1. 操作系統(tǒng)
1.1. 信息系統(tǒng)應用模式的歷史演變及各階段的技術特征
計算機信息系統(tǒng)從發(fā)展初期至今，其應用模式經(jīng)歷了主機/終端（mainframe／terminal）模式、客戶機/服務器（client／server）模式和瀏覽器／服務器（browser／server）模式（即互聯(lián)網(wǎng)模式）三個主要階段。
主機終端模式是80年代以前信息系統(tǒng)的主流應用結(jié)構(gòu)，其主要特征是企業(yè)的所有信息資源，包括應用程序和數(shù)據(jù)均存放在主機（通常為大中型機）中，采用集中處理模式，使用者通過用串行線路和主機相連接的終端（通常為字符方式的啞終端）操縱并共享大型機的計算能力，或通過批處理方式輸入大量數(shù)據(jù)，由主機集中處理后輸出運行結(jié)果。主機／終端模式的主要特點是采用價格昂貴的專用大型計算機，各系統(tǒng)之間交換信息十分復雜，字符終端無圖形用戶接口，只有大型企業(yè)才有能力應用。
70年代末80年代初，為了擺脫對大型計算機廠家的依賴，興起了所謂的開放系統(tǒng)浪潮，而集成電路、個人計算機和微機局域網(wǎng)絡的迅速發(fā)展則為之提供了技術基礎。開放系統(tǒng)要求各計算機廠家的軟硬件產(chǎn)品能夠互通互換，并通過市場競爭降低設備購置成本和維護成本，從而有力地促進了信息系統(tǒng)向中小企業(yè)的滲透。開放系統(tǒng)浪潮中最有影響的成果是國際標準化組織（ISO）制定的開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI：open systems interconnect）模型。
伴隨著開放系統(tǒng)的是所謂的降型化（downsizing）浪潮，降型化的技術基礎是局域網(wǎng)絡和個人計算機及服務器，其目的是利用局域網(wǎng)絡的高速通信能力和個人計算機日益強大的計算能力，通過將系統(tǒng)的大部分處理要求分散到微機上，降低對服務器處理性能的要求，從而達到用更為開放和廉價的小型計算機或微機服務器來替代大型機的目的，即所謂的客戶機/服務器模式。降型化及其它相關技術的發(fā)展對主機/終端應用模式構(gòu)成了嚴重的威脅，導致各企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)向客戶機/服務器模式，而原有的主機/終端模式的應用系統(tǒng)由于受到硬件、技術、人才等多種因素的影響，難以繼續(xù)發(fā)展，逐漸形成了所謂的遺留（legacy）系統(tǒng)。由于遺留系統(tǒng)是企業(yè)信息系統(tǒng)多年經(jīng)營的結(jié)晶，往往意味著巨額的投資、成熟的應用模式和穩(wěn)定的運行，并在一定范圍內(nèi)仍然可能提供穩(wěn)定的服務，因此降型化浪潮并未導致遺留系統(tǒng)的徹底消亡，而各主機供應商也在不斷提高大型機的開放特性，使之能適應技術的發(fā)展。因此，企業(yè)實施降型化并不是將原有的大型機應用系統(tǒng)徹底放棄，而是在保留大型機的穩(wěn)定的操作平臺的基礎上，尋求其他非大型機模式的應用選擇，或?qū)⑦z留系統(tǒng)與各種新技術進行整合。
隨著客戶機/服務器的發(fā)展及其規(guī)模的不斷擴大，其固有的缺點也逐步被發(fā)現(xiàn)。由于應用系統(tǒng)分布在大量網(wǎng)絡計算機中，個人計算機變得越來越臃腫（即所謂胖客戶機），應用程序的發(fā)布和同步變得十分困難，當網(wǎng)絡達到一定規(guī)模后，其維護費用直線上升，系統(tǒng)的總擁有成本甚至直追主機/終端模式。此外，由于訪問點數(shù)量的增多、多個用戶會話的并發(fā)操作以及普遍的數(shù)據(jù)訪問和更新能力等因素，導致客戶／服務器系統(tǒng)的安全保障成為一項復雜的任務。
在這種情況下，所謂的多層結(jié)構(gòu)模式應運而生，其典型代表是“瘦客戶機／事務處理服務器／數(shù)據(jù)服務器”模式，其中瘦客戶機僅完成應用的數(shù)據(jù)表現(xiàn)，事務處理服務器實現(xiàn)應用的事務邏輯，而數(shù)據(jù)服務器則專注于數(shù)據(jù)的存儲和管理。多層結(jié)構(gòu)模式結(jié)合了主機／終端模式和客戶機/服務器模式的優(yōu)點。
互聯(lián)網(wǎng)的興起和迅速傳播，使得多層結(jié)構(gòu)模式得到充分的發(fā)揮，其中瘦客戶機逐步統(tǒng)一為瀏覽器，而各種新興技術（如HTTP協(xié)議、JAVA語言）的非專有特性使得各類事務處理服務器實現(xiàn)了平臺無關性，從而使得用戶從任一客戶機上訪問世界上任意服務器變成現(xiàn)實，也使企業(yè)信息系統(tǒng)從企業(yè)內(nèi)部應用轉(zhuǎn)為以客戶為中心，從而實現(xiàn)整個產(chǎn)業(yè)供應鏈系統(tǒng)的信息化成為可能。但同時互聯(lián)網(wǎng)的復雜性和松散管理結(jié)構(gòu)也使得互聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)的安全性變得更加突出，企業(yè)在建設互聯(lián)網(wǎng)模式的信息系統(tǒng)時必須增加防火墻等網(wǎng)絡安全軟件才能確保網(wǎng)絡的安全。
1.1. 操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的核心軟件，是計算機系統(tǒng)的核心軟件，隨著信息系統(tǒng)應用模式的變遷，操作系統(tǒng)的角色也在不斷豐富，但其核心功能仍然是對中央處理器、存儲器和輸入／輸出裝置等系統(tǒng)資源進行分配、調(diào)度和監(jiān)視，在物理硬件、應用軟件和用戶之間起橋梁作用。除管理硬件和軟件外，它的另一主要功能是保證用戶只能對經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)進行讀寫訪問。
¡ 監(jiān)視器（hardware and software monitors）是操作系統(tǒng)的一個組成部分，其作用包括兩方面，一是辨別計算機硬件的瓶頸和軟件設計的問題，二是調(diào)整計算機運行的負荷。通過監(jiān)視器也可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡反應時間的惡化情況。
¡ 圖形化用戶接口（GUI：graphical user interface）是操作系統(tǒng)的一個組成部分，用戶可以用鼠標點擊圖形來輸人命令。如WINDOWS就使用了GUI。
¡ 終端仿真（terminal emulation）是PC機操作系統(tǒng)配備的一個工具軟件，可以模擬一臺啞終端（dumb terminal）的功能。
常用的操作系統(tǒng)有：PC機/工作站操作系統(tǒng)（DOS、MS Windows、MACOS等）、服務器操作系統(tǒng)（MS Windows Server，Linux等）、大型機操作系統(tǒng)（IBMS／390、IBMMVS等）。
¡ 大型機統(tǒng)指那些擁有強大計算能力，能支持大量聯(lián)機終端和外部設備的計算機，其主要代表包括開始于system／360的一系列IBM大型計算機。大型機連接終端的系統(tǒng)運行模式也稱為主機／終端模式。
¡ 服務器是指具有固定的地址，并為網(wǎng)絡用戶提供服務的節(jié)點，它是實現(xiàn)資源共享的重要組成部分。服務器主要有網(wǎng)絡服務器、打印服務器、終端服務器、磁盤服務器和文件服務器等。
¡ PC機/工作站即個人計算機，具有較強的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能，通常作為網(wǎng)絡化應用系統(tǒng)的終端設備。由服務器、局域網(wǎng)絡和PC機（胖客戶機）構(gòu)成的系統(tǒng)運行模式稱為客戶機/服務器模式，當采用基于瀏覽器（瘦客戶機）的多層體系結(jié)構(gòu)時則成為瀏覽器／服務器模式。
1.2. 各類計算機外部設備
¡ 不間斷電源（UPS：uninterruptible power supply）：在停電的情況下維持電腦系統(tǒng)的運行。
¡ 光學字符識別（OCR：optical character recognition）：通過光學掃描儀器從紙質(zhì)文件中讀取并自動識別出字符，以字符編碼形式輸入計算機。
¡ 打印機（printer））：最常用的硬拷貝輸出設備。
¡ 掃描儀（scanner）：可以將文檔和圖形轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸入設備。
¡ 繪圖儀（plotter）：能接受繪圖指令并在圖紙上畫出圖形的設備。
¡ 條碼閱讀器（bar code reader）：可以自動識別各類條碼并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼。
1.1. 各種輔助存儲器及其特點
¡ 磁帶（magnetic tape）：存儲容量（達幾百G），單位存儲價格，是數(shù)據(jù)備份的選擇。但因為它按順序存取數(shù)據(jù)，因此不適合需要隨機存取的應用。
¡ 磁帶庫（tape library）：可以容納多盤磁帶并能通過磁帶臂等機械裝置自動選取活動磁帶的設備。
¡ 軟盤（floppy disk）：采用直數(shù)據(jù)方式，但由于采用接觸式磁頭讀取方式，速度較慢。便于攜帶和交換數(shù)據(jù)，但容量較小。
¡ 硬盤（hard disk）：采用直接存取數(shù)據(jù)方式和懸浮式磁頭讀取方式，速度快，容量較大。
¡ 緊湊式只讀光盤（CD-ROM）：光盤的一種，容量大，一般為660MB。存取速度比硬盤慢比磁帶快，價格便宜且使用方便。但不能寫入數(shù)據(jù)，其所含內(nèi)容需在生產(chǎn)時直接模壓成型，可以用來保存不需要經(jīng)常更新且具有一定發(fā)行規(guī)模的信息，如各類標準和產(chǎn)品指南等。
¡ 光盤庫（CD library）：可同時容納多張光盤并對其進行訪問的設備。
¡ 一次寫多次讀光盤（WORM：write once／read many）：光盤的一種，只可寫入一次，但可讀取多次，速度與CD-ROM相似。其優(yōu)勢是可直接將電腦輸出的內(nèi)容刻入光盤，適用于保存不需要頻繁更新且發(fā)行數(shù)量少的信息，如替換縮微照片、聯(lián)網(wǎng)儲存雇員信息、聯(lián)網(wǎng)儲存技術參考手冊等。WORM也可用來記錄電子數(shù)據(jù)交換的交易內(nèi)容，從而提供事后審計線索。
¡ 數(shù)字化視頻光盤（DVD：digital video disk）：光盤的一種，容量更大，一般為5GB以上。
1.1. 信息系統(tǒng)應用模式的歷史演變及各階段的技術特征
計算機信息系統(tǒng)從發(fā)展初期至今，其應用模式經(jīng)歷了主機/終端（mainframe／terminal）模式、客戶機/服務器（client／server）模式和瀏覽器／服務器（browser／server）模式（即互聯(lián)網(wǎng)模式）三個主要階段。
主機終端模式是80年代以前信息系統(tǒng)的主流應用結(jié)構(gòu)，其主要特征是企業(yè)的所有信息資源，包括應用程序和數(shù)據(jù)均存放在主機（通常為大中型機）中，采用集中處理模式，使用者通過用串行線路和主機相連接的終端（通常為字符方式的啞終端）操縱并共享大型機的計算能力，或通過批處理方式輸入大量數(shù)據(jù)，由主機集中處理后輸出運行結(jié)果。主機／終端模式的主要特點是采用價格昂貴的專用大型計算機，各系統(tǒng)之間交換信息十分復雜，字符終端無圖形用戶接口，只有大型企業(yè)才有能力應用。
70年代末80年代初，為了擺脫對大型計算機廠家的依賴，興起了所謂的開放系統(tǒng)浪潮，而集成電路、個人計算機和微機局域網(wǎng)絡的迅速發(fā)展則為之提供了技術基礎。開放系統(tǒng)要求各計算機廠家的軟硬件產(chǎn)品能夠互通互換，并通過市場競爭降低設備購置成本和維護成本，從而有力地促進了信息系統(tǒng)向中小企業(yè)的滲透。開放系統(tǒng)浪潮中最有影響的成果是國際標準化組織（ISO）制定的開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI：open systems interconnect）模型。
伴隨著開放系統(tǒng)的是所謂的降型化（downsizing）浪潮，降型化的技術基礎是局域網(wǎng)絡和個人計算機及服務器，其目的是利用局域網(wǎng)絡的高速通信能力和個人計算機日益強大的計算能力，通過將系統(tǒng)的大部分處理要求分散到微機上，降低對服務器處理性能的要求，從而達到用更為開放和廉價的小型計算機或微機服務器來替代大型機的目的，即所謂的客戶機/服務器模式。降型化及其它相關技術的發(fā)展對主機/終端應用模式構(gòu)成了嚴重的威脅，導致各企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)向客戶機/服務器模式，而原有的主機/終端模式的應用系統(tǒng)由于受到硬件、技術、人才等多種因素的影響，難以繼續(xù)發(fā)展，逐漸形成了所謂的遺留（legacy）系統(tǒng)。由于遺留系統(tǒng)是企業(yè)信息系統(tǒng)多年經(jīng)營的結(jié)晶，往往意味著巨額的投資、成熟的應用模式和穩(wěn)定的運行，并在一定范圍內(nèi)仍然可能提供穩(wěn)定的服務，因此降型化浪潮并未導致遺留系統(tǒng)的徹底消亡，而各主機供應商也在不斷提高大型機的開放特性，使之能適應技術的發(fā)展。因此，企業(yè)實施降型化并不是將原有的大型機應用系統(tǒng)徹底放棄，而是在保留大型機的穩(wěn)定的操作平臺的基礎上，尋求其他非大型機模式的應用選擇，或?qū)⑦z留系統(tǒng)與各種新技術進行整合。
隨著客戶機/服務器的發(fā)展及其規(guī)模的不斷擴大，其固有的缺點也逐步被發(fā)現(xiàn)。由于應用系統(tǒng)分布在大量網(wǎng)絡計算機中，個人計算機變得越來越臃腫（即所謂胖客戶機），應用程序的發(fā)布和同步變得十分困難，當網(wǎng)絡達到一定規(guī)模后，其維護費用直線上升，系統(tǒng)的總擁有成本甚至直追主機/終端模式。此外，由于訪問點數(shù)量的增多、多個用戶會話的并發(fā)操作以及普遍的數(shù)據(jù)訪問和更新能力等因素，導致客戶／服務器系統(tǒng)的安全保障成為一項復雜的任務。
在這種情況下，所謂的多層結(jié)構(gòu)模式應運而生，其典型代表是“瘦客戶機／事務處理服務器／數(shù)據(jù)服務器”模式，其中瘦客戶機僅完成應用的數(shù)據(jù)表現(xiàn)，事務處理服務器實現(xiàn)應用的事務邏輯，而數(shù)據(jù)服務器則專注于數(shù)據(jù)的存儲和管理。多層結(jié)構(gòu)模式結(jié)合了主機／終端模式和客戶機/服務器模式的優(yōu)點。
互聯(lián)網(wǎng)的興起和迅速傳播，使得多層結(jié)構(gòu)模式得到充分的發(fā)揮，其中瘦客戶機逐步統(tǒng)一為瀏覽器，而各種新興技術（如HTTP協(xié)議、JAVA語言）的非專有特性使得各類事務處理服務器實現(xiàn)了平臺無關性，從而使得用戶從任一客戶機上訪問世界上任意服務器變成現(xiàn)實，也使企業(yè)信息系統(tǒng)從企業(yè)內(nèi)部應用轉(zhuǎn)為以客戶為中心，從而實現(xiàn)整個產(chǎn)業(yè)供應鏈系統(tǒng)的信息化成為可能。但同時互聯(lián)網(wǎng)的復雜性和松散管理結(jié)構(gòu)也使得互聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)的安全性變得更加突出，企業(yè)在建設互聯(lián)網(wǎng)模式的信息系統(tǒng)時必須增加防火墻等網(wǎng)絡安全軟件才能確保網(wǎng)絡的安全。
1.1. 操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的核心軟件，是計算機系統(tǒng)的核心軟件，隨著信息系統(tǒng)應用模式的變遷，操作系統(tǒng)的角色也在不斷豐富，但其核心功能仍然是對中央處理器、存儲器和輸入／輸出裝置等系統(tǒng)資源進行分配、調(diào)度和監(jiān)視，在物理硬件、應用軟件和用戶之間起橋梁作用。除管理硬件和軟件外，它的另一主要功能是保證用戶只能對經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)進行讀寫訪問。
¡ 監(jiān)視器（hardware and software monitors）是操作系統(tǒng)的一個組成部分，其作用包括兩方面，一是辨別計算機硬件的瓶頸和軟件設計的問題，二是調(diào)整計算機運行的負荷。通過監(jiān)視器也可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡反應時間的惡化情況。
¡ 圖形化用戶接口（GUI：graphical user interface）是操作系統(tǒng)的一個組成部分，用戶可以用鼠標點擊圖形來輸人命令。如WINDOWS就使用了GUI。
¡ 終端仿真（terminal emulation）是PC機操作系統(tǒng)配備的一個工具軟件，可以模擬一臺啞終端（dumb terminal）的功能。
常用的操作系統(tǒng)有：PC機/工作站操作系統(tǒng)（DOS、MS Windows、MACOS等）、服務器操作系統(tǒng)（MS Windows Server，Linux等）、大型機操作系統(tǒng)（IBMS／390、IBMMVS等）。
¡ 大型機統(tǒng)指那些擁有強大計算能力，能支持大量聯(lián)機終端和外部設備的計算機，其主要代表包括開始于system／360的一系列IBM大型計算機。大型機連接終端的系統(tǒng)運行模式也稱為主機／終端模式。
¡ 服務器是指具有固定的地址，并為網(wǎng)絡用戶提供服務的節(jié)點，它是實現(xiàn)資源共享的重要組成部分。服務器主要有網(wǎng)絡服務器、打印服務器、終端服務器、磁盤服務器和文件服務器等。
¡ PC機/工作站即個人計算機，具有較強的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能，通常作為網(wǎng)絡化應用系統(tǒng)的終端設備。由服務器、局域網(wǎng)絡和PC機（胖客戶機）構(gòu)成的系統(tǒng)運行模式稱為客戶機/服務器模式，當采用基于瀏覽器（瘦客戶機）的多層體系結(jié)構(gòu)時則成為瀏覽器／服務器模式。
1.2. 各類計算機外部設備
¡ 不間斷電源（UPS：uninterruptible power supply）：在停電的情況下維持電腦系統(tǒng)的運行。
¡ 光學字符識別（OCR：optical character recognition）：通過光學掃描儀器從紙質(zhì)文件中讀取并自動識別出字符，以字符編碼形式輸入計算機。
¡ 打印機（printer））：最常用的硬拷貝輸出設備。
¡ 掃描儀（scanner）：可以將文檔和圖形轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的輸入設備。
¡ 繪圖儀（plotter）：能接受繪圖指令并在圖紙上畫出圖形的設備。
¡ 條碼閱讀器（bar code reader）：可以自動識別各類條碼并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字編碼。
1.1. 各種輔助存儲器及其特點
¡ 磁帶（magnetic tape）：存儲容量（達幾百G），單位存儲價格，是數(shù)據(jù)備份的選擇。但因為它按順序存取數(shù)據(jù)，因此不適合需要隨機存取的應用。
¡ 磁帶庫（tape library）：可以容納多盤磁帶并能通過磁帶臂等機械裝置自動選取活動磁帶的設備。
¡ 軟盤（floppy disk）：采用直數(shù)據(jù)方式，但由于采用接觸式磁頭讀取方式，速度較慢。便于攜帶和交換數(shù)據(jù)，但容量較小。
¡ 硬盤（hard disk）：采用直接存取數(shù)據(jù)方式和懸浮式磁頭讀取方式，速度快，容量較大。
¡ 緊湊式只讀光盤（CD-ROM）：光盤的一種，容量大，一般為660MB。存取速度比硬盤慢比磁帶快，價格便宜且使用方便。但不能寫入數(shù)據(jù)，其所含內(nèi)容需在生產(chǎn)時直接模壓成型，可以用來保存不需要經(jīng)常更新且具有一定發(fā)行規(guī)模的信息，如各類標準和產(chǎn)品指南等。
¡ 光盤庫（CD library）：可同時容納多張光盤并對其進行訪問的設備。
¡ 一次寫多次讀光盤（WORM：write once／read many）：光盤的一種，只可寫入一次，但可讀取多次，速度與CD-ROM相似。其優(yōu)勢是可直接將電腦輸出的內(nèi)容刻入光盤，適用于保存不需要頻繁更新且發(fā)行數(shù)量少的信息，如替換縮微照片、聯(lián)網(wǎng)儲存雇員信息、聯(lián)網(wǎng)儲存技術參考手冊等。WORM也可用來記錄電子數(shù)據(jù)交換的交易內(nèi)容，從而提供事后審計線索。
¡ 數(shù)字化視頻光盤（DVD：digital video disk）：光盤的一種，容量更大，一般為5GB以上。