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1.2 信息技术及其演化历程

1.2.1 信息技术的内涵

狭义的信息技术是指主动处理信息并且存储或传递信息的以机器为基础的技术(Monkz,1992);广义的信息技术包含信息的采集、传输、存储/处理、控制等技术环节。信息技术可以看作是人类器官的某种扩展,表 1.2 对信息技术的内涵进行了总结:

表 1.2: 信息技术的构成
信息技术 与人体器官的类比 产品举例
信息采集技术(传感技术) 感觉器官(眼、耳、鼻、舌、皮肤等) 传感器、扫描仪等
信息传输技术(通信技术) 传导器官(神经系统) 有线/无线通信网络
信息处理技术(计算与存储技术) 思维器官(大脑) 服务器、台式电脑等
信息控制技术(自动控制技术) 效应器官(手、脚、口) 浏览器、百度、淘宝、微信等各类应用

(1)信息采集技术对应人体感觉器官,它主要利用传感技术,针对特定的目标数据源进行信息的采集、挖掘和处理,从而为信息系统提供数据的输入,如将雷达传感器利用于智能交通、运动员运动测速等。

(2)信息传输技术对应于人体传导器官,主要功能是实现信息快速、有效、可靠的传输。

(3)信息处理技术对应于人体的思维器官。计算机处理技术主要包括对信息的编码、压缩、加工和再生等技术;计算机存储技术主要包括外存储技术和内存储技术。如今信息处理技术在办公自动化中应用,通过建立网络平台,改变了以往办公室之间的时间、空间制约问题,员工通过电脑在网络平台上可以迅速收到业务任务、上下级通知等,节省了时间,大大提高了办事效率。

(4)信息控制技术对应于人的效应器官,信息控制技术是信息过程的最后环节。它包括调控技术、显示技术等。

在现代信息技术出现前,人类感知外部自然世界受到空间和时间的限制,而信息技术的不断发展,开始将人的感觉、传导、思维和效应器官向外延展,使信息技术日益广泛地进入社会生产、生活各个领域,人们足不出门,即可了解天下大事。

1.2.2 信息技术的演进历程

从1945年第一台计算机诞生算起,信息技术的演进经历了以下几个阶段:
(1)溯源。第一阶段:20世纪50年代至70年代的大型机时代(集中式)
在大型机时代,软件刚刚萌芽,主要以计算机硬件发展为主;此时的硬件体积开始逐渐缩小,运算速度不断加快,存储能力有所提升,而软件则为单层结构,主程序和数据紧密捆绑,此特点不利于软件的更新和维护。这个时代,哪个行业对信息有足够的重视一般便会成为建立信息技术构架的开拓者,如:保险,银行,航空这些高数值计算和海量存储需求的领域。其应用特点为应用面窄、专业性强。

(2)过去。第二阶段:20世纪70年代末到80年代的微机时代(集中式到分布式) 在微机时代,软件开始发展,网络渐露雏形;此时的计算机硬件以小型化、普及发展为主,硬件分化为服务器和客户端PC,PC中开始注重提升中央处理器的性能。同时商业软件开始起步,系统软件中操作系统、数据库等成为发展重点。这一时代的应用特点为由商业应用领域向个人用户领域扩展,PC机成为普通大众关注的焦点。除了满足数值计算及存储需求外,开始应用于组织的管理,瞄准提高决策质量和个体/工作单元在组织中的生产、效率及激励,“自动化的孤岛”。

(3)第三阶段:20世纪80年代末以来的以桌面互联网为载体的分布式信息系统(C/S模式 B/S模式)

在这个阶段,计算机硬件发展逐步趋缓,软件发展加速,移动通信终端快速发展,网络由局域网-广域网-国际互联网高速发展,客户端的终端种类开始多样(PC/Notebook);计算机硬件的运算速度还在加快,但增速逐步趋缓,更加关注存储能力的提升;软件计算模式由C/S->B/S转变,开始采用双层乃至多层结构,软件的易用性和模块化特征日趋明显。这一阶段的应用特点为广泛渗透到社会经济生活的方方面面,数字化社会、数字化工作乃至数字化生存。

(4)第四阶段:2008—现在,以移动互联网为载体的分布式信息系统(移动APP+Html5与云服务模式)。在此阶段,以移动智能终端和3G/4G移动蜂窝网为支撑的移动互联网系统开始大面积发展和普及,终端、网络和云端协同的多层分布式模式逐渐成型,轻量级的移动APP开始占领用户的智能终端桌面,并呈现与桌面互联网应用互为补充的格局。

1.2.3 B/S与C/S结构的联系与区别

C/S(Client/Server):客户端——服务器结构。C/S架构是一种典型的两层架构,其客户端包含一个或多个在用户的电脑上运行的程序,而服务器端有两种,一种是数据库服务器端,客户端通过数据库连接访问服务器端的数据;另一种是Socket服务器端,服务器端的程序通过Socket与客户端的程序通信。

C/S结构在技术上很成熟,它的主要特点是交互性强、具有安全的存取模式、网络通信量低、响应速度快、利于处理大量数据。因为客户端要负责绝大多数的业务逻辑和UI展示,又称为胖客户端。它充分利用两端硬件,将任务分配到Client和Server两端,降低了系统的通讯开销。C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件,加之产品的更新换代十分快,已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。另一方面,C/S架构仍然是移动互联网应用的主流模式,这主要与智能终端屏幕、显示的局限性,移动网络速度等有关。

C/S架构的优缺点主要体现在以下方面:

(1)优点:

  • 能充分发挥客户端PC的处理能力,很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器,所以CS客户端响应速度快。
  • 操作界面漂亮、形式多样,可以充分满足客户自身的个性化要求。
  • C/S结构的管理信息系统具有较强的事务处理能力,能实现复杂的业务流程。
  • 安全性能可以很容易保证,C/S一般面向相对固定的用户群,程序更加注重流程,它可以对权限进行多层次校验,提供了更安全的存取模式,对信息安全的控制能力很强。一般高度机密的信息系统采用C/S结构适宜。

(2)缺点:

  • 需要专门的客户端安装程序,分布功能弱,针对点多面广且不具备网络条件的用户群体,不能够实现快速部署安装和配置。

  • 兼容性差,对于不同的开发工具,具有较大的局限性。若采用不同工具,需要重新改写程序。

  • 开发、维护成本较高,需要具有一定专业水准的技术人员才能完成,发生一次升级,则所有客户端的程序都需要改变。

  • 用户群固定。由于程序需要安装才可使用,因此不适合面向一些不可知的用户,所以适用面窄,通常用于局域网中。

    B/S(Browser/Server):浏览器——服务器结构,是桌面互联网应用的主流方向。BS是伴随着Internet技术的兴起,对C/S架构的改进,为了区别于传统的C/S模式,特意称为B/S模式。在这种结构下,通过W3浏览器来进入工作界面,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,主要事务逻辑在服务器端(Server)实现,形成三层(3-tier)结构。这样使得客户端电脑负荷大大简化(因此被称为瘦客户端),减轻了系统维护、升级的支出成本,降低了用户的总体成本(TCO)。

    B/S架构的主要特点是分布性强、维护方便、开发简单且共享性强、总体拥有成本低。但数据安全性问题、对服务器要求过高、数据传输速度慢、软件的个性化特点明显降低,难以实现传统模式下的特殊功能要求。它是瘦客户端,对大量的数据输入以及报表的应答等都需要通过浏览器与服务器进行交互,通信开销大,而且对于实现复杂的应用构造有较大的困难。

B/S架构的优缺点主要体现在以下方面:
(1)优点:

  • 分布性强,客户端零维护。只要有网络、浏览器,可以随时随地进行查询、浏览等业务处理。
  • 业务扩展简单方便,通过增加网页即可增加服务器功能。
  • 维护简单方便,只需要改变网页,即可实现所有用户的同步更新。
  • 开发简单,共享性强。

(2)缺点:

  • 个性化特点明显降低,无法实现具有个性化的功能要求。
  • 在跨浏览器上,BS架构不尽如人意。
  • 客户端服务器端的交互是请求-响应模式,通常动态刷新页面,响应速度明显降低(Ajax可以一定程度上解决这个问题)。无法实现分页显示,给数据库访问造成较大的压力。 在速度和安全性上需要花费巨大的设计成本。
  • 功能弱化,难以实现传统模式下的特殊功能要求。