Μοντέλο πελάτη-διακομιστή
Στην επιστήμη της πληροφορικής, ο πελάτης-εξυπηρετητής είναι ένα μοντέλο αρχιτεκτονικής λογισμικού που αποτελείται από δύο μέρη, τα συστήματα πελάτη και τα συστήματα εξυπηρετητή, τα οποία επικοινωνούν μέσω ενός δικτύου υπολογιστών ή στον ίδιο υπολογιστή. Μια εφαρμογή πελάτη-εξυπηρετητή είναι ένα κατανεμημένο σύστημα που αποτελείται τόσο από λογισμικό πελάτη όσο και από λογισμικό εξυπηρετητή. Η εφαρμογή πελάτη-διακομιστή παρέχει έναν καλύτερο τρόπο καταμερισμού του φόρτου εργασίας. η διεργασία πελάτη ξεκινά πάντα μια σύνδεση με τον διακομιστή, ενώ η διεργασία διακομιστή περιμένει πάντα για αιτήσεις από οποιονδήποτε πελάτη.
Όταν τόσο η διεργασία πελάτη όσο και η διεργασία διακομιστή εκτελούνται στον ίδιο υπολογιστή, αυτό ονομάζεται εγκατάσταση μίας έδρας.
Ένας άλλος τύπος σχετικής αρχιτεκτονικής λογισμικού είναι γνωστός ως ομότιμος, επειδή κάθε κεντρικός υπολογιστής ή περίπτωση εφαρμογής μπορεί να ενεργεί ταυτόχρονα ως πελάτης και διακομιστής (σε αντίθεση με τους κεντρικούς διακομιστές του μοντέλου πελάτη-εξυπηρετητή) και επειδή κάθε ένας έχει ισοδύναμες αρμοδιότητες και κατάσταση. Οι ομότιμες αρχιτεκτονικές συχνά συντομεύονται με το ακρωνύμιο P2P.
Η σχέση πελάτη-εξυπηρετητή περιγράφει τη σχέση μεταξύ του πελάτη και τον τρόπο με τον οποίο υποβάλλει ένα αίτημα υπηρεσίας στον εξυπηρετητή και τον τρόπο με τον οποίο ο εξυπηρετητής μπορεί να δεχθεί αυτά τα αιτήματα, να τα επεξεργαστεί και να επιστρέψει τις ζητούμενες πληροφορίες στον πελάτη. Η αλληλεπίδραση μεταξύ πελάτη και διακομιστή περιγράφεται συχνά με τη χρήση διαγραμμάτων ακολουθίας. Τα διαγράμματα ακολουθίας είναι τυποποιημένα στην Ενοποιημένη Γλώσσα Μοντελοποίησης.
Τόσο οι αρχιτεκτονικές πελάτη-εξυπηρετητή όσο και οι αρχιτεκτονικές P2P χρησιμοποιούνται ευρέως σήμερα.
Ο βασικός τύπος αρχιτεκτονικής λογισμικού πελάτη-εξυπηρετητή χρησιμοποιεί μόνο δύο τύπους κεντρικών υπολογιστών: πελάτες και εξυπηρετητές. Αυτός ο τύπος αρχιτεκτονικής αναφέρεται μερικές φορές ως αρχιτεκτονική δύο επιπέδων. Η αρχιτεκτονική δύο επιπέδων σημαίνει ότι ο πελάτης ενεργεί ως ένα επίπεδο και η διεργασία του διακομιστή ενεργεί ως το άλλο επίπεδο.
Η αρχιτεκτονική λογισμικού πελάτη-εξυπηρετητή έχει γίνει ένα από τα βασικά μοντέλα δικτυακής πληροφορικής. Πολλοί τύποι εφαρμογών έχουν γραφτεί χρησιμοποιώντας το μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή. Οι τυπικές δικτυακές λειτουργίες, όπως η ανταλλαγή ηλεκτρονικών μηνυμάτων, η πρόσβαση στο διαδίκτυο και η πρόσβαση σε βάσεις δεδομένων, βασίζονται στο μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή. Για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα περιήγησης στο διαδίκτυο είναι ένα πρόγραμμα-πελάτης στον υπολογιστή του χρήστη που μπορεί να έχει πρόσβαση σε πληροφορίες σε οποιονδήποτε διακομιστή διαδικτύου στον κόσμο.
Ένα δίκτυο βασισμένο σε peer-to-peer.
Ένα δίκτυο που βασίζεται σε έναν διακομιστή.
Χαρακτηριστικά πελατών
- Ξεκινά πάντα τις αιτήσεις προς τους διακομιστές.
- Περιμένει απαντήσεις.
- Λαμβάνει απαντήσεις.
- Συνήθως συνδέεται σε μικρό αριθμό διακομιστών ταυτόχρονα.
- Συνήθως αλληλεπιδρά απευθείας με τους τελικούς χρήστες χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε διεπαφή χρήστη, όπως γραφική διεπαφή χρήστη.
Χαρακτηριστικά διακομιστή
- Περιμένετε πάντα ένα αίτημα από έναν από τους πελάτες.
- Εξυπηρετεί τα αιτήματα των πελατών και στη συνέχεια απαντά στους πελάτες με τα ζητούμενα δεδομένα.
- Ένας διακομιστής μπορεί να επικοινωνεί με άλλους διακομιστές προκειμένου να εξυπηρετήσει ένα αίτημα πελάτη.
- Εάν απαιτούνται πρόσθετες πληροφορίες για την επεξεργασία ενός αιτήματος (ή εάν εφαρμόζεται ασφάλεια), ένας διακομιστής μπορεί να ζητήσει πρόσθετα δεδομένα (κωδικούς πρόσβασης) από έναν πελάτη πριν από την επεξεργασία ενός αιτήματος.
- Οι τελικοί χρήστες συνήθως δεν αλληλεπιδρούν απευθείας με έναν διακομιστή, αλλά χρησιμοποιούν έναν πελάτη.
Πλεονεκτήματα
- Στις περισσότερες περιπτώσεις, η αρχιτεκτονική πελάτη-εξυπηρετητή επιτρέπει την επιδείνωση των ρόλων και των αρμοδιοτήτων ενός υπολογιστικού συστήματος να κατανέμονται μεταξύ πολλών ανεξάρτητων υπολογιστών που είναι γνωστοί μεταξύ τους μόνο μέσω ενός δικτύου, οπότε ένα από τα πλεονεκτήματα αυτού του μοντέλου είναι η μεγαλύτερη ευκολία συντήρησης. Για παράδειγμα, είναι δυνατή η αντικατάσταση, η επισκευή, η αναβάθμιση ή ακόμη και η μετεγκατάσταση ενός διακομιστή, ενώ οι πελάτες του παραμένουν τόσο ανυποψίαστοι όσο και ανεπηρέαστοι από αυτή την αλλαγή. Αυτή η ανεξαρτησία από την αλλαγή αναφέρεται επίσης ως ενθυλάκωση.
- Όλα τα δεδομένα αποθηκεύονται στους διακομιστές, οι οποίοι γενικά διαθέτουν καλύτερους ελέγχους ασφαλείας από τους περισσότερους πελάτες. Οι διακομιστές μπορούν να ελέγχουν καλύτερα την πρόσβαση και τους πόρους, ώστε να εγγυώνται ότι μόνο οι πελάτες με τα κατάλληλα δικαιώματα μπορούν να έχουν πρόσβαση και να αλλάζουν τα δεδομένα.
- Δεδομένου ότι η αποθήκευση των δεδομένων είναι συγκεντρωτική, οι ενημερώσεις των δεδομένων αυτών είναι πολύ πιο εύκολες για τους διαχειριστές από ό,τι θα ήταν δυνατό στο πλαίσιο μιας αρχιτεκτονικής P2P. Στο πλαίσιο μιας αρχιτεκτονικής P2P, οι ενημερώσεις δεδομένων μπορεί να χρειαστεί να διανεμηθούν και να εφαρμοστούν σε κάθε "ομότιμο" στο δίκτυο, κάτι που είναι χρονοβόρο και επιρρεπές σε σφάλματα, καθώς μπορεί να υπάρχουν χιλιάδες ή και εκατομμύρια ομότιμοι.
- Πολλές προηγμένες τεχνολογίες πελάτη-εξυπηρετητή είναι ήδη διαθέσιμες, οι οποίες σχεδιάστηκαν για να εξασφαλίζουν ασφάλεια, φιλικές προς το χρήστη διεπαφές και ευκολία στη χρήση.
- Λειτουργεί με πολλούς διαφορετικούς πελάτες διαφορετικών προδιαγραφών.
Μειονεκτήματα
- Ο αποκλεισμός της κυκλοφορίας των δικτύων είναι ένα από τα προβλήματα που σχετίζονται με το μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή. Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των ταυτόχρονων αιτήσεων πελατών σε έναν δεδομένο διακομιστή, ο διακομιστής μπορεί να υπερφορτωθεί. Σε αντίθεση με ένα δίκτυο P2P, όπου το εύρος ζώνης του στην πραγματικότητα αυξάνεται καθώς προστίθενται περισσότεροι κόμβοι, καθώς το συνολικό εύρος ζώνης του δικτύου P2P μπορεί να υπολογιστεί κατά προσέγγιση ως το άθροισμα των εύρων ζώνης κάθε κόμβου στο δίκτυο αυτό.
- Συγκρίνοντας το μοντέλο πελάτη-εξυπηρετητή με το μοντέλο Peer to Peer, εάν ένας εξυπηρετητής αποτύχει, τα αιτήματα των πελατών δεν μπορούν να εξυπηρετηθούν, αλλά στην περίπτωση των δικτύων P2P, οι εξυπηρετητές είναι συνήθως κατανεμημένοι σε πολλούς κόμβους. Ακόμα και αν ένας ή περισσότεροι κόμβοι αποτύχουν, για παράδειγμα αν ένας κόμβος απέτυχε να κατεβάσει ένα αρχείο, οι υπόλοιποι κόμβοι θα πρέπει να εξακολουθούν να έχουν τα δεδομένα που απαιτούνται για την ολοκλήρωση της λήψης.
Παραδείγματα
- Συγκεκριμένοι τύποι πελατών περιλαμβάνουν: προγράμματα περιήγησης στο διαδίκτυο, προγράμματα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και προγράμματα διαδικτυακής συνομιλίας.
- Συγκεκριμένοι τύποι διακομιστών περιλαμβάνουν: διακομιστές ιστού, διακομιστές FTP, διακομιστές βάσεων δεδομένων, διακομιστές ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, διακομιστές αρχείων, διακομιστές εκτυπώσεων. Οι περισσότερες υπηρεσίες ιστού είναι επίσης τύποι διακομιστών.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι η αρχιτεκτονική λογισμικού πελάτη-εξυπηρετητή;
A: Η αρχιτεκτονική λογισμικού πελάτη-εξυπηρετητή είναι ένα μοντέλο που αποτελείται από δύο μέρη, τα συστήματα πελάτη και τα συστήματα διακομιστή, τα οποία επικοινωνούν μέσω ενός δικτύου υπολογιστών ή στον ίδιο υπολογιστή.
Ερ: Πώς λειτουργεί μια εφαρμογή πελάτη-εξυπηρετητή;
Α: Μια εφαρμογή πελάτη-εξυπηρετητή είναι ένα κατανεμημένο σύστημα που αποτελείται τόσο από λογισμικό πελάτη όσο και από λογισμικό εξυπηρετητή. Η διεργασία πελάτη ξεκινάει πάντα μια σύνδεση με τον διακομιστή, ενώ η διεργασία διακομιστή περιμένει πάντα αιτήσεις από οποιονδήποτε πελάτη.
Ε: Τι συμβαίνει όταν τόσο η διεργασία πελάτη όσο και η διεργασία διακομιστή εκτελούνται στον ίδιο υπολογιστή;
Α: Όταν τόσο η διεργασία πελάτη όσο και η διεργασία διακομιστή εκτελούνται στον ίδιο υπολογιστή, αυτό ονομάζεται εγκατάσταση μίας έδρας.
Ε: Ποια πλεονεκτήματα παρέχει η χρήση μιας εφαρμογής διακομιστή πελάτη;
Α: Η χρήση μιας εφαρμογής διακομιστή-πελάτη παρέχει καλύτερο τρόπο διαμοιρασμού των φόρτων εργασίας μεταξύ πολλών υπολογιστών ή χρηστών.
Ερ: Ποιος ξεκινά τις συνδέσεις στις εφαρμογές διακομιστή πελάτη;
Α: Η διεργασία πελάτη ξεκινά πάντα τις συνδέσεις στις εφαρμογές διακομιστή πελάτη.
Ε: Ποιος περιμένει τις αιτήσεις στις εφαρμογές διακομιστή πελάτη;
Α: Η διεργασία διακομιστή περιμένει πάντα τις αιτήσεις στις εφαρμογές διακομιστή-πελάτη.
Ε: Πώς μπορούν πολλοί υπολογιστές ή χρήστες να μοιράζονται μεταξύ τους φορτία εργασίας;
Α: Πολλαπλοί υπολογιστές ή χρήστες μπορούν να μοιράζονται φορτία εργασίας χρησιμοποιώντας ένα κατανεμημένο σύστημα, όπως μια Εφαρμογή διακομιστή-πελάτη.
