Клієнт-серверна архітектура

В основі клієнт-серверної архітектури лежать два компоненти: клієнт і сервер.

Клієнт – комп'ютер на стороні користувача, який відправляє запит до сервера для надання інформації або виконання певних дій.

Сервер – більш потужний комп'ютер або обладнання, призначене для вирішення певних завдань з виконання програмних кодів, виконання сервісних функцій за запитом клієнтів, надання користувачам доступу до певних ресурсів, зберігання інформації і баз даних.

Модель такої системи полягає в тому, що клієнт відправляє запит на сервер, де він обробляється, і готовий результат відправляється клієнтові. Сервер може обслуговувати кілька клієнтів одночасно. Якщо одночасно приходить більше одного запиту, то вони встановлюються в чергу і виконуються сервером послідовно. Іноді запити можуть мати пріоритети. Запити з більш високими пріоритетами повинні виконуватися раніше.

Функції, які реалізуються на сервері:

• зберігання, доступ, захист і резервне копіювання даних;
• обробка клієнтського запиту;
• відправлення результату (відповіді) клієнту.

Функції, які реалізуються на стороні клієнта:

• надання користувальницького інтерфейсу;
• формулювання запиту до сервера і його відправка;
• отримання результатів запиту і відправка додаткових команд (запитів на додавання, оновлення або видалення даних).

Архітектура клієнт-сервер визначає принципи спілкування між комп'ютерами, а правила і взаємодії визначені в протоколі.

Мережевий протокол – це набір правил, за якими відбувається взаємодія між комп'ютерами в мережі.

Мережеві протоколи:

TCP/IP – набір (стек) протоколів передачі даних. TCP/IP – це позначення всієї мережі, яка працює на основі двох протоколів – TCP і IP.

TCP (Transfer Control Protocol) – протокол, який служить для встановлення надійного з'єднання між двома пристроями, передачі інформації і підтвердження її отримання.

IP (Internet Protocol) – інтернет протокол, який відповідає за правильність доставки повідомлень за певною адресою. При цьому дані розбиваються на пакети, які можуть доставлятися по-різному.

MAC (Media Access Control) – протокол, за допомогою якого відбувається ідентифікація мережевих пристроїв. Всі пристрої, підключені до інтернету, мають свою унікальну MAC адресу.

ICMP (Internet control message protocol) – протокол, який відповідає за обмін інформацією, але не використовується для передачі даних.

UDP (User datagram protocol) – протокол, який керує передачею інформації, але інформація не проходить перевірку при отриманні. Даний протокол працює швидше, ніж TCP.

HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – протокол передачі гіпертексту, на основі якого працюють всі сайти. Він запитує необхідні дані у віддаленій системи (веб-сторінки, файли).

FTP (File Transfer Protocol) – протокол передачі файлів зі спеціального файлового сервера на комп'ютер користувача.

SSH (Secure Shell) – протокол, який служить для забезпечення віддаленого керування системою по захищеному каналу.

POP3 (Post Office Protocol) – стандартний протокол поштового з'єднання, який відповідає за доставку пошти.

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) – протокол, який визначає правила для передачі пошти. Відповідає за повернення або підтвердження про доставку, оповіщення про помилку.

Існують концепції побудови системи клієнт-сервер:

1. Слабкий клієнт – потужний сервер. У такій моделі вся обробка інформації перенесена на сервер, а у клієнта права доступу суворо обмежені. Сервер відправляє відповідь, яка не вимагає додаткової обробки. Клієнт взаємодіє з користувачем: складає та відправляє запит, приймає результат і виводить інформацію на екран.
2. Сильний клієнт – концепція, в якій частина обробки інформації надається клієнтові. У такому випадку сервер виступає сховищем даних, а вся робота по обробці та подання інформації переноситься на комп'ютер клієнта.

Система (додаток), яка заснована на клієнт-серверній взаємодії, включає три основних компоненти: уявлення даних, прикладний компонент, компонент управління ресурсами і їх зберігання.

Існують дворівнева і трирівнева клієнт-серверні архітектури.

Дворівнева архітектура складається з двох вузлів:

• сервер, який відповідає за отримання запитів і відправку відповідей клієнту, використовуючи при цьому лише власні ресурси;
• клієнт, який представляє користувацький інтерфейс.

Принцип роботи полягає в тому, що сервер отримує запит, обробляє його і відповідає безпосередньо, без використання сторонніх ресурсів.

Трирівнева архітектура складається з наступних компонентів:

• представлення даних – призначений для користувача інтерфейс;
• прикладний компонент – сервер додатків;
• керування ресурсами – сервер бази даних, який надає інформацію.

Принцип роботи полягає в тому, що декілька серверів обробляють запит клієнта. Розподіл операцій знижує навантаження на сервер.

Трирівневу архітектуру можна розширити до багаторівневої (N-tier, Multi-tier) способом встановлення додаткових серверів. Багаторівнева архітектура дозволяє підвищити ефективність роботи інформаційної системи, а також оптимізувати розподіл її програмно-апаратних ресурсів.

Взаємодія клієнт-сервер дозволяє розділяти функціонал і обчислювальне навантаження між клієнтськими додатками (замовниками послуг) і серверними додатками (постачальниками послуг). Знання архітектури додатка дозволяє тестувальнику більш якісно провести функціональне, крос-браузерне тестування, тестування юзабіліті і швидкодії.