Arsitektur Client Server

Arsitektur Client Server

Client-Server adalah arsitektur jaringan yang memisahkan client (biasanya aplikasi yang menggunakan GUI ) dengan server. Masing-masing client dapat meminta data atau informasi dari server. Sistem client server ini memberikan penghantaran aplikasi tingkat lanjut, koneksi data center, dan kemampuan campus network kelas enterprise termasuk arsitekturyang dibutuhkan untuk membangun jaringan generasi berikutnya.

Dalam model klien/server, sebuah aplikasi dibagi menjadi dua bagian yang terpisah, tapi masih merupakan sebuah kesatuan yakni komponen klien dan komponen server. Komponen klien juga sering disebut sebagai front-end, sementara komponen server disebut sebagai back-end. Komponen klien dari aplikasi tersebut dijalankan dalam sebuah workstation dan menerima masukan data dari pengguna. Komponen klien tersebut akan menyiapkan data yang dimasukkan oleh pengguna dengan menggunakan teknologi pemrosesan tertentu dan mengirimkannya kepada komponen server yang dijalankan di atas mesin server, umumnya dalam bentuk request terhadap beberapa layanan yang dimiliki oleh server. Dalam sistem secara umum server proses pada DBMS, komponen server akan menerima request dari klien, dan langsung memprosesnya dan mengembalikan hasil pemrosesan tersebut kepada klien.

Arsitektur sisi klien

Klien menangani presentation logic, processing logic, dan storage logic (yang berhubungan dengan DBMS) yaitu :

1. Presentation Logic, komponen ini bertanggung jawab dalam memformat dan mempresenting data pada pengguna atau alat keluaran dan mengendalikan masukan pengguna dari keybor atau alat input lainnya.
2. Processing Logic, komponen ini berguna untuk menangani logika pemprosesan data (data processing logic) , logika aturan bisnis (business rule logic), dan logika manajemen data (data management logic). Proses data logic merupakan aktifitas untuk memvalidasi data dan mengindentifikasi proses eror pada data. Business rule tidak mempunyai kode pada DSMS, tetapi mempunyai kode pada komponen pemprosesan. Data management logicmengindentifikasikan data yang diperlukan/penting untuk memprosesan transaksi atau query.
3. Storage Logic, komponen ini bertanggung jawab pada penyimpanan data dan perbaikan data dari alat penyimpan yang bekerja dengan aplikasi

Arsitektur server

File server bertindak sebagai pengelola file, kemudian akan mengubungkan pada masing-masing PC klien dengan menggunakan jaringan dan memungkinkan klien untuk mengakses file tersebut. Server bertindak sebagai file server., sehingga klien PC dapat disebut sebagai fat client yang merupakan klien PC yang bertanggung jawab dalam pemprosesan logika penyajian data, aplikasi yang luas dan sebagai logika aturan bisnis dan sebagai fungsi DBMS. Dalam lingkungan file server, setiap klien dilengkapi DBMS tersendiri dan DBMS berinteraksi dengan data yang tersimpan dalam bentuk file pada server. Aktivitas pada klien adalah meminta data dan meminta penguncian dan. Yang kemudaian tanggapan dari klien adalah memberikan dan mengunci data serta memberikan statusnya.

Batasan dalam file server yaitu :

• Beban jaringan tinggi karena tabel yang diminta akan diserahkan oleh file server ke klien melalui jaringan yang mana.
• Setiap klien harus memasang DBMS sehingga mengurangi memori. Sehingga klien harus mempunyai kemampuan proses tinggi untuk mendapatkan response time yang bagus
• Salinan DBMS pada setiap klien harus menjaga integritas databasse yang dipakai secara bersama-sama yang mana tanggung jawab diserahkan kepada programmer

Lingkungan Database Client/Server di Internet  : 

•  Menggunakan LAN untuk mendukung jaringan PC 
•  Masing-masing PC memiliki penyimpan tersendiri 
•  Berbagi hardware atau software

Model-model Client Server

Dibawah ini dijelaskan 3 jenis model-model Client server, diantaranya : 

1. Client/Server (two tier)

Two Tier Client Server - Dalam model client/server, pemrosesan pada sebuah aplikasi terjadi pada client dan server. Client/server adalah tipikal sebuah aplikasi two-tier dengan banyak client dan sebuah server yang dihubungkan melalui sebuah jaringan.

Aplikasi ditempatkan pada komputer client dan mesin database dijalankan pada server jarak-jauh. Aplikasi client mengeluarkan permintaan ke database yang mengirimkan kembali data ke client-nya.

Model Two-tier terdiri dari tiga komponen yang disusun menjadi dua lapisan : client (yang meminta serice) dan server (yang menyediakan service). Tiga komponen tersebut yaitu :

1. User Interface(Client). Adalah antar muka program aplikasi yang berhadapan dan digunakan langsung oleh user.

2. Manajemen Proses(Jaringan).

3. Database(Server). Model ini memisahkan peranan user interface dan database dengan jelas, sehingga terbentuk dua lapisan.

Dalam model client/server, pemrosesan pada sebuah aplikasi terjadi pada client dan server. Client/server adalah tipikal sebuah aplikasi two-tier dengan banyak client dan sebuah server yang dihubungkan melalui sebuah jaringan, seperti terlihat dalam gambar 1.2. Aplikasi ditempatkan pada komputer client dan mesin database dijalankan pada server jarak-jauh. Aplikasi client mengeluarkan permintaan ke database yang mengirimkan kembali data ke client-nya.

Dalam client/server, client-client yang cerdas bertanggung jawab untuk bagian dari aplikasi yang berinteraksi dengan user, termasuk logika bisnis dan komunikasi dengan server database.

Aplikasi-aplikasi berbasis client/server memiliki kekurangan pada skalabilitas. Skalabilitas adalah seberapa besar aplikasi bisa menangani suatu kebutuhan yang meningkat – misalnya, 50 user tambahan yang mengakses aplikasi tersebut. Walaupun model client/server lebih terukur daripada model berbasis host, masih banyak pemrosesan yang terjadi pada server. Dalam model client/server semakin banyak client yang menggunakan suatu aplikasi, semakin banyak beban pada server.

Koneksi database harus dijaga untuk masing-masing client. Koneksi menghabiskan sumber daya server yang berharga dan masing-masing client tambahan diterjemahkan ke dalam satu atau beberapa koneksi. Logika kode tidak bisa didaur ulang karena kode aplikasi ada dalam sebuah pelaksanaan executable monolitik pada client. Ini juga menjadikan modifikasi pada kode sumber sulit. Penyusunan ulang perubahan itu ke semua komputer client juga membuat sakit kepala.

Keamanan dan transaksi juga harus dikodekan sebagai pengganti penanganan oleh COM+/MTS. Bukan berarti model client/server bukanlah merupakan model yang layak bagi aplikasi-aplikasi. Banyak aplikasi yang lebih kecil dengan jumlah user terbatas bekerja sempurna dengan model ini. Kemudahan pengembangan aplikasi client/server turut menjadikannya sebuah solusi menarik bagi perusahaan.

Pengembangan umumnya jauh lebih cepat dengan tipe sistem ini. Siklus pengembangan yang lebih cepat ini tidak hanya menjadikan aplikasi meningkat dan berjalan dengan cepat namun juga lebih hemat biaya.

Kelebihan dari model client/server :

•  Menangani Database Server secara khusus 
• Relatif lebih sederhana untuk di develop dan diimplementasikan. 
• Lebih cocok diterapkan untuk bisnis kecil.

Server database berisi mesin database, termasuk tabel, prosedur tersimpan, dan trigger (yang juga berisi aturan bisnis). Dalam system client/server, sebagian besar logika bisnis biasanya diterapkan dalam database.

Server database manangani : 

• Manajemen data 
• Keamanan 
• Query, trigger, prosedur tersimpan 
• Penangan kesalahan

Arsitektur client/server merupakan sebuah langkah maju karena mengurangi beban pemrosesan dari komputer sentral ke komputer client. Ini berarti semakin banyak user bertambah pada aplikasi client/server, kinerja server file tidak akan menurun dengan cepat. Dengan client/server user dair berbagai lokasi dapat mengakses data yang sama dengan sedikit beban pada sebuah mesin tunggal. Namun masih terdapat kelemahan pada model ini. Selain menjalankan tugas-tugas tertentu,

Kekurangan dari model client/server :

•  Kurangnya skalabilitas 
• Koneksi database dijaga 
• Tidak ada keterbaharuan kode 
• Tidak ada tingkat menengah untuk menangani keamanan dan transaksi skala kecil. 
• Susah di amankan. 
•  Lebih mahal.

2.       Three-Tier / Multi-Tier

Three Tier Client Server - Model three-tier atau multi-tier dikembangkan untuk menjawab keterbatasan pada arsitektur client/server. Dalam model ini, pemrosesan disebarkan di dalam tiga lapisan (atau lebih jika diterapkan arsitektur multitier). Lapisan ketiga dalam arsitektur ini masing-masing menjumlahkan fungsionalitas khusus. Yaitu : 

• Layanan presentasi (tingkat client) 
• Layanan bisnis (tingkat menengah) 
• Layanan data (tingkat sumber data)

      

Layanan presentasi atau logika antarmuka pengguna ditempatkan pada mesin client. Logika bisnis dikeluarkan dari kode client dan ditempatkan dalam tingkat menengah. Lapisan layanan data berisi server database. Setiap tingkatan dalam model three-tier berada pada komputer tersendiri.

Konsep model three-tier adalah model yang membagi fungsionalitas ke dalam lapisan-lapisan, aplikasiaplikasi mendapatkan skalabilitas, keterbaharuan, dan keamanan.

Arsitektur Three Tier merupakan inovasi dari arsitektur Client Server. Pada arsitektur Three Tier ini terdapat Application Server yang berdiri di antara Client dan Database Server. Contoh dari Application server adalah IIS, WebSphere, dan sebagainya. Application Server umumnya berupa business process layer, dimana bisa didevelop menggunakan PHP, ASP.Net, maupun Java. Sehingga kita menempatkan beberapa business logic kita pada tier tersebut. Arsitektur Three Tier ini banyak sekali diimplementasikan dengan menggunakan Web Application. Karena dengan menggunakan Web Application, Client Side (Komputer Client) hanya akan melakukan instalasi Web Browser.

Dan saat komputer client melakukan inputan data, maka data tersebut dikirimkan ke Application Server dan diolah berdasarkan business process-nya. Selanjutnya Application Server akan melakukan komunikasi dengan database server. Biasanya, implementasi arsitektur Three Tier terkendala dengan network bandwidth.

Karena aplikasinya berbasiskan web, maka Application Server selalu mengirimkan Web Application-nya ke komputer Client. Jika kita memiliki banyak sekali client, maka bandwidth yang harus disiapkan akan cukup besar, Sedangkan network bandwidth biasanya memiliki limitasi. Oleh karena itu biasanya, untuk mengatasi masalah ini, Application Server ditempatkan pada sisi client dan hanya mengirimkan data ke dalam database server. Konsep model three-tier adalah model yang membagi fungsionalitas ke dalam lapisan-lapisan, aplikasiaplikasi mendapatkan skalabilitas, keterbaharuan, dan keamanan.

Kelebihan arsitektur Three Tier : 

• Segala sesuatu mengenai database terinstalasikan pada sisi server, begitu pula dengan pengkonfigurasiannya. Hal ini membuat harga yang harus dibayar lebih kecil.
• Apabila terjadi kesalahan pada salah satu lapisan tidak akan menyebabkan lapisan lain ikut salah.
• Perubahan pada salah satu lapisan tidak perlu menginstalasi ulang pada lapisan yang lainnya dalam hal ini sisi server ataupun sisi client. 
• Keamanan dibelakang firewall.Transfer informasi antara web server dan server database optimal.
• Komunikasi antara system-sistem tidak harus didasarkan pada standart internet, tetapi dapat menggunakan protocol komunikasi yang lebvih cepat dan berada pada tingkat yang lebih rendah.
• Penggunaan middleware mendukung efisiensi query database dalam SQL di pakai untuk menangani pengambilan informasi dari database.

Beberapa Keuntungan Arsitektur Three-Tier :

• Keluwesan teknologi.
• Mudah untuk mengubah DBMS engine. 
• Kemungkinkan pula middle tier ke platform yang berbeda 
• Biaya jangka panjang yang rendah.
• Perubahan-perubahan cukup dilakukan pada middle tier daripada pada aplikasi keseluruhan. 
• Keunggulan kompetitif. 
• Kemampuan untuk bereaksi terhadap perubahan bisnis dengan cepat, dengan cara mengubah modul kode daripada mengubah keseluruhan aplikasi

Kekurangan arsitekture Three Tier :

• Lebih susah untuk merancang
• Lebih susah untuk mengatur 
• Lebih mahal

3.      Aplikasi N-tier

Aplikasi N-Tier - Stored procedure ternyata tidak mencukupi untuk sistem dimana database disimpan pada lebih dari satu server, karena bisa jadi terdapat client yang tidak dapat mengakses procedure tersebut. Mungkin Anda bertanya, apa perlunya menyimpan database lebih dari satu server? Tentu saja Anda juga menginginkan perusahaan yang menggunakan aplikasi Anda dapat berkembang, bukan? Penggunaan lebih dari satu database sangat memungkinkan saat sebuah perusahaan telah memiliki divisi yang cukup besar dimana harus memiliki database tersendiri. Dalam kasus penggunaan lebih dari satu server database, Anda perlu mengimplementasikan strategi development yang berbeda, pendekatan yang baik adalah dengan menggunakan model n-tier. Huruf “n” pada n-tier menunjukkan variabel numerik yang dapat berisi angka sebanyak apapun, misalnya 3-tier, 4-tier dan seterusnya. Karena itu sebuah aplikasi n-tier memiliki 3 atau lebih tingkatan logical, umumnya aplikasi n-tier saat ini menggunakan 3-tier.

Untuk menggambarkannya, Anda dapat membayangkan skema disain aplikasi two-tier yang mengimplementasikan business logic pada stored procedure seperti yang telah diterangkan diatas, kemudian melakukan improvisasi disain dengan menambahkan sebuah tingkatan (tier) sebagai middle tier sebagai business object, arsitektur inilah yang dikenal dengan 3-tier. Perbedaan nyata dengan 2-tier adalah, business object pada 3-tier terpisah dari aplikasi client dan elemen database. Sehingga dapat digambarkan bahwa sistem 3-tier secara umum terbentuk dari tingkatan client, business dan database.

Untuk membayangkan penerapan 3-tier dalam kehidupan sehari-hari yang mungkin paling sering Anda temui adalah penerapan Internet ataupun Intranet.

Pada aplikasi Internet/Intranet, terdapat client yang menjalankan browser dan meminta informasi dari middle-tier yang berupa HTTP Server. Middle-tier akan meminta data pada server database, kemudian mengirimkannya kembali kepada HTTP Server. HTTP Server akan mengirimkan kepada browser dalam bentuk page/halaman web.

Sebuah sistem 3-tier menyediakan support multi-user yang stabil, bahkan saat pada client menjalankan aplikasi yang berbeda, juga dapat mendayagunakan beberapa database yang digunakan secara bersamaan. Dalam pembahasan berikut ini, akan dijelaskan contoh kasus penerapan 3-tier. Bayangkan sebuah sistem 3-tier, yang terdiri dari client, business dan database.

Sistem tersebut harus melakukan kalkulasi gaji karyawan berdasarkan pajak dan peraturan lainnya yang dapat berubah dari tahun ke tahun. Pada tahun ini, terdapat perubahan peraturan pajak yang harus diterapkan pada sistem, pada tingkatan mana Anda harus melakukan update? Anda hanya perlu melakukan update pada tingkatan business object, yang ada karena arsitektur 3-tier ini. Satu hal yang harus terus diingat sebagai konsep dasar, bahwa pengertian arsitektur 2-tier maupun 3-tier adalah secara logical dan bukan secara physical. Sehingga pada sebuah sistem kecil Anda dapat menjalankan business logic dan database pada komputer yang sama. Tetapi pada sistem yang besar, Anda mungkin memerlukan beberapa komputer untuk menjalankan baik tingkatan business ataupun database.

Teknologi pendukung

Beberapa contoh teknologi yang umum dipergunakan untuk mendukung n-tier: 

• Component Object

Umumnya merupakan model object oriented dimana dapat dipergunakan oleh aplikasi yang berbeda dan penggunaan ulang komponen. Contohnya adalah COM/DCOM. Aplikasi yang ditulis dengan bahasa pemrograman yang berbeda dapat saling berkomunikasi dengan menggunakan Component Object. Component Object itu sendiri dapat ditulis dengan bahasa pemrograman yang berbeda-beda. Pada prinsipnya komponen tersebut terdiri dari class yang memiliki sekumpulan method. 

• Microsoft Transaction Server

MTS atau Microsoft Transaction Server merupakan software yang dikembangkan oleh Microsoft untuk keperluan monitoring transaksi pada aplikasi terdistribusi. MTS beroperasi pada middle-tier dan menyediakan control transaksi. Sebagai contoh, jika Anda mengembangkan sistem 3-tier yang mana menempatkan business object pada middle-tier, maka Anda dapat membuat ActiveX DLL sebagai business objectnya, dan melakukan instalasi didalam lingkungan MTS pada middle-tier. MTS akan bertanggung-jawab dalam menangani akses multi-client pada busines object tersebut. MTS menyediakan fasilitas seperti transaksi rollback, commit dan deadlock pada middle-tier. 

• HTTP/Web Server.

Untuk aplikasi n-tier pada aplikasi Internet/Intranet, Anda mutlak memerlukan Web Server. Terdapat cukup banyak web server yang umum digunakan seperti Apache Web Server atau Internet Information Server (IIS). Anda dapat menggunakan web server sebagai middle-tier untuk menangani permintaan dari browser komputer client.

• Microsoft Message Queue Server.

MMQS atau Microsoft Message Queue Server merupakan teknologi yang dikembangkan oleh Microsoft yang berjalan pada middle-tier dan berfungsi untuk mengelola antrian permintaan.

Hal ini dilatarbelakangi karena didalam jaringan yang besar, tidak semua komputer yang terkoneksi berfungsi pada saat yang diperlukan, sehingga diperlukan sebuah aplikasi yang dapat mengelola antrian request dari client dan response dari server yang akan dikirimkan lagi ketika komputer tujuan telah berfungsi. Satu keuntungannya lagi, jika client-client meminta request yang melebihi kapasitas sebuah server, maka MMQS dapat menyimpannya untuk kemudian mendelegasikannya pada server yang tidak sibuk. Untuk kebutuhan ini diperlukan aplikasi pada server yang berfungsi sebagai listener atau referral. 

• Database Management System.

Database Management System atau dikenal dengan singkatan DBMS merupakan sumber penyimpanan data dan tentu saja memegang peranan vital dalam keseluruhan sistem. Untuk arsitektur 2-tier dan n-tier, diperlukan aplikasi DBMS yang mampu bekerja pada lingkungan tersebut, beberapa contohnya adalah MySQL, Microsoft SQL Server dan Oracle. Jika pada DBMS yang dipergunakan terdapat fasilitas stored procedure, maka dimungkinkan untuk menyimpan business logic didalam stored procedure yang akan diakses oleh client.

Keuntungan Dan Kerugian n-tier

Diantara keuntungan-keuntungan yang dapat diperoleh dari arsitektur n-tier (atau 3-tier pada umumnya), yang terutama adalah:

1.      Kemudahan perubahan business logic di masa yang akan dating

2.      Business logic yang mudah diimplementasi dan dipelihara

3.      Aplikasi client dapat mengakses berbagai tipe DBMS yang berbeda-beda secara transparan.

Apakah terdapat kerugian n-tier? Mungkin lebih tepat dikatakan sebagai konsekuensinya, yaitu sistem n-tier relatif mahal untuk development dan instalasinya. Hal ini dikarenakan perencanaan software pada 3-tier bisa jadi sangat kompleks. Bahkan pada awal tahap perencanaan, Anda telah harus mempertimbangkan potensi pengembangan perusahaan pada masa yang akan datang. Kompleksitas dalam hal ini meliputi seluruh aspek, baik infrastruktur maupun pembuatan software secara keseluruhan.

Sementara dalam suatu perusahaan, semakin besar perubahan sistem yang dilakukan, maka akan semakin memerlukan adaptasi yang semakin luas ruang lingkupnya. Karena itu secara otomatis memerlukan rentang waktu relatif lebih lama.

Terutama jika sistem 3-tier tersebut akan menggantikan sistem yang telah lama digunakan, terdapat cukup banyak tantangan untuk sosialisasi sistem yang baru. Dalam hal ini, interaksi dan komunikasi dengan pengguna sistem secara keseluruhan sangat diperlukan. Karena itu terdapat dua sisi yang harus Anda temukan titik imbangnya, antara keuntungan-keuntungan yang dapat diraih oleh arsitektur aplikasi n-tier berbanding dengan biaya, tenaga dan waktu yang diperlukan untuk development dan implementasinya.

Sumber :
http://top-ilmu.blogspot.com/2012/09/arsitektur-client-server.html
http://nugliztajulie.wordpress.com/2009/10/24/arsitektur-client-server/