application server چیست؟ راهنمای جامع با مثال‌های کاربردی

سلام به سایت سخت افزار سازان رسام خوش آمدید. ما به شما در شناخت محصولات مرتبط با سرورهای فیزیکی کمک می کنیم. در این مقاله هم قصد داریم با نرم افزارهای مرتبط با سرور یعنی Application Server آشنا شویم.اگر می‌خواهید درباره انواع سرورها بیشتر بدانید و اصلاً درک کنید که سرور چیست، پیشنهاد می‌کنیم به مقاله‌ای که در همین زمینه نوشته شده است مراجعه کنید.

application server چیست

اپلیکیشن سرور به عنوان یک “میان‌افزار” (middleware) عمل می‌کند، یعنی بین بخش جلویی (frontend) که کاربر با آن در تعامل است و بخش پشتی (backend) که شامل پایگاه داده و منطق اصلی است، قرار می‌گیرد.برای مثال، در یک فروشگاه اینترنتی، اپلیکیشن سرور نقش کلیدی در پردازش تراکنش‌ها، به‌روزرسانی موجودی و ایجاد صفحات تعاملی برای کاربر را برعهده دارد. از آنجا که برنامه‌های تجاری سازمانی اغلب به مقیاس‌پذیری بالا، امنیت و مدیریت متمرکز نیاز دارند، اپلیکیشن سرورها تبدیل به ابزار اصلی شرکت‌ها برای ساخت و اجرای این برنامه‌ها شده‌اند.

اپلیکیشن سرورها ابزارهایی هستند که بار مسئولیت‌های تکراری و پیچیده مانند مدیریت ارتباط با پایگاه داده، امنیت و مقیاس‌پذیری را از دوش این افراد برمی‌دارند تا مهندسین و برنامه نویس ها بتوانند تمام تمرکز و وقت خود را صرف توسعه قابلیت‌های اصلی و منحصر به فرد برنامه‌شان کنند.

وظایف مهم اپلیکیشن سرور

اپلیکیشن سرورها مسئولیت‌های سنگینی را از دوش دولوپرها و مهندسین نرم افزار برمی‌دارند به عبارت دیگر، اپلیکیشن سرورها زیرساخت لازم را فراهم می‌کنند تا توسعه‌ دهندگان بتوانند کار خود را سریع‌تر، آسان‌تر و با کیفیت بالاتر انجام دهند. این مسئولیت‌ها شامل موارد زیر است:

• مدیریت اتصالات پایگاه داده: اپلیکیشن سرورها، مانند Payara، می‌توانند مدیریت poolهای اتصال JDBC را انجام دهند. این کار باعث می‌شود که در زمان اوج تقاضا، اتصالات لازم به پایگاه داده فراهم باشد و در زمان افت تقاضا، منابع ذخیره شوند.
• امنیت: در محیط‌های عملیاتی، امنیت بسیار مهم است. اپلیکیشن سرورها می‌توانند احراز هویت کاربران و مدیریت گواهی‌ها (certificate) را پیاده‌سازی کنند تا داده‌های حساس محافظت شوند.
• قابلیت دسترسی و مقیاس‌پذیری: سرورهایی مانند Payara با استفاده از شبکه داده (data grid)، قابلیت مقیاس‌پذیری و دسترس‌پذیری برنامه‌ها را تضمین می‌کنند تا از قطع خدمات جلوگیری شود.

ویژگی‌های یک اپلیکیشن سرور معمولاً توسط مشخصات (specifications) خاصی مانند Jakarta EE و MicroProfile تعیین می‌شوند، اما ممکن است ویژگی‌های نوآورانه‌ای خارج از این استانداردها نیز ارائه شود.

معماری و اجزای اصلی application server چیست

اپلیکیشن سرور معمولاً در لایه‌ی میانی (منطق کسب‌وکار) قرار دارد و مسئول اجرای کد سرور و مدیریت نشست‌های کاربری است. اجزای کلیدی معماری اپلیکیشن سرور عبارت‌اند از:

• کانتینر وب (Web Container): محیطی برای اجرای سِروِلت‌ها و صفحات JSP که ورودی HTTP را پردازش می‌کنند.
• کانتینر EJB: محیطی برای اجرای Enterprise Beans و پیاده‌سازی منطق کسب‌وکار با پشتیبانی از تراکنش‌های توزیع‌ شده این کانتینر وظیفه مدیریت تراکنش، Business Logic و مقیاس‌پذیری برنامه را برعهده دارد.
• خدمات میان‌ افزار: شامل مکانیسم‌هایی مانند JMS (برای صف‌ها و سرویس پیام‌) و JCA (برای اتصال به منابع خارجی مانند پایگاه داده یا سرویس‌های دیگر) این قسمت ارتباط میان مؤلفه‌های مختلف نرم‌افزاری را تسهیل می‌کند.
• مدیریت نشست (Session Management): قابلیت ذخیره‌ سازی وضعیت کاربر (مثلاً اطلاعات ورود یا آیتم‌های سبد خرید) بین درخواست‌های مختلف. اپلیکیشن سرورها معمولاً ابزارهایی برای ذخیره‌ سازی نشست‌ها (در حافظه یا دیتابیس) و ارسال نشانه‌های (token) مناسب به کلاینت دارند.
• دیگر سرویس‌ها: ویژگی‌هایی مانند مدیریت تراکنش کلی، امنیت (کنترل دسترسی، احراز هویت، رمزنگاری)، تعادل بار و مدیریت منابع (مانند connection pooling) نیز به‌عنوان سرویس‌های جانبی در اپلیکیشن سرورها وجود دارند.

به طور خلاصه، اپلیکیشن سرور بستری جامع فراهم می‌کند که هر جزء آن (کانتینرها و سرویس‌ها) یک وظیفه‌ی مشخص را در اجرای برنامه‌های بزرگ سازمانی بر عهده دارد.

مثال‌های پرکاربرد application server چیست

چند نمونه از سرورهای اپلیکیشن محبوب و پرکاربرد عبارت‌اند از:

• Oracle WebLogic: سرور اپلیکیشن تجاری مبتنی بر جاوا که برای برنامه‌های سازمانی بزرگ طراحی شده است.
• Red Hat JBoss/WildFly: سرور اپلیکیشن متن‌باز جاوا، که نسخه‌ی تجاری آن به نام JBoss EAP ارائه می‌شود
• IBM WebSphere: پلتفرم سازمانی اپلیکیشن سرور از شرکت IBM برای توسعه و اجرای برنامه‌های بزرگ مقیاس
• Apache Tomcat: سرور اپن‌سورس برای اجرای سِروِلت‌ها و JSP که در عمل به عنوان کانتینر وب استفاده می‌شود. (اگرچه Tomcat امکانات کامل Java EE را ندارد، به‌خاطر سادگی و سبکی بسیار محبوب است.)
• دیگر نمونه‌ها: GlassFish (جاوا EE) و Jetty (وب‌سرور/سرولت کانتینر)، ColdFusion (ادوبی)، IIS (مایکروسافت) و غیره که هر کدام ویژگی‌ها و محیط مخصوص به خود را دارند.

این مثال‌ها نشان می‌ دهند که اکوسیستم اپلیکیشن سرورها متنوع است و انتخاب مناسب بسته به نیاز پروژه (زبان برنامه‌ نویسی، حجم ترافیک، پشتیبانی سازمانی و هزینه) انجام می‌شود.

کاربردهای عملی در محیط‌های سازمانی

اپلیکیشن سرورها در عمل برای اجرای برنامه‌های بحرانی سازمانی و سرویس‌های تحت وب استفاده می‌شوند. برخی کاربردهای اصلی عبارت‌اند از:

• سیستم‌های بانکی و مالی: محاسبه و نگهداری تراکنش‌ها، گزارش‌ گیری آنلاین، پشتیبانی از پایگاه‌ داده‌های گسترده.
• فروشگاه‌های اینترنتی و تجارت الکترونیک: مدیریت سبد خرید، موجودی کالا، درگاه‌های پرداخت و سرویس‌های کاربری پویا.
• برنامه‌های سازمانی (ERP, CRM): اجرای فرآیندهای تجاری داخلی شرکت، گزارش‌ سازی و یکپارچه‌ سازی با سیستم‌های دیگر.
• سرویس‌های API و میکروسرویس: در معماری‌های مدرن، اپلیکیشن سرورها به عنوان زیرساخت واسط ارائه‌دهنده‌ی API عمل می‌کنند.

چرا اپلیکیشن سرورها در این محیط‌ها مهم‌اند؟ به چند دلیل کلیدی: بهینه‌سازی عملکرد و مدیریت منابع (مانند کشینگ) که موجب افزایش کارایی برنامه می‌شود؛ کاهش زمان توسعه به واسطه‌ی ارائه‌ی کتابخانه‌ها و سرویس‌های از پیش ساخته؛ مدیریت متمرکز اپلیکیشن‌ها و امکان به‌روزرسانی ساده‌تر که نگهداری را آسان می‌کند و در نهایت مقیاس‌پذیری بالا و توزیع بار که با قابلیت چندنخی کردن و تعادل بار، تضمین می‌شود که سرویس حتی تحت ترافیک بالا قابل اطمینان باشد. همچنین امنیت پیشرفته (مانند احراز هویت و رمزنگاری) در سطح اپلیکیشن سرور تعبیه شده است که مورد نیاز سازمان‌هاست.

ارتباط با سرور فیزیکی و زیرساخت ابری

اپلیکیشن سرور در واقع یک نرم‌افزار سرور است و می‌تواند روی سخت‌افزار فیزیکی یا ماشین‌های مجازی و کانتینرها نصب شود. امروزه بسیاری از اپلیکیشن سرورها در بسترهای ابری (Cloud) یا به‌عنوان سرویس (PaaS) اجرا می‌شوند. به‌عبارت دیگر، «سرور اپلیکیشن» می‌تواند به صورت On-Premises روی سرور فیزیکی یا مجازی در مرکز داده خودِ سازمان مستقر شود، یا روی فضای ابری عمومی/خصوصی اجرا گردد. در محیط ابری امکان مقیاس خودکار (Auto-Scaling)، مانیتورینگ و توزیع جغرافیایی منابع فراهم است. به‌عنوان مثال، یک اپلیکیشن سرور جاوا می‌تواند در یک ماشین مجازی لینوکس در ابر نصب شود و در صورت نیاز به منابع بیشتر (CPU، حافظه) به‌سرعت به سرورهای بیشتر کلاستر شود. خلاصه اینکه زیرساخت فیزیکی (اعم از سرور اختصاصی، مجازی یا ابری) میزبان اپلیکیشن سرور است و خود اپلیکیشن سرور وظیفه‌ی اجرای کد و مدیریت درخواست‌ها را بر عهده می‌گیرد.

توصیه‌ها برای انتخاب application server

اپلیکیشن سرورها ابزاری کلیدی برای اجرای برنامه‌های تحت وب پویا و با کارایی بالا در محیط‌ های سازمانی هستند. آن‌ها همانند «پل» میان کاربر و پایگاه‌ داده عمل کرده و بار سنگین پردازش را بر دوش می‌کشند. در نتیجه، انتخاب مناسب یک اپلیکیشن سرور به شدت به نیازهای شما بستگی دارد: از جمله حجم و نوع بار کاری، زبان برنامه‌نویسی، بودجه و سطح پشتیبانی. مثلاً برای سازمان‌های بزرگ که نیازمند مقیاس‌پذیری و پشتیبانی تجاری هستند، انتخاب‌هایی مثل WebSphere یا WebLogic و JBoss/WildFly رایج است؛ در مقابل، پروژه‌های کوچکتر یا متن‌باز ممکن است از Tomcat یا نسخه‌های رایگان WildFly استفاده کنند. در انتخاب سرور اپلیکیشن، عواملی مانند نیازمندی‌های فنی برنامه، منابع در دسترس و زبان توسعه اهمیت دارد.