کلاینت چیست؟ با انواع کلاینت، مزایا و معایب آن‌ها آشنا شوید

در دنیای ارتباط کامپیوترها با یکدیگر، عبارات، سوالات و مفاهیمی وجود دارد که گاه برای مخاطب نامفهوم هستند. «کلاینت چیست؟» یکی از پرسش‌های افراد ناآشنا یا تازه‌وارد به دنیای شبکه‌، علوم کامپیوتر و برنامه‌نویسی است. کلاینت در شبکه‌هایی با مدل کلاینت-سرور مطرح می‌شوند؛ شبکه‌هایی که برخی سیستم‌ها مسئول ارائه خدمات و برخی دیگر دریافت‌کننده خدمات هستند. آشنایی با شبکه‌های کلاینت-سرور در زمینه‌هایی همچون آموزش برنامه نویسی مهم می‌شوند؛ زیرا در برخی از شاخه‌های برنامه‌نویسی – مانند برنامه‌نویسی وب – ابتدا به بررسی ساختار اینترنت، پروتکل HTTP و دیگر مباحث مرتبط با شبکه‌های کامپیوتری پرداخته می‌شود.

در این مقاله از کوئرا بلاگ، قبل از هرچیز مفهوم کلاینت را به زبان ساده همراه با مثال تشریح خواهیم کرد. سپس به سراغ معرفی انواع کلاینت می‌رویم تا جزئیات این مدل شبکه‌ بسیار متداول را درک کنیم.

کلاینت چیست؟ تعریف کلاینت در فارسی به زبان ساده

تصور کنید به کتابخانه مراجعه کرده و به‌دنبال کتاب موردنظرتان هستید. کتابخانه (سرویس‌دهنده) مانند یک سرور پر از کتاب، جزوه و اطلاعات است. در این سناریو، شما همان کلاینت (درخواست‌کننده) هستید که می‌خواهید از کتابخانه چیزی را امانت بگیرید. 

هنگامی که از شبکه‌ کامپیوتری – مانند اینترنت – استفاده می‌کنید همین اتفاق می‌افتد. کامپیوتر شما همان کلاینت است. با تایپ عبارت در موتورهای جست‌وجو، کامپیوترتان درخواستی را به وب سرور ارسال می‌کند. وب سرور اطلاعات موردنظرتان را بررسی کرده و پس از آماده‌سازی، به کامپیوترتان می‌فرستد. در نتیجه شما وب‌سایت یا صفحه‌ای از آن را که به دنبالش بودید، می‌بینید.

بنابراین، کلاینت سرویس‌گیرنده‌ای است که منابعی را از یک سرور درخواست می‌کند. سرور مانند انبار اطلاعات و منابع است. این دو با هم کار می‌کنند تا تجربه‌های آنلاین و استفاده از منابع موجود در یک شبکه را برای ما بسازند.

بیشتر بخوانید: آموزش تست نفوذ با کالی لینوکس

مدل کلاینت سرور چیست و چگونه کار می‌کند؟

در مثال بالا از اینترنت با عنوان شبکه کامپیوتری نام بردیم. اینترنت بزرگترین شبکه کامپیوتری فعلی و متشکل از میلیون‌ها سرور و کلاینت است. در اینترنت برخی کامپیوترها سرور و برخی دیگر کلاینت هستند. 

با نصب یک یا چند نرم‌افزار مرتبط روی سرور، می‌توان منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری آن از جمله فایل‌ها، داده‌ها، دسترسی به اینترنت، حافظه یا قدرت پردازش را در اختیار کلاینت‌ها گذاشت. کلاینت از این منابع استفاده و به اطلاعات موردنظر خود دسترسی پیدا می‌کند. کلاینت هیچ‌گونه اشتراک منابع انجام نداده و فقط سرویس و خدمات می‌گیرد.

معروف‌ترین مدل‌های کلاینت-سرور عبارتند از اینترنت، سرویس ایمیل، سخت‌افزارهای تحت شبکه مانند پرینتر، سرویس‌های VPN و غیره.

این بخش را با مثالی دیگر از مدل کلاینت-سرور در دنیای واقعی و یک نکته مهم به اتمام می‌رسانیم. 

در رستوران، مشتری سفارش خود را به پیش‌خدمت می‌دهد. پیش‌خدمت سفارش را به آشپزخانه ابلاغ کرده و آشپزخانه پس از آماده‌سازی و سرو، سفارش را توسط پیش‌خدمت به مشتری می‌رساند.

در این مثال، مشتری همان کلاینت و آشپزخانه سرور است؛ چراکه سفارش را تحویل گرفته، آن را بررسی و در نهایت از منابع خود برای آماده‌سازی استفاده می‌کند.

راه‌اندازی مدل کلاینت-سرور به اشکال مختلفی انجام می‌شود. گاهی اوقات، کلاینت و سرور دستگاه‌های جداگانه‌ای هستند که توسط شبکه‌ها به هم متصل می‌شوند. در مواقع دیگر، آن‌ها می‌توانند در یک شبکه باشند و از طریق تکنیک‌های خاصی با هم ارتباط برقرار کنند. آنچه اهمیت دارد نحوه اتصال آن‌ها است که معمولا به‌وسیله ابزارها و پروتکل‌های اینترنتی انجام می‌شود.

انواع کلاینت کدامند؟

انواع کلاینت شامل Thick، Thin، Hybrid و Zero است که هرکدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. در ادامه به تشریح هریک از این کلاینت‌ها خواهیم پرداخت.

Thick Client

کلاینت Thick – که با نام‌های Fat Client و Rich Client هم شناخته می‌شود و در زبان فارسی با اسامی کلاینت غنی، ضخیم یا فربه آن را می‌شناسیم – می‌تواند بسیاری از وظایف را به‌تنهایی انجام دهد، بدون اینکه به سرور اتکای زیادی داشته باشد. 

کامپیوتر و لپ‌تاپ‌های شخصی ما نمونه‌هایی از کلاینت‌های غنی هستند؛ زیرا سخت‌افزارهای پردازشی مانند رم، پردازنده و گرافیک و نرم‌افزارهای موردنیاز خود را دارند؛ اما در مواقع نیاز به سرویس‌ها و خدمات سرور اتکا می‌کنند. این بدان معنی است که کلاینت Thick می‌تواند داده‌ها را به‌صورت محلی ذخیره، پردازش و نمایش دهد، بدون اینکه برای انجام این کارها به سرور متکی باشد. 

مثالی برای کلاینت غنی این است که شما در حال نوشتن نرم‌افزار یا طراحی وب‌سایتتان هستید. در محیط‌هایی مانند IDE یا نرم‌افزارهایی مثل VS Code کدها را نوشته و پردازش اطلاعات و برنامه روی سیستم خودتان انجام می‌شود. پس از اتمام کار، آن را روی گیت به‌صورت آنلاین به اشتراک می‌گذارید و از منابع سرور گیت برای اهداف خود استفاده می‌کنید. این حالت یک مثال در دنیای واقعی از کلاینت غنی است.

بیشتر بخوانید: تاریخچه اینترنت: اینترنت چگونه ایجاد شد؟

مزایا، معایب و موارد استفاده از کلاینت غنی

کلاینت مستقل Thick همراه با برخی مزایا و معایب است که در این قسمت به آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

مزایا

• زمان پاسخ‌گویی سریع
• مناسب برای بازی‌ها و نرم‌افزارهای CAD 
• کاهش ترافیک شبکه
• امکان استفاده از کلاینت در وضعیت آفلاین
• بازدهی بیشتر در وظایف چندرسانه‌ای و طراحی

معایب

• قیمت بالای کلاینت
• محدودیت در گسترش کلاینت‌ها به‌دلیل هزینه بالای تهیه، استقرار و نگهداری
• بروز اشکال در منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری
• هزینه زیاد برای تعمیر و نگهداری 
• آسیب‌پذیری بالاتر نسبت به Thin Client به‌دلیل وجود نرم‌افزار و داده‌های بیشتر روی آن

موارد استفاده

• سازمان‌هایی که وظایف پردازشی سنگینی دارند؛
• افرادی که به تجربه کاربری (User Experience) اهمیت زیادی می‌دهند؛
• مشاغلی که نیاز به استفاده از دستگاه در موقعیت‌های آفلاین دارند.

Thin Client

یک مسافر را با کوله پشتی سبک تصور کنید؛ کلاینت‌های Thin – که در فارسی به آن نازک، سبک یا لاغر هم می‌گوییم – دقیقا مشابه این افراد هستند. آن‌ها کمترین منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری را دارند و بیشتر به منابع سرور اتکا می‌کنند. کلاینت‌های سبک وظایفی مانند پردازش اطلاعات، ذخیره داده‌ها و استفاده از برنامه‌های کاربردی را به سرورهای برنامه می‌سپارند.

وقتی از برنامه‌های کاربردی وب مانند Google Sheets یا خدمات مبتنی بر فضای ابری مثل VPS استفاده می‌کنید، در شبکه یک Thin Client محسوب می‌شوید. 

مزایا، معایب و موارد استفاده از کلاینت سبک

کلاینت Thin معایب کلاینت‌های Thick را پوشش می‌دهد، اما همچنان ایرادهایی دارد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

مزایا

• نیاز به بودجه کمتر برای تهیه یک کلاینت سبک نسبت به کلاینت غنی
• استقرار و مدیریت ساده‌تر نسبت به کلاینت غنی
• عدم نیاز مکرر به به‌روزرسانی‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری
• صرفه‌جویی در زمان و منابع واحد IT
• کاهش احتمال آسیب‌پذیری به‌دلیل ذخیره داده‌های کمتر روی کلاینت
• مقیاس‌پذیری بالا و امکان استقرار، افزایش یا کاهش کلاینت‌ها در شرکت‌های بزرگ و در حال توسعه
• سازگار با محیط زیست به‌دلیل مصرف انرژی کمتر

معایب 

• وابستگی دائمی به اتصال و پایداری شبکه
• افزایش ترافیک شبکه
• نامناسب برای سازمان‌هایی با محدودیت پهنای باند شبکه
• کاهش رضایت کاربر در صورت کندی شبکه یا در دسترس نبودن سرور
• عدم پاسخ‌دهی در وضعیت‌های آفلاین
• محدودیت استفاده در مناطق دورافتاده
• محدودیت در سفارشی‌سازی به‌دلیل منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری محدود

موارد استفاده

• شرکت‌هایی که محاسبات و وظایف پردازشی کمی دارند؛
• سازمان‌هایی که نیاز چندانی به ذخیره اطلاعات و داده‌های حجیم ندارند؛
• محیط‌هایی که بخش‌های IT کامپیوترهای کاربران را مدیریت و کنترل می‌کنند؛
• سازمان‌هایی که امنیت اولویتشان است و می‌خواهند سطح حمله را برای بدافزار و سایر تهدیدها به حداقل برسانند.

Zero Client

Zero Client که با نام‎‌های کلاینت فوق سبک و کلاینت نهایی هم شناخته می‌شود، نسخه‌ای سبک‌تر و ساده‌تر از کلاینت‌های Thin است. سرویس‌گیرنده‌های Zero بدون سیستم‌عامل و منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری هستند، نیازی به پیکربندی ندارند و چیزی روی آن‌ها ذخیره نمی‌شود. همچنین از برق کمتری نسبت به کلاینت‌های غنی و سبک استفاده می‌کنند. این سرویس‌گیرنده داده‌های دریافتی از موس و کیبورد را گرفته، آن‌ها را به سرور برای پردازش ارسال کرده و خروجی را روی صفحه نمایش کلاینت نمایش می‌دهد.

کامپیوترهای موجود در مدارس هوشمند برای استفاده توسط دانش‌آموزان، سیستم‌های صندوق‌داری در فروشگاه‌هایی مانند افق کوروش و دستگاه‌های ATM همگی نمونه‌هایی از Zero Client هستند.

مزایا، معایب و موارد استفاده از کلاینت فوق سبک

کلاینت‌های فوق سبک جزو مقرون‌به‌صرفه‌ترین کلاینت هستند که به‌طور گسترده در شبکه‌های متوسط و بزرگ استفاده می‌شوند. در ادامه به مزایا، معایب و موارد استفاده از این نوع کلاینت اشاره خواهیم کرد.

مزایا

• هزینه تهیه و استقرار بسیار پایین
• سادگی در مدیریت کلاینت
• عدم نیاز به پیکربندی نرم‌افزاری و سخت‌افزاری
• بیشترین امنیت در میان سایر کلاینت‌ها
• عدم ذخیره‌سازی داده یا برنامه به‌صورت محلی
• مقیاس‌پذیری و امکان افزایش یا کاهش این نوع کلاینت در شبکه‌های روبه‌توسعه
• مصرف انرژی بسیار کمتر نسبت به دیگر کلاینت‌ها
• سازگاری با محیط زیست

معایب

• وابستگی کامل به سرور برای پردازش، ذخیره داده‌ها و برنامه‌ها
•  عدم کارآمدی در کندی شبکه و در دسترس نبودن سرور
• عملکرد محدود در وضعیت آفلاین
• عملکرد ضعیف در پردازش داده‌های چندرسانه‌ای
• فاقد امکان شخصی‌سازی به‌دلیل عدم برخورداری از سیستم‌عامل، سخت‌افزار و نرم‌افزار
• در معرض حمله‌های شبکه از جمله حمله مرد میانی (Man-in-the-Middle)

موارد استفاده

• سازمان‌هایی که بودجه محدودی برای خرید و استقرار کلاینت دارند؛
• کسب‌وکارهایی که امنیت بالای کلاینت‌ها را یک ضرورت می‌دانند؛
• شرکت‌هایی که تیم IT کوچک و منابع محدودی برای نگهداری و استقرار کلاینت دارند؛

Hybrid Client

کلاینت‌های ترکیبی – که در برخی از منابع انگلیسی با نام Diskless Nodes هم شناخته می‌شود – ویژگی‌های کلاینت‌های سبک و غنی را به‌صورت یک‌جا دارند. این نوع سرویس‎‌گیرنده داده‌ها را به‌صورت محلی پردازش و امکان نصب نرم‌افزار را فراهم می‌کند؛ اما برای ذخیره اطلاعات مهم و حجیم به سرور متکی است. 

بازی‌های آنلاین نمونه‌ای از کلاینت‌های ترکیبی هستند. گیمر بازی و پیشرفت آن را روی سیستم خود انجام می‌دهد، اما جزئیات مراحل، تنظیمات کاراکترها و دیگر اطلاعات روی سرور به‌صورت آنلاین ذخیره می‌شوند.

مزایا، معایب و موارد استفاده از کلاینت ترکیبی

ویژگی‌های کلاینت ترکیبی بسیاری از افراد و سازمان‌ها را به‌سوی خود می‌کشاند؛ زیرا مزایای دو کلاینت سبک و غنی را دارد. در ادامه مزایا، معایب و موارد استفاده از این نوع کلاینت را نام می‌بریم.

مزایا

• انعطاف‌پذیری و عملکرد بهتر نسبت به انواع دیگر کلاینت
• ارزان‌تر از کلاینت‌های غنی
• امنیت بالا
• امکان استفاده در وضعیت‌های آفلاین

معایب

• پیچیدگی بالا به‌دلیل نیاز به پشتیبانی به‌صورت محلی و از راه دور
• مشکلات مربوط به پردازش اطلاعات و عملکرد کلاینت
• آسیب‌پذیری در برابر حملات بدافزار و تهدیدهای سایبری
• هزینه‌های تعمیر و نگهداری بالا

موارد استفاده

• سازمان‌هایی که ملزم به پشتیبانی کاربران و نرم‌افزارهای آنان هستند؛
• کسب‌وکارهایی که بودجه محدودی برای تهیه کلاینت دارند؛
• شرکت‌هایی که به‌طور همزمان از نرم‌افزارهای محلی و برنامه‌های مبتنی بر وب استفاده می‌کنند؛
• مشتریانی که بودجه محدودی برای تیم IT و منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری درنظر گرفته‌اند؛
• افرادی که نیاز به امنیت بالا برای سیستم‌های محاسباتی خود دارند؛
• سازمان‌هایی که باید خدمات آفلاین و آنلاین به مشتریان خود ارائه دهند.

مزایای شبکه کلاینت-سرور

مزایای شبکه کلاینت سرور چهار مورد را شامل می‌شود که در ادامه هر یک را توضیح خواهیم داد.

فراهم کردن تمرکز

در شبکه‌های کلاینت سرور، مدیران و متخصصان IT می‌توانند به‌روزرسانی اطلاعات، جابه‌جایی فایل‌ها و اعطا دسترسی به انواع اطلاعات را تنها با یک‌سری تغییرات در سرور فراهم کنند.

همچنین نظارت بر داده‌ها از یک سیستم واحد و جلوگیری از افزونگی شبکه، از دیگر مزایای شبکه های کلاینت سرور هستند.

افزایش امنیت داده‌ها

افزایش امنیت داده‌ها برترین مزیت شبکه های کلاینت سرور است که موارد زیر را شامل می‌شود:

• متمرکز کردن تمام اطلاعات و ذخیره آن‌ها در یک سرور واحد 
• ایجاد اقداماتی در زمینه امنیت سایبری برای محافظت از داده‌ها در برابر حملات خارجی 
• تهیه نسخه پشتیبان از داده‌های شرکت روی سرورها.

بیشتر بخوانید: جذاب‌ترین فیلم‌های حوزه هک و امنیت که باید در سال 2024 ببینید

سهولت در مقیاس‌پذیری

شبکه‌های کلاینت سرور، مقیاس‌‌پذیری بالا و کارآمدی دارند و به کسب‌وکارها امکان رشد می‌دهند. این شبکه‌ها قادر به بزرگ شدن به‌شکل عمودی و افقی هستند.

مدیریت پیشرفته

به‌دلیل متمرکز بودن شبکه و قرار داشتن داده‌ها در یک سیستم، مدیریت بسیار ساده است. در این صورت، کارمندان می‌توانند به همه اسناد در یک محل دسترسی داشته باشند. بنابراین نظارت بر وظایف و عملکرد کارکنان ساده می‌شود.

بیشتر بخوانید: تحلیل داده چیست ؟ – همه‌چیز راجع به کاربردها، مزایا و فرایند Data Analytics

معایب کلاینت-سرور

معایب کلاینت سرور را در چند مورد زیر خلاصه کردیم:

ازدحام ترافیک شبکه 

نقطه ضعف اصلی مدل کلاینت-سرور، خطر اضافه بار روی سرور به‌دلیل کمبود منابع برای سرویس‌دهی به کلاینت‌ها است. علاوه‌براین، اگر اتصال اینترنت قطع شود، هیچ وب‌سایت یا کلاینتی در جهان قادر به دسترسی به اطلاعات نخواهد بود. 

هزینه بالا

در برخی شبکه های کلاینت-سرور، هزینه راه‌اندازی و نگهداری سرور معمولا بیش‌از هزینه اجرای شبکه تمام می‌شود. 

ضعف در پایداری

در صورتی که ارتباط با سرور اصلی قطع یا دچار تداخل شود، کل شبکه از دسترس خارج خواهد شد. 

برنامه نویسی سمت سرور و سمت کلاینت

برنامه نویسی سمت سرور با زبان‌هایی مانند PHP، GO و پایتون انجام می‌شود. درحالی‌که برنامه نویسی سمت کلاینت با زبان‌های فرانت مانند جاوااسکریپت و تایپ‌اسکریپت صورت می‌گیرد.

رندر سمت سرور و سمت کلاینت

رندر سمت سرور و سمت کلاینت در شبکه‎‌های Server-Client مطرح می‌شود. در ادامه به تشریح این دو رویکرد خواهیم پرداخت.

رندر سمت سرور

رندر سمت سرور (Server-side rendering(SSR)) فرآیند رندر کردن صفحات وب روی سرور و ارسال کدهای HTML کاملا رندرشده به کلاینت است. 

در این رویکرد، سرور کدهای HTML را تولید می‌کند و آن را به‌عنوان یک صفحه کامل وب‌سایت برای کلاینت می‌فرستد. سپس کلاینت صفحه را بدون پردازش اضافی نمایش می‌دهد.

یکی از فریمورک‌های محبوب در پردازش سمت سرور، Next.js است. با Next.js می‌توانید کد React را بنویسید و آن را به‌طور خودکار روی سرور رندر کنید. در این حالت، بدون نیاز به مدیریت سرور، می‌توانید از مزایای SSR بهره‌مند شوید.

استفاده از SSR معمولا در وب‌سایت‌هایی با محتوای زیاد، مانند وبلاگ‌ها یا وب‌سایت‌های خبری که زمان بارگذاری اولیه سریع و بهینه‌سازی SEO خوبی نیاز دارند، متداول‌تر است.

رندر سمت مشتری

رندر سمت مشتری (Client-side rendering(CSR)) به فرآیند رندر کردن صفحات وب روی کلاینت با استفاده از جاوااسکریپت اشاره دارد. 

در این روش، سرور فایل HTML اولیه را به کلاینت ارسال می‌کند. سپس کلاینت از جاوااسکریپت برای به‌روزرسانی المان‌های پویا در صفحات استفاده می‌کند. این کار فقط در صورتی که نیاز باشد انجام می‌شود. این به‌روزرسانی منجر به نمایش صفحات وب به‌شکل تعاملی و Responsive خواهد شد؛ زیرا کلاینت می‌تواند بخش‌های خاصی از صفحه را بدون نیاز به بارگیری مجدد کل صفحه به‌روز کند.

React به عنوان یکی از معروف‌ترین فریم‌ورک‌های CSR شناخته می‌شود. با استفاده از React، شما قادرید کد جاوااسکریپتی بنویسید که DOM را به‌روزرسانی کرده و صفحه‌های تعاملی‌تر و پویاتری ایجاد کند.

مدل کلاینت-سرور در برابر مدل نظیر به نظیر (P2P)

در این بخش به تشریح تفاوت‌ها در مدل کلاینت-سرور در برابر مدل نظیر به نظیر (P2P) خواهیم پرداخت.

در شبکه Client-Server یک ماشین به‌عنوان سرور و دیگر ماشین‌ها به‌عنوان کلاینت شناخته می‌شوند. در شبکه کلاینت-سرور، از سرورهای متمرکز برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌شود؛ زیرا مدیریت آن متمرکز است. در این شبکه، سرور به خدماتی که توسط کلاینت درخواست می‌شود پاسخ می‌دهد.

اما در شبکه‌های نظیر به نظیر یا Peer-to-Peer بین کلاینت‌ها و سرورها تفاوتی وجود ندارد. در این مدل، هر ماشین هم کلاینت و هم سرور است. در شبکه P2P، هر ماشین – که با نام گره یا Node هم شناخته می‌شود – می‌تواند هم خدمات را درخواست کند و هم خود به آن‌ها پاسخ دهد.

شبکه‌های P2P اغلب توسط مجموعه‌ای از 12 ماشین یا کمتر ایجاد می‌شوند. همه این رایانه‌ها بالاترین سطح امنیت را برای حفظ داده‌های خود دارند و اطلاعات را با دیگر گره‌ها به‌اشتراک می‌گذارند.

در شبکه‌های نظیر به نظیر، گره‌ها هم منابع را مصرف و هم تولید می‌کنند. بنابراین، با افزایش تعداد Node، قابلیت شبکه برای به‌اشتراک‌گذاری منابع هم افزایش می‌یابد.

آنچه در «کلاینت چیست؟» آموختیم

• کلاینت در فارسی به‌معنای مشتری است و در شبکه‌های کامپیوتری به دستگاهی گفته می‌شود که خدمات و سرویس دریافت می‌کند.
• مفهوم کلاینت در شبکه‌های کلاینت-سرور مطرح می‌شود.
• انواع کلاینت‌ها شامل کلاینت غنی، سبک، فوق سبک و ترکیبی برای اهداف مختلفی استفاده می‌شوند.