Понятие и модели архитектуры "клиент-сервер".
Архитектура «клиент-сервер» появилась в конце 80-х годах ХХ века в период децентрализации структур автономных вычислительных систем и разработки распределенных систем обработки данных в виде различных видов вычислительных сетей. Децентрализация архитектуры первых вычислительных систем стала возможной в связи с появлением ПК и мини-ЭВМ, к которым перешла часть функций центральных ЭВМ. При этом компьютеры, предоставляющие те или иные ресурсы в общее пользование всем остальным компьютерам сети, были названы серверами, а компьютеры, запрашивающие для использования общие ресурсы, - клиентами. Соответственно архитектуру таких распределенных вычислительных систем стали называть архитектурой «клиент-сервер».
В зависимости от вида предоставляемого ресурса различают файловый сервер, сервер баз данных (БД), сервер приложений, сервер печати, коммуникационный сервер, Интернет-сервер (WEB-сервер), почтовый сервер и другие виды серверов.
Файловый сервер выполняет функции управления ЛВС, осуществляет коммуникационные связи, хранит файлы, разделяемые в сети, предоставляет доступ к совместно используемому дисковому пространству.
Сервер БД содержит всю или большую часть данных, используемых компьютерами сети, и является одним из основных компонентов сети, так как все запросы к данным выполняются при его непосредственном участии. Помимо управления доступом к базам данных сервер обеспечивает безопасность и синхронизацию обращений к БД. Обеспечение безопасности БД заключается в предоставлении права доступа к БД только авторизованным пользователям.
Сервер приложений выполняет одну или несколько прикладных задач, которые запускаются по командам с рабочих станций сети. Принцип работы сервера приложений заключается в выполнении на сервере всех вычислительных операций с использованием процессов получения данных с сервера БД и организации интерфейса с рабочими станциями, на мониторах которых высвечиваются результаты решений, и инициируются очередные шаги для решения задач.
Сервер печати обеспечивает доступ станций сети к общим ресурсам печати. Запросы на печать, поступающие от рабочих станций, разделяются сервером на отдельные задания, ставятся в очередь и выполняются на сетевом принтере.
Коммуникационный сервер организует доступ любых удаленных компьютеров к информационным ресурсам сети, используя модем и телефонные линии связи. Некоторые коммуникационные серверы обеспечивают средства эмуляции терминала для связи с мэйнфреймом или мини-ЭВМ.
Интернет-сервер(WEB-сервер) служит для организации и размещения WEB-страниц и обеспечения WWW-сервиса Интернет.
Почтовый сервер управляет получением и отправкой электронной почты, регистрирует почтовые сообщения, создает и поддерживает работу электронных почтовых ящиков, обеспечивает защиту сети от поступления непрофильных сообщений.
Модели архитектуры «клиент-сервер» различаются распределением компонентов программного обеспечения между серверами и рабочими станциями сети. При этом в качестве программных компонентов выступают:
программа реализации интерфейса с пользователем для ввода данных, запросов и отображения результатов решения задачи (компонент представления);
прикладные программы, реализующие функции и задачи предметной области (прикладной компонент);
программы, обеспечивающие доступ и управление информационными ресурсами сети (менеджер ресурсов).
В настоящее время существуют и используются в практической работе четыре модели архитектуры «клиент-сервер»:
1. В модели «файл-сервер», приведенной на рис. 6.5, на сервере располагаются только данные. Вся обработка данных ведется на компьютере клиента.
Рис. 6.5 Модель «файл-сервер»
2. Модель «доступа к удаленным данным», представленная на рис 6.6, требует размещения на сервере, в дополнение к данным, менеджера информационных ресурсов.
Рис. 6.6 Модель «доступа к удаленным данным»
3. Модель «комплексный сервер», изображенная на рис. 6.7, предполагает выполнение сервером прикладных функций и функций доступа к данным за счет размещения данных, менеджера ресурсов и прикладного компонента на сервере.
Рис. 6.7 Модель «комплексный сервер»
Модель комплексного сервера является наиболее привлекательной для крупных сетей, ориентированных на обработку больших, увеличивающихся со временем объемов информации.
4. При сложном и объемном прикладном компоненте для него выделяется отдельный сервер, называемый сервером приложений. В этом случае модель предполагает наличие трехзвенной архитектуры «клиент-сервер». Такая архитектура приведена на рис. 6.8.
Рис. 6.8 Трехзвенная архитектура «клиент-сервер».
При выполнении на каждом компьютере только своих локальных программ исключается миграция программ по сети при обработке серверами запросов со стороны клиентов. Соответственно, проще обеспечить доступ по паролю к необходимым программам, при этом также снижается вероятность появления в системе компьютерных вирусов.