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2014年(5)

分类: LINUX

2015-03-09 19:05:04

原文地址:服务器模型 作者:leonwang202

服务器模型:
    循环服务器:循环服务器在同一个时刻只可以响应一个客户端的请求 
    并发服务器:并发服务器在同一个时刻可以响应多个客户端的请求  

##############################################################################################

循环服务器:

1. 循环UDP服务器  

UDP服务器每次从套接字上读取一个客户端的请求,处理, 然后将结果返回给客户机.  

可以用下面的算法来实现.  

   socket(...);
   bind(...);
   while(1)
   {
         recvfrom(...);
         process(...);
         sendto(...);
   }

因为UDP是非面向连接的,没有一个客户端可以老是占住服务端. 只要处理过程不是死循环,
服务器对于每一个客户机的请求总是能够满足.  

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

2.  循环TCP服务器  

TCP服务器接受一个客户端的连接,然后处理,完成了这个客户的所有请求后,断开连接. 
算法如下:  

        socket(...);     //创建一个TCP套接字
        bind(...);     //绑定公认的端口号
        listen(...);     //监听客户端连接
        while(1)     //开始循环接收客户端连接
        {
                accept(...);         //接收当前客户端的连接
                while(1)
                {     //处理当前客户端的请求
                        read(...);
                        process(...);
                        write(...);
                }
                close(...);         //关闭当前客户端的连接,准备接收下一个客户端连接
        }

TCP循环服务器一次只能处理一个客户端的请求.只有在这个客户的所有请求都满足后,
服务器才可以继续后面的请求.这样如果有一个客户端占住服务器不放时,其它的客户机
都不能工作了.因此,TCP服务器一般很少用循环服务器模型的.  


##############################################################################################

并发服务器:

1.  并发fork()TCP服务器
 
为了弥补循环TCP服务器的缺陷,人们又想出了并发服务器的模型. 并发服务器的思想是
每一个客户机的请求并不由服务器直接处理,而是服务器创建一个"子进程"来处理.  算法如下:  

  socket(...);
  bind(...);
  listen(...);
  while(1)
  {
    accept(...);
    if(fork(..)==0) {
        while(1)
        {         
           read(...);
           process(...);
           write(...);
         }
         close(...);
         exit(...);
     }
     close(...);
  }      

TCP并发服务器可以解决TCP循环服务器客户机独占服务器的情况. 不过也同时带来了一个
不小的问题.为了响应客户机的请求,服务器要创建子进程来处理. 而创建子进程是一种
非常消耗资源的操作.  

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. 并发多路复用I/O  

为了解决创建子进程带来的系统资源消耗,人们又想出了多路复用I/O模型.  这就要使用select,
我们的服务器程序就变成了.  

   初始化(socket,bind,listen);
         
    while(1)
       {
        设置监听读写文件描述符(FD_*);    
        调用select(listen_fd);
         
        if(监听套接字)//如果是监听套接字就绪,说明一个新的连接请求建立
             {  
                建立连接(accept);
                加入到监听文件描述符中去;
             }
           else//否则说明是一个已经连接过的描述符
             {
                进行操作(read或者write);
             }
                         
        }                

多路复用I/O解决资源限制的问题.这模型实际上是将UDP循环模型用在了TCP上面. 这也就带来了一些问题.
如由于服务器依次处理客户的请求,所以可能会导致有的客户会等待很久

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3. 并发UDP服务器  

人们把并发的概念用于UDP就得到了并发UDP服务器模型.
和并发的TCP服务器模型一样是创建一个子进程来处理的,算法和并发的TCP模型一样. 
除非服务器在处理客户端的请求所用的时间比较长以外,人们实际上很少用这种模型.  


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