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服務器-客户機

編輯 鎖定
服務器-客户機,即Client-Server(C/S)結構。C/S結構通常採取兩層結構。服務器負責數據的管理,客户機負責完成與用户的交互任務。
中文名稱
服務器-客户機
英文名稱
server/client
定  義
客户機是因特網上訪問別人信息的機器,服務器則是提供信息供人訪問的計算機。
應用學科
通信科技(一級學科),服務與應用(二級學科)
中文名
服務器/客户機
外文名
Server-Client

服務器-客户機結構簡介

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服務器-客户機,即Client-Server(C/S)結構。C/S結構通常採取兩層結構。服務器負責數據的管理,客户機負責完成與用户的交互任務。
客户機通過局域網與服務器相連,接受用户的請求,並通過網絡向服務器提出請求,對數據庫進行操作。服務器接受客户機的請求,將數據提交給客户機,客户機將數據進行計算並將結果呈現給用户。服務器還要提供完善安全保護及對數據完整性的處理等操作,並允許多個客户機同時訪問服務器,這就對服務器的硬件處理數據能力提出了很高的要求。
在C/S結構中,應用程序分為兩部分:服務器部分和客户機部分。服務器部分是多個用户共享的信息與功能,執行後台服務,如控制共享數據庫的操作等;客户機部分為用户所專有,負責執行前台功能,在出錯提示、在線幫助等方面都有強大的功能,並且可以在子程序間自由切換。
C/S結構在技術上已經很成熟,它的主要特點是交互性強、具有安全的存取模式、響應速度快、利於處理大量數據。但是C/S結構缺少通用性,系統維護、升級需要重新設計和開發,增加了維護和管理的難度,進一步的數據拓展困難較多,所以C/S結構只限於小型的局域網 [1] 

服務器-客户機發展經歷

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C/S模式的發展經歷了從兩層結構到三層結構。
兩層結構由兩部分構成:前端是客户機,主要完成用户界面顯示,接受數據輸入,校驗數據有效性,向後台數據庫發請求,接受返回結果,處理應用邏輯;後端是服務器,運行DBMS,提供數據庫的查詢和管理。
兩層結構存在一些不足:主要表現在:系統的可伸縮性差;難以和其它系統進行互操作;難以支持多個異構數據庫;客户端程序和服務器端DBMS交互頻繁,網絡通訊量大;所有客户機都需要安裝、配置數據庫客户端軟件,這是一件十分龐雜的工作,等。
基於二層結構的以上不足,三層結構伴隨着中間件技術的成熟而興起。其核心概念是利用中間件將應用分為表示層、業務邏輯層和數據存儲層三個不同的處理層次。
三層結構較二層結構具有一定的優越性:具有良好的開放性;減少整個系統的成本,維護升級十分方便;系統的可擴充性良好;系統管理簡單,可支持異種數據庫,有很高的可用性;可以進行嚴密的安全管理 [2] 

服務器-客户機優缺點

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服務器-客户機優點

C/S結構的優點是能充分發揮客户端PC的處理能力,很多工作可以在客户端處理後再提交給服務器。對應的優點就是客户端響應速度快。具體表現在以下兩點:
(1)應用服務器運行數據負荷較輕。最簡單的C/S體系結構的數據庫應用由兩部分組成,即客户應用程序和數據庫服務器程序。二者可分別稱為前台程序與後台程序。運行數據庫服務器程序的機器,也稱為應用服務器。一旦服務器程序被啓動,就隨時等待響應客户程序發來的請求;客户應用程序運行在用户自己的電腦上,對應於數據庫服務器,可稱為客户電腦,當需要對數據庫中的數據進行任何操作時,客户程序就自動地尋找服務器程序,並向其發出請求,服務器程序根據預定的規則作出應答,送回結果,應用服務器運行數據負荷較輕。
(2)數據的儲存管理功能較為透明。在數據庫應用中,數據的儲存管理功能,是由服務器程序和客户應用程序分別獨立進行的,並且通常把那些不同的(不管是已知還是未知的)前台應用所不能違反的規則,在服務器程序中集中實現,例如訪問者的權限,編號可以重複、必須有客户才能建立訂單這樣的規則。所有這些,對於工作在前台程序上的最終用户,是“透明”的,他們無須過問(通常也無法干涉)背後的過程,就可以完成自己的一切工作。在客户服務器架構的應用中,前台程序不是非常“瘦小”,麻煩的事情都交給了服務器和網絡。在C/S體系下,數據庫不能真正成為公共、專業化的倉庫,它受到獨立的專門管理 [3] 

服務器-客户機缺點

隨着互聯網的飛速發展,移動辦公和分佈式辦公越來越普及,這需要我們的系統具有擴展性。這種方式遠程訪問需要專門的技術,同時要對系統進行專門的設計來處理分佈式的數據。
客户端需要安裝專用的客户端軟件。首先涉及到安裝的工作量,其次任何一台電腦出問題,如病毒、硬件損壞,都需要進行安裝或維護。特別是有很多分部或專賣店的情況,不是工作量的問題,而是路程的問題。還有,系統軟件升級時,每一台客户機需要重新安裝,其維護和升級成本非常高。
對客户端的操作系統一般也會有限制。可能適應於Win98, 但不能用於Windows2000或Windows XP。或者不適用於微軟新的操作系統等等,更不用説Linux、Unix等。[1](目前,大多數客户端都適應win XP系統,但對微軟新的操作系統或其他開發系統就兼用不了。)
傳統的C/S體系結構雖然採用的是開放模式,但這只是系統開發一級的開放性,在特定的應用中無論是Client端還是Server端都還需要特定的軟件支持。由於沒能提供用户真正期望的開放環境,C/S結構的軟件需要針對不同的操作系統開發不同版本的軟件, 加之產品的更新換代十分快,已經很難適應百台電腦以上局域網用户同時使用。而且代價高, 效率低 [4] 
C/S架構的劣勢還有高昂的維護成本且投資大。首先,採用C/S架構,要選擇適當的數據庫平台來實現數據庫數據的真正“統一”,使分佈於兩地的數據同步完全交由數據庫系統去管理,但邏輯上兩地的操作者要直接訪問同一個數據庫才能有效實現,有這樣一些問題,如果需要建立“實時”的數據同步,就必須在兩地間建立實時的通訊連接,保持兩地的數據庫服務器在線運行,網絡管理工作人員既要對服務器維護管理,又要對客户端維護和管理,這需要高昂的投資和複雜的技術支持,維護成本很高,維護任務量大。
其次,傳統的C/S結構的軟件需要針對不同的操作系統系統開發不同版本的軟件,由於產品的更新換代十分快,代價高和低效率已經不適應工作需要。在JAVA這樣的跨平台語言出現之後,B/S架構更是猛烈衝擊C/S,並對其形成威脅和挑戰。
服務端的特徵 [3] 
1.被動的角色(從)。
2.等待來自用户端的要求。
3.處理要求並傳回結果。
用户端的特徵:
1.主動的角色(主)。
2.發送要求。
3.等待直到收到迴應。

服務器-客户機C/S和B/S

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硬件環境的比較
CS建立在局域網的基礎上,局域網之間再通過專門服務器提供連接和數據交換服務。在CS結構中,客户機和服務器都需要處理數據任務,這就對客户機的硬件提出了較高的要求。BS結構建立在廣域網之上,不必配備專門的網絡硬件環境。雖然對客户端的硬件要求不是很高,只需要運行操作系統和瀏覽器,但服務器端需要處理大量實時的數據,這就對服務器端的硬件提出了較高的要求。總體來講,BS結構相對CS結構能夠大大降低成本。 [1] 
系統維護 、 升級的比較
CS結構中的每一個客户機都必須安裝和配置相關軟件,如操作系統、客户端軟件等。當客户端軟件需要維護、升級,即使只是增加或刪除某一功能,也需要逐一將CS結構中所有的客户端軟件卸載並重新安裝。如果不進行升級,可能會碰到客户端軟件版本不一致而無法工作的情況。BS結構中每一個客户端只需通過瀏覽器便可進行各種信息的處理,而不需要安裝客户端軟件,維護、升級等幾乎所有的工作都在服務器端進行,如果系統需要升級,只需要將升級程序安裝在服務器端即可。
系統安全的比較
CS結構採取點對點的結構模式,數據的處理是基於安全性較高的網絡協議之上。另外,CS一般面向相對固定的用户羣,它可以對權限進行多層次的校驗,對信息安全的控制能力很強,安全性可以得到很好的保障。BS結構採取一點對多點、多點對多點的開放式結構模式,其安全性只能靠數據服務器上的管理密碼的數據庫來保證,況且網絡安全技術尚未成熟,需不斷髮現、修補各種安全漏洞。
用户接口的比較
CS結構多是建立在Windows平台上,表現方法有限,對程序員普遍要求較高。BS結構是建立在瀏覽器上,有更加豐富和生動的表現方式與用户交流。
處理上的比較
CS結構建立在局域網上,處理面向在相同區域的比較固定的用户羣,滿足對安全要求高的需求,與操作系統相關。BS結構建立在廣域網上,處理面向分散的地域的不同的用户羣,與操作系統關係較少。另外,BS的處理模式與CS處理模式相比,簡化了客户端,只需要安裝操作系統、瀏覽器即可。
軟件重用的比較
CS結構軟件可從不可避免的整體性考慮,構件的重用性不如在BS要求下構建的重用性好。BS對應的是多重結構,要求構建相對獨立的功能,能夠相對較好的重用。
系統速度的比較
CS結構在邏輯結構上比BS結構少一層,對於相同的任務,CS結構完成的速度總比BS結構快,使得CS更利於處理大量數據。另外,由於客户端實現與服務器的直接相連,沒有中間環節,因此響應速度快。
交互性與信息流的比較
CS結構的交互性很強,在CS結構中,客户機有完整的客户端軟件,能處理大量的、實時的數據流,響應速度快。BS結構雖然可以提供一定的交互能力,但交互能力很有限。CS的信息流單一,而BS結構可處理如B-B、B-C、B-G等信息並具有流向的變化。
參考資料