第1章 网络计算模式介绍

客户/服务器计算网络工程教研室李莉2/26/20241客户/服务器计算李莉课程简介介绍网络计算模式的发展和分类，对几种典型网络计算模式进行比较，着重讲解目前较为流行的几种编程模式及相关技术。本课程为计算机网络工程专业本科生专业必选课，3学分，共48学时，其中讲课40学时，实验8学时。考核方式：期末成绩=平时成绩+考试成绩2/26/20242客户/服务器计算李莉课程主要内容第一章网络计算模式概述第二章客户机/服务器模式程序设计第三章Web程序设计基础第四章HTML控件和Web服务器控件第五章ASP.NET内置对象第六章ASP.NET高级编程第七章ASP.NET数据库操作2/26/20243客户/服务器计算李莉课程主要内容第八章XML语言和使用第九章分布式应用程序开发第十章ASP.NET的配置和优化2/26/20244客户/服务器计算李莉第一章网络计算模式概述2/26/20245客户/服务器计算李莉本章主要内容介绍网络计算模式的发展客户机/服务器模式的形成和发展及其特点浏览器/服务器计算模式的形成和发展网络计算模式的新发展2/26/20246客户/服务器计算李莉1.1网络计算模式的发展1.2客户机/服务器模式

1.3浏览器/服务器计算模式1.4其他网络计算技术的发展2/26/20247客户/服务器计算李莉1.1.1主机/终端系统的计算模式1.1.2工作站/文件服务器系统的计算模式1.1.3客户机/服务器计算模式1.1.4浏览器/服务器计算模式1.1网络计算模式的发展2/26/20248客户/服务器计算李莉1.1.1主机/终端系统的计算模式主机/终端系统又简称主机系统，是20世纪60年代后期形成的以一台计算机(大、中、小型机)为中心的多用户系统；通过硬件连线把简单的终端接到主机上；所有用户的击键和光标位置传入主机，所有从主机返回的结果，显示在终端屏幕的特定位置；所有的程序和数据都存储在主机中（数据库、应用程序、通信程序），资源集中控制；利用主机的能力运行应用程序，利用无智能的终端来对应用进行控制；优点：数据存取管理方便、安全性好；缺点：系统投资大，维护费用高；2/26/20249客户/服务器计算李莉背景：个人计算机飞速发展，用户计算机具有了有限的CPU和数据存储能力；PC机对数据处理的能力不够，促使了局域网的产生；局域网使PC机的资源得到了扩展（文件和打印服务）；1.1.2工作站/文件服务器系统的计算模式主要特点：属于资源共享模式，用于共享共同的应用、数据和打印机；所有的用户查询或命令处理都在工作站上完成；利用工作站的能力运行所有应用，用服务器的能力来作为外设的延伸，如硬盘、打印机等；2/26/202410客户/服务器计算李莉1.1.3客户机/服务器计算模式在Client-Server模式，应用被分为前端（客户端）和后端（服务器端）；客户部分运行在微机或工作站上，而服务器部分可以运行在从微机到大型机等各种计算机上。客户机和服务器分别工作在不同的逻辑实体中，并协同工作。服务器主要是运行客户机不能完成或费时的工作，比如大型数据库的管理，而客户机可以通过预先指定的语言向服务器提出请求，要求服务器去执行某项操作，并将操作结果返送给客户机。2/26/202411客户/服务器计算李莉1.1.4浏览器/服务器计算模式基于浏览器、WWW服务器和应用服务器的计算结构，称为浏览器/服务器（Browser/Server）的计算模式，简称B/S模式，该计算模式在20世纪90年代中期逐渐形成和发展。B/S计算模式继承和共融了传统客户机/服务器模式中的网络软、硬件平台和应用，但它具有传统C/S计算模式所不及的很多特点，比如更加开放、与软、硬件平台无关、应用开发速度快、生命周期长、应用扩充和系统维护升级方便等。2/26/202412客户/服务器计算李莉1.2.1客户机/服务器计算模式定义1.2.2客户机/服务器计算结构与工作站/文件服务器系统的区别1.2.3客户机/服务器模式的优点1.2.4中间件技术1.2客户机/服务器模式2/26/202413客户/服务器计算李莉1.2.1客户机/服务器计算模式定义客户机/服务器（Client/Server）计算模式，简称C/S模式，是由客户机、服务器构成的一种网络计算环境，它把应用程序所要完成的任务分派到客户机和服务器上共同完成；在C/S模式中，客户方发出请求，网络通信系统将请求的内容传到服务器，服务器根据请求完成预定的操作，然后把结果送回客户端。2/26/202414客户/服务器计算李莉1.2.1客户机/服务器计算模式定义客户机是一种单用户工作站，它提供与业务应用有关的表现、计算、连网访问数据库和各类接口服务；服务器是一种存储器共享型的多用户处理机，它提供业务所需的计算、连网、数据库管理和各类接口服务。客户机/服务器计算结构结合了主机系统擅长于数据处理和工作站/文件服务器系统便于使用、成本低廉这两种结构的优点，在局域网中，增加服务器的处理能力，即网络上的服务器不仅提供文件服务功能而且也提供数据处理功能。同时工作站不是以仿真终端的方式与服务器相连，而是在整个系统运行中也保持完善的信息处理功能。2/26/202415客户/服务器计算李莉1.2.2客户机/服务器计算结构与工作站/文件服务器系统的区别C/S结构与工作站/文件服务器系统在硬件组成、网络拓扑结构、通讯连接等方面基本相同。只是文件服务器变为了数据库服务器，工作站改称为客户机。它们的最大区别在于在C/S结构中，服务器控制管理数据的能力由文件管理方式上升为数据库管理方式，原先在工作站/文件服务器中由工作站所承担的数据加工任务(即应用的一部分)，现改由服务器来承担，从而使整个系统的性能有了质的飞跃。一方面由高档微机组成的数据库服务器的效率得到了充分的发挥；另一方面数据经服务器加工后在局域网中传输的仅仅是客户机所需的那一小部分而不是整个文件，从而大大降低了网络流通量。2/26/202416客户/服务器计算李莉1.2.2客户机/服务器计算结构与工作站/文件服务器系统的区别

2/26/202417客户/服务器计算李莉1.2.3客户机/服务器模式的优缺点优点：减少了网络的流量响应时间较短充分利用了客户机和服务器双方的能力数据的安全性和完整性问题：编写跨平台、多协议、多编程语言的网络应用软件比较困难；若针对底层网络协议编写应用程序，会造成程序过多的依赖底层网络技术，而且很难集成新的网络服务；2/26/202418客户/服务器计算李莉应用程序体系结构软件应用程序组件-表示逻辑-业务逻辑-数据存取逻辑体系结构的类型-一层-二层-三层数据存取业务表示数据存取业务表示2/26/202419客户/服务器计算李莉1.2.4中间件技术中间件的产生在客户机与服务器之间增加一层软件，即中间件；利用中间件提供的高层应用程序接口，可以将底层网络协议与实现技术屏蔽，使用户集中编写应用软件；中间件位于客户机/服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通讯。2/26/202420客户/服务器计算李莉表现逻辑业务逻辑数据库服务器中间件服务器客户端表现逻辑业务逻辑数据库服务器客户端1.2.4中间件技术传统二层C/S结构三层C/S结构2/26/202421客户/服务器计算李莉1.2.4中间件技术目前，对中间件还没有形成一个统一的定义，比较公认的定义是：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统之上，管理计算资源和网络通信。

分类：消息中间件(MOM:Message-OrientedMiddleware)数据库中间件(DatabaseMiddleware)远程过程调用中间件（RPC:RemoteProcessCall）对象请求代理中间件(ORB:ObjectRequestBroker)事务处理中间件(TPMonitor:TransactionProcessMonitor)

2/26/202422客户/服务器计算李莉1.3.1浏览器/服务器计算模式简介1.3.2B/S模型的三层体系结构1.3.3Web计算模式实现技术1.3浏览器/服务器计算模式2/26/202423客户/服务器计算李莉1.3.1浏览器/服务器计算模式简介浏览器/服务器（B/S）体系结构，是以Web技术为核心的。网络用户在基于浏览器的客户机上以网络用户界面（NUI）多对多地访问应用服务器上的资源。位于

Web

服务器上的网站

2/26/202424客户/服务器计算李莉1.3.1浏览器/服务器计算模式简介Web应用程序Web应用程序在Web服务器上运行

播放一首歌作为响应用户请求播放一首歌2/26/202425客户/服务器计算李莉1.3.1浏览器/服务器计算模式简介Web服务把各种形式的信息，如文本、图像、声音和视频等无缝隙地集成在—起，用户只需要通过浏览器提出自己的查询要求，Web服务器自动完成查询结果，并将与查询条件相关的文件取回并显示在屏幕上，用户无需关心这些文件存放在Internet上的哪台计算机中。实现Web服务的通信协议是HTTP(HypertextTransferProtocol：超文本传输协议)，它定义了HTTP的通信交换机制：HTML(hypertextMarkupLanguage：超文本标记语言)用来描述Web上发布的信息，浏览器通过解释执行HTML文件显示图文并茂的信息，向用户提供良好的信息查询界面。2/26/202426客户/服务器计算李莉C/S与B/S的比较在C/S计算模式中，要把对数据库资源的访问形成一个统一的连接平台，客户机上除负责图形显示和事件输入外，把应用逻辑和业务处理规则可能都放置于客户机上，造成客户机越来越“胖”，开发着力点主要落在客户机端上。由于客户机端配置了大量的应用逻辑和业务处理规则软件以及开发工具软件，而软件的变动与版本的升级以及硬件平台的适应能力都影响着系统中所有的客户机，在这种情况下，势必造成成本的增加和管理维护上的难度。在B/S模式下，可以将应用逻辑和业务处理规则放置在服务器一侧，对于这样的结构，客户机可以做得尽可能的“瘦”，其功能可能只是体现在一个浏览器或是Java虚拟机上。2/26/202427客户/服务器计算李莉1.3.2B/S模型的三层体系结构Web应用程序使用三层体系结构表示层客户端业务层Web服务器数据库数据层2/26/202428客户/服务器计算李莉1.3.2B/S模型的三层体系结构Web三层体系结构为客户端浏览器/Web服务器/数据库服务器（B/W/D，Browser/WebServer/DatabaseServer）结构。B/W/D三层体系结构如图所示。2/26/202429客户/服务器计算李莉1.表示层（客户端浏览器）

客户端浏览器是客户机程序进入Web的窗口，它的工作是读取文件和链接用户选择的关联。其任务是：

为用户定制一个请求

将用户的请求发送给Web服务器接收Web服务器发回的信息，并将其呈现给用户目前浏览器主要有Netscape的Communicator、Microsoft的InternetExplorer、基于文本的Lynx、Opera等。

1.3.2B/S模型的三层体系结构2/26/202430客户/服务器计算李莉2.功能层（Web服务器）

Web服务器提供HTTP服务，它接受客户的请求，并把静态和动态内容组装成Web页面，然后传递给客户。Web服务器通常具有连接数据库的功能，并能提供一些其它的服务。Web服务器的任务是：

接收用户的请求

检查用户请求的合法性

针对用户请求获取并制作数据，包括对数据进行前期处理和后期处理

把信息发送给提出请求的客户机1.3.2B/S模型的三层体系结构2/26/202431客户/服务器计算李莉Web服务器与客户端浏览器之间的信息交互过程如下：浏览器将用户的输入（如http://）进行分解，分为主机名和文件名两部分。如果客户没有提供文件名，则由主机（Web服务器）提供默认文件（如index.html）。Web服务器与客户端连接后，检查客户端的请求，如果是一个文件：则将文件的内容传给客户端，由浏览器显示出来；如果客户端的请求是一个程序，则生成一个新的进程，提供相应的参数后运行这个程序，并将程序的输出结果传输给客户端，如同这个输出是一个已存在的文件。1.3.2B/S模型的三层体系结构2/26/202432客户/服务器计算李莉1.3.2B/S模型的三层体系结构数据层（数据库服务器）主要利用数据库服务器完成数据的存储和管理功能，数据库服务器应客户请求独立地进行各种处理。2/26/202433客户/服务器计算李莉1.ActiveX技术ActiveX技术是Microsoft公司分布式计算环境的基础。ActiveX技术主要由传统的HTML、脚本程序(script)语言和ActiveX组件(component)构成。ActiveX技术具有跨平台、与程序语言无关、面向文件及组件的特点。1.3.3Web计算模式实现技术2/26/202434客户/服务器计算李莉1.3.3Web计算模式实现技术2.CORBA技术CORBA是CommonObjectRequestBrokerArchitecture的缩写，简称公共对象请求代理体系结构，它由国际对象管理组织OMG制定，其目的是在分布和异构计算机环境下为应用软件的开发提供一个公共框架，使开发出来的软件即面向对象又具有可重用性、可移植性以及可操作性等特点。CORBA分布计算技术，是由绝大多数分布计算平台厂商所支持和遵循的系统规范技术，具有模型完整、先进，独立于系统平台和开发语言，被支持程度广泛的特点，已逐渐成为分布计算技术的标准。2/26/202435客户/服务器计算李莉1.3.3Web计算模式实现技术2.CORBA技术COBRA标准主要分为3个层次：对象请求代理、公共对象服务和公共设施。最底层是对象请求代理ORB，规定了分布对象的定义（接口）和语言映射，实现对象间的通讯和互操作，是分布对象系统中的“软总线”；在ORB之上定义了很多公共服务，可以提供诸如并发服务、名字服务、事务(交易)服务、安全服务等各种各样的服务；最上层的公共设施则定义了组件框架，提供可直接为业务对象使用的服务，规定业务对象有效协作所需的协定规则。2/26/202436客户/服务器计算李莉3.JavaEE技术

JavaEE是由SUN公司领导、多家公司共同参与制定的一个企业应用程序开发标准。近年来，Java技术已经发展成为适用于多个领域需求的Java2平台。JavaEE提供了一套完整的解决所有这些问题的框架方案：提供了分布式、可移植构件的框架为构件与应用服务器提供标准API简化了服务器端中间层构件的设计1.3.3Web计算模式实现技术2/26/202437客户/服务器计算李莉JavaEE是一个标准中间件体系结构，JavaEE

不是编程语言，是运用Java技术开发企业分布式应用的标准。JavaEE包含了：多层应用开发模型开发平台—APIs和服务测试软件包参考实现JavaEE是将所有Sun的企业技术集合在一个体系结构下的平台1.3.3Web计算模式实现技术2/26/202438客户/服务器计算李莉JavaEE的体系结构如图所示J2EE的体系结构图1.3.3Web计算模式实现技术2/26/202439客户/服务器计算李莉1.3.3Web计算模式实现技术JavaEE拥有Java固有的跨平台特性，它具有以下优势：立足于企业信息系统的基础之上开发新的系统，可以充分利用用户原有的投资；允许企业开发人员把一些通用、烦琐的服务器端任务交给中间件供应商完成，把自己精力集中在商业逻辑上，可大大提高开发效率；支持异构环境，用JavaEE开发的应用程序能非常方便地部署在不同平台上，具备良好的可扩展性。2/26/202440客户/服务器计算李莉1.3.3Web计算模式实现技术4..NET技术.NET框架是微软推出的一种新的计算平台，它简化了在高度分布式Internet环境中的应用程序开发。

.NET=新平台+标准协议+统一开发工具Microsoft.NET框架是生成、部署和运行Web服务及应用程序的平台。它提供了一个生产率高且基于标准的多语言环境，用于将现有投资与下一代应用程序和服务集成，同时提供了解决Internet规模应用程序的部署和操作难题的灵活性。.NET框架由三个主要部分组成：公共语言运行时（CLR）、统一类库的分层集合和称为ASP.NET的ActiveServerPages组件化版本。2/26/202441客户/服务器计算李莉.NETFramework开发工具客户端用户体验ASP.NETWeb应用程序XMLWebService数据库服务器.NETFramework2/26/202442客户/服务器计算李莉.NETFramework组件Win32消息队列服务COM+IISWMI公共语言运行库(CLR).NETFramework基础类库ADO.NET和XMLXMLWebService用户界面VisualBasicC++C#ASP.NETPerlPython…2/26/202443客户/服务器计算李莉.NETFramework环境

2/26/202444客户/服务器计算李莉.NETFramework组件ASP.NET和用户界面位于语言层之下ASP.NET和用户界面构建于公共语言运行库可以使用任何基于.NET的开发语言开发ASP.NETWeb应用程序和Windows应用程序所用的语言使用统一的Windows窗体和Web窗体模型2/26/202445客户/服务器计算李莉.NETFramework的优点基于公认的互联网标准和规范HTML、XML、HTTP、SOAP、XSLT、Xpath统一的编程模型编程模