Что такое многоуровневая архитектура N-Tier? Как она устроена и работает?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

## Что такое архитектура N-Tier?

**Архитектура N-Tier** разделяет систему на отдельные уровни развёртывания, обычно работающие на разных серверах или группах серверов и взаимодействующие по сети. Распространённая схема имеет три уровня: веб, бизнес-логика и данные.

Ключевое различие: **слой разделяет обязанности кода, а уровень — места развёртывания**. Один уровень развёртывания может содержать несколько слоёв кода. Создание трёх папок внутри приложения не делает его трёхуровневой системой.

## Структура трёхуровневой системы

- **Веб-уровень:** предоставляет веб-интерфейс, принимает пользовательские запросы и передаёт обработку бизнес-уровню.
- **Бизнес-уровень:** применяет правила приложения, например проверяет заказы или обрабатывает заявления на отпуск. Код доступа к данным также может находиться здесь.
- **Уровень данных:** запускает базу данных, которая хранит информацию и обслуживает запросы бизнес-уровня.

Уровни развёртываются отдельно, но один уровень не обязательно означает один сервер. Например, веб-уровень может запускать несколько экземпляров, чтобы одновременно обслуживать многих пользователей.

## Как запрос проходит через уровни?

**Рассмотрим систему управления отпусками:** сотрудник подаёт заявление на сайте. Веб-уровень принимает информацию и по сети вызывает API бизнес-уровня. Бизнес-уровень получает остаток отпускных дней сотрудника из базы, проверяет заявление и, если оно допустимо, сохраняет его для согласования.

Результат возвращается на веб-уровень для отображения. В такой схеме браузер не подключается к базе напрямую; запросы чтения и записи обрабатывает бизнес-уровень.

Если веб-уровень перегружен, можно добавить веб-серверы, не добавляя сразу бизнес-серверы. Однако если узкое место — база данных, увеличение веб-мощности не устранит эту причину.

## Преимущества

- **Ресурсы выделяются по уровням:** мощность можно увеличивать там, где она нужна, а не во всех частях системы.
- **Более ясный контроль доступа:** доступ к базе можно ограничить бизнес-уровнем, уменьшая её доступность извне.
- **Отдельное развёртывание уровней:** эксплуатационная команда может обновлять или обслуживать уровень при необходимости, если взаимодействие с остальными уровнями остаётся совместимым.

## Ограничения

- **Дополнительные задержки и сетевые сбои:** вызовы между уровнями могут замедляться или завершаться ошибкой, и приложение должно обрабатывать эти ситуации.
- **Больше эксплуатационной работы:** несколько мест развёртывания требуют настройки, наблюдения и защиты.
- **Функциональность не обязательно разделена:** кадровый учёт, управление отпусками и отчётность могут по-прежнему использовать общий бизнес-уровень и требовать согласованного выпуска.

## Когда стоит использовать?

N-Tier подходит системам, которым нужны раздельное управление ресурсами или контроль доступа для веба, бизнес-обработки и данных. Она также распространена в традиционных корпоративных системах. В небольшом приложении добавляйте уровень только тогда, когда польза оправдывает дополнительную сложность взаимодействия и эксплуатации.

Что такое архитектура N-Tier?

Структура трёхуровневой системы

Как запрос проходит через уровни?

Преимущества

Ограничения

Когда стоит использовать?

Похожие вопросы