PhilKa: Die Seite wurde neu angelegt: „= Client-Server-Architektur = Die '''Client-Server-Architektur''' ist ein grundlegendes Kommunikationsmodell in der Informatik, bei dem Aufgaben und Dienste zwischen zwei Rollen aufgeteilt werden: dem '''Client''' (Anfragender) und dem '''Server''' (Dienstanbieter). Dieses Modell bildet die Basis vieler moderner Anwendungen wie Webdienste, E-Mail-Systeme oder Datenbanken. == Grundprinzip == Der Client stellt eine Anfrage (Request) an den Server…“

2025-11-01T12:16:40Z

Die Seite wurde neu angelegt: „= Client-Server-Architektur = Die '''Client-Server-Architektur''' ist ein grundlegendes Kommunikationsmodell in der Informatik, bei dem Aufgaben und Dienste zwischen zwei Rollen aufgeteilt werden: dem '''Client''' (Anfragender) und dem '''Server''' (Dienstanbieter). Dieses Modell bildet die Basis vieler moderner Anwendungen wie Webdienste, E-Mail-Systeme oder Datenbanken. == Grundprinzip == Der Client stellt eine **Anfrage (Request)** an den Server…“

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= Client-Server-Architektur =

Die '''Client-Server-Architektur''' ist ein grundlegendes Kommunikationsmodell in der Informatik, bei dem Aufgaben und Dienste zwischen zwei Rollen aufgeteilt werden:
dem '''Client''' (Anfragender) und dem '''Server''' (Dienstanbieter).
Dieses Modell bildet die Basis vieler moderner Anwendungen wie Webdienste, E-Mail-Systeme oder Datenbanken.

== Grundprinzip ==

Der Client stellt eine **Anfrage (Request)** an den Server, und der Server liefert eine **Antwort (Response)** zurück.
Die Kommunikation erfolgt typischerweise über ein Netzwerk (z. B. TCP/IP).

<pre>
Client → Anfrage → Server
Client ← Antwort ← Server
</pre>

== Komponenten ==
{| class="wikitable"
! Komponente !! Beschreibung
|-
| '''Client''' || Ein Programm oder Gerät, das einen Dienst anfordert.
Beispiele: Webbrowser, E-Mail-Client, App.
|-
| '''Server''' || Ein Programm oder System, das Anfragen verarbeitet und Ressourcen oder Dienste bereitstellt.
Beispiele: Webserver, Datenbankserver, Datei- oder Mailserver.
|}

== Eigenschaften ==
* **Zentralisierte Struktur:** Der Server ist die zentrale Einheit für Daten und Dienste.
* **Anfrage-Antwort-Prinzip:** Kommunikation erfolgt nach einem klaren Muster (Request/Response).
* **Rollenverteilung:** Clients konsumieren, Server stellen bereit.
* **Mehrbenutzerfähig:** Ein Server kann mehrere Clients gleichzeitig bedienen.
* **Sicherheitskontrolle:** Zugriffsrechte und Authentifizierung werden zentral verwaltet.

== Beispielhafte Kommunikation ==
Ein typischer Ablauf zwischen Webbrowser (Client) und Webserver:

<syntaxhighlight lang="text">
1. Client: sendet HTTP-GET-Anfrage an Server
2. Server: empfängt Anfrage, sucht angeforderte Datei
3. Server: sendet HTTP-Response mit HTML-Daten zurück
4. Client: zeigt die Website an
</syntaxhighlight>

== Architekturvarianten ==
=== 1. Zwei-Schichten-Architektur (2-Tier) ===
Client kommuniziert direkt mit dem Server.
<pre>
Client ↔ Server
</pre>

Beispiel: Datenbankanwendung, bei der ein Client direkt SQL-Abfragen an den DB-Server sendet.

=== 2. Drei-Schichten-Architektur (3-Tier) ===
Trennung zwischen Präsentation, Logik und Datenhaltung.
<pre>
Client ↔ Applikationsserver ↔ Datenbankserver
</pre>

Beispiel: Webanwendungen (Browser – Webserver – Datenbank).

=== 3. Mehrschichten-Architektur (n-Tier) ===
Erweiterung des 3-Tier-Modells mit zusätzlichen Schichten (z. B. Caching, Authentifizierung, Microservices).

== Vergleich zu Peer-to-Peer-Architekturen ==
{| class="wikitable"
! Merkmal !! Client-Server !! Peer-to-Peer
|-
| Struktur || Zentralisiert || Dezentral
|-
| Kontrolle || Server verwaltet Ressourcen || Alle Knoten gleichberechtigt
|-
| Ausfallsicherheit || Gering (Server als Single Point of Failure) || Hoch (Redundanz)
|-
| Skalierbarkeit || Abhängig von Serverkapazität || Sehr hoch (mit wachsender Teilnehmerzahl)
|-
| Verwaltung || Einfach zentral steuerbar || Komplex, da verteilt
|-
| Beispiele || Web, E-Mail, Datenbanken || BitTorrent, Blockchain, Skype (alt)
|}

== Vorteile ==
* Zentrale Verwaltung von Daten, Sicherheit und Ressourcen
* Einfachere Wartung und Kontrolle
* Klare Rollenverteilung (Client = Anfrage, Server = Antwort)
* Hohe Konsistenz durch zentrale Datenhaltung
* Gut geeignet für Unternehmensnetzwerke und Webdienste

== Nachteile ==
* Abhängigkeit von der Serververfügbarkeit (Single Point of Failure)
* Begrenzte Skalierbarkeit bei hoher Last
* Erhöhter Ressourcenbedarf auf Serverseite
* Potenzielle Engpässe bei Netzwerkbandbreite

== Typische Anwendungen ==
* **Webserver:** Bereitstellung von Webseiten über HTTP/HTTPS
* **Datenbankserver:** Speicherung und Verwaltung strukturierter Daten
* **Mailserver:** Versand, Empfang und Speicherung von E-Mails
* **Dateiserver:** Gemeinsame Nutzung von Dateien im Netzwerk
* **Anwendungsserver:** Ausführung von Geschäftslogik und Backend-Prozessen

== Kommunikationsprotokolle ==
{| class="wikitable"
! Protokoll !! Beschreibung !! Beispiel
|-
| '''HTTP / HTTPS''' || Übertragung von Webinhalten || Webbrowser ↔ Webserver
|-
| '''FTP / SFTP''' || Dateiübertragung || FileZilla ↔ FTP-Server
|-
| '''SMTP / POP3 / IMAP''' || E-Mail-Kommunikation || Outlook ↔ Mailserver
|-
| '''MySQL / PostgreSQL''' || Datenbankabfragen || Anwendung ↔ Datenbankserver
|-
| '''SSH / Telnet''' || Remote-Verbindungen || Terminal ↔ Server
|}

== Sicherheit ==
In der Client-Server-Architektur sind zentrale Schutzmechanismen wichtig:
* **Authentifizierung:** Überprüfung der Identität (z. B. Benutzername/Passwort, Zertifikate)
* **Autorisierung:** Kontrolle des Zugriffs auf bestimmte Ressourcen
* **Verschlüsselung:** Schutz der Kommunikation (z. B. TLS/SSL)
* **Firewalls:** Begrenzen den Zugriff auf Serverports
* **Load Balancing:** Verteilung von Anfragen auf mehrere Server zur Lastreduzierung

== Erweiterte Konzepte ==
* **Cluster-Server:** Mehrere Server arbeiten zusammen, um Ausfallsicherheit zu erhöhen.
* **Load Balancer:** Verteilt Anfragen auf mehrere Server-Instanzen.
* **Microservices:** Zerlegung der Serverfunktionen in unabhängige Module.
* **Cloud-Architekturen:** Serverdienste werden virtuell über Rechenzentren bereitgestellt.

== Beispiel einer modernen Webarchitektur ==
<pre>
[Browser]
↓
[Webserver / API Gateway]
↓
[Application Server]
↓
[Datenbankserver]
</pre>

== Fazit ==
Die Client-Server-Architektur ist das **dominante Kommunikationsmodell** moderner IT-Systeme.
Sie bietet **Zentralisierung, Kontrolle und Einfachheit**, eignet sich aber weniger für hochverteilte oder ausfallsichere Systeme, bei denen **Peer-to-Peer** oder **verteilte Architekturen** Vorteile haben.

== Siehe auch ==
* [[Peer-to-Peer-Netzwerke (P2P)]]
* [[Event-Driven Architecture]]
* [[Microservices]]
* [[Distributed Systems]]
* [[Reactor-Entwurfsmuster]]
* [[Proactor-Entwurfsmuster]]
* [[OSI-Modell]]

== Quellen ==
* Andrew S. Tanenbaum: *Computer Networks*, 5th Edition
* Kurose, Ross: *Computer Networking – A Top-Down Approach*
* [https://en.wikipedia.org/wiki/Client%E2%80%93server_model Wikipedia: Client–Server Model]
* RFC 2616: *Hypertext Transfer Protocol (HTTP/1.1)*
* [https://www.ietf.org/ IETF Standards]

Client-Server-Architektur - Versionsgeschichte