چرا سایت‌های امروزی بیشتر از گذشته به پردازش سمت سرور وابسته شده‌اند؟

در سال‌های ابتدایی وب، بسیاری از وب‌سایت‌ها ساختار ساده‌ای داشتند. مرورگر درخواست یک فایل HTML را ارسال می‌کرد و سرور همان فایل را همراه با CSS، تصاویر و در صورت نیاز JavaScript در اختیار کاربر قرار می‌داد. در چنین ساختاری، بخش قابل توجهی از کاری که برای نمایش صفحه لازم بود، می‌توانست مستقیما در مرورگر انجام شود.

اما وب امروز بسیار متفاوت است. کاربران وارد حساب کاربری می‌شوند، محصولات را جستجو می‌کنند، سفارش ثبت می‌کنند، اطلاعات شخصی خود را مشاهده می‌کنند و با سرویس‌های مختلف ارتباط دارند. پشت بسیاری از این قابلیت‌ها، دیتابیس، منطق کسب‌وکار، API و سرویس‌های پردازشی قرار گرفته است. در نتیجه، بخشی از وظایفی که در وب‌سایت‌های ساده‌تر می‌توانست در مرورگر انجام شود، اکنون به Backend و پردازش سمت سرور وابسته است.

این تغییر به این معنی نیست که Client-side Processing اهمیت خود را از دست داده است. بلکه معماری وب به سمتی حرکت کرده که مرورگر و سرور هرکدام بخشی از پردازش را انجام می‌دهند. اما چرا سهم پردازش سمت سرور بیشتر شده است؟

پردازش سمت سرور دقیقا چیست و چه تفاوتی با پردازش سمت کاربر دارد؟

پردازش سمت سرور یا Server-side Processing به پردازش‌هایی گفته می‌شود که پیش از ارسال نتیجه برای کاربر یا در پاسخ به درخواست او، در محیط سرور انجام می‌شوند. در مقابل، Client-side Processing در دستگاه کاربر و معمولا توسط مرورگر انجام می‌شود.

برای مثال، فرض کنید کاربر وارد حساب خود شده و صفحه پروفایل را باز می‌کند. مرورگر درخواست مربوط به این صفحه را ارسال می‌کند. سرور می‌تواند هویت کاربر را بررسی کند، اطلاعات حساب را از دیتابیس دریافت کند، منطق مربوط به دسترسی کاربر را اجرا کند و سپس داده مورد نیاز را به مرورگر برگرداند.

پردازش سفارش، احراز هویت، دریافت اطلاعات از دیتابیس و پردازش درخواست‌های API نیز نمونه‌هایی از وظایفی هستند که معمولا به Backend وابسته‌اند. مرورگر برای اجرای رابط کاربری و بسیاری از پردازش‌های مربوط به تعامل کاربر مناسب است، اما نمی‌توان اطلاعات حساس یا داده‌های مرکزی سیستم را صرفا به آن سپرد.

چرا وب‌سایت‌ها از صفحات ساده به سرویس‌های تعاملی تبدیل شده‌اند؟

یکی از مهم‌ترین دلایل افزایش پردازش سمت سرور، تغییر انتظارات کاربران و کسب‌وکارها از وب‌سایت است. یک صفحه معرفی ساده به داده‌های زیادی نیاز ندارد، اما یک فروشگاه اینترنتی یا سامانه رزرو باید وضعیت کاربران، محصولات، موجودی، سفارش‌ها و بسیاری از داده‌های دیگر را مدیریت کند.

حساب‌های کاربری، پنل‌های مدیریت، سیستم‌های رزرو و پرداخت همگی به پردازش درخواست‌های کاربر نیاز دارند. حتی قابلیت‌هایی مانند جستجوی پیشرفته یا نمایش پیشنهادهای شخصی‌سازی‌شده نیز معمولا به داده‌هایی وابسته هستند که در یک منبع مرکزی نگهداری می‌شوند.

به همین دلیل، هرچه یک سایت تعاملی‌تر شود، تعداد و پیچیدگی درخواست‌هایی که باید در Backend پردازش شوند نیز بیشتر می‌شود. این موضوع به‌خصوص در سرویس‌هایی که کاربران زیادی به‌صورت هم‌زمان از آن‌ها استفاده می‌کنند، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

دیتابیس چگونه وابستگی سایت به پردازش سمت سرور را افزایش داده است؟

بخش قابل توجهی از وب‌سایت‌های امروزی محتوای خود را به شکل فایل‌های ثابت ذخیره نمی‌کنند. اطلاعات محصولات، کاربران، سفارش‌ها، مقالات و تنظیمات سایت معمولا در دیتابیس قرار دارند و بر اساس درخواست کاربر بازیابی می‌شوند.

برای مثال، زمانی که کاربر صفحه یک محصول را باز می‌کند، ممکن است فرایند به این شکل انجام شود: درخواست به سرور می‌رسد، سرور اطلاعات مربوط به محصول را از دیتابیس دریافت می‌کند، قوانین و منطق مورد نیاز را اجرا می‌کند و در نهایت پاسخ مناسب را برای مرورگر ارسال می‌کند.

این فرایند با نمایش یک فایل HTML ثابت تفاوت زیادی دارد. در یک صفحه استاتیک، محتوای فایل از قبل آماده شده و سرور عمدتا همان فایل را تحویل می‌دهد. اما در یک صفحه Dynamic، محتوای پاسخ می‌تواند بر اساس درخواست کاربر، وضعیت حساب او، اطلاعات دیتابیس و منطق برنامه تغییر کند.

البته استفاده از دیتابیس به این معنی نیست که تمام بخش‌های یک سایت باید در هر درخواست از ابتدا تولید شوند. Cache و سایر روش‌های بهینه‌سازی می‌توانند بخشی از این پردازش را کاهش دهند، اما معماری سایت همچنان به Backend و لایه داده وابسته خواهد بود.

نقش PHP، Node.js و سایر محیط‌های Backend در وب مدرن چیست؟

برای اجرای منطق برنامه در سمت سرور، فناوری‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. PHP، Node.js، Python، Java و .NET نمونه‌هایی از محیط‌ها و فناوری‌هایی هستند که می‌توانند برای پردازش درخواست‌ها و اجرای منطق Backend به کار گرفته شوند.

وظیفه این فناوری‌ها صرفا تولید HTML نیست. یک برنامه سمت سرور می‌تواند درخواست کاربر را دریافت کند، اطلاعات را از دیتابیس بخواند، اعتبار داده‌ها را بررسی کند، با سرویس‌های خارجی ارتباط برقرار کند و بر اساس قوانین برنامه پاسخ مناسب را ایجاد کند.

WordPress نمونه شناخته‌شده‌ای از یک سامانه مبتنی بر Backend است. این سیستم برای اجرای کد PHP و ارتباط با دیتابیس به محیط سرور وابسته است و عملکرد همین لایه‌ها می‌تواند مستقیما روی زمان پاسخ‌گویی سایت اثر بگذارد. به همین دلیل، هنگام استفاده از WordPress، محیطی مانند هاست مخصوص وردپرس باید امکان اجرای مناسب PHP و دسترسی به منابع مورد نیاز سایت را فراهم کند.

APIها چرا اهمیت پردازش سمت سرور را افزایش داده‌اند؟

وب‌سایت‌های امروزی معمولا به یک سیستم مستقل محدود نیستند و با سرویس‌های مختلف ارتباط دارند. یک فروشگاه ممکن است به درگاه پرداخت و سرویس ارسال پیامک متصل باشد، یک سامانه تحت وب از سرویس نقشه استفاده کند و یک کسب‌وکار اطلاعات مشتریان را با سیستم CRM خود همگام‌سازی کند.

APIها امکان برقراری این ارتباط را فراهم می‌کنند. در بسیاری از معماری‌ها، سرور به عنوان واسط میان مرورگر، دیتابیس و سرویس‌های خارجی عمل می‌کند. کاربر یک درخواست ارسال می‌کند، Backend اطلاعات مورد نیاز را دریافت و پردازش می‌کند و در صورت نیاز، درخواست دیگری را برای سرویس خارجی ارسال می‌کند.

این معماری علاوه بر مدیریت ارتباط میان سرویس‌ها، امکان کنترل دسترسی و اعتبارسنجی داده‌ها را نیز فراهم می‌کند. بنابراین APIها باعث شده‌اند Backend در بسیاری از پروژه‌ها به یک بخش مرکزی از معماری تبدیل شود.

هوش مصنوعی چگونه وابستگی سایت‌ها به Backend را بیشتر کرده است؟

اضافه شدن قابلیت‌های هوش مصنوعی نیز نوع جدیدی از پردازش را وارد وب‌سایت‌ها کرده است. چت‌بات‌های هوشمند، جستجوی معنایی، پیشنهاد محتوای شخصی‌سازی‌شده و پردازش خودکار داده نمونه‌هایی از قابلیت‌هایی هستند که می‌توانند به سرویس‌های AI متصل شوند.

برای مثال، یک سایت ممکن است درخواست کاربر را از طریق Backend دریافت کند، اطلاعات مرتبط را از دیتابیس استخراج کند و سپس درخواست لازم را به API یک سرویس هوش مصنوعی ارسال کند. نتیجه نیز پس از پردازش و اعمال محدودیت‌های لازم می‌تواند به مرورگر بازگردانده شود.

البته استفاده از هوش مصنوعی لزوما به معنی اجرای مدل روی سرور خود سایت نیست. در بسیاری از پروژه‌ها، مدل در زیرساخت یک سرویس خارجی اجرا می‌شود و وب‌سایت فقط از طریق API با آن ارتباط برقرار می‌کند. با این حال، مدیریت درخواست‌ها، داده‌ها، احراز هویت و ارتباط امن با API همچنان می‌تواند به Backend وابسته باشد.

چرا امنیت باعث شده پردازش‌های بیشتری در سمت سرور باقی بمانند؟

امنیت یکی از دلایل مهمی است که باعث می‌شود برخی پردازش‌ها نتوانند صرفا در مرورگر انجام شوند. هر چیزی که در سمت کاربر اجرا می‌شود، در نهایت در محیطی قرار دارد که کنترل کامل آن در اختیار صاحب سرویس نیست.

برای مثال، کلیدهای API، اطلاعات مربوط به اتصال به دیتابیس، برخی داده‌های حساس کاربران و بخش‌هایی از منطق داخلی کسب‌وکار نباید در کد قابل مشاهده برای مرورگر قرار بگیرند. اگر چنین اطلاعاتی به Client ارسال شود، امکان استخراج یا سوءاستفاده از آن وجود دارد.

به همین دلیل، عملیات حساس معمولا در Backend انجام می‌شوند. مرورگر می‌تواند درخواست انجام یک عملیات را ارسال کند، اما سرور باید دسترسی کاربر، اعتبار داده و مجاز بودن عملیات را بررسی کند و سپس نتیجه را ارائه دهد.

آیا افزایش پردازش سمت سرور یعنی سایت حتما کندتر می‌شود؟

افزایش Server-side Processing به خودی خود به معنی کند شدن سایت نیست. یک Backend بهینه می‌تواند حجم زیادی از درخواست‌ها را با سرعت مناسب پردازش کند، در حالی که یک برنامه ضعیف حتی با تعداد کمی درخواست نیز ممکن است عملکرد نامناسبی داشته باشد.

سرعت نهایی به عوامل مختلفی وابسته است. کیفیت کد، ساختار Queryهای دیتابیس، استفاده صحیح از Cache، تعداد درخواست‌ها، منابع پردازشی، معماری نرم‌افزار، وضعیت شبکه و تعداد کاربران هم‌زمان همگی می‌توانند روی زمان پاسخ‌گویی اثر بگذارند.

به همین دلیل، افزایش بار پردازشی باید با شناسایی گلوگاه واقعی سیستم همراه باشد. ممکن است در یک پروژه مشکل اصلی CPU باشد، در پروژه‌ای دیگر Queryهای کند دیتابیس و در پروژه‌ای دیگر تعداد زیاد درخواست‌های هم‌زمان.

وقتی پردازش سمت سرور افزایش پیدا می‌کند، چه اتفاقی برای زیرساخت می‌افتد؟

هرچه Backend وظایف بیشتری بر عهده بگیرد، منابع زیرساخت نیز اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. CPU برای اجرای منطق برنامه و پردازش درخواست‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و RAM می‌تواند روی ظرفیت پردازش هم‌زمان برنامه‌ها و سرویس‌ها اثر بگذارد.

Storage نیز فقط محلی برای نگهداری فایل‌های سایت نیست و در بسیاری از سیستم‌ها با دیتابیس و عملیات خواندن و نوشتن ارتباط مستقیم دارد. در وب‌سایت‌های PHP، تعداد PHP Workerهای قابل اجرا نیز می‌تواند تعیین کند که سرور چه تعداد درخواست را به‌صورت هم‌زمان پردازش کند.

از طرف دیگر، دیتابیس و شبکه نیز بخشی از این زنجیره هستند. اگر یک سایت درخواست‌های زیادی به دیتابیس ارسال کند، افزایش منابع پردازشی به تنهایی مشکل را برطرف نمی‌کند. معماری نرم‌افزار، Queryها، Cache و نحوه مدیریت درخواست‌ها نیز باید متناسب با بار سیستم باشند.

در بسیاری از سایت‌های مبتنی بر PHP و MySQL، محیط‌های Linux-based به عنوان یکی از گزینه‌های رایج برای اجرای این فناوری‌ها استفاده می‌شوند. بنابراین هنگام افزایش بار پردازشی، هاست با سیستم عامل لینوکس می‌تواند محیط مناسبی برای اجرای سایت‌های مبتنی بر PHP و دیتابیس باشد؛ البته نیاز واقعی به منابع باید بر اساس معماری و میزان بار هر پروژه مشخص شود.

آیا آینده وب کاملا به پردازش سمت سرور وابسته خواهد بود؟

روند توسعه وب نشان نمی‌دهد که Client یا Server قرار است جایگزین کامل یکدیگر شوند. معماری‌های مختلف، بسته به نوع پروژه، وظایف را میان این دو محیط تقسیم می‌کنند.

در یک Static Site بخش زیادی از محتوای آماده می‌تواند مستقیما برای کاربر ارسال شود. در Server-side Rendering، تولید محتوای صفحه تا حد زیادی در سرور انجام می‌شود و در Client-side Rendering بخش قابل توجهی از این کار در مرورگر صورت می‌گیرد.

معماری‌های Hybrid Rendering نیز تلاش می‌کنند از هر دو روش استفاده کنند. در کنار این موارد، Edge Computing و Serverless نیز شیوه‌های دیگری برای نزدیک‌تر کردن پردازش به کاربر یا مدیریت اجرای Backend ارائه کرده‌اند.

بنابراین مسیر وب بیشتر به سمت ترکیب روش‌های مختلف حرکت می‌کند تا حذف کامل یکی از آن‌ها. ممکن است یک پروژه برای صفحه اصلی از محتوای استاتیک، برای بخش‌هایی از رابط کاربری از Client-side Processing و برای اطلاعات حساس از Backend استفاده کند.

چگونه باید بین پردازش سمت کاربر و سمت سرور تعادل ایجاد کرد؟

انتخاب محل مناسب برای انجام هر پردازش باید بر اساس نیاز همان قابلیت انجام شود. اطلاعات حساس و عملیاتی که به دیتابیس یا منطق مرکزی سیستم وابسته هستند معمولا باید در سرور پردازش شوند، در حالی که برخی پردازش‌های مربوط به رابط کاربری را می‌توان به مرورگر سپرد.

امنیت، سرعت، نوع داده، پیچیدگی پردازش، تجربه کاربر، هزینه زیرساخت و مقیاس‌پذیری از مهم‌ترین عواملی هستند که باید در این تصمیم در نظر گرفته شوند. برای مثال، اجرای یک محاسبه ساده در مرورگر ممکن است از ارسال مداوم درخواست به سرور جلوگیری کند، اما تصمیم‌گیری درباره دسترسی یک کاربر به یک داده حساس نباید صرفا به Client واگذار شود.

در نتیجه، معماری مناسب معمولا حاصل تقسیم آگاهانه وظایف میان Client و Server است. هدف این نیست که تمام پردازش‌ها در یک سمت انجام شوند، بلکه باید هر بخش در محیطی اجرا شود که از نظر امنیت، عملکرد و مقیاس‌پذیری برای آن مناسب‌تر است.

پیچیده‌تر شدن وب چه تاثیری بر نقش Backend دارد؟

افزایش وابستگی وب‌سایت‌ها به پردازش سمت سرور نتیجه طبیعی پیچیده‌تر شدن سرویس‌های آنلاین است. بسیاری از سایت‌های امروزی دیگر صرفا مجموعه‌ای از صفحات ثابت نیستند و باید به‌صورت هم‌زمان با کاربران، دیتابیس، APIها، سرویس‌های خارجی و سیستم‌های مختلف تعامل داشته باشند.

در چنین معماری‌ای، Backend نقش مهمی در مدیریت داده، اجرای منطق برنامه، احراز هویت و ارتباط میان اجزای مختلف سیستم دارد. به همین دلیل، زیرساخت سرور نیز در عملکرد نهایی سایت اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

با این حال، این روند به معنی بی‌اهمیت شدن Client-side Processing نیست. معماری‌های مدرن وب معمولا از ترکیبی از پردازش در مرورگر، سرور، سرویس‌های خارجی و حتی لایه‌های نزدیک به کاربر استفاده می‌کنند. انتخاب این ترکیب باید بر اساس نیاز واقعی پروژه، نوع پردازش، الزامات امنیتی و میزان بار مورد انتظار انجام شود.