بسم الله الرحمن الرحيم
معمارية الزبون/المزود ClientServer
أصبح التعبير ClientServer في السنوات الأخيرة من أكثر التعبيرا رواجا في عالم الحاسوب. وكثيرا ما نجد الباعة وهم يصفون النظم التي يسوقونها بأنها تعمل وفقا لنموذج ClientServer أو نجد أنصاف المتعلمين وهم يرطنون بهذا المصطلح في سياقات تبتعد بذا القدر أو ذلك عن معناه الحقيقي .
ويستخدم تعبير ClientServer لوصف معماريات العديد من الأنواع البرمجية، مثل نظم تشغيل وبرمجيات الشبكات وقواعد البيانات وبرامج تطبيقية أخري. ونظرا لوجود معان عديدة لكل من كلمتي Client و Server، كما هو حال معظم الكلمات التي نجدها في القواميس، فإن اختيار الترجمة المناسبة لهاتين الكلمتين يجب أن تأخذ بالاعتبار خصوصية الصورة المجازية التي ينبع منها مصطلح ClientServr . وطبقا لهذه الصورة يمكن ترجمة كلمة Client بمعني الزبون الذي يطلب الحصول علي بضاعة أو خدمة معينة . وترجمة كلمة Server بمعني النادل أو المزود الذي يستيطع تزويد الزبون بالبضاعة أو الخدمة التي يطلبها منه .
ماهي معمارية الزبون/المزود؟
تقوم معمارية الزبون/المزود بصورتها المجردة علي بناء البرامج ضمن وحدتين، تدعي الاولي وحدة الزبون Client، وتتلخص مهمتها الرئيسة في إدارة التفاعل مع المستخدم وتلقي طلباته وصياغتها علي شكل رسائل Messages قياسية وتدعي الثانية وحدة المزود Server ، وتتلخص مهمتها الرئيسة في تلقي رسائل وحدة البزون وتفسيرها والقيام بأعمال المعالجة وإرسال نتائج المعالجة إلي الزبون الذي طلبها . ويمكن لبرنامجي الزبون والمزود أن ينفذا بواسطة الحاسوب ذاته ، ولكن غالبا ما ينفذان بواسطة حاسوبين مختلفين يلائمان الاحتياجات الخاصة بكل منهما .
وتحتوي معظم نظم التشغيل الشبكات المحلية ذات مزودات الملفات مثل (Novell NetWare )علي بعض الأشكال من معمارية الزبون/المزود في توفير كل من خدمات نقل الملفات والطباعة لمستخدمي الشبكة، ففي مثل هذه الشبكات يقوم كل من الحواسيب المتصلة بالشبكة بتشغيل برنامج موجه Redirector ويقوم هذا البرنامج بتلقي طلبات خدمة الملفات الصادرة عن مستخدم ذلك الحاسوب أو عن أحد البرامج التطبيقية التي يشغلها ( جهة الزبون ) ، وإحالة الطلب إلي نظام ملفات الشبكة NFS ( جهة المزود ) . وعندها يقوم مزود الملفات بتنفيد الخدمة المطلوبة وإفادة الزبون طالب الخدمة بالنتيجة ( يستخدم تعبير مزود الملفات File Server لإشارة إلي برنامج بهذا الاسم وكذلك إلي الحاسوب الذي يقوم بتشغيل هذا البرنامج ).
البرنامج الزبون :
تمثل برامج الزبون الواجهة الأمامية Fron-end التي يتعامل المستخدم مع التطبيق من خلالها . وتراعي في تصميمها وبالتالي طبيعة التطبيق والمشكلات التي يرمي إلي حلها، من وجهو نظر مستخدم التطبيق . فمثلا ، إذا كان التطبيق من فئة نظم إدارة قواعد البيانات فإن عمل برنامج الزبون تمكين المستخدم من إدراء العمليات المألوفة لقواعد البيانات . مثل إدخال البيانات وتعديلها وإعداد تقارير وصياغة الاستعلامات بلغة SQL وما إلي ذلك . ومن ثم تقوم بترجمة إجراءات المستخدم إلي رسائل قياسية وإرسالها عبر الشبكة إلي البرنامج المزود . ومن مهام برنامج الزبون أيضا إدارة الموارد المحلية لمحطة العمل مثل لوحة المفاتيح والشاشة والذاكرة والمعالج والأجهزة المحيطية المرتبطة بها مباشرة . ولا يدخل تنفيذ تعليمات الاستعلام المكتوبة بلغة SQL وغيرها من فعاليات معالجة قواعد البيانات في نطاق اختصاص برنامج الزبون .
البرنامج المزود :
يتخصص البرنامج المزود بتقديم صنف معين من الخدمات مثل خدمات إدارة الملفات أو خدمات الطباعة أو الاتصالات أو إدارة البريد الالكتروني e-mail أو خدمات استعلام قواعد البيانات query بلغة SQL وإجراء المعاملات transaction معها، أو غيرها من الخدماتن . ويمثل البرنامج المزود مؤخرة back-end التطبيق. وهو يقف علي أهبة الاستعداد لتقديم الخدمات التي يختص بها عند تلقيه "رسالة" بهذا الصدد من أحد الزبائن . وعندها يقوم بتفسير تلك الرسالة وتنفيذ العمليات التي تتطلبها وإرسال النتائج إلي زبون طالب الخدمة، إن وجدت .
ويتألف برنامج المزود من محرك Engine لتنفيذ المهام التي يختص بها، وهو يوفر واجهة لبرمجة التطبيقات Application Programming Interface API واضحة ومحددة . وتعين واجهة برمجة التطبيقات مجموعة الخدمات التي يمكن للمزود أن يوفرها، وصيغ الرسائل التي تلتمس هذه الخدمات. ولا يحتاج المبرمجون الذي يطورون برامج من فئة الزبون، عمليا، لمعرفة تفاصيل آلية عمل برنامج المزود الذي سيخدم برنامجهم الزبون . كل ما يحتاجونه بهذا الصدد هو معرفة واجهة البرمجة API الخاصة بالبرنامج المزود المعني .وتتمثل الوظيفة الأساسية لـ API في إخفاء التعقيدات الداخلية للبرنامج المزود وراء ستار أنيق وواضح يسهل التعامل معه.
ويتيح الفصل بين وحدتي الزبون والمزود إمكانية تشغيل كل منهما علي منصة مفصلة. حيث أن لكل منهما متطلبات تشغيل مختلفة . بل أن بالإمكان تشغيل برمجيات الزبون والمزود تحت نظم تشغيل مختلفة وباستخدام فئات مختلفة من العتاد مثل استخدام نظم PC عاملة تحت DOS و Windows لتشغيل برامج الزبون، واستخدام نظام ميني فريم يعمل تحت النظام Unix كمنصة للمزود، او استخدام أية تشكيلات أخري غير متجانسة من العتاد أو نظم التشغيل.
حوار الزبون والمزود :
يمتاز الحوار الذي يدور بين الزبون والمزود بالاناقة والفاعلية، مما يخفف من اكتظاظ كابلات الشبكة بتدقف البيانات بدون طائل كما في حالة التطبيقات العاملة في بيئة شبكية تقليدية . فلو تأملنا مثلا طريقة تنفيذ استعلام في نظام إدارة قواعد البيانات وفق معمارية الزبون/المزود ، نجد أن العملية تبدأ بتلقي الزبون جملة الاستعلام من المستخدم مكتوبة بلغة SQL ( تقوم واجهات استخدام بعض برامج الزبون بكتابة جمل الاستعلام بهذه اللغة بناء علي طلب المستخدم بالنيابة عنه لتوصيلها إلي المزود)، وعندها يقوم برنامج الزبون بتحويل الاستعلام إلي رسالة قياسية وإرسالها إلي البرنامج المزود عبر الشبكة. يحلل البرنامج المزود الرسالة القادمة وينفذ تعليمات SQL التي تحتويها، في بيئته الخاصة . وأخيرا يرسل البيانات التي يتمخض عنها البحث فقط إلي الزبون الطالب، بدون الحاجة إلي إرسال كامل الملف إلي محطة العمل لتنفيذ الاستعلام المطلوب في فضائها الخاص .
( من الامثلة الشائعة التي نراها دائما في مجال برمجيات الزبون/المزود : المتصفحات والمزودات في المواقع التي نزورها بالمتصفح ).
الزبون/المزود .. لماذا؟
لم تنشأ معمارية الزبون/المزود محصلة للتطور التكنولوجي فقط ، بل جاءت كذلك تلبية لمتطلبات المناهج الادارية والتنظيمية التقدمية التي تتبناها أعداد متزايدة من المؤسسات الحديثة . ففيما تقوم المؤسسات التقليدية علي نظام مركز هرمي صارم للمراتب القيادية، تنحو المؤسسات الحديثة إلي تبني نماذج تنظيمية تتسم بقدر أكبر من التسطح flat، وتؤكد علي العمل الجماعي وتشجيع التفاعل الافقي بين زملاء العمل علي حساب الهيمنة المركزية والروابط العمودية بين رؤساء ومرؤوسين، وتؤكد المناهج التنظيمية الحديثة علي ضرورة توفير نقطة وحيدة يتعامل معها العميل في كل مرة يتصل فيها بالمؤسسة. وضرورة اتصال العميل بالموظف ذاته بصرف النظر عن طبيعة حاجته، ويتطلب ذلك تحلي الموظفين بمواهب ومهارات متعددة . كما يتطلب تأمين وصولهم السريع والفعال لنطاق واسع من التطبيقات التي تستخدمها المؤسسة، خلال الفترة القصيرة التي يستغرقها اتصال العميل. من ناحية أخري هناك ميل في المؤسسات الحديثة لتنويع مصادر العتاد والبرمجيات وعدم الارتهان لمصدر واحد لها، كما أن احتياجات المؤسسات لنظم المعلومات تستر في النمو والتنوع، فيما تزداد الحاجة لإدماجها في وحدة متكاملة.
وتلبي نظم الزبون/المزود معظم هذه الاحتياجات والتوجهات للمؤسسات الحديثة . وهو سر رواجها في السنوات الأخيرة علي الرغم من كل التعقيدات والتكاليف التي ترافق بناء مثل هذه النظم .
فإذا كانت مؤسستك من هذا الطراز أو ثمة خطط لتحويلها بهذال الاتجاه، فستجد في معمارية الزبون/المزود النموذج المنشود والخيار الأفضل لبناء نظام المعلومات الملائم لهذا التوجه ولتطويره مستقبلا .
الشبكة ومعمارية الزبون/المزود :
وطالما أن حجم الشبكات ( في معمارية ClientServer ) في ازدياد مطرد ( كلما زاد عدد أجهزة المتصلة بالشبكة وكلما زادت المسافات المادية بين الأجهزة وكلما زاد حجم المرور في الموصلات بين الأجهزة ) نجد انه من الضروري أن يكون هناك أكثر من مزود بنفس الشبكة . وتوزيع مهام الشبكة علي العديد من المزودات يعمل علي تأكيد وضمان أن كل مهمة سيتم أداؤها بأقصي كفاءة وفاعلية ممكنة ....
فيما يلي انواع وخصائص المزودات في عالم التشبيك :
Dedicated Server المزود المتخصص : عبارة عن جهاز يعمل علي انه مزود فقط ولا يمكن استخدامه مطلقا كما لو كانت زبون أو محطة بالشبكة، هذا والمزودات يتم وصفها بالمتخصصة لانه ليست محطات عمل في حد ذاتها ( او محطة عمل بالنسبة لمزود آخر) ، وكذلك لأنا متخصصة لخدمات الطلبات الواردة من الاجهزة الموجودة في الشبكة بشكل سريع كما أنها تعمل علي تنفيذ عملية التأمين للملفات والمجلدات المتاحة للاستخدام المشترك عبر الشبكة ...
أنواع المزود المتخصص :
مزود الملفات والطابعات Files & Printers Servers
مزودات الملفات والطابعات تقوم بإدارة عمليات الوصول واستخدام أي مستخدم بالشبكة للملفات والطابعات المتاحة للاستخدام المشترك بالشبكة، فعلي سبيل المثال إذا افترضنا أنك تقوم بتشغيل أحد تطبيقات معالجة الكلمات من خلال شبكة فإننا نقول أن هذا التطبيق يعمل بجهازك المتصل بدوره بالشبكة في حين أن المستند الناتجة عن هذا التطبيق يكون مخزنة في خادم الملفات والطابعات الخاص بهذه الشبكة وفي أثناء العمل يكون المستند محملا بذاكرة جهازك ، وفي هذه الحالة نقول أنك تتعامل مع المستند محليا local copy . يمكن القول بأن مزودات الملفات والطابعات تستخدم لتخزين الملفات والبيانات المتاحة للاستخدام المشترك بالشبكة .
مزوادت التطبيقات Appication Servers
مزودات التطبيقات تجعل الجزء المختص بالمزود من التطبيقات التي تعمل في الشبكات الزبون/المزود ClientServer وكذلك البيانات متاحة للأجهزة الزبون الموجودة بالشبكة . فعلي سبيل المثال نقول إن المزودات تعمل علي تخزين كميات هائلة من البيانات التي يتم تنظيمها لجعله من السهولة بمكان استعادتها مرة اخري . ومن ثم فإن مزودات التطبيقات يختلف كثيرا عن مزودات الملفات والطابعات. فمن خلال مزودات الملفات والطابعات يتم تحميل وجلب الملفات أو البيانات للحاسوب الذي يطلب هذه الملفات أو البيانات ( الزبون Client). اما من خلال مزودات التطبيقات فإن قاعدة البيانات تظل في المزود أما النتائج أي طلب فيتم تحويلها إلي الجهاز الزبون كما ذكرنا ...
بالنسبة لأي تطبيق يعمل محليا في أي جهاز زبون بالشبكة فإنه يصل للبيانات الموجودة بمزود التطبيقات الموجود علي الشبكة . فعلي سبيل المثال عندما تبحث في قاعدة بيانات الموظفين عن كل الموظفين المولدين في شهر يناير ففي هذه الحالة بدلا من أن يتم تحميل قاعدة البيانات كلها بجهازك ( الزبون ) فإنه يتم تحميل نتائج عملية البحث من المزود ...
مزودات البريد Mail Servers
تعمل مزودات البريد بطريقة تكاد تشبه للطريقة التي تعمل بها مزودات التطبيقات ،وهذا التشابه يتمثل في أن هناك مزود مستقل وتطبيقات تعمل في أجهزة الزبون بالإضافة لبيانات مختارة يتم تحمليها من المزود إلي أي جهاز (الزبون ) بالشبكة.
مزودات الفاكس Fax Servers
مزودات الفاكس تعمل علي إدارة وتنظيم مرور رسائل الفاكس من وإلي الشبكة وذلك من خلال المشاركة في استخدام بطاقة فاكس أو عدة بطاقات .
مزودات الاتصالات Communications Servers
مزودات الاتصالات تتولي مسئولية تدفق البيانات ورسائل البريد الالكتروني بين المزوادات الموجودة بالشبكة ومزودات الشبكات الأخري وكذلك بين أجهزة الحواسيب بالـ MainFrame أو بين المستخدمين البعيدين ممن يتصلون بالمزودات عبر بطاقة موديم وخطوط التليفون العادية ..
مزودات خدمات المجلدات Directory Services Servers
مزوادت خدمات المجلدات تجعل مستخدمي الشبكة لديهم القدرة علي تحديد موقع البيانات والمعلومات داخل الشبكة كما تمنحهم القدرة أيضا علي تخزين وتأمين أي معلومات داخل الشبكة . فعلي سبيل المثال تقوم بعض البرامج التي تعمل بالمزود علي تقسيم الأجهزة المتصلة بالشبكة لمجموعات منطقية Domains ومثل هذا التقسيم المنطقي يسمح لأي مستخدم في الشبكة للوصول إلي أي مصدر متاح فيها ...
وبعد : الخصائص الرئيسة لمعمارية الزبون/المزود ClientServer
1 - تتألف نظم الزبون:المزود من وحدتين : الاولي وحدة الزبون Client ( تسمي أيضا مقدمة front-end)، وهي تتفاعل مباشرة مع المستخدم ، والثانية وحدة المزود Server ( تسمي أيضا المؤخرة back-end) . وتهتم بأمور إدارة استخدام المرافق المشتركة للتطبيق. ويتضمن البرنامج الزبون عناصر تخص المشكلات التي وجد التطبيق لحلها، وهو يتولي دور حلقة الوصل بين المستخدم والأجزاء الأخري من التطبيق، فيما يمثل البرنامج المزود القوة المحركة الحقيقية لفعاليات معالجة البيانات، وتؤمن الوصول إلي المرافق المشتركة مثل الطابعات والمودمات السريعة وقواعد البيانات وغيرها..
2- تختلف متطلبات التشغيل لكل من وحدتي الزبون والمزود جذريا، وذلك فيما يتعلق بسرعة المعالج وسعة وسرعة كل من الذاكرة ووحدات التخزين ، وأجهزة الإدخال/الإخراج .
3- تمتاز بيئة تشغيل تطبيقات الزبون/المزود بشكل عام، بعدم التجانس وتعدد مصادر المكونات . فمنصة العتاد ونظام التشغيل لكل من الزبون والمزود تكون عادة مختلفة . وتجري الاتصالات بين كل من الزبون والمزود بواسطة رسائل Messages قياسية ، تحددها بدقة واجهة برمجة التطبيقات API التي يوفرها المزود ( هذا فضلا عن انشاء الاتصال التي تعتمد علي البروتوكولات ) .
4- قابلية التدرج Scalability الأفقي والعمودي هي من أهم مزايا نظم الزبون/المزود . ويقصد بقابلية التدرج الأفقي، إضافة محطات عمل جديدة إلي الشبكة وإلغاؤها بدون أن يؤثر ذلك جوهريا علي أداء النظام بشكل عام. أما قابلية التدرج العمودي فتعني سهولة الارتقاء لاستخدام عتاد مزود أكثر تطورا وفاعلية ....
للمزيد راجع http://compnetworking.about.com/cs/clientserver/
من مجلة Pc Magazine العربية وكتاب تخطيط وتصميم وتركيب شبكات الحاسوب ..