Клиент-серверная архитектура: что это и как работает

Современные приложения часто объединяют интерфейс, обработку данных и хранение информации, чтобы их было проще развивать и обслуживать нередко функционал делят на независимые компоненты.

В этой статье речь пойдет о клиент-серверной архитектуре.

Клиент-серверная архитектура это модель построения системы, в которой функции распределены между клиентами, запрашивающими ресурсы или услуги, и серверами, которые эти ресурсы или услуги предоставляют.

Что такое клиент и что такое сервер мы рассмотрели в отдельных статьях.

Ресурсы в клиент-серверной архитектуре это данные и объекты, которые сервер предоставляет клиенту: файлы, изображения, записи базы данных, HTML страницы.

Услуги (сервисы) в клиент-серверной архитектуре это функциональные возможности, которые сервер предоставляет клиенту, например: авторизация, обработка запросов, поиск информации, оформление заказов.

Рассмотрим типичный сценарий открытия страницы интернет-магазина:

1. пользователь переходит на веб сайт

2. браузер (клиент) отправляет запрос к серверу

3. сервер принимает запрос и определяет, какие данные или действия нужны

4. при необходимости сервер обращается к базе данных или другим службам

5. сервер формирует ответ и отправляет его клиенту

6. браузер обрабатывает полученные данные и отображает страницу

Для обмена данными стороны используют протоколы, простыми словами наборы правил, определяющие формат и порядок взаимодействия.

В вебе широко применяется HTTP, а его защищённый вариант HTTPS шифрует соединение с помощью TLS.

Запрос обычно содержит метод, адрес ресурса, заголовки и если требуется, тело с данными.

Ответ включает код состояния, заголовки и при необходимости содержимое. Например, код 200 обычно означает успешную обработку запроса, а 404 - что запрошенный ресурс не найден.

Для передачи структурированных данных часто используют JSON.

Разработчики распределяют функции с учётом потребностей продукта.

Клиенту обычно поручают отображение интерфейса, обработку действий и быстрые проверки, которые помогают пользователю сразу получить обратную связь.

На сервере обычно выполняют операции для которых важны единые правила и контроль:

• проверка прав

• обработка бизнес-логики

• работа с общими данными

• операции требующие валидации

Граница не является абсолютно одинаковой для всех проектов.

В некоторых случаях допустимо хранить часть данных на устройстве, например для просмотра в отсутствии сети интернета.

Но клиент, имея возможность подменить данные не должен быть достоверным источником хранения.

Разделение на клиент и сервер даёт системе несколько практических преимуществ:

• Разделение ответственности

  Интерфейс и серверную логику можно разрабатывать и изменять с меньшей зависимостью друг от друга.

• Общие данные

  Несколько устройств могут обращаться к одному сервису и работать с согласованной информацией.

• Централизованный контроль

  Важные правила, права доступа и операции можно проверять в одной точке на серверной стороне.

• Разные клиенты

  К одной серверной системе могут подключаться сайт, мобильное приложение и другие программы для Windows / Linux / MacOS.

• Возможность масштабирования

  При росте нагрузки можно масштабировать отдельные части системы.

Клиент-серверная система зависит от сети

При отсутствии сети или отключения сервера, клиент не сможет получить или отправить данные.

Серверная инфраструктура требует поддержку

Серверная инфраструктура требует мониторинга, обновлений и резервного копирования.

При росте числа пользователей может понадобиться балансировка нагрузки и разделение приложения на дополнительные службы.

Эта модель подходит для систем, в которых несколько пользователей или устройств должны обращаться к общим данным и функциям.

Она широко применяется в веб-сервисах, банковских приложениях, интернет-магазинах, корпоративных системах и онлайн-играх.

Если у вас остались вопросы по Клиент-серверной архитектуре, вы можете обратиться за консультацией к программисту.