Архитектура клиент-сервер
Хотя постоянно говорится о клиентах и серверах, не всегда очевидно, какую роль играет конкретная программа. Иногда программы являются равноправными участниками обмена информацией, нельзя однозначно утверждать, что одна программа обслуживает другую. Однако в случае с TCP/IP различие более четкое. А Сервер прослушивает порт, чтобы обнаружить входящие TCP-соединения или UDP-датаграммы от одного или нескольких клиентов. С другой стороны, можно сказать, что клиент - это тот, кто начинает диалог первым.
В книге рассмотрены три типичных случая архитектуры клиент-сервер, показанные на рис. 1.1. В первом случае клиент и сервер работают на одной машине (рис 1.la). Это самая простая конфигурация, поскольку нет физической сети. Посылаемые данные, передаются стеку TCP/IP, но не помещаются в выходную очередь сетевого устройства, а закольцовываются системой и возвращаются обратно стек, но уже в качестве принятых данных.
Рис. 1.1. Типичные примеры архитектуры клиент - сервер
На этапе разработки такое размещение клиента и сервера дает определенные преимущества, даже если в реальности они будут работать на разных машинах. Во - первых, проще оценить производительность обеих программ, так как сетевые задержки исключаются. Во-вторых, этот метод создает идеальную лабораторную среду, в которой пакеты не пропадают, не задерживаются и всегда приходят в правильном порядке.
Примечание: По крайней мере, почти всегда. Как вы увидите в совете 7, даже в этой среде можно создать такую нагрузку, что UDP-датаграммы будут пропадать.
И, наконец, разработку вести проще и удобнее, когда можно все отлаживать на одной машине.
Разумеется, даже в условиях промышленной эксплуатации вполне возможно, клиент и сервер будут работать на одном компьютере. В совете 26 описана такая ситуация.
Во втором примере конфигурации (рис. 1.1б) клиент и сервер работают на разных машинах, но в пределах одной локальной сети. Здесь имеет место реальная сеть, но условия все же близки к идеальным. Пакеты редко теряются и практически всегда приходят в правильном порядке. Такая ситуация очень часто встречается на практике. Причем некоторые приложения предназначены для работы только в такой среде.
Типичный пример - сервер печати. В небольшой локальной сети может быть только один такой сервер, обслуживающий несколько машин. Одна машина (или сетевое программное обеспечение на базе TCP/IP, встроенное в принтер) выступает в роли сервера, который принимает запросы на печать от клиентов на других машинах и ставит их в очередь к принтеру.
В третьем примере (рис. 1.1в) клиент и сервер работают на разных компьютерах, связанных глобальной сетью. Этой сетью может быть Internet или корпоративная Intranet, но главное - приложения уже не находятся внутри одной локальной сети, так что на пути IP-датаграмм есть, по крайней мере, один маршрутизатор.
Такое окружение может быть более «враждебным», чем в первых двух случаях. По мере роста трафика в глобальной сети начинают переполняться очереди, в которых маршрутизатор временно хранит поступающие пакеты, пока не отправит их адресату. А когда в очереди больше нет места, маршрутизатор отбрасывает пакеты. В результате клиент должен передавать пакеты повторно, что приводит к появлению дубликатов и доставке пакетов в неправильном порядке. Эти проблемы возникают довольно часто, как вы увидите в совете 38.
О различиях между локальными и глобальными сетями будет рассказано в совете 12.