Arquitetura de Sistemas Cliente-Servidor: O que é e como funciona
Você já se perguntou como os sites, aplicativos e serviços online funcionam? Como eles conseguem se comunicar com os usuários, armazenar dados, processar informações e oferecer funcionalidades? A resposta está na arquitetura de sistemas cliente-servidor, um modelo que organiza e distribui as tarefas entre dois tipos de componentes: os clientes e os servidores.
Neste post, você vai aprender o que é a arquitetura de sistemas cliente-servidor, quais são as suas vantagens e desvantagens, e como ela é aplicada na prática. Vamos lá?
O que é a arquitetura de sistemas cliente-servidor?
A arquitetura de sistemas cliente-servidor é uma forma de organizar um sistema de computação distribuída, ou seja, um sistema que envolve vários computadores conectados por uma rede. Nessa arquitetura, há dois tipos de componentes: os clientes e os servidores.
Os clientes são os componentes que solicitam serviços aos servidores, como acessar uma página web, enviar um e-mail, fazer uma compra online, etc. Os clientes podem ser dispositivos como computadores, celulares, tablets, smart TVs, etc.
Os servidores são os componentes que fornecem serviços aos clientes, como hospedar um site, armazenar dados, enviar mensagens, processar pagamentos, etc. Os servidores podem ser máquinas físicas ou virtuais, localizadas em um mesmo lugar ou em diferentes locais.
A comunicação entre os clientes e os servidores é feita por meio de protocolos, que são regras que definem como as mensagens são enviadas e recebidas. Alguns exemplos de protocolos são o HTTP, o SMTP, o FTP, o TCP/IP, etc.
A arquitetura de sistemas cliente-servidor pode ser classificada em dois tipos principais: a arquitetura de duas camadas e a arquitetura de três camadas.
Arquitetura de duas camadas
A arquitetura de duas camadas é a mais simples e consiste em apenas dois componentes: o cliente e o servidor. Nesse caso, o cliente é responsável pela interface com o usuário (a parte visual do sistema) e pela lógica de negócio (a parte que define as regras e as funcionalidades do sistema). O servidor é responsável pelo gerenciamento dos dados (a parte que armazena e manipula as informações do sistema).
Um exemplo de arquitetura de duas camadas é um sistema de e-mail, onde o cliente é um programa que permite ao usuário enviar e receber mensagens, e o servidor é um programa que armazena e gerencia as mensagens.
- Ela consome muito tempo do processador, pois ele fica ocupado esperando o dispositivo ficar pronto para a E/S, sem poder executar outras tarefas.
Arquitetura de três camadas
A arquitetura de três camadas é mais complexa e consiste em três componentes: o cliente, o servidor de aplicação e o servidor de dados. Nesse caso, o cliente é responsável apenas pela interface com o usuário, o servidor de aplicação é responsável pela lógica de negócio, e o servidor de dados é responsável pelo gerenciamento dos dados.
Um exemplo de arquitetura de três camadas é um sistema de comércio eletrônico, onde o cliente é um navegador web que permite ao usuário visualizar e comprar produtos, o servidor de aplicação é um programa que processa os pedidos e as transações, e o servidor de dados é um banco de dados que armazena e consulta os dados dos produtos, dos clientes, dos pagamentos, etc.
Quais são as vantagens e desvantagens da arquitetura de sistemas cliente-servidor?
A arquitetura de sistemas cliente-servidor apresenta algumas vantagens e desvantagens em relação a outros modelos de arquitetura, como a arquitetura centralizada (onde há apenas um componente que realiza todas as funções do sistema) e a arquitetura peer-to-peer (onde todos os componentes realizam as mesmas funções e se comunicam diretamente entre si).
Algumas das vantagens da arquitetura de sistemas cliente-servidor são:
Escalabilidade: a capacidade de aumentar ou diminuir o número de clientes e servidores conforme a demanda do sistema, sem afetar o seu funcionamento.
Modularidade: a possibilidade de dividir o sistema em partes independentes, que podem ser modificadas, atualizadas ou substituídas sem interferir nas demais.
Segurança: a facilidade de proteger os dados e os serviços dos servidores, por meio de mecanismos de autenticação, criptografia, firewall, etc.
Eficiência: a distribuição das tarefas entre os clientes e os servidores, de acordo com as suas capacidades e recursos, evitando sobrecarga e desperdício.
Algumas das desvantagens da arquitetura de sistemas cliente-servidor são:
Dependência: a necessidade de que os clientes e os servidores estejam disponíveis e conectados para que o sistema funcione, podendo haver falhas ou interrupções na comunicação ou no fornecimento dos serviços.
Complexidade: a dificuldade de projetar, implementar, testar e manter um sistema que envolve vários componentes, protocolos e tecnologias, exigindo mais tempo, custo e conhecimento técnico.
Vulnerabilidade: a exposição dos clientes e dos servidores a ataques externos, como invasões, vírus, hackers, etc., que podem comprometer a integridade, a confidencialidade e a disponibilidade dos dados e dos serviços.
Como a arquitetura de sistemas cliente-servidor é aplicada na prática?
A arquitetura de sistemas cliente-servidor é amplamente utilizada na prática, em diversos domínios e aplicações, como:
- Web: a arquitetura de sistemas cliente-servidor é a base da web, onde os clientes são os navegadores web que acessam os sites, e os servidores são os programas que hospedam os sites. Os protocolos mais usados são o HTTP, que define como as páginas web são solicitadas e enviadas, e o HTTPS, que adiciona uma camada de segurança à comunicação.
- E-mail: a arquitetura de sistemas cliente-servidor é a base do e-mail, onde os clientes são os programas que permitem aos usuários enviar e receber mensagens, e os servidores são os programas que armazenam e gerenciam as mensagens. Os protocolos mais usados são o SMTP, que define como as mensagens são enviadas, o POP3 e o IMAP, que definem como as mensagens são recebidas, e o SSL/TLS, que adicionam uma camada de segurança à comunicação.
- Banco de dados: a arquitetura de sistemas cliente-servidor é a base dos sistemas de banco de dados, onde os clientes são os programas que permitem aos usuários consultar e manipular os dados, e os servidores são os programas que armazenam e processam os dados. Os protocolos mais usados são o SQL, que define como os dados são estruturados e acessados, e o ODBC e o JDBC, que definem como os dados são conectados a diferentes tipos de clientes.
- Jogos online: a arquitetura de sistemas cliente-servidor é a base dos jogos online, onde os clientes são os programas que permitem aos usuários jogar, e os servidores são os programas que controlam o estado do jogo, as regras, os eventos, etc. Os protocolos mais usados são o UDP, que define como os dados são transmitidos de forma rápida e leve, e o TCP, que define como os dados são transmitidos de forma confiável e ordenada.
