Файл: Понятие прикладных протоколов и серверы приложений (Типы, функции, достоинства и недостатки серверов приложений).pdf

Информация о порте источника требуется прежде всего при создании ответа, пересылаемого отправителю. Копируя значения поля Порт источника из входящего сегмента в поле Порт назначения исходящего сегмента, процесс, посылающий ответ, может указать, какому именно процессу на противоположной стороне он предназначается.

Поле Длина UDP содержит информацию о длине сегмента, включая заголовок и полезную нагрузку. Контрольная сумма UDP не является обязательной. Если она не подсчитывается, ее значение равно 0 (настоящая нулевая контрольная сумма кодируется всеми единицами).

Отключать функцию подсчета контрольной суммы глупо, за исключением одного случая — когда нужна высокая производительность (например, при передаче оцифрованной речи).

Наверное, стоит прямо сказать о том, чего UDP не делает. Итак, UDP не занимается контролем потока, контролем ошибок, повторной передачей после приема испорченного сегмента. Все это перекладывается на пользовательские процессы. Что же он делает? UDP предоставляет интерфейс для IP путем демультиплексирования нескольких процессов, использующих порты. Это все, что он делает. Для процессов, которым хочется управлять потоком, контролировать ошибки и временные интервалы, протокол UDP — это как раз то, что доктор прописал.

Одной из областей, где UDP применяется особенно широко, является область клиент-серверных приложений. Зачастую клиент посылает короткий запрос серверу и надеется получить короткий ответ. Если запрос или ответ теряется, клиент по прошествии определенного временного интервала может попытаться еще раз. Это позволяет не только упростить код, но и уменьшить требуемое количество собщений по сравнению с протоколами, которым требуется начальная настройка.

DNS (Domain Name System — служба имен доменов) — это приложение, которое использует UDP именно так, как описано выше. В двух словах, если программе нужно найти IP-адрес по имени хоста, например, www.vanderboot.ru, она может послать UDP-пакет с этим именем на сервер DNS. Сервер в ответ на запрос посылает UDP-пакет с IP-адресом хоста. Никакой предварительной настройки не требуется, как не требуется и разрыва соединения после завершения задачи. По сети просто передаются два сообщения [15, c.83].

На первый взгляд может показаться, что протокол UDP состоит сплошь из одних недостатков, однако есть в нем и одно существенное достоинство: прикладные интернет-программы работают с UDP в два раза быстрее, чем с его более высокотехнологичным собратом TCP.

2. Серверы приложений

2.1 Понятие и назначение серверов приложений

Сервер – это специализированный компьютер или же специальное оборудование, которое используется для выполнения каких-либо узкоспециализированных функций, требующих больших вычислительных мощностей. Выполнение узкоспециализированных функций сервера обусловлено использованием специального серверного программного обеспечения [5, c.82].

Вынесение прикладной логики в отдельный уровень представляет разработчикам дополнительную гибкость в создании распределенных информационных систем. Размещение и выполнение программ на стороне сервера снижает требования к аппаратному обеспечению клиентов и уменьшает проблемы обеспечения совместимости в гетерогенной сетевой среде.

Сервер приложений — это сервисная программа, которая обеспечивает доступ клиентов к прикладным программам, выполняющимся на сервере. Сервер приложений обычно выделяется как среднее звено (рис. 3) в трехуровневой клиент-серверной архитектуре (3-tier):

Рисунок 3 - Модель "сервер приложений"

Первый уровень, интерфейсный, как правило, графический (GUI).

Средний уровень, исполнимый программный код, размещенный обычно на выделенном сервере.

Третий уровень, фоновый — базы данных. Сюда же относятся, унаследованные средства доступа к данным и управления транзакциями.

В сетевой среде сервер приложений является посредником между фронт-эндами клиентов и серверами баз данных.

Бизнес-логика может быть реализована на стороне сервера как целиком (удаленный код), так и частично (распределенный код). В первом случае к серверу могут обращаться терминалы и «тонкие» клиенты и такое взаимодействие соответствует модели «сервер терминалов». «Толстые» и rich-клиенты могут получать компоненты серверного приложения и выполнять их на своей стороне (например javascript, апплеты, flash) [17, c.115].

Задачи, решаемые серверами приложений хорошо иллюстрируются на примере мобильных сервисов. Возможности мобильных устройств изначально ограничены физическими размерами и временем автономной работы (остальные ограничения, в основном, вытекают из этих двух). Мобильное приложение разрабатывается с учетом этих ограничений, но так как софт для телефона должен быть адаптирован для использования на конкретной модели, то процесс разработки усложняется. Разделив мобильное приложение на клиентскую (представление данных) и серверную (прикладная логика) части, разработчик получает следующие возможности:

- урезанная по функционалу клиентская часть получается менее требовательной к ресурсам;

- для поддержки новых устройств нужно адаптировать только фронт-энд, не затрагивая прикладную логику;

- изменения в программе (расширение функциональности, исправление ошибок и т. п.) выполняются на сервере приложений и распространяются на всех клиентов.

Клиенты могут взаимодействовать с приложениями через API сервера (Java-клиент <—> контейнер сервлетов <—> сервлет). Большую гибкость и универсальность представляет взаимодействие через сторонние сервисы, в первую очередь — через веб-сервер.

Понятие сервера приложений традиционно связывают с платформой Java, указывая на то, что сервер Java-приложений представляет реализацию спецификации сервлетов, возможно в виде JSP, и еще некоторые сервисные услуги, в первую очередь соединение с базой данных.

Но это нечто большее и меньшее одновременно: сервер приложений предоставляет среду, в которой прикладные программы могут работать, независимо от того, что и как именно они делают [6, c.79].

Поэтому, чтобы ответить на вопрос, является ли (и в какой степени) некое сервисное ПО сервером приложений, стоит сравнить его заявленные функции со списком атрибутов, присущих этой категории:

- Предоставляет модель контейнера для приложений.

- Предоставляет сервисные услуги для программ.

- Обеспечивает управление приложениями и/или представляет средства их разработки.

- Соответствует индустриальным спецификациям и стандартам.

Добавим сюда же обслуживание веб-страниц, ввиду реальной востребованности технологий на основе WWW.

По приведенным признакам в рассматриваемую категорию попадают, например, традиционные терминал-серверные системы, технология CGI, контейнеры Java-сервлетов и др.

Серверы терминалов представляют среду для удаленного выполнения программ, в качестве которой выступает сама операционная система. Доступ к ним осуществляется по протоколам удаленного управления (telnet, ssh, RDP, VNC и т. п.) из клиентского ПО (эмулятор терминала, средства управления удаленным рабочим столом и т.п.). Управление запущенной программой выполняется через эмулируемый на клиенте пользовательский интерфейс (текстовый или графический) операционной системы. На серверной стороне взаимодействие программ с ОС реализуется через системные вызовы. Управление также осуществляется средствами операционной системы. Разработка может вестись на любом языке, доступном в конкретной ОС.

Общий шлюзовый интерфейс (CGI) — технология доступа к приложениям через веб-сервер. Отличия от сервера терминалов здесь в том, что пользовательский интерфейс предоставляется в виде веб-страниц. Запросы веб-клиентов, обращенные к программам, размещенным в выделенном каталоге (как правило cgi или cgi-bin) перенаправляются на их вход через стандартный поток ввода (stdin). Результаты выполнения в виде гипертекста приложение возвращает веб-серверу через stdout [18, c.79].

Платформа Java является индустриальным стандартом, позволяющим создавать из унифицированных компонентов интероперабельные программные решения для самых разных систем, в которых может быть запущена виртуальная машина Java (JVM).

Контейнер сервлетов — один из архитектурных компонентов J2EE, представляющий окружение для выполнения сервлетов. Сервлет — это Java-приложение, выполняющееся на стороне сервера (в отличие от апплета). Контейнер сервлетов может работать как полноценный самостоятельный сервер, но чаще используется (интегрируется) совместно с другим серверным ПО. Обеспечивает обмен данными между сервлетом и клиентами, берёт на себя выполнение таких функций, как создание программной среды для функционирующего сервлета, идентификацию и авторизацию клиентов, организацию сессии для каждого из них.

Концепция сервлет-контейнера позволяет создавать как универсальные, так и специализированные серверы приложений (например, для мобильных сервисов).

Примером реализации контейнера сервлетов является Apache TomCat, который используется в таких серверах приложений как Apache Geronimo, JBoss, GlassFish, IBM WebSphere Application Server (WAS).

Компания Microsoft представляет собственные решения для поддержки бизнес-логики и сервисной инфрастуктуры на основе ОС Windows Server и технологии .NET Framework. Основным средством разработки является язык C#.

Язык python, получивший популярность во многом благодаря Google, является основным средством разработки для сервера веб-приложений Zope.

Для сценариев на языке PHP, широко используемом для создания веб-сайтов, компания Zend Technologies (разработчик самого языка PHP) создала сервер приложений Zend Server.

2.2 Типы, функции, достоинства и недостатки серверов приложений

Серверное приложение – это специализированная программа, которая принимает запросы клиентов, обрабатывает их и дает ответы на эти вопросы. Для того чтобы лучше понять, что такое серверное приложение, вам нужно понимать, что модель взаимодействия клиент-сервер предназначена для того, чтобы разделить нагрузку и функционал между клиентскими приложениями и серверными, поэтому приложение клиент и серверное приложение могут работать на одном компьютере и при этом взаимодействовать друг с другом.

В качестве примеров серверных приложений можно привести:

- любой HTTP сервер, например, сервер Apache или lighttpd;

- сервер баз данных MySQL;

- готовые сборки для веб-разработчика, такие как Denwer или локальный сервер AMPPS [16, c.89].

Серверное приложение выполняет определённый набор функций, который ограничен его назначением. Например, веб-сервер должен принимать HTTP запросы от клиента, анализировать их, проверяя полученные HTTP методы и поля заголовков, затем выполнять действия, указанные в запросе и отчитываться клиенту о результатах своей работы при помощи специального HTTP сообщения, которое получило название ответ.

Система IVR (Interactive Voice Response, система интерактивных голосовых меню) позволяют владельцу (арендатору) call-центра более рационально использовать труд операторов. Применение такой функции call-центра, как IVR особенно эффективно в том случае, когда в задачи колл-центра входит предоставление ответов на типовые вопросы абонентов, при этом большая часть поступающей нагрузки обрабатывается автоматизированной системой с элементами самообслуживания пользователей. В последних разработках в этой области применяются системы распознавания речи [6, c.83].

Модуль упреждающего дозвона (PD, Predictive Dialer) делает удобной процедуру организации большого количества исходящих вызовов, например, при проведении телефонного опроса или телемаркетинга. Система PD способна самостоятельно устанавливать соединение с абонентами из заранее составленного списка, а затем передает вызов оператору или на сервер IVR. Таким образом, персонал call-центра обслуживает лишь состоявшиеся вызовы.

Web-сервер – это средство, способное уменьшить нагрузку на операторов больше, чем в случае применения только систем IVR. Пользователю предоставляется удобное средство самообслуживания и возможность обратиться за квалифицированной помощью.

Сервер обработки сообщений электронной почты и мгновенных сообщений (IM, Instant messaging) позволяет пользователям выбирать максимально удобное средство взаимодействия с ЦОВ. Запросы, как и телефонные вызовы, на обслуживание в систему ACD.

Серверы баз данных содержат информацию, необходимую для предоставления услуг операторского центра – сведения о клиентах или информацию, определяемую деятельностью организации.

Преимущества:

- Целостность кода и данных.

Размещение бизнес-логики на выделенном сервере или ограниченном числе серверных компьютеров гарантирует доступ к обновленному и модернизированному ПО для всех клиентов. Это исключает риск доступа и управления данными из устаревших и, возможно, несовместимых программ.