CLIENT SERVER SYSTEME

UNIVERSITÄT ZU KÖLNHISTORISCH-KULTURWISSENSCHAFTLICHE INFORMATIONSVERARBEITUNGSTUDIUM INTEGRALE: IT-ZERTIFIKAT DER PHIL.-FAK.: ADVANCED IT BASICSWS 2014/15

GERD LÜTZELER/IRA NAZLIER

21.Januar 2015

Einführung

Client-Server-Modelle (C/S Modelle) kamen in den 80er Jahren mit den Personal Computern (PC) und deren Vernetzung in sog. Netzwerken auf.

C/S-Modelle orientieren sich an dem Prinzip der verteilten Datenhaltung, im Gegensatz zur Mainframe-Architektur, die auf einem zentralisierten Konzept basiert.

Das C/S-Modell  ist das Standardkonzept und Software (Programm)-Architektur-Modell für die Verteilung von Aufgaben innerhalb eines Netzwerkes

2

Client-Server-Modell: Grundlagen

Aufgaben können Standardaufgaben, wie z.B. E-Mail-Versand, E-Mail Empfang, Web-Zugriff) oder spezifische Aufgaben einer Software oder eines Programms sein.

Eine Aufgabe wird im C/S-Modell als Dienst bezeichnet. Aufgaben werden von Programmen erledigt, die in

Server und Clients unterteilt werden Grundgedanke des C/S-Modells ist

Anwendungen so weit in Bausteine zu zergliedern, dass Client und Server selbstständig werden und mehrfach verwendbare Funktionen nur einmal in Form des Servers realisiert werden müssen

die Trennung zwischen dem Dienstanbieter, dem sog. Server,und dem Dienstnehmer, dem sog. Client

3

Client-Server-Modell: Grundlagen

Client bildet die Benutzerschnittstelle und sorgt für die Ergebnisdarstellung und für den Zugriff auf die auf dem Server liegenden Datenbanken.

Vorteile der C/S Modelle: Wirtschaftlichkeitsaspekte mit deutlichen Kostenvorteilen der flexible Ausbau der Systemlandschaft die schnellere Realisierung von Benutzeranforderungen Umfangreichere Angebote an Standardanwendungen Grafische Benutzeroberfläche (GUI: Grafical User Interface)

C/S Modelle werden auch Client-Server-Konzept, -Architektur, -System oder -Prinzip genannt

4

Client-Server-Modell: Grundlagen

Abb.1: Beispiel einer Client-Server-Struktur:

5

Client-Server-Modell: Server

Ein Server ist ein Programm, das einen Dienst (Service) anbietet.

Im Rahmen des C/S-Modells kann ein anderes Programm, der Client, diesen Dienst vom Server anfordern und nutzen.

Die Kommunikation zwischen Client und Server ist vom Dienst abhängig, den der Server anbietet, der angebotene Dienst bestimmt welche Daten zwischen

Client und Server ausgetauscht werden Server ist jederzeit in Bereitschaft, um auf Kontaktaufnahme

eines Clients reagieren zu können.

6

Client-Server-Modell: Server

Server ist passiv und wartet auf aktive Anforderung (Request) des Clients und antwortet, d.h. stellt gewünschte Dienste (Response) auf diese Anforderung bereit

Regeln der Kommunikation für einen Dienst werden durch ein für den jeweiligen Dienst spezifisches Protokoll festgelegt, welches den Ablauf - nicht den Inhalt - der Kommunikation definiert, wie z.B. Format, Aufruf des Servers, und Bedeutung der zwischen Server und Client ausgetauschten Daten

Clients und Server können als Programme auf verschiedenen oder auf demselben Rechner im Netzwerk ablaufen

7

Client-Server-Modell: Server

Häufig werden in dem C/S-Modell Server zu einer Gruppe von Servern (Programmen) ausgebaut, die eine Gruppe von Diensten anbieten, z.B.- Mail-Server: E-Mail Konten, Senden und Abrufen von E-Mails- Web-Server: bereitstellen von html-Dokumenten für Browser- Datenbank-Server: verwalten eine oder mehrere Datenbanksysteme- DHCP-Server: weist Rechnern im Netzwerk u.a. dynamische IP-Adressen zu

Da die Server (Programme) auf bestimmten Rechnern laufen, werden in der Praxis auch häufig diese Rechner selber als Server anstatt Host bezeichnet

8

Client-Server-Kommunikation

Protokoll: Regeln und Formate, die das Kommunikationsverhalten von Client und Server ermöglichen

Aufbau eines Datenpakets mit wichtigen Informationen für den Datenaustausch im Header und/oder Trailer, z. B.:

- Absender und Empfänger,

- Typ des Pakets (z. B. Verbindungsaufbau, Verbindungsabbau oder reine Nutzdaten),

- Paketlänge,

- Prüfsumme

9

Beispiele für Server-Typ und Protokolle

Server-Typ Protokolle Erklärung

Datei-ServerFTP, SFTP, WebDAV

ermöglicht die Übertragung von Dateien

Datenbank-ServerCLI (ODBC,JDBC),DBI, MySQL

verwalten eine oder mehrere Datenbanksysteme.

Drucker-Server LPDP vermitteln Zugriff auf Drucker

DHCP-Server DHCPweist Rechnern im Netzwerk u. a. dynamisch IP-Adressen zu.

Mail-ServerSMTP, POP3,IMAP

dienen zum Versenden und Empfangen von E-Mails

Web-Server HTTP/HTTPS liefern Websites an Webclients aus.

10

Protokolle und dazugehörige Ports

Server erwarten Kontaktaufnahme von Clients auf bestimmten Ports.

Jedem Server wird mindestens ein Port zugeordnet Ein bestimmter Server wird mit seiner Portnummer i.V.m. einer

Adresse seines Hosts angesprochen. Den Ports sind bestimmte Protokolle zugeordnet. Ein Port ist der Teil einer Netzwerk-Adresse, der die Zuordnung

von TCP- (Transmission Control Protocol) und UDP- (User Datagram Protocol) Verbindungen und -Datenpaketen zu Server- und Client-Programmen durch Betriebssysteme bewirkt.

11

Protokolle und dazugehörige Ports

Beispiele sind:Server-Typ Protokolle Ports

- Web-Server HTTP: 80

HTTPS: 443- Datei-Server: FTP: 20 (Datenübertragung)

21 (Kontrolle)

SFTP: 22 - Mail-Server: POP3: 110

IMAP: 143, 220 (Version 3)

SMTP: 25- Datenbank-Server: MySQL: 3306

12

Client-Server-Modell Beispiel für eine Kommunikation über http:

13

Client-Server-Modell Beispiel für eine Kommunikation über http:

Anfrage:

GET infotext.html HTTP/1.1 (GET- gebräuchlichste Request Methode)

host: www.example.net (Anfrage an www.example.net)

Antwort:

HTTP/1.1 200 OK (Protokollversionen/HTTPStatuscode)

Server: Apache/1.3.29 (Unix) PHP/4.3.4 (Serversoftware)

Content-Length: (Größe von infotext.html in Byte)

Content-Language: de (nach RFC 3282 sowie RFC 1766)

Content-Type: text/html (Inhalte)

html-Code von infotext.html 

14

Client-Server-Modell am Beispiel statischer Webseite

- Client stellt über den Browservia HTTP- Protokoll eine Anfrage an den Server (Eingabe Adresse in die Adressleiste des Browsers)

- Webseiten liegen zumeist in Hyper-text Markup Language (HTML)verfasst auf einem Webserver

- Webserver beantwortet die Client Anfrage und sendet die HTML Dokumente(Code) wiederum per HTTP an den Browser

- Der Browser interpretiert, stellt die Dokumente schließlich auf dem Bildschirm des Clients dar

Abb.2: Kommunikation Browser mit HTTP- Server

15

Statische Webseiten

- Inhalte, Texte und Bildangaben sind fest im Quellcode implementiert und werden dem Benutzer unverändert angezeigt - Webseiten in HTML (Hyper Text Markup Language)

- bei jeder Änderung muss die betreffende Seite manuell gepflegt und danach auf den Webserver transferiert werden

- einfache schnelle, kostengünstige Entwicklung

- schneller Seitenaufbau und kurze Ladezeiten

- kostengünstig zu hosten

- HTML-, und Programmierungskenntnisse sind erforderlich, um die Website zu aktualisieren

- Inhalte können veraltet sein

16

Statische Webseiten- Beispiel

Abb.3: Einfaches Beispiel zur statischen Webseite

17

Dynamische Webseiten

- Basieren auf einem HTML Dokument, das HTML und Script (meist php) Code enthält und auf dem Webserver gespeichert ist.

- Dieser Code wird auf Anfrage (Echtzeit) durch Inhalte, die in einer Datenbank abgelegt sind, vervollständigt und erst dann an den Browser (Client) übertragen, durch diesen interpretiert und angezeigt.

- Vorteile:- eine hoch funktionale aktuelle Website- einfach zu aktualisieren- mehr als ein Benutzer kann Aktualisierung durchführen - Content-Management-System (Inhaltsverwaltungssystem)!- die Entwicklung der Webseite ist aufwendiger (Zeit/Kosten),

18

Dynamische Webseiten-Beispiel für Code einer dynamischen Webseite

Abb.4: Abfrage einer CD-Sammlung einer Nutzerin:

Beispiel 1:<html> <head><title>PHP-Test</title></head><body><?php echo '<p>Hallo Welt</p>'; ?></body></html>

19

Beispiel 2:if($_REQUEST['action']=="getpdf"){mysql_connect("servername","login","PW");mysql_select_db("Datenbankname");... ?><html><head><title>apachefriends.org cd collection</title></head><body><h1><?=$TEXT['cds-head']?></h1>...<h2><?=$TEXT['cds-head1']?></h2><table><tr><td><img src=img/blank.gif></td><td><b><?=$TEXT['cds-attrib1']?></b></td><td><b><?=$TEXT['cds-attrib2']?></b></td><td><b><?=$TEXT['cds-attrib3']?></b></td><td ><b><?=$TEXT['cds-attrib4']?></b></td></tr>...</table></body></html>

20

Quellen- und Bildnachweise (Stand 11.1.2015)

http://www.hki.uni-koeln.de/node/17271 http://www.hki.uni-koeln.de/node/17272 http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Client-Server-

Architektur-C-S-client-server-architecture.html http://de.wikipedia.org/wiki/Client-Server-Modell http://de.wikipedia.org/wiki/Server_%28Software%29 http://de.wikipedia.org/wiki/Port_(Protokoll) http://de.wikipedia.org/wiki/Netzwerkprotokoll http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_der_standardisierten_Ports http://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_TCP/IP-

basierten_Netzwerkdiensten

21

Quellen- und Bildnachweise (Stand 11.1.2015)

Abbildungen Abb.

1:http://www.e-teaching.org/technik/vernetzung/architektur/client-server/

Abb. 2 - 4: http://www.hki.uni-koeln.de/sites/all/files/courses/11267/HKI-Ref.pdf

22