目錄
C/S 架構詳解?
概念與示例?
優點?
B/S 架構詳解?
概念與示例?
優勢?
缺點?
C/S 與 B/S 的區別?
架構組成?
使用場景?
開發和維護?
安全性?
網絡通信基礎?
IP 地址?
MAC（物理地址）?
端口?
路由器?
網關?
子網掩碼?
五層模型?
????在當今數字化時代，軟件架構和網絡通信是構建各類應用系統的核心要素。不同的軟件架構決定了應用的性能、安全性和可維護性，而網絡通信則是實現設備間數據交互的基石。本文將深入探討 C/S 與 B/S 架構的特點、區別以及網絡通信的相關基礎知識。?
C/S 架構詳解?
概念與示例?
????????C/S 即 Client/Server（客戶端 / 服務器）架構。在這種架構模式下，客戶端和服務器端協同工作。常見的如釘釘、QQ、微信等即時通訊軟件，它們都屬于 C/S 架構的典型代表。用戶在使用這些軟件時，需先在本地設備上安裝對應的客戶端程序。?
優點?
????????C/S 架構的顯著優點之一是能夠將一些不常修改的文件緩存到本地客戶端。以大型游戲為例，游戲客戶端會將部分游戲資源，如地圖紋理、角色模型等緩存到本地。當玩家再次啟動游戲時，這些緩存的資源無需重新從服務器下載，大大縮短了游戲的加載時間，提升了玩家體驗。同時，在網絡不穩定的情況下，依賴本地緩存的資源，游戲仍能保持一定程度的流暢運行。?
B/S 架構詳解?
概念與示例?
????????B/S 即 Browser/Server（瀏覽器 / 服務器）架構。用戶通過瀏覽器即可訪問服務器端提供的服務，無需安裝額外的本地客戶端。像學校常用的教務管理系統，學生、教師只需在瀏覽器地址欄輸入對應的網址，就能登錄系統進行課程查詢、成績管理等操作。?
優勢?
????????B/S 架構最大的優勢在于方便維護和統一更新。例如，當教務管理系統需要新增課程評價功能時，開發人員只需在服務器端完成功能開發和部署。下次用戶使用瀏覽器訪問系統時，無需進行任何本地操作，即可直接使用新增的課程評價功能。這極大地降低了軟件維護的成本和復雜度，尤其是對于大量分散的用戶群體而言。?
缺點?
然而，B/S 架構對服務器的性能要求極高。在學校開學選課期間，大量學生同時登錄教務管理系統進行選課操作，這就形成了高并發場景。若服務器性能不足，就會出現系統響應緩慢甚至崩潰的情況。為應對高并發，往往需要采用服務器集群技術，即將多臺服務器組合在一起協同工作，以提高整體的處理能力，但這無疑增加了服務器的建設和管理成本。?
C/S 與 B/S 的區別?
架構組成?
????????CS 架構：由客戶端和服務器端組成。客戶端作為與用戶交互的界面，負責收集用戶輸入的信息，如用戶在 QQ 客戶端中輸入的聊天內容、發送的文件等。然后，客戶端將這些請求發送給服務器端。服務器端則承擔著數據存儲、復雜業務邏輯處理等重要任務。例如，QQ 服務器端會將用戶的聊天記錄存儲在數據庫中，并在接收到用戶的好友添加請求時，驗證雙方的身份信息等。?
????????BS 架構：主要由瀏覽器和服務器端構成。瀏覽器充當客戶端的角色，用戶通過在瀏覽器地址欄輸入網址來訪問服務器端提供的服務。服務器端根據用戶請求，生成相應的網頁內容，并將其返回給瀏覽器進行展示。比如，用戶在瀏覽器中訪問淘寶網站，服務器端會根據用戶的瀏覽行為，生成包含商品信息、推薦內容等的網頁發送給用戶瀏覽器。?
使用場景?
????????CS 架構：適用于對安全性、性能和交互性要求較高的應用場景。以企業級的財務軟件為例，企業財務數據涉及大量敏感信息，對安全性要求極高。C/S 架構下，客戶端與服務器端之間采用專用協議通信，數據傳輸相對安全。而且，財務軟件通常需要處理復雜的財務計算邏輯，客戶端可以進行部分數據處理和緩存，減輕服務器負擔，提高響應速度，確保財務人員能夠高效地進行財務報表生成、賬目核算等操作。?
????????BS 架構：適用于需要廣泛訪問和跨平臺使用的應用場景。在線辦公系統就是典型例子，企業員工可能使用不同操作系統的設備，如 Windows 電腦、Mac 電腦、甚至是手機和平板。通過 B/S 架構，員工只需在各自設備的瀏覽器中輸入辦公系統網址，就能隨時隨地訪問系統，進行文檔編輯、任務分配等辦公操作，無需擔心因設備不同而導致軟件兼容性問題。?
開發和維護?
????????CS 架構：開發時需要分別針對客戶端和服務器端進行編程，這意味著開發團隊需要掌握多種編程語言和開發框架。例如，開發一款 C/S 架構的醫療管理軟件，客戶端可能使用 C# 語言結合 WPF 框架進行開發，以實現良好的用戶界面交互效果；服務器端則可能使用 Java 語言和 Spring Boot 框架來搭建穩定的服務端架構。而且，客戶端的安裝和更新需要用戶手動操作。當軟件功能升級或修復漏洞時，需要逐個通知用戶并指導其進行客戶端更新，這在用戶數量眾多時，維護成本極高。?
????????BS 架構：開發工作主要集中在服務器端。開發人員只需關注服務器端的代碼編寫和功能實現，客戶端通過瀏覽器即可訪問。當服務器端完成更新和維護后，用戶下次訪問時自動獲取最新版本，無需手動干預。例如，一個在線教育平臺進行課程內容更新和功能優化后，學生下次登錄平臺時，瀏覽器會自動加載最新的頁面內容，無需像 C/S 架構那樣等待客戶端更新。?
安全性?
????????CS 架構：客戶端與服務器端之間的通信通常采用專用協議，這種協議在設計時充分考慮了數據的加密和安全性。并且，客戶端是專門開發的應用程序，相比瀏覽器，不容易受到來自網絡的安全威脅。不過，如果客戶端程序本身存在漏洞，黑客可能會利用這些漏洞進行攻擊，如通過惡意程序篡改客戶端代碼，獲取用戶信息。?
????????BS 架構：由于通過瀏覽器訪問，容易遭受多種網絡攻擊。例如，SQL 注入攻擊，黑客通過在網頁輸入框中輸入惡意的 SQL 語句，試圖非法獲取或篡改服務器數據庫中的數據。XSS（跨站腳本攻擊）也是常見的威脅，黑客將惡意腳本注入到網頁中，當用戶訪問該網頁時，惡意腳本在用戶瀏覽器中執行，可能竊取用戶的登錄憑證等敏感信息。因此，B/S 架構的服務器端需要采取嚴格的安全防護措施，如輸入驗證、漏洞掃描等，以保障數據安全。?
網絡通信基礎?
IP 地址?
????????IP 地址是設備在網絡中的標識位置。在 Windows 系統的命令提示符（cmd）中，使用 “ipconfig” 命令可以查詢到本地設備的 IP 地址。IP 地址的格式為 “XXX.XXX.XXX.XXX”，每個 “XXX” 取值范圍為 0 - 255，共有 256 種可能性，其中 255 是上限。例如，192.168.1.1 就是一個常見的 IP 地址。IP 地址如同現實生活中的家庭住址，網絡中的數據通過 IP 地址找到目標設備，實現數據的準確傳輸。?
MAC（物理地址）?
????????MAC 地址是設備的唯一物理地址，類似于設備的身份證。在 cmd 中使用 “ipconfig /all” 命令可以查詢到設備的 MAC 地址。它由 12 位十六進制數表示，通常以冒號分隔，如 “00:11:22:33:44:55”。MAC 地址在設備出廠時就已固化，并且在全球范圍內具有唯一性。網絡設備在進行數據鏈路層通信時，會使用 MAC 地址來識別目標設備。?
端口?
????????端口號用于標識設備上運行的每個程序。有效的端口號范圍是 0 - 65535，其中 0 - 1024 是系統備用端口，在開發應用程序時，應避免使用這些系統備用端口。例如，當我們在瀏覽器中訪問網頁時，瀏覽器使用的是 80 端口（HTTP 協議默認端口）與服務器進行通信。IP 地址加上端口號，就能夠準確找到某一臺設備上的某一款軟件，實現不同程序之間的數據交互。?
路由器?
????????路由器是連接不同網段的關鍵設備。例如，在一個企業網絡中，可能存在辦公區網段、生產區網段等多個不同網段。路由器能夠根據網絡地址將數據從一個網段轉發到另一個網段，實現不同網段設備之間的通信。它就像是城市中的交通樞紐，負責指揮數據在不同網絡區域之間的流動。?
網關?
????????網關是某一個網段的入口和出口，它可以控制網絡訪問權限。比如，學校網絡通過設置網關，可以限制學生訪問某些不良網站，保障校園網絡環境的健康。網關在網絡通信中起到了邊界控制和數據轉發的作用，是網絡安全和通信管理的重要組成部分。?
子網掩碼?
????????子網掩碼用于確定 IP 地址的網絡部分和主機部分。通過將 IP 地址與子網掩碼進行 “與” 運算，可以得到真實網段。例如，對于 IP 地址 172.16.1.11 和子網掩碼 255.255.255.0，進行二進制運算：?
- IP 地址：10101100.00010000.00000001.00001011?
- 子網掩碼：11111111.11111111.11111111.00000000?
- 運算結果：10101100.00010000.00000001.00000000?
????????如果兩個設備的 IP 地址與子網掩碼運算結果相同，就說明它們在同一個網段里，能夠直接進行通信。子網掩碼在網絡規劃和管理中起著關鍵作用，合理設置子網掩碼可以優化網絡性能，提高網絡安全性。?
五層模型?
????????互聯網協議按照功能不同分為 OSI 七層、TCP/IP 五層或 TCP/IP 四層，這里重點介紹 TCP/IP 五層模型：?
????????應用層：負責處理應用程序之間的通信，常見的協議有 HTTP（超文本傳輸協議），用于網頁瀏覽，如我們在瀏覽器中輸入網址訪問網頁時，使用的就是 HTTP 協議；HTTPS（安全超文本傳輸協議），在 HTTP 基礎上增加了加密和認證機制，提高了數據傳輸的安全性，像網上銀行、電商平臺等涉及敏感信息傳輸的應用通常使用 HTTPS 協議。?
????????傳輸層：主要協議有 TCP（傳輸控制協議）和 UDP（用戶數據報協議）。TCP 是一種面向連接的、可靠的傳輸協議，它通過三次握手建立連接，保證數據的有序傳輸和完整性，如文件傳輸、郵件發送等場景通常使用 TCP 協議；UDP 是一種無連接的、不可靠的傳輸協議，但它傳輸速度快，適合對實時性要求高但對數據準確性要求相對較低的應用，如視頻直播、在線游戲中的實時數據傳輸等。?
????????網絡層：負責處理網絡地址和路由選擇，主要協議是 IP 協議。IP 地址加端口號在這一層用于標識網絡中的設備和應用程序，實現數據在不同網絡之間的傳輸。網絡層就像是網絡中的 “交通規劃師”，決定數據從源設備到目標設備的最佳傳輸路徑。?
????????數據鏈路層：主要協議是 ARP（地址解析協議），它通過 IP 地址查找對應的 MAC 地址。在實際網絡通信中，數據鏈路層負責將網絡層傳來的數據封裝成幀，并通過物理網絡進行傳輸。網卡是數據鏈路層的重要設備，它負責實現計算機與網絡之間的物理連接和數據傳輸。?
????????物理層：負責處理物理信號的傳輸，如電信號、光信號等。它是網絡通信的最底層，為數據鏈路層提供物理連接，確保數據能夠在物理介質上進行傳輸。例如，網線中的電信號傳輸、光纖中的光信號傳輸都屬于物理層的范疇。?
????????了解 C/S 與 B/S 架構的差異以及網絡通信的基礎知識，對于開發高效、安全的應用系統以及進行網絡管理和維護都具有至關重要的意義。無論是選擇合適的架構模式，還是優化網絡通信性能，這些知識都是技術人員不可或缺的工具。????????
