01. introducción al web

Introducción al desarrollo de aplicaciones Web

César F.
Acebal
Daniel F.
Lanvin
Introducción a Internet y el Web
 El Web es una vasta colección de documentos en Internet que están
enlazados a través de los hiperenlaces
 Internet: millones de ordenadores conectadosInternet: millones de ordenadores conectados
Un conjunto de redes heterogéneas
conectadas entre sí mediante el protocolo
TCP/IP
 Los hiperenlaces permiten a los usuarios acceder aLos hiperenlaces permiten a los usuarios acceder a
documentos situados en otros servidores Web, sindocumentos situados en otros servidores Web, sin
preocuparse de su ubicaciónpreocuparse de su ubicación

Tecnologías clave de Internet

César F.
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Tecnologías claves de Internet
 La infraestructura de Internet es proporcionada
fundamentalmente por tres tecnologías:
 La conmutación de paquetesconmutación de paquetes
 El protocolo TCP/IPTCP/IP
 La arquitectura cliente/servidorcliente/servidor

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Conmutación de paquetes
 Es la tecnología que emplea la red Internet
 Los mensajes se dividen en paquetes
 A cada paquete se le añaden la dirección de origen y destino, el número de
secuencia, información de control de errores…
 En vez de enviarse directamente a la dirección de destino, los paquetes
viajan de una máquina a otra hasta alcanzar su destino
 Estas máquinas se denominan routersrouters

Ordenadores que interconectan las diferentes subredes y que son capaces de
encaminar los paquetes de una a otra

Para asegurar que siguen la mejor ruta disponible, utilizan programas llamados
algoritmos de encaminamientoalgoritmos de encaminamiento (“routing algorithms”)

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TCP/IP
 Si bien la conmutación de paquetes supuso un gran avance
en la capacidad de las redes de comunicaciones, era necesario
implementar el modo de llevarla a cabo
 Eso es de lo que se encargan los protocolos TCP/IP

Transmission Control Protocol (TCP)Transmission Control Protocol (TCP)

Internet Protocol (IP)Internet Protocol (IP)
 Un protocolo es un conjunto de reglas para formatear, ordenar y
comprimir mensajes, comprobar errores, etc.

Pueden ser implementados por hardware o por software

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Direcciones IP
 Cada ordenador conectado a Internet debe tener una dirección para
poder recibir los paquetes TCP. Ésta puede ser:
 Estática
 Fija, siempre la misma
 Dinámica

Por ejemplo, cada vez que nos conectamos a Internet con un módem telefónico,
nuestro proveedor de Internet (ISP, Internet Service Provider) nos asigna una
dirección temporal
 Las direcciones IP son números de 32 bits separados en cuatro partes
(por ejemplo, 156.35.94.5)
 Cada uno va de 0 a 255; esto nos da un total de 232
direcciones (algo más de
cuatro mil millones)

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Nombres de dominio y URL
 Para no tener que recordar direcciones IP tal cual, éstas
pueden ser representadas mediante nombres de dominio (por
ejemplo, www.euitio.uniovi.es)
 El sistema de nombres de domino (DNS) permite que éstas
se resuelvan a direcciones IP
 Ejemplo: ping www.euitio.uniovi.esping www.euitio.uniovi.es
 Los URL (Uniform Resource Locator) son las direcciones
que escribimos en el navegador
 Como http://www.euitio.uniovi.es/http://www.euitio.uniovi.es/

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Computación Cliente/Servidor
 En este modelo de computación distribuida, un cliente solicita una
acción a un servidor, que le devuelve los resultados
 Puede haber diversos tipos de clientes, desde los más ligerosligeros (como un
navegador Web, que únicamente es capaz de mostrar documentos HTML)
hasta clientes pesadosclientes pesados que también realizan procesamiento
 Surgen como respuesta a los mainframes de los 60 y 70 (con 128 KB de
RAM y y discos duros de 10 MB)
 Despega este modelo con el advenimiento de los ordenadores personalesordenadores personales
 Toda Internet es una inmensa red cliente/servidor

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Internet ≠ Web
 Internet permite a cualquier ordenador del mundo compartir
datos con otro ordenador remoto
 Un programa cliente en un ordenador accede a un programa servidor en
otro ordenador remoto
 El Web es el sistema de hipertexto que funciona sobre Internet
como uno de sus servicios

En este caso, el programa cliente es nuestro navegador, y el servidor
el programa que hace de servidor Web que está ejecutándose en el
ordenador remoto y que se encarga de entregar el documento solicitado
a nuestro navegador

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Lanvin
Nacimiento del World Wide Web
 En 1989, Tim Berners-Lee, en el laboratorio
europeo de partículas (CERN), en Suiza, crea un
lenguaje de etiquetas para representar y enlazar
documentos

HTMLHTML —HyperText Markup Language—HyperText Markup Language

Lenguaje de Marcado de HipertextoLenguaje de Marcado de Hipertexto
 Berners-Lee creó las versiones iniciales de:
 HTMLHTML, HTTPHTTP, un servidor Webservidor Web y un navegadornavegador
 Los cuatro componentes esenciales del Web
Tim Berners-Lee

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¿Cómo funciona?
1. El usuario solicita un documento tecleando su dirección en el navegador:
http://www.uniovi.es
 Es lo que se denomina un URL (localizador uniforme de recursos)
2. El cliente busca en el DNS cuál es la IP de www.uniovi.es: 156.35.14.3
 Cada ordenador en Internet está identificado por una dirección única
denominada IP
 El DNS traduce de nombres lógicos a direcciones físicas.
El DNS es un servicio de nombrado
3. Navegador y servidor web comienzan un diálogo a través del protocolo
HTTP (protocolo de transferencia de hipertexto)
1. GET /HTTP/1.0
2. El servidor, si todo es correcto, devuelve el documento solicitado más información
adicional

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¿Cómo funciona?
4. El navegador mira el tipo de documento devuelto (MIME)
5. Si es “text/html” es un documento HTML, lo visualiza el propio navegador
6. Si es otro tipo de documento se ejecutará el programa que tenga asociado, o
nos preguntará si queremos guardar el documento en nuestro ordenador
 Nota: estos tipos MIME los podemos configurar en nuestro navegador

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Conceptos Básicos de la WEB
 Un servidor Web es un ordenador en Internet que sirve
páginas Web y contenido estático en general a petición
 Para ello, debe tener un programa ejecutándose que haga de servidor
Web: Apache, IIS, etcétera
 El usuario accede al Web a través de un navegador
(browser)
 Se encarga de solicitar las páginas Web al servidor y de mostrarlas

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El Lenguaje HTML
 Es el lenguaje de creación de páginas Web
 Al menos, de las páginas “estáticas”
 Era imprescindible que la misma información se pudiese ver
en diferentes plataformas
 Por tanto, Berners-Lee diseñó un lenguaje de estructuración
de documentos, no de presentación (ésta se dejaba al
programa cliente)

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HTML es un lenguaje
 Como tal, tiene unas reglas que deben ser cumplidas, esto es,
una sintaxis, una gramática... igual que el español o cualquier
otro lenguaje informático
 Es además un lenguaje informático, para ser procesado por
ordenadores; pero no es un lenguaje de programación

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HTML, lenguaje de hipertexto
 Por hipertexto designamos al texto al que se le añade una
propiedad: determinadas porciones de texto pueden ser
enlazadas a otros documentos
 De ahí surge el concepto de navegación: surcamos el Web
yendo de unos enlaces a otros
 El hipertexto debe ser utilizado en los sitios web para facilitar
al usuario la labor de búsqueda de la información

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Especificación de HTML
 La especificación del lenguaje HTML y de la mayoría de
tecnologías relacionadas con el Web está definida por el
World Wide Web Consortium (W3C)
 www.w3c.org

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Ejemplo de documento HTML
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"
"http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<title>Introducción a HTML</title>
</head>
<body>
<h1>Mi primera página Web</h1>
<p>
Éste es el equivalente al típico <em>¡Hola, mundo!</em>
pero en HTML (cuya <a href="http://www.w3.org/MarkUp/"
title="Especificación de las distintas versiones de
HTML y XHTML en el W3C">especificación</a> puede encontrarse
en el sitio Web del
<acronym title="World Wide Web Consortium">W3C</acronym>).
</p>
</body>
</html>
holaMundo.htmlholaMundo.html

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El protocolo HTTP
 HTTP (HyperText Transform Protocol) es el protocolo
usado para transferir páginas Web
 Es el modo en que un navegador se comunica con un servidor Web
(Apache, Internet Information Server…)
 Es un protocolo sin estado
 La sesión termina en cuanto se devuelve el objeto solicitado

Incluso, si una página contiene otros objetos (imágenes, frames, etc.)
cada uno de ellos inicia una nueva petición HTTP

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Ejemplo de mensaje HTTP
GET / HTTP/1.0 >
>
<
HTTP/1.0 200 OK <
Date: Wed, 18 Sep 1996 20:18:59 GMT <
Server: Apache/1.0.0 <
Content-type: text/html <
Content-length: 1579 <
Last-modified: Mon, 22 Jul 1996 22:23:34 GMT <
<
HTML document
RespuestaRespuesta
PeticiónPetición

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Las URLs
 URI: Uniform Resource Identifier
 URL: Uniform Resource Locator
 Un URL es la dirección única de todo documento
en el Web

http://www.eutio.uniovi.es/http://www.eutio.uniovi.es/

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Sintaxis de un URL
 Ejemplos:

http://www.princast.es/http://www.princast.es/

http://195.55.30.17/http://195.55.30.17/

http://www.cfacebal.com/http://www.cfacebal.com/

http://www.cfacebal.com/index.htmlhttp://www.cfacebal.com/index.html

http://web.uniovi.es/Vicerrectorados/Extension/http://web.uniovi.es/Vicerrectorados/Extension/

http://localhost:8080/http://localhost:8080/

http://petra.euitio.uniovi.es/http://petra.euitio.uniovi.es/
protocolo://dirección[:puerto]/directorio/ficheroprotocolo://dirección[:puerto]/directorio/fichero

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Sintaxis URL: Protocolo
 Un protocolo define el modo en que se comunican dos
ordenadores para llevar a cabo alguna tarea
 Protocolo del Web:

HTTP (HyperText Transfer Protocol)HTTP (HyperText Transfer Protocol)
 Especifica cómo tiene lugar el diálogo entre el navegador y el
servidor para conseguir el fichero especificado
 No se ocupa del transporte en sí: TCPTCP
 Cada vez que tecleamos una dirección o pulsamos un enlace
el navegador se comunica vía HTTP con el servidor Web
indicado

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Sintaxis URL: Ejemplos de protocolos
file Permite acceder a un fichero en el sistema de ficheros local
ftp File Transfer Protocol
http Páginas Web
Las URLs no son algo específico de internet o de la WEB.
 Ejemplo:
Abrir el internet explorer y, en lugar de poner una url http en la barra
de navegación, abrir el fichero local c:boot.ini mediante:
file://C:boot.ini

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Sintaxis URL: Dirección del sitio
 Suele ser un nombre simbólico: nombre de dominio
 www.uniovi.es especifica una máquina llamada “www” en el dominio
“uniovi.es”
 El nombre de máquina puede ser cualquiera

“www” no es más que un convenio para especificar aquellas máquinas
que son servidores Web

como “ftp” suele designar a los servidores de FTP

incluso aunque muchas veces se trate de la misma máquina

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Sintaxis URL: Dirección del sitio
 También podría ser directamente la dirección IP
 http://156.35.14.3/
 Los nombres de dominio no distinguen entre mayúsculas y
minúsculas
 http://www.uniovi.es/
 http://WWW.UNIOVI.ES/
 http://wWw.UniOvi.es/
 Tampoco (para nuestra desgracia) tienen Ñs!. Ej:
http://www.eldiariomontanes.es
http://www.lanuevaespana.es

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Sintaxis URL: Directorio
 Hay que indicar la ruta hasta el fichero deseado
 Como mínimo, debe ir la barra (“/”)

http://www.uniovi.eshttp://www.uniovi.es//
 Si no la ponemos, la pone el navegador por nosotros
 También se puede indicar un subdirectorio:

http://www.uniovi.es/Vicerrectorados/Postgrado_TitulosPropios/doctorado/http://www.uniovi.es/Vicerrectorados/Postgrado_TitulosPropios/doctorado/
 Siempre se usa la barra “/”, no “” (incluso aunque el servidor Web sea una
máquina Windows: está definido por el estándar URI, no depende del SO)
 La ruta sí puede diferenciar entre mayúsculas y minúsculas (si el servidor
Web es, por ejemplo, una máquina Unix)

César F.
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Sintaxis URL: Nombre del fichero
 Depende del SO del servidor Web
 Las páginas Web generalmente tienen como extensión .html o .htm
 Las extensiones son importantes para que el navegador sepa cómo
tratar un fichero
 un .html, lo interpreta y lo muestra
 un .jpg, trata de mostrar la imagen
 un .doc, abre el Word si lo tenemos instalado
 etcétera

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Sintaxis URL: Nombre del fichero
 Si no se especifica, el servidor busca un fichero con un
nombre determinado en el directorio especificado
 Normalmente, el index.htmlindex.html o el index.htmindex.htm
 Se puede configurar en el programa que utilicemos como servidor
Web (Apache, IIS...)

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Sintaxis URL: Puerto
 Por omisión, una petición HTTP se dirige al puerto 80
 Por eso casi nunca la especificamos
 Pero se podría configurar el servidor Web para que “escuchase”
peticiones en otro puerto
 En ese caso, hay que indicarlo explícitamente:

http://www.midominio.comhttp://www.midominio.com:8080:8080//
En el Caso de OC4J: Puerto 8888.
Ej:
http://localhost:8888http://localhost:8888

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¿Qué es un servidor Web?
 Un programa que atiende las peticiones HTTP llegadas a un
puerto determinado de la máquina
 También se denomina así, por extensión, a la máquina que cuenta
con uno de tales programas
 Ejemplos de servidores Web:
 Apache

Apache HTTP Server Project
 http://httpd.apache.org/
 Internet Information Server (IIS)

César F.
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Páginas estáticas
 Al principio, el Web estaba poblado únicamente por páginas
estáticas
 El servidor Web simplemente localizaba el documento solicitado en
el URL y se lo entregaba al cliente
 Esto no permitiría, por ejemplo, crear un sitio de comercio
electrónico donde se pueda comprar, o el de un banco
 Es necesario acceder a datos en el servidor y crear una página a
petición

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Funcionamiento de las páginas estáticas

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Funcionamiento de las páginas dinámicas

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Modo de funcionamiento
 El esquema de funcionamiento de las páginas dinámicas es
siempre similar independientemente de en qué se hayan
desarrollado éstas
 CGI, ASP, Servlets/JSP…
 El servidor Web detecta una petición de una página dinámica
y se la pasa al programa necesario
 Podría ser una extensión del servidor
 O bien un programa completamente independiente
 Éste programa es quien sabe cómo interpretar el código de la
página para devolver el HTML apropiado

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HTTP, protocolo sin estado
 HTTP es un protocolo sin estado
 Esto significa que para el servidor Web cada petición de una
página es única
 No tendría forma de saber, por ejemplo, que ese usuario acaba de
añadir un producto a su carrito, o si ya se validó o no, en qué punto
del proceso de compra se encuentra, etcétera
 Son necesarias alternativas software, por tanto, que permitan
simular el estado

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Alternativas
 Aunque hay varias formas de hacerlo (dependiendo de si trabajamos en
ASP, en J2EE…) la mayoría pasan por el uso de “cookies”
 Algunas de las alternativas son:
 Almacenar toda la información de la sesión, a mano, en una cookie (por
ejemplo, mediante JavaScript)
 Una combinación de cookie (para guardar un ID de usuario) y bases de datos
 Usar el objeto SessionSession (o similar) provisto por los entornos de
programación como ASP o J2EE (Servlets, JSP...)

““URL rewriting”URL rewriting”
 Etcétera

César F.
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¿Qué son las cookies?
 Las cookies son pequeñas porciones datos que son
almacenados localmente por el navegador en forma de
pequeños ficheros de texto
 Cada vez que el cliente envía información al servidor, incluye
en la petición HTTP las cookies que previamente haya
guardado provenientes de ese servidor

César F.
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Sintaxis
 Cada cookie presenta la siguiente sintaxis general:
 Lo único obligatorio es que tenga un nombre y un valor
asociado; el resto de atributos son opcionales
 Aunque también se utiliza bastante el atributo expiresexpires
nombre=valor; [expires=fecha; path=directorio;
domain=nombreDeDominio; secure]
nombre=valor; [expires=fecha; path=directorio;
domain=nombreDeDominio; secure]

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URL Rewriting
 Consiste en incluir la información del estado en el propio
URL
/…/comprar.asp?/…/comprar.asp?
paso=3&producto1=01992CX&producto2=ZZ112230&producto3=Hpaso=3&producto1=01992CX&producto2=ZZ112230&producto3=H
J19X25…J19X25…
No es de recibo en aplicaciones “serias”
 Un cliente puede iniciar dos o más sesiones simultáneas, páginas
tediosas de programar, sólo se puede usar el método GET, etc.

César F.
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Ventajas del uso de cookies
 Menor uso de los recursos del servidor
 Los servidores “sin estado” no necesitan reservar y mantener
recursos para guardar el estado de la sesión
 Fácil escalabilidad y uso de clusters
 Al no tener estado, cualquier servidor puede atender a cualquier
cliente

No hace falta que un cliente siempre sea atendido por el mismo
servidor, ni ningún tipo de distribución del estado entre servidores
 La sesión del cliente podría sobrevivir a una caída del
servidor
 Un reintento por parte del cliente con el mismo URL suele funcionar

César F.
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Lanvin
Inconvenientes del uso de cookies
 Privacidad
 Otros servidores podrían leer información almacenada en las cookies
del cliente

No son válidas para guardar números de tarjeta, contraseñas y cosas por
el estilo
 Los datos pueden ser alterados
 Un usuario podría modificar el fichero de una cookie
 Lo mismo ocurre con otros mecanismos de cliente: URL,
formularios, etc.
 Aumenta el tráfico por la red
 El estado se transmite con cada petición al servidor

César F.
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Lanvin
Inconvenientes del uso de cookies
 Implementación compleja
 Mantener “a mano” el estado en el cliente puede ser realmente
complicado si queremos hacerlo de manera robusta
 Tamaño de datos limitado
 Tanto el tamaño máximo permitido por las cookies como la longitud
máxima de un URL pueden darnos problemas para almacenar
sesiones complejas

César F.
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Daniel F.
Lanvin
¿Qué es un servidor de aplicaciones?
 Es un programa que provee la infraestructura necesaria para
las aplicaciones Web empresariales
 ¿Qué quiere decir esto?
 Que los programadores van a poder dedicarse casi en exclusiva a
implementar la lógica del dominio, ya que servicios de uso común,
como transacciones, seguridad, persistencia, etc. ya son
proporcionados por el servidor Web
 Se ha convertido en una pieza de software clave para cualquier
empresa dedicada al comercio electrónico
 Es una capa intermedia (middlewaremiddleware) que se sitúa entre el servidor
Web y las aplicaciones y bases de datos subyacentes

César F.
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Lanvin
Visión general
Servidor de aplicaciones
(Transacciones, mensajería, servicios Web…)
CORBA J2EE .NET
Aplicación
cliente
Aplicación
cliente
Aplicación
cliente
SGBD

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Motivación
 Comienzan a surgir cuando queda claro las aplicaciones
cliente/servidor no iban a ser escalables a un gran número de
usuarios
 Debido a las características de los clientes “pesados”
 Se hacía necesario mover las reglas de negocio a algún lugar
intermedio entre los clientes y la base de datos
 Empezaron a surgir productos para hacer esa tarea
 Cada compañía los llamaba de una forma distinta

Servidores de transacciones, servidores de aplicaciones…

César F.
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Lanvin
Objetivo de los Servidores de Aplicaciones
 Los llamasen como los llamasen, estaban diseñados para
gestionar de forma centralizada el modo en que los
clientes debían conectarse a la base de datos o a los servicios
con los que tenían que interoperar

César F.
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Servicios proporcionados
 Creación y gestión de los componentes del servidor
 Por aquel entonces, basados en CORBA o COM
 Clustering
 Equilibrado de carga
 Transacciones
 Seguridad
 Acceso a datos
 …

César F.
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Lanvin
Gestión de la sesión
 Como sabemos, HTTP es un protocolo sin sesión
 No permite mantener una conexión abierta entre el cliente y el servidor
más allá de lo que dura la transferencia del documento en cuestión
 En cualquier aplicación de comercio electrónico, es necesario
poder identificar al usuario a través de su navegación por el
sitio Web
 Autenticación, adición de productos al carrito de la compra, etc.
El servidor ha de conservar información entre peticiones del usuario a lo largo de
la duración de una sesión
El servidor ha de conservar información entre peticiones del usuario a lo largo de
la duración de una sesión

César F.
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Lanvin
Gestión de la sesión (2)
 La implementación “a mano” se complicaría enormemente
en el caso de contar con varios servidores (equilibrado de
carga)
 La petición de un usuario registrado en la máquina A puede ser
redirigida al servidor B
 Lo lógico es que sea el servidor de aplicaciones quien se
encargue de gestionar la sesión
 Además, debería ser más eficiente que si lo programamos nosotros
mismos

César F.
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Lanvin
Equilibrado de carga
 Por equilibrado de carga (load balancing) se entiende la capacidad de
repartir el procesamiento entre distintos servidores
 Las peticiones de los clientes se redirigen a la máquina que más desocupada
se encuentre en ese momento
 Mejora de rendimiento de la aplicación
 No es tan sencillo como añadir una nueva máquina y ya está
 Además de la escalabilidad, se consigue una mayor tolerancia a fallos
Los servidores de aplicaciones proporcionan mecanismos de equilibrado de carga
(aspecto clave para la escalabilidad)
Los servidores de aplicaciones proporcionan mecanismos de equilibrado de carga
(aspecto clave para la escalabilidad)

César F.
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Lanvin
Acceso a datos
 Los servidores de aplicaciones proveen facilidades para administrar
conexiones a bases de datos relacionales
 Oracle, SQL Server, DB2…
 Los componentes (las clases que implementan la lógica del negocio)
acceden a ellas de forma estándar
 Independiente de la base de datos subyacente
 También suelen permitir acceder a otros tipos de fuentes de datos:
 Tales como distintos ERP (SAP, Vaan...), repositorios XML, etc.
 Los servidores de aplicaciones son también importantes, por tanto, como
mecanismo de integración de sistemas heredados

César F.
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“Pooling” de conexiones
 Abrir una conexión a una base de datos suele ser un proceso
costoso
 No es viable abrir una nueva conexión por cada consulta a la base de
datos

Penalizaría enormemente el rendimiento de la aplicación
 Los servidores de aplicaciones suelen contar con una serie de
conexiones permanentemente abiertas que distribuye de
forma transparente a los distintos procesos
 Se debería poder configurar el número de conexiones abiertas, e
incluso la política de asignación

César F.
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Gestión transaccional
 Son un elemento básico de cualquier aplicación comercial
 Evitan que haya información inconsistente
 Sería complejísimo implementarlas “a mano”
 Con un servidor de aplicaciones que tenga esta característica, bastaría con
indicarle dónde empieza y termina la transacción
 Encargándose él de deshacer los pasos intermedios en caso de un error del
sistema
Transacción: secuencia de pasos que, o se ejecutan todos, o si no el sistema
queda en el estado original
Transacción: secuencia de pasos que, o se ejecutan todos, o si no el sistema
queda en el estado original

César F.
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Tecnologías actuales
 Actualmente, las dos plataformas más comunes son J2EE y,
más recientemente, ha surgido .NET
 De hecho, hasta hace poco hablar de servidores de aplicaciones era
prácticamente hablar de J2EE

(aunque no debemos hacer tal asociación)

César F.
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Ejemplo: arquitectura J2EE

01. introducción al web

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