Cliente/Servidor. Conceitos Gerais. Graça Bressan. Graça Bressan/LARC

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1 Cliente/Servidor Conceitos Gerais Graça Bressan Graça Bressan/LARC

2 Forças de marketing que conduzem à arquitetura cliente/servidor "Cliente/Servidor é um movimento irresistível que está reformulando a maneira de utilização dos computadores" Robert Orfali Downsizing Migração de aplicações comerciais de superminis e mainframes para redes de PCs e Workstations. Upsizing Migração de PCs "standalones" para redes departamentais e workgroup. Rightsizing Migração de aplicações para plataformas mais apropriadas de servidores. "Em lugar de mega-servidor centralizado, haverá uma coleção de serviços distribuídos em vários computadores com custo/desempenho adequados, com alta disponibilidade e com plataforma especializada. " Gartener Group Graça Bressan/LARC

3 Downsizing Upsizing Graça Bressan/LARC

4 Rigthsizing Em resumo... A tendência é combinar o melhor dos dois mundos: Potência de computadores de grande e médio porte com compartilhamento de recursos e de dados. Capacidade de processamento local e baixo custo dos PCs. O modelo Cliente/Servidor A tecnologia Cliente/Servidor é um paradigma, ou modelo, para a interação entre processos concorrentes em execução. Cliente e servidor são entidades lógicas separadas que operam em conjunto para realizar um trabalho, podendo coexistir em uma mesma máquina ou em máquinas distintas. Graça Bressan/LARC

5 Processos distribuídos São processos concorrentes que se comunicam através de mecanismos de passagem de mensagem. Tipos de processos distribuídos: Peer-to-peer Filtros Peer-to-peer Cliente/Servidor São pares idênticos de processos que interagem de forma cooperativa para realizar trabalho útil. Filtros Realizam operações em uma cadeia de dados, sendo que os dados são passados de um processo para outro. Cliente/Servidor O processo cliente envia requisições a um processo servidor o qual responde com os resultados dessas requisições. Graça Bressan/LARC

6 Porte das máquinas Características de Sistemas Cliente/Servidor Serviço : Cliente/Servidor é uma relação entre processos. O processo servidor é um fornecedor de serviços. O processo cliente é um consumidor de serviços. Existe uma separação clara de funções baseada na idéia de serviço. Recursos compartilhado: Um servidor pode servir vários clientes ao mesmo tempo e administrar o acesso a estes recursos. Protocolo assimétrico: Os clientes sempre iniciam o diálogo, solicitando um serviço. Graça Bressan/LARC

7 Os servidores ficam passivamente esperando por uma solicitação de clientes. Transparência de localização: O servidor é um processo que pode residir na mesma do cliente ou em uma máquina diferente na rede. O software cliente/servidor deve ser projetado de forma a redirecionar a solicitação para onde o servidor estiver localizado. Um programa pode ser servidor, cliente ou ambos. Independência de plataforma: Um sistema cliente/servidor ideal não deve ser dependente da plataformas de hardware e sistema operacional. Baseado em mensagens: Clientes e servidores são sistemas fracamente acoplados que interagem através do mecanismo de passagem de mensagens. Integridade: O código e dados do servidor são mantidos de forma centralizada. Os clientes permanecem pessoais e independentes. Encapsulamento de serviços: O servidor é um prestador de serviços. Uma mensagem diz ao servidor qual serviço deve ser feito e é da responsabilidade do servidor determinar como este serviço será realizado. Os servidores podem ser melhorados sem afetar os clientes, desde que a interface de mensagens não seja alterada. Escalabilidade Horizontal: Estações clientes podem ser adicionadas ou removidas tendo impacto apenas no desempenho. Vertical: Servidores podem ser migrados para máquinas mais poderosas ou para multiservidor. Graça Bressan/LARC

8 Atributos de arquiteturas Cliente/Servidor Atributo Cliente Servidor Modo de Operação Ativo Reativo Execução Possui início e fim Fica em execução permanentemente Objetivo Principal Transparência Inclui Mantém diálogo com o usuário: Manipulação de telas/janelas Interpretação de menus/comandos Entrada de dados e validação Help Recuperação de erros Oculta rede e servidores Comunicação com diferentes servidores Provê serviços funcionais de: Compartilhamento de dados Compartilhamento de comunicação Compartilhamento de arquivos Compartilhamento de impressoras Compartilhamento de processadores Compartilhamento de terminal Oculta detalhes da implementação de serviços Comunicação com diferentes clientes Exclui Comunicação com clientes Comunicação entre servidores Servidor de Arquivos As requisições do cliente são operações tais como Open, Close, Create, Read e Write. O servidor cria e gerencia os arquivos, envia registros/bytes dos arquivos aos clientes e recebe dados a serem gravados nos arquivos. O processamento dos dados é realizado no cliente. Graça Bressan/LARC

9 Servidor de Bases de Dados O cliente envia comandos SQL ao servidor através de mensagem. O servidor processa os comandos SQL e envia o resultado ao cliente. O código que processa comandos SQL e dados, residem no servidor. O servidor faz todo o processamento para obter o resultado, em lugar de passar todos os registros e deixar o cliente fazer a procura. Servidor de Transações Transação é um grupo de comandos que podem incluir comandos SQL e que possuem a característica de atomicidade de execução sendo executados no servidor. Atomicidade: a transação é executada até o final ou então volta ao estado anterior à sua execução em caso de falha. Transação é um grupo de comandos que podem incluir comandos SQL e que possuem a característica de atomicidade de execução sendo executados no servidor. Atomicidade: a transação é executada até o final ou então volta ao estado anterior à sua execução em caso de falha. Servidores de Groupware Destinam-se ao gerenciamento de informações semi-estruturadas, tais como textos, imagens, mensagens e fluxo de tarefas. Tem como objetivo colocar pessoas em contato direto com outras pessoas. Um exemplo deste tipo de software é o Lotus Notes. Servidores de Objetos Aplicações cliente/servidor são escritas como um conjunto de objetos que se comunicam. Objetos cliente se comunicam com objetos servidores através de um Graça Bressan/LARC

10 Object Request Broker (ORB). O cliente invoca um método em um objeto remoto. O ORB localiza uma instância de uma classe de objeto servidor, invoca o método requisitado e retorna o resultado ao objeto cliente. CORBA, definido pelo Object Management Group, é um padrão de ORB. Fornecedores de ORB conformes com o padrão CORBA: Object Broker da Digital, SOM 3.0 da IBM, NEO da Sun, ORB Plus da HP entre outros. A Microsoft desenvolveu sua própria versão ORB chamada Distributed COM (DCOM) ou Network OLE. Servidores Web "World Wide Web é a primeira aplicação verdadeiramente intergaláctica" Robert Orfali Clientes se comunicam com um servidor Web para solicitar o envio de páginas HTML. O servidor Web retorna documentos ou páginas aos clientes. Os clientes se comunicam com o servidor através do protocolo HTTP que define comandos simples para a passagem de cadeias de caracteres. Web tem sido estendida para prover formas interativas de computação cliente/servidor e com distribuição de objetos. Java é a primeira manifestação do Object Web. Servidor de Aplicação São aplicações onde o desenvolvedor fornece o código tanto do servidor como do cliente podendo ou não ser construído sobre um banco de dados. Em geral a aplicação atende a necessidades específicas da empresa. Características: O componente de apresentação fica concentrado na estação cliente; A lógica da aplicação é executada por um servidor dedicado, chamado de gerenciador de serviços de aplicação; Graça Bressan/LARC

11 O servidor de aplicação acessa o banco de dados através da execução de comandos SQL. Estrutura de Sistemas de Informação Processos de Negócios Suporte aos objetivos de negócios Aplicações Suporte aos processos de negócios Infraestrutura de IT Middleware, redes, gerenciadores de BD, gerenciadores transacionais, sistemas operacionais e hardware. O que é Middleware "Middleware é um termo vago que abrange todo o software distribuído necessário para suportar interações entre clientes e servidores." Robert Orfali Middleware é um conjunto de serviços comuns, independentes dos serviços de negócio que permite às aplicacões e usuários finais interagirem entre si através de uma rede. Inclui desde a API (application programming interface) do lado cliente para chamar o serviço até os componentes necessários para transmitir a requisição e receber a resposta. Classes de middleware: Geral Específico de serviço Graça Bressan/LARC

12 Visão Funcional de Middleware Middleware Geral Inclui serviços de gerenciamento, suporte e troca de informações. Pilhas de comunicação Sistemas de diretórios distribuídos Serviço de autenticação Graça Bressan/LARC

13 Chamada de procedimentos remotos Extensões do sistema operacional de rede tais como de arquivos distribuídos Serviços de filas, etc. Exemplos: Ambientes de Computação Distribuída: DCE, ONC+. Infra-estruturas de comunicação entre aplicações: NetBIOS, Named Pipes, Sockets, RPC, APPC. Serviços de nomes: DNS, X.500. Servidores de arquivos e de impressão: Netware, LAN Server, LAN Manager, Vines. Middleware Específico de Serviço Inclui serviços específicos de aplicação. Bases de dados: Microsoft ODBC, IBM DRDA, Information Buider EDA/SQL, X/OPEN-SAG/CLI, ORACLE GLUE. Transacionais-OLTP: ATMI e /WS da Tuxedo, RPC Transacional da Encina, TxRPC e XATMI da X/OPEN. Groupware: MAPI, VIM, VIC, SMTP, chamadas Lotus Notes. Orientados a Objeto: CORBA da OMG e OLE/DCOM da Microsoft. Internet: HTTP, HTTPS, SSL. Gerenciamento de sistemas: SNMP, CMIP e ORBs OCSI -Object Oriented client/server Internet environment: Infraestrutura necessária ao suporte de aplicações distribuidas atuais. Graça Bressan/LARC

14 Middleware Cliente/Servidor Arquitetura Cliente-Servidor Fat Client x Fat Server Fat cliente - forma mais tradicional de cliente/servidor. A parte principal da aplicação fica do lado cliente. São utilizados em software pessoal e de suporte à decisão. Fat-server - a maior parte do código reside no servidor. Minimiza as trocas de dados pela rede através da criação de níveis mais abstratos de serviços. Em lugar de exportar os dados, exporta os procedimentos ou métodos que operam sobre os dados. Graça Bressan/LARC

15 Cliente/servidor: 2-tier x 3-tier 2-tier e 3-tier designam as possíveis formas de particionamento das funcionalidades do cliente e do servidor. Encontram-se diferentes definições de 3-tier na literatura, correspondentes a diferentes formas de particionamento. Cliente/servidor 3-tier Formas de particionamento: PC s (tier 1), servidores departamentais (tier 2) e servidores corporativos (tier 3). Clientes (tier 1), bases de dados locais (tier 2) e bases de dados corporativas (tier 3). Aplicação cliente (tier 1), servidor de aplicação (tier 2) e servidor de base de dados (tier 3). Esta é a denominação mais atual. PC s, Servidores Departamentais e Servidores Corporativos. Graça Bressan/LARC

16 Clientes, Bases de Dados Locais e Bases de Dados Corporativas Aplicação Cliente, Servidor de Aplicação e Servidor de Base de dados Fim do Módulo Conceitos Gerais Graça Bressan/LARC

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