ГЛАВА 5. Введение в архитектуру клиент-сервер.
ГЛАВА 5. Введение в архитектуру клиент-сервер.
Обычно система клиент-сервер является парой программных модулей, разработанных для связи друг с другом через сеть посредством согласованного протокола. Клиентский модуль отправляет запросы через сеть слушающей программе сервера, а сервер отвечает на запросы.
Например, клиент электронной почты направляет сообщение по сети на почтовый сервер с требованием к серверу перенаправить это сообщение по адресу какого-то сервера. Если запрос соответствует принятому протоколу и адрес назначения является действительным, сервер реагирует, перенаправляя сообщение и возвращая клиенту подтверждение.
Ключевой принцип в том, что задача расщепляется - или распределяется - между двумя программными компонентами, которые выполняются независимо на двух физически разделенных компьютерах. Эта модель даже не требует, чтобы компоненты выполнялись в совместимых операционных или файловых системах. Клиент электронной почты должен быть почтовой клиентской программой, которая выполняется под Windows, Mac или любой другой операционной системой, а почтовый сервер обычно выполняется в системах UNIX или Linux. Клиентская и серверная программы способны успешно взаимодействовать, поскольку они были спроектированы функционально совместимыми.
В системе клиент-серверной базы данных модель идентична. На хост-машине в сети выполняется программа, которая управляет базами данных и клиентскими соединениями - сервер базы данных. Он расположен на узле сети, который известен клиентским программам, выполняющимся в других узлах сети. Сервер слушает запросы из сети от клиентов, которые хотят соединиться с базой данных, а также от других клиентов, которые уже соединены с базами данных.
В примере с электронной почтой протокол коммуникации имеет два уровня. Как и система электронной почты, система баз данных клиент-сервер использует стандартный сетевой протокол и перекрывает его другими протоколами специального назначения. Для электронной почты перекрытие (overlay) будет POP3, IMAP и SMTP; для системы базы данных это протоколы соединения с базой данных, безопасности, переноса данных и языка.
Базы данных клиент-сервер в сравнении с файл-серверами
Системы совместного доступа к файлам являются другим примером систем клиент- сервер. Файловые серверы и серверы файловых систем обслуживают запросы клиентов к файлам и файловым системам иногда весьма запутанными способами. Примеры этому- сервисы NFS, Windows Named Pipes и NetBEUI. Файловый сервер предоставляет клиентам доступ к файлам так, что клиентская машина может читать и писать в памяти сервера, как если бы операции ввода/вывода проводились в ее собственной локальной системе памяти.
Настольная система управления данными имеет недостаток - собственная внутренняя реализация управления запросами ввода/вывода, поступающими из сети, сама является клиентом файлового сервера. Когда сервер получает запросы на ввод/вывод от своих клиентов, он полагается на средства управления операционной системы для обеспечения центрального блокирования и организации очереди, необходимые для управления конфликтными запросами.
Такие файл-серверные СУБД не являются клиент-серверными системами баз данных. Программное обеспечение клиента и СУБД- клиенты сервера совместного доступа к файлам. Хотя входной и часто выходной потоки являются до известной степени управляемыми программой СУБД, физическая целостность данных находится под управлением сервисов файловой системы.
В базах данных клиент-сервер клиенты - даже если они расположены на той же машине, что и сервер, - никогда не обращаются к физическим данным, кроме как отправляя сообщения серверу с указанием того, что они хотят сделать. Сервер самостоятельно обрабатывает эти сообщения и выполняет запросы, управляя обращениями к дискам и правами доступа. Сервер также выполняет все физические изменения метаданных и структур хранения данных, используя физическую структуру на диске (On-Disk Structure, ODS), которая независима от программ ввода/вывода файловой системы хоста.