1.2.1　计算机应用系统的计算模式

计算机应用系统中数据与应用（程序）的分布方式称为企业计算机应用系统的计算模式，有时也称企业计算模式。自世界上第一台计算机诞生以来，计算机作为人类信息处理的工具已有半个多世纪，在这一发展过程中，计算机应用系统的模式发生了几次变革，它们分别是：单主机计算模式、分布式客户机/服务器计算模式（Client/Server，C/S）和浏览器/服务器计算模式（Browser/Server，B/S）。

1.单主机计算模式

1985年以前，计算机应用一般是单台计算机构成的单主机计算机。主机计算模式又可细分为两个阶段：①单主机计算模式的早期阶段，系统所用的操作系统为单用户操作系统，系统一般只有一个控制台，限单独应用，如劳资报表系统等。②分时多用户操作系统的研制成功及计算机终端的普及，使早期的单机计算模式发展成为单主机-多终端的计算模式。在单主机-多终端的计算模式中，用户通过终端使用计算机，每个用户都感觉好像是在独自享用计算机的资源，但实际上主机是在分时轮流为多个终端用户服务。

2.分布式客户机/服务器计算模式

20世纪80年代，个人计算机的发展和局域网技术逐渐趋于成熟，使用户可以通过计算机网络共享计算机资源，计算机之间通过网络可协同完成某些数据处理工作。虽然个人计算机的资源有限，但在网络技术的支持下，应用程序不仅可利用本机资源，还可通过网络方便地共享其他计算机的资源，在这种背景下分布式客户机/服务器（C/S）的计算模式形成了。

在客户机/服务器模式中，网络中的计算机被分为两大类：一是用于向其他计算机提供各种服务（主要有数据库服务、打印服务等）的计算机，统称为服务器；二是享受服务器所提供的服务的计算机，称为客户机。

客户机一般由微机承担，运行客户应用程序。应用程序被分散地安装在每台客户机上，这是客户机/服务器模式应用系统的重要特征。部门级和企业级的计算机作为服务器运行服务器系统软件（如数据库服务器系统、文件服务器系统等），向客户机提供相应的服务。

在客户机/服务器模式中，数据库服务是最主要的服务，客户机将用户的数据处理请求通过客户机的应用程序发送到数据库服务器，数据库服务器分析用户请求，实施对数据库的访问与控制，并将处理结果返回给客户机。在这种模式下，网络上传送的只是数据处理请求和少量的结果数据，网络负担较小。

对于较复杂的客户机/服务器模式的应用系统，数据库服务器一般情况下不止一个，而是按数据的逻辑归属和整个系统的地理安排可能有多个数据库服务器（如各子系统的数据库服务器及整个企业级数据库服务器等），企业的数据分布在不同的数据库服务器上，因此，客户机/服务器模式有时也称分布式客户机/服务器计算模式。

客户机/服务器模式是一种较成熟且应用广泛的企业计算模式，其客户端应用程序的开发工具也较多，这些开发工具分为两类：一类是针对某一种数据库管理系统的开发工具（如针对Oracle的Developer 2000），另一类是对大部分数据库系统都适用的前端开发工具（如PowerBuilder、Visual Basic、Visual C++、Delphi、C++Builder、Java等）。

3.浏览器/服务器计算模式

浏览器/服务器（B/S）模式是在客户机/服务器模式的基础上发展而来的。导致浏览器/服务器模式产生的原动力来自不断增大的业务规模和不断复杂化的业务处理请求，解决这个问题的方法是在传统客户机/服务器模式的基础上，由原来的两层结构（客户机/服务器）变成三层结构。浏览器/服务器模式具体结构为：浏览器/Web服务器/数据库服务器。在三层应用结构中，用户界面（客户端）负责处理用户的输入和输出（出于效率的考虑，它可能在向上传输用户的输入前进行合法性验证）。商业逻辑层负责建立数据库的连接，根据用户的请求生成访问数据库的SQL语句，并把结果返回给客户端。数据库层负责实际的数据库存储和检索，响应中间层的数据处理请求，并将结果返回给中间层。

浏览器/服务器模式的系统以服务器为核心，程序处理和数据存储基本上都在服务器端完成，用户无须安装专门的客户端软件，只要通过网络中的计算机连接服务器，使用浏览器就可以进行事务处理，浏览器和服务器之间通过通信协议TCP/IP进行连接。浏览器发出数据请求，由Web服务器向后台取出数据并计算，将计算结果返回给浏览器。浏览器/服务器模式具有易于升级、便于维护、客户端使用难度低、可移植性强、服务器与浏览器可处于不同的操作系统平台等优点，同时也受到灵活性差、应用模式简单等问题的制约。在早期的OA（办公自动化）系统中，浏览器/服务器模式是被广泛应用的模式。浏览器/服务器模式系统主要的应用平台有Windows Server系列、Lotus Notes、Linux等，其采用的主要技术手段有Notes编程、ASP、Java等，同时使用COM+、ActiveX控件等技术。

4.云计算

云计算（Cloud Computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，它通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT与互联网相关的服务，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。

美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件和服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。“云计算”概念被大量运用到生产环境中，如国内的“阿里云”与云谷公司的XenSystem，以及在国外已经非常成熟的Intel和IBM。各种“云计算”的应服务范围正日渐扩大，影响力也无可估量。

云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆。

①网格计算：分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机组成的一个超级虚拟计算机，常用来执行一些大型任务。

②效用计算：IT资源的一种打包和计费方式，比如按照计算、存储分别计量费用，像传统的电力等公共设施一样。

③自主计算：具有自我管理功能的计算机系统。

事实上，许多云计算部署依赖于计算机集群（但与网格的组成、体系结构、目的、工作方式大相径庭），也吸收了自主计算和效用计算的特点。

5.普适计算

普适计算又称普存计算、普及计算（Pervasive Computing或Ubiquitous Computing）这一概念强调和环境融为一体，而计算机本身则从人们的视线里消失。在普适计算的模式下，人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。

普适计算的核心思想是小型、便宜、网络化的处理设备广泛分布在日常生活的各个场所，计算设备将不只依赖命令行、图形界面进行人机交互，而更依赖“自然”的交互方式，计算设备的尺寸将缩小到毫米甚至纳米级。

在普适计算的环境中，无线传感器网络将广泛普及，在环保、交通等领域发挥作用；人体传感器网络会大大促进健康监控以及人机交互等的发展。各种新型交互技术（如触觉显示、OLED等）将使交互更容易、更方便。

普适计算的含义十分广泛，所涉及的技术包括移动通信技术、小型计算设备制造技术、小型计算设备上的操作系统技术及软件技术等。

间断连接与轻量计算（即计算资源相对有限）是普适计算最重要的两个特征。普适计算的软件技术就是要实现在这种环境下的事务和数据处理。

在信息时代，普适计算可以降低设备使用的复杂程度，使人们的生活更轻松、更有效率。实际上，普适计算是网络计算的自然延伸，它不仅适用于个人计算机，而且其他小巧的智能设备也可以连接到网络中，从而方便人们即时地获得信息并采取行动。

目前，IBM已将普适计算确定为电子商务之后的又一重大发展战略，并开始了端到端解决方案的技术研发。IBM认为，实现普适计算的基本条件是计算设备越来越小，方便人们随时随地携带和使用。在计算设备无时不在、无所不在的条件下，普适计算才有可能实现。

科学家认为，普适计算是一种状态，在这种状态下，iPad等移动设备、谷歌文档或远程游戏技术Onlive等云计算应用程序、4G或广域Wi-Fi等高速无线网络将整合在一起，清除“计算机”作为获取数字服务的中央媒介的地位。随着每辆汽车、每台照相机、每台计算机、每块手表以及每个电视屏幕都拥有几乎无限的计算能力，计算机将彻底退到“幕后”，以至于用户感觉不到它们的存在。