Client

Anwendungen, die mit Servern kommunizieren

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Ein Laptop als Client, der mit dem Server kommuniziert.

Das Client-Server Modell stellt die Basis f├╝r viele Prozesse dar. Auch allt├Ągliche Dinge, die wir am Computer erledigen, basieren auf diesem Prinzip. Doch was ist damit eigentlich gemeint und wie l├Ąsst sich ein Client definieren?

1. Client-Server-Modell

1. Client-Server-Modell

1.1 Was ist ein Client?

Bei einem Client handelt es sich um einen Computer oder eine Software, die mit einem Server (Zentralrechner) kommuniziert und von diesem Daten und spezielle Dienste in Anspruch nimmt. Der Client wird auch h├Ąufig als Clientanwendung oder Clientprogramm bezeichnet. Die Aufgabe des Clients besteht darin, Anfragen an den Server zu ├╝bermitteln und die Daten so aufzubereiten, dass der Nutzer sie auf seinem Endger├Ąt ablesen kann. Der Client selbst erf├╝llt dabei keine Serveraufgaben, sondern dient lediglich als Schnittstelle zum Benutzer. Als Beispiele f├╝r Client- Anwendungen k├Ânnen E-Mail Programme, der Browser oder FTP-Clients genannt werden.

1.2 Was ist ein Server?

Bild eines Serverraums

Der Begriff Server hat in der Informatik zwei unterschiedliche Bedeutungen. Als Hardware wird damit ein Computer bezeichnet, der seine Ressourcen f├╝r andere Computer oder Programme zur Verf├╝gung stellt. F├╝r einen hardwarebasierten Server wird auch h├Ąufig der Begriff ÔÇ×HostÔÇť verwendet. Als Software meint ein Server ein Computerprogramm, das mit dem Client kommuniziert und dessen Anfragen annimmt, weiterleitet und beantwortet. Der Server stellt dem Client meist ├╝ber ein Netzwerk Funktionalit├Ąten wie Dienstprogramme und Netzwerkdienste zur Verf├╝gung und erm├Âglicht ihm den Zugang zu bereitgestellten Daten.

F├╝r die Bereitstellung von Server-Diensten ├╝ber ein Rechennetz kommt das Client-Server-Modell zum Einsatz. Der Datenaustausch zwischen Client und Server wird ├╝ber spezifische ├ťbertragungsprotokolle erm├Âglicht.

Das Client-Server-Modell sorgt daf├╝r, dass Aufgaben und Dienstleistungen innerhalb eines Netzwerkes auf verschiedene Rechner verteilt werden k├Ânnen und mehreren Nutzern zur Verf├╝gung stehen. Server, die Dienste ├╝ber ein Netzwerk bereitstellen, sind dauerhaft in Bereitschaft, sodass Clients jederzeit auf den Server zuzugreifen und die Dienste nach Belieben nutzen k├Ânnen.

Darstellung des Client-Server-Modells.
Mittels seiner IP-Adresse und dem Port sendet der Client eine Anfrage an den Server. Dieser empf├Ąngt die Anfrage des Clients und antwortet diesem mithilfe der Adresse des Client-Computers und seinem Port.

1.3 Vorteile

Das Client-Server Modell dient der Verteilung von Aufgaben innerhalb eines Netzwerkes. Dieses Konzept bringt dem Nutzer viele Vorteile, die im Folgenden aufgelistet werden sollen:

  • Zentrale Administration: Der Server steht im Zentrum des Netzwerkes, sodass er alle Ressourcen der User z.B. eine zentrale Datenbank verwalten kann. Auch die Wartung ist so sehr einfach: So werden Softwareaktualisierungen z.B. nur auf den Servern durchgef├╝hrt, sodass die Clients davon meist nichts mitbekommen.

  • Einsparung von Ressourcen: Da Daten zentral gespeichert und jederzeit verf├╝gbar sind, ist es nicht erforderlich, dieselben Daten nochmal auf den verschiedenen Client-Rechnern zu speichern.

  • H├Âhere Zugriffssicherheit: Die zentrale Datenspeicherung erm├Âglicht eine leichte Zugriffskontrolle. Vor dem Zugriff auf spezielle Daten m├╝ssen sich Clients beim Server authentifizieren.

  • Erweiterbares Netzwerk: Das Hinzuf├╝gen und L├Âschen von Clients ist m├Âglich, ohne den Netzwerkbetrieb zu beeintr├Ąchtigen und ohne dass gr├Â├čere ├änderungen erforderlich sind. Zudem kann die Anzahl der Clients prinzipiell uneingeschr├Ąnkt erweitert werden.

  • Keine Standortabh├Ąngigkeit: Durch die zentrale Datenspeicherung sind Nutzer nicht an einen speziellen Standort gebunden, weshalb die Einsatzm├Âglichkeiten sehr flexibel sind.

    Ein Mann, der im Park arbeitet.
    Die zentrale Datenspeicherung erm├Âglicht es, auch von unterwegs zu arbeiten.
  • Hohe Ausfallsicherheit: Server sind vorallem aufgrund des RAID-Systems (Redundant Array of Independent Disks) sehr ausfallsicher.

1.4 Nachteile

Auch wenn die Vorteile des Client-Server-Modells ├╝berwiegen, so gibt es doch auch einige Schwachstellen, die im Folgenden genannt werden sollen:

  • Hohe Anschaffungskosten: Da der Server sehr leistungsstark ist, ist seine Anschaffung auch dementsprechend mit hohen Anschaffungskosten verbunden.

  • Server-Ausfall =Totalausfall: Da das gesamte Netzwerk um den Server herum aufgebaut ist, verursacht ein gezielter Angriff auf den Server oder ein Hardware-Defekt einen Totalausfall des Netzes, denn den Clients ist der Zugriff auf die Daten und Dienste des Servers verwehrt.

    Abhilfe kann hier eine redundante Ausstattung des Netzes mit mehreren Servern schaffen, was vor allem im Internet h├Ąufig eingesetzt wird. So werden die Dienste und Daten von mehreren Servern angeboten und gespeichert.

  • Server├╝berlastung f├╝hrt zu Zeitverz├Âgerungen: Bei der Architektur des Client-Server-Modells steht den einzelnen Client-Server-Verbindungen eine gewisse Bandbreite zur Verf├╝gung, die jedoch mit steigender Anzahl der Verbindungen sinkt. Dadurch kann bei vielen gleichzeitigen Anfragen an den Server eine ├ťberlastung entstehen, wodurch l├Ąngere Wartezeiten f├╝r die Clients resultieren.

1.5 Client-Server-Modell-Beispiele:

  • Webserver, auf dem Webseiten gespeichert sind z.B. Apache.

    Beispiel: Zuerst sendet der Client (PC oder mobiles Endger├Ąt) seine IP-Adresse an den Webserver und ├╝bermittelt die Anfrage, die Webseite aufrufen zu k├Ânnen.

    Zeichnung eines Druckers.

    Der Server erh├Ąlt die Anfrage und beantwortet diese, indem er die gew├╝nschten Daten an den Client ├╝bermittelt. Danach wird die Webseite im Browser ge├Âffnet.

  • Drucker-Server: Erh├Ąlt den Druckauftrag vom Client und leitet diesen vom Computer an den Drucker weiter

  • File-Server: Auf diesem Server werden alle Dateien gespeichert, die die Nutzer erstellt haben. Als Netzwerkprotokoll wird hierbei meist FTP eingesetzt

  • E-Mail Server: Dieser Server stellt jedem Benutzer ein Postfach zur Verf├╝gung, sodass anhand des Servers ├╝ber E-Mails kommuniziert werden kann. Der E-Mail-Server verwaltet, speichert und verteilt E-Mails. Hierbei kommen folgende Protokolle zum Einsatz: IMAP, SMTP, POP, TLS.

  • Datenbank-Server: Stellt Clients mit Hilfe eines Datenbankmanagementsystems Daten zentral zur Verf├╝gung, sodass diese parallel auf diese Daten Zugriff haben.

  • Proxyserver: Dieser Server stellt einen Benutzern einen zentralen Zugang zum Internet bereit und verwaltet diesen. Beim Einsatz eines Proxys als Netzwerkkomponente sorgt er daf├╝r, die eigene IP-Adresse zu verbergen, um eine gewisse Anonymit├Ąt im Internet zu schaffen.

  • VPN-Server: Mit dem VPN-Server wird eine verschl├╝sselte Verbindung auf ein Privat-Netzwerk erm├Âglicht.

2. Arten von Clients

2. Arten von Clients

Da es verschiedene Arten von Clients und auch einige Mischformen von diesen existieren, ist es notwendig diese zu kategorisieren. Unterschieden wird zwischen:

2.1 Fat Client

Spricht man von einem Fat Client, h├Ąufig auch Thick Client genannt, meint man dabei einen voll ausgestatteten, leistungsf├Ąhigen Desktop-Computer, der ├╝ber ausreichend Rechenkapazit├Ąt, ein Disketten und CD-ROM-Laufwerk, einen Plattenspeicher sowie leistungsstarke Grafikkarten verf├╝gt.
Desktop PC Illustration
Bei einem Fat Client wird die eigentliche Datenverarbeitung lokal auf dem Client vollzogen, da er eigene lokal installierte Festplatten, Laufwerke oder Anwendungen besitzt. Der Fat Client besteht aus einer Programmierschnittstelle, der Hardware selbst und einer grafischen Benutzeroberfl├Ąche. Als Beispiel f├╝r einen Fat Client kann z.B. ein Windows-basierter PC genannt werden.

2.2 Thin Client

Das Pendant zum Fat Client ist der Thin Client. Beim Thin Client handelt es sich um einen Computer oder ein Programm, das weniger Hardware und Rechenleistung ben├Âtigt und auf einen Server angewiesen ist, um die Aufgaben zu erledigen. Das Betriebssystem, applikationsspezifische Funktionalit├Ąten sowie Programm-Updates werden vom Server bereitgestellt. Dadurch k├Ânnen Wartungskosten sowie Rechnerleistung und Energie gespart werden. Als Beispiele k├Ânnen Windows-Terminals, Netzwerkcomputer und NetPCs genannt werden. Viele Thin Clients sind nur in der Lage die vom Server ├╝bermittelten Daten herauszulesen und Benutzereingaben an den Server weiterzuleiten.

Vor allem im Cloud-Computing kommt diese Client-Art h├Ąufig zum Einsatz. Denn durch das Outsourcing der Rechenleistung k├Ânnen Unternehmen von Thin-Clients profitieren. Aufgrund der minimalen Belastung, denen Thin-Clients ausgesetzt sind, haben diese au├čerdem eine l├Ąngere Lebensdauer als klassische Desktop-Systeme.

2.3 Unterschied von Fat und Thin Client

Im Gegensatz zum Fat Client, sind Thin Clients nur mit dem n├Âtigsten ausgestattete Computer, deren Aufgaben Server ├╝bernehmen, sodass die Abh├Ąngigkeit vom Netzwerk erh├Âht ist. Verglichen mit Fat Clients haben Thin Clients eine geringe Hardwareausstattung und dienen im Allgemeinen nur der Darstellung von Serverdaten auf dem Desktop und der Eingabe von Daten ├╝ber Maus und Tastatur.

2.3.1 Vorteile eines Fat Clients

Der Fat Client ist von seiner Hard- und Software so aufgebaut, dass es ihm m├Âglich ist, seine Aufgaben selbst zu erledigen, selbst wenn er gerade offline sein sollte. Er bezieht seine Ressourcen also meist lokal und nicht wie der Thin Client ├╝ber ein Netzwerk. Dadurch k├Ânnen an den jeweiligen Server geringe Anforderungen (z.B. f├╝r die Bandbreite) gestellt werden. Aufgrund des installierten Betriebssystems auf dem Fat Client, k├Ânnen dort insgesamt mehr Anwendungen installiert werden und der jeweilige Server hat eine h├Âhere Kapazit├Ąt zur Verf├╝gung, sodass mehr Clients bedient werden k├Ânnen.

2.3.2 Nachteile eines Fat Clients

Ein Fat Client bedeutet aufgrund komplexer Betriebssysteme einen hohen Administrationsaufwand und die Bereitstellung von Applikationen wird mit einer steigenden Anzahl von Arbeitspl├Ątzen zur Herausforderung. Zudem birgt das Installieren von Software auf dem eigenen Client ein Sicherheitsrisiko.

2.3.3 Vorteile eines Thin Clients

Der gr├Â├čte Vorteil des Thin Clients ist der einfache Betrieb, denn anders als beim Fat Client l├Ąuft auf den Thin Clients nur Software, die f├╝r den Zugriff auf zentral betriebene Applikationen erforderlich ist. Zudem werden Thin Clients von den Herstellern h├Ąufig schon vorkonfiguriert, sodass sie nur noch an einem funktionierenden Netzwerk angeschlossen werden m├╝ssen und schon in Betrieb genommen werden k├Ânnen. Ein weiterer Vorteil gegen├╝ber Fat Clients ist, dass die Anzahl einsetzbarer Thin Clients nahezu unbeschr├Ąnkt ist. Thin Clients verf├╝gen des Weiteren ├╝ber keine beweglichen Teile, was Ihre Herstellung deutlich kosteng├╝nstiger macht.

Uhren, die die Lebensdauer von Thin- und Thick-Clients darstellen sollen.

Auch der Energieverbrauch f├Ąllt beim Thin Client deutlich geringer aus. Pro Thin-Client-Modell werden nur 10 bis 20 Watt ben├Âtigt. Im Gegensatz dazu verbrauchen leistungsf├Ąhige Desktop-Computer aufgrund von Mehrkern-CPUs zwischen 40 und 120 Watt - und das ohne Peripherie. Als letzter Vorteil soll die durchschnittliche Nutzungsdauer hervorgehoben werden. Diese betr├Ągt bei Desktop-PCs lediglich drei Jahre. Bei Thin Clients liegt sie bei ca. 7 Jahren im Schnitt.

2.3.4 Nachteile eines Thin Clients

Der gr├Â├čte Nachteil eines Thin Clients besteht darin, dass dieser nur genutzt werden kann, wenn eine Netzwerkverbindung besteht. Das bedeutet, dass mobile Nutzer sie nur eingeschr├Ąnkt verwenden k├Ânnen. Zudem st├Â├čt ein Thin Client schnell an seine Grenzen, wenn eine grafisch anspruchsvolle Anwendung mit vielen Server/ Client-L├Âsungen ausgef├╝hrt werden soll und das Netz nicht in der Lage ist, die Datenmenge schnell genug zu verarbeiten. Ein weiterer Kritikpunkt ist, dass ein Thin Client im Allgemeinen nur wenige Peripherieger├Ąte wie eine Maus, Tastatur und einen Bildschirm erkennt.

2.4 Rich-Client

Rich-Clients, manchmal auch Smart Clients genannt, sind Frameworks oder Entwicklungsumgebungen, die den Gro├čteil ihrer Aufgaben selbst auf lokaler Ebene erledigen und nur selten Aufgaben an den Server auslagern. Dadurch kann der Rich-Client ressourcenschonender arbeiten und bietet eine bestm├Âgliche Skalierung und Performance von Anwendungen. Dadurch, dass die meisten Aufgaben auf der Nutzerhardware ausgef├╝hrt werden, kann der Rich-Client auch arbeiten, wenn keine Netzverbindung besteht.

Ein gro├čer Vorteil gegen├╝ber des Fat Clients besteht darin, dass beim Rich Client nicht nur ein Problem, sondern artverwandte oder artfremde Probleme gel├Âst werden k├Ânnen. So ist ein Rich Client nicht nur in der Lage, E-Mails zu lesen und zu versenden, sondern er kann auch Dateien per FTP hochladen und downloaden. Ein Rich-Client ist zudem aufgrund einer automatischen Online-Update Funktion im Client selbst oder einem WebStarter, einfacher zu verwalten und zu aktualisieren. Nachteile eines Rich Clients sind zum einen die h├Âheren Kosten der Clients sowie die h├Âheren Hardwareanforderungen.

2.5 Ein ├ťberblick

├ťbersicht der Vor- und Nachteile der einzelnen Client-Arten.

2.6 Fazit

Die Vorteile von Thin Clients ├╝berwiegen in immer mehr Bereichen. Vor allem in komplexen Arbeitsumfeldern mit einer hohen Arbeitsplatzanzahl bieten sie eine g├╝nstige Alternative zum normalen Desktop-System. Aufgrund ihrer minimalen Belastung haben Thin Clients eine viel l├Ąngere Lebensdauer als Fat Clients und so ist es absehbar, dass der Marktanteil von Thin Clients in den n├Ąchsten Jahren kontinuierlich steigen wird.

3. Client-Anwendungen & -Beispiele

3. Client-Anwendungen & -Beispiele

  • FTP Client: FTP steht f├╝r File Transport Protocol. Der FTP-Client ist f├╝r die ├ťbertragung von Dateien erforderlich. Der FTP-Server stellt dem Client Dateien zum Herunterladen bereit und nimmt auch Dateien zum Upload auf. Der FTP-Client ist meist auf dem Computer installiert. Von ihm gehen die Anfragen f├╝r Daten├╝bertragungen aus und er ist notwendig, um auf den Server zuzugreifen.
    Eine FTP-Adressierung im Browser k├Ânnte wie folgt aussehen:
    ftp://[ftp_username[:ftp_PWD]@]Servername[:Port]
E- Mail Server
  • E-Mail Client: Ein E-Mail Programm, auch E-Mail Client genannt, ist eine Software, mit der das Erstellen, Versenden, Empfangen, Filtern und Lesen von E-Mails m├Âglich ist. Als Protokolle kommen hier SMTP, POP3 und IMAP zum Einsatz. E-Mail Clients k├Ânnen entweder eigenst├Ąndige Programme oder aber ein integraler Bestandteil oder ein Plug-In von Smartphone- oder Internet-Browsern sein. Bekannte E-Mail Clients sind Microsoft Office Outlook, Windows Live Mail, Mozilla Thunderbird, Outlook Express, Apple Mail und Eudora.

  • SSH Client: Die Abk├╝rzung SSH steht f├╝r Secure Shell und bezeichnet hier ein Programm, mit dem es m├Âglich ist, eine sichere, verschl├╝sselte Netzwerkverbindung mit einem SSH-Server aufzubauen.

4. FAQ - h├Ąufige Fragen

4. FAQ - H├Ąufige Fragen

1. Was macht ein Client?
Der Client ├╝bermittelt Anfragen an den Server und dient als Schnittstelle zum Benutzer, da er die Daten so aufbereitet, dass dieser sie auf seinem Endger├Ąt ablesen kann.

2. Was ist der Unterschied zwischen Client und Server?
Ein Client ├╝bermittelt Anfragen an den Server und bereitet die Daten so auf, dass der Nutzer sie auf seinem Endger├Ąt ablesen kann. Er dient als Schnittstelle zum Benutzer und fordert im Gegensatz zum Server aktiv einen Dienst an. Der Server verh├Ąlt sich passiv und wartet lediglich auf Anforderungen vom Client und stellt den gew├╝nschten Dienst bereit.

3. Was ist ein Web-Client?
Web-Clients werden auch Browser genannt und dienen im World Wide Web dazu, mit Hilfe des HTTPS Anfragen an den Web-Server zu schicken. Web-Client und Webserver kommunizieren ├╝ber das Request-Response Verfahren. Dabei sendet der Web-Browser eine Anfrage an den Webserver z.B. ├╝ber einen Websiteinhalt. Dieser ├╝bermittelt die gew├╝nschte Datei an den Web-Client. Danach ├Âffnet sich die Webseite im Browser.

4. Welche Vorteile hat ein Rich-Client gegen├╝ber einem Fat Client?
Im Gegensatz zum Fat Client ist ein Rich Client ressourcenschonender. So kann nicht nur ein Problem gel├Âst werden, sondern es werden auch L├Âsungen f├╝r artverwandte oder sogar artfremde Probleme gefunden. Zudem ist ein Rich-Client aufgrund einer automatischen Online-Update Funktion einfacher zu verwalten und zu aktualisieren.

5. Weiterf├╝hrende Links

5. Weiterf├╝hrende Links:

Begriff (Duden)
Client Definition & Erl├Ąuterung (Wikipedia)
Client-Server-Modell (Uni-K├Âln)
Sicherheit & Zukunft (Search Security)

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