摘要

　　在現(xiàn)今的軟件行業(yè)當(dāng)中，如何優(yōu)化技術(shù)方案以提供更好的用戶體驗(yàn)和更高的服務(wù)質(zhì)量，是每一個(gè)開發(fā)商所關(guān)注的核心問題。其中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)模式的選擇是決定軟件性能、可用性以及后續(xù)升級維護(hù)難易程度的關(guān)鍵因素。但是對于很多非技術(shù)背景的客戶來說，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)似乎是一個(gè)神秘而復(fù)雜的概念。

　　為了幫助大家更好地理解這個(gè)問題，在本次宙思科普小課堂當(dāng)中，我們將以通俗易懂的語言、生動有趣的QA互動模式（“Question and Answering”，Q是客戶提問，A是科普解答），為大家介紹兩種最常見的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)模式：B/S架構(gòu)和C/S架構(gòu)。這兩種架構(gòu)在軟件開發(fā)和實(shí)際應(yīng)用中各有優(yōu)勢和局限性，但都在特定的場景下發(fā)揮了重要的作用。希望通過本文，我們能一起探索這兩種架構(gòu)的魅力，并了解它們在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用。

　　B/S和C/S架構(gòu)的概念與區(qū)分方法

　　Q：我們單位最近想定制一款軟件，來實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)三維可視化業(yè)務(wù)的需求。但是對于軟件的開發(fā)與應(yīng)用，我們沒有很專業(yè)和深入的認(rèn)知。聽說在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)方面，存在著B/S和C/S兩種架構(gòu)模式。這兩者的概念分別是什么？

　　A：B/S架構(gòu)和C/S架構(gòu)是目前在軟件開發(fā)領(lǐng)域，最為常見的兩種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)模式。所謂B/S架構(gòu)，就是“瀏覽器和服務(wù)器架構(gòu)模式”。它的基本特征，是以瀏覽器（Browser）作為獲取服務(wù)的入口，通過服務(wù)器（Server）提供數(shù)據(jù)存儲和計(jì)算等服務(wù)。

　　而C/S架構(gòu)，則是“客戶端和服務(wù)器架構(gòu)模式”。它的基本特征，是以客戶端（Client）作為獲取服務(wù)的界面，通過服務(wù)器（Server）提供數(shù)據(jù)處理和業(yè)務(wù)邏輯等服務(wù)。

　　Q：所以B/S架構(gòu)和C/S架構(gòu)的核心區(qū)分點(diǎn)，就在于獲取服務(wù)的途徑和入口存在著差異，可以這樣理解嗎？

　　A：對。要分辨一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是B/S架構(gòu)還是C/S架構(gòu)，其實(shí)并不復(fù)雜，只要把握住“獲取服務(wù)的入口”，就可以進(jìn)行有效的區(qū)分。簡而言之，用戶打開瀏覽器來獲取軟件服務(wù)的，就是B/S架構(gòu)；打開應(yīng)用程序來獲取服務(wù)的，則是C/S架構(gòu)。這里有兩個(gè)例子，可以幫助您更好地理解這兩種架構(gòu)的表現(xiàn)形式。

　　Beta是一個(gè)計(jì)算系統(tǒng)。開發(fā)者搭建了一個(gè)網(wǎng)站，用戶用瀏覽器打開網(wǎng)站后就會以遠(yuǎn)程桌面的形式打開Windows自帶的計(jì)算器，所有的計(jì)算操作都是通過計(jì)算器完成的。那么這個(gè)Beta計(jì)算系統(tǒng)是什么架構(gòu)呢？可以看出，由于用戶進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方式是打開瀏覽器，因此這是一個(gè)典型的B/S架構(gòu)。

　　Delta是一個(gè)收款系統(tǒng)。開發(fā)者使用開源的瀏覽器作為基礎(chǔ)打包了一個(gè)程序，用戶每次打開這個(gè)程序就會跳轉(zhuǎn)到支付寶網(wǎng)站的頁面，然后支付操作都是通過支付寶網(wǎng)站完成的。那么這個(gè)Delta收款系統(tǒng)，使用的又是什么框架呢？根據(jù)介紹，用戶進(jìn)行支付操作的首要步驟是打開程序，因此這是一個(gè)典型的C/S架構(gòu)。

　　B/S和C/S架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

　　Q：這么看來，B/S架構(gòu)和C/S架構(gòu)還是挺容易區(qū)分的。我還想再深入了解一下，對于我們軟件使用方而言，B/S架構(gòu)和C/S架構(gòu)分別具有什么樣的優(yōu)勢和不足之處呢？哪種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)比較適合我們的工作開展？

　　A：選擇何種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)作為軟件的設(shè)計(jì)基底，本質(zhì)上還是要根據(jù)客戶單位的需求。針對不同的功能和目標(biāo)，我們會為其提供一套精準(zhǔn)的系統(tǒng)解決方案?？陀^而言，B/S架構(gòu)和C/S架構(gòu)都有其獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)，它們主要表現(xiàn)在以下的方面。

　　首先來談?wù)凚/S架構(gòu)。B/S架構(gòu)的搭建具有著鮮明的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征，與人們?nèi)粘５木W(wǎng)絡(luò)使用需求高度重合。一次開發(fā)即能適配多個(gè)系統(tǒng)，無須安裝客戶就能立即使用，是B/S架構(gòu)核心的優(yōu)點(diǎn)。在這種架構(gòu)下，用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然，也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，B/S架構(gòu)不可避免地受瀏覽器性能限制，導(dǎo)致軟件性能優(yōu)化困難，這是其弊端。

B/S架構(gòu)示意圖

　　有別于B/S架構(gòu)的邏輯和原理，C/S架構(gòu)是一種分布式應(yīng)用結(jié)構(gòu)。在這種架構(gòu)中，客戶端負(fù)責(zé)前端的用戶交互，而服務(wù)器則負(fù)責(zé)處理請求、數(shù)據(jù)管理、計(jì)算等后端任務(wù)。C/S架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是明顯的，一方面它能有效分散計(jì)算負(fù)載，另一方面由于服務(wù)器端的改變不會影響到客戶端，因此它更便于維護(hù)和更新。當(dāng)然，在這種架構(gòu)之下，由于客戶端和服務(wù)器緊密地連結(jié)在一起，因此服務(wù)器一旦出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致客戶端無法使用的問題，這是其最為致命的問題。

C/S架構(gòu)示意圖

　　聚焦三維B/S架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式

　　Q：聽了你對B/S和C/S架構(gòu)的介紹以后，我對其中的B/S架構(gòu)特別感興趣，因?yàn)樗雌饋砟軌蚩焖俚仨憫?yīng)我們本次三維可視化項(xiàng)目的需求，有利于讓單位里的員工更加便捷、輕松地使用這款軟件，無須大費(fèi)周章地在每一臺電腦上面安裝應(yīng)用程序。那么我想知道，通過B/S架構(gòu)的軟件來實(shí)現(xiàn)三維可視化的功能，都有哪幾種方式？

　　A：從軟件開發(fā)的角度而言，目前三維B/S架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式，有WebGL和云渲染這兩種手段。

　　WebGL是Web Graphics Library的簡寫，一般譯作“Web圖形庫”。這種三維B/S架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式，說白了其實(shí)是一種3D繪圖協(xié)議，它相當(dāng)于制定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，讓所有的瀏覽器都提供統(tǒng)一的3D繪圖API接口。而云渲染的基本概念，則是在服務(wù)器上運(yùn)行3D程序，通過網(wǎng)絡(luò)一方面將用戶輸入傳輸給服務(wù)器，另一方面將服務(wù)器渲染好的圖像傳輸給用戶。應(yīng)當(dāng)說，這兩者的技術(shù)，存在著本質(zhì)上的差異。

基于WebGL技術(shù)的宙思軟件：數(shù)據(jù)中心可視化管理系統(tǒng)

　　Q：它們的差異性主要體現(xiàn)在什么地方？

　　A：WebGL的技術(shù)本質(zhì)，是瀏覽器通過網(wǎng)絡(luò)將三維模型和腳本從服務(wù)器下載到自身當(dāng)中，隨后在用戶設(shè)備上將三維模型渲染出來。而云渲染的技術(shù)本質(zhì)，其實(shí)是一種遠(yuǎn)程桌面和云桌面，將服務(wù)器渲染好的圖像傳輸給用戶。

　　也正是因?yàn)槎叩募夹g(shù)本質(zhì)存在著差異，因此在部署方式上也會有所不同。通常來說，WebGL的部署方式，是在服務(wù)器上放置我們的資源包，讓用戶通過網(wǎng)絡(luò)訪問下載，這種服務(wù)形式我們稱之為ToB。而云渲染的部署方式相對來說要復(fù)雜一點(diǎn)，首先我們要找到一家云渲染服務(wù)商，隨后將程序上傳到服務(wù)商的服務(wù)器上面并生成一個(gè)訪問網(wǎng)址，再將服務(wù)商給的網(wǎng)址發(fā)送給客戶進(jìn)行訪問。

云渲染的部署需要找到專業(yè)的服務(wù)商

　　Q：那按照這種思路去制作軟件的話，是不是云渲染的成本要比WebGL更為高昂？畢竟云渲染的技術(shù)需要額外找服務(wù)商來實(shí)現(xiàn)。

　　A：就目前市場的價(jià)格水平而言，實(shí)現(xiàn)云渲染所要花費(fèi)的成本確實(shí)會比較高，這是它最為顯著的短板。自己部署單云渲染框架軟件要花費(fèi)10萬元左右，硬件設(shè)備的價(jià)格另算（一般100萬元以上）。當(dāng)然，也可以采取按時(shí)按路收費(fèi)的租賃模式，通俗地理解，相當(dāng)于服務(wù)商為用戶提供網(wǎng)吧服務(wù)，粗略計(jì)算每個(gè)用戶每小時(shí)花費(fèi)1元左右。

　　不過，云渲染也有著一些WebGL無可比擬的優(yōu)勢。一方面云渲染的開發(fā)難度要比WebGL低，它的開發(fā)難度僅等同于開發(fā)PC程序；另一方面它真正實(shí)現(xiàn)了“一次開發(fā)、全平臺使用”的目標(biāo)；最后其渲染效果與用戶設(shè)備無關(guān)，有效地?cái)[脫了用戶自身設(shè)備所帶來的局限性。

　　Q：這么看來，在項(xiàng)目預(yù)算足夠充足的情況下，云渲染的技術(shù)能夠大幅提升軟件使用方的用戶體驗(yàn)啊，而且也能壓縮產(chǎn)品的交付周期，讓軟件更快地上線。

　　A：確實(shí)如此，因此這種技術(shù)也逐漸廣泛地被應(yīng)用起來。

云渲染云架構(gòu)圖

　　Q：關(guān)于云渲染技術(shù)，我現(xiàn)在已經(jīng)有了一個(gè)大致的認(rèn)識了。最后我還想了解一下，作為一種在瀏覽器端運(yùn)行的技術(shù)，WebGL在實(shí)現(xiàn)三維渲染時(shí)，相較于云渲染，有哪些優(yōu)勢和可能面臨的困境？

　　A：由于云渲染的成本較高，WebGL目前還是比較主流的三維B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式。它的優(yōu)點(diǎn)一是就在于運(yùn)維費(fèi)用低，用戶只需要支出大概10元/年/G的一個(gè)費(fèi)用，就能夠享受地網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)；二是運(yùn)行時(shí)基本不受網(wǎng)絡(luò)影響，這得益于它“下載到本地后再展開運(yùn)行”的技術(shù)邏輯。

　　當(dāng)然，WebGL也有著一些不可避免的缺點(diǎn)，例如軟件性能會受到瀏覽器限制（無法渲染大場景，不同瀏覽器所呈現(xiàn)的效果也不一樣）以及用戶設(shè)備的影響。與此同時(shí)，WebGL開發(fā)難度過大，也是它無法回避的一個(gè)問題，諸如開發(fā)調(diào)試極為耗時(shí)、一旦遇到瀏覽器相關(guān)的問題就缺乏有效的解決辦法、可用插件過少等一系列的問題，都使得WebGL在未來的發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)。

WebGL技術(shù)目前仍是較為主流的B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式

　　從行業(yè)升級和技術(shù)應(yīng)用的整體趨勢而言，應(yīng)當(dāng)說，云渲染是B/S架構(gòu)的未來發(fā)展方向——當(dāng)云渲染服務(wù)器的數(shù)量足夠多時(shí)，資源調(diào)配將變得易于實(shí)現(xiàn)（相當(dāng)于共享電腦），這意味著會有效降低用戶的成本，甚至變得比個(gè)人購買電腦更加便宜；另一方面，隨著國內(nèi)網(wǎng)速不斷提高、上網(wǎng)費(fèi)用逐步下降的客觀狀況，云渲染未來的部署成本也將得到有效控制。

　　我們完全有理由相信，當(dāng)技術(shù)水平和開發(fā)成本二者達(dá)到一個(gè)較好的平衡以后，未來，云渲染的應(yīng)用將越來越廣泛，極有可能會成為三維B/S架構(gòu)的核心實(shí)現(xiàn)方式！這既是技術(shù)發(fā)展的總體趨勢，也是我們?yōu)榭蛻籼峁﹥?yōu)質(zhì)體驗(yàn)的努力方向！