Instituto Tecnolgico Superior de Acayucan

Materia:

Programacin en Ambiente Cliente Servidor

Docente:

Lucia del Carmen Ugarte Snchez

1 Arquitectura del modelo cliente/servidor ................................................................................ 1

1.2 Modelos de dos y tres capas ................................................................................................. 3

1.3 Usos y Aplicaciones .............................................................................................................. 5

1.4 Comunicacin entre programas ............................................................................................ 6

1.5. Modelos de computacin distribuida................................................................................... 7

1.5.1. RMI .................................................................................................................................. 7

Cliente Servidor Pgina 1

OBJETIVO GENERAL DEL CURSO Analiza y disea soluciones de aplicaciones distribuidas utilizando los principales middlewares para

el desarrollo de sistemas cliente/servidor.

Competencia especfica a desarrollar

Conocer los conceptos tericos bsicos relacionados con el modelo cliente/servidor.

1 Arquitectura del modelo cliente/servidor Entre las principales definiciones se tiene: Desde un punto de vista conceptual:

Es un modelo para construir sistemas de informacin, que se sustenta en la idea de

repartir el tratamiento de la informacin y los datos por todo el sistema informtico,

permitiendo mejorar el rendimiento del sistema global de informacin.

En trminos de arquitectura:

Los distintos aspectos que caracterizan a una aplicacin (proceso, almacenamiento,

control y operaciones de entrada y salida de datos) en el sentido ms amplio, estn

situados en ms de un computador, los cuales se encuentran interconectados mediante

una red de comunicaciones.

Cliente/Servidor

Es la tecnologa que proporciona al usuario final el acceso transparente a las aplicaciones,

datos, servicios de cmputo o cualquier otro recurso del grupo de trabajo y/o, a travs de

la organizacin, en mltiples plataformas. El modelo soporta un medio ambiente

distribuido en el cual los requerimientos de servicio hechos por estaciones de trabajo

inteligentes o "clientes'', resultan en un trabajo realizado por otros computadores

llamados servidores".

Qu es una Arquitectura?

Una arquitectura es un entramado de componentes

funcionales que aprovechando diferentes estndares,

convenciones, reglas y procesos, permite integrar una

amplia gama de productos y servicios informticos, de

manera que pueden ser utilizados eficazmente dentro de

la organizacin. Debemos sealar que para seleccionar el

modelo de una arquitectura, hay que partir del contexto

tecnolgico y organizativo del momento y, que la

arquitectura Cliente/Servidor requiere una determinada especializacin de cada uno de

los diferentes componentes que la integran.

Cliente Servidor Pgina 2

La arquitectura cliente-servidor define una relacin entre el usuario de una estacin de

trabajo (el cliente frontal) y un servidor posterior de archivos, impresin, comunicaciones

o fax, u otro tipo de sistema proveedor de servicios. El cliente debe ser un sistema

inteligente con su propia capacidad de procesamiento para descargar en parte al sistema

posterior (sta es la base del modelo cliente-servidor). Esta relacin consiste en una

secuencia de llamadas seguidas de respuestas. Situar servicios de archivos (u otro tipo de

servicios) en sistemas posteriores dedicados tiene muchas ventajas. Es ms sencillo

realizar el mantenimiento y la seguridad de unos servidores situados en un mismo lugar, y

ms simple el proceso de realizacin de copias de seguridad, siempre que los datos se

encuentren en una nica ubicacin y una misma autoridad los gestione.

Existen numerosas configuraciones cliente-servidor posibles. En la Figura 3.1, varios

clientes acceden a un nico servidor. Esta es la configuracin usual de una pequea red de

rea local (LAN, Local Area Network). La Figura 3.2 muestra un modelo de base de datos

distribuida en el que los clientes acceden a los datos ubicados en varios servidores.

El Esquema de funcionamiento de un Sistema Cliente/Servidor sera:

1. El cliente solicita una informacin al servidor.

2. El servidor recibe la peticin del cliente.

3. El servidor procesa dicha solicitud.

4. El servidor enva el resultado obtenido al cliente. 5. El cliente recibe el resultado y

lo procesa.

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Componentes de la arquitectura cliente/servidor

El proceso cliente que es quien inicia el dilogo, el proceso servidor que pasivamente

espera a que lleguen peticiones de servicio y el middleware que corresponde a la interfaz

que provee la conectividad entre el cliente y el servidor para poder intercambiar

mensajes. Para entender en forma ms ordenada y clara los conceptos y elementos

involucrados en esta tecnologa se puede aplicar una descomposicin o arquitectura de

niveles.

Nivel de Presentacin: Agrupa a todos los elementos asociados al componente

Cliente.

Nivel de Aplicacin: Agrupa a todos los elementos asociados al componente

Servidor.

Nivel de comunicacin: Agrupa a todos los elementos que hacen posible la

comunicacin entre los componentes Cliente y servidor.

Nivel de base de datos: Agrupa a todas las actividades asociadas al acceso de los

datos.

1.2 Modelos de dos y tres capas

Arquitectura en 2 niveles

La arquitectura en 2 niveles se utiliza para describir los sistemas cliente/servidor en donde

el cliente solicita recursos y el servidor responde directamente a la solicitud, con sus

propios recursos. Esto significa que el servidor no requiere otra aplicacin para

proporcionar parte del servicio l

servicio

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Arquitectura en 3 niveles

En la arquitectura en 3 niveles, existe un nivel intermediario. Esto significa que la

arquitectura generalmente est compartida por:

1. Un cliente, es decir, el equipo que solicita los recursos, equipado con una interfaz

de usuario (generalmente un navegador Web) para la presentacin

2. El servidor de aplicaciones (tambin denominado software intermedio), cuya tarea

es proporcionar los recursos solicitados, pero que requiere de otro servidor para

hacerlo

3. El servidor de datos, que proporciona al servidor de aplicaciones los datos que

requiere

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Comparacin entre ambos tipos de arquitecturas

La arquitectura en 2 niveles es, por lo tanto, una arquitectura cliente/servidor en la que el

servidor es polivalente, es decir, puede responder directamente a todas las solicitudes de

recursos del cliente.

Sin embargo, en la arquitectura en 3 niveles, las aplicaciones al nivel del servidor son

descentralizadas de uno a otro, es decir, cada servidor se especializa en una determinada

tarea, (por ejemplo: servidor web/servidor de bases de datos). La arquitectura en 3

niveles permite:

Un mayor grado de flexibilidad

Mayor seguridad, ya que la seguridad se puede definir independientemente para

cada servicio y en cada nivel

Mejor rendimiento, ya que las tareas se comparten entre servidores

1.3 Usos y Aplicaciones

Cuando la operacin entre clientes y servidores se realiza a travs de una red (como es el

caso de Internet), la informacin viaja codificada a lo largo de redes que pueden ser del

tamao de un edificio o de tamao planetario. En caso de redes grandes, aparte de

servidores y clientes, se necesita un tercer tipo de mquinas para gestionar las

transmisiones.

Se denominan enrutadores ("Routers"), y funcionan como elementos de recepcin y

transmisin de trfico Internet. El paradigma cliente-servidor no solo se utiliza en

referencia a las mquinas fsicas, tambin a los programas que las hacen funcionar segn

su utilidad. Por ejemplo, son frecuentes expresiones tales como "cliente de correo" o

"servidor de noticias" en referencia a programas. La primera se refiere al que utilizamos

normalmente para interrogar nuestro buzn e-mail, "bajar" el correo y manipularlo (verlo,

imprimirlo, borrarlo, etc.). El segundo se refiere a un programa o sistema de ellos, que en

un servidor (mquina) realiza el trabajo de alojar los mensajes de noticias, atender las

peticiones de los "clientes", etc. Observe que en realidad, el concepto cliente/servidor es

muy genrico, y que puede ser entendido incluso en el mbito de una sola mquina,

donde unas aplicaciones pueden prestar servicio a otras. Sin embargo, su significado

desde el punto de vista informtico suele presuponer la existencia de varias mquinas (al

menos dos) unidas en una red:

Un servidor es cualquier mquina que dispone un recurso para ser compartido.

Un cliente es cualquier mquina que necesita un recurso externo.

Un servidor de determinado recurso puede ser cliente de otros y a la inversa. Un

cliente puede ser a su vez servidor de otro recurso.

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1.4 Comunicacin entre programas

El proceso para la creacin de un servicio siempre comienza con la creacin del Socker. As

como el cliente necesita llamadas especficas en determinados momentos, el servidor

trabajo de modo similar pero aade unas pocas llamadas extras al sistema. El servidor

utiliza la llamada del sistema Socket, pero debe hacer un trabajo extra que era opcional

para el cliente, el cliente siempre realiza una conexin activa porque la persigue

enrgicamente los servidores por otro lado necesitan proporcionar un numero de puesto

especifico y consiste a los programas clientes si les va a prestar servicio.

El programa servidor que escriba deber utilizar las llamadas de sistema socker (), bind (),

listen (), accept (). Y mientras el programa cliente es

una conexin activa, el servidor es una conexin

pasiva. Las llamadas del sistemas () y accept () crean

una conexin solo cuando el cliente pide una

conexin (similar a la accin de responder al timbre

de un telfono.

El ejemplo de servidor escucha en un socket

(puerto 8000) esperando peticiones entrantes.

Cualquier programa, como el cliente de ejemplo,

puede conectar con este servidor y pasarle hasta

16.384 bytes de datos. El servidor trata los datos

como datos ASCII y los convierte en maysculas

antes de pasrselos a! programa cliente. Estos dos

sencillos programas se pueden volver a utilizar fcilmente cuando se escriban programas

cliente-servidor basados en socket. Los servidores que pueden recibir muchas peticiones

simultneas lo usan para crear un proceso separado para la administracin de peticiones

de servicio constitucionalmente caras. El servidor crea un socket permanente para la

escucha de peticiones de servicio; cuando un cliente conecta con el servidor, se crea un

socket temporal. Cada vez que un cliente conecta con un servidor, se abre un nuevo

socket temporal entre el cliente y el servidor.

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1.5. Modelos de computacin distribuida

La computacin distribuida (o grid computing / network computing) es un modelo de

computacin basado en el uso de recursos de una red de mquinas independientes para

el procesado de unidades discretas de datos a travs de un protocolo comn cuyo

objetivo es crear una potente red de procesado de datos que puede incluso superar a los

grandes superordenadores. Estas redes de computacin distribuida son mayoritariamente

utilizadas para investigaciones cientficas que necesitan largos tiempos de procesado

mediante ordenadores Un sistema distribuido est compuesto de nodos, posiblemente

heterogneos, conectados mediante una red. Un sistema de esta clase puede utilizarse

efectivamente solo si el software es capaz de presentar al usuario el concepto de single

system image (SSI) sobre el sistema fsicamente distribuido. De esta forma todos los

recursos de un nodo deberan poder accederse transparentemente desde cualquier otro

nodo.

1.5.1. RMI

RMI (Java Remote Method Invocation) es un mecanismo ofrecido por Java para invocar

un mtodo de manera remota. Forma parte del entorno estndar de ejecucin de Java y

proporciona un mecanismo simple para la comunicacin de servidores en aplicaciones

distribuidas basadas exclusivamente en Java. Si se requiere comunicacin entre otras

tecnologas debe utilizarse CORBA o SOAP en lugar de RMI. RMI se caracteriza por la

facilidad de su uso en la programacin por estar especficamente diseado para Java;

proporciona paso de objetos por referencia (no permitido por SOAP), recoleccin de

basura distribuida y paso de tipos arbitrarios (funcionalidad no provista por CORBA). A

travs de RMI, un programa Java puede exportar un objeto, con lo que dicho objeto estar

accesible a travs de la red y el programa permanece a la espera de peticiones en un

puerto TCP. A partir de ese momento, un cliente puede conectarse e invocar los mtodos

proporcionados por el objeto.

La invocacin se compone de los siguientes pasos:

Encapsulado (marshalling) de los parmetros (utilizando la funcionalidad de

serializacin de Java).

Invocacin del mtodo (del cliente sobre el servidor). El invocador se queda

esperando una respuesta.

Al terminar la ejecucin, el servidor serializa el valor de retorno (si lo hay) y lo

enva al cliente.

El cdigo cliente recibe la respuesta y contina como si la invocacin hubiera sido

local.