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1、IT技术架构演变之路目 录1 技术架构演变31.1 技术架构特点51.2 C/S演变61.3 C/S向B/S的演变71.4 B/S向SOA的演变81.5 SOA向云计算的演变131 技术架构演变随着计算机硬件的性能高速发展、互联网的普及和大规模应用，计算资源呈现出从集中到分散再到集中的过程，从大服务器时代到个人PC时代，又到云时代，计算资源的能力越来越强，使用成本越来越低，如图所示。计算资源为信息化应用服务，各行各业已经离不开IT信息化技术，技术架构是信息化技术的实现手段，技术架构与业务的发展相辅相成，IT技术支撑业务的发展和推进，业务的发展又带来IT技术的升级与创新。随着计算资源的发展和使用
2、，互联网的应用，业务规模扩张、全球化，数据的爆发式等因素的推动和发展，IT技术实现的技术架构在IT资源的不同层面和不同角度，经历了以数据计算为核心的C/S架构，到以聚焦业务功能实现的B/S架构，面向服务化构建应用的SOA架构，整合IT资源和按需使用云计算架构等的阶段，并且一直在不断的演变和进化。技术架构的演变是一个由细节到抽象，由封闭到开放，由散乱到统一，由局部到全面，由下向上的递进演变一个过程。1.1 技术架构特点技术架构的演变经历了C/S、B/S、SOA、云计算，它们从应用、构建、开发等具有不同的特点，如下表所示。维度分类C/SB/SSOACloud开发构建开发技术二层结构，程序+数据，面
3、向数据三层结构，展现+业务逻辑+数据，面向业务功能基于企业服务总线结构，工作流程，面向服务和流程基于虚拟化+分布式+负载均衡，面向IT资源的整合和应用开发环境离线、语言相关的开发环境离线、语言相关的集成开发工具混合（离线+在线）、语言的开发环境在线，语言相关的开发环境开发方式独立、个人开发团队协作开发团队协同开发anywhere开发，个人，团队协同开发运行运维部署维护购买服务器，人工维护购买服务器，人工维护购买服务器，人工维护按需使用的服务器，自动化维护运行效率升级复杂，服务器负载能力有限服务器负载能力有限，人工服务器负载能力有限，人工按需使用，动态伸缩，自动化标准化标准体系无或局部有有有标准
4、范围程序级系统级平台级（系统间）工业标准级（行业或领域内）扩展性业务变化扩展弱，一般需重新开发弱，重新开发强，服务替换或流程调整强，按需使用支撑能力扩展弱，需另行购买设备弱，需另行购买设备弱，需另行购买设备强，按需使用1.2 C/S演变早起的计算机设备以大型机为主，随着PC机的发展，C/S(Client/Server，客户端/服务器)技术从上世纪90年代初出现至今已经相当成熟，并得到了非常广泛的应用，C/S架构是由客户端程序和服务器（数据库）两部分组成，客户端程序包含了显示和业务逻辑代码，运行在客户端机器上，客户端实现与服务器的直接相连，系统运行速度快。随着业务的规模的增长，互联需求的增强，C
5、/S架构的程序有许多弱点，C/S架构的应用程序通常需要专门的客户端安装程序，分布功能弱，针对点多面广且不具备网络条件的用户群体，不能够实现快速部署安装和配置；兼容性差，对于不同的开发工具，具有较大的局限性。若采用不同工具，需要重新改写程序。随着Internet的高速发展和普及，B/S架构的模式更适用于网络环境下。这种技术架构，其实是一种简单的分布式计算。B/S架构模式具有分布性特点，可以随时随地进行查询、浏览等业务处理。业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加服务器功能。维护简单方便，只需要改变网页，即可实现所有用户的同步更新。开发简单，共享性强。可以支持大用户量使用。由此，很多C/S架构的应用
6、采用B/S架构替换，技术架构由C/S架构向B/S架构演变。1.3 C/S向B/S的演变B/S将应用系统分为浏览器和服务器端，用户使用浏览器访问服务器，服务器接收请求处理后，将响应数据返回给浏览器，浏览器处理响应数据，展现在界面供用户查看。B/S结构软件一般只有初期一次性投入成本。对于应用范围扩大，系统负载上升时，随着服务器负载的增加，可以平滑地增加服务器的个数并建立集群服务器系统，然后在各个服务器之间做负载均衡。有效地保护了原有硬件投资，方便进行扩展。当企业快速扩张时，B/S结构软件，只需一次安装，以后只需设立账号、培训即可。 这些特点使得B/S架构的软件是商业投入上很受欢迎。B/S架构在实现
7、层面通常分为三层：展现层、逻辑层和数据层，如下图所示。B/S架构聚焦在业务系统功能的实现上，通常考虑的是如何使用合适的业务逻辑层以及数据层，合理的支撑业务的实际需求。在这个层面上，B/S架构关心的范围是一个封闭的体系，自有一套技术实现标准，侧重于使用成熟的、易用的软件技术实现业务功能，在网络环境下通过浏览器使用系统。1.4 B/S向SOA的演变以B/S架构构建的应用系统，大大提高了应用系统数据的使用性，通过internet网络，用户可以在任何一个地方使用一个可以连接网络的计算机设备，通过浏览器就可以访问和使用应用系统。B/S架构的应用系统，虽然在广域网环境下信息的访问和获取变得更加便捷和灵活，
8、但随着业务规模的不断扩大，但也有几个方面的局限性：第一，B/S架构的应用系统从从计算资源使用角度，各个应用系统的后台硬件设备到应用程序和数据库，是独立的、单独部署的；第二，从业务问题层面，应用系统通常是部门级的应用，一个应用系统解决的是一类业务问题，应用系统有清晰的边界，业务关联性相对比较封闭，导致产生信息孤岛，复用效率低下；第三，从应用灵活性层面，由于应用系统的封闭性，当业务发生变化话，往往需要重新构建系统，对业务变化的支撑就会出现不及时，不敏捷的问题。第四，从技术标准层面，应用系统的设计理念上，实际上是一种紧耦合的、自成体系的，每个系统所使用的实现技术，服务器，通信协议标准等等，从更高一个
9、层面上，每个应用系统都是异构的。这四个问题，随着业务规模的发展，B/S这种封闭式构建技术架构对规模不断扩大和业务灵活多变的业务不能提供敏捷，快速的响应和支撑。尤其是对于大型的集团式的企业，在不同的领域，不同的部门，不同的合作伙伴都有自己的系统，传统企业（数据库）应用软件产品，如ERP、OA系统等，在设计或架构上都是紧偶合、封闭式、自成体系，属于一次性投入一次性完结的产品，是独立的、“烟囱”式的应用，很难适应或快速响应市场或客户灵活多变的需求。如下图所示：B/S架构的应用系统最大的问题在于是封闭的，自成体系，那么将其封闭性壁垒打破，从一体的、全局的、从业务出发的视角来看待应用系统的构建，把每一个
10、单一业务功能看做服务或组件，通过服务化，将服务进行组织，编排和调度，按照抽象接口和独立协议，像组装流水线一样组织服务完成业务流程，既完成业务功能，也能通过组织服务流程快速响应业务流程的变化。这种架构就是SOA架构。SOA架构是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。SOA架构实际上一种集成架构，它不是推翻原有系统，而是对原有系统的一种组合和改进，打破了原有系统的封闭性和耦合性，跨越了不同应
11、用系统、不同技术的整合，从业务支撑上实现了更广泛的互联互通，解决业务上的敏捷性。SOA架构实际上从业务视角出发，采用整合资源角度来整合应用资源，将应用资源服务化，通过一系列链接起来的服务来完成业务功能和支撑业务的灵活多变。SOA架构的关键特征是服务化，对应用资源的整合或标准化。从开发、建模、运行、管理、监控方面统一规范，制定标准，SOA实现参考模型如下图所示：SOA架构由服务化的开发工具、管理工具以及以企业服务总线技术为核心构建的服务运行环境组成，通过开发工具对应用系统功能进行统一的标准的服务化开发，企业服务总线技术标准化服务间的通讯方式，集成各种基础和企业服务，并且有一套完整的管理和监控工具
12、，保证SOA架构平台的运行质量。传统的B/S架构和SOA架构变化如图所示：从图中可以看出，SOA架构以关注业务变化出发，通过服务化的方式打破了原有系统的封闭性，解除了原有系统间的紧耦合，更大范围内将应用系统作为统一的服务资源来构建上层应用，提高应用的复用性和灵活性，是从上而下的架构方法。SOA相对于B/S架构的部门级应用来说，SOA架构构建的是一个更大应用范围的体系系统，是一个集团级的应用。总的来说，SOA是面向服务体系结构是开发分布式应用软件的新型体系结构，它将应用程序的不同功能单元描述为服务，通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。服务所具有的接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独
13、立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。同传统的面向对象的模型相比较，面向服务的模型是松耦合、粗粒度和无状态的模型。1.5 SOA向云计算的演变通过SOA架构，整合应用资源，提供灵活的业务支撑架构。但SOA也具有一定的局限性。从计算资源使用角度来说，SOA架构不关心计算资源的整合，用户（企业）随着自身业务的发展，需要购买大量服务器、人工的管理和运维应用系统，同时在业务量不是很大的时候，会造成计算资源的浪费，业务量突然出现增长时，计算资源不够影响业务服务。因此，从计算资源的使用上，用户（企业）仍然需要花费大量精力、财力、物
14、力，组建专业的团队管理和维护计算资源，成本很高。计算资源通常是静态分配给不同的应用系统，动态扩展性差。那么对于计算资源，如何才能更加高效和便捷的使用？从应用的构建上来说，SOA架构以服务化的方式解决应用的构建，面向范围通常是集团级的，随着互联网的高速发展，SOA架构如何在广域网环境下更大范围构建服务，SOA架构如何发展是一个问题；另外，随着互联网技术的快速发展，网络的带宽不再是传输瓶颈、网络的普及和成本的低廉能够让更多的人参与到互联网上，互联网上的用户和数据规模高速增长，互联网既是一个数据生产的源泉也是数据消费的渠道，互联网技术的发展使通过网络消费各种服务成为可能。如果通过互联网络，利用非本地
15、或远程服务器（集群）的分布式计算机、存储设备进行整合，为互联网用户提供各种计算服务（计算、存储、软硬件等服务）。通过这种架构方式，这使得用户可以将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算服务。由此，出现了云计算架构。云计算以虚拟化技术为基础，以网络为载体提供基础架构、平台、软件等服务为形式，整合大规模可扩展的计算、存储、数据、应用等分布式计算资源进行协同工作的超级计算机模式。在云计算模式下，用户不再需要购买复杂的硬件和软件，而只需要支付相应的费用给“云计算”服务提供商，通过网络就可以方便地获取所需要的计算、存储等资源。云计算通过各种技术的融合，整合了各种计算机资源，并通过高速互联网向用户传递服务，从服务的思想和提供内容的角度出发，云计算有三个层次的服务，基础设施作为服务（Infrastructure as a Service）、平台即服务（Platform-as-a-Service）和软件即服务（Software-as-a-Service），如下图所示。云计算的三层服务形式实际上也是资源整合层次的划分：IaaS层解决的是计算资源的整合，通过分布式计算和虚拟化技术，将CPU、内存、I/O设备、存储和计算能力整合成
