C/S和B/S網絡模式在計量管理系統中的分析應用

李昕 田煜

中國飛行試驗研究院（中航工業試飛中心），陜西 西安 710089

引言

計量管理是協調計量技術管理、計量經濟管理、計量行政管理和計量法制管理之間關系的總稱，現行計量管理方法可分為以下幾類：法制管理方法、行政管理方法、技術管理方法、經濟管理方法、宣傳管理方法等，都是以命令-支配模式為主，而現代化的管理方式主要著重于加強各工作組、各人員之間的協作，所以計量管理網絡模式隨著21世紀數字化、網絡化與信息化的推行應運而生，具體來說就是搭建一個計量管理網絡，集技術管理、經濟管理、行政管理、法制管理于一體的數字化網絡，旨在實現計量管理的自動化、智能化、信息化建設。

1.概述

目前同行業計量部門采用的計量管理系統多種多樣，其網絡模式可以分為以下4類：

采用C/S(客戶機/服務器)體系結構；

采用B/S（瀏覽器/服務器）體系結構；

使用簡單的word、excel表格形式；

在Dos環境下運行的系統。

其中word、excel表格形式的計量管理系統只能實現簡單的查詢、統計等功能，存在勞動強度大、難查詢等缺點，不利于實現網絡聯機功能；在Dos環境下的管理系統，無法實現WINDOWS環境下友好的圖形交互功能，響應速度慢，實時性和系統擴展性差，這兩種計量管理形式已逐步淘汰。下面對C/S模式和B/S模式的計量管理系統進行比較與分析。

1.1 采用C/S模式的計量管理系統

C/S模式即Client/Server模式，分為兩層或三層結構模式。兩層C/S結構將計量管理系統分為客戶機和服務器兩部分，兩層C/S結構如圖1所示，有如下特點：

以客戶端為中心，客戶機完成表示部分和應用邏輯部分，適用于應用相對簡單、數據訪問量不大的情況；

客戶端和服務器端直接相連，數據庫服務器要消耗部分資源用于處理與客戶端的連接工作，導致客戶端數量激增時，服務器將會因為無法承受大量信息的流通而產生擁堵，性能大大下降；

可以從客戶端直接進入數據庫修改數據。

圖1 兩層C/S結構Fig.1 two layer C/S structure

三層C/S結構是隨著分布式技術的不斷發展、成熟起來的，在三層計量管理系統中，客戶端和服務器之間加入一層或多層應用服務程序，稱為應用程序服務器（Application Server）,如圖2所示。

圖2 三層C/S結構Fig.2 three layer C/S structure

三層結構C/S結構有如下特點：

只需要在應用程序服務器上修改應用程序代碼，不用修改所有的客戶端應用程序，簡化了計量管理系統的更新和升級工作，增強系統應用的伸縮性和靈活性；

包含安全機制，確保用戶根據授權有針對的獲取數據和修改數據；

與兩層C/S結構不同，客戶端只完成表示部分，應用邏輯由中間層服務器完成。

綜上所述，C/S計量管理系統適用于一般安全性要求高，交互性強，處理數據量大，使用范圍小而地點固定的場所。

1.2 采用B/S模式的計量管理系統

B/S模式即Browser/Server模式，是一種以WEB技術為基礎的新型系統平臺模式，如圖3所示。它是一種基于超文本協議的三層或多層C/S結構，客戶端僅需單一的瀏覽器軟件，解決了跨平臺的問題，例如可以采用ASP（動態服務器端網頁）建立動態計量網站，用戶能使用IE瀏覽器對計量管理網站進行瀏覽。

圖3 B/S結構Fig.3 B/S structure

有如下特點：

從網頁訪問數據庫服務器，方便計量信息資料的網上傳輸與控制；

客戶端只需要安裝瀏覽器軟件，簡化客戶端的工作；

增加Web服務器，Web服務器、應用服務器、數據庫服務器擔負更多的工作，對數據庫的訪問和應用程序的執行將在服務器上完成。

綜上所述，B/S結構的計量管理系統適用于使用范圍廣、地點靈活，功能變動頻繁，安全性交互性要求不高的場所，與C/S結構的系統相比易于開發和維護，與C/S結構功能互補。

2 當前我院計量業務管理系統分析

試飛院計量中心以往采用兩層C/S結構計量業務管理系統，作為計量部門內部使用，選定一臺穩定的計算機作為服務器，安裝數據庫軟件，另外30余臺計算機作為客戶機，安裝計量業務軟件作為人機操作界面，其中使用Delphi開發系統客戶軟件，使用SQL server2000數據庫服務。運行時由數據庫服務器作為計量業務程序后端，存儲和管理數據，客戶機作為前端，從服務器獲取數據并向用戶顯示數據，同時把用戶對數據的操作如修改設備臺帳信息或生成檢定/校準證書提交給服務器處理，該系統運行初期基本滿足計量業務的需求，近年來隨著試飛型號任務對計量保障水平提出了更高要求，原來的計量管理系統出現了不符合工作實際要求的情況，迫切需要改進。

1）無法在院內實現信息共享

當前的計量業務管理系統只在計量中心內部運行，院內其他單位人員無法對計量信息和資源進行瀏覽處理，與用戶相關的信息如每月的儀器設備周檢計劃表需要經過計量管理系統中生成-〉電子郵件或紙張打印-〉收發員電話通知-〉儀器管理員領取，經手環節多，可能導致儀器送檢不及時，工作效率降低。

2）C/S結構限制計量業務的順利開展

試飛院地域廣闊，園區網2000余臺計算機分布于院區，需要瀏覽和使用計量信息的用戶包括試飛院下屬各單位領導和儀器管理員人數已超過100人，且數量還在增加，C/S結構中，客戶端需要安裝特定的計量業務軟件，不可能在如此眾多的計算機上安裝，用戶無法在安裝客戶端軟件外的計算機上處理相關的計量業務，升級、維護系統工作繁瑣，成本較高。

3）運行性能隨著數據庫的增大而衰退

從2007年運行至今，數據庫容量不斷增大，其中包括及時更新的3萬余臺件的測量設備臺帳表和逐年增加的設備檢驗信息表，系統負荷大，導致計量管理系統的性能差強人意，最明顯的表現就是客戶端的響應速度很慢，生成報表/證書、查詢操作需要十幾到幾十秒，嚴重影響工作效率。

4）不符合院保密要求

計量管理系統的證書/報告模板保存在作為服務器的計算機上，該計算機需要開放遠程FTP服務，而且設置為根目錄可寫，這樣檢定/校準人員才能在客戶端上下載模板生成新證書/報告然后上傳至服務器，另外服務器安裝了Windows2000操作系統，這些都不符合最新的試飛院保密體系要求。

3 C/S和B/S結構相結合的計量管理系統

C/S或B/S結構的計量管理系統各有優缺點，考慮到試飛院計量管理業務的實際需要，計量管理系統可以采用C/S和B/S相結合的網絡結構，即分布式三層模式，結構圖如圖4所示，C/S部分負責大量計量數據信息的錄入和修改，包括設備臺賬、資料和人員信息數據庫，包含的內容如圖5所示，負責表內大數據量的存貯和處理，對數據的安全性要求較高；B/S部分負責計量信息的發布和查詢，內容如圖6所示，送檢單位通過園區網瀏覽器了解送檢設備的檢定/校準情況，適時得到本單位須及時送檢設備的信息。

圖4 基于C/S+B/S網絡架構的計量管理系統結構框圖Fig.4 measurement management based on system structure diagram of C/S+B/S network architecture

圖5 C/S結構框圖Fig.5 C/S structure

圖6 B/S結構框圖Fig.6 B/S structure

3.1 計量管理系統的優點

采用C/S+B/S混合結構的計量管理系統主要優點如下：

1)獨立性

三層模式具有靈活的硬件系統構成，開發時對每個層可以選擇與其處理負荷和處理特性相適應的硬件，每一層可以選擇各自的最優解決方案、最佳開發語言和開發工具，從而使得計量管理系統試運行期間所用調試時間和精力大大減少。

2)經濟性

該結構能充分利用現有資源，基于原C/S結構的應用，開發WEB界面，不需要重新推翻舊體系就可以升級到新的體系結構。

3)簡化客戶端

大大提高系統的工作性能，其中B/S模式中的客戶端只需要院內要求的IE6.0即可，不需要開發。

4)安全性

中間層能夠隔離用戶直接對服務器的訪問，保護數據庫的安全。每一層可以設置自己的安全機制，例如實現數據加密，應用程序服務器的安全機制也可以防止數據庫系統的入侵，符合保密要求。

5)可擴展性

當系統中的業務邏輯或業務規則發生變化時，只需要相應的改變中間層的業務邏輯組件，不需要對系統所有客戶端進行修改，避免客戶端應用程序一一升級的困難，另外當用戶數量或在線使用量增加時，能夠保持系統性能沒有明顯的衰退。

6)高效性

客戶端不直接與數據庫服務器連接，中間層將客戶端的請求和數據庫返回的數據打包傳輸，減少網絡中數據流量，提高對客戶的響應速度，減輕系統的負載，緩解數據傳輸過程中的瓶頸效應。

3.2 C/S+B/S網絡架構的計量管理系統功能

1)展示計量網站的信息

該網站面向試飛院全體人員，主要向用戶進行計量知識和法律法規的宣傳介紹，基本為靜態展示的內容。

2)實現計量中心實驗室管理

實驗室管理主要由測量設備管理、計量中心業務管理、實驗室綜合管理、臨時任務管理和統計查詢組成，其中測量設備管理可以完成全院幾萬臺測量設備的信息臺賬建立、每月/年周檢計劃的管理、對標準裝置的重復性和穩定性分析；計量中心業務管理可以完成被檢定/校準設備的收發、證書編輯生成、證書復核、證書批準和證書返工這些流程；實驗室綜合管理完成人員信息臺賬的建立、計量相關文件的集中管理；臨時任務管理主要針對型號任務統計或培訓學習等臨時任務進行管理；不同權限的人員可以對權限范圍內不同狀態的計量任務信息進行查詢和統計。

3)實現測量設備查詢與告警系統

計量中心作為全院所有受控測量設備的管理者，致力于測量設備全過程的動態監控，確保全院設備周檢計劃的正常進行及計量器具量值傳遞的準確性、可靠性和統一性，以往存在的信息孤島現象阻礙計量部門與其它單位的信息互動，測量設備查詢與告警系統可以幫助測量設備使用單位和人員對本單位設備信息進行查詢，適時看到測量設備的狀態，采用醒目的方式提醒相關人員進行處理，并及時更新告警狀態。

4 結束語

C/S和B/S網絡模式相結合的計量管理系統，能夠建立一個業務管理、標準器管理、收費管理、人事管理和系統維護全面集成的系統，既能經濟有效的利用現有計算機的資源，又能保證計量管理信息數據的安全性，既能實現很大數據量的存儲和處理，又能滿足院內其他單位對儀器設備查詢、預警的要求，很大程度節省人力資源，提高工作效率，促進計量管理信息化和科學化建設。

[1]葉川.基于三層結構的計量管理系統設計.成都:西南交通大學,2008.

[2]安壘.實現數字化檔案管理的必要性[J].科學之友,2008(26).

[3]潘愛蓮,淺析計量工作在企業管理中的作用[J].科技情報開發與經濟,2010.20(36).