Le socle des réseaux modernes repose sur le processus centralisé et le cadre informatique connus sous le nom de modèle client-serveur.
Depuis plus de 50 ans, les serveurs sont les machines et les mécanismes qui traitent les demandes des utilisateurs finaux et fournissent des ressources numériques précises. Ces demandes vont d’une recherche Google sur un smartphone à l’accès, par un employé à distance, à des informations confidentielles de l’entreprise.
Dans les deux cas, l’appareil de l’utilisateur déclenche une demande vers une autre machine, comme un serveur réseau, qui la reçoit, la filtre, la traite, la redirige ou effectue une combinaison de ces opérations avant de renvoyer la réponse appropriée.
Cet article présente tout ce qu’il faut savoir sur le modèle client-serveur.
- Qu’est-ce que le modèle client-serveur ?
- Quels sont les composants d’un modèle client-serveur ?
- Comment fonctionne le modèle client-serveur ?
- Exemples de modèles client-serveur
- Avantages et inconvénients du modèle client-serveur
- Les différents types d’architectures client-serveur
- Pair à pair ou client-serveur
- L’architecture distribuée de prédilection des entreprises
Qu’est-ce que le modèle client-serveur ?
Le modèle client-serveur est une architecture réseau qui décrit la manière dont les serveurs partagent des ressources et interagissent avec les appareils du réseau. Pour les entreprises modernes et les centres de données, de nombreux serveurs prennent en charge des processus comme la messagerie électronique, l’impression, les connexions Internet, l’hébergement d’applications et bien d’autres.
Le modèle client-serveur décrit la manière dont des appareils réseau comme les stations de travail, les ordinateurs portables et les appareils IoT — appelés clients — envoient des demandes à des machines ou logiciels réseau capables de les traiter, appelés serveurs.
Bien que les serveurs aient historiquement été des équipements physiques comme les serveurs montés en rack, les tendances observées dans les centres de données montrent que les administrateurs déploient de plus en plus de serveurs virtuels pour une grande variété de charges de travail.
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Quels sont les composants d’un modèle client-serveur ?
Tous les frameworks client-serveur contiennent trois éléments principaux : les clients, les serveurs et les appareils réseau qui relient ces deux segments.
| Client Exemples | Serveur Exemples | Appareil réseau Exemples |
|---|---|---|
| Station de travail | Serveur de base de données | Concentrateur |
| Ordinateur de bureau | DNS | Pont |
| Ordinateur portable | Serveur d’applications web | Commutateur |
| Tablette | Serveur de fichiers | Routeur |
| Smartphone | Serveur proxy | Passerelle |
| Appareil IoT | Machine virtuelle | Modem |
Clients
Les entreprises s’appuyaient autrefois sur des stations de travail partageant un même système d’exploitation, mais l’environnement informatique actuel vise l’interopérabilité entre les systèmes, les appareils, les applications et les produits.
Comme les clients réseau sont de plus en plus hétérogènes en matière d’appareils et de systèmes d’exploitation, les administrateurs ont également la responsabilité de garantir leur compatibilité.
Serveurs
Les machines spécialisées qui fournissent des ressources informatiques aux clients sont les serveurs physiques, virtuels et dans le cloud hébergés dans les centres de données modernes. Les serveurs constituent l’autorité centrale de plusieurs processus numériques essentiels dont dépendent les entreprises.
Appareils réseau
Ce framework nécessite des appareils réseau physiques ou sans fil, comme des concentrateurs, des commutateurs et des routeurs, pour connecter les serveurs, les clients et les ressources.
Une fois la connexion entre les clients et les serveurs établie, les administrateurs peuvent configurer la manière dont les appareils clients envoient leurs demandes et désignent les serveurs chargés d’effectuer des tâches précises.
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Comment fonctionne le modèle client-serveur ?
Une architecture client-serveur opérationnelle suit le processus suivant :
- Le client envoie une demande depuis un appareil connecté au réseau.
- Le serveur réseau reçoit et traite la demande.
- Le serveur renvoie une réponse au client.
Bien que simple, le modèle client-serveur s’applique à de nombreux cas et concerne toute personne souhaitant comprendre les réseaux de diffusion de contenu (CDN) ou les mécanismes de l’informatique en périphérie. À mesure que les capacités des serveurs se rapprochent de la périphérie du réseau, le processus client-serveur se trouve physiquement plus près des utilisateurs finaux.
Exemples de modèles client-serveur
Gestion de la messagerie électronique
La communication est essentielle aux entreprises, et le courrier postal ne peut rivaliser avec la rapidité et la fiabilité du courrier électronique. L’hébergement des communications électroniques d’une organisation ou d’un réseau par un serveur dédié est depuis longtemps la solution privilégiée du secteur pour gérer certains comptes et activités de messagerie.
Grâce à des protocoles comme IMAP, POP3 et SMTP, les administrateurs peuvent mettre en place un système qui facilite, sécurise et maintient les communications électroniques.
Lorsqu’ils utilisent leurs comptes de messagerie, les collaborateurs sont les clients qui envoient des demandes pour expédier des e-mails, téléverser des pièces jointes et enregistrer des contacts sur un serveur de messagerie.
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Accès aux contenus web
Lorsqu’un client web souhaite accéder à un site précis, il saisit l’URL et le navigateur demande une adresse IP au système de noms de domaine (DNS). Le serveur DNS attribue une adresse IP à l’utilisateur afin de l’identifier et de lui transmettre les résultats.
En consultant le site web, le client déclenche le chargement d’un contenu précis auquel l’utilisateur ne peut accéder que par l’intermédiaire d’une réponse HTTP fournie par un serveur web.
Dans ce cas, l’utilisateur final est le client auquel le contenu numérique est présenté. Le serveur DNS et le serveur web établissent et facilitent la connexion à une base de données hébergeant le contenu web.
Avantages et inconvénients du modèle client-serveur
| Avantages | Inconvénients |
|---|---|
| Accès centralisé aux données et contrôle de celles-ci | Contrôle moindre de certains appareils réseau |
| Système efficace, évolutif et organisé | Coûts initiaux et mise en œuvre |
| Équilibrage de charge pour des performances optimales | Expertise technique nécessaire à la maintenance continue |
| Redondance et options de récupération des données | Serveurs exposés aux attaques par déni de service (DoS) |
| Réseau interconnecté d’appareils | Les clients deviennent des vecteurs d’attaque en cas de compromission |
Les différents types d’architectures client-serveur
Les quatre types de frameworks client-serveur illustrent l’évolution de la relation client-serveur au fil des progrès des réseaux.
Architecture à 1 niveau : système tout-en-un
Dans l’architecture client-serveur de base, tous les paramètres de configuration client-serveur, l’interface utilisateur, la logique métier et la logique de base de données résident sur les appareils réseau. Souvent limités aux petits réseaux, les frameworks à 1 niveau regroupent les couches de présentation, de logique métier et d’accès aux données sur la même machine.
Architecture à 2 niveaux : client et serveur
Les architectures à 2 niveaux ajoutent un serveur à l’ensemble et séparent la couche de présentation dans une interface utilisateur, où le client envoie des demandes dépassant ses capacités. Les clients et les serveurs prennent en charge une part plus importante de la logique métier et de la logique de base de données, à des degrés variables, ce qui donne aux administrateurs un certain contrôle.
Architecture à 3 niveaux : middleware
Pour mieux protéger et enrichir l’architecture à 2 niveaux, ce framework intègre un middleware entre le niveau client (couche de présentation) et le niveau serveur (couche de base de données).
Cette couche applicative constitue un troisième niveau et permet une gestion plus complexe de la logique métier. Des exemples de middleware, comme les serveurs d’applications web, offrent un équilibrage de charge, une capacité de stockage accrue et une meilleure sécurité.
Architecture à N niveaux : architecture multiniveau
S’appuyant sur l’architecture à 3 niveaux, l’architecture à N niveaux décrit l’utilisation accrue du middleware pour segmenter le trafic et les fonctions du réseau. Bien qu’elle apporte une plus grande complexité, la flexibilité, l’évolutivité et la sécurité des architectures multiniveaux sont indispensables aux entreprises modernes.
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Pair à pair ou client-serveur
Bien que le framework client-serveur soit l’architecture distribuée la plus répandue, l’alternative la plus souvent citée est celle des réseaux pair à pair (P2P).
Contrairement à l’architecture client-serveur, qui offre un flux centralisé des serveurs d’une organisation vers le personnel, les parties prenantes et les clients, un réseau pair à pair est décentralisé. Les appareils réseau ne sont pas rattachés à un serveur spécifique et dédié. Les réseaux P2P comprennent plutôt des appareils réseau (clients), appelés nœuds, qui envoient et traitent des demandes les uns pour les autres.
Parce que les réseaux P2P tels que les blockchains fonctionnent de manière distribuée, la connectivité est essentielle à leur fonctionnement. Par rapport aux réseaux traditionnels, les nœuds sont généralement plus hétérogènes et partagent moins de données sur le réseau.
Le modèle client-serveur est plus coûteux à mettre en place et à maintenir, mais la fiabilité et l’évolutivité du framework centralisé l’emportent systématiquement sur les inconvénients des frameworks pair à pair.
L’architecture distribuée de prédilection des entreprises
Avec des avantages comme le contrôle centralisé des données, l’équilibrage de charge, une sécurité accrue et une redondance, le modèle client-serveur est le framework quasi universel, des PME aux grandes entreprises.
Comparé aux réseaux P2P, il est facile de comprendre pourquoi le modèle client-serveur a permis aux réseaux de faire évoluer leurs opérations numériques jusqu’à ce stade. À mesure que les organisations se développent, l’adoption de niveaux supplémentaires d’architecture client-serveur est nécessaire pour maintenir correctement l’infrastructure informatique et garantir l’intégrité des données.
Pour servir des millions de clients et de parties prenantes à l’échelle mondiale, les entreprises ont besoin d’un framework distribué robuste que seul le modèle client-serveur peut fournir.
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