作 者:Cowboy
几乎在任何环境中,只要有一段软件从另一个请求或接收信息,都能够被称为“客户-服务器。”几乎每一个不同的应用架构都曾存在(包括SOA)一种客户-服务器的交互元素。然而,行业术语“客户-服务器架构”通常是指特殊的前一代环境,期间客户端与服务器扮演了特定的角色,并有清晰的实现特征。
客户-服务器架构简史
初期庞大的主机授予组织严格的计算方式,通常被视作是客户-服务器架构稚形。这些环境,其中庞大的主机后端伺服瘦客户端,被看作单层客户-服务器架构(图1)。
图1. 一个典型的单层客户端服务器架构
主机系统天然支持同步及异步通信。后一种方法主要用于让服务器连续不断地接收来自终端的字符,以响应个别的击键事件。只在某种条件下服务器才会响应。
虽然它仍有残留痕迹,但是当两层客户-服务器的变化设计在80年代后期出现时,主机作为最初的统治计算平台开始衰退。
这个新方法引入了委派逻辑、以及处理职责下发到单个工作站的概念,导致了胖客户的诞生。受图形用户界面(GUI)创新的进一步支持,两层客户-服务器被认为是前进了一大步,并在90年早期持续统治了IT界数年之久。
这个架构的通常配置包含多个胖客户端,每一个都有自己到中心数据库服务器连接。客户端软件执行大量处理,包括所有的展现相关及多数的数据访问逻辑(图2)。一个或多个服务器通过累积可扩展的关系型数据库管理系统,促进了这些客户端。
图2. 典型的两层客户-服务器架构
让我们通过单独地和将它们与SOA的相应部分作比较两种方式,来看一看SOA和两层客户-服务器架构的主要特征。
应用逻辑
客户-服务器环境将大多数应用逻辑放到客户端软件中。这导致庞大的程序连同后端资源来一起来控制用户体验。分布式业务规则是一个例外。一个流行趋势是将嵌入的和维护的业务规则与数据关联,放入数据库的存储过程与触发器之内。这略微抽象了一组来自客户端的业务逻辑,并简化了数据访问编程。尽管如此,客户端还是承担着所有的展示任务。
当代面向服务解决方案中的展现层会有所不同。任何软件片段若有能力依照所需的服务契约进行SOAP消息交换,都可归为服务请求者。同时通常也期望请求者能提供服务,展现层的设计完全开放并对应特定的解决方案需求。
在服务器环境内,存在关于应用逻辑如何驻留与分布的选择权。这些选择权不排除数据库触发器和存储过程。同时,面向服务设计的原则开始起作用,通常指导划分自治处理逻辑的单元。这促进了特定设计品质,比如服务无状态化及协同性,还有可组合性及复用性。
另外,常有这些处理逻辑单元在SOA内不属于任何解决方案的情形。这也支持了促进复用以及跨越应用边界的松散耦合这一终极目标。
应用处理
因为大部分客户-服务器应用逻辑驻留于客户端,客户端工作站负责了大量的处理。80/20比率常被作为一个经验法则,按此法则数据库服务器承担了20%的工作量。尽管如此,数据还是常常成为这些环境中的性能瓶颈。
有大用户量的两层客户-服务器解决方案,通常需要每一客户建立其自身的数据库连接。通信可预期是异步的,而且这些连接是永久的(意味着它们需要通过用户登录并保持活动直至其退出应用)。专有数据库连接是昂贵的,并且资源需求经常压垮数据库服务器,给所有用户以可观的反应时间。
另外,假定客户被分配以主要的处理职责,他们常要求重要的资源。客户端执行完全是有状态的,并要消耗大量的固定PC内存。用户工作站因此经常需要专门运行客户端程序,以便所有可用资源能够提供给应用。
SOA中的处理是高度分布式的,每一服务都有一个清晰的功能边界和相关的资源需求。在面向服务架构建模技术中,对于如何能够定位及部署服务你有很多的选择。
企业解决方案包含多个服务器时,每一个都装有Web服务并支持中间件。因此,对于SOA而言没有固定的比率。服务可根据需要分布,而且在决定物理部署配置时,性能需求是要考虑的因素之一。
服务与请求者间的通信可以是同步的或是异步的。这一灵活性允许进一步改进处理,特别是使用异步的消息模式时。另外,通过在消息中放入更多的智能,可获得消息层面的语境管理选择。这促进了无状态的及自治的服务本性,并进一步经历减少对状态信息缓存的需要。
技术
客户-服务器应用的出现促进了第四代4GL编程语言的使用,比如VisualBasic与PowerBuilder。这些开发环境充分利用了Windows操作系统所提供的能力,来创建更美观丰富、更具交互性的用户界面。尽管如此,传统的第三代语言,比如C++,仍在使用,特别是对于有更严格的性能需求的解决方案。在后端,主流的数据库厂商,象Oracle、Informix、IBM、Sybase与微软,提供了强健的关系型数据库管理系统,能够管理多连接,同时提供了灵活的数据存储及数据管理特性。
SOA所用的技术集实际上并不象它所延展的那么多。旧版本的程序语言的更新版本,象VisualBasic,依旧能够用于创建Web服务,且依旧可以使用传统数据库。尽管如此,SOA的技术版图已经变得日渐不同。除了Web技术的标准集(HTML、CSS、HTTP等等),当代SOA一并带来了建立XML数据表达架构的绝对需求,还有SOAP通讯框架,以及服务架构所包含的永远扩展的Web服务平台。
安全
除了数据的存储与管理以及嵌入存储过程和触发器中的业务规则,安全是经常在客户-服务器架构的服务器层面集中处理的另一个部分。数据库十分复杂,足以管理用户帐户及用户组长,并将其分配到物理数据模型的个别部分。
安全也能够客户程序中控制,特别是当它与特定应用逻辑执行的业务规则相关联时(譬如挑选用户对部分用户界面进行限制访问)。另外,与操作系统级的安全协作可实现单点登录,此时应用直接继承操作系统的登录账户信息。
尽管有人夸耀SOA的优势,许多架构师却羡慕客户-服务器的安全性。企业数据经由单点鉴权而受到保护,建立了客户端与服务器间的单一连接。在SOA的分布世界中,这是不可能的。安全变成一个重要而复杂的问题,与必需的安全措施程度直接相关。牵扯到许多典型技术,大多数包含在WS-安全框架中。