计算机应用基础
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1.4.4 C/S结构与B/S结构

网络计算模式主要有C/S模式与B/S模式两种。

1.C/S(Client/Server)结构

C/S结构又称C/S模式或客户端/服务器模式。它是软件系统体系结构,通过它可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端来实现,降低了系统的通信开销。目前大多数应用软件系统都是C/S形式的两层结构,由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展,Web和C/S应用都可以进行同样的业务处理,应用不同的模块共享逻辑组件,因此,内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统,通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。这也就是目前应用系统的发展方向。

(1)工作模式。C/S结构的基本原则是将计算机应用任务分解成多个子任务,由多台计算机分工完成,即采用“功能分布”原则。客户端完成数据处理、数据表示以及用户接口功能;服务器端完成DBMS(数据库管理系统)的核心功能。这种客户请求服务、服务器提供服务的处理方式是一种新型的计算机应用模式。

Client和Server常常分别处在相距很远的两台计算机上,Client程序的任务是将用户的要求提交给Server程序,再将Server程序返回的结果以特定的形式显示给用户;Server程序的任务是接收客户程序提出的服务请求,进行相应的处理,再将结果返回给客户程序。

(2)主要优点。C/S结构的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力,很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。对应的优点就是客户端响应速度快。具体表现在以下两点:

①应用服务器运行数据负荷较轻。最简单的C/S体系结构的数据库应用由两部分组成,即客户应用程序和数据库服务器程序。二者可分别称为前台程序与后台程序。运行数据库服务器程序的机器,又称为应用服务器。一旦服务器程序被启动,就随时等待响应客户程序发来的请求;客户应用程序运行在用户自己的计算机上,对应于数据库服务器,可称为客户电脑,当需要对数据库中的数据进行任何操作时,客户程序就自动地寻找服务器程序,并向其发出请求,服务器程序根据预定的规则做出应答,送回结果,应用服务器运行数据负荷较轻。

②数据的储存管理功能较为透明。在数据库应用中,数据的储存管理功能,是由服务器程序和客户应用程序分别独立进行的,并且通常把那些不同的(不管是已知还是未知的)前台应用所不能违反的规则,在服务器程序中集中实现,例如访问者的权限、编号可以重复、必须有客户才能建立定单这样的规则。所有这些,对于工作在前台程序上的最终用户是“透明”的,他们无须过问(通常也无法干涉)背后的过程,就可以完成自己的一切工作。在客户服务器架构的应用中,前台程序非常“瘦小”,麻烦的事情都交给了服务器和网络。在C/S体系下,数据库不能真正成为公共、专业化的仓库,它受到独立的专门管理。

(3)主要缺点。随着互联网的飞速发展,移动办公和分布式办公越来越普及,这需要系统具有扩展性。这种方式远程访问需要专门的技术,同时要对系统进行专门的设计来处理分布式的数据。

①客户端需要安装专用的客户端软件。首先涉及安装的工作量,其次任何一台计算机出问题,如病毒、硬件损坏,都需要进行安装或维护。特别是有很多分部或专卖店的情况,不是工作量的问题,而是路程的问题。还有,系统软件升级时,每一台客户机需要重新安装,其维护和升级成本非常高。

②对客户端的操作系统一般也会有限制。可能适应于Windows 7操作系统,但不能用于Windows 8操作系统或Windows 10操作系统或者不适用于微软新的操作系统等,更不用说Linux、UNIX操作系统。

③传统的C/S体系结构虽然采用的是开放模式,但这只是系统开发一级的开放性,在特定的应用中无论是Client端还是Server端都还需要特定的软件支持。由于没能提供用户真正期望的开放环境,C/S结构的软件需要针对不同的操作系统开发不同版本的软件,加之产品的更新换代十分快,已经很难适应百台计算机以上局域网用户同时使用。而且代价高、效率低。

④C/S架构的劣势,高昂的维护成本,投资大。首先,采用C/S架构,要选择适当的数据库平台来实现数据库数据的真正“统一”,使分布于两地的数据同步完全交由数据库系统去管理,但逻辑上两地的操作者要直接访问同一个数据库才能有效实现,有这样一些问题,如果需要建立“实时”的数据同步,就必须在两地间建立实时的通信连接,保持两地的数据库服务器在线运行,网络管理工作人员既要对服务器维护管理,又要对客户端维护和管理,这需要高昂的投资和复杂的技术支持,维护成本很高,维护任务量大。

另外,传统的C/S结构的软件需要针对不同的操作系统开发不同版本的软件,由于产品的更新换代十分快,高代价和低效率已经不适应工作需要。在Java这样的跨平台语言出现之后,B/S架构更是猛烈冲击C/S,并对其形成威胁和挑战。

2.B/S(Browser/Server)结构

B/S结构又称B/S模式或浏览器/服务器模式。这是Web兴起后的一种网络结构模式,Web浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端,将系统功能实现的核心部分集中到服务器上,简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器(Browser),如Internet Explorer,服务器安装SQL Server、Oracle、MySQL等数据库。浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。

由于C/S结构存在的种种问题,因此人们又在它原有的基础上提出了一种具有三层模式(3-Tier)的应用系统结构浏览器/服务器(Browser/Server)结构。B/S结构是伴随着因特网的兴起,对C/S结构的一种改进。从本质上说,B/S结构也是一种C/S结构,它可看作是一种由传统的二层模式C/S结构发展而来的三层模式C/S结构在Web上应用的特例。

B/S结构主要是利用了不断成熟的Web浏览器技术:结合浏览器的多种脚本语言和ActiveX技术,用通用浏览器实现原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能,同时节约了开发成本。

B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件,只要有一台能上网的计算机就能使用,系统的扩展非常容易。

B/S结构的使用越来越多,特别是由需求推动了AJAX技术的发展,它的程序也能在客户端计算机上进行部分处理,从而大大减轻了服务器的负担;并增加了交互性,能进行局部实时刷新。

B/S结构有以下主要特点:

(1)维护和升级方式简单。当前,软件系统的改进和升级越发频繁,B/S架构的产品明显体现着更为方便的特性。对一个稍微大一点的单位来说,系统管理人员如果需要在几百甚至上千部计算机之间来回奔跑,效率和工作量是可想而知的,但B/S架构的软件只需要管理服务器就行了,所有的客户端只是浏览器,根本不需要做任何的维护。无论用户的规模有多大,有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量,所有的操作只需要针对服务器进行;如果是异地,只需要把服务器连接专网即可,实现远程维护、升级和共享。所以客户机越来越“瘦”,而服务器越来越“胖”是将来信息化发展的主流方向。今后,软件升级和维护会越来越容易,而使用起来会越来越简单,这对用户人力、物力、时间、费用的节省是显而易见的,也是惊人的。因此,维护和升级革命的方式是“瘦”客户机,“胖”服务器。

(2)成本降低,选择更多。大家都知道Windows在桌面计算机上几乎一统天下,浏览器成为了标准配置,但在服务器操作系统上Windows并不是处于绝对的统治地位。当前的趋势是凡使用B/S架构的应用管理软件,只需安装在Linux服务器上即可,而且安全性高。所以服务器操作系统的选择是很多的,不管选用哪种操作系统都可以让大部分人使用Windows作为桌面电脑操作系统不受影响,这就使得最流行的免费的Linux操作系统快速发展起来,Linux除了操作系统是免费的以外,连数据库也是免费的,这种选择非常盛行。

比如说很多人每天上新浪网,只要安装了浏览器就可以了,并不需要了解“新浪”的服务器用的是什么操作系统,而事实上大部分网站确实没有使用Windows操作系统,但用户的计算机本身安装的大部分是Windows操作系统。

(3)应用服务器运行数据负荷较重。由于B/S架构管理软件只安装在服务器端(Server)上,网络管理人员只需要管理服务器就行了,用户界面主要事务逻辑在服务器端完全通过WWW浏览器实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,所有的客户端只有浏览器,网络管理人员只需要做硬件维护。但是,应用服务器运行数据负荷较重,一旦发生服务器“崩溃”等问题,后果不堪设想。因此,许多单位都备有数据库存储服务器,以防万一。