项重要的技术指标，它在很大程度上决定了产品的性能(清晰
度、存储量和带宽)和价格。目前监控行业中主要使用OCIF(176 x 144) > CIF(352 x 288)、HALFD1 (704 x 288)和D1 (704 x 576)等几种分辨率，CIF是主流的录像分辨率格式。通常情况下，监控图像硬盘存储容量的计算主要取决于“码流”这一参数，与图像格式的分辨率大小没有直接关系。CIF、OCIF、DCIF和D1等都有对应的码流范围，如果只是一味地将码流参数调高，图像质量也不会有明显的变化。依题意，若该行政区内视频监控系统保存的是CIF格式图像，码流为512kbps，则每小时保存行政区内6个监控点视频流需要138.24 x 10 913 (128.746GB)的存储空间。具体计算过程如下。 M 1=512 x 10 3(bps) x 36 (s) x 6 (个)=1105.92 x 10 9(bit)： 8=138.24 x 10 9Byte =[*若监控系统保存的是D1格式的图像，码流为 2048kbps ， 该码流为CIF格式图像码流 512kbps 的 4倍，则每小时保存行政区内6个监控点视频流需要 552.960 x 10 9B(即 138.24 x 10 9 x 4 B)或514.984GB (即 128.746 x 4GB)的存储空间。
⑵若该视频监控系统实施时，图像格式采用CIF格式，码流为512kbps，则保存行政区内6个监控点30天视频流需要99.5328 x 10 12B(或 92697. 144GB ，或90. 525TB)的存储空间。具体计算过程如下。
[*]廉价磁盘冗余阵列(RAID)是利用一台磁盘阵列控制器来管理和控制一组磁盘驱动器，组成一个高度可靠的、快速的大容量磁盘系统。RAID级别是指磁盘阵列中硬盘的组合方式，不同级别的RAID 为用户提供的磁盘阵列在性能上和安全性的表现上也有不同。RAID0也称为Stripe条带化)，它把连续的数据分散到多个磁盘上存取，代表了所有RAID级别中最高的存储性能。其磁盘利用率为1%，但它不提供数据冗余。RAID1
具有磁盘镜像和磁盘双工功能，可利用并行读/写特性，将数据块同时写入主盘和镜像盘，故比传统的镜像盘速度快，但其磁盘利用率只有50%。
RAID10 是建立在 RAID0 和 RAID1 基础上的高可靠性与高性能的组合，即利用了 RAID0 极高的读写效率和
RAID1较高的数据保护和恢复能力。但RAID10的磁盘利用率只有50%。依题意，该行政区内视频监控系统的全部监控视频流信息保存在IP SAN设备S26中，采用存储容量为 1.5TB 的 SATA 硬盘，且采用RAID10配置磁盘利用率只有50%），因此保存30天视频流至少需要的硬盘数为121块。具体计算过程如下。
［*］，将计算结果向上取整数为121。
由于IP SAN设备S26中，每个控制框仅支持12个磁盘，因此至少需要配置的S26控制框数为11个（即121/12却10.083，将计算结果向上取整数为11）。
⑶.该集团数据存储量
巨大，生产数据、安全数据以及测试数据等需要进行频繁的快速读写，为保障这种应用的需求，该集团希望在数据中心的数据存储方式上既要保证存储的可扩展性，还要保证数据的快速访问，同时对新服务器的部署也要考虑快速部署。数据中心采用的数据存储方式主要有DAS、NAS、SAN三种，
请分别简要描述三种存储方式的原理，并根据集团要求设计在该集团的数据中心建设中应采用的存储方式，叙述采用这种方式的优点。（分数：5.）正确答案：（直接连接存储（DAS）:将磁盘阵列、磁带库等数据存储设备通过SCSI扩展接直接连接到服务器或客户端。网络附加存储（NAS）:将存储设备通过标准的网络拓扑结构（如以太网），连接到一群计算机
上，提供数据和文件服务。NAS服务器通常由存储硬件、操作系统及其上的文件系统等几个部分组成。存
储区域网络（SAN）:通过高速网络将一个 或多个）网络存储设备和服务器连接起来的专用存储系统。它主要
采取数据块的方式进行数据存储。采用的存储方式：IP SAN。该存储方式的优点：①整体部署成本低；②高传输速度；③高可靠性；④传输距离不受限制；⑤具有强大的文件系统及数据管理功能）解析：［解析］直接连接存储（DAS）也称为SAS （服务器附加存储），它将磁盘阵列、磁带库等数据存储设备通过扩展接通常是SCSI接）直接连接到服务器或客户端。它依赖于服务器，其本身是硬件的堆叠，不带有任何存储操作系统。网络附加存储（NAS）与DAS不同，它的存储设备不是直接连接到服务器，而是直接连接到网络，通过标准的网络拓扑结构连接到服务器。NAS实际上是一个带有“瘦”服务的存储设备，
其作用类似于一个专用的文件服务器，只不过省略了显示器、键盘、鼠标等设备。 NAS用于存储服务，可
以大大降低存储设备的成本。另外，NAS中的存储信息都是采用RAID方式进行管理的，可以有效地保护数据。存储区域网络（SAN）是通过专用高速网络将一个 或多个）网络存储设备和服务器连接起来的专用存储系统。它主要采取数据块的方式进行数据存储，因此其数据存取速度比
NAS 快。目前，SAN 主要有 IP SAN和FC SAN两种形式 分别使用IP和光纤通道）。光纤通道是一种高性能、高成本的技术，它实现了主机互连，企业间共享存储系统的需求。可以为存储网络用户提供高速、高可靠性及稳定安全性的传输。IP SAN
技术继承了 FC SAN技术的优点，并且通过IP，能利用廉价的以太网交换机、路由器和线缆实现低成本、低风险基于IP的SAN存储。iSCSI是实现IP SAN最重要的技术。由于 iSCSI是运行在TCP/IP之上的块模式协议，因此它可将IP网络与块模式的优势很好地结合起来，且使IP SAN的成本低于FC SAN。依题意，由于该集团“数据存储量巨大”、所存储的数据“需要进行频繁的快速读写”，并且提出“存储的可扩展性”、“对新服务器要能快速部署”等要求，因此建议该数据中心采用IP SAN的存储方式建设。
三、{{B}}试题三{{/B}}总题数：1，分数：15.）
［说明］某大中型企业在全国各城市共有15个左右的分支机构，这些机构已经建设了相关的关系型数据库管理系统，每天负责独立地处理本区域内的业务并实时存储业务数据。PH软件公司承接了该大中型企业信息管理系统的升级改造开发任务。该软件公司的领域专家对需求进行深入分析后，得到的部分
系统需求如下。
⑴开发一个网络财务程序，使各地员工能在Interne止通过VPN技术进行财务单据报销和处理。
⑵为了加强管理，实现对下属分支机构业务数据的异地存储备份，保证数据的安全及恢复，同时对全国业务数据进行挖掘分析，拟在该企业总部建设数据中心。PH公司在设计该财务程序的体系结构时，开发项目组产生了以下分歧。
⑴架构师许工认为应该采用客户机/服务器(C/S)架构风格，各分支机构财务部要安装一个软件客户端，通过这个客户端连接到总公司财务部主机。如果员工在外地出差，需要报销账务的，也需要安装这个客户端才能进行。
⑵架构师郭工认为应该采用浏览器/服务器(B/S)架构风格，各分支机构及出差员工直接通过Windows操作系统自带的IE浏览器就可以连接到总公司的财务部主机。在架构评估会议上，专家对这两种方案进行综合评价，最终采用了 C/S和B/S相结合的混合架构风格。(分数：15. )
⑴.结合你的系统架构经验，请用4字以内的文字简要讨论C/S和B/S两种架构风格各自的优点和缺点。(分数：5. )正确答案：(C/S架构风格的优点：①客户机应用程序与服务器程序分离，二者的开发既可以分开进行，也
可以同时进行；②技术成熟，允许网络分布操作，交互性强，具有安全的存取模式；③网络压力小，响应速度快，有利于处理大量数据；④模型思想简单，易于人们理解和接受等C/S架构风格的缺点：①客户机与服务器的通信依赖于网络，服务器的负荷过重：②无法实现快速部署和安装，维护工作量大，升级困难；③开发成本较高，客户端程序设计复杂，灵活性差；④用户界面风格不一，软件移植和数据集成困难；⑤数据库的安全性因客户机程序直接访问而降低等B/S架构风格的优点：①易于部署、维护和升级；②具有良好的开放性和可扩充性，可以应用在广域网上，方便了信息的全球传输、查询和发布；③可跨平台操作，无须开发客户端软件；④通过JDBC等数据库连接接，提高了动态交互性、服务器的通用性与可移植性等。B/S架构风格的缺点：①数据的动态交互性不强，不利于在线事务处理(OLTP)应用；②数据查询等响应速
度较慢；③系统的安全性较难以控制等)解析：［解析］客户机/服务器(C/S)架构风格是基于资源不对等且实现共享而提出，它将应用一分为二，月艮务器负责数据管理，客户机完成与用户的交互任务。C/S架构风格的优点主要在于，系统的客户应用程序和服务器构件分别运行在不同的计算机上，系统中每台服务器都可以适合各构件的要求，这对于硬件和软 件的变化显示出极大的适应性和灵活性，而且二者的开发既可以分开进行，也可以同时进行，易于对系统 进行扩充和缩小。在C/S模式中，系统中的功能构件充分隔离，客户应用程序的开发集中于数据的显示和分析，而服务器的开发则集中于数据的管理，不必在每一个新的应用程序中都要对一个数据库管理系统(DBMS)进行编码。C/S模式将大应用处理任务分布到许多通过网络连接的低成本计算机上，允许网络分布操作。C/S模式是一种较安全的存取模式，其交互性较强、网络压力小、响应速度快且利于处理大量数据。C/S架构风格具有强大的数据操作和事务处理能力，模型思想简单，易于人们理解和接受。但随着企业规模的日益扩大，软件的复杂程度不断提高，C/S架构风格逐渐暴露了以下缺点。⑴客户机与服务器的通信依赖于网络，可能成为整个系统运作的瓶颈。⑵服务器的负荷过重，难以管理大量的客户机，系统的性能受到很大的影响。⑶部署和维护成本较高。基于该架构风格开发的应用系统存在灵活性差、维护工作量大、升级困难等缺陷，并且每台客户机都需要安装客户端程序，无法实现快速部署和安装，具有较大的局限性。若要对采用C/S架构风格的软件升级，则需要开发人员到现场为每台客户机的软件升级和维护。
⑷采用单一服务器且以局域网为中心，难以将应用扩展至广域网或Interne环境中。⑸客户机程序直接访问数据库服务器，使数据库的安全性受到威胁。⑹开发成本较高。C/S架构风格对客户端软硬件配置要求较高，尤其是软件的不断升级，对硬件要求不断提高，增加了整个系统的成本，且客户端变得越来越臃肿。⑺客户端程序设计复杂。采用C/S架构风格进行软件开发，大部分工作量放在客户端的程序设计上，客户端显得十分庞大。对软件进行的一个小小改动（例如只改动一个变量），则每一个客户端都必须 更新。⑻信息内容和形式单一。因为传统应用一般为事务处理，界面基本遵循数据库的字段解释，开发 之初就已确定，而且不能随时截取办公信息和档案等外部信息，用户获得的只是单纯的字符和数字，既枯燥又死板。⑼用户界面风格不一，使用复杂，不利于大范围推广使用。（10）软件移植和数据集成困难。采用不同开发工具或平台开发的软件一般互不兼容，不能或很难移植到其他平台上运行。为了解决C/S模式中服务器端的问题，发展形成了三层（多层）C/S模式，即多层应用架构。在三层C/S架构风格中，将应用功能分成表示层、功能层和数据层3个部分。通过对这3层进行明确分割，不同层构件相互独立，层间的接简洁，适合复杂事务处理。新增加的应用服务器负责处理系统中所有的应用逻辑，而只有表示层存在于客户机上。为了解决C/S模式中客户端的问题，发展形成了浏览器 服务器（B/S）模式。其具体结构为浏览器一Web服务器一数据库服务器。与三层C/S的解决方案相比，客户端采用WWW浏览器，应用服务器采用Web服务器。B/S架构风格主要是利用不断成熟的WWW浏览器技术，结合浏览器的多种脚本语言，利用通用浏览器就实现了原来需要复杂的专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本。除了数据库服 务器外，应用程序以网页形式存放于Web服务器上，用户运行某个应用程序时只需在客户端上的浏览器中输入相应的网址（URL），调用Web服务器上的应用程序并对数据库进行操作，从而完成相应的数据处理工作，最后将结果通过浏览器显示给用户。基于B/S架构风格的软件，系统安装、修改和维护全在服务器端解决，用户在使用系统时，仅仅需要一个浏览器就可运行全部的模块，易于系统的升级和维护；可以应用在广域网上，方便了信息的全球传输、查询和发布；可跨平台操作，无须开发客户端软件，客户端只需通过浏览器就可以实现大部分的软件功能；通过JDBC等数据库连接接，提高了动态交互性和服务器的通用性与可移植性；具有良好的开放性和可扩充性。与C/S架构风格相比，B/S架构风格也有许多不足之处，主要表现在以下几个方面。（1）B/S架构风格的数据提交一般以页面为单位，数据的动态交互性不强，不利于在线事务的处理（OLTP）应用。⑵在数据查询等响应速度上，要低于C/S架构风格。⑶系统的安全性较难以控制等。
⑵.结合你的系统架构经验，请用6字以内的文字简要说明该工程项目采用C/S和B/S相结合的混合架构风格的设计要点及其优点。（分数：5. ）
正确答案：（设计要点如下 包含但不限于以下内容）。①在该企业总部局域网上部署财务Web服务器及其相关的数据库服务器，两种服务器之间采用C/S架构；总部局域网上提供C/S和B/S两种并存的架构风格，根据不同的应用需求和客户需求进行灵活的选择。②若项目资金充裕，则在各分支机构局域网中也采用类似于企业总部的部署风格；若项目资金不足，则在各分支机构财务部门局域网中采C/S架构，部署应用服务器及相关的数据库服务器，然后将集中处理的后期财务数据通过VPN技术上传至总部局域网的相应服务 器中。③在外出差的员工和各分支机构的普通员工通过VPN技术访问企业总部局域网上的Web服务器，
查
看相关的信息。采用C/S和B/S混合架构的优点如下 包含但不限于以下内容）：①充分发挥了B/S与C/S体系结构的优势，弥补了二者的不足。②客户请求和信息发布采B/S架构，保持了瘦客户端的优点，客户机只利用浏览器即可完成所有的应用需求。③数据库的请求和响应操作采C/S架构，通过在Web应用程序和数据库之间建立ODBC/JDBC连接来完成数据库的连接和请求响应，能完成大量数据的批量录入请求。④系统的部署、维护及数据更新方便，不存在完全采用C/S结构带来的客户端维护工作量大等缺点。⑤将服务器端划分为Web服务器和Web应用程序两部分。Web应用程序采用组件技术实现三层体系结构中的商业逻辑部分，达到封装源代码、保护知识产权的目的。⑥对原基于C/S架构的应用，只需开发用于发布的Web界面，就能升级到这种混合架构系统中，从而最大限度地保护了原有投资）
解析：［解析］依题意，该项目采用C/S和B/S相结合的混合架构风格的设计要点如下。⑴在该企业总部的内部局域网上部署Web服务器（安装有网络财务程序）及其相关的数据库服务器，两种服务器之间采用C/S架构风格。总部内部的局域网上提供C/S和B/S两种并存的架构风格，根据不同的应用需求和客户需求进行灵活的选择。例如，针对总部的普通员工，选用B/S架构风格，允许这部分员工通过浏览器查看相关报销流程和报销结果；针对财务部专职工作人员，选用C/S架构风格，提高大批数据的处理速度和响应速度，提高数据审批等处理安全性。⑵综合考虑项目的具体资金预算情况，如果在项目资金充裕的情况下，则各分支机构内部局域网中也采用类似于第 ⑴点企业总部的部署风格；若项目资金不足，则在各分支机构财 务部门内部局域网中采用C/S架构风格部署一台应用服务器及其相关的数据库服务器，然后将集中处理的后期财务数据通过虚拟专用网（VPN）技术，上传到企业总部局域网的相应服务器中。⑶在外出差的员工和
各分支机构的普通员工通过VPN技术访问企业总部的局域网上的Web服务器，查看相关报销流程和报销结果等内容。采用C/S和B/S混合架构风格的优点如下。⑴充分发挥了 B/S与C/S体系结构的优势，弥补了二者的不足。充分考虑用户利益，保证浏览查询者方便操作的同时也使得系统更新简单，维护简单灵活，易于操作。⑵客户请求和信息发布采用B/S架构，保持了瘦客户端的优点，客户机只利用浏览器即可完成所有的应用需求。装入客户机的软件可以采用统一的
WWW 浏览器，而且 WWW 浏览器和网络综合服务器都
是基于工业标准，可以在所有的平台上工作。⑶数据库的请求及响应操作采用C/S架构，通过在Web应用程序和数据库之间建立ODBC/JDBC连接来完成数据库的连接和请求响应，能完成大量数据的批量录入请求。⑷系统维护及数据更新方便，不存在完全采用C/S结构带来的客户端维护工作量大等缺点，并且在客户端可以构造非常复杂的应用，界面友好灵活，易于操作，能解决许多B/S存在的固有缺点。⑸将服务器端划分为Web服务器和Web应用程序两部分。Web应用程序采用组件技术实现三层体系结构中的逻辑部分，达到封装源代码，保护知识产权的目的。⑹对原基于C/S体系架构的应用，可以保留原有的某些子系统，只需开发用于发布的WWW界面，
就能很容易地升级到这种体系架构，使得原有系统或资源无须大的改造即可连接使用，从而使得原有系统的资源投资得到最大限度的保护。⑺通过在浏览器中嵌入ActiveX控件，可以实现在浏览器中不能实现或实现起来比较困难的功能。例如通过浏览器进行报表的应答。
⑶.为保证各分支机构可靠、高效地向数据中心汇总业务数据，避免单点故障，对该企业总部数据中心架构设计时，应该采用哪些相关的技术？(分数：5. )
Interne的方式提高了业务处理的可靠性；②对数据中心的数据库服务器采用双机冗余热备方式、多机集群Cluster和数据库并行处理技术；③对存储设备采用RAID10级别或全冗余的SAN结构(或全冗余的存储结构)等。
四、{{B}}试题四{{/B} }总题数:1，分数:15.)
［说明］PH软件公司承接了一项嵌入式系统软件研发项目。该项目主要用于车载电子系统中监视发动机及燃油系统等系统工作状况，并通过综合仪表显示给驾驶员。经过多次与用户沟通，形成以下技术要求。
⑴本项目的硬件平台由主处理机模块和多种接模块组成，底板采用标准
VME总线(硬件结构图如下图所示)，具体硬件模块配置如下。
① 主处理机模块(CPM)采用PowerPC755，主频266MHz，配有SDRAM 存储器和Flash存储器；提供一个定时/计数器；支持16级中断和二级Cache。
② 输入/输出模块(IOC)支持16路RS422接信号，传输速率不低于115.2kbps，IOC模块与CPM模块的数据交换采用64KB端存储器。
③ 离散量接模块(DAM)支持64路开关型离散量输入/输出接； 2路频率量输入；12位AID转换器和12位D/A转换器。
④ 图形处理模块(GPM)用于显示图形，支持OpenGL标准接软件。
⑤ MBI模块主要提供1553B外总线接，PSM为电源支持模块。

图1车载电子系统硬件结构图

⑵本项目软件主要工作在CPM模块中，完成对外部设备的数据采集、分析和相应的控制，将监视结果以图形方式显示给驾驶员。该系统的软件主要包括外部接驱动软件、VME数据传输软件、处理软件、图形显示和外总线(1553B)数据交换软件。要求数据的采集必须确保每帧数据无丢失，并在本帧内完成数据的处理工作，本帧信息显