L'architecture client/serveur permet une interaction fluide entre des ordinateurs connectés en réseau. Pour vous aider à mieux appréhender cette base d'interactivité informatique, nous allons couvrir le sujet de sa définition à son fonctionnement pratique.
Définition de l’architecture client/serveur
L'architecture client/serveur est un modèle informatique fondamental qui régit l'interaction entre différents dispositifs informatiques connectés en réseau, tels que des ordinateurs, des serveurs et des périphériques. Elle implique deux acteurs principaux :
Le client
Le client, actif ou esclave, initie les communications en envoyant une requête vers le serveur. Ce sont les postes d'où proviennent les demandes. Ils peuvent être individuels ou multiples et sont actifs dans le processus, initiant les communications en envoyant des requêtes vers le serveur. Il attend ensuite la réception des réponses pour continuer sa tâche. Un client a accès à un portail central qui centralise les différentes ressources ou services fournis par le serveur.
Le serveur
il répond aux demandes des clients en fournissant la ressource demandée ou en exécutant les actions spécifiées. Le serveur, considéré comme passif ou maître, se tient prêt à réagir aux sollicitations des clients. Il traite les demandes reçues et renvoie les informations nécessaires. Ce dernier peut avoir différentes spécialités, avec la capacité de gérer les demandes de plusieurs clients en même temps, assurant ainsi une utilisation efficace des ressources réseau : il peut gérer des applications, modifier des données, stocker des fichiers, piloter des terminaux ou traiter des courriels.
Dans cette architecture client/serveur, une machine comme un ordinateur physique peut être à la fois client et serveur. Le fait qu’il envoie ou reçoive les requêtes de services et de ressources détermine son rôle dans le réseau.
Fonctionnement de l’architecture client/serveur
Dans une architecture client/serveur standard, il y a trois éléments principaux :
- Le front-end : c'est la partie du logiciel qui interagit avec les utilisateurs sur différentes plateformes. Il comprend les écrans de connexion, les menus et les rapports.
- Le serveur d'application : il héberge les modules logiciels de l'application et gère les requêtes des utilisateurs.
- Le serveur de base de données : il stocke les données de l'application et gère les opérations de recherche et de mise à jour.
Dans l'architecture client/serveur, un code et une requête jouent un rôle crucial dans la communication entre le client et le serveur. Un code, écrit dans des langages spécifiques, permet de définir le format des données échangées et les actions à entreprendre en réponse à des requêtes. Par exemple, PHP, Python ou Node.js côté serveur génèrent dynamiquement le contenu d’une page web, tandis que HTML, CSS et JavaScript côté client gèrent l'affichage et l'interaction utilisateur. Une requête regroupe des messages envoyés par le client au serveur pour demander des actions spécifiques ou récupérer des données, suivant des protocoles de communication standardisés tels que HTTP pour le web. Ainsi, les codes créent une interaction dynamique entre le client et le serveur, tandis que les requêtes initient cette interaction en demandant des ressources ou des actions spécifiques au serveur.
Traduction et clarification des architectures de réseau
La clarification des termes utilisés pour décrire les architectures de réseau est essentielle pour une compréhension précise des concepts informatiques.
Les expressions "trois tiers" et "multi-tiers" résultent souvent d'une traduction imprécise des termes anglais "three-tier" et "multi-tier" ou "n-tier".
L'architecture client/serveur se distingue par la présence de deux catégories d'ordinateurs reliés en réseau : les clients et les serveurs. Cette configuration est souvent désignée par l'expression "two-tier" dans la langue anglaise. Cependant, les architectures dites multi-tiers vont au-delà de cette simplification en décomposant le rôle du serveur en plusieurs entités distinctes. Par exemple, un serveur d'application peut agir comme client vis-à-vis d'un autre serveur, notamment un serveur de base de données. Cette décomposition en plusieurs niveaux permet une gestion plus complexe et spécialisée des services, offrant ainsi une flexibilité et une scalabilité accrues dans les environnements informatiques modernes.
Applications et exemples de l’architecture client/serveur
Dans le contexte plus large d'Internet, l'architecture client/serveur est omniprésente, alimentant une multitude de services et d'applications en ligne, des sites web aux systèmes ERP (Enterprise Resource Planning). Le fonctionnement de l'architecture client/serveur se manifeste à travers différents scénarios d'utilisation informatique, chacun nécessitant des logiciels serveur spécifiques :
- Page web : lorsqu'un utilisateur consulte une page web, il entre en interaction avec cette structure, agissant en tant que client via son ordinateur et un navigateur. De l'autre côté, le serveur héberge les applications qui fournissent la page web demandées, orchestrant la communication par le biais du protocole HTTP.
- Courriels : les échanges d'e-mails sont facilités par des serveurs de messagerie tels que Microsoft Exchange, Postfix ou Sendmail, qui utilisent des protocoles comme SMTP, POP ou IMAP pour permettre l'échange d'e-mails entre les utilisateurs.
- Bases de données centralisées : elles facilitent la gestion des informations en permettant l'accès et la modification par plusieurs postes clients. Des serveurs de bases de données comme MySQL, PostgreSQL ou Microsoft SQL Server sont déployés.
- Système X Window : utilisant cette architecture, il peut fonctionner sur des machines distinctes au sein d'un réseau. Les logiciels serveur associés, tels que X.Org Server, permettent la gestion des interfaces graphiques et la communication avec les clients légers ou les machines distantes.
- Clients légers : dans le cas des clients légers, où des ordinateurs aux ressources limitées dépendent d'un serveur puissant pour l'exécution des applications, des logiciels serveur spécialisés comme LTSP (Linux Terminal Server Project) ou la technologie NX sont utilisés pour fournir les ressources nécessaires aux clients.
Avantages de l’architecture client/serveur
Le modèle client/serveur est largement adopté dans les réseaux, principalement en raison de ses nombreux avantages.
Administration centralisée
L'un des principaux atouts de l’architecture client/serveur réside dans son administration centralisée : le serveur constitue le pivot du réseau, accessible à tous les utilisateurs ou clients. Les ressources cruciales, telles que les bases de données, sont centralisées sur le serveur, simplifiant ainsi leur gestion et leur maintenance. Cette centralisation facilite également les mises à jour, avec peu de risques associés.
Contrôle précis des autorisations
Dans le modèle client/serveur, la centralisation des ressources clés permet un contrôle précis des autorisations d'accès, renforçant ainsi la sécurité. Il est essentiel de savoir qui peut accéder aux données sensibles et effectuer des manipulations spécifiques. Limiter au maximum les droits d'accès est crucial pour garantir la protection des données.
Évolutivité et partage des ressources
Le modèle client/serveur permet à un seul serveur de répondre aux demandes de nombreux clients, favorisant ainsi l'évolutivité. Les clients partagent les ressources du serveur, ce qui permet une utilisation efficace des ressources. De plus, le serveur peut être situé à distance des clients, selon la configuration du réseau, évitant ainsi le besoin de ressources locales.
Inconvénients de l’architecture client/serveur
Bien que le modèle client/serveur offre de nombreux avantages, il comporte également quelques inconvénients.
Panne de serveur
La centralisation du modèle client/serveur expose à un risque majeur : une panne du serveur entraîne une interruption générale du système. En cas d'indisponibilité du serveur, les clients ne peuvent plus fonctionner normalement car ils dépendent des réponses du serveur.
Demande en ressources
Les tâches exécutées par le serveur nécessitent souvent des ressources importantes, tandis que les clients ont des exigences moins élevées. Une insuffisance de ressources du serveur peut avoir un impact sur l'ensemble des clients, soulignant l'importance de choisir un fournisseur fiable garantissant des ressources adéquates.
Investissement en temps
La gestion d'un serveur demande du temps et des compétences spécifiques, notamment pour la sécurisation et la configuration. Cela peut représenter une charge importante en termes de ressources temporelles.
Alternative au modèle client/serveur
En revanche, les réseaux peer-to-peer ou pair-à-pair (P2P) présentent une efficacité différente. Dans un réseau de type peer-to-peer ou pair-à-pair, chaque nœud du réseau peut agir à la fois en tant que client et en tant que serveur. Ce type de modèle permet un partage direct de ressources entre les pairs sans passer par un serveur centralisé. Ils gagnent en efficacité avec l'arrivée de nouveaux participants et peuvent maintenir la continuité du service même en cas d'abandon ou de déconnexion de plusieurs utilisateurs.
Ce qu'il faut retenir
L'architecture client/serveur est un modèle fondamental dans le domaine informatique, permettant une interaction efficace entre les machines connectés en réseau. Elle offre une structure claire pour la communication et la gestion des ressources, mais elle peut présenter des limitations face à des charges importantes. Néanmoins, elle reste largement utilisée dans de nombreux domaines pour ses avantages en termes de sécurité, de gestion des ressources et d'organisation des données.
