Отличие клиент сервера от файл сервера. Файл - серверные и клиент - серверные технологии. Распределение приложения между клиентом и сервером. Что дает архитектура клиент-сервер

Современные компьютерные вычислительные и локальные сети имеют либо одноранговую (когда все узлы связаны напрямую и равноправны), либо иерархическую структуру, одним из видов которой является клиент-серверная архитектура. Представление об организации такой модели основано на понимании, чем отличается клиент от сервера, и разделении ресурсов.

Сервер – компьютер, обслуживающий другие компьютеры в сети и предоставляющий им свои ресурсы для решения определенных задач.

Клиент – компьютер, использующий ресурсы сервера и предоставляющий пользователю возможность взаимодействия с системой и сетью.

Эта же схема используется при организации сетевых приложений, только в роли основных узлов выступают серверная и клиентская части софта.

Сравнение

Наглядно эту модель взаимодействия можно представить, вспомнив многопользовательские программы и игры: мы запускаем на своем устройстве клиентское приложение и видим на экране ферму, танки или собственную фотогалерею в Dropbox. Если нет подключения к глобальной или локальной сети (в зависимости от места размещения), кормить коров и сражаться в команде не получится: все файлы и данные хранятся на сервере.

В рамках небольшой домашней или офисной сети, построенной по иерархической модели, отличие клиента от сервера может лежать исключительно в плоскости программного обеспечения. Первый отправляет запросы, второй их обрабатывает и возвращает результат; все процессы осуществляются посредством установленных на компьютеры приложений. Технически машины могут быть любыми, если ПО не требует высокого уровня производительности комплектующих. Для выполнения ресурсоемких задач в качестве сервера используется мощный ПК, тогда как рабочая станция должна лишь быть удобной пользователю и обеспечивать работу коммуникационных каналов.

У компьютеров, выполняющих серверные роли в сети с большим количеством клиентов, аппаратная часть обычно усилена несколькими массивами накопителей с высокой скоростью чтения и записи данных. Также эти машины снабжены максимально возможными объемами оперативной памяти. Зато периферийные устройства для них лишние: мониторы, клавиатуры, мыши, аудиосистемы ввиду отсутствия прямого контакта с пользователем просто исключены из системы.

Итак, в чем разница между клиентом и сервером функционально? Первый инициирует работу программного обеспечения (при участии пользователя или без такового), второй ожидает от него запроса. Клиенту известен полный адрес сервера и способ обращения к нему, а тот получает сведения о клиенте после начала взаимодействия. Рабочие станции могут отключаться по расписанию или желанию пользователя, серверный ПК же работает всегда (или пока запущено серверное приложение). Неработоспособность одного из клиентов ни на что не повлияет, тогда как выход из строя серверного оборудования означает недоступность обслуживания для всех подключаемых к нему узлов сети.

Таблица

Клиент	Сервер
Отправляет запросы серверу по сети	Получает запросы, обрабатывает и возвращает результат клиенту
Установлено клиентское ПО	Установлено серверное ПО
Требования к аппаратным ресурсам системы минимальны	В зависимости от количества клиентов и сложности задач требует соответствующей производительности
Напрямую взаимодействует с пользователем	Не взаимодействует с пользователем, поэтому может не иметь периферийных устройств
Может включаться и отключаться произвольно	Работает всегда, пока есть необходимость обслуживания клиентов
Заранее известен способ обращения к серверу и его адрес	Получает сведения о клиенте из запроса

Как известно, при добавлении новой базы 1С необходимо выбрать её местоположение: либо указать папку на компьютере, либо путь к базе данных (БД). Чем отличаются оба варианта?

Информационная база (ИБ) 1С может работать в 2 режимах, это:

• Файл-серверный режим
  
• Клиент-серверный вариант
  

Это принципиально разные варианты работы.

Файл-серверный вариант предполагает хранение файла с базой на жёстком диске компьютера. Работа с этим файлом осуществляется клиентским приложением 1С.

Клиент-серверный вариант работы отличается от файлового тем, что между файлом базы данных и программой 1С есть ещё 2 прослойки: сервер 1С и СУБД. Сервер 1С отвечает за трансляцию и передачу команд серверу СУБД, а также обеспечивает права доступа к объектной модели системы. СУБД обеспечивает все операции чтения/записи над данными.

Таким образом, элементами клиент-серверной архитектуры последовательно являются:

• Операционная система
  
• Система управления базами данных (СУБД)
  
• Сервер 1С
  
• Клиентское приложение 1С:Предприятие 8.
  

Цепочка взаимодействия при таком варианте следующая:

• Файловая система компьютера хранит данные базы
  
• СУБД периодически обращается к этому файлу, чтобы совершить операции чтения/записи
  
• Данные передаются серверу 1С
  
• Сервер 1С распределяет данные между клиентскими приложениями 1С.
  

Стоит понимать, что файловый вариант работы с базой – это базовый вариант её использования. База 1С должна быть достаточно небольшой (до 2 Гб), чтобы в ней можно было совершать регламентные операции. Плюсы у клиент-серверного варианта работы следующие:

• Возможность ведения больших БД (более 2 Гб)
  
• Одновременная работа большого числа пользователей
  
• Регулируемое распределение нагрузки на сервер
  
• Серверные функции 1С исполняются отдельно (в т.ч. регламентные задания)
  
• Хорошая защита целостности и доступа к данным.
  

Теперь более подробно рассмотрим клиентское приложение 1С. Клиент 1С бывает нескольких видов:

• Толстый клиент – обычное клиентское приложение 1С. С сервером 1С связь происходит по протоколу TCP/IP.
  
• Тонкий клиент – клиентское приложение, использующее механизм управляемых форм. Имеет отличный от обычного клиента интерфейс. С сервером 1С связь происходит либо по протоколу TCP/IP, либо через web-сервер по протоколам HTTP и HTTPS.
  
• Web-клиент – использует в качестве среды отображения своих элементов интернет-браузер. С сервером 1С связь происходит исключительно через web-сервер по протоколам HTTP и HTTPS.
  

Любое клиентское приложение 1С передаёт данные, действия пользователя через сервер 1С. Затем эстафета передаётся СУБД. Стоит также сказать что 1С:Предприятие поддерживает работу не со всеми СУБД, а только с определёнными:

• Microsoft SQL Server
  
• Postgre SQL
  
• IBM DB2
  
• Oracle Database
  

Таким образом, при выборе режима работы с ИБ 1С и выборе подходящего вида клиента 1С нужно учитывать вышесказанное.

Модель файлового сервера

Файл-серверные приложения - приложения, схожие по своей структуре с локальными

приложениями и использующие сетевой ресурс для хранения программы и данных.

Функции сервера: хранения данных и кода программы. Функции клиента: обработка

данных происходит исключительно на стороне клиента.

Количество клиентов ограничено десятками.

1. Многопользовательский режим работы с данными;

2. Удобство централизованного управления доступом;

3. Низкая стоимость разработки;

1. Низкая производительность;

2. Низкая надежность;

3. Слабые возможности расширения;

Недостатки архитектуры с файловым сервером очевидны и вытекают главным

образом из того, что данные хранятся в одном месте, а обрабатываются в другом. Это

означает, что их нужно передавать по сети, что приводит к очень высоким нагрузкам

на сеть и, вследствие этого, резкому снижению производительности приложения при

увеличении числа одновременно работающих клиентов. Вторым важным недостатком

такой архитектуры является децентрализованное решение проблем целостности и

согласованности данных и одновременного доступа к данным. Такое решение снижает

надежность приложения.

2.Клиент-серверная

Ключевым отличием архитектуры клиент-сервер от архитектуры файл-сервер является

абстрагирование от внутреннего представления данных (физической схемы данных).

Теперь клиентские программы манипулируют данными на уровне логической схемы.

Итак, использование архитектуры клиент-сервер позволило создавать надежные (в

смысле целостности данных) многопользовательские ИС с централизованной базой

данных, независимые от аппаратной (а часто и программной) части сервера БД и

поддерживающие графический интерфейс пользователя (ГИП) на клиентских станциях,

связанных локальной сетью.

Клиентская программа работает с данными через запросы к серверному ПО.

 Базовые функции приложения разделены между клиентом и сервером.

 Полная поддержка многопользовательской работы

 Гарантия целостности данных

 Бизнес логика приложений осталась в клиентском ПО. При любом изменении

алгоритмов, надо обновлять пользовательское ПО на каждом клиенте.

 Высокие требования к пропускной способности коммуникационных каналов с

сервером, что препятствует использование клиентских станций иначе как в

локальной сети.

 Слабая защита данных от взлома, в особенности от недобросовестных

пользователей системы.

 Высокая сложность администрирования и настройки рабочих мест пользователей

 Необходимость использовать мощные ПК на клиентских местах.

 Высокая сложность разработки системы из-за необходимости выполнять бизнес-

логику и обеспечивать пользовательский интерфейс в одной программе.

Модель сервера СУБД

БД, работающие по технологии ФАЙЛ-СЕРВЕР;

БД, работающие по технологии КЛИЕНТ-СЕРВЕР.

Файл-сервер

- Обращение к БД (запрос)
- Перекачка данных с блокировкой доступа других пользователей
- Обработка данных на компьютере пользователя

Для наглядности рассмотрим конкретные примеры. Допустим, Вам необходимо просмотреть отправленные платежные поручения за период с 19 по 25 мая на сумму 5000 рублей. Пользователю необходимо будет запустить на своем компьютере клиентское приложение, работающее в БД с платежными поручениями, и ввести нужные критерии отбора. После чего на Ваш компьютер перекачается с сервера базы данных и загрузится в оперативную память файл, содержащий все документы данного вида за весь период на любые суммы. Запущенное на компьютере пользователя клиентское приложение, работающее с БД, само проведет обработку этой информации (отсортирует их), после чего выдаст ответ (на экране появится список платежных поручений, удовлетворяющих Вашим критериям). После этого Вы выберете нужное платежное поручение и попытаетесь отредактировать (изменить) в нем одно поле - например, дату. Во время редактирования происходит блокировка источника данных, то есть всего файла, содержащего этот документ. Это означает, что файл будет либо совсем не доступен остальным пользователям, либо доступен только в режиме просмотра. Причем подобного рода захват происходит даже не на уровне записи, то есть одного документа, а заблокированным является целый файл - то есть вся таблица, содержащая аналогичные документы. Только после полной обработки этого поля и выхода из режима редактирования данный файл платежных поручений будет разблокирован от захвата пользователем. Если же данные хранятся в более объемных объектах, например, в одном файле содержатся платежные поручения и о поступлении средств, и об отправке, то еще большая часть информации будет не доступна. Вы будете работать с одним полем "дата" в одном документе - остальные сотрудники предприятия будут ждать, пока Вы не закончите.

Недостатки ФАЙЛ-СЕРВЕРНОЙ системы очевидны:

Очень большая нагрузка на сеть, повышенные требования к пропускной способности. На практике это делает практически невозможной одновременную работу большого числа пользователей с большими объемами данных.

Обработка данных осуществляется на компьютере пользователей. Это влечет повышенные требования к аппаратному обеспечению каждого пользователя. Чем больше пользователей, тем больше денег придется потратить на оснащение их компьютеров.

Блокировка данных при редактировании одним пользователем делает невозможной работу с этими данными других пользователей.

Безопасность. Для обеспечения возможности работы с такой системой Вам будет необходимо дать каждому пользователю полный доступ к целому файлу, в котором его может интересовать только одно поле.

Клиент-сервер

Обработка запроса одного пользователя:
- Обращение к БД (SQL-запрос)
- Передача ответа - результата обработки




При необходимости произвести обработку информации, хранящейся в БД, запущенное на компьютере пользователя клиентское приложение, работающее с БД, формирует запрос на языке SQL (название от начальных букв - Structured Query Language). Сервер базы данных принимает запрос и обрабатывает его самостоятельно. Никакой массив данных (файл) по сети не передается. После обработки запроса на компьютер пользователя передается только результат - то есть, в предыдущем примере, - список платежных поручений, удовлетворяющих нужным критериям. Сам же файл, в котором хранились данные, послужившие источником для обработки, остается незаблокированным для доступа самого сервера по запросам других пользователей.

В серьезных клиент-серверных СУБД существуют дополнительные механизмы, снижающие нагрузку на сеть, снижающие требования к пользовательским компьютерам. В качестве примера приведем хранимые процедуры - то есть целые программы обработки данных, хранящихся в БД. В этом случае от пользователя к серверу не передается даже SQL выражения - передается вызов функции с параметрами вызова. Таким образом, рабочее место пользователя еще сильнее упрощается, логика работы программы переносится на сервер. Пользовательское место становится всего лишь средством отображения информации. Все это означает дальнейшее снижение нагрузки на сеть и пользовательские рабочие станции.

Таким образом, все вышеперечисленные недостатки ФАЙЛ-СЕРВЕРНОЙ схемы устраняются в архитектуре КЛИЕНТ-СЕРВЕР:

Массивы данных не перекачиваются по сети от сервера БД на компьютер пользователя. Требования к пропускной способности сети понижаются. Это делает возможным одновременную работу большого числа пользователей с большими объемами данных.

Обработка данных осуществляется на сервере БД, а не в компьютере пользователей. Что позволяет использовать более простые, а значит, дешевые компьютеры на клиентских местах.

Блокировки (захвата) данных одним пользователем не происходит.

Обеспечивается доступ пользователя не к целому файлу, а только к тем данным из него, с которыми пользователь имеет право работать.

Рассмотрев отличие ФАЙЛ-СЕРВЕРА от КЛИЕНТ-СЕРВЕРА, можно завершить рассмотрение понятия "хранилище информации". Важно подчеркнуть, что от вида используемой СУБД во многом зависит работа корпоративной системы. Совершенно очевидно, что для крупных предприятий, с большим количеством пользователей, с огромным числом записей в БД, файл-серверная схема совершенно неприемлема. С другой стороны, отличия в базах данных есть и по другим параметрам и возможностям:

типам данных, которые могут храниться в БД (числа, даты, текст, рисунки, видео, звук и т.д);

по организуемым самой БД технологиям доступа к данным в базе и уровню защиты информации от несанкционированного доступа;

по предоставляемым средствам и методикам разработки, которые могут быть применены для проектирования какой-либо информационной системы на основе данной БД;

по предоставляемым средствам и методикам анализа информации (данных), которые могут быть применены в информационной системы на основе данной БД;

по надежности и устойчивости, то есть (грубо) количеству записей (заполненных полей) в БД, при которых обеспечивается надежная и бесперебойная возможность доступа, изменения, анализа информации в БД;

по быстродействию - времени, затраченному на доступ и обработку информации;

по возможности организации работы на компьютерах разных производителей, то есть по совместимости с другими платформами и операционными системами;

по уровню поддержки (сервиса), предоставляемого разработчиком базы данных или его авторизованным дилером;

по наличию хороших средств создания приложений, использующих данную базу данных и т.д.

Почему сегодня не выгодно вкладывать деньги в решение файл-сервер? Сегодня уже очевиден дальнейший путь развития баз данных. Появляются многоуровневые клиент-серверные системы, с очень тонкими клиентами, снимающие какие-либо ограничения с клиентских станций, как по производительности, так и по платформе, операционной системе. Если для решения клиент-сервер дальнейшее развитие видится совершенно ясно, и переход с клиент-сервера на многоуровневый клиент-сервер не является проблематичным, то для файл-сервера простой переход в клиент-сервер представляет огромную проблему и колоссальные трудозатраты, если это вдруг окажется возможным вообще.

Одной из базовых функций информационной системы организации любого масштаба является обеспечение обмена информацией как внутри организации, так и за ее пределами. Однако в этом процессе имеются проблемы, связанные со скоростью обмена информацией и работой с информацией в режиме коллективного доступа. Решают эти проблемы программные продукты, организующие обработку информации по определенным технологиям. В настоящее время наибольшее распространение получили следующие технологии:

Файл-серверная технология;

Технология клиент-сервер.

Файл-серверная технология – это работа в сетевом пространстве с доступом к файлам СУБД, хранящимся на сервере.

Обработка запроса одного пользователя:

· Обращение к БД (запрос)

· Перекачка данных с блокировкой доступа других пользователей

· Обработка данных на компьютере пользователя

В файл-серверной организации клиент работает с удаленными файлами, что вызывает существенную перегрузку трафика (поскольку СУБД-ФС работает на стороне клиента, то для выборки полезных данных в общем случае необходимо просмотреть на стороне клиента весь соответствующий файл целиком).

В целом, в файл-серверной архитектуре мы имеем "толстого" клиента и очень "тонкий" сервер в том смысле, что почти вся работа выполняется на стороне клиента, а от сервера требуется только достаточная емкость дисковой памяти.

Недостатки файл-серверной системы очевидны:

· Очень большая нагрузка на сеть, повышенные требования к пропускной способности. На практике это делает практически невозможной одновременную работу большого числа пользователей с большими объемами данных.

· Обработка данных осуществляется на компьютере пользователей. Это влечет повышенные требования к аппаратному обеспечению каждого пользователя. Чем больше пользователей, тем больше денег придется потратить на оснащение их компьютеров.

· Блокировка данных при редактировании одним пользователем делает невозможной работу с этими данными других пользователей.

· Безопасность. Для обеспечения возможности работы с такой системой Вам будет необходимо дать каждому пользователю полный доступ к целому файлу, в котором его может интересовать только одно поле.

Технология клиент-сервер разделяет приложение на две части, используя лучшие качества обеих сторон. Клиентская часть обеспечивает интерактивный, легкий в использовании, обычно графический интерфейс - находится на компьютере пользователя. Сервер (программа) обеспечивает управление данными, разделение информации, изощренное администрирование и безопасность - находится на специально выделенном компьютере - сервере).

Заметим, что интерфейс между клиентской частью приложения и клиентской частью сервера баз данных, как правило, основан на использовании языка SQL. Поэтому такие функции, как, например, предварительная обработка форм, предназначенных для запросов к базе данных, или формирование результирующих отчетов выполняются в коде приложения, а все обращения к серверу баз данных сводятся к передаче текста операторов языка SQL.

Поскольку вся работа с БД (выборка, добавление, выполнение триггеров и процедур) происходит на стороне сервера, то в клиент-серверной организации клиенты могут являться достаточно "тонкими", а сервер должен быть "толстым" настолько, чтобы быть в состоянии удовлетворить потребности всех клиентов.

При необходимости произвести обработку информации, хранящейся в БД, запущенное на компьютере пользователя клиентское приложение, работающее с БД, формирует запрос на языке SQL. Сервер базы данных принимает запрос и обрабатывает его самостоятельно. Никакой массив данных (файл) по сети не передается. После обработки запроса на компьютер пользователя передается только результат - то есть, в предыдущем примере, - список платежных поручений, удовлетворяющих нужным критериям. Сам же файл, в котором хранились данные, послужившие источником для обработки, остается незаблокированным для доступа самого сервера по запросам других пользователей.

В серьезных клиент-серверных СУБД существуют дополнительные механизмы, снижающие нагрузку на сеть, снижающие требования к пользовательским компьютерам. В качестве примера приведем хранимые процедуры - то есть целые программы обработки данных, хранящихся в БД. В этом случае от пользователя к серверу не передается даже SQL выражения - передается вызов функции с параметрами вызова. Таким образом, рабочее место пользователя еще сильнее упрощается, логика работы программы переносится на сервер. Пользовательское место становится всего лишь средством отображения информации. Все это означает дальнейшее снижение нагрузки на сеть и пользовательские рабочие станции.

Таким образом, все вышеперечисленные недостатки файл-серверной схемы устраняются в архитектуре клиент-сервер :

• Массивы данных не перекачиваются по сети от сервера БД на компьютер пользователя. Требования к пропускной способности сети понижаются. Это делает возможным одновременную работу большого числа пользователей с большими объемами данных.
• Обработка данных осуществляется на сервере БД, а не в компьютере пользователей. Что позволяет использовать более простые, а значит, дешевые компьютеры на клиентских местах.
• Блокировки (захвата) данных одним пользователем не происходит.
• Обеспечивается доступ пользователя не к целому файлу, а только к тем данным из него, с которыми пользователь имеет право работать.