2006年，邯鋼實(shí)施了ERP項(xiàng)目，其中的冷軋MES制造系統(tǒng)采用的是傳統(tǒng)的二層C/S架構(gòu)。隨著系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大，操作用戶數(shù)的增加和業(yè)務(wù)量的增多，系統(tǒng)逐漸暴漏出了一些問題，例如系統(tǒng)不穩(wěn)定，響應(yīng)時(shí)間長，軟件維護(hù)、升級困難等一系列問題。基于此，企業(yè)對現(xiàn)有的二層C/S架構(gòu)改造成目前較為流行的三層C/S架構(gòu)。使得系統(tǒng)的可靠性，運(yùn)行效率，安全性等大大提高。

一、三層C/S架構(gòu)

    與傳統(tǒng)二層C/S架構(gòu)相比，在三層C/S架構(gòu)中，增加了一個(gè)中間層應(yīng)用服務(wù)器。可以將整個(gè)應(yīng)用邏輯駐留在應(yīng)用服務(wù)器上，而只有表示層存在于客戶機(jī)上。三層C/S架構(gòu)將應(yīng)用系統(tǒng)分成表示層，功能層和數(shù)據(jù)層三個(gè)部分。如下圖所示：

    （一）表示層

    該層為系統(tǒng)的用戶接口部分，擔(dān)負(fù)著用戶與系統(tǒng)之間的對話功能。它用于檢查用戶從鍵盤等輸入的數(shù)據(jù)，顯示輸出的數(shù)據(jù)。為使用戶能直觀地進(jìn)行操作，一般要使用圖形用戶界面。在變更用戶界面時(shí)，只需改寫顯示控制和數(shù)據(jù)檢查程序，而不影響其他兩層。檢查的內(nèi)容也只限于數(shù)據(jù)的形式和取值的范圍，不包括有關(guān)業(yè)務(wù)本身的處理邏輯。

    （二）功能層

    也稱為業(yè)務(wù)邏輯層，是將具體的業(yè)務(wù)處理邏輯編入程序中。例如，在制作訂購合同時(shí)要計(jì)算合同金額，按照預(yù)定的格式配置數(shù)據(jù)、打印訂購合同，而處理所需的數(shù)據(jù)則要從表示層或數(shù)據(jù)層取得。

    （三）數(shù)據(jù)層

    數(shù)據(jù)層相當(dāng)于二層C/S架構(gòu)中的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，負(fù)責(zé)從中間層接收SQL語句，并完成對數(shù)據(jù)庫的管理和控制，并將處理結(jié)果反饋給中間層的應(yīng)用服務(wù)器。

二、2TUXEDO7.0中間件

    Tuexdo7.0是在企業(yè)、Internet這樣的分布式運(yùn)算環(huán)境中開發(fā)和管理三層結(jié)構(gòu)的客戶/服務(wù)器型關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的強(qiáng)有力工具，它位于三層C/S架構(gòu)中的中間層，是三層C/S架構(gòu)中的核心。如下圖所示：

    Tuexdo7.0使分布式關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)具有大型主機(jī)的功能，從而使這些系統(tǒng)能夠應(yīng)付數(shù)以千計(jì)的用戶，大交易吞吐量，多并行數(shù)據(jù)庫存取和大量數(shù)據(jù)，同時(shí)保持較短的反應(yīng)時(shí)間，較高數(shù)據(jù)完整性和安全性，并且確保全年無休的系統(tǒng)可用性。其技術(shù)特點(diǎn)如下：

    （一）系統(tǒng)的安裝與升級容易

    在TUXEDO的三層結(jié)構(gòu)組件模型下，后臺應(yīng)用50 2012.04 程序是作為一個(gè)個(gè)服務(wù)元內(nèi)嵌在TUXEDO中的，稱之為“service” 。而一個(gè)或多個(gè)service 構(gòu)成一個(gè)服務(wù)單元由tuxedo進(jìn)行有效地管理，稱之為“server”。Server的管理是由tuxedo中間件自身完成的，它提供了多種高效、合理的功能。每個(gè)開發(fā)人員可以針對特定的業(yè)務(wù)編寫特定的service，并封裝到一個(gè)Server中，由tuxedo自動管理。當(dāng)一個(gè)service需要更新時(shí)，管理人員甚至能夠在系統(tǒng)不停機(jī)的情況下完成系統(tǒng)的升級，這在客戶端為數(shù)以千計(jì)的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用中尤為重要。

    （二）性能高

    TUXEDO能夠使多個(gè)客戶連接到一個(gè)服務(wù)器進(jìn)程，由這個(gè)服務(wù)器進(jìn)程統(tǒng)一存取數(shù)據(jù)庫，為客戶的請求服務(wù)。這樣，數(shù)據(jù)庫為處理連接所需的資源大大減少。在不使用TUXEDO的系統(tǒng)中，服務(wù)器必須為每一個(gè)客戶請求維護(hù)一個(gè)通信連接，創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程/線程來處理業(yè)務(wù)邏輯，這樣就會占用大量的服務(wù)器資源。如果使用了TUXEDO系統(tǒng)，它的TM（事務(wù)管理器）就能在客戶機(jī)和服務(wù)器之間架起一個(gè)通信通道，根據(jù)服務(wù)器的性能和承受壓力的能力，創(chuàng)建一定數(shù)量的服務(wù)進(jìn)程來處理客戶請求。TUXEDO系統(tǒng)把客戶請求放入IPC請求隊(duì)列中，由服務(wù)器調(diào)度處理。這樣不僅能夠緩解服務(wù)器壓力，而且可以保證所有客戶請求都得到處理。

    （三）可用性高

    Tuxedo的一個(gè)主要性能是保證對系統(tǒng)組件進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)視，查看應(yīng)用系統(tǒng)、交易、網(wǎng)絡(luò)及硬件是否出現(xiàn)故障。一旦出現(xiàn)故障，Tuxedo會從邏輯上把故障組件從系統(tǒng)中排除，管理必要的恢復(fù)程序并重新為消息和交易選擇路由，以使系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。對于最終用戶而言，所有這些都是完全透明的，且不需要中斷服務(wù)。

    （四）強(qiáng)大的分布式事務(wù)協(xié)調(diào)能力

    TUXEDO使用全局事務(wù)跟蹤事務(wù)參與者，使用兩階段提交協(xié)議來協(xié)調(diào)事務(wù)，這樣就可確保每個(gè)資源管理器都能正確地處理事務(wù)的提交和回滾。

    （五）完善的負(fù)載均衡機(jī)制

    TUXEDO系統(tǒng)使用負(fù)載均衡機(jī)制來把客戶請求平均地分布到每一個(gè)提供相同服務(wù)的后臺服務(wù)器和進(jìn)程上。TUXEDO支持主機(jī)級和進(jìn)程級的負(fù)載均衡。如果應(yīng)用程序分布在多臺主機(jī)上，則當(dāng)客戶請求到達(dá)時(shí)，TUXEDO系統(tǒng)會根據(jù)主機(jī)的計(jì)算能力來分發(fā)請求，當(dāng)請求到達(dá)某個(gè)主機(jī)后，TUXEDO系統(tǒng)會在多個(gè)對等的進(jìn)程之間進(jìn)行進(jìn)程負(fù)載均衡。

    為了確保應(yīng)用吞吐量最大，Tuxedo的事務(wù)管理器自動在系統(tǒng)中完成動態(tài)負(fù)載平衡調(diào)度。通過使用每個(gè)服務(wù)的負(fù)載因子（在UBBCONFIG中的SERVICE一節(jié)配置serivce的負(fù)載因子），事務(wù)管理器把請求發(fā)送給能最快處理該請求的服務(wù)器，事務(wù)管理器通過為當(dāng)前排隊(duì)的請求總計(jì)負(fù)載因子來決定給定服務(wù)器上的負(fù)載。

    （六）通信功能強(qiáng)大

    在TUXEDO的諸多通信方式中，請求/應(yīng)答式通信是最簡單也是最常用的一種客戶機(jī)和服務(wù)器之間的對話模式。TUXEDO系統(tǒng)使用IPC（IntERProcess Communication，進(jìn)程間通信）消息隊(duì)列來實(shí)現(xiàn)請求/應(yīng)答式通信。消息隊(duì)列是實(shí)現(xiàn)面向無連接通信的關(guān)鍵技術(shù)，TUXEDO系統(tǒng)會給每個(gè)服務(wù)進(jìn)程分配一個(gè)IPC消息隊(duì)列，稱為請求隊(duì)列，給每一個(gè)客戶機(jī)分配一個(gè)響應(yīng)隊(duì)列。這樣客戶機(jī)和服務(wù)器之間就不需要建立通信連接，客戶機(jī)把請求消息放入服務(wù)器的請求隊(duì)列中，然后從自己的響應(yīng)隊(duì)列中檢查響應(yīng)結(jié)果。TUXEDO系統(tǒng)使用IPC消息隊(duì)列提供了面向無連接的數(shù)據(jù)通信，這不僅減小了建立和撤除連接的額外開銷，還提高了網(wǎng)絡(luò)的使用效率。

    （七）安全性高

    Tuxedo支持加密（LLE安全機(jī)制），當(dāng)跨網(wǎng)絡(luò)部署B(yǎng)EATuxedo應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，這些安全性機(jī)制可確保用戶數(shù)據(jù)的保密性。Tuxedo還提供了插件程序機(jī)制，支持公共密鑰和數(shù)字簽名，以及連接應(yīng)用系統(tǒng)的非BEA安全產(chǎn)品，保證了系統(tǒng)的安全性。

    利用中間層可以有效的隔離表示層和數(shù)據(jù)層，未授權(quán)的用戶難以繞過中間層而利用數(shù)據(jù)庫工具或黑客手段去非法地訪問數(shù)據(jù)層，這就為嚴(yán)格的安全管理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

    邯鋼冷軋MES系統(tǒng)采用三層C/S架構(gòu)，并且采用Tuxedo7.0中間件核心技術(shù)后，系統(tǒng)具有很高的可用性、安全性，較高的系統(tǒng)吞吐量，較短的響應(yīng)時(shí)間，且易于升級和擴(kuò)展。大大提高了工作效率，為邯鋼的信息化建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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