1、2021-10-29客戶/服務器計算 李莉1客戶/服務器計算網絡工程教研室網絡工程教研室李莉李莉2021-10-29客戶/服務器計算 李莉2課程簡介n介紹網絡計算模式的發展和分類，對幾種典型網絡計算模式進行比較，著重講解目前較為流行的幾種編程模式及相關技術。n本課程為計算機網絡工程專業本科生專業必選課， 3學分，共48學時，其中講課40學時，實驗8學時。n考核方式：n期末成績=平時成績+考試成績2021-10-29客戶/服務器計算 李莉3課程主要內容n第一章 網絡計算模式概述n第二章 客戶機/服務器模式程序設計n第三章 Web程序設計基礎n第四章 HTML控件和Web服務器控件n第五章 ASP

2、.NET內置對象n第六章 ASP.NET高級編程n第七章 ASP.NET數據庫操作2021-10-29客戶/服務器計算 李莉4課程主要內容n第八章 XML語言和使用n第九章 分布式應用程序開發n第十章 ASP.NET的配置和優化2021-10-29客戶/服務器計算 李莉5第一章 網絡計算模式概述2021-10-29客戶/服務器計算 李莉6本章主要內容 n介紹網絡計算模式的發展n客戶機/服務器模式的形成和發展及其特點n瀏覽器/服務器計算模式的形成和發展n網絡計算模式的新發展2021-10-29客戶/服務器計算 李莉7n1.1 網絡計算模式的發展n1.2 客戶機/服務器模式n1.3 瀏覽器/服務器

3、計算模式n1.4 其他網絡計算技術的發展2021-10-29客戶/服務器計算 李莉8n1.1.1 主機/終端系統的計算模式n1.1.2 工作站/文件服務器系統的計算模式n1.1.3 客戶機/服務器計算模式n1.1.4 瀏覽器/服務器計算模式1.1 網絡計算模式的發展2021-10-29客戶/服務器計算 李莉91.1.1 主機/終端系統的計算模式n主機/終端系統又簡稱主機系統，是20世紀60年代后期形成的以一臺計算機(大、中、小型機)為中心的多用戶系統；n通過硬件連線把簡單的終端接到主機上；n所有用戶的擊鍵和光標位置傳入主機，所有從主機返回的結果，顯示在終端屏幕的特定位置；n所有的程序和數據都存

4、儲在主機中（數據庫、應用程序、通信程序），資源集中控制；n利用主機的能力運行應用程序，利用無智能的終端來對應用進行控制；優點：數據存取管理方便、安優點：數據存取管理方便、安全性好；全性好；缺點：系統投資大，維護費用缺點：系統投資大，維護費用高；高；2021-10-29客戶/服務器計算 李莉10n背景：q個人計算機飛速發展，用戶計算機具有了有限的CPU和數據存儲能力；qPC機對數據處理的能力不夠，促使了局域網的產生；q局域網使PC機的資源得到了擴展（文件和打印服務）；1.1.2 工作站/文件服務器系統的計算模式n主要特點：q屬于資源共享模式，用于共享共同的應用、數據和打印機；q所有的用戶查詢或命

5、令處理都在工作站上完成；q利用工作站的能力運行所有應用，用服務器的能力來作為外設的延伸，如硬盤、打印機等；2021-10-29客戶/服務器計算 李莉111.1.3 客戶機/服務器計算模式 n在Client-Server模式，應用被分為前端（客戶端）和后端（服務器端）；n客戶部分運行在微機或工作站上，而服務器部分可以運行在從微機到大型機等各種計算機上。n客戶機和服務器分別工作在不同的邏輯實體中，并協同工作。服務器主要是運行客戶機不能完成或費時的工作，比如大型數據庫的管理，而客戶機可以通過預先指定的語言向服務器提出請求，要求服務器去執行某項操作，并將操作結果返送給客戶機。 2021-10-29客戶

6、/服務器計算 李莉121.1.4 瀏覽器/服務器計算模式 n基于瀏覽器、WWW服務器和應用服務器的計算結構，稱為瀏覽器/服務器（Browser/Server）的計算模式，簡稱B/S模式，該計算模式在20世紀90年代中期逐漸形成和發展。nB/S計算模式繼承和共融了傳統客戶機/服務器模式中的網絡軟、硬件平臺和應用，但它具有傳統C/S計算模式所不及的很多特點，比如更加開放、與軟、硬件平臺無關、應用開發速度快、生命周期長、應用擴充和系統維護升級方便等。2021-10-29客戶/服務器計算 李莉13n1.2.1 客戶機/服務器計算模式定義n1.2.2 客戶機/服務器計算結構與工作站/文件服務器系統的區別

7、n1.2.3 客戶機/服務器模式的優點n1.2.4 中間件技術1.2 客戶機/服務器模式2021-10-29客戶/服務器計算 李莉141.2.1 客戶機/服務器計算模式定義n客戶機/服務器（Client/Server）計算模式，簡稱C/S模式，是由客戶機、服務器構成的一種網絡計算環境，它把應用程序所要完成的任務分派到客戶機和服務器上共同完成 ；n在C/S模式中，客戶方發出請求，網絡通信系統將請求的內容傳到服務器，服務器根據請求完成預定的操作，然后把結果送回客戶端。2021-10-29客戶/服務器計算 李莉151.2.1 客戶機/服務器計算模式定義n 客戶機是一種單用戶工作站，它提供與業務應用有

8、關的表現、計算、連網訪問數據庫和各類接口服務；n 服務器是一種存儲器共享型的多用戶處理機，它提供業務所需的計算、連網、數據庫管理和各類接口服務。n 客戶機/服務器計算結構結合了主機系統擅長于數據處理和工作站/文件服務器系統便于使用、成本低廉這兩種結構的優點，在局域網中，增加服務器的處理能力，即網絡上的服務器不僅提供文件服務功能而且也提供數據處理功能。同時工作站不是以仿真終端的方式與服務器相連，而是在整個系統運行中也保持完善的信息處理功能。 2021-10-29客戶/服務器計算 李莉161.2.2 客戶機/服務器計算結構與工作站/文件服務器系統的區別nC/S結構與工作站/文件服務器系統在硬件組成

9、、網絡拓撲結構、通訊連接等方面基本相同。只是文件服務器變為了數據庫服務器，工作站改稱為客戶機。n它們的最大區別在于在C/S結構中，服務器控制管理數據的能力由文件管理方式上升為數據庫管理方式，原先在工作站/文件服務器中由工作站所承擔的數據加工任務(即應用的一部分)，現改由服務器來承擔，從而使整個系統的性能有了質的飛躍。n一方面由高檔微機組成的數據庫服務器的效率得到了充分的發揮；另一方面數據經服務器加工后在局域網中傳輸的僅僅是客戶機所需的那一小部分而不是整個文件，從而大大降低了網絡流通量。2021-10-29客戶/服務器計算 李莉171.2.2 客戶機/服務器計算結構與工作站/文件服務器系統的區別

10、 2021-10-29客戶/服務器計算 李莉181.2.3 客戶機/服務器模式的優缺點 n優點：q減少了網絡的流量減少了網絡的流量q響應時間較短響應時間較短q充分利用了客戶機和服務器雙方的能力充分利用了客戶機和服務器雙方的能力q數據的安全性和完整性數據的安全性和完整性n問題：q編寫跨平臺、多協議、多編程語言的網絡應用軟件比較困編寫跨平臺、多協議、多編程語言的網絡應用軟件比較困難；難；q若針對底層網絡協議編寫應用程序，會造成程序過多的依若針對底層網絡協議編寫應用程序，會造成程序過多的依賴底層網絡技術，而且很難集成新的網絡服務；賴底層網絡技術，而且很難集成新的網絡服務；2021-10-29客戶/服

11、務器計算 李莉19應用程序體系結構軟件應用程序組件軟件應用程序組件-表示邏輯-業務邏輯-數據存取邏輯體系結構的類型體系結構的類型-一層-二層-三層數據存取業務表示數據存取業務表示2021-10-29客戶/服務器計算 李莉201.2.4 中間件技術n中間件的產生q在客戶機與服務器之間增在客戶機與服務器之間增加一層軟件，即中間件；加一層軟件，即中間件；q利用中間件提供的高層應利用中間件提供的高層應用程序接口，可以將底層用程序接口，可以將底層網絡協議與實現技術屏蔽，網絡協議與實現技術屏蔽，使用戶集中編寫應用軟件；使用戶集中編寫應用軟件；q中間件位于客戶機中間件位于客戶機/服務器服務器的操作系統之上，

12、管理計的操作系統之上，管理計算資源和網絡通訊。算資源和網絡通訊。 2021-10-29客戶/服務器計算 李莉21表現邏輯業務邏輯數據庫服務器中間件服務器客戶端表現邏輯業務邏輯數據庫服務器客戶端1.2.4 中間件技術傳統二層傳統二層C/S結結構構三層三層C/S結構結構2021-10-29客戶/服務器計算 李莉221.2.4 中間件技術n目前，對中間件還沒有形成一個統一的定義，比較公認的定義是：中間件是一種獨立的系統軟件或服務程序，分布式應用軟件借助這種軟件在不同的技術之間共享資源，中間件位于客戶機服務器的操作系統之上，管理計算資源和網絡通信。n分類：q消息中間件消息中間件(MOM: Messag

13、e-Oriented Middleware) q數據庫中間件數據庫中間件(Database Middleware) q遠程過程調用中間件（遠程過程調用中間件（RPC: Remote Process Call） q對象請求代理中間件對象請求代理中間件(ORB: Object Request Broker) q事務處理中間件事務處理中間件(TP Monitor: Transaction Process Monitor) 2021-10-29客戶/服務器計算 李莉23n1.3.1 瀏覽器/服務器計算模式簡介n1.3.2 B/S模型的三層體系結構n1.3.3 Web計算模式實現技術1.3 瀏覽器/服務

14、器計算模式2021-10-29客戶/服務器計算 李莉241.3.1 瀏覽器/服務器計算模式簡介n瀏覽器/服務器（B/S）體系結構，是以Web技術為核心的。網絡用戶在基于瀏覽器的客戶機上以網絡用戶界面（NUI）多對多地訪問應用服務器上的資源。位于 Web 服務器上的網站 2021-10-29客戶/服務器計算 李莉251.3.1 瀏覽器/服務器計算模式簡介Web 應用程序應用程序Web 應用程序在 Web 服務器上運行 播放一首歌作為響應用戶請求播放一首歌2021-10-29客戶/服務器計算 李莉261.3.1 瀏覽器/服務器計算模式簡介nWeb服務把各種形式的信息，如文本、圖像、聲音和視頻等無縫

15、隙地集成在起，用戶只需要通過瀏覽器提出自己的查詢要求，Web服務器自動完成查詢結果，并將與查詢條件相關的文件取回并顯示在屏幕上，用戶無需關心這些文件存放在Internet上的哪臺計算機中。n實現Web服務的通信協議是HTTP(Hypertext Transfer Protocol：超文本傳輸協議)，它定義了HTTP的通信交換機制：HTML(hypertext Markup Language：超文本標記語言)用來描述Web上發布的信息，瀏覽器通過解釋執行HTML文件顯示圖文并茂的信息，向用戶提供良好的信息查詢界面。2021-10-29客戶/服務器計算 李莉27C/S與B/S的比較n在C/S計算模

16、式中，q要把對數據庫資源的訪問形成一個統一的連接平臺，客戶機上除負責圖形顯示和事件輸入外，把應用邏輯和業務處理規則可能都放置于客戶機上，造成客戶機越來越“胖”，開發著力點主要落在客戶機端上。q由于客戶機端配置了大量的應用邏輯和業務處理規則軟件以及開發工具軟件，而軟件的變動與版本的升級以及硬件平臺的適應能力都影響著系統中所有的客戶機，在這種情況下，勢必造成成本的增加和管理維護上的難度。n在B/S模式下，q可以將應用邏輯和業務處理規則放置在服務器一側，對于這樣的結構，客戶機可以做得盡可能的“瘦”，其功能可能只是體現在一個瀏覽器或是Java虛擬機上。 2021-10-29客戶/服務器計算 李莉281

17、.3.2 B/S模型的三層體系結構Web 應用程序使用三層體系結構表示層表示層客戶端客戶端業務層業務層Web 服務器服務器數據庫數據庫數據層數據層2021-10-29客戶/服務器計算 李莉291.3.2 B/S模型的三層體系結構nWeb三層體系結構為客戶端瀏覽器/Web服務器/數據庫服務器（B/W/D，Browser/Web Server/Database Server）結構。B/W/D三層體系結構如圖所示。2021-10-29客戶/服務器計算 李莉30n1. 表示層（客戶端瀏覽器） q客戶端瀏覽器是客戶機程序進入Web的窗口，它的工作是讀取文件和鏈接用戶選擇的關聯。其任務是：n 為用戶定制一

18、個請求n 將用戶的請求發送給Web服務器n 接收Web服務器發回的信息，并將其呈現給用戶q目前瀏覽器主要有Netscape的Communicator、 Microsoft 的Internet Explorer、基于文本的Lynx、Opera等。 1.3.2 B/S模型的三層體系結構2021-10-29客戶/服務器計算 李莉31n2. 功能層（Web服務器） qWeb服務器提供HTTP服務，它接受客戶的請求，并把靜態和動態內容組裝成Web頁面，然后傳遞給客戶。Web服務器通常具有連接數據庫的功能，并能提供一些其它的服務。qWeb服務器的任務是：n 接收用戶的請求n 檢查用戶請求的合法性n 針對用

19、戶請求獲取并制作數據，包括對數據進行前期處理和后期處理n 把信息發送給提出請求的客戶機 1.3.2 B/S模型的三層體系結構2021-10-29客戶/服務器計算 李莉32nWeb服務器與客戶端瀏覽器之間的信息交互過程如下：q瀏覽器將用戶的輸入（如http:/）進行分解，分為主機名和文件名兩部分。如果客戶沒有提供文件名，則由主機（Web服務器）提供默認文件（如index.html）。qWeb服務器與客戶端連接后，檢查客戶端的請求，如果是一個文件：則將文件的內容傳給客戶端，由瀏覽器顯示出來；如果客戶端的請求是一個程序，則生成一個新的進程，提供相應的參數后運行這個程序，并將程序的輸出結果傳輸給客戶端

20、，如同這個輸出是一個已存在的文件。 1.3.2 B/S模型的三層體系結構2021-10-29客戶/服務器計算 李莉331.3.2 B/S模型的三層體系結構n 數據層（數據庫服務器）q主要利用數據庫服務器完成數據的存儲和管理功能，數據庫服務器應客戶請求獨立地進行各種處理。 2021-10-29客戶/服務器計算 李莉34n1. ActiveX技術qActiveX技術是技術是Microsoft公司分布式計算環境的基礎。公司分布式計算環境的基礎。qActive X技術主要由傳統的技術主要由傳統的HTML、腳本程序、腳本程序(script)語言和語言和Active X組件組件(component)構成。

21、構成。Active X技技術具有跨平臺、與程序語言無關、面向文件及組件的術具有跨平臺、與程序語言無關、面向文件及組件的特點。特點。1.3.3 Web計算模式實現技術2021-10-29客戶/服務器計算 李莉351.3.3 Web計算模式實現技術n2. CORBA技術qCORBA是Common Object Request Broker Architecture的縮寫，簡稱公共對象請求代理體系結構，它由國際對象管理組織OMG制定，其目的是在分布和異構計算機環境下為應用軟件的開發提供一個公共框架，使開發出來的軟件即面向對象又具有可重用性、可移植性以及可操作性等特點。qCORBA分布計算技術，是由絕

22、大多數分布計算平臺廠商所支持和遵循的系統規范技術，具有模型完整、先進，獨立于系統平臺和開發語言，被支持程度廣泛的特點，已逐漸成為分布計算技術的標準。 2021-10-29客戶/服務器計算 李莉361.3.3 Web計算模式實現技術n2. CORBA技術qCOBRA標準主要分為3個層次：對象請求代理、公共對象服務和公共設施。q最底層是對象請求代理ORB，規定了分布對象的定義（接口）和語言映射，實現對象間的通訊和互操作，是分布對象系統中的“軟總線”；q在ORB之上定義了很多公共服務，可以提供諸如并發服務、名字服務、事務(交易)服務、安全服務等各種各樣的服務；q最上層的公共設施則定義了組件框架，提供

23、可直接為業務對象使用的服務，規定業務對象有效協作所需的協定規則。 2021-10-29客戶/服務器計算 李莉37n3. JavaEE技術q JavaEE是由SUN公司領導、多家公司共同參與制定的一個企業應用程序開發標準。近年來，Java技術已經發展成為適用于多個領域需求的Java 2平臺。qJavaEE提供了一套完整的解決所有這些問題的框架方案：n提供了分布式、可移植構件的框架n為構件與應用服務器提供標準APIn簡化了服務器端中間層構件的設計1.3.3 Web計算模式實現技術2021-10-29客戶/服務器計算 李莉38nJavaEE是一個標準中間件體系結構，JavaEE 不是編程語言，是運用

24、Java技術開發企業分布式應用的標準。nJavaEE包含了：q多層應用開發模型q開發平臺APIs和服務q測試軟件包q參考實現nJavaEE是將所有Sun的企業技術集合在一個體系結構下的平臺1.3.3 Web計算模式實現技術2021-10-29客戶/服務器計算 李莉39qJavaEE的體系結構如圖所示的體系結構如圖所示J2EE的體系結構圖 1.3.3 Web計算模式實現技術2021-10-29客戶/服務器計算 李莉401.3.3 Web計算模式實現技術nJavaEE擁有Java固有的跨平臺特性，它具有以下優勢：q立足于企業信息系統的基礎之上開發新的系統，可以充分利用用戶原有的投資；q允許企業開發

25、人員把一些通用、煩瑣的服務器端任務交給中間件供應商完成，把自己精力集中在商業邏輯上，可大大提高開發效率；q支持異構環境，用JavaEE開發的應用程序能非常方便地部署在不同平臺上，具備良好的可擴展性。2021-10-29客戶/服務器計算 李莉411.3.3 Web計算模式實現技術n4. .NET技術q.NET框架是微軟推出的一種新的計算平臺，它簡化了在高度分布式Internet環境中的應用程序開發。q .NET = 新平臺 + 標準協議 + 統一開發工具qMicrosoft .NET 框架是生成、部署和運行 Web 服務及應用程序的平臺。它提供了一個生產率高且基于標準的多語言環境，用于將現有投資

26、與下一代應用程序和服務集成，同時提供了解決 Internet 規模應用程序的部署和操作難題的靈活性。.NET 框架由三個主要部分組成：公共語言運行時（CLR）、統一類庫的分層集合和稱為 ASP.NET 的 Active Server Pages 組件化版本。2021-10-29客戶/服務器計算 李莉42.NET Framework開發工具開發工具客戶端客戶端用戶體驗用戶體驗ASP.NET Web 應用程序應用程序XML Web Service數據庫服務器數據庫服務器.NET Framework2021-10-29客戶/服務器計算 李莉43.NET Framework組件VisualBasicC+C#PerlPython2021-10-29客戶/服務器計算 李莉44.NET Framework 環境 2021-10-29客戶/服務器計算 李莉45.NET Framework組件nASP.NET 和用戶界面位于語言層之下qASP.NET 和用戶界面構建于公共語言運行庫q可以使用任何基于 .NET 的開發語言開發 ASP.NET Web 應用程序和 Windows 應用程序q所用的語言使用統一的 Windows 窗體和 Web 窗體模型2021-10-29客戶/服務器計算 李莉46.NE