【系统分析师之路】2009年系统分析师下午案例分析真题

【系统分析师之路】2009年系统分析师下午案例分析真题

2009年系统分析师下午案例分析第一题（系统规划）

某信息技术公司拟开发一套新的信息系统，以提高公司业务运作的效率。按照公司总裁的要求，公司软件开发部系统分析人员张工和李工对新系统方案的各项可行性指标进行分析，重点分析了新系统方案的经济可行性。张工根据财务部门提供的各项数据给出了项目的投资回收表如下表1所示。

通过对上面数据进行分析，计算出项目的投资回收期是2.75年。李工对此提出了自己的观点，认为应该基于货币时间价值来计算各项数据，并给出了在贴现率是12%时的投资回收表如下表2所示，其中“***”表示此处的数据未给出。

大家经过讨论，认为李工给出的投资回收表中的数据更为合理，并将其作为系统方案建议书的部分内容上报公司管理层。
【问题1】
请简要说明系统分析中可行性分析包括哪几个方面，并简要说明其具体含义。
【问题2】
在系统生命周期内，运行系统的成本可按照固定成本和可变成本分类。请判断下列费用的成本类型及理由。
(1)系统设计工具软件的许可证费用：
(2)计算机使用时的开销；
(3)信息系统操作人员的工资；
(4)购买的光盘和闪存等存储设备花费。
【问题3】
请利用现值计算公式计算相应的数值并填入表1-2中的（1)〜（8)内，并根据李工的数据计算项目的投资回报期。
【问题4】
请结合张工和李工给出的投资回收表，用200以内文字简要解释货币时间价值及其意义。

我的解答

• 【问题1我的解答】
  可行性分析可以分为经济可行性，技术可行性，法律可行性，用户使用可行性四个方面。
  技术可行性是指信息系统项目在建设过程中会使用到哪些技术，在技术方面会有哪些风险，有哪些技术及性能的约束条件。
  经济可行性是指从成本效益的角度来衡量信息系统，是否可以到达预期的盈利，成本是否可控。
  法律可行性是指是指信息系统在建设过程中是否满足法律，政策的要求
  用户使用可行性是指信息系统是否能够改善业务流程，是否便于用户的使用，对用户是否进行了充分的培训。
• 【问题2我的解答】
  1）固定成本
  2）可变成本
  3）可变成本
  4）固定成本
• 【问题3我的解答】
  第一年成本：150450.88=13239.6+418840=432079.6元
  第一年收益：150000.88=132000元
  第二年总成本=160000.77+432079.6=444399.6元
  第二年收益=132000+1700000.77=262900元
  第三年总成本=444400+ 170000.68=455985元
  第三年总收益=262900+ 1900000.68=129200+262900=392100元
  第四年总成本=455985+ 180000.6=10800 +455985=466785元
  第四年总收益=392100+ 2100000.6=126000+392100=518100元
  第五年总成本=466785+190000.53=10027+466785=476812元
  第五年总收益=518100+ 2300000.53=121900+518100=640000元
  1）0.88
  2）0.77
  3）455985元
  4）466785元
  5）476812元
  6）392100元
  7）518100元
  8）640000元
  第三年的总成本-总收益= 455985元-392100元=63885元
  第四年净收益=第四年收益-当年成本=210000-10800=199200元
  动态投资回收期=成本收益为正的一年+第三年为止成本收益比/第四年净收益=3.32年
• 【问题4我的解答】
  货币在不同的时间具备不同的价值，一般情况下货币随着时间的推移，货币价值会不断的减少，所以需要使用现值，也就是将未来的钱折算成现在的钱来计算。

标准答案

• 【问题1标准答案】
  可行性分析包括：
  (1)运行/操作可行性：对方案满足新系统需求程度的度量；
  (2)技术可行性：是对一种特定技术方案的现实性及技术资源和专家的可用性的度量；
  (3)进度可行性：对项目时间表的合理性的度；
  (4)经济可行性：对项目或者方案的成本效益的度量。
• 【问题1解析】
  优秀的系统分析师在建议任何改变之前会全面地评价系统解决方案，可行性评价准则是客观评价解决方案的基础。可行性分析（运行可行性、技术可行性、进度可行性和经济可行性）是对组织将要开发的信息系统的价值或实用性的度量过程。利用可行性分析可以对不同的解决方案进行比较选择，并且能够保证组织对于系统投入的价值收益以避免项目失败的风险。可行性分析的能力是系统分析员必备的素质。
  本题主要考査应试者对于可行性分析方法的掌握情况，特别是作为可行性准则中的经济可行性度量主要方法的成本效益分析技术。本题结合一个典型的实际项目案例，首先要求应试者简要说明可行性分析的准则及度量目标；进一步考查经济可行性分析中对于成本的计算；最后利用投资收益分析技术能够对实际项目中的成本和收益进行分析，计算项目的投资回收期。
  本题要求应试者能够理解可行性分析的准则及内容，包括运行可行性、技术可行性、进度可行性和经济可行性等准则。
• 【问题2标准答案】
  固定成本是指有规律的、但相对固定的费用；可变成本是与某些使用因素成比例的费用。
  (1) 固定成本：有效期内一次性付出的成本；
  (2) 可变成本：根据计算机工作时的负载而变化；
  (3) 固定成本：工资的变化是逐渐的而且通常不会发生很大的变化；
  (4) 可变成本：供应材料会按照工作量比例而变化
• 【问题3标准答案】
  (1)0.893(2)0.797(3)457 131(4)468 579
  (5)479 352(6)404 720(7)538 280(8)668 690
  从表2可以看出，项目的投资回收期在第3年和第4年之间，经过计算，投资回收期约为3.43。
  
• 【问题4标准答案】
  货币的时间价值是指当前所持有的一定量货币比未来获得的等量货币具有更高的价值。
  从经济学角度而言，现在的一单位货币与未来的一单位货币的购买力之所以不同，是因为要节省现在的一单位货币不消费而改在未来消费，则在未来消费时必须有大于一单位的货币可用于消费，作为弥补延迟消费的贴水。

心得体会

第二题固定成本和可变成本的概念我已经清楚了，但是工资属于固定成本，光盘闪盘属于可变成本，还是有点觉得奇怪。标准答案上说，购买的设备跟工作量成正比，但是难道工作量增加需要的闪存也要增加？工资属于固定成本，这两个好像只能死记了。
此题的计算部分全军覆没，死在了贴现率的计算上，贴现因子=1/（1+贴现率）年份；那么第一年就是1/1.12=0.892，第二年就是1/1.121.12=1/1.2544=0.797；
同理第三年贴现因子=1/1.121.121.12=1/1.40=0.71
第四年贴现因子=1/1.12的四次方=0.64
第五年贴现因子=1/1.12的五次方=0.57
第一年累积成本=150450.89+418840=432230元；
第二年累积成本=432230+0.7916000=444870元
第三年累积成本=444870+0.7117000=456940元
第四年累积成本=456940+0.6418000=468460元
第五年累积成本=468460+0.5719000=479290元
第一年收益=1500000.89=133550元
第二年累积=1700000.8+133550=269550元
第三年收益=1900000.71=134900元
第三年累积=404450元
第四年收益=2100000.64=134400元
第四年累积=404450+134400=538850元
第五年收益=2300000.57=131000元
第五年累积=669950元
动态投资回收期=3+0.39=3.39年

2009年系统分析师下午案例分析第二题（企业信息化）

某市政府部门有近30个委、办、局，分别承担着法定的政府职能，这些部门都有信息中心，负责本单位信息系统的建设和信息资源的采集、维护等工作，同时向业务部门提供信息化技术支持。该市的电子政务建设发展很快，统一规划实施了政务内网，实现了各个政府部门百兆以上带宽的互联互通，并在此基础上规划信息资源网。该政务内网的运行维护成本较高，所以在政务内网开通之后，市财政逐渐削减了各个委办局自身信息系统的维护费用，市政府也要求尽快实现信息资源的共享，以发挥电子政务网的效益。
【问题1】
该市决定将各个委办局的信息系统采取物理集中的方式进行统一管理，一些部门对此提出了异议，主要理由是集中管理后，由于管理部门对业务应用不了解，难以保证对本单位业务进行有力支持。
请用300字以内文字，从技术角度论述该市实现信息系统统一管理是否可行。
【问题2】
该市在信息系统集中管理建设过程中，需要在信息系统中重点规划建设哪些内容？
【问题3】
发挥信息系统效益的关键是信息资源的有机共享，请给出该市政务信息资源共享的建议（200字以内）。

标准答案

• 【问题1标准答案】
  该市实行各个委办局信息系统统一管理可行。
  该市电子政务网性能优良，信息系统物理部署点位置不会影响应用，也不存在信息传输瓶颈。
  集中管理后，不仅能共享网络、主机的硬件设备，还能集中进行高可靠性配置、安全管理，以较低的成本向各个应用系统提供较高的可用性和安全性。
  集中管理后，各个部门的运行维护和管理的费用将大大降低，可节省该市用于政府部门信息系统维护的整体费用。
  应用系统位于信息系统层次结构的上层，底层的集中共享能够对业务提供更好的支撑。而各个部门的应用对信息系统的要求可由本部门提出，纳入到集中管理部门对信息系统的统一规划中。
• 【问题1解析】
  根据本题的说明，该市统一规划了政务内网，各个政府部门之间的网络连接速率是百兆，对于绝大多数应用而言不存在信息传输瓶颈，各个部门信息系统涉及到的服务器系统、存储系统和数据库系统等的实际物理部署位置，并不会影响信息系统的功能和应用，而且各个部门的信息系统基础设施还可以统筹规划，实现资源共享，不仅节省投资，还能够统一维护，统一规划安全和灾备防寒，降低后期的运行维护成本。
  设施的物理集中，在规划实施时应重点考虑整个系统的性能、可靠性、可用性（健壮性）、可管理性、安全性，系统的物理安全（保安）、系统备份和容灾也是规划的重要内容。
  在电子政务系统建设中，通过信息资源管理可以实现信息资源共享。信息资源管理最核心和最基础的工作是首先做好信息资源规划，调查分析信息需求和数据流，制定信息资源管理基础标准，建立政府总体和各职能域的信息系统框架，建立信息共享的各种制度，如数据维护制度，数据使用办法等等，而信息共享的技术解决方案与管理方案相比，实施难度较低。
• 【问题2标准答案】
  (1)灾备系统（容灾系统)。
  (2)CA认证系统（身份识别系统)。
  (3)入侵检测系统。
  (4)安全审计系统。
  (5)防火、防盗等物理安全措施。
  (6)高可用性设施（如多机集群、网络冗余和电源冗余等)。
  (7)较好性能的网络管理系统，监控网络流量。
• 【问题2解析】
  根据本题的说明，该市统一规划了政务内网，各个政府部门之间的网络连接速率是百兆，对于绝大多数应用而言不存在信息传输瓶颈，各个部门信息系统涉及到的服务器系统、存储系统和数据库系统等的实际物理部署位置，并不会影响信息系统的功能和应用，而且各个部门的信息系统基础设施还可以统筹规划，实现资源共享，不仅节省投资，还能够统一维护，统一规划安全和灾备防寒，降低后期的运行维护成本。
  设施的物理集中，在规划实施时应重点考虑整个系统的性能、可靠性、可用性（健壮性）、可管理性、安全性，系统的物理安全（保安）、系统备份和容灾也是规划的重要内容。
  在电子政务系统建设中，通过信息资源管理可以实现信息资源共享。信息资源管理最核心和最基础的工作是首先做好信息资源规划，调查分析信息需求和数据流，制定信息资源管理基础标准，建立政府总体和各职能域的信息系统框架，建立信息共享的各种制度，如数据维护制度，数据使用办法等等，而信息共享的技术解决方案与管理方案相比，实施难度较低。
• 【问题3标准答案】
  (1)全市政务信息的分类、分级标准。
  (2)各部门的职责，制定信息的采集原则，如关键业务产生关键信息，权威部门产生权威信息，从源头上保证信息的质量。
  (3)制定信息的维护、更新原则，如谁生产谁维护。
  (4)建设信息的交换平台，规划信息交换目录，制定信息的交换办法。
  (5)建设政务信息仓库，开发信息资源的综合应用。
  (6)优化政务流程。
• 【问题3解析】
  根据本题的说明，该市统一规划了政务内网，各个政府部门之间的网络连接速率是百兆，对于绝大多数应用而言不存在信息传输瓶颈，各个部门信息系统涉及到的服务器系统、存储系统和数据库系统等的实际物理部署位置，并不会影响信息系统的功能和应用，而且各个部门的信息系统基础设施还可以统筹规划，实现资源共享，不仅节省投资，还能够统一维护，统一规划安全和灾备方寒，降低后期的运行维护成本。
  设施的物理集中，在规划实施时应重点考虑整个系统的性能、可靠性、可用性（健壮性）、可管理性、安全性，系统的物理安全（保安）、系统备份和容灾也是规划的重要内容。
  在电子政务系统建设中，通过信息资源管理可以实现信息资源共享。信息资源管理最核心和最基础的工作是首先做好信息资源规划，调查分析信息需求和数据流，制定信息资源管理基础标准，建立政府总体和各职能域的信息系统框架，建立信息共享的各种制度，如数据维护制度，数据使用办法等等，而信息共享的技术解决方案与管理方案相比，实施难度较低。

心得体会

本题考查企业政府信息化的规划实施过程。
统一集中管理后，硬件设备，网络设备等都可以实现共享，也可以采用集群主机，统一的安全管理等以较低成本统一的实现。
统一管理后便于后期的统一维护，将直接地降低维护成本，也可以更好的考虑部署安全管理，容错等；
在信息系统集中管理建设过程中，需要在信息系统中重点规划入侵检测，CA验证机制，安全审计，系统容灾容错，集群系统，网络监控等。还有一个物理安全。

2009年系统分析师下午案例分析第三题（嵌入式系统）

甲公司承担了一项为宇航系统配套生产髙性能嵌入式计算机系统的任务，用户要求该系统要具有高速并发处理能力、低功耗、高可靠性，并可以有效地防止系统故障的蔓延。根据用户对本项目的要求，甲公司成立了软/硬件两个项目组，总体设计由硬件组承担，负责高性能嵌入式计算机系统体系结构设计，软件组负责确定软件的技术需求和应用软件开发平台的软件设计工作。
在处理器选型方面，硬件组王工与软件组张工在讨论采用哪种CPU体系结构方面发生争议。目前，流行的处理器结构包括了单核结构、多处理器结构、超线程结构、多核结构、共享Cache的多核结构和超线程技术的多核结构六种，如下图所示。

【问题1】
王工提出，根据用户要求，本嵌入式系统应具有高速并行处理能力，采用多处理器结构比较适合，主要理由是多处理器结构设计简单、可支持多个进程在不同处理器上并发处理；而张工提出，必须分清“多处理器结构”与“多核结构”的优点和缺点，多处理器结构虽然支持多进程的并发处理，但没有直接实现多线程并发执行；多核结构可以直接实现多线程并发执行。要提高应用的并行性就必须利用多个硬件资源的并行工作，建议采用超线程技术的多核结构的处理器。请填写下图（f)中的（1)〜（8),并用300字以内的文字对上述六种处理器结构的工作原理进行简要描述。

【问题2】
在本项目中，如果计算机采用了多线程技术实现应用程序的并发操作，程序设计人员将面临多种挑战，其主要原因在于：程序会同时发生多个动作，对这些同时发生的动作以及它们之间的交互进行管理将面临四方面的挑战，即同步、通信、负载均衡和可伸缩性，用200字以内的文字对上述四种挑战进行简要描述，并给出下表1所述的常用并发程序设计模式的分解方式。

【问题3】
为了防止系统故障的蔓延，解决应用进程间的相互影响，在超线程技术的多核结构需要选择一种嵌入式操作系统作为本高性能嵌入式计算机系统的运行环境，请用200字以内的文字说明选择的操作系统应具备哪些主要功能。

我的解答

• 【问题1我的解答】
  1.CPU状态
  2.中断逻辑
  3.执行单元
  4.Cache
  5.CPU状态
  6.中断逻辑
  7.执行单元
  8.Cache
• 【问题3我的解答】
  需要具备高可靠性，支持并发控制，支持超线程技术和多核结构

标准答案

• 【问题1标准答案】
  
  (1)单核结构：计算机中仅有一个物理处理器，不支持应用软件的并行执行，因为在任何时间点上，CPU都只能执行一个指令流。
  (2)多处理器结构：支持真正意义上的并行执行，因为多个线程或进程能够在多个处理器上同时执行。
  (3)超线程结构（SMT):实际上计算机中只有一个实际的物理处理器，但从软件角度来看，存在多个逻辑处理器，支持操作系统和应用程序将多个线程调度到多个逻辑处理器上，就像多处理器系统一样。从微体系结构的角度看，逻辑处理器的指令是固定的，并且在共享的执行资源上同时执行。
  (4) 多核结构：采用单芯片多处理器（CMP)的设计，此种结构不是重用单个处理器中某些处理器资源，而是在单个处理器芯片内实现两个或更多的“执行核”这些执行核都是相互独立的处理器，并具有自己的执行集合以及体系结构资源。
  (5)共享Cache的多核结构：与多核结构工作方式相一致，主要差别在于设计时将这些执行核设计成可共享片上的Cache。
  (6)采用超线程技术的多核结构：主要是将多核结构与超线程结构相结合，从而将逻辑处理器的数量增加到执行核的两倍。

• 【问题2标准答案】
  (1)同步：是指两个或者多个线程协调其行为的过程。如一个线程停下来等待另一个线程完成某项任务。
  (2)通信：是指与线程之间交换数据相关的带宽和时延问题。
  (3)负载均衡：是指多个线程之间工作量分布的情况。负载均衡能够使各线程的工作量均衡分配。
  (4)可伸缩性：是衡量在性能更加强劲的系统上运行软件时能否有效利用更多线程的指标。例如，如果一个应用程序是面向四核系统编写的，那么当程序在八核系统上运行时，其性能是否能够线性增长（即增加一倍)。
  

• 【问题2解析】
  从题意可以看出，本题涉及嵌入式软硬件设计问题，主要考查应试者能否正确地根据用户需求，理解技术要求，针对宇航系统配套生产髙性能嵌入式计算机系统的任务，确定软件的技术需求和应用软件开发平台选择。本题主要考核考生以下实时系统基本技术知识。
  (1)因为嵌入式实时系统与实际应用要求结合性很高，为了满足系统总的要求，在嵌入式计算机系统体系结构设计时，应充分考虑实际应用对硬件平台的配置和系统的实际技术要求。由于本题用户要求该系统要具有高速并发处理能力、低功耗、高可靠性，因此考查如何选择处理器的结构以及对处理机不同结构特性了解的程度。
  (2)软件并发是一种能够有效解决资源同时共享问题的方法。软件并发具有非常重要的作用和意义，主要体现在：并发能够让系统资源得到最有效的利用。但是由于采用了多线程技术实现应用程序的并发操作，将存在同步、通信、负载均衡和可伸缩性方面的问题。本题要求考生了解并行程序设计的基础知识。
  (3)本题给出为了防止系统故障的蔓延，在超线程技术的多核结构需要选择一种嵌入式操作系统作为本髙性能嵌入式计算机系统的运行环境，才能满足用户对系统的要求，考生从题中应可以看出，操作系统应该是实时性强、可靠性高、支持多核结构和高速缓存管理。只有这样才能增强系统的性能。
  本问题主要考查考生对实时操作系统中同步与互斥、通信以及负载均衡和可伸缩性的理解程度，也考核考生对实时操作系统的基础知识。
  同步是对线程执行的顺序进行强行限制的一种机制，用来控制线程执行的相对顺序，可以有效解决任何线程间的冲突，而这些冲突有可能会导致线程的执行出现异常行为。简而言之，同步主要用于协调线程执行和管理共享数据。
  多核平台为开发人员提供了一种优化应用程序的渠道，那就是通过仔细分配加载到各线程（或者各处理器核）上的工作负载（也就是实现各线程的负载均衡）就能够得到性能上的提并。并且，开发人员也可以对应用程序的代码加以优化，使其能够更加充分地使用多个处理器资源，进而达到提升应用程序性能的目的。
  由于多线程机制的引入可以保证相对较快的操作（例如正文的显示）不需要等待较慢的操作（例如显示很大的图像)，无论何时某个线程被阻塞（由于等待消息或I/O), 实现就会自动切换到另一个线程。在强占式的线程包里，实现还可以在其他时刻进行线程之间的切换，以保证没有线程可以霸占处理器。

• 【问题3标准答案】
  (1)嵌入式操作系统必须是强实时系统，实时性应达到毫秒级。
  (2)操作系统应支持存储器保护能力，支持进程间的资源独立性（或支持时间、空间的隔离）。
  (3)操作系统内核应支持多核结构的处理器，并支持多个逻辑处理的方式。
  (4)支持高速Cache的管理。

• 【问题3解析】
  从题意可以看出，本题涉及嵌入式软硬件设计问题，主要考查应试者能否正确地根据用户需求，理解技术要求，针对宇航系统配套生产髙性能嵌入式计算机系统的任务，确定软件的技术需求和应用软件开发平台选择。本题主要考核考生以下实时系统基本技术知识。
  (1)因为嵌入式实时系统与实际应用要求结合性很高，为了满足系统总的要求，在嵌入式计算机系统体系结构设计时，应充分考虑实际应用对硬件平台的配置和系统的实际技术要求。由于本题用户要求该系统要具有高速并发处理能力、低功耗、高可靠性，因此考查如何选择处理器的结构以及对处理机不同结构特性了解的程度。
  (2)软件并发是一种能够有效解决资源同时共享问题的方法。软件并发具有非常重要的作用和意义，主要体现在：并发能够让系统资源得到最有效的利用。但是由于采用了多线程技术实现应用程序的并发操作，将存在同步、通信、负载均衡和可伸缩性方面的问题。本题要求考生了解并行程序设计的基础知识。
  (3)本题给出为了防止系统故障的蔓延，在超线程技术的多核结构需要选择一种嵌入式操作系统作为本高性能嵌入式计算机系统的运行环境，才能满足用户对系统的要求，考生从题中应可以看出，操作系统应该是实时性强、可靠性高、支持多核结构和高速缓存管理。只有这样才能增强系统的性能。
  本问题主要考查考生的实际经验，如果考生从事过此类项目的开发工作，应该理解对于一个给定的用户需求，究竟选择什么系统开发环境才能实现达到系统的设计目标。如果考生掌握了超线程技术的多核结构方面的基础知识，应该能够分析出本问题的解决思路

心得体会

第一种单核结构的CPU不支持并行操作；
第二种多处理器结构的CPU因为有多个CPU，所以最大的特点就是可以并行执行；
第三种是超线程结构的CPU，超线程结构其实就是单核结构，但是它将单核的结构模拟改造成能够执行多线程而已；看起来好像有多个CPU在跑；
第四种是多核结构，多核结构最大的特点就是一个芯片但有多个处理器；
第五种就是共享缓存结构，其实就是在多核结构的基础上，增加了可以各个处理器共享的缓存。
第六种是超线程技术的多核结构，在多核结构的基础上再进一步分出多个逻辑内核（执行核）
可伸缩性：运行在性能更高的系统中的时候，能否获得更高的性能的能力，比如双核上运行的系统放到四核系统中的时候，性能得到了显著提升，那么可伸缩性就判断为好；其他三个如同步，负载均衡，通信效率都比较好理解和扯皮。多核结构并发线程如果设计得当，是可以显著提高嵌入式系统的性能的。
并发程序设计模式的分解方式有根据数据分解和根据任务分解，根据数据流分解三种情况。
最后一空考查的是根据需求对操作系统进行选型的工作，根据需求在选择嵌入式操作系统系统时，高可靠性，实时性强，支持多核，支持高速缓存是在选择时主要考虑的因素。

2009年系统分析师下午案例分析第四题（数据库设计）

银行金融系统对数据库中的数据安全要求很高，必须在技术层面上采用必要的措施，以保证数据的有效和不丢失。数据库的备份与恢复是保证数据安全的一种基本方法，一般将数据库备份划分为冷备份、热备份和数据导出，而数据导出根据导出数据的范围，又可以分为完全导出、增量导出和累计导出。
该金融系统上线初期，整个业务系统采用了内网方式运行，不与外网发生联系。为了保证数据库内部数据的安全，该银行信息中心的刘工提出的备份方案如表4-1所示。
信息中心的李工对刘工的方案提出了异议，认为数据库一旦发生故障，刘工的方案无法做到数据库的实时恢复，会导致业务数据的丢失，银行应该采用数据库冷备份和热备份相结合的方式来完成数据库的备份。
【问题1】
针对金融数据库安全，从技术层面上分析应重点考虑哪些因素？
【问题2】
请用200字以内的文字评价刘工的备份策略的优缺点。
【问题3】
请分别说明冷备份和热备份的概念，并补充下表中的空（1)〜（6)。

【问题4】
银行金融系统需要支持数据库的实时/秒级恢复（即恢复到故障之前的时间点上)，请设计合理的备份策略，并说明其基本恢复过程。

我的解答

• 【问题1我的解答】
  用户名密码的验证安全性
  针对不同用户的访问控制
  定期对重要数据备份防止意外丢失
• 【问题2我的解答】
  刘工的方案差量备份和增量备份相互结合的方法，这种方法每周只需要一次全部备份，所以相对备份的代价不高，实现容易；
  但刘工的方案无法做到数据库的实时恢复，会导致业务数据的丢失，银行应该采用数据库冷备份和热备份相结合的方式来完成数据库的备份。
• 【问题3我的解答】
  1.需要系统停止运作的情况下备份
  2.冷备份可靠度高，不容易出错
  3.冷备份在还原时多少会丢失一些备份
  4.不用停止系统就可以实现备份

5. 不能恢复到备份时的时间点上
   6.随时随地可以实施备份

• 【问题4我的解答】
  采用冷备份和热备份结合的方式来备份，在每周一实施冷备份+完全导出的方式，周二至周日采用热备份+差量/增量备份

标准答案

• 【问题1标准答案】
  对数据库内部故障的考虑，包括事务故障、系统故障和介质故障。
  对数据库外部各种攻击的考虑，包括计算机病毒、利用软件漏洞的黑客攻击和SQL 注入攻击等。
• 【问题1解析】
  本题考查数据库备份与恢复的基本知识，属于比较传统的题目。
  本问题考查从技术角度上需要考虑的基本内容。一般而言，是从数据库内外两个角度来讲。从数据库内部来讲，主要是数据库故障引起的，故障一般分为事务故障、系统故障和介质故障；从数据库外部来讲，主要是指外部对数据库的攻击，主要是计算机病毒，以及近几年比较流行的利用软件漏洞的黑客攻击和SQL注入攻击等
• 【问题2标准答案】
  刘工的备份策略仅采用了数据导出的备份方式，其优点是简单易行，实现了数据的完整导出，甚至可以在运行期间做到按需备份。
  其缺点是一旦发生故障，会丢失过多的数据，例如在星期三的中午，数据库出现故障，则只能恢复到星期二备份时的数据，星期二导出后到星期三中午的数据会全部丢失；如果数据量非常大，则数据导出所花费的时间和空间会很大。
• 【问题2解析】
  本题考查数据库备份与恢复的基本知识，属于比较传统的题目。
  本问题考查数据库备份与恢复的基本知识。题目中刘工提出的备份策略完全是基于数据导出的备份策略。这种备份策略的优点是简单易行，而且在数据的选择上非常灵活，可以实现基于表、用户、数据库的不同级别的数据导出，设置上可以做到按需备份。但是其缺点也非常突出，即无法在数据库系统出现故障时，恢复到故障之前的时间点上。 而这种要求，在OLTP系统中是一种基本的要求。在金融业务系统中，要求数据库提供365×24小时的不间断运行，一旦发生故障，要求数据库必须恢复到出现故障之前的时间点上，否则会造成业务数据的丢失。而且如果数据量比较大，则数据导出所花费的时间和空间会很大
• 【问题3标准答案】
  冷备份是在数据库关闭的情况下，对数据库中的关键文件（数据文件、日志文件等）进行复制。
  热备份是在数据库运行的情况下，对数据库中的关键数据进行备份，要求数据库管理系统提供支持。
  
• 【问题3解析】
  本题考查数据库备份与恢复的基本知识，属于比较传统的题目。
  冷备份是在数据库关闭的情况下，对数据库中的关键文件（数据文件、日志文件等)进行复制。热备份是在数据库运行的情况下，对数据库中的关键数据进行备份，要求数据库管理系统提供支持。因此，冷备份可以对数据库最近的数据提供一种完整的备份，而热备份可以在冷备份的基础上，将数据库中的数据恢复到故障之前的某个特定的时间点上。如果仅采用冷备份，则从上次冷备份到系统出现故障之间的数据会丢失；如果只采用热备份，则系统需要从数据库安装时一直恢复到出现故障时，此时需要保留所有产生的控制文件、日志等数据，而这往往是不可能，也是不需要的。两种方式各有优缺点
• 【问题4标准答案】
  银行系统如果需要支持数据库的实时恢复或秒级回复，需要采用冷备份和热备扮相结合的方式来进行备份。基本的备份策略可以周一冷备，周二至周日热备；
  冷备份与热备份的交替间隔时间可以根据自身特点来进行调整。当数据库出现故障，需要恢复时，基本的步骤是：
  (1)恢复最近一次的冷备份数据；
  (2)按照时间顺序，恢复热备份中备份的数据和日志文件。
  找到机器上未损坏的最后一个日志文件，将数据库恢复到该日志文件对应的时间点。

心得体会

此题考查的是数据库备份与恢复章节的内容。备份方法有：冷备份和热备份；而数据导出的方法有完全导出，差量导出和增量导出三种；如果要满足银行系统的实施数据恢复和秒级数据恢复，那么冷热结合的备份策略是必不可少的。
具体来说，周一全部导出时实施冷备份，周二至周日实施热备份，这样当数据库出现问题需要恢复的时候，可以先使用冷备份，恢复到最后一次冷备份的时间，然后实施热备份，即按照顺序，将热备份的数据和日志文件进行还原；
接下来扯扯热备份和冷备份的优缺点，冷备份最大的优势就是操作简便，在备份过程中不容易出错，如果和热备份有效的结合的话，那么就可以实现秒级恢复了；当然冷备份缺点也很突出，冷备份必须要在关闭系统的前提下进行，冷备份如果单独使用，作用不大，冷备份往往无法实现指定用户操作恢复等局部性的恢复。
热备份的优缺点从某种意义上来说，和冷备份是相对的，首先热备份的优点中，可以实现秒级恢复，不用关闭系统就可以实施备份是最大的优点，可以局部实施备份等，至于热备份的缺点，如果热备份出现问题，那么恢复起来就远比冷备份复杂，而且还不可以出错，维护起来也比冷备份要复杂得多。
最后是数据库的安全，安全与威胁是并存的，威胁分为内部威胁和外部威胁，外部的威胁有SQL注入，利用漏洞的黑客攻击等；而对内来说，事务故障，数据库存储介质故障，DBMS系统故障。

2009年系统分析师下午案例分析第五题（Web应用）

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

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】
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。

我的解答

• 【问题1我的解答】
  1）应用服务器和事务处理服务器由不同的服务器来实施，负载得到了均衡化；
  2）应用逻辑的处理都在Web应用服务器中实施
  3）使用多个应用服务器并联之后，系统可靠性要比单一Web服务器来的高，哪怕其中一台服务器瘫痪了，也不会直接影响到系统的运行
  4）因为需要跑在多台服务器中，所以光光使用脚本语言还不够，最好启用Java应用级框架；
• 【问题2我的解答】
  是一种关系映射的框架，使用OR映射以后，数据库系统的访问变得高效。
• 【问题3我的解答】
  页面响应速度，并发能力，负载量大小
  1.客户端与Web服务器进行交互的时候，使用JavaScript，Ajax等技术，增加浏览器与用户的交互的同时，减少提交数据通信量；
  2.使用多台Web应用服务器，实现负载均衡，提高系统的可靠性和响应速度
  3.对数据库访问进行优化，比如使用索引技术，主从数据库，读写数据库分离等技术，来提高访问数据库的效率。

标准答案

本题考查Web应用开发的相关内容，主要包括体系结构设计，数据库访问和性能优化等知识。

• 【问题1标准答案】
  
• 【问题1解析】
  本问题考查体系结构设计需要注意的问题，根据图1和图2的描述可知，图1给出的体系结构代表一种典型的基于数据库服务器的动态内容发布结构，这种结构在服务器端设置了一台Web服务器和一台数据库服务器。Web服务器通过应用程序的支持（通常采用ASP、JSP等脚本语言，比较简单)，就可以给用户提供动态的信息服务，通过定制页面模板，添加到后台数据库中的信息可以及时发布给客户。但是，在这种架构下，Web服务器需要同时负责业务逻辑的处理和数据库访问，负载很大；业务逻辑代码和其他程序代码全部在Web服务器中，不能做到业务逻辑代码与其他代码分离，且其中任何一个环节出错，都会导致Web服务器宕机，系统可靠性较差。
  图2给出的是一种分布式的Web应用架构，与图1相比，在Web服务器和后台数据库服务器之间增加了一层应用服务器。这是一种比较先进的架构模式，由于增加了中间层应用服务器，可以将业务逻辑和数据库连接等放置到中间层上，减轻了服务器的负担，做到业务逻辑代码与其他程序分离，并减轻了Web服务器的负担。多个应用服务器的存在也可以提髙访问性能，并增加系统的可靠性。
• 【问题2标准答案】
  O/R映射指的是对象/关系映射，是一种编程技术，将关系数据库中的关系型数据与面向对象编程语言中类型系统定义的数据进行格式转换。
  采用对象/关系映射主要有三点好处：
  (1)可以将业务逻辑与数据逻辑分离。
  (2)可以使得开发人员采用面向对象的方式访问底层关系型数据库。
  (3)能够做到上层应用与底层的具体数据库无关，两者解耦合。
• 【问题2解析】
  本题考查Web应用开发的相关内容，主要包括体系结构设计，数据库访问和性能优化等知识。
  本问题主要考查数据库访问中O/R映射的知识和这种技术的主要作用。O/R映射指的是对象/关系映射，是一种编程技术，将关系数据库中的关系型数据与面向对象编程语言中类型系统定义的数据进行格式转换。采用对象/关系映射主要有三点好处：
  (1)可以将业务逻辑与数据处理逻辑分离。
  (2)可以使得开发人员采用面向对象的方式访问底层关系型数据库。
  (3)能够做到上层应用与底层的具体数据库无关，两者解耦合
• 【问题3标准答案】
  影响Web应用系统性能的三个主要因素分别是：
  (1)数据库的连接与销毁。可以采用数据池的方式缓存数据库连接，实现数据库连接复用，提高系统的数据访问效率。
  (2)构件或中间件的加载与卸载。可以采用分布式对象池的方式缓存创建开销大的对象，实现对象复用，用以提高效率。
  (3)线程的创建与销毁。可以采用线程池的方式缓存己经创建的线程，提高系统的反应速度。
• 【问题3解析】
  本题考查Web应用开发的相关内容，主要包括体系结构设计，数据库访问和性能优化等知识。
  本问题主要考查Web应用系统的性能优化问题。主要有如下三个重要的因素影响着系统的执行效率。
  (1)数据库的连接与销毁。可以采用数据池的方式缓存数据库链接，实现数据库链接复用，提高系统的数据访问效率。
  (2)构件或中间件的加载与卸载。可以采用分布式对象池的方式缓存创建开销大的对象，实现对象复用，提高效率。
  (3)线程的创建与销毁。可以采用线程池的方式缓存已经创建的线程，提高系统的反应速度

心得体会

分布式Web服务器的实现方式中，需要脚本语言和面向语言相结合，相对复杂；
O/R映射指的是对象/关系映射，是一种编程技术，它将关系数据库的操作变成了面向对象技术结合在了一起，这样带来了三个好处，可以将数据处理和业务逻辑妥善的分割开来；可以采用面向对象的方式访问数据库；能够分割出层次来，让上层的应用与底层无关；O/R映射将关系数据库中的类型与面向对象中的类型进行了映像；
在Web应用系统的性能优化方法中，保存数据库创建和消除的句柄，这样就可以避免频繁创建消除时的开销；
线程可以先全部创建好，放在线程池中，当需要的时候调用线程资源，这样也可以提高性能；
最后构件中间件的复用，把它创建好并放入分布式资源池中，避免了频繁创建销毁，也可以提高系统性能；
概括起来，数据库连接句柄，操作系统进程线程资源，中间件构件的资源只要进行了有效的管理，都可以提高系统的性能。