電廠監(jiān)控類軟件遷移至B/S架構(gòu)的可能性分析

釧助仁

摘 要 監(jiān)控類軟件作為電廠實現(xiàn)生產(chǎn)、運行、管理自動化的重要部分，為電廠實現(xiàn)生產(chǎn)運行設(shè)備自動監(jiān)視、自動控制、生產(chǎn)、運行、管理信息自動交換、快速發(fā)布起著重要的作用，但隨著電廠對生產(chǎn)運行需求越加規(guī)范及C/S架構(gòu)本身存在的問題，采用C/S架構(gòu)搭建的監(jiān)控類軟件已經(jīng)無法適應(yīng)新時期的要求，出現(xiàn)了一些亟待解決的問題，而另一方面，電廠監(jiān)控類軟件中采用B/S架構(gòu)搭建的軟件越發(fā)凸顯其優(yōu)越性，如軟件更新比較容易、使用比較簡單、數(shù)據(jù)維護更新簡單快捷、軟件故障率低、運行時間長等，因此，將C/S架構(gòu)的軟件遷移至B/S架構(gòu)的軟件成了電廠解決當(dāng)前存在的問題的一種經(jīng)濟、有效的手段。本文就架構(gòu)遷移進(jìn)行探討其可行性。

【關(guān)鍵詞】C/S B/S 監(jiān)控類軟件 遷移評價體系 無縫遷移 逆向工程再造

1 論文研究的目的及意義

監(jiān)控類軟件作為電廠實現(xiàn)生產(chǎn)、運行、管理自動化的重要部分。為電廠實現(xiàn)生產(chǎn)運行設(shè)備自動監(jiān)視、自動控制；為生產(chǎn)、運行、管理信息自動交換、快速發(fā)布起著重要的作用。這些軟件的部署確實使電廠生產(chǎn)、運行、管理信息化的水平得到了提高，為電廠提高了生產(chǎn)過程的效率與安全性，提高了運行管理的及時性、全面性、準(zhǔn)確性，減少了人力資源成本、維護成本、管理成本。但隨著電廠對生產(chǎn)運行需求由粗放式、手工式向精細(xì)化、自動化的轉(zhuǎn)變，以及日趨規(guī)范化的生產(chǎn)運行管理對軟件的可靠性、可維護性提出了更高的要求，電廠監(jiān)控類軟件中按照以前C/S架構(gòu)搭建的軟件已經(jīng)無法適應(yīng)新時期的要求，出現(xiàn)了一些亟待解決的問題，如：資源消耗率越來越高、進(jìn)程阻塞現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)、數(shù)據(jù)更新越發(fā)困難、數(shù)據(jù)垃圾難于清理、維護責(zé)任越發(fā)不合理、使用越來越不方便等；而另一方面，電廠監(jiān)控類軟件中采用B/S架構(gòu)搭建的軟件越發(fā)凸顯其優(yōu)越性，如軟件更新比較容易、使用比較簡單、數(shù)據(jù)維護更新簡單快捷、軟件故障率低、運行時間長等，因此，將電廠C/S架構(gòu)的監(jiān)控類軟件遷移至B/S架構(gòu)，就成為了解決上述問題的一種可行方法。

但是，是否所有的監(jiān)控類軟件都適合采用B/S架構(gòu)？是否當(dāng)前的監(jiān)控類軟件都具有遷移的可能性？具有遷移可能性的軟件遷移后是否能確確實實解決遷移前存在的問題？需要遷移的軟件采用何種方式進(jìn)行遷移、其遷移方案是什么？遷移后的軟件會帶來哪些優(yōu)勢？這些就是本文所要探討的內(nèi)容。

2 C/S和B/S架構(gòu)介紹和優(yōu)缺點比較

C/S和B/S是兩種截然不同的軟件架構(gòu)，兩者所涉及的適用范圍、開發(fā)技術(shù)、管理模式和運行方法都存在較大的差異，軟件系統(tǒng)在兩者之間的遷移存在較大的難度，是一個系統(tǒng)性的工程。因此，在系統(tǒng)遷移初期必須做好系統(tǒng)遷移的可能性分析工作，了解C/S和B/S架構(gòu)的相關(guān)知識，把握兩者間存在的技術(shù)特點、適用范圍和應(yīng)用差異，解決系統(tǒng)遷移中涉及的技術(shù)、難點、工作量、資源配置和步驟等問題，以提高系統(tǒng)遷移的成功率。

2.1 C/S架構(gòu)相關(guān)知識介紹

C/S（Client/Server）結(jié)構(gòu)即客戶機與服務(wù)器結(jié)構(gòu)。是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，具有很強的通信處理能力和圖像處理能力。但無論是二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還是三層結(jié)構(gòu)，必需在客戶端安裝相應(yīng)軟件，需要客戶端的人為干預(yù)，加之軟件產(chǎn)品的更新?lián)Q代十分快。所以系統(tǒng)存在伸縮性差和維護工作量大的缺點。

2.2 B/S架構(gòu)相關(guān)知識介紹

B/S（Browser/Server）結(jié)構(gòu)即瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。Web方式是基于廣域網(wǎng)，通過網(wǎng)頁發(fā)送信息，所有與系統(tǒng)有關(guān)信息都可以通過瀏覽器訪問方式獲取（極少部分事務(wù)邏輯在前端實現(xiàn)），提升系統(tǒng)的可伸展性和降低客戶端維護量。

2.3 C/S和B/S架構(gòu)的比較

C/S與B/S是過去10年世界開發(fā)模式技術(shù)架構(gòu)的兩大主流技術(shù)，兩種技術(shù)本身存在許多的優(yōu)點，都擁有一定的市場份額和客戶群，但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和主流應(yīng)用向B/S或更高級的ERP、中間件技術(shù)傾斜，C/S架構(gòu)開始走上了下坡路。

2.3.1 C/S架構(gòu)的優(yōu)勢與劣勢

（1）應(yīng)用服務(wù)器運行數(shù)據(jù)負(fù)荷較輕。最簡單的C/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用由兩部分組成：客戶應(yīng)用程序（前臺程序）和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器程序（后臺程序）。運行前臺程序的機器稱為客戶電腦，運行后臺程序的機器稱為應(yīng)用服務(wù)器。如需要對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作時，客戶程序會自動尋找服務(wù)器程序，向它發(fā)出請求，服務(wù)器程序根據(jù)事先預(yù)定的規(guī)則作出應(yīng)答，送回結(jié)果，所以應(yīng)用服務(wù)器運行數(shù)據(jù)負(fù)荷較輕。

（2）數(shù)據(jù)的儲存管理功能較為透明。數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的儲存管理功能，是由客戶機和服務(wù)器分別獨立進(jìn)行的。對于工作在前臺程序上的最終用戶，是“透明”的，他們無須過問背后的過程，就可以完成自己的一切工作。但在C/S體系下，數(shù)據(jù)庫不能真正成為公共、專業(yè)化的倉庫，它受到獨立的專門管理。

（3）C/S架構(gòu)的劣勢是維護成本高且投資大。首先，如果需要建立兩地間的“實時”數(shù)據(jù)同步，就必須在它們之間建立實時的通訊連接，才能保持兩地的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在線運行，這樣網(wǎng)絡(luò)管理人員要同時對服務(wù)器與客戶端維護管理，這需要復(fù)雜的技術(shù)支持和高昂的投資。其次，傳統(tǒng)C/S架構(gòu)的軟件需要針對不同的操作系統(tǒng)開發(fā)不同的版本，由于軟件的更新?lián)Q代快，導(dǎo)致高代價和低效率。以此同時在JAVA語言出現(xiàn)之后，B/S架構(gòu)更加猛烈沖擊C/S。

2.3.2 B/S架構(gòu)的優(yōu)勢和劣勢

（1）簡化了客戶端。B/S架構(gòu)的軟件只需管理服務(wù)器，不同的客戶機上無需再安裝不同的應(yīng)用程序，所有的客戶端只是瀏覽器。

（2）簡化了系統(tǒng)的開發(fā)和維護。系統(tǒng)的開發(fā)者不需要再為不同級別的用戶開發(fā)不同的應(yīng)用程序，所有的功能都能在服務(wù)器上實現(xiàn)，只要為不同級別的用戶設(shè)置不同的權(quán)限，不需要再對客戶端做任何維護。

（3）客戶端操作變得更簡單?？蛻舳酥皇且粋€簡單易用的瀏覽器，使用者無需接受任何專門的培訓(xùn)就可以直接使用。

（4）成本降低，選擇更多。在服務(wù)器操作系統(tǒng)上可以選擇windows或Linux，都不影響客戶端運行。其中Linux安全性高、免費（包括數(shù)據(jù)庫也是免費）。

（5）應(yīng)用服務(wù)器運行數(shù)據(jù)負(fù)荷較重。B/S架構(gòu)管理軟件只需安裝在服務(wù)器端，所有用戶的大部分需求都通過瀏覽器在服務(wù)器端實現(xiàn)。所以應(yīng)用服務(wù)器運行數(shù)據(jù)負(fù)荷很重，一旦發(fā)生服務(wù)器“崩潰”等問題，后果不堪設(shè)想。為此許多用戶都有備份，以防萬一。

2.3.3 C/S與B/S架構(gòu)優(yōu)缺點比較

總結(jié)以上介紹，我們可以得出如表1所示的C/S架構(gòu)和B/S架構(gòu)優(yōu)劣分析表。

2.4 C/S遷移至B/S架構(gòu)的難點

根據(jù)金蝶軟件、IBM、Amazon公司在過去10年實施C/S至B/S架構(gòu)的案例情況，本文認(rèn)為，C/S遷移至B/S架構(gòu)至少存在以下兩個難點：

2.4.1 C/S客戶端能否部署在服務(wù)器

采用C/S架構(gòu)的系統(tǒng)，其客戶端和服務(wù)器端承擔(dān)了相當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)處理工作，因此，如何將客戶端中承擔(dān)業(yè)務(wù)處理的程序遷移至服務(wù)器？能否無縫遷移至服務(wù)器？遷移的工作量有多大？遷移后的程序能否和服務(wù)器端程序整合？這些就是C/S客戶端在遷移過程中會遇到的難點問題。

2.4.2 B/S架構(gòu)能否達(dá)到C/S客戶端的性能

由于C/S中顯示部分由客戶端承擔(dān)，因此，C/S能有效調(diào)用本地資源，提供高質(zhì)量、高速度、快速響應(yīng)的客戶端顯示界面，而B/S架構(gòu)雖然由性能強勁的服務(wù)器承擔(dān)幾乎所有的業(yè)務(wù)處理工作，但由于采用瀏覽器（Brower）作為客戶端，其本身的HTML語言自身存在的表現(xiàn)力不足、接口不夠強壯、反應(yīng)不夠靈敏和缺乏趣味性的表現(xiàn)力能否達(dá)到C/S客戶端的顯示效果、響應(yīng)速度？能否提供用戶與C/S客戶端媲美的使用體驗？是C/S遷移至B/S架構(gòu)的過程中遇到的又一個難題。

3 遷移方案設(shè)計

3.1 無縫遷移

監(jiān)控類軟件遷移至服務(wù)器，其三個組成部分，一是系統(tǒng)所用的數(shù)據(jù)庫，二是用驅(qū)動程序，三是用客戶端，均可無需太多修改的遷移至windows服務(wù)器，然后用ASP或PHP編寫網(wǎng)頁查詢頁面，將該數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)傳至網(wǎng)頁頁面進(jìn)行顯示，此方案只需修改數(shù)據(jù)庫的配置文件，增加一個網(wǎng)頁查詢程序，即可完整的實現(xiàn)原監(jiān)控類軟件系統(tǒng)的所有功能，遷移時間短、工作量小，但由于程序內(nèi)部沒有進(jìn)行重構(gòu)或優(yōu)化，原有的進(jìn)程阻塞、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不合理、數(shù)據(jù)大量冗余、數(shù)據(jù)更新不方便等問題依然存在，同時由于業(yè)務(wù)處理工作仍由客戶端完成，服務(wù)器資源利用率不高，系統(tǒng)與服務(wù)器整合度不足反而降低了系統(tǒng)的運行效率。

3.2 部分代碼重用的逆向工程再造

逆向工程再造是軟件工程的一個重要的軟件開發(fā)思想，其通過對系統(tǒng)源代碼、界面和部分文檔的逆向思考，提取出該系統(tǒng)的需求說明，構(gòu)造出系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分析出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，給出系統(tǒng)的類、模塊、方法等技術(shù)說明，然后在這些逆向文檔的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進(jìn)行重新開發(fā)，開發(fā)過程中重用原系統(tǒng)的部分代碼和設(shè)計方法，能有效整合和優(yōu)化新系統(tǒng)與新平臺的資源，提升新系統(tǒng)的運行效率，解決原系統(tǒng)存在的諸多問題，但由于要進(jìn)行逆向構(gòu)造，對技術(shù)人員的要求比較高，開發(fā)周期較長。

4 總結(jié)和展望

B/S架構(gòu)雖然比C/S架構(gòu)有著更多的優(yōu)越性，但B/S架構(gòu)也存在著一些問題，如B/S架構(gòu)采用瀏覽器交換數(shù)據(jù)，由于瀏覽器本身安全性需要第三方安全軟件的保護，因此，采用B/S架構(gòu)的系統(tǒng)安全性不如C/S高；其次，B/S架構(gòu)在當(dāng)前雖然已經(jīng)采用了許多提高交互度的技術(shù)，如Ajax，但和C/S一整套的客戶應(yīng)用相比還是太有限；再次，B/S的響應(yīng)速度也暫無法和C/S相比。

對于電廠而言，信息的安全性和可靠性遠(yuǎn)高于技術(shù)的先進(jìn)性，因此，不能單純的將B/S架構(gòu)視為監(jiān)控類軟件的首選，而應(yīng)該結(jié)合系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、安全要求、性能要求等進(jìn)行綜合判斷，選擇最合適的系統(tǒng)架構(gòu)。就如德國的架構(gòu)大師Frank Buschman所說的一樣：沒有一種架構(gòu)是萬能的。

隨著新一代的開發(fā)架構(gòu)，如ERP、中間件、云架構(gòu)等技術(shù)的興起，以及新的客戶端交互技術(shù)的出現(xiàn)，B/S架構(gòu)會慢慢吸收眾家之所長，不斷完善，使自身被更多的用戶所喜愛。

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作者單位

德宏師范高等?？茖W(xué)校 云南省德宏傣族景頗族自治州芒市 678400