Was versteht man unter dem Client-Server-Prinzip ?

Wenn Sie mit dem Internet verbunden sind, dann liegt es nahe, daß Sie auf einen der dort angebotenen Internetdienste zugreifen. Holen Sie beispielsweise Ihre E-Mails von Ihrem elektronischen Postfach ab, so nehmen Sie am E-Mail-Dienst teil, rufen Sie einen der zahlreichen Suchdienste wie etwa die Suchmaschine Google oder den Suchkatalog Yahoo auf, so tun Sie dies über den World Wide Web-Dienst. Weitere Internetdienste sind der FTP-Dienst, der News-Dienst, der IRC-Dienst und der Telnet-Dienst.

Die Interaktion zwischen Ihrem Rechner (Client) und dem Rechner (Server), der den jeweiligen Internetdienst für Sie bereitstellt, beruht immer auf den technischen Grundlagen des Client-Server-Prinzips. Um beispielsweise über den E-Mail-Dienst Ihre elektronische Post abzuholen, benötigen Sie einen E-Mail-Client (Sendmail, Eudora, Pegasus Mail, Outlook,…). Führen Sie mit diesem Programm den dazu notwendigen Befehl aus, dann stellt Ihr E-Mail-Client eine Verbindung zum betreffenden E-Mail-Server her; nachdem der Server nach Eingabe und Überprüfung Ihrer Zugangsdaten sichergestellt hat, daß Sie berechtigt sind, auf das betreffende elektronische Postfach zuzugreifen, werden Ihre aktuellen E-Mails (sofern vorhanden) auf Ihren Rechner übertragen und standardmäßig im Posteingangsordner ablegt. Von dort können Sie dann bequem durch das Anklicken des jeweiligen Nachrichtentitels den Inhalt der Mails lesen. Die eben beschriebene Kommunikation zwischen Ihrem E-Mail-Client und dem betreffenden E-Mail-Server beruht auf dem Client-Server-Prinzip.

Der Server ist ein entfernter Rechner, bestehend aus Hardware und Betriebssystem, auf dem die jeweilige Server-Software installiert ist. Stellt der Server beispielsweise Internetseiten bereit, so muß dort eine WWW-Server-Software (kurz Web-Server) installiert sein, bietet der Server einen News-Dienst an, so wäre als zusätzliche Software ein entsprechender News-Server notwendig, um diesen Internetdienst bereitstellen zu können. Auf Ihrem Rechner muss neben dem Betriebsystem und der notwendigen Hardware die entsprechende Client-Software (WWW-Client bzw. News-Client) installiert sein, um an den jeweiligen Internetdiensten teilnehmen zu können.

Das Clientprogramm kümmert sich um die exakte Darstellung der empfangenen Daten sowie um die Formulierung von Anweisungen an den Server, der diesen dann umgehend Folge leistet. Die Aufgabe eines Servers ist es also, die Anfragen von Clients entgegenzunehmen, zu bearbeiten und das Ergebnis an den entsprechenden Client zurückzuschicken.

Abb. Internetdienste die auf dem Client-Server-Prinzip beruhen

Die oben in der Grafik auf voneinander getrennten Rechnern dargestellten Client-Anwendungen wie E-Mail-Client oder WWW-Client sind natürlich in der Praxis auf einem Computer installiert, genauso wie mehrere Server-Anwendungen auf einem Server-Rechner installiert sein können.

Mit Ihrem WWW-Client, beispielsweise dem Internet Explorer, tauschen Sie Daten über das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) mit einem WWW-Server aus. 
Mit Ihrem IRC-Client, beispielsweise mIRC, tauschen Sie Daten über das Internet Relay Chat Protocol (IRCP) mit einem IRC-Server aus.

Diese Zusammenhänge soll die untenstehende Tabelle nochmals verdeutlichen.

Tab.  Einige Internetdienste und deren technische Daten

Was passiert bei einem Datenaustausch zwischen einem WWW-Client und einem WWW-Server ?

Angenommen, Sie haben gerade ein interessantes Internetangebot gefunden, wo unter anderem eine Newsletter angeboten wird; diese möchten Sie nun bestellen. Dazu müssen Sie ein Online-Formular ausfüllen; die von Ihnen dabei eingegebenen Daten schicken Sie dann mit Ihrem WWW-Client und einem Klick auf die Senden-Schaltfläche des Online-Formulars zum betreffenden WWW-Server, der diese dann an den ebenfalls auf diesem Rechner installierten Datenbank-Server übergibt, der sie dann in der Datenbank abspeichert. Sind die Daten richtig beim Server angekommen und in der Datenbank abgelegt worden, bekommen Sie hierfür eine entsprechende Bestätigung (z.B. „Herzlich Willkommen Herr xy, vielen Dank für Ihr Vertrauen.“).

Es geht also um 2 räumlich weit entfernte Computer, auf denen unterschiedliche Hardware (Prozessor, Bussystem,…) und Software (Betriebssystem, Anwendungsprogramme,…) zum Einsatz kommt und mit deren Hilfe bestimmte Daten ausgetauscht werden sollen.

Der Client-Rechner wird beispielsweise mit einem Windows-Betriebssystem betrieben, auf dem unter anderem ein Textverarbeitungsprogramm und der WWW-Client installiert sind. Diese beiden Anwendungsprogramme werden zum aktuellen Zeitpunkt ausgeführt; natürlich könnten auch noch weitere Programme laufen, beispielsweise eine Software zur Bildbearbeitung. Auf dem anderen Computer, dem Server-Rechner, ist das Betriebssystem Linux installiert, auf dem unter anderem ein WWW-Server und ein Datenbank-Server installiert ist. Auch hier können natürlich auch noch weitere Programme zum aktuellen Zeitpunkt ausgeführt werden, beispielsweise ein E-Mail-Server. Die Frage ist nun: „Was passiert, wenn mit dem WWW-Client die Formulardaten zum WWW-Server gesendet werden ?“.

Ablauf einer Interaktion zwischen Client und Server 

1. Die HTML-Seite mit dem ausgefüllten Formular wird im WWW-Client dargestellt, die Formulardaten werden mit dem Senden-Button zum WWW-Server gesendet.
2. Der Client baut dazu eine Verbindung zum angewählten WWW-Server auf.
3. Die Formulardaten werden mit Hilfe des HTTP-Protokolls zum (Web)-Server übertragen. Hat der Anwender des Client-Rechners sich per Modem oder ISDN in das Internet eingewählt, werden die betreffenden Daten über das Telefonnetz zum Server transportiert.
4. Der WWW-Server nimmt die Formulardaten entgegen und übergibt sie mit weiteren internen Daten, wie dem Namen der Datenbank, der Datenbank-Kennung und dem Tabellennamen (bei einer relationalen Datenbank) dem Datenbank-Server. Da es sich bei dem Web-Server und dem Datenbank-Server um unterschiedliche Anwendungsprogramme handelt, wird in der Regel ein zusätzliches Programm oder Script benötigt, das die Daten (HTML-Format) des einen mit Hilfe einer strukturierten Datenbank-Abfragesprache (SQL) in verständliche Daten (das jeweilige Datenbank-Format) für den anderen übersetzt – vergleichbar mit einem Dolmetscher.
   Dies wird beispielsweise über sogenannte CGI-Schnittstellen gemacht, etwa über ein Perl-Script, das dann von einem ebenfalls auf dem Server installierten Perl-Interpreter für den jeweiligen Prozessor übersetzt und ausgeführt wird.
5. Der Datenbank-Server speichert die Formulardaten dann an entsprechender Stelle in der Datenbank ab.
6. Das gleiche Programm oder Script, das die Daten bei deren Empfang vom HTML-Format in das Datenbank-Format übersetzt hat, nimmt nun die Bestätigung für die erfolgreiche Abspeicherung der Daten vom Datenbank-Server entgegen und erzeugt eine entsprechende HTML-Seite, die vom WWW-Server dann wieder zum Absender der Formulardaten zurückschickt wird.
7. Die HTML-Seite mit der Bestätigung, daß die Formulardaten richtig auf dem Server abgespeichert wurden, wird im WWW-Client angezeigt.
8. Die Verbindung wird in der Regel vom WWW-Server abgebrochen.

Abb. Grafische Veranschaulichung einer Client-Server-Kommunikation (WWW-Client und WWW-Server)