Unix Socket - 客户端服务器模型

大多数网络应用程序使用客户端-服务器架构，它指的是两个进程或两个应用程序相互通信以交换某些信息。这两个进程之一充当客户端进程，另一个进程充当服务器。

客户端进程

这是一个通常发出信息请求的进程。获取响应后，此进程可能会终止或进行其他处理。

例如，Internet 浏览器充当客户端应用程序，它向 Web 服务器发送请求以获取一个 HTML 网页。

服务器进程

这是一个接收来自客户端请求的进程。在收到来自客户端的请求后，此进程将执行所需的处理，收集所需的信息并将其发送给请求者客户端。完成后，它准备好为另一个客户端提供服务。服务器进程始终处于警报状态并准备为传入请求提供服务。

例如 - Web 服务器一直等待来自 Internet 浏览器的请求，并且一旦它收到来自浏览器的任何请求，它就会获取请求的 HTML 页面并将其发送回该浏览器。

请注意，客户端需要知道服务器的地址，但服务器在连接建立之前不需要知道客户端的地址甚至存在。一旦连接建立，双方都可以发送和接收信息。

2 层和 3 层架构

客户端-服务器架构有两种类型 -

• 2 层架构 - 在此架构中，客户端直接与服务器交互。这种类型的架构可能存在一些安全漏洞和性能问题。Internet Explorer 和 Web 服务器使用两层架构。此处使用安全套接字层 (SSL) 解决安全问题。

• 3 层架构 - 在此架构中，另一个软件位于客户端和服务器之间。此中间软件称为“中间件”。中间件用于执行所有安全检查和负载均衡（在负载过重的情况下）。中间件接收来自客户端的所有请求，并在执行必要的身份验证后，将该请求传递给服务器。然后服务器执行所需的处理并将响应发送回中间件，最后中间件将此响应传递回客户端。如果要实现 3 层架构，则可以在 Web 服务器和 Web 浏览器之间保留任何中间件，例如 Web Logic 或 WebSphere 软件。

服务器类型

您可以拥有两种类型的服务器 -

• 迭代服务器 - 这是服务器最简单的形式，其中服务器进程为一个客户端提供服务，并在完成第一个请求后，接收来自另一个客户端的请求。同时，另一个客户端保持等待状态。

• 并发服务器 - 这种类型的服务器运行多个并发进程以同时处理许多请求，因为一个进程可能需要更长时间，而另一个客户端无法等待那么长时间。在 Unix 下编写并发服务器最简单的方法是fork一个子进程来分别处理每个客户端。

如何创建客户端

建立连接的系统调用对于客户端和服务器来说略有不同，但都涉及套接字的基本构造。这两个进程都建立自己的套接字。

在客户端建立套接字所涉及的步骤如下 -

• 使用socket()系统调用创建套接字。

• 使用connect()系统调用将套接字连接到服务器的地址。

• 发送和接收数据。有多种方法可以做到这一点，但最简单的方法是使用read()和write()系统调用。

如何创建服务器

在服务器端建立套接字所涉及的步骤如下 -

• 使用socket()系统调用创建套接字。

• 使用bind()系统调用将套接字绑定到地址。对于 Internet 上的服务器套接字，地址由主机上的端口号组成。

• 使用listen()系统调用侦听连接。

• 使用accept()系统调用接受连接。此调用通常会阻塞连接，直到客户端与服务器连接。

• 使用read()和write()系统调用发送和接收数据。

客户端和服务器交互

以下是显示完整客户端和服务器交互的图表 -