Се́рверное програ́ммное обеспечение — в информационных технологиях — программный компонент вычислительной системы, выполняющий сервисные (обслуживающие) функции по запросу клиента, предоставляя ему доступ к определённым ресурсам или услугам.
Для взаимодействия с клиентом (или клиентами, если поддерживается одновременная работа с несколькими клиентами) сервер выделяет необходимые ресурсы межпроцессного взаимодействия (разделяемая память, пайп, сокет и т. п.) и ожидает запросы на открытие соединения (или, собственно, запросы на предоставляемый сервис). В зависимости от типа такого ресурса, сервер может обслуживать процессы в пределах одной компьютерной системы или процессы на других машинах через каналы передачи данных (например, COM-порт) или сетевые соединения.
Формат запросов клиента и ответов сервера определяется протоколом. Спецификации открытых протоколов описываются открытыми стандартами, например протоколы Интернета определяются в документах RFC.
В зависимости от выполняемых задач одни сервера, при отсутствии запросов на обслуживание, могут простаивать в ожидании. Другие могут выполнять какую-то работу (например, работу по сбору информации), у таких серверов работа с клиентами может быть второстепенной задачей.
#2 «Задачи СУБД. Классификация и выбор СУБД»
54. Инструментальные средства создания приложений: Средства создания программ, выполняемых на стороне сервера. Их характеристика и назначение.
Клиентский уровень занимает броузер, на уровне сервера находится сервер БД, а на промежуточном уровне располагаются Web-сервер и программа расширения сервера. Такое архитектурное решение позволяет уменьшить сетевой трафик, делает компоненты взаимозаменяемыми и повышает уровень безопасности.
Однако такая архитектура также затрудняет обработку транзакций БД ввиду природы протокола HTTP, не запоминающего состояния (этот протокол использует для передачи данных между броузером и сервером БД). Броузер посылает Web-серверу запросы на доставку Web-страниц или данных. Web-сервер обслуживает заявки на Web-страницы, а запросы отправляет программе-расширению серверной части.
Последняя принимает передаваемые ей запросы, преобразует их в форму, понятную серверу БД, и передает их серверу БД. Затем сервер БД выполняет работу по обслуживанию запроса и возвращает результат программе-расширению серверной части. Наконец та преобразует результаты в формат, приемлемый для броузера, и передает их Web-серверу, а тот в свою очередь – броузеру.
Программы расширения серверной части
Одной из главных причин использования программ-расширений серверной части на промежуточном уровне является возможность использовать стандарты, существующих для двух крайних уровней, путем осуществления трансляции между ними. Другие применения расширений серверной части состоят в поддержании соединений между БД с целью уменьшить трафик в сети и в поддержании резерва соединений между БД для уменьшения затрат ресурсов на открытие/закрытие БД. Расширения серверной части также поддерживают взаимозаменяемость в своих стандартных интерфейсах. Поэтому Web-серверы и серверы БД можно сравнительно легко заменять или наращивать.
Клиент-серверная архитектура в картинках
55. Инструментальные средства создания приложений: Спецификация CGI (Common Gateway Interface).
CGI — стандарт интерфейса, используемого для связи внешней программы с веб-сервером. Программу, которая работает по такому интерфейсу совместно с веб-сервером, принято называть шлюзом, хотя многие предпочитают названия «скрипт» (сценарий) или «CGI-программа».
Сам интерфейс разработан таким образом, чтобы можно было использовать любой язык программирования, который может работать со стандартными устройствами ввода/вывода. Такими возможностями обладают даже скрипты для встроенных командных интерпретаторов операционных систем, поэтому в простых случаях могут использоваться даже командные скрипты.
Обычно гипертекстовые документы, написанные на языке HTML, представляемые на WWW сервере, содержат статические данные. С помощью CGI можно создавать CGI-программы, называемые шлюзами или скриптами (CGI Script), которые во взаимодействии с такими прикладными системами, как система управления базой данных, электронная таблица, деловая графика и др., смогут выдать на экран пользователя динамическую информацию.
Программа-шлюз запускается WWW сервером в реальном масштабе времени. WWW сервер обеспечивает передачу запроса пользователя шлюзу, а она в свою очередь, используя средства прикладной системы, возвращает результат обработки запроса на экран пользователя. Программа-шлюз (CGI Script) может быть написана на языках: C/C++, Visual Basic, и др.
Как выполняемый модуль, такая программа как правило помещается в поддиректорию с именем cgi-bin WWW сервера. В принципе она может быть помещена в любую другую директорию, в которой разрешено выполнение исполняемых модулей.
CGI-скрипт.
CGI скрипты распространяются обычно в виде исходного кода на том языке, на котором они написаны. Чаще всего — это язык perl, так как он очень хорошо приспособлен для разбора строковых переменных. Существует несколько публичных архивов CGI скриптов, самый известных из которых — это CGI-resources. Большинство скриптов в публичных архивах бесплатны или имеют бесплатные версии с ограничениями в производительности или функциональности. Есть, в тоже время и достаточно сложные, дорогие скрипты такие, например, как каталоги ссылок или программы управления базами данных.
Для запуска скрипта на своем сервере вам нужен полноценный ftp или telnet доступ к серверу, ftp редактор, который обладает функцией изменения атрибутов файла на сервере. Кроме того, не забудьте узнать у вашего хостинг-провайдера, какие скрипты вам дозволено запускать на сервере (в случае бесплатного хостинга, тут могут быть серьезные ограничения), а также, где лежит собственно сам интерпретатор и какой он версии.
Размещение и конфигурирование CGI скриптов на нашем сервере.
Итак для того, чтобы Ваши скрипты успешно выполнялись на нашем сервере Вам необходимо знать следущее:
Все CGI скрипты должны находиться в каталоге cgi в Вашем домашнем каталоге. Это обязательное условие. Если поместить CGI скрипт в другое место — выполняться он не будет. Для того чтобы Ваш скрипт мог выполняться Вам необходимо правильно выставить его права.
Шлюз CGI. Препроцессор.
С помощью CGI можно создавать CGI-программы, называемые шлюзами, которые во взаимодействии с такими прикладными системами, как система управления базой данных, электронная таблица, деловая графика и др., смогут выдать на экран пользователя динамическую информацию.
Программа-шлюз запускается WWW сервером в реальном масштабе времени. WWW сервер обеспечивает передачу запроса пользователя шлюзу, а она в свою очередь, используя средства прикладной системы, возвращает результат обработки запроса на экран пользователя. Программа-шлюз может быть закодирована на языках C/C++, Fortran, Perl, TCL, Unix Schell, Visual Basic, Apple Script. Как выполнимый модуль, она записывается в поддиректорий с именем cgi-bin WWW сервера.
Передача данных шлюзам. Для передачи данных об информационном запросе от сервера к шлюзу, сервер использует командную строку и переменные окружения. Эти переменные окружения устанавливаются в тот момент, когда сервер выполняет программу шлюза.
58. Инструментальные средства создания приложений: Расширения ISAPI и их преимущества.
Интерфейс программирования приложений (иногда интерфейс прикладного программирования) (. API ])— набор готовых классов, процедур, функций, структур и констант, предоставляемых приложением (библиотекой, сервисом) для использования во внешних программных продуктах. Используется программистами для написания всевозможных приложений.
API определяет функциональность, которую предоставляет программа (модуль, библиотека), при этом API позволяет абстрагироваться от того, как именно эта функциональность реализована.
Программные компоненты взаимодействуют друг с другом посредством API. При этом обычно компоненты образуют иерархию — высокоуровневые компоненты используют API низкоуровневых компонентов, а те, в свою очередь, используют API ещё более низкоуровневых компонентов.
По такому принципу построены протоколы передачи данных по Интернет. Стандартный стек протоколов (сетевая модель OSI) содержит 7 уровней (от физического уровня передачи бит до уровня протоколов приложений, подобных протоколам HTTP и IMAP). Каждый уровень пользуется функциональностью предыдущего уровня передачи данных и, в свою очередь, предоставляет нужную функциональность следующему уровню.
Важно заметить, что понятие протокола близко по смыслу к понятию API. И то и другое является абстракцией функциональности, только в первом случае речь идёт о передаче данных, а во втором — о взаимодействии приложений.
API библиотеки функций и классов включает в себя описание сигнатур и семантики функций.
59. Инструментальные средства создания приложений: Серверы ASP.
ASP (Active Server Pages — «активные серверные страницы») — первая технология компании Microsoft, позволяющая динамически создавать веб-страницы на стороне сервера. ASP работает на операционных системах линейки Windows NT и на веб-сервере Microsoft IIS.
ASP не является языком программирования — это лишь технология предварительной обработки, позволяющая подключать программные модули во время процесса формирования веб-страницы. Относительная популярность ASP основана на простоте используемых языков сценариев (VBScript или JScript) и возможности использования внешних COM-компонентов.
Страница на ASP — это обычная страница HTML, со вставками, обозначенными ограничителями :
Источник: poisk-ru.ru
Основные задачи, выполняемые серверными программами
Компьютеры пользователей системы объединены в сеть, при этом на каждом из них (на клиентском месте) запущены копии одной и той же программы (СУБД), которые обращаются за данными к серверу – специальному компьютеру, который хранит файлы, одновременно доступные всем пользователям (как правило это БД).
Сервер – обладает повышенной надежностью, высоким быстродействием, большим объемом памяти, на нем установлена специальная версия ОС.
При одновременном обращении нескольких программ к одному файлу, например с целью его обновления могут возникнуть проблемы связанные с неоднозначностью определения его содержимого, поэтому каждое изменение общедоступного файла выделяется в транзакцию – элементарную операцию по обработке данных имеющую фиксированные начало и конец (успешное или неуспешное завершение) и ряд других характеристик.
Особенность этой архитектуры в том, что все вычисления выполняются на клиентских местах, что требует наличия на них достаточно производительных ПК (это так называемые системы с толстым – клиентом – программой, которая выполняет всю обработку получаемой от сервера информации).
Приложения в клиент – серверной архитектуре
Эта архитектура похожа на предыдущую, только сервер, помимо простого обеспечения одновременного доступа к данным способен еще выполнять программы (обычно выполняется СУБД – тогда сервер называется сервером БД), которые берут на себя определенный объем вычислений (в файл – серверной архитектуре он реализуется полностью на клиентских местах), благодаря этому удается повысить общую надежность системы, т.е. сервер работает более устойчивее чем ПК, и снять лишнюю нагрузку с клиентских мест, на которых удается использовать дешевые компьютеры.
Запускаемые на них приложения реально осуществляют небольшие объемы вычислений, а иногда занимаются только отображением получаемой от сервера информации, поэтому они называются тонкими клиентами.
Приложения в многозвенной архитектуре
Недостаток предыдущий архитектуры заключается в том, что возрастает нагрузка на сервер, а если он выходит из строя то работа всей системы останавливается, поэтому в некоторых случаях в систему добавляется так называемый сервер – приложений, на котором выполняется вся вычислительная работа.
Клиент Сервер – приложений Сервер БД
Другой сервер БД обрабатывает запросы пользователей, на третьем ПК может быть установлена специальная программа – монитор – транзакций, которая оптимизирует обработку транзакций и балансирует нагрузку на серверы. В большинстве практических случаев все серверы соединены последовательно – позвенно, и выход из строя одного звена, если и не остановит всю работу, то по крайней мере резко снижает производительность системы.
Монитор – транзакций представляет собой популярный пример программного обеспечения не входящего в состав сетей ОС, но выполняющего функции полезного для большого количества приложений, такой монитор управляет транзакцией с БД и поддерживает целостность распределенной БД.
Многозвенные схемы часто применяются для централизованной реализации сети в сети некоторых общих для распределенных приложений функций отличных от файлового сервиса и управления БД. Программные модули выполняющие такие функции относят к классу middleware, т.е. к промежуточному слою располагающемуся между индивидуальной для каждого логикой и сервером БД.
В крупных сетях для связи клиентских и серверных частей приложений так же используется и ряд других средств относящихся к классу middleware. В том числе:
1. Средства асинхронной обработки сообщений;
2. Средства удаленного вызова процедур;
3. Брокеры запроса объектов, которые находят объекты хранящиеся на различных компьютерах и помогают их использовать в одном приложении или документе.
Приложения в распределительной архитектуре.
Чтобы избежать недостатков рассмотренных архитектур были придуманы специальные технологии позволяющие создавать программу в виде наборов компонентов, которые можно запускать на любых серверах связанных в сеть (компоненты как бы распределены по сети).
Основное преимущество данного подхода заключается в том, что при выходе из строя любого компьютера, специальные программы – мониторы следят за корректностью работы компонентов и позволяют им переговариваться между собой сразу перезапуская временно пропавший компонент на другом компьютере, при этом общая надежность всей системы становится очень высокой, а вычислительная загрузка распределяется между серверами оптимальным образом. Доступ к возможностям компонента предназначенного для общения с пользователями осуществляется с произвольного клиентского места. При этом , т.к. все вычисления происходят на серверах, появляется возможность создавать сверхтонкие клиенты – программы только отображающие получаемую из сетей информацию и требующие минимальных компьютерных ресурсов. Благодаря этому доступ к компонентам системы возможен не только с ПК но и с небольших мобильных устройств.
Частный случай компонентного подхода – доступ к серверным приложениям из браузеров через интернет.
Сегодня наиболее популярны 3 компонентные технологии:
1. CORBA – консорциум OMG
2. JAVA Beans компании Sun Microsystem
Эти технологии будут определять развитие информационной индустрии ближайшее десятилетие.
Для разработки серверных и распределенных приложений можно использовать систему MS Visual C++, продукты фирмы Inprise Borland, практически любые средства программирования на JAVA.
Тема 2: Разработка программного обеспечения для сетей интернет.
Интернет – это всемирная сеть сетей, он объединяет в себе вычислительные системы и локальные сети, построенные на базе различных аппаратно – программных архитектур.
При осуществлении взаимодействия по сети двух компьютеров, один из них вступает в качестве источника данных (интернет — сервера), а другой приемника данных (интернет — клиента).
Сервер подготавливает данные, а клиент принимает их и каким-то образом обрабатывает. Не редко в качестве данных выступают тексты программы которые подготавливают сервер, а исполнять должен клиент. В таких условиях определяющим становятся требования унифицированного исполнения кода программы в независимости от архитектуры вычислительной системы.
Компиляция и создание объектного кода в условиях всемирной сети становится бессмысленным, потому что заранее неизвестно на какой ВС потребуется код. По этой причине сервер не может передавать по сети объектный код или команды Asemblera – вполне может так случится, что клиент просто не способен их исполнить. Можно попытаться создать сервер таким образом, чтобы он мог подготавливать программы для всех известных типов клиентов. Однако во – первых это значительно увеличит нагрузку на сервер, а во – вторых не гарантирует от ситуации, когда связь с сервером установит клиент, нового еще неизвестного серверу типа.
IBM PC ABM Macintosh
исходный код исходный код
объектный код (работать не будет) объектный код
загрузочный код загрузочный код
Поэтому основной особенностью программирования в сети интернет является использование в качестве основного средства программирования, интерпретируемых языков. При интерпретации используется не объектный код, а сам исходный код программы и уже непосредственно интерпретатор на стороне клиента отвечает за то чтобы этот исходный код был исполнен всегда, одним и тем же образом, вне зависимости от архитектуры ВС, тогда сервер готовит код программы всегда одним и тем же образом вне зависимости от типа клиента, в такой системе нагрузка на Интернет – клиента может возрасти.
Но задачу можно несколько упростить: Интернет – сервер может готовить не высокоуровневый код исходной программы, а некий унифицированный, промежуточный код низкого уровня, предназначенный для исполнения на стороне клиента, тогда в обмене данными участвуют еще две дополнительные программы: компилятор (точнее транслятор) на стороне сервера, транспортирующий исходный код программы на некотором языке высокого уровня в промежуточный низкоуровневый код и интерпретатор на стороне клиента, отвечающий за исполнения промежуточного кода вне зависимости от архитектуры ВС клиента.
Во многих случаях при использовании исполнения программ в глобальной сети применяется именно такая схема; для реализации такого рода схем существует много технологических и языковых средств.
Источник: allrefrs.ru
Серверы. Ликбез для «чайников»
Ниже мы приводим адаптированный перевод статьи The non-techie’s guide to servers Кеннена Чандрасегарана (Kannan Chandrasegaran), разработчика из компании Panopto. Просим обратить внимание, что статья рассчитана на новичков, которые мало знакомы с понятием серверной части приложения и серверов.
Из жизни офиса
Сложно быть «не-технарём» в ИТ-компании, уж поверьте! Маркетологи, менеджеры по продажам, бухгалтеры — не суть важно — время от времени они сталкиваются со своими технически подкованными коллегами. Это могут быть программисты или системные администраторы. В любом случае, «не-технари» чувствуют себя так, будто им ампутировали важную часть мозга. Или они высадились на неизвестную планету с разумной негуманоидной жизнью. Или…
Иногда, конечно, всё заканчивается благополучно. Вот, например, девушка-«фронтендщица», идёт по коридору. Ничто не предвещает беды: она направляется налево, вы – направо, и как можно быстрее… Нет, в этот раз не пронесло. Вы уже сидите с ней за столом, и пытаясь побороть неловкое молчание, спрашиваете: «А. чем именно ты занимаешься?».
Она начинает рассказывать что-то, но вы не сразу врубаетесь, о чём она. Вроде бы и слова знакомые: пользовательский интерфейс, приложения, и — точно, Facebook — это сайт. Ага, там есть кнопочки, меню… Вы кое-как разобрались в хитросплетениях её работы, киваете ей на прощание и ваши пути расходятся в коридорах большого офиса.
Но рано или поздно вам не так повезёт: вы встретите инженера по серверам. Или бек-энд разработчика. Не зная в какие дебри сейчас попадёте, вы наивно задаёте тот же вопрос и. получаете абракадабру в ответ.
Слышите уйму иностранных слов, а в голове пробегают мысли: «Прилично ли спросить, что такое API?», «Мы всё время используем «бэдэ» (DataBase), правда, что ли?», «Кто такой, чёрт побери, этот Джейсон (JSON)??». Ваш знакомый инженер пытается рассказать вам о серверах, но не понимает, насколько вам сложно понять его наполненную профессиональными терминами речь. Вероятно, вы уже слышали слово «сервер» раньше, но его употребляют в настолько разных контекстах, что осознать его значение крайне сложно. Что ж попробуем разобраться с этим термином.
Вниз по кроличьей норе
Когда обычный человек (в смысле, не программист или админ) использует приложение, всё, что он видит — это интерфейс, картинку, которая реагирует на какие-то очевидные (чаще всего) действия. На самом деле то, что пользователи понимает под «приложением» обычно — его фронт-енд, то есть, лицевая, часть, обёртка, с которой они взаимодействуют.
А вот о том, что внутри, то есть о том, что заставляет приложение работать, пользователи знают крайне мало. Скажем, вы отправляете мне сообщение, например, по Whatsapp или Viber. Это выглядит так, будто сообщение идет с вашего смартфона на мой. Давайте посмотрим на этот процесс внимательнее.
Скажем, вы отправляете мне сообщение, когда мой телефон выключен, а затем вы сами выключаете свой смартфон. И вот, я включаю свой телефон, и все-таки получаю ваше сообщение, хотя наши телефоны одновременно не работали. Похоже, мы что-то упустили! Это «что-то», пропущенный нами компонент — бек-энд или сервер.
Говоря о фронт-энде и бек-энде, программисты обычно подразумевают разделение пользовательской части приложения от программной логики. Итак, фронт-энд (front-end) — это интерфейсная часть приложения, а бек-энд (back-end) — его серверная часть.
Серверы
По сути, сервер — это вычислительная машина, компьютер, который подсоединён к Интернету, и постоянно включён.
| Две основные задачи сервера: хранение данных и обеспечение взаимодействия. |
Вы отправляете сообщение по Whatsapp или Viber, приложение на вашем смартфоне посылает сообщение на сервер, где оно хранится. Когда Viber, установленный на моем смартфоне, подключается к серверу, тот присылает мне все хранящиеся сообщения.
| Сервер — это «базовая станция» с которой работает приложение |
Когда приложению требуется какая-либо информация, оно обращается к серверу. Когда приложению требуется связаться с другим пользователем приложения, именно сервер обеспечивает их взаимодействие. Термины сервер, бэк-энд и API (апи) часто используются как взаимозаменяемые.
Хранилища или системы хранения данных
Основная задача сервера — хранение данных. Сюда входят файлы: фотографии, видео и документы. Сервер хранит их в структурированном виде, который похож на папки на вашем компьютере, таким образом они могут быть доступны приложениям. Также на сервере хранится информация. Все приложения содержат информацию важную для их работы.
Вы можете представить такую информацию в виде набора таблиц. Например, приложению необходимо хранить информацию о пользователе и его пароле, чтобы могла пройти аутентификация. Ваше приложение может быть путеводителем по ресторанам, в этом случае сервер будет хранить информацию о каждом ресторане. Помимо самой информации сервер также записывает связи между данными. Например, пользователь лайкает ресторан в приложении на смартфоне, и сервер запоминает такую связь между рестораном и пользователем.
- Сколько пользователей лайкнули этот ресторан?
- Какие рестораны нравятся этому пользователю?
- Блюда какой кухни нравятся сразу нескольким пользователям?
- могут хранить информацию
- могут хранить связи между данными
- могут получать запросы об информации и отвечать на них как единичными данными или набором данных, в зависимости от запроса.
Взаимодействие
Ключевая задача сервера — взаимодействие с приложением и другими серверами.
Многие задачи приложения требуют взаимодействия с сервером. Например, если пользователь что-то ищет, поисковый запрос посылается на сервер и оттуда приходит результат. Если пользователь шлет сообщение другому пользователю, оно сначала приходит на сервер. А затем оттуда отправляется на приложение другого пользователя, чаще всего в виде отправленного уведомления.
Интерфейсы, которые предоставляет сервер для того, чтобы приложения могли с ним взаимодействовать, обычно называются API. Ну а какие-то функции интерфейса можно сопоставить с конечными точками (endpoints), например, с поиском или авторизацией на сайте. Непосвященным такое взаимодействие может показаться странным. Двумя наиболее распространенными форматами взаимодействия являются JSON и XML.
XML слева, JSON справа На первый взгляд форматы выглядят трудночитаемыми. Важно понимать, что сервер — это просто компьютер, как ваш ноутбук или смартфон. Приложение на вашем телефоне принимает пользовательский ввод в голосовом или текстовом виде, с помощью распознавания голоса или касания к экрану.
Приложение обрабатывает эту информацию, а затем дает ответ в виде изображения на экране. Смартфон —компьютер, который взаимодействует с человеком, поэтому ввод и вывод предоставляются в удобной для человека форме. Сервер — вычислительная машина, которая взаимодействует только с другими компьютерами. Человек воспринимает информацию благодаря таким вещам как: размер шрифта, цвет текста и форматирование. Но это ничего не значит для компьютера.
| Взаимодействие между серверами происходит в форматах, которые легко разобрать и понять другим компьютерам. |
Серверное приложение
Если вы хотите создать приложение, которое будет работать на вашем телефоне, вам также понадобится приложение, которое будет работать на сервере. Серверные приложения создаются с помощью серверных языков программирования и фреймворков, популярными вариантами которых являются Java, Ruby on Rails, Node.js, PHP, ASP.NET.
Можно сказать, что API — это «двери» вашего сервера и приложение знает, что в них надо стучать. База данных хранит всю вашу информацию. А серверное приложение – это «мозг», который связывает все вместе. Оно получает и отвечает на запросы, которые поступают ему через API, добавляет и извлекает информацию из базы данных, и принимает решения.
Например, когда пользовательское приложение отправляет информацию для входа, запрос поступает через API, правильная информация для входа хранится в базе данных. Задачей серверного приложения сравнить их и соответственно ответить приложению, используя API.
Аппаратное обеспечение
Всем ли приложениям нужен бэкенд?
Большинство знакомых вам приложений, скорее всего, имеют бэкенд-компонент. Конечно, можно найти программы без серверной части. Например, некоторые приложения для продуктивности. Легкий способ выяснить есть ли у приложения бэк-енд выглядит так:
| если вы переключитесь на режим «В полете», будет ли работать приложение? |
Если ответ «нет», это означает что у приложения точно есть бекэнд-сервер.
Надеюсь, у вас появилось понимание, что такое бек-энд приложения. Может быть, когда вы встретите своих знакомых-программистов в следующий раз, то сможете не только понять, о чем они говорят, но и использовать какого-нибудь чёртового «Джейсона» в вашей беседе.
Источник: javarush.com