Web应用网络模型

http://blog.csdn.net/ying422/article/details/45365427


前言

这篇文章要介绍的是一个常见Web应用基本的过程跟网络模型，当然，对于多数的Client/Server应用也是适用的。延续这个系列文章的风格，只管通俗不管严谨。

概览

总体模型概览图：

DNS

用户点开/输入一个链接http://www.qq.com/index.html 之后，浏览器需要先找到www.qq.com这个域名对应的IP地址，因为计算机是通过IP作为门牌号的，而域名你可以认为是这个IP的别名，方便人类记忆使用。

一般来说，浏览器会先询问本地DNS缓存，如果没有记录过这个域名映射的IP，那就向本地的DNS网关询问，如果网关也不知道，就继续往上一层的DNS服务器询问，直到拿到这个IP地址。

一般来说，一台服务器处理的请求是有限的，因此大型的应用都会有多台proxy机器，我们可以让DNS服务器在第一个请求返回IP1，第二个请求返回IP2,……这样用户的请求就会均匀的落在这些机器上，这个就是DNS负载均衡。CDN就是通过智能DNS算出离用户最近的CDN节点的IP地址，这样用户可以访问一台离他最近的机器，大大节约连接时间。

代理与反向代理

一般来说，浏览器跟真正提供Web服务的机器是没有直接连接的，他们中间都会有代理跟反向代理。

大部分的公司都会内部的计算机都配置了代理服务器，其作用是所有内部的网络请求都是通过代理去连接对方服务器，可以在代理服务器这里做恶意请求/响应的拦截，还可以缓存内部网络所需的公共资源。

反向代理就是以代理服务器来接收网络连接请求，我们上下文称Proxy机器指的就是反向代理机器，Proxy机器收到请求后会经过一定的分析最后把请求内容转发给内网对应的Web服务器，Web服务器的HTTP响应包会先到Proxy机器，然后再到用户机器。
反向代理的好处是可以负载均衡，在它后边可以有多台工作的Web服务器，这样分层次之后，很多职责就明确很多了：Proxy机器负责负载均衡、拦截恶意请求、维持长连接，还可以屏蔽不工作的Web服务器；而Web服务器就只要关心自己处理的Web业务逻辑即可。
往往Proxy服务器跟用户机器保持长连接，这样可以节省用户每次跟服务器建立连接的消耗，而Proxy服务器跟Web服务器采用短连接的方式，这样可以有效节约Web服务器的资源。

Web server

Web server的职责就是根据用户的请求，返回其所需要的响应内容。往往Web server只涉及业务测逻辑的判断以及数据的组装，而真正的数据位于后端的存储Server(本文不涉及)。

对于一般应用来说，Web server返回的是动态产生的内容（每个用户都不一致的动态内容或者经常编辑变动的内容），如页面的HTML内容、JSON数据、XML数据等。而JavaScript文件、CSS文件、图片这些静态资源（不根据用户而变动的资源）往往存放在CDN中。

浏览器

从浏览器发起请求，经历以上讲述的步骤处理后，浏览器发起到从Web sever返回的HTTP包。一般来说这个响应是返回网页的HTML。

接着浏览器开始解析收到的HTML包，HTML里边一般会把样式CSS跟脚本Javascript作为外链请求。本文不涉及页面渲染内容，主要为了讨论整体应用的模型，因此这块留以后探讨写文章。

CDN

从上边讨论知道，对于动态的内容，请求总是到Web server去动态计算获取内容，但是对于不随用户状态变化的内容我们把内容推送到CDN节点上。

静态资源的域名跟页面HTML的域名一般来说是不一样的，因为静态资源的请求需要解析到CDN节点去。我们假设主请求是：www.qq.com/index.html；CDN请求是cdn.qq.com/index.css。

一般Web应用把静态内容推到CDN有两种模式，一种是在上线前主动将内容推送到CDN节点，一种是CDN发现本地没有该文件时，回源到Web server机器取内容，然后缓存在他本地。

1.WEB服务器(Web Server)

      理解WEB服务器,首先你要理解什么是WEB?WEB你可以简单理解为你所看到的HTML页面就是WEB的数据元素,处理这些数据元素的应用软件就叫WEB服务器,如IIS、apache。 WEB服务器与客户端打交道，它要处理的主要信息有：session、request、response、HTML、JS、CSS等。

Web服务器可以解析(handles)HTTP协议。当Web服务器接收到一个HTTP请求(request)，会返回一个HTTP响应 (response)，例如送回一个HTML页面。为了处理一个请求(request)，Web服务器可以响应(response)一个静态页面或图片， 进行页面跳转(redirect)，或者把动态响应(dynamic response)的产生委托(delegate)给一些其它的程序例如CGI脚本，JSP(JavaServer Pages)脚本，servlets，ASP(Active Server Pages)脚本，服务器端(server-side)JavaScript，或者一些其它的服务器端(server-side)技术。无论它们(译者 注：脚本)的目的如何，这些服务器端(server-side)的程序通常产生一个HTML的响应(response)来让浏览器可以浏览。

要知道，Web服务器的代理模型(delegation model)非常简单。当一个请求(request)被送到Web服务器里来时，它只单纯的把请求(request)传递给可以很好的处理请求 (request)的程序(译者注：服务器端脚本)。Web服务器仅仅提供一个可以执行服务器端(server-side)程序和返回(程序所产生的)响 应(response)的环境，而不会超出职能范围。服务器端(server-side)程序通常具有事务处理(transaction processing)，数据库连接(database connectivity)和消息(messaging)等功能。

虽然Web服务器不支持事务处理或数据库连接池，但它可以配置(employ)各种策略(strategies)来实现容错性(fault tolerance)和可扩展性(scalability)，例如负载平衡(load balancing)，缓冲(caching)。集群特征(clustering—features)经常被误认为仅仅是应用程序服务器专有的特征。

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2.应用服务器(The Application Server)
     应用服务器如JSP，处理的是非常规性WEB页面（JSP文件），他动态生成WEB页面，生成的WEB页面在发送给客户端（实际上当应用服务器处理完一个JSP请求并完成JSP生成HTML后它的任务就结束了，其余的就是WEB处理的过程了）。


根据我们的定义，作为应用程序服务器，它通过各种协议，可以包括HTTP，把商业逻辑暴露给(expose)客户端应用程序。Web服务器主要是处理向浏 览器发送HTML以供浏览，而应用程序服务器提供访问商业逻辑的途径以供客户端应用程序使用。应用程序使用此商业逻辑就象你调用对象的一个方法(或过程语 言中的一个函数)一样。

应用程序服务器的客户端(包含有图形用户界面(GUI)的)可能会运行在一台PC、一个Web服务器或者甚至是其它的应用程序服务器上。在应用程序服务器 与其客户端之间来回穿梭(traveling)的信息不仅仅局限于简单的显示标记。相反，这种信息就是程序逻辑(program logic)。 正是由于这种逻辑取得了(takes)数据和方法调用(calls)的形式而不是静态HTML，所以客户端才可以随心所欲的使用这种被暴露的商业逻辑。

在大多数情形下，应用程序服务器是通过组件(component)的应用程序接口(API)把商业逻辑暴露(expose)(给客户端应用程序)的，例如 基于J2EE(Java 2 Platform, Enterprise Edition[企业版本])应用程序服务器的EJB(Enterprise JavaBean)组件模型。此外，应用程序服务器可以管理自己的资源，例如看大门的工作(gate-keeping duties)包括安全(security)，事务处理(transaction processing)，资源池(resource pooling)， 和消息(messaging)。就象Web服务器一样，应用程序服务器配置了多种可扩展(scalability)和容错(fault tolerance)技术



一个例子
例如，设想一个在线商店(网站)提供实时定价(real-time pricing)和有效性(availability)信息。这个站点(site)很可能会提供一个表单(form)让你来选择产品。当你提交查询 (query)后，网站会进行查找(lookup)并把结果内嵌在HTML页面中返回。网站可以有很多种方式来实现这种功能。我要介绍一个不使用应用程序 服务器的情景和一个使用应用程序服务器的情景。观察一下这两种情景的不同会有助于你了解应用程序服务器的功能。

情景1：不带应用程序服务器的Web服务器

在此种情景下，一个Web服务器独立提供在线商店的功能。Web服务器获得你的请求 (request)，然后发送给服务器端(server-side)可 以处理请求(request)的程序。此程序从数据库或文本文件(flat file，译者注：flat file是指没有特殊格式的非二进制的文件，如properties和XML文件等)中查找定价信息。一旦找到，服务器端(server-side)程序 把结果信息表示成(formulate)HTML形式，最后Web服务器把会它发送到你的Web浏览器。

简而言之，Web服务器只是简单的通过响应(response)HTML页面来处理HTTP请求(request)。

情景2：带应用程序服务器的Web服务器

情景2和情景1相同的是Web服务器还是把响应(response)的产生委托(delegates) 给脚本(译者注：服务器端(server- side)程序)。然而，你可以把查找定价的商业逻辑(business logic)放到应用程序服务器上。由于这种变化，此脚本只是简单的调用应用程序服务器的查找服务(lookup service)，而不是已经知道如何查找数据然后表示为(formulate)一个响应(response)。 这时当该脚本程序产生HTML响应(response)时就可以使用该服务的返回结果了。

在此情景中，应用程序服务器提供(serves)了用于查询产品的定价信息的商业逻辑。(服务器的)这 种功能(functionality)没有指出有关 显示和客户端如何使用此信息的细节，相反客户端和应用程序服务器只是来回传送数据。当有客户端调用应用程序服务器的查找服务(lookup service)时，此服务只是简单的查找并返回结果给客户端。

通过从响应产生(response-generating)HTML的代码中分离出来，在应用程序之中 该定价(查找)逻辑的可重用性更强了。其他的客户 端，例如收款机，也可以调用同样的服务(service)来作为一个店员给客户结帐。相反，在情景1中的定价查找服务是不可重用的因为信息内嵌在HTML 页中了。

总而言之，在情景2的模型中，在Web服务器通过回应HTML页面来处理HTTP请求(request)，而应用程序服务器则是通过处理定价和有效性(availability)请求(request)来提供应用程序逻辑的。

警告(Caveats)
现在，XML Web Services已经使应用程序服务器和Web服务器的界线混淆了。通过传送一个XML有效载荷(payload)给服务器，Web服务器现在可以处理数据和响应(response)的能力与以前的应用程序服务器同样多了。

另外，现在大多数应用程序服务器也包含了Web服务器，这就意味着可以把Web服务器当作是应用程序服务器的一个子集(subset)。虽然应用程序服务 器包含了Web服务器的功能，但是开发者很少把应用程序服务器部署(deploy)成这种功能(capacity)(译者注：这种功能是指既有应用程序服 务器的功能又有Web服务器的功能)。相反，如果需要，他们通常会把Web服务器独立配置，和应用程序服务器一前一后。这种功能的分离有助于提高性能(简 单的Web请求(request)就不会影响应用程序服务器了)，分开配置(专门的Web服务器，集群(clustering)等等)，而且给最佳产品的 选取留有余地。
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3.两者关系
     WEB服务器一般是通用的，而应用服务器一般是专用的，如Tomcat只处理JAVA应用程序而不能处理ASPX或PHP。而Apache是一个WEB服务器（HTTP服务器），后面连接Tomcat应用服务器来支持java。

主流的Web程序应用平台

ASP.NET:Windows Server+IIS+SQL Server+ASP

JavaEE:UNIX+Tomcat+Oracle+JSP

LAMP: Linux+ Apache+ MySQL+ PHP