El Modelo de Cliente Servidor, es bastante conocido entre los usuarios de internet por ser empleado en servicios y aplicaciones de Internet, en este post se muestra su estructura, funciones, ventajas y desventajas, permitiendo que las personas que quieran adquirir más conocimiento sobre la web, la relación Cliente, Servidor y usuarios, y su funcionamiento conozcan  ¿Qué es un Modelo de Cliente Servidor?.

MODELO CLIENTE SERVIDOR

Modelo de Cliente Servidor

Lo primero que se tiene que conocer es su diseño o arquitectura del Modelo Cliente Servidor, la cual se encuentra dividida en dos partes: el servidor y la otra parte el usuario o grupo de usuarios a los que se les llama Clientes, dentro de este esquema de organización el Servidor es el equipo o dispositivo desarrollado con un hardware y software para que funcione como una herramienta de almacenamiento de datos y gestiona una base de datos o aplicaciones.

El Cliente son los usuarios, formando estaciones de trabajo demandando información al Servidor y la función de este es dar repuesta a su solicitud. Este diseño es la misma o parecida a varios modelos informáticos en diferentes partes del planeta, en donde su objetivo es proporcionar una comunicación entre los Clientes y Servidores utilizando protocolos ya conocido, reconocido y acordes de almacenamiento de la información.

Importancia

La importancia del Modelo de Cliente Servidor se observa bastante claro, con el diseño de una red de internet, en este existen computadoras manejadas por varios usuarios que están conectados al mismo tiempo en diferentes regiones del planeta, los mismos se conectan por medio de Servidores que le ofrece su proveedor del servicio de Internet por ISP, donde funciona como una central de datos  y desde aquí distribuye los datos a los Servidores de las páginas web con que quieren trabajar, por medio de está interconexión la información de las páginas web son redirigidos a través de la Internet hasta llegar a los Clientes que las solicitaron.

Componentes

Los componentes o partes de un Modelo de Cliente Servidor son intangibles y tangibles siendo los siguientes, la Red, el Cliente, el Servidor, Protocolo, Servicios y la Base de Datos. Estos son descritos a continuación.

La Red vienen siendo el grupo de formado por los usuarios, proveedores del servidores y las bases de datos relacionados a través de la comunicación digitalizada, en donde existen o funcionan protocolos de transmisión establecidos de información. El componente de los Clientes, se refiere a él o los usuarios que solicitan los servicios,  asimismo un cliente es un dispositivo como los ordenadores o un programa de informática, que para su funcionamiento precisa información de la red.

MODELO CLIENTE SERVIDOR

El Servidor es el proveedor de servicios y este puede ser un programa de informática, un computador, un celular inteligente o cualquier dispositivo que se interconecta con la red y permite un vínculo para enviar información a otros componentes de la red. Protocolo, el protocolo son los pasos a seguir y cumplir de acuerdo a las normativas elaboradas para el mejor uso de un Servidor y el flujo de datos que se intercambie en una red estructurada.

Los Servicios, este componente viene siendo los productos ofrecidos a través de la red como son los datos que ofrecen para dar respuesta a los requerimientos de los clientes. Los servicios digitales son los correos electrónicos, música, vídeo, redes sociales, servicios de comunicación como video llamadas, chat y otros. El último componente es la Base de Datos que ofrece mantener organizada y disponible la información disponible en la red en el momento que se quiera utilizar. Esta puede ser manejada y administrada a discreción por los servidores y los clientes también.

Diferencias entre Servidor y  Cliente

En la relación y arquitectura del Modelo de Cliente Servidor, el Cliente y el Servidor son dispositivo como las computadoras. En esta organización los Clientes son los computadores que se tienen en las oficinas tienen acceso a un servidor y también a los servicios que ofrece una red interna e incluso Internet por medio de Servidores. Esto se puede ver mejor en el siguiente ejemplo, en las empresas existe una estructura con diferentes departamentos y en cada departamento los empleados trabajan con computadoras que están conectadas a una red central y esta red central a un Servidor, de donde obtienen información de una base de datos y otros  servicios.

En cambio el Servidor que también es un computador que tiene mayor capacidad de almacenamiento, debido a esta gran memoria se puede almacenar archivos y programas que abarcan bastante espacio de la memoria interna del equipo. Asimismo, el Servidor tiene la capacidad de correr varios programas a la vez y de esta manera los Clientes pueden acceder a estos servicios al mismo tiempo o por separado.

Los avances de la informática y la tecnología han conllevado a la construcción de diferentes Tipos de Servidores, dependiendo del modelo, potencia y capacidad de memoria pueden almacenar y ejecutar diferentes programas y datos. Así como leer y ejecutar archivos, bases de datos, sitios web, transferir gran cantidad de información y otras acciones más.

En un esquema de Modelo de Cliente Servidor, un Cliente puede también tener las funciones de un Servidor en un momento dado, debido que un Clienta también puede almacenar datos en disco duro  y después tenerlo a la disposición en el momento que se requiera la información y no tener que conectarse al Servidor todo el tiempo por una acción que es muy simple.

Tipos de arquitecturas o diseños

En la arquitectura o diseño de un Modelo de Cliente Servidor, se pueden distinguir tres tipos de arquitecturas son la Arquitectura de dos Capas,  Arquitectura de tres capas y Arquitectura N capas, a continuación se mostrara un breve descripción del funcionamiento y diseño de cada uno de estos tipos diferentes de Arquitectura de un Modelo de Cliente Servidor.

La Arquitectura de Dos capas

Este tipo de Arquitectura de dos capas se emplea para organizar los sistemas Cliente Servidor en el cuál el Cliente demanda datos y el Servidor dar una respuesta directa al Cliente con sus propios recursos. Esto quiere decir que el Servidor tiene que trabajar con un programa externo para ofrecer la información que puede proporcionar desde su propia base de datos.

Arquitectura de Tres capas

En este caso de una arquitectura de Tres capas, es un diseño en donde participa un nivel intermedio, por consiguiente el manejo de la información y la relación Servidor Cliente se comparte entre el Cliente que el que solicita la información y que está equipado con una interfaz de usuario o por medio de un navegador web.

La capa intermedia se le da el nombre de “software intermedio” su función es ofrecer los recursos que solicita el Cliente y que requiere de otro servidor para llevarlo a cabo. La tercera o última capa viene siendo el Servidor de datos que ofrece al Servidor los programas y datos requeridos con los que se procesa y genera el servicio que solicito el Cliente desde un principio.

MODELO CLIENTE SERVIDOR

Arquitectura N capas

Durante el diseño de un Modelo de Cliente Servidor del Tipo de Arquitectura de tres capas, los servidores segundo y tercero llevan a cabo una función específica por consiguiente un Servidor y debido a esto un Servidor web puede utilizar los servicios que ofrecen  los diferentes  Servidores y ofrecer su propio servicio. Debido a lo anterior, el diseño de un Modelo de Cliente Servidor realizado con  tipo de Arquitectura de Tres capas, tiene el potencial de transformarse en un tipo de Arquitectura de N capas, en vista que por tener tres niveles en el diseño pueden estar trabajando N Servidores y cada uno ofrece un servicio específico.

Ventajas y Desventajas

El Modelo de Cliente Servidor en sus diferentes tipos de arquitectura, muestras ventajas y desventajas y que es convenientes tomar en consideración que a continuación se mostraran y de esta manera ajustarse a los servicios que se precisan y los que ofrece el modelo, a fin de tomar la decisión de acuerdo a lo que se requiere.

Ventajas

Permite la interrelación de varias redes y comparte datos lo que ayuda que los dispositivos que ya se tengan en funcionamiento, se puedan emplear con la ayuda de una interfaz amigable para los diferentes usuarios. Resultando la incorporación de varios ordenadores con diferentes tipos sistemas en cuanto a capacidad y sin tener que todos trabajar con el mismo sistema operativo.

Como permite el uso de una interfaz de gráficas interactivas, conlleva a que los sistemas desarrollados siguiendo esa modalidad ofrecen mayor interacción con el usuario.

La estructura de módulos permite una mayor capacidad de integración de incorporar nuevas tecnologías y el crecimiento de la infraestructura de hardware como computadoras beneficiando así la estabilidad de las soluciones.

MODELO CLIENTE SERVIDOR

El Modelo Cliente Servidor tiene la ventaja de ofrecer a los diferentes departamentos de una organización empresarial lograr alcanzar, un orden en sus funciones y cada departamento pueden trabajar en área profesionales diversas y, sin embargo, pueden seguir accediendo al mismo Servidor y en algunos casos de la misma información sin ningún tipo de conflicto. Siendo de gran ventaja en las grandes empresas en donde en todo momento se maneja gran cantidad de información.

Se centraliza todos datos y servicios, la ventaja es que el servidor controla los accesos, recursos e integridad de la información. En caso que un programa cliente que este dañado no se autoriza y de esta manera se protege el sistema. La centralización permite poner al día la información y otros recursos.

Escalabilidad. Permite mejorar la capacidad de Clientes y Servidores de manera separada. Debido que cualquier componente, se puede mejorar o aumentar en cualquier momento y, también permite agregar nuevos nodos a la red.

Desventajas

Precisa de ciertos conocimientos y habilidades para realizar el servicio técnico de mantenimiento y reparación. Por consiguiente la persona que realice este trabajo tiene que ser un profesional que pueda reparar todo el funcionando de la red y dejarla operativa en un cien por ciento.

Se tiene que estar pendiente de la seguridad del Modelo de Cliente Servidor, debido que como se comparte varias capas de información entre el servidor y los diferentes clientes, todos tienen que pasar por diferentes mecanismos de validación, aplicando distintos protocolos de seguridad. Que en ocasiones puede llegar a suceder que haya un tipo de puerta abierta permitiendo la entrada de virus, malware u ocurra daños físicos en la red.

Es un modelo que se tiene que realizar una alta inversión económica, porque los Servidores son computadoras de gran capacidad de memoria, con hardware y software específicos, para permitir que gran variedad de programas corran adecuadamente y funcionen bien las aplicaciones solicitadas por los distintos clientes. Además, de su elevado costo de inversión su mantenimiento y reparación también es costoso, porque requiere de repuestos adecuados  y de alta calidad.

El paradigma Cliente Servidor tradicional no tiene fuerza en una red P2P. Además, cuando se cae el Servidor, no se puede corresponder a las demandas de los Clientes. Casi todas las redes P2P, los recursos por lo general se distribuyen en varios nodos de la red. Puede que algunos no sean leídos o dejen la descarga; otros podrán continuar la descarga logrando conseguir datos del resto de los nodos.

El Cliente no cuenta con todos los recursos que pueda haber en el Servidor. En el caso que la aplicación sea una Web, en el disco duro del cliente no se tiene autorizado escribir,  ni tampoco imprimir directo de las impresoras, sin antes abrir la ventana de impresión de los navegadores.

Algunos Ejemplos

Los servicios que ofrece Internet en la mayoría son algún Tipo de Modelo Cliente Servidor. Cuando los usuarios abren una página web se incorpora a una estructura Cliente Servidor. Esto ocurre porque el Servidor Web ofrece las Páginas Web al usuario o navegador, que viene siendo el cliente. Cuando se ingresa a Wikipedia, por ejemplo, la computadora y el navegador web de cada usuario, vienen a ser parte de los “Clientes”.

En tanto que las computadoras, las bases de datos y los distintos usos de que dispone Wikipedia, serían el Servidor. Es decir, en el momento que el navegador web del usuario pide un artículo específico en un buscador como Wikipedia, el Servidor de estos buscadores acopian toda la información ubicada en la base de datos del buscador, para este ejemplo Wikipedia, la edita en una página web, y la envía de nuevo al navegador web del cliente.

El siguiente ejemplo ocurre con la participación de un juego en línea. Para el ingreso al juego en línea puede que trabajen dos Servidores de juego, en el momento que el usuario lo descarga e instala en la computadora del usuario, este se convierte en cliente. Al momento que aumenta el número de jugadores, por ejemplo a tres jugadores, y utilizan un solo computador, existen dos Servidores, un cliente y tres usuarios. Cuando cada usuario instala el juego en sus respectivos computadores, ahora hay dos servidores, tres clientes y tres usuarios.

Dirección Cliente Servidor

Los sistemas de direcciones en los Modelos de Cliente Servidor, en ambientes con diferentes Tipos de arquitecturas se pueden describir como los siguientes ejemplos:

  • Dirección que describe el proceso de la máquina: la dirección se fracciona como proceso@máquina. Es decir 56@453 indicaría el proceso 56 en la computadora 453.
  • Dirección de un Servidor de nombres: estos Servidores que almacenan nombres tienen una base de dato con todos los nombres y direcciones de servidores en el dominio principal.
  • Ubicación de Paquetes: Los mensajes de divulgación se trasmiten a todas las computadoras del sistema distribuido para comprobar la dirección de la computadora destino.
  • Un comerciante es un método que pone en un índice todos los servicios disponibles en un sistema distribuido. Una computadora que requiere un servicio particular evidenciará con el servicio que negocia para saber si existe la dirección de una computadora que proporciona tal servicio.

Colaboración Cliente Servidor

A continuación se describen las diferentes maneras  como el Modelo Cliente Servidor puede interactuar entre estos componentes y se realice el procesamiento de los datos de manera más eficaz y eficiente. La colaboración en un Modelo Cliente Servidor se puede llevar a cabo de manera múltiple server o múltiples servidores, por la realización de procesos paralelos y también por colaboración de la Base de Datos.

Múltiple Server

A fin de obtener que un procedimiento se ejecute bien, se sugiere utilizar terminales diferentes ejecutando la misma tarea, direccionando y centralizando los recursos logrando que con más hardware/software ejecute la acción. Con la puesta en marcha de múltiples servidores o múltiple server el procesamiento de los datos se lleva a cabo más rápido, el tiempo de respuesta se distribuye entre los diferentes servidores y aumenta la confiabilidad.

Colaboración de procesos paralelos

El procesamiento de datos se lleva a cabo en el mismo momento.

Colaboración de bases de datos

En este tipo de colaboración se precisa de alguna información que ya se tiene a la mano, ¿por qué crearla de nuevo?, solamente lo que se tiene que hacer es interactuar y aprovechar la información creada.

Les invito a seguir conociendo sobre tecnología e informática y mejorar su uso, leyendo los siguientes post: