Сегодня речь пойдет о так называемом взаимодействии Клиент-Сервер, так как практически все программное обеспечение построено на данном принципе. А как Вы помните, что у нас сайт для начинающих программистов и понимание данного взаимодействия обязательно для новичка в программирование. Поэтому в данном материале мы рассмотрим, что это такое и для чего это нужно.
Как я уже сказал, если Вы хотите стать программистом то Вы должны понимать принцип данного взаимодействия, потому что хотите Вы или нет, Вам придется столкнуться с этим, так как это встречается практически везде, например все сайты в Интернете построены на этом, все программы которые используют базу данных, сюда также можно и отнести и автоматическое обновление программ, и многое другое.
Теперь поговорим подробней. Что такое взаимодействие Клиент-сервер? Это взаимодействие двух программных продуктов между собой, один из которых выступает в качестве сервера, а другой соответственно в качестве клиента. Клиент посылает запрос, а сервер отвечает ему. А что такое клиент и что такое сервер?
Как работает веб. Клиент-серверная архитектура. Веб разработка 1.1.
Спросите Вы. Клиент это программная оболочка, с которой взаимодействует пользователь. А сервер это та часть программного обеспечения, которая выполняет все основные функции (хранит данные, выполняет расчеты). Другими словами, пользователь видит программу, которая, допустим, работает с какими-то данными, которые хранятся в базе данных, тем самым он видит всего лишь интерфейс этой программы, а все самое основное выполняет сервер, и процесс когда пользователь оперирует данными через интерфейс программы, при котором клиентская часть взаимодействует с серверной, и называется Клиент-Сервер. В качестве клиента не обязательно должен выступать интерфейс, который видит пользователь, в некоторых случаях в качестве клиента может выступать и просто программа или скрипт, например, данные на сайте хранятся в базе данных, соответственно скрипты, которые будут обращаться к базе данных и будут являться клиентом в данном случае, хотя и сами эти скрипты являются сервером для клиентской часть сайта (интерфейса).
А для чего это нужно?
Это лучше объяснить на примере.
Допустим, Вы написали программу, которая умеет работать с некими данными и установили ее пользователю, все замечательно работает, пока другой пользователь не скажет, а я хочу такую же программу, но чтобы данные у нас были одни, и при редактировании одним пользователем другой мог увидеть это изменение. И для этого Вам необходимо сделать какую-то базу данных доступ, к которой можно получить через интерфейс Вашей программы, причем данная база должна располагаться на отдельном сервере, для того чтобы все пользователи могли получить к ней доступ, конечно, которым Вы разрешите.
И тем самым всем пользователям, которым нужна эта программа, Вы устанавливаете только клиентскую часть и настраиваете взаимодействие с сервером. В данном случае подразумевается, что Вы на сервере установите СУБД (Система управления базами данных).
Клиент-серверная архитектура в картинках
Где под клиентом понимается клиентская часть приложения, которая взаимодействует с серверной частью приложения по средствам сети.
Все сайты в Интернете располагаются где-то на серверах (хостинге), а Вы соответственно хотите получить доступ к ним и для этого используете браузер и в данном случае браузер и есть клиент, а файлы на хостинге сервер. Если разбирать отдельно взятый сайт, то здесь также присутствует данное взаимодействие, к примеру, в браузере Вы видите всего лишь интерфейс приложения и при любых Ваших действиях на этом сайте данный интерфейс будет отправлять запрос серверу который выполнит все что Вы запросили и пришлет ответ, а клиент в свою очередь отобразит этот ответ, для того чтобы пользователь смог увидеть его.
Другими словами принцип клиент-сервер основан на том, что клиент отправляет запрос серверу, а сервер отвечает ему. И данные запрос-ответы могут выглядеть по-разному, могут использоваться разные протоколы, такие как tcp/ip, http, rdp и много других.
Теперь надеюсь, стало понятно, что такое Клиент-сервер, теперь давайте немного поговорим о том, как лучше реализовывать данное взаимодействие.
Как уже говорилось выше, если Вы захотели хранить данные в базе данных то лучше всего использовать СУБД, такие как MSSql, MySQL, Oracle, PostgreSQL так как данные СУБД предоставляют огромные возможности для серверной разработки. Так как, когда Вы будете разрабатывать программное обеспечение по такому принципу, Вам лучше всего четко разграничить клиент и сервер, т.е. клиент выполняет только роль интерфейса, из которого можно будет посылать запросы серверу на запуск процедур или функций, а соответственно сервер будет выполнять эти процедуры и функции и посылать результат их выполнения клиенту, предварительно, конечно же, Вы должны будете написать эти самые процедуры и функции, что и позволяют делать данные СУБД. Этим Вы упростите разработку и увеличите производительность Вашего программного обеспечения. Поэтому запомните клиент, во всех случаях, при взаимодействии Клиент-Сервер должен выполнять только лишь функцию интерфейса, и не нужно на него возлагать какие-то там другие задачи (обработка данных и другое), все, что можно перенести на сервер переносите, а пользователю предоставьте всего лишь интерфейс.
В связи с этим пришло время поговорить о преимуществах данной технологии:
- Низкие требования к компьютерам клиента, так как вся нагрузка должна возлагаться на сервер и серверную часть приложения, в некоторых случаях можно значительно сэкономить затраты на приобретение вычислительной техники в организациях;
- Многопользовательский режим. Ресурсами сервера могут пользоваться неограниченное число пользователей, при том что данные располагаются в одном месте;
- Целостность данных. Вывести из строя компьютер клиента гораздо проще, и чаще встречается, чем компьютер, который выполняет роль сервера. Как Вы знаете, проблемы с компьютерами у пользователей встречаются достаточно часто, так как они сами их себе и создают.
- Внесение изменений. Проще внести изменения один раз в серверной части, чем вносить их на каждом клиенте.
Есть также пару недостатков :
- Для быстродействия требуется приобрести достаточно мощный сервер, но как было уже сказано выше, это может и окупится, за счет компьютеров пользователей;
- Выход из строя серверной части прекратит работу всех клиентов, в связи с этим возникает необходимость постоянного мониторинга серверной части.
Перед тем как заняться разработкой приложения Вы должны знать, на чем Вы это будете реализовывать, так как существуют разные технологии и языки, например, при взаимодействии с СУБД Вам придется изучить SQL, хотя бы основы SQL , но лучше, если Вы будете знать, как написать функцию или процедуру, так как без этого Вам не обойтись, ну если конечно не разделить обязанности между программистами, например, один специалист разрабатывает серверную часть, а другой клиентскую, так, кстати, все и делают, потому что сами понимаете, что все знать просто невозможно.
Или на примере сайта в Интернете, существуют как серверные языки программирования, например PHP так и клиентские, например JavaScript, поэтому, если Вы решили сами создать нормальный сайт в Интернете, то учтите, что Вам придется с этим столкнуться и проще говоря, Вы должны будете стать Web-мастером который должен знать ой как много:).
Как Вы уже поняли, что взаимодействие Клиент-Сервер используется практически везде, и можно сказать, сеть построена, для того чтобы пользователь, по средствам программного обеспечения, мог взаимодействовать с другими пользователями или удаленными ресурсами, так как все что Вы запрашиваете или отправляете по сети основано на взаимодействие запрос-ответ. Поэтому начинающий программист должен понимать данное взаимодействие и в последствие реализовывать его.
Источник: info-comp.ru
Что такое клиент-серверная архитектура?
Архитектура «клиент-сервер» — компьютерная система, в которой множество клиентов (компьютеров) запрашивают и получают данные на центральном сервере. В этой модели есть три компонента: отображение, логика, и данные.
Что такое ИТ-система
В архитектуре города существуют здания многих типов: жилые здания, учебные заведения, больницы и т.п. К каждому зданию подведены коммуникации и коммунальные удобства: дороги, электричество, вода, канализация и т.п. Все компоненты этой архитектурной системы связаны воедино.
Здания предназначены для их пользователей (жильцов, клиентов, посетителей, пациентов) и каждое здание имеет свою функцию. Так же и ИТ-системы. Системой в ИТ называют архитектуру (или набор, коллекцию) технологий и устройств, взаимодействующих друг с другом, обслуживающих пользователей/клиентов, выполняющих их требования.
- Пример ИТ-систем: Netflix, Baidu, Yandex, Вконтакте.
На каком-то очень базовом уровне все ИТ-системы имеют сходную структуру, однако они предназначены для разных пользователей и поэтому отличаются своими наборами требований, поэтому их архитектура сильно отличается, сообразно требованиям.
- Стандартные компоненты ИТ-систем: серверы, базы данных, клиентские приложения, серверы кэширования, прокси-серверы, и т.п.
При «возведении» ИТ-системы, как «здания», архитекторы учитывают требования ее предполагаемых пользователей, и подбирают необходимые аппаратные и программные компоненты.
Что такое дизайн ИТ-системы?
Простыми словами, это процесс приема и обработки пользовательских требований к системе, подбор нужных компонентов и программ, с учетом всех ограничений.
Компоненты ИТ-систем могут быть одинаковыми, но системы из этих компонентов составляются совсем разные, то есть их дизайн резко отличается. Например дизайн ИТ-систем Facebook, Instagram и Whatsapp сильно отличается, хотя все эти продукты принадлежат одной компании Meta, а их компоненты в общем-то одинаковые — серверы, базы данных и прочее. Возвращаясь к примеру городской архитектуры: компоненты зданий (стены и крыша, системы подачи электричества, газа и воды) в больнице и жилом доме принципиально те же, но их дизайн отличается. Так же и ИТ-системы.
Клиент-серверная архитектура
Простейший пример. Когда «гуглишь» в браузере Chrome, ноутбук выступает в роли клиента, из которого браузер отправляет запрос в хранилище данных — сервер, и сервер, приняв запрос, обрабатывает его и отправляет браузеру ответ с нужной информацией.
Существует три базовых типа клиент-серверной архитектуры: 2-уровневая, 3-уровневая, и n-уровневая.
Базовая двухуровневая архитектура «Клиент-сервер»
В такой архитектуре уровень презентации (отображения, представления) — находится на компьютере (смарфоне) клиента, а уровень логики и данных — на сервере.
Пример такой архитектуры. На сайте аренды жилья пользователь подбирает квартиру по бюджету, удобствам и району города, и нажимает кнопку отправки сформированного запроса. В ответ на запрос сервер отправляет подобранные данные, применив фильтр по параметрам бюджет/удобства/район.
Толстые и тонкие клиенты
- Если обработка логики и данных осуществляется на стороне клиента, то клиентский (например) ноутбук называется толстым клиентом.
- Если это обрабатывается на сервере (оставляя у пользователя только отображение результата), то его ноутбук можно назвать тонким клиентом.
Толстый клиент выгоднее, когда пользователю нужна машина, которая принимает на себя бОльшую часть вычислений, и меньше полагается на сервер. Это use-кейсы, когда по каким-то причинам необходимы производительные вычисления на компьютере клиента, и когда этот компьютер достаточно мощный для этой задачи.
- Преимущества толстого клиента в том, что он может работать быстро и без проблем, не полагаясь на надежность и скорость подключения к сети.
- Недостатки толстого клиента в том, что нет гарантии доступности/обновления данных, так как всегда есть вероятность сбоя локальной системы и прочих проблем; и эффективность обработки данных на локальной «универсальной» машине всегда меньше, чем на специализированных серверах, предназначенных для конкретной задачи.
Тонкий клиент выгоднее, когда системе нужно «перенести основной вес» вычислений на сервер, сделав клиент «легковесным», освободив клиентскую машину только для отображения (презентации). Это use-кейсы, когда лишь «легкие» вычисления доступны на девайсе из-за ограничений его аппаратной части («железа»), и это значит, что данные должны активно и в большом объеме передаваться через сеть.
- Преимущества тонкого клиента — в простоте обслуживания и управления системной инфраструктурой; и она хорошо масштабируема.
- Недостатки тонких клиентов в том, что они сильно зависят от скорости сети и ее постоянной доступности; и каждый компонент такой ИТ-системы должен обслуживаться специалистами.
Трехуровневая клиент-серверная архитектура
Если объем вычислений огромен, и большая часть их происходит на сервере, то логика и данные могут быть разнесены по двум отдельным уровням; так получается 3-уровневая архитектура.
Вся «логическая часть» отправленного запроса будет обрабатываться на одном уровне, а часть обработки данных, касающихся этого запроса — на другом уровне; после обработки «финальный» ответ будет отправлен клиенту «назад по цепочке».
n-уровневая клиент-серверная архитектура
Если ИТ-система еще больше (уровня большой корпорации с миллионами пользователей), а обработка данных еще более сложная и объемная, то в такой ИТ-системе может быть еще больше уровней (условно n уровней); чаще всего вводится уровень кэширования между уровнями логики и данных, а также уровень балансировки нагрузки, и прокси-уровни (м.б. несколько) между «базовыми» уровнем клиента и уровнем обработки логики. Вот так:
Источник: testengineer.ru
Клиент-серверная архитектура: что это такое и для чего ее используют?
Клиент-серверная архитектура — это достаточно большая сеть, которая может состоять из неограниченного числа клиентов и одного или нескольких серверов , при этом не важно , по какой сети происходит коммуникация : по глобальной или по локальной.
Клиент-серверное взаимодействие происходит даже тогда, когда пользователи отправляют друг другу электронные письма или общаются через мессенджер. Даже в этих случаях сообщение или письмо вначале отправляется на сервер, где оно проходит небольшую обработку, а потом — получателю. При этом сервер может сохранить отправленный файл, чтобы отправитель и получатель всегда имели к нему доступ: скачали, отредактировали или удалили.
Что такое технология клиент-сервер на практике
- поисковые запросы;
- какие читались новости;
- какие скачивались книги;
- на каких блогах и какие статьи «клиент» читает чаще всего;
- какие фильмы или видео были просмотрены;
- список всех посещенных сайтов;
- в каких соцсетях «клиент» зависает чаще всего;
- на каком контенте в соцсетях «клиент» заостряет внимание: лайки, репосты, комментарии, оценки, группы и т. д.;
- с какими друзьями, когда и где общался «клиент»;
- какие интернет-магазины посещал и какие заказы делал;
- и многое другое.
Особенности клиент-серверного взаимодействия
- основная работа при такой архитектуре лежит на мощных серверах, а не на клиенте, что снижает нагрузку на последнего;
- основной объем данных хранится на серверах, так как они лучше защищены , чем многие клиенты;
- клиент-сервер — это общая архитектура отношений, где уровни отношений регулируются протоколами, что дает возможность разграничивать уровни доступа клиентов к серверам;
- с сервером может работать любое устройство, вне зависимости от его операционной системы;
- все команды от клиента обрабатываются сервером, что снижает нагрузку на саму сеть;
- важно сохранять работоспособность именно серверов, так как их выход из строя грозит отсутствием работоспособности многих клиентов;
- легкая масштабируемость, то есть при увеличении числа клиентов расширить количество серверов, которые их обслуживают , — не большая проблема.
Заключение
Клиент-серверная архитектура — это наш современный интернет во всей своей красе. Соответственно , каждый из нас со своим устройством является клиентом в этой архитектуре, а любой веб-ресурс, который мы просматриваем , является сервером в этой архитектуре. Так что ответить на вопрос: «Что такое технология клиент-сервер?» можно очень просто — это мы со своими гаджетами и глобальный и нтернет.