第7章网络的计算模式

计算机网络基础（第2版）第7章网络的计算模式2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜2本章主要内容网络计算模式的发展；客户机/服务器模式形成和发展及其特点；客户机/服务器模式的中间件；浏览器/服务器计算模式的形成和发展，浏览器/服务器计算机模式的特征与应用；2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜37.1网络计算模式的发展20世纪80年代以前，计算机界普遍使用的是功能强大的的大型机。通过硬件连线把简单的终端接到主机上；所有用户的击键和光标位置传入主机，所有从主机返回的结果，显示在终端屏幕的特定位置；分时共享模式，所有的程序和数据都存储在大型的主机中（数据库、应用程序、通信程序），资源集中控制；利用主机的能力运行应用程序，利用无智能的终端来对应用进行控制；优点：数据存取管理方便、安全性好；缺点：系统投资大，维护费用高；2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜4大型主机终端资源集中不具备资源2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜57.1.2以服务器为中心背景：个人计算机飞速发展，用户计算机具有了有限的CPU和数据存储能力；PC机对数据处理的能力不够，促使了局域网的产生；局域网使PC机的资源得到了扩展（文件和打印服务）；主要特点：属于资源共享模式，用于共享共同的应用、数据和打印机；所有的用户查询或命令处理都在工作站上完成；利用工作站的能力运行所有应用，用服务器的能力来作为外设的延伸，如硬盘、打印机等；主机/服务器工作站磁盘有限的数据处理和存储提供大量的共享资源(软件和硬件)2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜67.1.3客户机/服务器模式在Client-Server模式，应用被分为前端（客户端）和后端（服务器端）；客户部分运行在微机或工作站上，而服务器部分可以运行在从微机到大型机等各种计算机上。客户机和服务器分别工作在不同的逻辑实体中，并协同工作。服务器主要是运行客户机不能完成或费时的工作，比如大型数据库的管理，而客户机可以通过预先指定的语言向服务器提出请求，要求服务器去执行某项操作，并将操作结果返送给客户机。工作站主机/服务器工作站运行客户端程序运行服务器端程序数据库计算机处理能力加强2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜77.1.4浏览器/服务器模式基于浏览器、服务器和应用服务器的计算结构，称为浏览器/服务器（Browser/Server）的计算模式，简称B/S模式，该计算模式在20世纪90年代中期逐渐形成和发展。B/S计算模式继承和共融了传统客户机/服务器模式中的网络软、硬件平台和应用，但它具有传统C/S计算模式所不及的很多特点，比如更加开放、与软、硬件平台无关、应用开发速度快、生命周期长、应用扩充和系统维护升级方便等。工作站WebServer路由器主机/服务器Internet运行BrowserInternetWebServerB/S模式以C/S模式为基础,每个工作站运行一致的应用程序2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜87.2客户机/服务器计算模式在客户机/服务器计算模式下，一个或更多个客户机和一个或更多的服务器，以及支持客户机和服务器进程通信的网络操作系统，共同组成了一个支持分布计算、分析和表示的系统；在C/S模式中，客户方发出请求，网络通信系统将请求的内容传到服务器，服务器根据请求完成预定的操作，然后把结果送回客户。用户操作系统与接口操作系统与接口客户应用服务器应用请求结果处理DATA客户机服务器2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜91、客户机的特点客户机的特点提供一个用户界面，包括用户命令和数据的输入，并显示服务器处理的结果；一个C/S系统中可以包含多个客户机，且多个界面可存在于同一系统中，但每个客户机要有一种用户界面；客户机使用预定义的结构化查询语言SQL，构成一条或多条发送到服务器的命令；客户机可以利用网络操作系统的进程通信机制与服务器通信，并向用户屏蔽进程通信的细节和差异性；2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜102、服务器的主要特点服务器的主要特点服务器向客户机提供一种服务，服务类型可以是文件的存储服务，或者是集中计算的各种应用；服务器负责响应客户机的SQL服务请求命令，但不主动与客户机建立会话，它只负责系统数据存储管理与提供应用服务；2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜113、客户机/服务器计算模式的特点桌面上的智能，因为客户机负责处理用户界面，它要把用户的查询或命令变换成一个可被服务器理解的预定义语言，并把服务器返回的结果提交给用户。最优化地共享服务器资源，如CPU资源、数据存储能力。客户机可以请求服务器完成大型计算（如图像处理）或运行大型应用（如数据库管理系统）。优化网络利用率。因为客户机只把请求的内容传给服务器，服务器也只是返回最终结果，系统中没有必要传输整个数据文件的内容，从而减轻了网络负担。2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜124、资源共享模式和C/S模式的比较服务器客户端客户端客户端用户数据库工资表数据库驱动进程雇员表资产表应用程序进程客户端客户端请求雇员表2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜13资源共享模式和客户机/服务器模式的比较服务器客户端客户端客户端用户工资表数据库驱动进程雇员表资产表应用程序进程客户端客户端①请求数据库接口接口②操作③操作结果2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜147.2.2客户机/服务器模式的优点减少了网络的流量响应时间较短充分利用了客户机和服务器双方的能力数据的安全性和完整性2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜157.2.3中间件问题的提出编写跨平台、多协议、多编程语言的网络应用软件比较困难；若针对底层网络协议编写应用程序，会造成程序过多的依赖底层网络技术，而且很难集成新的网络服务；中间件的产生在客户机与服务器之间增加一层软件，即中间件；利用中间件提供的高层应用程序接口，可以将底层网络协议与实现技术屏蔽，使用户集中编写应用软件；用户客户应用服务器应用客户端服务器端中间件2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜161、中间件的分类数据访问中间件；远程过程调用中间件；消息中间件；交易中间件；对象中间件；2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜172、中间件的计算平台CORBA公共对象请求代理体系结构(CORBA)是对象管理组织(OMG)基于众多开放系统平台厂商提交的分布对象互操作内容基础上制定的分布式应用程序框架的规范。J2EE与平台无关的、可移植的、支持并发访问和安全的、完全基于Java的开发服务器端中间件的标准DNA是Microsoft在推出Windows2000系列操作系统平台基础上，在扩展了分布计算模型以及改造BackOffice系列服务器端分布计算产品后发布的新的分布计算体系结构和规范。WebServiceWeb服务是一种面向服务的分布式计算模式，Web服务的技术核心是基于xml和HTTP的三个标准：Web服务描述语言WSDL，用于服务发布的统一描述、发现和集成规范UDDI，以及简单对象访问协议SOAP。2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜187.3浏览器/服务器计算模式7.3.1浏览器/服务器模式的确定与特点浏览器/服务器模式是一种平面型多层次的网状结构。网络用户在基于浏览器的客户机上以网络用户界面（NUI）多对多地访问应用服务器上的资源。用户访问应用服务器资源以动态交互或互相合作的方式进行。B/S计算模式最主要的特点是与软、硬件平台无关性，浏览器、Web-server、Java、HTML以及数据库资源都可以做到与软、硬件平台无关。2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜19C/S与B/S的比较在C/S计算模式中，不同的操作系统与网络操作系统对应着不同的语言和开发工具，由于在这种模式中，要把对数据库资源的访问形成一个统一的连接平台，因此客户机上除负责图形显示和事件输入外，把应用逻辑和业务处理规则可能都放置于客户机上，造成客户机越来越“胖”，开发着力点主要落在客户机端上。由于客户机端配置了大量的应用逻辑和业务处理规则软件以及开发工具软件，而软件的变动与版本的升级以及硬件平台的适应能力都影响着系统中所有的客户机，在这种情况下，势必造成成本的增加和管理维护上的难度。在B/S模式下，可以将应用逻辑和业务处理规则放置在服务器一侧，对于这样的结构，客户机可以做得尽可能的“瘦”，其功能可能只是体现在一个浏览器或是Java虚拟机。2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜207.3.2浏览器/服务器计算模式的发展～19971997～19981998～至今结构连接Internet建立IntranetInternet、Intranet，Extranet技术HTMLHTTP静态Web服务基本安全配置各类服务器防火墙浏览器/Web/DBMSJava网络基础设施的带宽延时等实时性保证新的/改进的协议和工具虚拟技术更高的安全性应用电子邮件信息发布信息共享访问数据库多媒体信息交互交谈/讨论工作流/工作日程虚拟现实各种应用电子商务协同工作事物处理2006-10《计算机网络基础（第二版）》杜煜217.3.4B/S计算模式应用系统平台的特点分散应用与集中管理跨平台兼容性交互性和实时性协同工作系统易维护性