PDF de programación - Introducción a los Sistemas de Información: El modelo Cliente/Servidor

Sistemas de Información
Introducción a los
Sistemas de Información:
El Modelo Cliente/Servidor

Agradecimientos: por su contribución a la realización de estas transparencias: Jesus Villamor Lugo y Simon
Pickin (IT-UC3M), Juan José Gil Ríos (Terra.)

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Índice

Definición
Concepto
Clasificación

Servicio
Cómo se distribuye la aplicación entre C y S

Arquitecturas multinivel

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Definición

La arquitectura C/S es una forma de

dividir y especializar programas y equipos
de cómputo de forma que la tarea que
cada uno de ellos realiza se efectúa con la
mayor eficiencia posible y permita
simplificar las actualizaciones y
mantenimiento del sistema

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Cambio de paradigma
1ª Revolución: Cliente – servidor

Del Mainframe a los sistemas C/S
Detonante: desarrollo HW, LAN
Resultado Mainframe - > C/S

2ª Revolución: Objetos distribuidos:

Fragmentación del cliente y servidor en componentes
Detonante: desarrollo HW, WAN, Internet
Resultado C/S -> Sistemas 3 niveles o multinivel

Consecuencias para desarrolladores de los SI

Incertidumbre
De sistemas propietarios a sistemas “a la carta”
Necesidad de conocer gran número de tecnologías

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El Sistema de Información moderno
y el modelo Cliente/Servidor

El Sistema de Información moderno
Administra y despliega grandes redes
Ofrece estándares de interoperabilidad
Distribuye sus funcionalidades
Saca partido del modelo Cliente/Servidor
Muchas veces requiere habilidades híbridas
Procesamiento de transacciones, bases de datos,

comunicaciones o conocimientos sobre GUI.

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El Modelo Cliente/Servidor
El concepto

Sistema distribuido donde el software está dividido entre

tareas servidor
tareas cliente

Separación clara de responsabilidades

en base a la noción de servicio

Papel del cliente:
inicia el diálogo
envía peticiones al servidor conforme a algún protocolo asimétrico
pide que el servidor actúe, o que le informe, o ambas cosas

Papel del servidor:

espera pasivamente peticiones de los clientes
responde a las peticiones según su política

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El Modelo Cliente/Servidor
Consecuencias
Un servidor puede atender a muchos clientes
Puede haber uno o varios servidores en un sistema
Un servidor puede ser substituido por otro que ofrece (al

menos) el mismo servicio sin afectar a los clientes

Se puede ocultar a los clientes la ubicación del servidor

la ubicación no afecta la manera de utilizar los servicios

El servidor puede regular el acceso a recursos

compartidos
e.g. servidor X, servidor de impresión,...

En el caso general, un objeto/componente/programa

puede ser cliente, servidor o ambos

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El Modelo Cliente/Servidor
Ventajas
Base en la noción de servicio → buena estructura

acoplamiento cliente-servidor débil, comunicación por mensajes
interfaces claras, modularidad, flexibilidad

Escalabilidad “vertical”

facilita: migrar a servidor más grande / veloz o servidores múltiples

Escalabilidad “horizontal”

facilita: añadir clientes

Hardware y plataformas software (SO) heterogéneos

despliegue independiente de cliente y servidor
clientes / servidores pueden usar el hardware y SO más

adecuados para su función, ej. cliente barato, servidor rápido

Robustez

servidor protegido contra fallos en el cliente

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El Modelo Cliente Servidor
Dos puntos de vista

Cliente y servidor como entidades físicas

Un servidor no es cliente; un cliente no es servidor
Granularidad al nivel de subsistema (gruesa)
Contexto: arquitecturas de aplicaciones comerciales

Cliente y servidor como “roles”

La misma entidad puede actuar como cliente o servidor
Granularidad al nivel de objeto o componente (fina)
Contexto: tecnologías de objetos distribuidos

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El Modelo Cliente Servidor (Entidades)
Clasificación 1: En función del servicio

Servidores de archivos

Msg.: Peticiones de archivos
NFS, SAMBA,...

Servidores de bases de datos

Msg.: Peticiones SQL
Oracle, Sybase, SQL Server,…

Servidores de transacciones

Msg.: Transacción (Conjunto de

peticiones SQL)

OLP,...

Servidores de objetos
Msg.: Invocación a

procedimientos remotos

servidores CORBA,

OLE/DCOM,...
Servidores Web

Msg.: Peticiones HTTP
servidores HTTP,...

Servidores de groupware

Msg.: Mensajes de
groupware, e-mails

Lotus Notes, Exchange, etc.

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El Modelo Cliente Servidor (Entidades)
Clasificación 2: ¿Cómo distribuir aplicación?

Cliente pesado / servidor ligero

Mayor parte de la aplicación corre en el lado cliente
Servidor exporta datos en bruto
Clientes saben de organización de datos en el

servidor

Cliente ligero / servidor pesado

Mayor parte de la aplicación corre en el lado servidor
Servidor exporta métodos que operan sobre los datos
Cliente no es mucho más que el GUI

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El Modelo Cliente Servidor (Entidades)
Clasificación 2: ¿Cómo distribuir aplicación?

Cliente pesado

• Servidor de archivos
• Servidor de BD
• Servidor de obj. distribuidos

Cliente ligero (servidor pesado)

• Servidor Web
• Servidor de transacciones
• Servidor de Groupware
• Servidor obj distribuidos

GUI

Aplicación

Datos

CLIENTE

SERVIDOR

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El Modelo Cliente Servidor (Entidades)
Arquitecturas de distintos niveles
Aplicaciones comerciales se dividen en tres partes

acceso a datos
lógica de la aplicación (o lógica del negocio)
presentación (interfaz de usuario)

Acceso a datos

gestión y acceso a datos persistentes

Presentación

presentación de resultados al usuario de forma comprensible

Lógica del negocio

el procesamiento

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El Modelo Cliente Servidor (Entidades)
¿Dos niveles, tres niveles o multi-nivel?
En todas las arquitecturas cliente-servidor

nivel del cliente (client tier): presentación
nivel de datos (data tier): acceso a datos

Arquitectura de dos niveles (2-tier) : C-S clásico

lógica de la aplicación integrada

o bien con la presentación
o bien con el acceso a datos
o bien con ambos

Arquitectura de tres niveles (3-tier)

lógica de la aplicación localizada en el nivel del medio, separada

tanto del acceso a datos
como de la presentación

Arquitectura multi-nivel (multi-tier)

nivel del medio se divide en distintos niveles

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El Modelo Cliente Servidor (Entidades)
Estrategias de distribución C/S

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El Modelo Cliente Servidor (Entidades)
Ventajas del cliente ligero
Menos infraestructura en el lado cliente

reduce costes puesto que hay muchos clientes, pocos

servidores

Administración más facil

es decir, configuración, mantenimiento, despliegue,…
puesto que hay menos servidores que clientes

Menos tráfico en la red

debido a un nivel de servicio más abstracto ofrecido al cliente

Gestion de recursos centralizado

ayuda a asegurar la integridad de los datos
mayor nivel de seguridad
mejor detección de fallos

Más evolutivo, p.e. frente a un cambio del SGBD

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El Modelo Cliente Servidor (Entidades)
Ventajas de las arquitecturas multi-nivel
Todas las ventajas del cliente ligero
Más flexibilidad y escalabilidad
Niveles pueden actualizarse / remplazarse independientemente

Con cambios de requisitos
Con cambios de tecnología

Un control más fino de la carga del servidor permite

evitar sobrecarga del servidor
equilibrar la carga entre servidores
conseguir tiempo de respuesta más bajo

pero al aumento del número de niveles puede aumentar el número de

comunicaciones y por tanto el tiempo de respuesta, ¡ojo!

Más facilidad para depurar errores

debido a una mayor modularidad

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El Modelo Cliente Servidor (Entidades)
Diseño de un servidor
Con estado o sin estado

con estado: más flexible, e.g. “carro de compra”
sin estado: más tolerancia a fallos (pero “cookies”)

¿Concurrencia?

multi-hilos: “hilos de servicio” viven en el mismo espacio de

direcciones que el “hilo de escucha”
atención a la sincronización de hilos

“Granjas” de servidores / réplica de servidores

transparente para el cliente, ¿cómo?
coherencia de servidores ≡ sincronización de hilos
distintas aplicaciones, distintos requisitos de sincronización

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El Modelo Cliente Servidor
¿Qué es el middleware?

Contexto del modelo cliente-servidor como entidades

la tecnología que conecta entre sí los niveles de una arquitectura

multi-nivel

Contexto del modelo cliente-servidor como roles

el software distribuido necesario para el soporte de interacciones

entre clientes y servidores a través de una plataforma
heterogénea.

Empieza en el API de la parte del cliente y comprende

la transmisión de la solicitud a través de una red
la transmisión de la respuesta resultante del servidor

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El