Сервер приложений и веб-сервер

Сервер приложений (Application Sever) – это сервер промежуточного программного обеспечения (ПО, middleware). Это системное ПО, которое располагается между операционной системой (ОС) с одной стороны, внешними ресурсами, например, системой управления базами данных СУБД (DBMS, Database Management System) или Интернет-сервисами, с другой стороны, и приложениями пользователя.

Сервер приложений действует как хост для бизнес-логики пользователя, он также обеспечивает доступ к бизнес-приложениям и задаёт их параметры для пользователя. Сервер приложений должен устойчиво работать независимо от изменений трафика клиентских запросов, отказов оборудования и ПО, распределённого характера масштабных приложений, а также возможной разнородности форматов данных и ресурсов их обработки.

Внешние ресурсы, например, СУБД и Интернет-сервисы, предоставляют веб-серверы (Web Server). Они отвечает на запросы пользователя по доставке контента.

Серверы приложений иногда путают с веб-серверами. У них есть общие функции, но есть и много различий. Понимание этих различий поможет правильно сконфигурировать программное обеспечение и инфраструктуру оборудования для нужд предприятия.

Различия между серверами приложений и веб-серверами

Что такое веб-сервер?

Веб-сервер – это компьютерная система, которая хранит, обрабатывает и доставляет веб-страницы для клиента. Клиентом в этом случае является веб-браузер на компьютере пользователя или мобильное приложение на его смартфоне или планшете. В зависимости от настроек, веб-сервер может хранить один или множество веб-сайтов. Веб-серверы доставляют клиенту только статический HTML-контент, такой как документы, изображения, видео, шрифты и пр.

Обычно веб-серверы не обрабатывают динамический контент и не позволяют программировать свои программы. Веб-серверы работают по протоколу передачи гипертекста HTTP (Hypertext Transfer Protocol) или HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure). Однако, опционально, некоторые веб-серверы позволяют добавлять компоненты, позволяющие работать с динамическим контентом.

Рис. 1. Веб-сервер.

Что такое сервер приложений?

Сервер приложений (Application Server, App-Server) – это программный комплекс, предназначенный для доставки контента и средств его представления для клиентских приложений. Клиентами могут быть веб-приложения, браузеры или мобильные приложения.

Серверы приложений предоставляют для клиентов бизнес-логику, то есть, преобразуют данные в динамический контент и обеспечивают функционал приложений. Примеры такого контента:

• Результаты транзакций;
• Поддержка принятия решений;
• Аналитика в реальном времени, и др.

Сервер приложений – это связующее звено между клиентом и программным кодом физического сервера. Типичные задачи сервера приложений:

• Управление транзакциями;
• Безопасность;
• Внедрение зависимости DI (Dependency injection);
• Одновременность исполнения процессов (Concurrency).

Серверы приложений также обрабатывают такие процессы, как кластеризация, исправление отказов и балансировка нагрузки.

Рис. 2. Сервер приложений.

Что общего у веб-сервера и сервера приложений

Если в качестве основного приложения клиента выступает веб-браузер, то различия между двумя типами серверов размываются. Большинство веб-серверов имеют плагины на основе скриптов (ASP, JSP, JSF, PHP, Perl, и пр.), которые позволяют генерировать динамический контент.

Поскольку в сценариях применения у веб-серверов и серверов приложений много общего, то наиболее популярные серверы являются гибридами этих двух типов. Гибридное решение, совмещающее свойства обеих серверов, обеспечивает максимальную скорость и функциональность системы.

Для хостинга веб-сайта со статическим контентом лучше всего подходят объектные СХД.

Наиболее популярные веб-серверы

• Nginx

Nginx – веб-сервер с открытым кодом, который может работать как обратный прокси-сервер (reverse proxy). Обратный прокси-сервер работает не в сторону клиента, фильтруя контент и обеспечивая безопасность, а в сторону веб-сервера. Nginx имеет архитектуру, управляемую событиями EDA (event-driven architecture), позволяющую создавать и определять события, реагировать на события, измерять потребление ресурсов реакции на событие. Кроме того, он может выполнять функции прокси-сервера электронной почты и балансировщика нагрузки и может выполнять одновременно множество запросов.

• Apache HTTP

HTTP-сервер Apache – популярный веб-сервер на ОС Linux, который входит с стек LAMP (Linux, Apache, MySQL, PHP). На этом веб-сервере работает около 40% Интернет-сайтов. Apache имеет богатый выбор функций, включая htaccess, FTP, HTTP/2, ограничение полосы пропускания для определённых клиентов (throttling), балансировку нагрузки и пр.

• Microsoft IIS

Microsoft IIS (Internet Information Services) – свободно распространяемый пакет серверного ПО, представляющий собой проприетарный набор служб от компании Microsoft. IIS распространяется с пакетом Windows NT. IIS поддерживает протоколы HTTP, HTTPS, FTP, POP3, SMTP, NNTP.

• Jetty

Jetty – проект свободного ПО, который может обеспечивать функции НТТР-сервера, НТТР-клиента и контейнера javax.servlet. Хотя Jetty разрабатывался как веб-сервер, он также может служить платформой для межмашинных коммуникаций (М2М).

• LiteSpeed

LiteSpeed имеет хорошую производительность и масштабируемость, широкий диапазон функций и простую в использовании консоль администратора. Это четвёртый по популярности веб-сервер, который, по состоянию на декабрь 2020 года, использовался для 8.1% веб-сайтов.

Наиболее популярные серверы приложений

• Apache Tomcat

Apache Tomcat – контейнер сервлетов с открытым исходным кодом на языке Java. Tomcat позволяет запускать веб-приложения и содержит ряд программ для автоматического конфигурирования и часто используется вместе с конфигурационным файлом Apache HTTPD (Apache Hypertext Transfer Protocol Server daemon). Tomcat может исполнять Java-сервлеты, доставлять клиентам страницы в кодах Java Server Page, и может обслуживать приложения Java EE (Java Enterprise Edition).

• Oracle WebLogic

Сервер Oracle WebLogic – сервер для распределённых приложений с использованием стандартов Java EE. Он полностью интегрирован с продуктами и облачными сервисами Oracle.

• Glassfish

Glassfish – сервер приложений с открытым кодом на Java EE, который поддерживает Java-сервлеты, а также спецификацию написания и поддержки серверных компонентов с бизнес-логикой EJB (Enterprise JavaBeans).

• JBoss

JBoss – сервер приложений с открытым кодом для создания, развёртывания и хостинга приложений на языке Java. JBoss может работать на разных платформах и в любой операционной системе с поддержкой Java.

Какой сервер приложений будет наиболее подходящим?

Знание различий между сервером приложений и веб-сервером помогает выбрать сервер для того или иного использования.

• Если нужно обслуживать только веб-страницы со статическим контентом, то лучше использовать веб-сервер;
• Если приложения требуют наличия JSP (JavaServer Pages) и сервлетов, лучше использовать простой сервер приложений, типа Jetty или Apache Tomcat;
• Если приложения содержат много сложных функций, таких как распределённые транзакции и мессенджеры, то лучше использовать полнофункциональные серверы приложений, такие как JBoss или Oracle WebLogic.

Другим подходом может быть добавление функционала в веб-сервер при помощи плагинов. В этом случает, веб-сервер может использовать технологию программирования на стороне сервера (server-side), такую как скрипты CGI, JSP, сервлеты, ASP (Active Server Pages) или JavaScript на стороне сервера.

Использование обоих типов сервера в одной системе

Часто и веб-сервер, и сервер приложений, развёртывают в одной системе. Это даёт возможность предоставлять клиентам как статический, так и динамический контент. В этом случае, веб-сервер становится подсистемой сервера приложений и все их сервисы работают на одной и той же программно-аппаратной платформе.

Преимуществом такого подхода является более высокая производительность системы. В каждом типе сервера максимально используются их преимущества. Простые веб-запросы будут сразу же обрабатываться веб-сервером и при этом не будет снижаться производительность сервера приложений.

Например, на сайте Интернет-магазина должна предоставляться информация о ценах в реальном времени. Обычно на сайте также есть форма для приобретения товара. Когда пользователь посылает запрос, веб-страница магазина ищет актуальную цену и выдаёт результат в виде HTML-страницы. Эту функциональность можно обеспечить как при помощи сервера приложений, так и при помощи веб-сервера с соответствующими плагинами. Возможно несколько сценариев.

Сценарий 1. Использование только веб-сервера с плагинами

Веб-сервер предоставляет функционал Интернет-магазина:

• Сервер получает запрос и передаёт его в соответствующую программу на стороне сервера;
• Эта программа ищет актуальные цены в базе данных или в обычном файле;
• Программа формулирует ответ в форме HTML;
• Веб-сервер посылает запрос обратно в веб-браузер клиента.

Сценарий 2. Использование как веб-сервера, так и сервера приложений

Сервер приложений хранит бизнес-логику для поиска цены. Веб-сервер делегирует ему генерацию ответа, скрипт вызывает сервис поиска в сервере приложений, и затем формулирует ответ HTML.

Размещение логики поиска цены в сервере приложений позволяет использовать её различными частями приложения. В первом сценарии сервис поиска цены не может повторно использоваться, поскольку данные встроены в HTML-страницу.

Рис. 3. Использование как веб-сервера, так и сервера приложений.

Заключение

Пересечение функций веб-сервера и сервера приложений означает, что каждый сценарий применения может иметь несколько решений. Можно применять веб-серверы и серверы приложений отдельно, а можно использовать их комбинацию.

Однако, не каждая конфигурация будет равноценной по параметрам работы и потреблению ресурсов, хотя и будет выполнять возложенные на неё функции. Знание различий между двумя типами серверов поможет сэкономить средства, облегчить масштабирование системы и повысить производительность.