客户端服务器模型

6.2 客户端/服务器及其交互

Internet和大多数现代网络应用程序都采用客户/服务器模型，这种分布式架构是几乎所有用户同Internet交互的基础。本节介绍客户/服务器模型以及计算机可扮演的角色。

6.2.1 客户端/服务器模型

每天，大批用户通过网络和Internet提供的服务与他人通信和执行日常任务。人们很少想到服务器、客户端和网络设备，但如果没有它们，我们就不能接收电子邮件、在博客中输入信息或到网上商店购物。大多数常用Internet应用程序都依赖于各种服务器和客户端之间复杂的交互。

术语服务器指的是这样一种计算机或其他网络设备：它们运行的软件应用程序可向连接到网络的其他主机提供信息或服务。一个典型的例子是Web服务器，如图6.1所示。当前，数以百万计的服务器连接到Internet，它们提供网站、电子邮件、金融交易和音乐下载等服务。确保这些复杂交互能够正常进行的一个关键因素是，它们使用一致的标准和协议。

图6.1 访问Web服务器

为请求和查看网页，需要使用运行Web客户端软件的设备。客户端指的是访问服务器中存储的信息时使用的计算机应用程序，一个典型的例子是Web浏览器。如图6.2所示，一个客户端正显示来自Web服务器的网页，该过程包含3步：

1．客户端首先使用服务器的IP地址请求网络；

2．服务器通过将网页发送给客户端的IP地址来做出响应；

3．Web客户端软件对网页进行格式化并将其显示给用户。

客户端向服务器发出请求，服务器通过执行操作（如将信息发回客户端）做出响应，这就是客户/服务器模型的重要特征。Web浏览器和Web服务器的组合可能是最常用的客户/服务器系统。图6.3所示的服务器提供了私有网络和Internet中最常见的服务，对其中每种服务简要介绍如下所示。

域名服务器（DNS）：提供网站的IP地址或域名，让主机能够连接到它。

Telnet服务器：像访问本地连接的主机一样访问远程主机。

图6.2 Web客户端显示来自服务器的网页

图6.3 包含各种服务器的服务器群

电子邮件服务器：使用简单邮件传输协议（SMTP）、邮局协议（POP3）和Internet邮件访问协议（IMAP）等服务。SMTP用于从客户端通过Internet向服务器发送电子邮件到服务器，以username@domainname.domain的格式指定收件人。POP3和IMAP用于存储电子邮件以及在服务器和客户端之间转发它们。

动态主机配置协议（DHCP）服务器：为客户端分配IP地址、子网掩码、默认网关和其他信息。

Web服务器：使用超文本传输协议（HTTP）在Web客户端和Web服务器之间传输信息的服务。大部分网页都是使用HTTP访问的。

文件传输协议（FTP）服务器：让客户端能够从服务器下载文件以及将文件上传到服务器。

练习6.1 判断客户端请求的服务（6.1.1.4）

在这个练习中，读者将指出客户端请求的服务。请使用本书配套光盘中的文件ia-6114来完成该练习。

6.2.2 协议在客户端/服务器通信中的作用

在交换信息的过程中，Web服务器和Web客户端使用特定的协议和标准来确保正确地接收和理解交换的信息，这些协议应用层协议、传输层协议、网间协议和网络访问层协议。

1．应用层协议

超文本传输协议（HTTP）是一种控制Web服务器和Web客户端如何交互的应用层协议，它定义了在客户端和服务器之间交换的请求和响应的格式，并依靠其他协议来控制客户端和服务器之间如何传输消息。

2．传输协议

传输控制协议（TCP）是一种传输层协议，用于管理Web服务器和Web客户端之间的会话。TCP将HTTP消息格式化为将发送到目标主机的数据段，它还对主机之间交换的分组提供流量控制和确认。

3．网间协议

最常用的网间协议是Internet协议（IP）。IP负责从TCP获取数据段、分配逻辑地址并将其封装成分组以便路由到目标主机。

HTTP、TCP和IP是重要的协议，要从Internet服务器下载网页，必须使用它们，如图

6.4所示。

图6.4 HTTP、TCP和IP用于访问Web服务器

4．网络访问协议

以太网是本地网络中最常用的协议。网络访问协议执行两项主要功能：

数据链路管理；

物理网络传输。

数据链路管理协议接收来自IP层的分组，并使用本地网络的帧格式封装它们。这些协议给帧分配物理地址，并对其加以处理以便能够通过网络进行传输。

有关物理媒体的标准和协议规定了比特在媒体中的表示方式、通过媒体发送信号的方式以及接收主机如何解释它们。网络接口卡（NIC）实现了媒体使用的协议。如图6.5所示，将一根以太网电缆插入了计算机背面中内置的NIC。

图6.5 以太网电缆和内置NIC