C/S和B/S网络模式在计量管理系统中的分析应用

李昕 田煜

中国飞行试验研究院（中航工业试飞中心），陕西 西安 710089

引言

计量管理是协调计量技术管理、计量经济管理、计量行政管理和计量法制管理之间关系的总称，现行计量管理方法可分为以下几类：法制管理方法、行政管理方法、技术管理方法、经济管理方法、宣传管理方法等，都是以命令-支配模式为主，而现代化的管理方式主要着重于加强各工作组、各人员之间的协作，所以计量管理网络模式随着21世纪数字化、网络化与信息化的推行应运而生，具体来说就是搭建一个计量管理网络，集技术管理、经济管理、行政管理、法制管理于一体的数字化网络，旨在实现计量管理的自动化、智能化、信息化建设。

1.概述

目前同行业计量部门采用的计量管理系统多种多样，其网络模式可以分为以下4类：

采用C/S(客户机/服务器)体系结构；

采用B/S（浏览器/服务器）体系结构；

使用简单的word、excel表格形式；

在Dos环境下运行的系统。

其中word、excel表格形式的计量管理系统只能实现简单的查询、统计等功能，存在劳动强度大、难查询等缺点，不利于实现网络联机功能；在Dos环境下的管理系统，无法实现WINDOWS环境下友好的图形交互功能，响应速度慢，实时性和系统扩展性差，这两种计量管理形式已逐步淘汰。下面对C/S模式和B/S模式的计量管理系统进行比较与分析。

1.1 采用C/S模式的计量管理系统

C/S模式即Client/Server模式，分为两层或三层结构模式。两层C/S结构将计量管理系统分为客户机和服务器两部分，两层C/S结构如图1所示，有如下特点：

以客户端为中心，客户机完成表示部分和应用逻辑部分，适用于应用相对简单、数据访问量不大的情况；

客户端和服务器端直接相连，数据库服务器要消耗部分资源用于处理与客户端的连接工作，导致客户端数量激增时，服务器将会因为无法承受大量信息的流通而产生拥堵，性能大大下降；

可以从客户端直接进入数据库修改数据。

图1 两层C/S结构Fig.1 two layer C/S structure

三层C/S结构是随着分布式技术的不断发展、成熟起来的，在三层计量管理系统中，客户端和服务器之间加入一层或多层应用服务程序，称为应用程序服务器（Application Server）,如图2所示。

图2 三层C/S结构Fig.2 three layer C/S structure

三层结构C/S结构有如下特点：

只需要在应用程序服务器上修改应用程序代码，不用修改所有的客户端应用程序，简化了计量管理系统的更新和升级工作，增强系统应用的伸缩性和灵活性；

包含安全机制，确保用户根据授权有针对的获取数据和修改数据；

与两层C/S结构不同，客户端只完成表示部分，应用逻辑由中间层服务器完成。

综上所述，C/S计量管理系统适用于一般安全性要求高，交互性强，处理数据量大，使用范围小而地点固定的场所。

1.2 采用B/S模式的计量管理系统

B/S模式即Browser/Server模式，是一种以WEB技术为基础的新型系统平台模式，如图3所示。它是一种基于超文本协议的三层或多层C/S结构，客户端仅需单一的浏览器软件，解决了跨平台的问题，例如可以采用ASP（动态服务器端网页）建立动态计量网站，用户能使用IE浏览器对计量管理网站进行浏览。

图3 B/S结构Fig.3 B/S structure

有如下特点：

从网页访问数据库服务器，方便计量信息资料的网上传输与控制；

客户端只需要安装浏览器软件，简化客户端的工作；

增加Web服务器，Web服务器、应用服务器、数据库服务器担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。

综上所述，B/S结构的计量管理系统适用于使用范围广、地点灵活，功能变动频繁，安全性交互性要求不高的场所，与C/S结构的系统相比易于开发和维护，与C/S结构功能互补。

2 当前我院计量业务管理系统分析

试飞院计量中心以往采用两层C/S结构计量业务管理系统，作为计量部门内部使用，选定一台稳定的计算机作为服务器，安装数据库软件，另外30余台计算机作为客户机，安装计量业务软件作为人机操作界面，其中使用Delphi开发系统客户软件，使用SQL server2000数据库服务。运行时由数据库服务器作为计量业务程序后端，存储和管理数据，客户机作为前端，从服务器获取数据并向用户显示数据，同时把用户对数据的操作如修改设备台帐信息或生成检定/校准证书提交给服务器处理，该系统运行初期基本满足计量业务的需求，近年来随着试飞型号任务对计量保障水平提出了更高要求，原来的计量管理系统出现了不符合工作实际要求的情况，迫切需要改进。

1）无法在院内实现信息共享

当前的计量业务管理系统只在计量中心内部运行，院内其他单位人员无法对计量信息和资源进行浏览处理，与用户相关的信息如每月的仪器设备周检计划表需要经过计量管理系统中生成-〉电子邮件或纸张打印-〉收发员电话通知-〉仪器管理员领取，经手环节多，可能导致仪器送检不及时，工作效率降低。

2）C/S结构限制计量业务的顺利开展

试飞院地域广阔，园区网2000余台计算机分布于院区，需要浏览和使用计量信息的用户包括试飞院下属各单位领导和仪器管理员人数已超过100人，且数量还在增加，C/S结构中，客户端需要安装特定的计量业务软件，不可能在如此众多的计算机上安装，用户无法在安装客户端软件外的计算机上处理相关的计量业务，升级、维护系统工作繁琐，成本较高。

3）运行性能随着数据库的增大而衰退

从2007年运行至今，数据库容量不断增大，其中包括及时更新的3万余台件的测量设备台帐表和逐年增加的设备检验信息表，系统负荷大，导致计量管理系统的性能差强人意，最明显的表现就是客户端的响应速度很慢，生成报表/证书、查询操作需要十几到几十秒，严重影响工作效率。

4）不符合院保密要求

计量管理系统的证书/报告模板保存在作为服务器的计算机上，该计算机需要开放远程FTP服务，而且设置为根目录可写，这样检定/校准人员才能在客户端上下载模板生成新证书/报告然后上传至服务器，另外服务器安装了Windows2000操作系统，这些都不符合最新的试飞院保密体系要求。

3 C/S和B/S结构相结合的计量管理系统

C/S或B/S结构的计量管理系统各有优缺点，考虑到试飞院计量管理业务的实际需要，计量管理系统可以采用C/S和B/S相结合的网络结构，即分布式三层模式，结构图如图4所示，C/S部分负责大量计量数据信息的录入和修改，包括设备台账、资料和人员信息数据库，包含的内容如图5所示，负责表内大数据量的存贮和处理，对数据的安全性要求较高；B/S部分负责计量信息的发布和查询，内容如图6所示，送检单位通过园区网浏览器了解送检设备的检定/校准情况，适时得到本单位须及时送检设备的信息。

图4 基于C/S+B/S网络架构的计量管理系统结构框图Fig.4 measurement management based on system structure diagram of C/S+B/S network architecture

图5 C/S结构框图Fig.5 C/S structure

图6 B/S结构框图Fig.6 B/S structure

3.1 计量管理系统的优点

采用C/S+B/S混合结构的计量管理系统主要优点如下：

1)独立性

三层模式具有灵活的硬件系统构成，开发时对每个层可以选择与其处理负荷和处理特性相适应的硬件，每一层可以选择各自的最优解决方案、最佳开发语言和开发工具，从而使得计量管理系统试运行期间所用调试时间和精力大大减少。

2)经济性

该结构能充分利用现有资源，基于原C/S结构的应用，开发WEB界面，不需要重新推翻旧体系就可以升级到新的体系结构。

3)简化客户端

大大提高系统的工作性能，其中B/S模式中的客户端只需要院内要求的IE6.0即可，不需要开发。

4)安全性

中间层能够隔离用户直接对服务器的访问，保护数据库的安全。每一层可以设置自己的安全机制，例如实现数据加密，应用程序服务器的安全机制也可以防止数据库系统的入侵，符合保密要求。

5)可扩展性

当系统中的业务逻辑或业务规则发生变化时，只需要相应的改变中间层的业务逻辑组件，不需要对系统所有客户端进行修改，避免客户端应用程序一一升级的困难，另外当用户数量或在线使用量增加时，能够保持系统性能没有明显的衰退。

6)高效性

客户端不直接与数据库服务器连接，中间层将客户端的请求和数据库返回的数据打包传输，减少网络中数据流量，提高对客户的响应速度，减轻系统的负载，缓解数据传输过程中的瓶颈效应。

3.2 C/S+B/S网络架构的计量管理系统功能

1)展示计量网站的信息

该网站面向试飞院全体人员，主要向用户进行计量知识和法律法规的宣传介绍，基本为静态展示的内容。

2)实现计量中心实验室管理

实验室管理主要由测量设备管理、计量中心业务管理、实验室综合管理、临时任务管理和统计查询组成，其中测量设备管理可以完成全院几万台测量设备的信息台账建立、每月/年周检计划的管理、对标准装置的重复性和稳定性分析；计量中心业务管理可以完成被检定/校准设备的收发、证书编辑生成、证书复核、证书批准和证书返工这些流程；实验室综合管理完成人员信息台账的建立、计量相关文件的集中管理；临时任务管理主要针对型号任务统计或培训学习等临时任务进行管理；不同权限的人员可以对权限范围内不同状态的计量任务信息进行查询和统计。

3)实现测量设备查询与告警系统

计量中心作为全院所有受控测量设备的管理者，致力于测量设备全过程的动态监控，确保全院设备周检计划的正常进行及计量器具量值传递的准确性、可靠性和统一性，以往存在的信息孤岛现象阻碍计量部门与其它单位的信息互动，测量设备查询与告警系统可以帮助测量设备使用单位和人员对本单位设备信息进行查询，适时看到测量设备的状态，采用醒目的方式提醒相关人员进行处理，并及时更新告警状态。

4 结束语

C/S和B/S网络模式相结合的计量管理系统，能够建立一个业务管理、标准器管理、收费管理、人事管理和系统维护全面集成的系统，既能经济有效的利用现有计算机的资源，又能保证计量管理信息数据的安全性，既能实现很大数据量的存储和处理，又能满足院内其他单位对仪器设备查询、预警的要求，很大程度节省人力资源，提高工作效率，促进计量管理信息化和科学化建设。

[1]叶川.基于三层结构的计量管理系统设计.成都:西南交通大学,2008.

[2]安垒.实现数字化档案管理的必要性[J].科学之友,2008(26).

[3]潘爱莲,浅析计量工作在企业管理中的作用[J].科技情报开发与经济,2010.20(36).