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  第3题      
  知识点：   电子商务   系统可靠性   可靠性   评估

 
E-Mall是一家电子商务公司，其主要业务是在线购物，包括书籍、服装、家电和日用品等。随着公司业务规模不断增大，公司决策层决定重新设计并实现其网上交易系统，公司负责系统开发的王工和李工分别给出了两种不同的设计方案，如下图1和图2所示。

公司的架构师和开发者针对这两种设计方案，从服务器负载情况、业务逻辑的分离性、系统可靠性、实现简单性等方面进行讨论与评估，综合考虑最终采用了李工给出的方案。
 
问题：3.1   请分析比较王工、李工两种方案的优点和不足，完成下表中的空白部分。
 
问题：3.2   对数据库的访问是该系统开发中需要特别注意的一个问题，O/R映射是一种常用的数据库访问编程技术。请用200字以内的文字说明O/R映射的含义，并指出采用0/R映射的三个主要好处。
 
问题：3.3   性能是Web应用系统的一个重要质量属性。请用200字以内的文字说明三个主要影响Web应用系统性能的因素，针对每个因素提出解决方案以提高系统性能。
 
 
 

   知识点讲解    
   · 电子商务    · 系统可靠性    · 可靠性    · 评估
 
       电子商务
        电子商务是指买卖双方利用现代开放的Internet网络，按照一定的标准所进行的各类商业活动，主要包括网上购物、企业之间的网上交易和在线电子支付等新型的商业运营模式。狭义的电子商务是指利用Web提供的通信手段在网上买卖产品或提供服务；广义的电子商务除了以上内容外，还包括企业内部的商务活动，如生产、管理、财务等，以及企业间的商务活动，即把买家、卖家、厂家和合作伙伴通过Internet、Intranet和Extranet连接起来所开展的业务。
        电子商务分三个方面，即电子商情广告、电子选购和交易，电子交易凭证的交换、电子支付与结算，以及网上售后服务等。参与电子商务的实体有四类：顾客（个人消费者或集团购买）、商户（包括销售商、制造商和储运商）、银行（包括发卡行和收单行）及认证中心。电子商务主要有三种模式：
        （1）B2B（Business To Business，企业对企业）是指企业与企业之间通过互联网进行产品、服务及信息的交换。B2B电子商务模式包括两种基本模式，一种是企业之间直接进行的电子商务（如制造商的在线采购和在线供货等），另一种是通过第三方电子商务网站平台进行的商务活动。
        （2）B2C（Business To Customer，企业对个人）是商家对消费者，也就是通常说的商业零售，即直接面向消费者销售产品和服务。最具有代表性的B2C电子商务模式就是网上零售网站。B2C电子商务的模式并不是唯一的，专门依靠网站开展网上零售只是B2C电子商务的一种形式，企业网站也可以开设面向消费者的在线直接销售，这也是B2C电子商务的表现形式。
        （3）C2C（Customer To Customer，个人对个人）是消费者对消费者的交易，简单地说就是消费者本身提供服务或产品给消费者，最常见的形态就是个人工作者提供服务给消费者，如保险从业人员、促销人员的在线服务及销售网点或商品竞标网站。此类网站非企业对消费者，而是由提供服务的消费者与需求服务的消费者私下达成交易的方式。C2C商务平台就是通过为买卖双方提供一个在线交易平台，使卖方可以主动提供商品上网拍卖，而买方可以自行选择商品进行竞价。
 
       系统可靠性
        系统可靠性是系统在规定的时间内及规定的环境条件下，完成规定功能的能力，也就是系统无故障运行的概率。这里的故障是系统行为与需求的不符，故障有等级之分。系统可靠性可以通过历史数据和开发数据直接测量和估算出来，与之相关的概念主要有平均无故障时间、平均故障修复时间、平均故障间隔时间、系统可用性等。
        （1）平均无故障时间。可靠度为R（t）的系统的平均无故障时间（Mean Time To Failure, MTTF）定义为从t=0时到故障发生时系统的持续运行时间的期望值，计算公式如下：
        
        如果R（t）=e-λt，则MTTF=1/λ。λ为失效率，是指器件或系统在单位时间内发生失效的预期次数，在此处假设为常数。例如，假设同一型号的1000台计算机，在规定的条件下工作1000小时，其中有10台出现故障。这种计算机千小时的可靠度R为（1000-10）/1000=0.99。失效率为10/（1000×1000）=1×10-5。因为平均无故障时间与失效率的关系为MTTF=1/λ，因此，MTTF=105小时。
        （2）平均故障修复时间。可用度为A（t）的系统的平均故障修复时间（Mean Time ToFix, MTTR）可以用类似于求MTTF的方法求得。设A1（t）是在风险函数Z（t）=0且系统的初始状态为1状态的条件下A（t）的特殊情况，则
        
        此处假设修复率μ（t）=μ（常数），修复率是指单位时间内可修复系统的平均次数，则：
        MTTR=1/μ
        （3）平均故障间隔时间。平均故障间隔时间（Mean Time Between Failure, MTBF）常常与MTTF发生混淆。因为两次故障（失败）之间必然有修复行为，因此，MTBF中应包含MTTR。对于可靠度服从指数分布的系统，从任一时刻t0到达故障的期望时间都是相等的，因此有：
        MTBF=MTTR+MTTF
        在实际应用中，一般MTTR很小，所以通常认为MTBF≈MTTF。
        （4）系统可用性。系统可用性是指在某个给定时间点上程序能够按照需求执行的概率，其定义为
        可用性=MTTF/（MTTF+MTTR）×100%
        计算机系统是一个复杂的系统，而且影响其可靠性的因素也非常繁复，很难直接对其进行可靠性分析。但通过建立适当的数学模型，把大系统分割成若干子系统，可以简化其分析过程。
               串联系统
               假设一个系统由n个子系统组成，当且仅当所有的子系统都能正常工作时，系统才能正常工作，这种系统称为串联系统，如下图所示。
               
               串联系统
               设系统各个子系统的可靠性分别用R1，R2，…，Rn表示，则系统的可靠性为：
               R=R1×R2×…×Rn
               如果系统的各个子系统的失效率分别用λ1，λ2，…，λn来表示，则系统的失效率为：
               λ=λ1+λ2+…+λn
               并联系统
               假如一个系统由n个子系统组成，只要有一个子系统能够正常工作，系统就能正常工作，如下图所示。
               
               并联系统
               设系统各个子系统的可靠性分别用R1，R2，…，Rn表示，则系统的可靠性为：
               R=1-（1-R1）×（1-R2）×…×（1-Rn）
               假如所有的子系统的失效率均为λ，则系统的失效率为：
               
               在并联系统中只有一个子系统是真正需要的，其余n-1个子系统称为冗余子系统，随着冗余子系统数量的增加，系统的平均无故障时间也增加了。
               模冗余系统
               m模冗余系统由m个（m=2n+1为奇数）相同的子系统和一个表决器组成，经过表决器表决后，m个子系统中占多数相同结果的输出作为系统的输出，如下图所示。
               
               模冗余系统
               在m个子系统中，只有n+1个或n+1个以上子系统能正常工作，系统就能正常工作，输出正确结果。假设表决器是完全可靠的，每个子系统的可靠性为R0，则m模冗余系统的可靠性为：
               
               其中为从m个元素中取j个元素的组合数。
               在实际应用系统中，往往是多种结构的混联系统。例如，某高可靠性计算机系统由下图所示的冗余部件构成。
               显然，该系统为一个串并联综合系统，我们可以先计算出中间2个并联系统的可靠度，根据并联公式R=1-（1-R1）×（1-R2）×…×（1-Rn），可得到3个部件并联的可靠度为1-（1-R）3，2个部件并联的可靠度为1-（1-R）2。然后，再根据串联公式R=R1×R2×…×Rn，可得到整个系统的可靠度为：R×（1-（1-R）3）×（1-（1-R）2）×R。
               
               某计算机系统
 
       可靠性
        （1）完备性。完备性评价指标及测量，如下表所示。
        
        完备性评价指标及测量
        （2）连续性。连续性评价指标及测量，如下表所示。
        
        连续性评价指标及测量
        
        （3）稳定性。稳定性评价指标及测量，如下表所示。
        
        稳定性评价指标及测量
        （4）有效性。有效性评价指标及测量，如下表所示。
        
        有效性评价指标及测量
        （5）可追溯性。可追溯性评价指标及测量，如下表所示。
        
        可追溯性评价指标及测量
        
 
       评估
        评估测试不只针对物理设备，更重要的是要评估、比较各种网络技术。通常使用模拟测试配置和模拟负载进行子系统（如路由器）和网络技术（如ATM或FDDI等）的评估。评估测试不适用于全局网络，因为全局网络拓扑负载、网络设备太多，不好准确定位引起问题的原因和位置，不能进行有效的比较。多数评估测试在专用的子网测试环境中进行。
        很多公司都有其固定合作的网络设备供应商，如路由器、集线器或交换机的供应商，通常很少再做设备比较测试，但网络技术的比较测试需要经常进行。企业经常面对选择哪种技术以及怎样比较不同技术的问题，所以技术评估是评估测试中很重要的一项。
        在比较设备与技术时，除了使用专用于待测设备或技术的工程负载外，有经验的程序员也使用真实负载，使用真实负载可以了解待测设备或技术在特定环境下的运行性能。通过两种负载模式检测结果的比较，可以获知待测设备还有多少多余容量。
        评估测试与设备或技术的功能／特征测试一样，用于比较待测设备或技术的性能、稳定性、特性、易用性配置和管理等方面的功能。
        评估测试实质是衰减测试的基础，评估测试中对几种设备或技术进行比较；衰减测试中对同一设备的不同版本进行比较。测试中选择设备的标准也完全可作为验证升级版本工作正常与否的标准。尽可能多地集成在计划／设计阶段进行测试是非常好的方法，最初的产品评估测试可以被开发阶段的可接受性测试和升级阶段的衰减性测试所借鉴。
        评估测试是最常进行的测试，在设备选型、技术选型，以及网络系统升级过程中都要进行或多或少的评估测试。
        用于评估测试的负载模式和测试脚本要能有效覆盖被检测的设备和技术。常使用最好情形（工程负载）和真实负载模式进行测试，两种方式都提供了唯一的、重要的检测结果，测试人员要能够理解、解释测试结果间的不同。
        工程检测结果是被测设备和技术在最理想的情形下测试得到的结果，因此不能在真实运行环境里显示它们的运行性能；真实检测结果能很好地显示待测设备或技术在运行网络环境中的性能，但无法预测设备的总容量。如果时间允许，两种测试都要做。通常测试人员只有时间进行一种测试，一般进行最好情形的测试。许多公开发行的测试报告都是基于最好情形（工程负载）下的测试结果。
        所有的测试配置都是模拟的。用于设备比较的测试配置不一定要代表运行网络的典型配置，任何有效、公正的测试配置都能对被测产品进行很好的比较。然而，测试配置和负载越接近运行网络的配置和负载，测试的结果越能反映被测设备在运行网络中的运行情况。
        在安装和配置测试网络时必须注意：要确保配置中所有测试组件都是最新版本，使测试尽可能地公正和统一，以取得最好的测试结果。在测试非正式版时一定要小心，因为发布日期经常有错误。测试配置中安装了非正式版后，它还可能会变，所以非正式版的测试结果和正式版的测试结果经常不一致，分析非正式版的设备经常会延误项目的进行。
        进行评估测试时，除了被测设备，测试配置中的所有网络组件都要保持不变。这一点非常重要，只有这样才能保证被测设备可以进行公平比较。对于子网，这一点很容易做到（一个网络设备很容易被另一个设备所替代）。
        网络技术评估要比较各种网络技术，因而测试配置中的几个网络组件都需要更换。重要的是不要改变源或目标配置。在配置中不仅通信线路需要更换，路由器也需要更换。传输负载和端点的配置要保持不变。
        需要评估测试计划中的各个测试任务，逐步完成测试、数据收集和数据解释。在评估测试中，各测试进行的先后次序没有关系，因为它们不是线性关系，而是多次重复进行的。当在测试中发现了新的信息时，以前所做的测试可能要重新进行以确定它的测试结果，或要对以前的测试稍作改变以检验网络运行的其他方面。此外，在评估期间设备提供商经常发布新的版本或非正式的版本，所以各种基于这种设备的测试都要重新进行。
        制定网络设备、技术比较或取舍标准时，不仅要参考评估测试所得的测试结果数据，还要综合考虑其他一些信息，如各设备的性能价格比，但由于没有运行网络的持续和峰值负载要求，所以缺少比较基准，往往将产品评估测试引入歧途。
        最后要根据评估测试所得的数据和图表对网络系统作出总结性评估，并撰写网络系统评估报告。
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