Что такое клиент-серверная архитектура

Клиент-серверная архитектура (КСА) – это организационная схема вычислительных операций, где происходит распределение задач между главными узлами всей системы. Обычно клиент представляет собой стандартную программу, отправляющую информацию о предоставлении услуги. Основная задача сервера — предоставление информации в соответствии с запросами, поступившими на обработку.

Как работает

Для работы КСА требуется один компьютер (ПК), используемый людьми для формирования заявок на получение нужных информационных сведений. Сервер начинает обрабатывать каждый запрос и направляет ответ каждому пользователю. КСА дает объяснение, каким образом происходит взаимодействие между клиентами, где хранятся данные, какая система отвечает за безопасность.

Для полноценной работы используются специальные протоколы, отвечающие за обмен информацией в сети, OC серверные, СУБД и ряд других компонентов.

Плюсы архитектуры

Перед тем, как перейти к организации своей КСА, важно рассмотреть положительные стороны системы:

• большая часть работы выполняется за счет высокой мощности сервера фактически без нагрузки на клиента;
• основная часть информации хранится на сервере, поэтому в отличие от пользовательского ПК, здесь меньше рисков поймать DDoS-атаки;
• можно создать четкое разграничение полномочий и доступа к различным информационным системам;
• любой клиент может использовать серверные ресурсы вне зависимости от вида OC;
• снижается нагрузка на сеть.

Несмотря на массу преимуществ, существуют и определенные нюансы.

Минусы архитектуры

Важно обратить внимание на нюансы:

• если сервер прекращает работу по техническим причинам, перестает работать вся система;
• дорогостоящее обслуживание оборудования;
• каналы связей начинают получать высокую нагрузку, которая часто приводит к проблемам в работе всех подсистем.

Несмотря на недостатки, сервер выполняет важную работу в различных сферах деятельности. За счет массы преимуществ архитектура с лихвой компенсирует имеющиеся нюансы.

Что тестировать

Тестирование КСА позволяет проверять следующие аспекты:

• проверка корректной работы функциональных способностей программ и отдельных опций;
• тест уровня производительности. Определяется скорость и уровень эффективности выполнения клиентских запросов;
• проверка безопасности. Определяются уязвимые места в системе данных;
• тест совместимости. Проверяется правильность работы приложений и платформ на разных OC.

Нередко КСА используется для тестирования конкретных опций, оценивается скорость выполнения задач и т.д.

Зачем нужен клиент

Клиенты отвечают за запуск приложений и программ (редакторов, web-браузеров). Помогают инициировать запрос клиента и подвести его к серверам для получения конкретных ресурсов, чтобы решить поставленные задачи.

Зачем нужен сервер

Опцию сервера выполняет мощный ПК со специальным оборудованием. Такая система может решать задачи различной сложности с использованием специальных кодов. Северное оборудование выполняет работу с клиентскими запросами, предоставляя доступ к нужным ресурсам.

Зачем нужна база

База отвечает за хранение данных приложения или сайта. Клиенты не имеют прямого доступа к таким сведениям. В противном случае это нарушит правила конфиденциальности. Например, будет нарушена частность персональных данных пользователей социальной сети. Если у пользователя есть права, то он выполняет запрос.

Компоненты

Можно выделить следующие элементы, из которых состоит архитектура:

• клиент. Это может быть оборудование или программа, ответственные за получение заявки на предоставление информационных сведений;
• сервер. ПК, ответственные за обработку поступающих клиентских заявок, отвечают за хранение данных, выполняют вычислительные алгоритмы;
• обмен данными. Как правило, это целый комплекс инструкций, согласно которым предоставляются услуги;
• база данных. Это хранилище, находящееся под управлением серверного узла. Создает надежные условия для сохранения важных сведений, помогает систематизировать информацию и извлекать по клиентскому запросу;
• сеть. Целая инфраструктура, обеспечивающая взаимосвязь. Отвечает за передачу информации между ключевыми узлами;
• система безопасности. Один из важнейших элементов, отвечающий за обеспечение защиты персональных данных между ключевыми узлами;
• обработка информации и ее хранение. Как правило, за выполнение данных опций отвечают серверные OC, управление базами данных, приложения и программы, отслеживающие эффективность работы КСА.

Чтобы подобрать подходящее оборудование, стоит использовать онлайн конфигуратор сервера. Если возникнут сложности с самостоятельным подбором, IT-инженеры ittelo.ru помогут подобрать оптимальный вариант с учетом финансовых предпочтений клиента.

Типы клиент-серверной архитектуры

Существует несколько видов построения КСА:

• сильный клиент и слабый сервер. Большая мощность приходится на устройства-клиенты, которые хранят объемные данные;
• слабый клиент и сервер с высокой производительностью. Бизнес-логистические процессы и анализ сведений происходит на севере. Клиент получает только необходимые для отображения сведения;
• клиенты с распределением. Концентрация клиентов распределяется по географическому или физическому местам положения. Клиенты работают с различными серверами, чтобы получить или отправить данные.

Используя последний вариант, можно получить максимальную доступность и устойчивость к отказам системы.

Особенности клиент-серверной архитектуры

КСА – это самая распространенная модель организации и построения приложений в работе сети. Можно выделить следующие особенности устройства системы:

• распределение вариантов. Клиент отвечает за сервер, который несет ответственность за обработку информации и предоставление услуг;
• высокая надежность. Клиенты спокойно переключаются между серверами, не нарушая алгоритмы сервиса, это очень полезное качество, так как из-за такого прогресса не сбоят  программы;
• поддерживает управление централизованного порядка. Ответственный за контроль выполнения услуг информационного характера и управление элементами системы;
• поддерживает взаимодействие с разными видами техники и системами.

Перечисленные особенности делают КСА востребованной в различных сферах деятельности.

Области применения клиент-серверной архитектуры

КСА применяется в различных сферах:

• в работе web-приложений, чтобы браузер мог выполнять опции, заданные клиентом;
• для мобильных приложений для обработки запросов на удаленном сервере с целью синхронизации имеющихся данных;
• корпоративная сеть. Применяется для организации информационной системы с целью обмена данными и подразделениями.

Архитектуру можно использовать для решения бытовых вопросов, организации домашних сетей.

Преимущества и недостатки

Можно выделить следующие неоспоримые преимущества КСА:

• равномерное распределение нагрузки, что позволяет увеличить общий уровень производительности;
• сервер – это центральный узел, отвечающий за контроль безопасности управления данными. Такая работа легко дает возможность проводить обновления и модернизацию системы;
• высокий уровень надежности, так как при отказе от одного компонента не страдает работа других узлов.

Несмотря на важные плюсы, как и любая система, КСА имеет свои характерные недостатки. К таковым можно отнести:

• клиент не может выстраивать работу без сервера. Если последний имеет неисправности, то все клиенты могут выйти из строя или получат ограниченный доступ к функциям;
• материальные затраты на инфраструктуру: КСА нуждается в обеспечении серверной поддержки и сетевой технике, что предполагает дополнительные финансовые затраты;
• наличие лимитов на количество подключаемых клиентов в одно и то же время.

В результате некоторые ограничения могут негативным образом сказаться на дальнейшем расширении функциональных возможностей.

КСА с двухуровневой архитектурой

Состоит из двух разновидностей. Каждая имеет свои характерные особенности и принцип работы.

Первый – тонкий клиент. Предполагает, что большая часть логики приложений происходит на сервере, а сторона клиента отвечает исключительно за выдачу данных и интерфейс для пользователей. Сервер занимается обработкой клиентских запросов и направляет ему полученные результаты.

Второй – толстый клиент. Если сравнивать с первым подтипом, происходит обработка увеличенных объемов информации. Независимо от того, какой используется узел, обрабатывается большое количество операционных действий. Сервер отвечает за обработку только нестандартных заявок.

КСА с трехуровневой архитектурой

Предусмотрена классификация, состоящая из следующих компонентов: клиентская сторона, сервер, база данных. Клиент ответственный за работу интерфейса для пользователей и за направление заявок от клиентов на серверные узлы. Он обращается в базу, чтобы получить нужные данные или организовать надежное хранение.

КСА с многоуровневой архитектурой

Предполагает наличие целого архитектурного пула, который занимается обработкой и распределением задач по отдельным серверам. Технология дает возможность разделения задач с последующей обработкой данных с целью наиболее выгодного применения вычислительных мощностей. Такая система работы позволяет увеличить уровень эффективности IT-системы.

Начинает происходить обработка клиентских заявок сервером с дальнейшей передачей в другие структуры. Программная логика включает целый набор компонентов, которые можно развернуть на разных гаджетах. Чтобы справиться с поставленной задачей, можно организовать синхронизацию информации между серверной и клиентской сторонами.

Серверная память против обычной

Предназначена для передачи сведений на центральное управление с жестких дисков. Это позволяет улучшить временной показатель чтения для серверов. В сравнении с обыкновенной памятью, серверная стойко переносит высокие нагрузки, имеет повышенную отказоустойчивость, надежно защищает от информационных искажений и потери сведений в случае технического сбоя.

Обычную память целесообразно использовать для решения простых, бытовых задач. Для работы бизнеса, например, интернет-магазина, лучше всего выбирать серверную память. Последняя разработана, чтобы решать одновременное большое количество задач.

Сеть с выделенным сервером

Сервер Supermicro 630R New - это тип компьютерной сети, где есть один или несколько специализированных серверов, которые отвечают за выполнение поставленных задач и услуг для всех остальных участников сети. В отличие от одноранговых сетей, здесь нет равноправия между узлами, все рабочие станции и другие устройства обращаются к ресурсам сервера.

Выделенные серверы обеспечивают более высокую производительность и надежность по сравнению с домашними или офисными компьютерами, которые обычно используются в качестве серверов в одноранговых сетях. Они также позволяют применять специализированное оборудование и программное обеспечение, которое может оптимизировать определенные задачи, такие как хранение и обработка данных, предоставление доступа к общим ресурсам и т.д.

Одним из преимуществ использования выделенного сервера является масштабируемость. Если потребности сети растут, добавление новых рабочих станций или устройств не повлияет на работу сервера. Это позволяет управлять большим количеством пользователей и устройств без снижения производительности.

Они обычно требуют больше затрат на оборудование, обслуживание и обновление программного обеспечения по сравнению с одноранговыми сетями. Кроме того, могут быть менее гибкими, так как рабочие станции должны работать в рамках предоставленных ресурсов и возможностей сервера.