Nguồn tham khảo: Udemy — Developer to Architect Series

Web Applications Architecture Diagram

Mục tiêu bài viết

  • Hiểu vị trí của Web Application trong kiến trúc tổng thể.
  • Nắm các thành phần chính và vai trò của từng thành phần.
  • Hiểu 3 thách thức lớn nhất của Web Application layer.
  • Biết tiêu chí nào cần ưu tiên khi chọn technology cho layer này.

1) Vị trí của Web Application

Web Application là lớp đầu tiên phía server, trực tiếp nhận request từ người dùng.

                    USERS / CLIENTS
                          │
                          │ Internet
                          ▼
┌──────────────────────────────────────────────┐
│              WEB APPLICATION                 │
│                                              │
│  CDN → HTTP Cache → Web Server → Session     │
│                                  Cache       │
└──────────────────────┬───────────────────────┘
                       │
                       ▼
              ┌─────────────────┐
              │ Backend Services │
              └────────┬────────┘
                       │
          ┌────────────┼────────────┐
          ▼            ▼            ▼
      Database      Cache       Message Queue
          │
          ▼
   Data Processing
          │
          ▼
 Data Warehouse / Storage

2) Các thành phần chính

Thành phần Vai trò
CDN Phân phối static content gần người dùng
HTTP Cache Cache response để giảm request vào server
Web Server Xử lý HTTP request và trả response
Session Cache Lưu session/state cần thiết
Backend Services Xử lý business logic
Object Cache Cache dữ liệu/object thường xuyên truy cập
Message Queue Xử lý asynchronous processing
Database Lưu trữ dữ liệu lâu dài
Data Processing Xử lý dữ liệu phục vụ analytics
Data Warehouse Phục vụ reporting/analytics
Unstructured Storage Lưu logs, files, dữ liệu không cấu trúc

3) Thách thức lớn nhất

① Nhận lượng request lớn nhất

Mọi request đều đi qua Web Application, nhưng không phải request nào cũng cần đi xuống database.

Internet Users
      │
      ▼
┌─────────────┐
│ Web App     │  🔥 Highest Load
└──────┬──────┘
       ▼
┌─────────────┐
│ Services    │
└──────┬──────┘
       ▼
┌─────────────┐
│ Database    │  🧊 Lowest Load
└─────────────┘

Load giảm dần từ Web App → Services → Database. Nhưng Database lại khó scale hơn vì phải quản lý state + consistency — trong khi Web App có thể dễ dàng scale-out bằng nhiều instance stateless.

② Client ở xa

Khác với giao tiếp nội bộ giữa service và database (local network):

User (khác quốc gia / continent)
  │
  │ Internet — network latency cao
  ▼
Web Application

→ Network latency trở thành vấn đề quan trọng cần giải quyết bằng CDN, caching.

③ Communication phải secure

Request đi qua Internet nên cần:

Client
  │
  │ HTTPS / TLS
  ▼
Web Application

→ Phải đảm bảo confidentiality, integrity, authentication và chống các kiểu tấn công phổ biến.

4) Tiêu chí chọn technology cho Web Application

             WEB APPLICATION
                    │
          ┌─────────┴─────────┐
          ▼                   ▼
   Serve content          Handle load
   hiệu quả đến đâu?      được bao nhiêu?
Tiêu chí Câu hỏi
⚡ Performance Xử lý request nhanh không?
📈 Scalability Chịu được bao nhiêu request đồng thời?
🔄 Caching Giảm request xuống backend như thế nào?
🌍 Network Phục vụ client ở xa ra sao (CDN)?
🔐 Security Bảo mật communication thế nào?
💾 Session/State Quản lý state ra sao (stateless design)?

Tóm tắt

Web Application = High Load + Remote Clients + Secure Communication

Đây chính là lý do trong Software Architecture / System Design, Web Application thường là nơi đầu tiên cần nghĩ đến load balancing, caching, CDN, horizontal scaling và stateless design.