Сервер и клиент: Клиент-серверная архитектура в картинках / Хабр

Клиент-серверная архитектура | Введение в интернет

Приложениями и сайтами одновременно могут пользоваться сотни и даже миллионы человек. Все они обращаются к одному компьютеру, который должен уметь обрабатывать запросы и присылать ответы. Такой подход называется клиент-серверной архитектурой. Она описывает, как происходит работа с пользователями, где хранятся данные и как обеспечивается их защита.

В клиент-серверной архитектуре используется три компонента:

• Клиент — программа, которую мы используем в интернете. Чаще всего это браузер, но может быть и другая отдельная программа

• Сервер — компьютер, на котором хранится сайт или приложение. Когда мы заходим на сайт магазина, мы обращаемся к серверу, на котором находится сайт

• База данных — программа, в которой хранятся все данные приложения. Для магазина это будет база клиентов, товаров и заказов

Разберем подробнее особенности каждого компонента клиент-серверной архитектуры и их взаимодействие друг с другом.

Особенности клиента

Клиент — это всегда программа. Ее назначение — дать пользователю удобный способ взаимодействия с сервером.

С точки зрения сервера, выбрать товар — это послать запрос на специальном языке запросов, например SQL. Но для простого пользователя это сложно. Поэтому клиент дает удобный способ взаимодействия, чтобы не писать код своими руками.

В следующих уроках мы познакомимся с работой сайтов и узнаем, что зайти на сайт — это не просто ввести его адрес в браузер. За этим действием скрываются специальные запросы, ответы и их расшифровка. Для пользователя — это лишнее, и клиент в виде браузера делает эту работу за нас.

Особенности сервера

Сервер — компьютер, такой же как у нас, только намного мощнее. Основная задача сервера — бесперебойная работа и возможность обрабатывать миллионы запросов от пользователей.

Сервер позволяет не дублировать приложения. Без них для заказа продуктов пришлось бы скачать весь сайт к себе на компьютер, выбрать товары, записать их и отправить на компьютер магазина. Так как сайт находится на сервере, то тысячи человек могут обращаться к одному серверу и получать от него нужную информацию.

Если сервер выполняет функции приложения и базы данных, то такая архитектура называется двухуровневой. Такой подход используют для небольших приложений, где нет большого количества клиентов. Хоть такой способ и проще, но его надежность небольшая. Если сервер взломают, то злоумышленники получат все данные.

Чтобы решить проблему безопасности в клиент-серверной архитектуре, используют базу данных. Она хранится отдельно от сервера. Сервер в этом случае выполняет роль логической машины, которая обрабатывает данные, но не хранит их.

Особенности базы данных

В клиент-серверной архитектуре сервер — это не только компьютер, на котором находится приложение или сайт. Еще это база, где хранятся все данные приложения. У клиентов нет прямого доступа к базе данных, так как это нарушило бы их приватность. Например, частность личной информации других пользователей в социальных сетях.

Клиенты запрашивают информацию у сервера. Если сервер считает, что у клиента есть права на получение информации, то он ее предоставляет. Благодаря этому мы не можем пользоваться учетными записями своих друзей в социальных сетях или получать информацию о банковских переводах незнакомых нам людей.

При такой схеме работы архитектура называется трехуровневой, так как состоит из трех компонентов.

Как и у любого решения, у клиент-сервера есть плюсы и минусы. Разберем частые случаи.

9. Системы “клиент – сервер”. Базы и банки данных

• Главная
• Информатика и Вычислительная техника
• org/ListItem»> Базы и банки данных

Категория: Базы и банки данных

Открытыми системами называются МСЭ.

Стандартизированные операционные системы:

• Windows NT
• UNJX (удобнее для работы в сети).

Свойства открытых систем:

1. Мобильность. Понимают возможность переноса программных средств на другие платформы.
2. Интеропертабельность (способность взаимодействовать) – это возможность создания новых систем на основе имеющихся компонентов со стандартным интерфейсом.

Преимущества открытых сетей.

1. Пользователи могут изменять компаненты системы, изменятьее не теряя при этом работоспособность.
2. Нет зависимости от конкретного производителя.

Все компьютеры делятся на:

• пользовательские – рабочие станции;
• те компьютеры, которые отдают свои ресурсы и обслуживают другие компьютеры в сети – Серверы.

Рабочая станция от Сервера отличается объемом оперативной памяти, объемом жесткого диска, характеристиками процессора, характеристиками монитора.

Рабочая станция

Виды сервера:

1. Сервер может быть логическим – это совокупность программных средств расположенных физически на разных компьютерах и воспринимаемых пользователем как единое целое.
2. Сервер может быть вычислительный – производящий сложные расчеты.
3. Сервер может быть телекоммуникационный.
4. Сервер может быть дисковый – коммутатор обладающий большим объемом дисковой памяти.
5. Сервер может быть файловый.
6. Сервер может быть сервером баз данных.
7. Сервер может предоставлять свои услуги, как рабочим станциям, так и другим серверам.

Архитектура систем “клиент – сервер”.

Любая программа, работающая в системе “клиент – сервер” разделяется на две части:

• клиентская часть RPC (пакеты позволяющие работать клиентам
• серверная часть с сервером)

В чем заключается особенность открытой системы “клиент – сервер” — программное обеспечение сервера должно быть универсальным. Поэтому были созданы специальные программные средства:
— RPC (Remote Procedure Call) – удаленный вызов процедур. Задача RPC – принять данные от клиентской части преобразовать их формат доступный серверу и обеспечить последовательность сетевых взаимодействий. Система использующая RPC может быть перенесена в любую открытую среду.

Серверы базы данных.

Предназначены для хранения и доступа баз данных. Обычно вся БД хранится на одном компьютере, а все другие обращаются к нему. Интерфейсы между клиентской частью и серверы сообщаются следующим образом:

DB – Labrery – программный пакет, который обеспечивает взаимодействие с БД
Запрос посылается на SQL сервер.
DB – Labrery относится к клиентской части.
ODBS – пакет универсального доступа.
SQL сервер – это программный пакет.
RPC – это программные пакте, преобразующие формат данных клиента в формат данных сервера.

Преимущества:

1. Клиенты не зависимы от сервера.
2. При помощи RPC перераспределяется информация между клиентами сервера.
3. Физически неоднородная среда. RPC распознает кодировки и физически неоднородная среда становится логической однородной средой.

Недостаток:

Вся обработка информации производится на сервере. Это приводит к тому, что при ограниченной пропускной способности возникают очереди.

Особенности SQL в системе “клиент – сервер”

1. Возможность создания пользовательских типов данных.
   Тип данных пользователя:
   Name (№ дома)
   Owner
   Base Daeatyre — базовый тип данных. (Integer)
   Length – длина (2 байта)
   Null — ограничение на пустые значения (No)
   Desalt – значение по умолчанию.
   Rule – правило ограничено на переменные.
   Создаются правила, которым будут соответствовать наши данные.
   CREAT RULE
   № дома > 0 AND № дома < 1000.
2. Использование триггеров – это программа, которая выполняется при удалении, прибавлении или изменении данных в таблице.

Триггеры:
— обновления
— удаления
— добавления

Существуют специальные триггерные таблицы:

Inserted
Deleted

Пример:

Код сотрудника	Отдел	Оклад

Создадим триггер CREAT TRIGGER оклад.
ON сотрудник.
FOR INSERT, UPDATE, DELETE.
AS UPDATE, сотрудник SET средний оклад= SELECT AVG(оклад) FROM cотрудник GROUP BY отдел.
Если сотрудники добавляются с помощью триггера, то им автоматически начисляется оклад.

• Главная
• org/ListItem»> Информатика и Вычислительная техника
• Базы и банки данных

Архитектура клиент-серверной игры — Габриэль Гамбетта

<< Старт серии Габриэль Гамбетта

Архитектура клиент-серверной игры | Прогнозирование на стороне клиента и согласование с сервером | Интерполяция объектов | Компенсация задержки | Живая демонстрация

Переводы: корейский | Русский

Это первая статья в серии статей, посвященных методам и алгоритмам, которые делают возможными динамичные многопользовательские игры. Если вы знакомы с концепциями многопользовательских игр, вы можете смело переходить к следующей статье — далее следует вводное обсуждение.

Разработка любой игры сама по себе является сложной задачей; многопользовательские игры, однако, добавляют совершенно новый набор проблем, с которыми необходимо иметь дело.

Интересно, что основными проблемами являются человеческая природа и физика!

Все начинается с обмана.

Как разработчику игры вам обычно все равно, читерит ли игрок в вашей одиночной игре — их действия не влияют ни на кого, кроме него. Мошеннический игрок может получить от игры не совсем то, что вы планировали, но, поскольку это его игра, он имеет право играть в нее так, как ему заблагорассудится.

Однако с многопользовательскими играми все по-другому. В любой соревновательной игре мошенник не только улучшает игровой процесс для себя, но и ухудшает опыт для других игроков. Как разработчик, вы, вероятно, захотите этого избежать, так как это может оттолкнуть игроков от вашей игры.

Есть много вещей, которые можно сделать, чтобы предотвратить мошенничество, но самая важная (и, вероятно, единственная действительно значимая) проста: не доверяйте игроку . Всегда предполагайте худшее — что игроки

попытаются сжульничать.

Это приводит к, казалось бы, простому решению — вы делаете все в своей игре на центральном сервере под вашим контролем, и делаете клиентов просто привилегированными зрителями игры. Другими словами, ваш игровой клиент отправляет входные данные (нажатия клавиш, команды) на сервер, сервер запускает игру, а вы отправляете результаты обратно клиентам. Обычно это называется использованием авторитетного сервера , потому что единственным авторитетом в отношении всего, что происходит в мире, является сервер.

Конечно, ваш сервер может быть подвержен уязвимостям, но это выходит за рамки данной серии статей. Однако использование авторитетного сервера предотвращает множество взломов. Например, вы не доверяете клиенту здоровье игрока; взломанный клиент может изменить свою локальную копию этого значения и сообщить игроку, что у него 10000% здоровья, но сервер

знает , что у него есть только 10% — когда игрок подвергнется нападению, он умрет, независимо от того, что может подумать взломанный клиент. .

Вы также не доверяете игроку его положение в мире. Если бы вы это сделали, взломанный клиент сообщил бы серверу «, я в (10,10) », а через секунду «, я в (20,10) », возможно, пройдя сквозь стену или двигаясь быстрее. чем другие игроки. Вместо этого сервер знает , что игрок находится в (10,10), клиент сообщает серверу «, я хочу переместиться на одну клетку вправо », сервер обновляет свое внутреннее состояние с новой позицией игрока в (11 ,10), а затем отвечает игроку « Вы на (11, 10) ”:

Простое взаимодействие клиент-сервер.

Подводя итог: состоянием игры управляет только сервер. Клиенты отправляют свои действия на сервер. Сервер периодически обновляет состояние игры, а затем отправляет новое состояние игры обратно клиентам, которые просто отображают его на экране.

Схема «тупой клиент» отлично подходит для медленных пошаговых игр, например, стратегических игр или покера. Он также будет работать в локальной сети, где обмен данными практически мгновенный. Но это не работает, когда используется для динамичной игры по сети, такой как Интернет.

Поговорим о физике. Предположим, вы находитесь в Сан-Франциско и подключены к серверу в Нью-Йорке. Это примерно 4000 км или 2500 миль (это примерно расстояние между Лиссабоном и Москвой). Ничто не может двигаться быстрее света, даже байты в Интернете (которые на более низком уровне представляют собой импульсы света, электроны в кабеле или электромагнитные волны). Свет распространяется со скоростью примерно 300 000 км/с, поэтому для прохождения 4 000 км требуется 13 мс.

Это может показаться довольно быстрым, но на самом деле это очень оптимистичная установка — предполагается, что данные перемещаются со скоростью света по прямому пути, что, скорее всего, не так. В реальной жизни данные проходят серию скачков (называемых перехода в сетевой терминологии) от маршрутизатора к маршрутизатору, большинство из которых не выполняются со скоростью света; Сами маршрутизаторы вносят небольшую задержку, поскольку пакеты необходимо копировать, проверять и перенаправлять.

В качестве аргумента предположим, что данные передаются от клиента к серверу за 50 мс. Это близко к лучшему сценарию — что произойдет, если вы находитесь в Нью-Йорке и подключены к серверу в Токио? Что делать, если по какой-то причине возникла перегрузка сети? Задержки в 100, 200 и даже 500 мс не являются чем-то необычным.

Вернемся к нашему примеру, ваш клиент отправляет какие-то данные на сервер (« Я нажал стрелку вправо »). Сервер получает его через 50 мс. Допустим, сервер обрабатывает запрос и немедленно отправляет обратно обновленное состояние. Ваш клиент получает новое игровое состояние (« Сейчас вы находитесь на (1, 0) ») через 50 мс.

С вашей точки зрения произошло то, что вы нажали стрелку вправо, но ничего не произошло в течение десятой доли секунды; затем ваш персонаж, наконец, переместился на одну клетку вправо. Это воспринимается отставание между вашими действиями и его последствиями может показаться не таким уж большим, но оно заметно — и, конечно, отставание в полсекунды не просто заметно, оно фактически делает игру неиграбельной.

Сетевые многопользовательские игры невероятно увлекательны, но в них есть целый ряд новых задач. Авторитетная серверная архитектура довольно хорошо останавливает большинство читов, но прямолинейная реализация может сделать игры совершенно невосприимчивыми к игроку.

В следующих статьях мы рассмотрим, как мы можем построить систему на основе авторитетного сервера, минимизировав задержку, с которой сталкиваются игроки, до такой степени, чтобы сделать ее почти неотличимой от локальных или однопользовательских игр.

Часть II. Прогнозирование на стороне клиента и согласование с сервером >>

Нашли это интересным?

Модель программирования клиент-сервер — Помощь разработчику

Модель программирования клиент-сервер

Модель программирования клиент-сервер представляет собой распределенную вычислительную архитектуру, которая отделяет пользователей информации (клиентов) от поставщиков информации (серверов).

• Клиент — это приложение, которому требуется что-то вроде веб-страницы или IP-адреса с сервера. Клиенты могут связаться с сервером для получения этой информации в любое время. Клиенты — пользователи информации.

• Сервер — это приложение, которое предоставляет информацию или ресурсы клиентам. Он должен быть всегда включен и работать, ожидая запросов от клиентов.

Клиентские приложения взаимодействуют только с серверными приложениями и наоборот. Клиенты не общаются напрямую с другими клиентами.

---

Пример: DHCP-клиент-сервер

Вот очень распространенный пример модели программирования клиент-сервер. Протокол динамической конфигурации хоста (DHCP) — это приложение, ответственное за запрос и предложение IP-адресов.

DHCP-клиент автоматически запрашивает IP-адрес у DHCP-сервера при обнаружении сети. DHCP-клиент может запросить новый IP-адрес в любое время, поэтому DHCP-сервер всегда должен быть активен и готов отвечать на запросы клиентов. Приложение DHCP-сервера обычно находится в маршрутизаторе, но также может быть запущено на сетевом сервере для больших сетей.

Я могу использовать HTTP-клиент, работающий на ПК, для управления освещением дома. В этом примере показан HTTP-клиент, работающий на плате управления домашним освещением, который был настроен для мониторинга веб-сайта управления освещением, работающего на веб-сервере в Интернете, чтобы определить, должно ли освещение быть включено или выключено.

Я открываю ту же веб-страницу управления освещением, которую контролирует плата управления освещением, ввожу свое имя пользователя и пароль, и теперь у меня есть возможность изменить веб-страницу. В следующий раз, когда плата управления проверит эту веб-страницу, она увидит изменение и будет соответствующим образом управлять освещением.

Сетевой хост обычно является либо клиентом, либо сервером, но хост может быть и тем, и другим. Давайте посмотрим на пример этого.

На моей панели управления также может быть HTTP-сервер, работающий одновременно с клиентом. Это можно использовать для обслуживания простой веб-страницы настройки и конфигурации, которая позволила бы мне изменить веб-сайт и информацию для входа в систему, которую HTTP-клиент использует для проверки обновлений управления освещением.

Если на встроенном устройстве работает HTTP-сервер, его также можно использовать для фактического управления устройством.
Это позволит исключить клиентское приложение HTTP и веб-сервер Интернета.