4.1 信息系统的工作过程
📌 学习目标
- 理解信息系统的体系结构类型
- 掌握客户机/服务器、浏览器/服务器、对等网络三种结构的特点
- 了解信息系统的开发过程
一、信息系统体系结构
信息系统体系结构的作用是用于实现信息系统的软硬件和网络的设计蓝图，用于确定应用软件及数据的哪些部分指定给哪些硬件和网络。 目前信息系统主要的体系结构类型有客户机/服务器结构（Client/Server结构，简称 S 结构）、浏览器/服务器结构（Browser/Server结构，简称 S 结构）、对等网络结构（Peer to Peer结构，简称 P2P 结构）等。
三种主要体系结构
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 信息系统体系结构 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────┐ │
│ │ C/S 结构 │ │ B/S 结构 │ │ P2P 结构 │ │
│ │ 客户机/服务器 │ │ 浏览器/服务器 │ │ 对等网络 │ │
│ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────┘ │
│ │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
1. 客户机/服务器结构（S结构）
定义：以数据库服务器为中心、以客户机为网络基础、在信息系统软件支持下的两层结构模型。
体系结构图：
┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ 客户机 │ ◄─────► │ 服务器 │
│ Client │ 网络 │ Server │
├──────────────┤ ├──────────────┤
│ • 操作系统 │ │ • 操作系统 │
│ • 客户端软件 │ │ • DBMS │
└──────────────┘ │ • 其他服务器 │
└──────────────┘
特点：
- 需要分别在客户端和服务器端安装专用软件
- 用户操作模块在客户机，数据存储在服务器
- 客户机是资源获取者，服务器是资源提供者
应用案例：商场销售管理系统（收银台客户机 + 后台服务器） 📎 知识延伸：S | DBMS
2. 浏览器/服务器结构（S结构）
定义：随着互联网技术兴起，对C/S结构的变化或改进。用户工作界面通过浏览器实现，主要事务逻辑在服务器端实现。
三层结构图：
┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ 浏览器 │ ───► │ Web服务器 │ ───► │ 数据库服务器│
│ Browser │ │ │ │ │
├──────────────┤ ├──────────────┤ ├──────────────┤
│ 用户界面 │ │ 业务逻辑处理 │ │ 数据存储 │
└──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘
特点：
- 用户工作界面通过浏览器实现
- 极少部分事务逻辑在浏览器端实现
- 主要事务逻辑在服务器端实现
- 简化客户端载荷，降低维护升级成本
应用案例：在线学习管理系统（Moodle）、网络订票系统 📎 知识延伸：S | WWW | HTML
3. 对等网络结构（P2P结构）
定义：取消了服务器的中心地位，各个系统内计算机可以通过数据交换直接共享资源和服务。
体系结构图：
┌──────────────┐
│ 计算机 A │ ◄───┐
├──────────────┤ │
│ 资源/服务 │ │
└──────────────┘ │
│
┌──────────────┐ │ ┌──────────────┐
│ 计算机 B │ ─────┼─────►│ 计算机 C │
├──────────────┤ │ ├──────────────┤
│ 资源/服务 │ │ │ 资源/服务 │
└──────────────┘ │ └──────────────┘
│
┌──────────────┐ │
│ 计算机 D │ ◄───┘
├──────────────┤
│ 资源/服务 │
└──────────────┘
特点：
- 无中心服务器，节点平等
- 计算机可直接响应其他计算机的请求
- 消除中间商，直接交互
- 有纯P2P模式、集中模式、混合模式
应用案例：文件分享（BitTorrent）、即时通信
三种体系结构对比
| 对比维度 | C/S 结构 | B/S 结构 | P2P 结构 |
|---|---|---|---|
| 客户端 | 需安装专用软件 | 浏览器即可 | 需安装P2P软件 |
| 服务器 | 中心服务器 | Web服务器+数据库 | 无中心服务器 |
| 维护成本 | 较高 | 较低 | 中等 |
| 适用场景 | 功能复杂、安全性高 | 跨平台、易访问 | 文件共享、即时通信 |
二、信息系统的开发过程
信息系统开发一般分为五个阶段：
系统规划 → 系统分析 → 系统设计 → 系统实施 → 系统运行与维护
各阶段详解
| 阶段 | 目标 | 主要任务 |
|---|---|---|
| 系统规划 | 明确系统发展方向和规模 | 制定开发计划 |
| 系统分析 | 明确用户需求及解决方案 | 分析结构与功能，建立逻辑模型 |
| 系统设计 | 设计系统技术蓝图 | 体系结构设计、功能划分、数据库设计 |
| 系统实施 | 将设计文档变成运行软件 | 编程测试、数据库建立、系统交接 |
| 系统运行与维护 | 保证系统正常运行 | 日常维护、新需求满足、技术支持 |
📍 探究活动：讨论（p103）
搭建信息管理系统，首先应选择系统的体系结构，明确系统的工作过程，规划系统的功能模块；然后再按照搭建信息管理系统的一般流程开展工作，完成系统搭建。搭建一个网络学习管理系统的流程如图4-8所示。网络学习管理系统一般选择浏览器/服务器结构。在小组中展开讨论，明确系统的工作过程，规划其功能模块。
📎 实践：实践_Moodle平台搭建
分析：各小组结合本节所学知识，尝试分析拟开发的信息系统的体系结构，并描述其工作过程。
开发流程：
- 选择体系结构（B/S结构）
- 规划功能模块
- 搭建运行环境
- 安装配置Moodle
- 测试与发布
三、知识延伸
相关术语
📝 本节小结
| 体系结构 | 核心特点 | 典型应用 |
|---|---|---|
| C/S | 需安装客户端，功能强大 | 商场销售系统 |
| B/S | 浏览器访问，维护方便 | 在线学习系统 |
| P2P | 无中心服务器，节点平等 | 文件分享 |