Transcript 投影片 1 - 長榮大學資訊管理學系

系統設計
與
應用系統架構
SYSTEM DESIGN
And
Information System Architecture
系統分析設計─系統設計與架構介紹
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大綱
• 系統設計主要工作
• 應用系統架構
•資料庫架構
•介面架構
• 軟硬體環境與開發工具選擇評估
系統分析設計─系統設計與架構介紹
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「系統設計」(System Design)
 描述、組織及結構化系統的元件之過程。
 定義了一個資訊系統的基礎架構、關聯層級與
細部的內容。
 決定系統的組合元件以及決定元件之間的關係
、系統介面、系統的限制與系統之整體運作等
。
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系統設計工作內容
•設計系統架構
–定義資訊系統將要使用建置的
資訊技術。
–將模型改成實體模型
•設計系統資料庫
–資料庫綱目
–針對DBMS來建置及最佳化
•設計系統介面
–輸入、輸出和對話的說明書
–雛型
•包裝設計規格說明書
–用來引導電腦程式設計師的說
明書
•更新專案計畫
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•
系統架構(Architecture)
為建置資訊系統的技術決策。通常包括考慮：
–
–
–
–
–
系統集中或分散的程度
資料庫集中或分散方式
商業軟體之整合
軟體建置之技術
使用者介面與系統間介面之建置技術
• 架構種類：
– PC單機架構(Stand alone PC)
– 集中式(Centralized)架構
– 分散式(Distributed)架構
• 檔案伺服器(File server)架構
• Client-Server架構(兩、三或多層）
• 網際網路( Internet-based or Web-based)架構
– 行動運算(Mobilized Computing)架構
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Centralized Systems集中式系統
• 以集中式的大型主機(mainframe)來儲存一個資訊系
統所有的資料、程式和介面元件供多人使用。
•使用者透過終端機（或以PC來模擬終端機）與系統
互動。所有真正的處理和工作都在主機上完成。
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集中系統架構優vs.缺點
◆系統管理單純，因為所
◆主機工作負擔較重。
有的資源均由主機作業
系統分配與管理。
◆屬於封閉式作業系統，
這種作業系統再與其他
系統的連接上雖然有極
大的問題，但是在資料
安全上卻比較容易控制
。
◆主機更替成本高。
◆維護成本重。
◆只能處理文字模式的介
面，無法支援圖形使用
者介面(GUI)。
◆缺乏彈性的環境。
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Distributed system 分散式系統
系統構件分散到多個地點和電腦網路，工作負荷也分散到該
網路上的多部電腦。
• 分散式的趨勢與優勢
– 企業本是分散的。
– 更接近需要資料和服務的客戶。
– 結合企業內個人電腦的運算能力。
– 因為使用PC作為使用者介面，通常更具使用親和力。
– 個人電腦和網路伺服器比大型主機便宜。
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Computing Layers
• Presentation layer—the user interface
展示層—實際的使用者介面
• Presentation logic layer—processing that must be done to
generate the presentation, such as editing input data or
formatting output data.
展示邏輯層—例如編輯輸入資料
• Application logic layer—the logic and processing to support
business rules, policies, and procedures
應用邏輯層—業務應用和規則，程序
• Data manipulation layer—to store and retrieve data to and
from the database
資料處理層—在資料庫中儲存與擷取資料
• Data layer—the actual business data資料層—實際儲存在資
料庫中的資料
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Types of Distributed Computing
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檔案伺服器File Server架構
• 在區域網路中，由檔案伺服器(File Server) 負責需求排班以
及管理、傳送與保存資料；
• 當用戶端(client) 向伺服端提出需求時，伺服端會將相關的
檔案完整的傳送至客戶端進行處理，資料的運算在客戶端完成
待處理完成之後再將檔案傳回檔案伺服器儲存。
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檔案伺服器File Server架構
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檔案伺服器架構的優vs.缺點
◆降低了檔案伺服器
◆由於每次伺服器都是傳送資料所
資料處理的負擔。
◆可以使用圖形使用
者介面(GUI)。
在的完整的檔案至客戶端，因
此，過大的資料流量易造成系
統的瓶頸。
◆所有計算都在用戶端完成，其個
人電腦最好都有不錯的運算能
力（所謂的複雜型用戶端）。
◆必須處理複雜的資料鎖定(data
lock) 問題，資料庫整合性
必須妥協。
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主從式架構Client/Server Architecture
•將系統的負荷（包括展示層，展示邏輯層，應用系
統邏輯層，資料處理層以及資料層）分散到用戶端
(client)與伺服端(server)的機器
◆增加資料使用的彈性。
◆降低網路資料流量。
◆增加資料的安全性。
◆節省企業成本
◆可以架構多樣化的用戶端平台。
• 精簡型用戶端Thin client--功能不必非常強大的個人電
腦，因為它只用來對用戶展現使用者介面。
• 複雜型用戶端Fat client-- 通常是功能強大的個人電腦
、筆記型電腦或工作站等
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主從式架構Client/Server Architecture
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主從式架構之伺服主機(server)
•資料庫伺服器Database server －通常由一個集中的資料庫
管理系統(DBMS)負責掌管資料，負責一個或多個共用的資料
庫的伺服器，在伺服器上執行所有的資料處理命令。
•交易伺服器 Transaction server －負責服務的伺服器，它將單一
業務交易的所有資料庫更新視為一體，並確認更新是成功或失
敗的
•應用伺服器Application server －負責一個資訊系統的應用邏輯
與服務的伺服器
•訊息或群組軟體伺服器Messaging or groupware server －負責電
子郵件、行事曆，以及其他工作群組功能的服務的伺服器
•網站伺服器Web server －負責網際網路或企業網路之網站的伺
服器
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Client/Server—Distributed Presentation分散
展示主從式系統
•展示和展示邏輯層從伺服器移到用戶端常駐。
•應用邏輯、資料處理和資料層保留在伺服器上（通常
是大型主機）。
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Client/Server—Distributed Data分散式資料
•資料和資料處理層放置在伺服器上，其他各層則放置
在用戶端。
– 也稱為二層式(Two-Tier)主從計算。
– 和檔案伺服器系統的差異是資料處理命令執行的位置。
– 網路流量較檔案伺服器系統更少，因為只有資料庫請求和
請求的結果在網路上傳送。
– 資料庫完整性比較容易維護。
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Client/Server—Distributed Data and
Application 主從式—分散式資料與應用
•
•
•
•
•
資料和資料處理層放在自己的伺服器上。
應用邏輯放在自己的伺服器上。
展示邏輯和展示層放置在用戶端上。
又稱為三層式(Three-Tier)或n–層式主從式計算
需要設計分割方式。
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Approaches to Designing Client/Server
Architectures
•
•
•
•
•
•
Distributed Presentation
Remote Presentation
Remote Data Management
Distributed Function
Distributed Database
Distributed Processing
Chapter 14
系統分析設計─系統設計與架構介紹
© 2008 by Prentice Hall
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20
Approaches to Designing Client/Server Architectures
Distributed
Presentation
Remote
Presentation
Remote Data
Management
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Distributed
Function
Distributed
Database
Distributed
Processing
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Network Computing網路運算
多層式，展示和展示邏輯層於用戶端之網頁瀏覽器，下
載網站伺服器的內容。
– 展示邏輯層則連接到在應用伺服器上執行的應用邏輯層，
後者再連接到在後端的資料庫伺服器。
– 最大的潛力是可用它來重新設計傳統的資訊系統，在
internet/intranet上執行。
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行動運算(Mobilized Computing)架構
 由各地區的基地台與企業總部的主機經由無線
通訊的傳送形成的一種資訊系統架構。
地區性基地台
伺服主機群
行動單元
企業內部網路
地區性基地台
行動單元
企業總部基地台
地區性基地台
行動單元
地區性基地台
行動單元
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Internet- and Intranet Technologies
• Java
– Mostly for programming server-side application logic called “servlets”
– Occasionally for programming client-side application logic called
“applets”
• HTML (HyperText Markup Language)
– Mostly for programming the presentation layer
• XML (Extensible Markup Language)
– Mostly for programming data content to be transported across the web
• SQL (Structured Query Language)
– Universal standard language for database manipulation
•
•
•
•
Web Browsers
ASP.NET
PHP
Microsoft .net
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Data Architectures資料架構
Relational database 關聯式資料庫
以表格形式儲存資料。每一個檔案建置成一個資料表。每一
欄位以資料表中的一欄代表。兩個資料表中的相關紀錄，
刻意在兩個資料表內以複製的欄來建置。
Distributed relational database 分散式關聯資料庫
資料庫系統複製資料表到位於不同地點的資料庫伺服器。
•資料分散方式
–在單一伺服器上儲存所有的資料
–在不同的伺服器上儲存特定的資料表
–在不同的伺服器上儲存特定資料表的一部分
–在不同的伺服器上複製特定的資料表或資料表的一部分
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分散式資料庫的設計
• 邏輯上是一個單一的資料庫，而實際上卻是由不
同的伺服器上的獨立資料庫聯結而成，這些伺服
器彼此之間以網路相連。
•每一個伺服器上的資料庫彼此互相獨立。
•各個獨立的資料庫透過共同的運作方式彼此緊密
的關聯。
•各個獨立的資料庫可以是不同廠牌的資料庫。
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分散式資料庫的設計(續)
台北營業處
台中營業處
屏東製造廠
總公司與高雄營業處
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Interface Architectures – Inputs, Outputs, &
Middleware介面架構：輸入、輸出和中介軟
體
•
•
•
•
•
•
•
•
•
整批輸入或輸出
線上輸入或輸出
遠端批次
無按鍵資料登入（與自動辨識）
筆式輸入
電子化訊息與工作群組技術
電子資料交換 (EDI)
影像與文件交換
中介軟體
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軟硬體環境設計與開發工具選擇評估準則
– 開發環境，考慮支援 Windows作業系統、可自製
Windows 元件並放入元件庫中、可包裝 Visual Basic 的
自訂控制元件(VBX)、有OLE 自訂控制元件(OCX)之能力
、分散式 OLE、支援 OLE, DDE, DLL, VBX, OCX 等項
目與支援中文等。
– 資料庫連結能力，可能考慮支援 ODBC與支援高效率內
建資料庫連結。
– 資料查詢與表達能力，可能考慮資料查詢能力、報表產生
能力、圖形產生能力、應用程式設計儲存庫等。
– 設定管理與應用程式，可能考慮提供物件程式庫／程式碼
管理、階層化的應用程式瀏覽器、可隨時重建應用程式的
設計與產生安裝磁片等。擴充性
– 價格、速度／效率、物件導向技術、供應商能力與支援等
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