Application server là gì? Sự khác biệt giữa Application server và Web server

Bạn muốn phát triển một ứng dụng chạy trên nền tảng web hoặc một server để xử lý dữ liệu trong ứng dụng của mình? Vậy, một Application server chuyên nghiệp sẽ giúp bạn/ doanh nghiệp có thể hoạt động tốt nhất đấy! Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu Application server là gì cũng những đặc điểm của Application server nhé!

Tìm hiểu về Application server

Application server là gì?

Application server hay còn gọi là App server, tạm dịch: Máy chủ ứng dụng, là một phần mềm nằm trong hệ thống máy chủ, đóng vai trò trung gian giữa người dùng và cơ sở dữ liệu để cung cấp các ứng dụng web và dịch vụ mạng. Phần mềm này hoạt động như một nền tảng để triển khai và chạy các ứng dụng, giúp xử lý logic nghiệp vụ, quản lý tài nguyên và tương tác với các thành phần khác trong hệ thống.

Trước đây, các ứng dụng được lưu trữ trên các máy tính lớn (mainframe) và được chuyển tới các trạm truy cập (terminal). Những máy chủ lớn gần như chỉ hỗ trợ cho các tổ chức lớn, như chính phủ, ngân hàng và các tập đoàn lớn.

Thập kỷ 60 là thập niên xuất hiện của các máy tính mini. Máy tính mini nhỏ, yếu và rẻ hơn nhiều so với máy chủ lớn. Tuy nhiên, các trạm truy cập vẫn được sử dụng để giao tiếp với ứng dụng.

Đến thập kỷ 80, người dùng xôn xao vì sự xuất hiện của máy tính cá nhân. Sau đó một thập kỷ tiếp theo, người dùng còn ấn tượng hơn khi mô hình tính toán máy chủ – máy trạm được phát triển. Trong kiến trúc máy chủ – máy trạm, ứng dụng được lưu trữ trên máy chủ và máy trạm đóng vai trò giao diện người dùng.

Sau sự xuất hiện của Internet vào giữa thập kỷ 90, mô hình phần mềm máy chủ ứng dụng đã được phát triển.

Các thành phần chính của một Application server

Lõi máy chủ ứng dụng (Application Server Core)

Đây là nền tảng trung tâm của máy chủ ứng dụng, chịu trách nhiệm quản lý tài nguyên hệ thống, khởi động và thực thi các ứng dụng, cung cấp các dịch vụ cơ bản như quản lý phiên, quản lý bộ nhớ đệm, bảo mật,… Một số lõi máy chủ ứng dụng phổ biến bao gồm JBoss AS, WebSphere Application Server, WebLogic Server, GlassFish Server,…

Container ứng dụng (Application Container)

Cung cấp môi trường riêng biệt cho mỗi ứng dụng, giúp cô lập ứng dụng khỏi các ứng dụng khác và hệ thống, đảm bảo tính bảo mật và ổn định. Các container ứng dụng phổ biến bao gồm Java EE containers (EJB, Servlet, JSP), .NET Framework containers, Ruby on Rails containers, PHP containers,…

Dịch vụ truy cập dữ liệu (Data Access Services)

Cung cấp các giao diện để truy cập và thao tác dữ liệu trên cơ sở dữ liệu, giúp các ứng dụng kết nối với cơ sở dữ liệu một cách dễ dàng và hiệu quả. Một số dịch vụ truy cập dữ liệu phổ biến bao gồm JDBC, ADO.NET, Hibernate, DataMapper,…

Dịch vụ quản lý giao dịch (Transaction Management Services)

Dịch vụ này đảm bảo tính nguyên tử, nhất quán, cô lập và bền vững (ACID) cho các giao dịch trong ứng dụng, giúp dữ liệu được cập nhật chính xác và nhất quán. Một số dịch vụ quản lý giao dịch phổ biến bao gồm JTA, .NET Enterprise Services (COM+), Spring Framework Transactions,…

Dịch vụ bảo mật (Security Services)

Bảo vệ ứng dụng khỏi các truy cập trái phép, tấn công mạng và đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu. Các dịch vụ bảo mật phổ biến bao gồm xác thực người dùng, ủy quyền truy cập, mã hóa dữ liệu, tường lửa ứng dụng,…

Dịch vụ quản lý (Management Services)

Cung cấp các công cụ để theo dõi, giám sát và quản lý hiệu suất của ứng dụng và máy chủ ứng dụng. Một số dịch vụ quản lý phổ biến bao gồm JMX, Windows Server Performance Monitor, Nagios, Zabbix,…

Các thành phần khác

  • Máy chủ web: Phục vụ các trang web tĩnh và nội dung tĩnh cho người dùng.
  • Cổng thông tin (Portal): Cung cấp giao diện người dùng để truy cập các ứng dụng và dịch vụ.
  • Dịch vụ nhắn tin: Cho phép các ứng dụng giao tiếp với nhau.
  • Dịch vụ cache: Lưu trữ dữ liệu truy cập thường xuyên để cải thiện hiệu suất ứng dụng.

Application server hoạt động thế nào?

Máy chủ ứng dụng hoạt động theo quy trình sau:

Nhận yêu cầu từ người dùng

Người dùng truy cập ứng dụng web hoặc dịch vụ mạng được triển khai trên máy chủ ứng dụng. Yêu cầu của người dùng sẽ được gửi đến máy chủ ứng dụng thông qua giao thức mạng như HTTP, HTTPS, SOAP, JMS,…

Xử lý yêu cầu

  • Máy chủ ứng dụng nhận yêu cầu và phân tích nội dung yêu cầu để xác định ứng dụng cần được kích hoạt và hành động cần thực hiện.
  • Sau đó, máy chủ sẽ sử dụng lõi máy chủ ứng dụng để khởi động hoặc truy xuất ứng dụng phù hợp.
  • Container ứng dụng cung cấp môi trường riêng biệt cho ứng dụng thực thi.
  • Dịch vụ truy cập dữ liệu đóng vai trò kết nối với cơ sở dữ liệu để truy xuất hoặc thao tác dữ liệu cần thiết cho ứng dụng. Trong khi đó, dịch vụ quản lý giao dịch đảm bảo tính nguyên tử, nhất quán, cô lập và bền vững cho các giao dịch trong ứng dụng.
  • Đồng thời, dịch vụ bảo mật sẽ kiểm tra quyền truy cập của người dùng và bảo vệ ứng dụng khỏi các mối đe dọa an ninh mạng.

Trả về kết quả

  • Sau khi xử lý yêu cầu, ứng dụng tạo ra kết quả hoặc dữ liệu cần thiết. Máy chủ ứng dụng sử dụng các dịch vụ khác như dịch vụ web, dịch vụ nhắn tin,… để truyền tải kết quả cho người dùng.
  • Kết quả được trả về cho người dùng dưới dạng trang web, dữ liệu JSON, XML,…

Theo dõi và quản lý

  • Dịch vụ quản lý theo dõi hiệu suất của ứng dụng và máy chủ ứng dụng, thu thập dữ liệu thống kê và cảnh báo khi có sự cố.
  • Người quản trị hệ thống có thể sử dụng các công cụ quản lý để theo dõi, giám sát và điều chỉnh cấu hình máy chủ ứng dụng.

Ví dụ

  • Khi bạn truy cập trang web thương mại điện tử, máy chủ ứng dụng sẽ nhận yêu cầu từ trình duyệt web của bạn, xử lý yêu cầu để hiển thị danh sách sản phẩm, giỏ hàng, trang thanh toán,…
  • Khi bạn sử dụng hệ thống quản lý quan hệ khách hàng (CRM), máy chủ ứng dụng sẽ xử lý yêu cầu để tạo và quản lý các cơ hội bán hàng, quản lý khách hàng,…

Những tính năng cần thiết của Application server

Hỗ trợ triển khai nhiều ứng dụng

  • Có khả năng triển khai và chạy nhiều ứng dụng cùng lúc trên một máy chủ, giúp tiết kiệm chi phí hạ tầng và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên hệ thống.
  • Hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình, nền tảng và giao thức mạng khác nhau để đáp ứng nhu cầu đa dạng của các nhà phát triển.

Quản lý tài nguyên hiệu quả

  • Có khả năng quản lý hiệu quả các tài nguyên hệ thống như CPU, RAM, bộ nhớ đệm, kết nối mạng,… để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho các ứng dụng.
  • Có khả năng cân bằng tải giữa các ứng dụng để tránh tình trạng quá tải một ứng dụng trong khi các ứng dụng khác không được sử dụng.

Bảo mật

  • Cung cấp các tính năng bảo mật mạnh mẽ để bảo vệ ứng dụng khỏi các truy cập trái phép, tấn công mạng và đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu.
  • Hỗ trợ xác thực người dùng, ủy quyền truy cập, mã hóa dữ liệu, tường lửa ứng dụng,…
  • Được cập nhật thường xuyên để vá các lỗ hổng bảo mật.

Khả năng mở rộng

  • Có khả năng mở rộng dễ dàng để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của ứng dụng.
  • Hỗ trợ thêm ứng dụng mới, mở rộng dung lượng lưu trữ, tăng cường tài nguyên xử lý mà không ảnh hưởng đến hoạt động của các ứng dụng khác.

Dễ dàng quản lý

  • Cung cấp các công cụ quản lý để theo dõi, giám sát và điều chỉnh cấu hình máy chủ ứng dụng.
  • Có giao diện quản lý trực quan, dễ sử dụng và hỗ trợ nhiều ngôn ngữ.

Tính sẵn sàng cao

  • Có khả năng hoạt động liên tục 24/7 để đảm bảo tính sẵn sàng cho các ứng dụng.
  • Hỗ trợ sao lưu dữ liệu, phục hồi thảm họa và tự động khởi động lại sau khi gặp sự cố.

Hỗ trợ dịch vụ

  • Máy chủ ứng dụng cần hỗ trợ các dịch vụ cần thiết cho các ứng dụng như truy cập cơ sở dữ liệu, nhắn tin, xác thực người dùng,…
  • Máy chủ ứng dụng cần hỗ trợ nhiều giao thức mạng và chuẩn kết nối khác nhau.

Cộng đồng

  • Có cộng đồng người dùng và nhà phát triển lớn để hỗ trợ giải đáp thắc mắc, chia sẻ kinh nghiệm và cập nhật thông tin.

Một số Application Server phổ biến hiện nay

Apache Tomcat

  • Apache Tomcat là máy chủ ứng dụng mã nguồn mở phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng web Java.
  • Miễn phí và dễ sử dụng.
  • Hỗ trợ nhiều tính năng như quản lý phiên, quản lý truy cập, tích hợp cơ sở dữ liệu và triển khai web.
  • Phù hợp cho các ứng dụng web quy mô nhỏ và vừa.

JBoss

  • Được phát triển bởi Red Hat, JBoss cung cấp cả phiên bản mã nguồn mở và thương mại.
  • Hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như Java, Java EE, JAX-WS, JAX-RS và EJB.
  • Cung cấp nhiều tính năng cao cấp như quản lý cụm, quản lý tài nguyên và tích hợp với các dịch vụ khác.
  • Phù hợp cho các ứng dụng web doanh nghiệp quy mô lớn.

WebLogic

  • Được phát triển bởi Oracle, WebLogic là máy chủ ứng dụng thương mại mạnh mẽ và hiệu quả cao.
  • Hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như Java, Java EE, JAX-WS, JAX-RS và EJB.
  • Cung cấp nhiều tính năng cao cấp như quản lý cụm, quản lý tài nguyên, tích hợp với các dịch vụ khác và hỗ trợ Oracle Web Services Stack (OWSS).
  • Phù hợp cho các ứng dụng web doanh nghiệp quan trọng và đòi hỏi hiệu suất cao.

WildFly

  • Là phiên bản tiếp theo của JBoss AS, WildFly được cộng đồng Red Hat JBoss phát triển.
  • Mã nguồn mở và miễn phí.
  • Hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như Java, Java EE, JAX-WS, JAX-RS và EJB.
  • Cung cấp nhiều tính năng cao cấp như quản lý cụm, quản lý tài nguyên và tích hợp với các dịch vụ khác.
  • Phù hợp cho các ứng dụng web doanh nghiệp quy mô lớn.

Application server khác gì với Web server?

Mục đích

  • Máy chủ web: Chịu trách nhiệm lưu trữ và phục vụ các tệp tĩnh như HTML, CSS, JavaScript và hình ảnh. Nó cung cấp nội dung trang web cơ bản cho người dùng.
  • Máy chủ ứng dụng: Xử lý các yêu cầu phức tạp hơn, bao gồm truy cập cơ sở dữ liệu, thực thi logic nghiệp vụ và tạo ra nội dung động cho ứng dụng.

Giao thức

  • Máy chủ web: Chủ yếu sử dụng giao thức HTTP/HTTPS để giao tiếp với người dùng.
  • Máy chủ ứng dụng: Hỗ trợ nhiều giao thức khác nhau như HTTP, JDBC, JMS, JAX-WS, JAX-RS, v.v. để giao tiếp với các ứng dụng và dịch vụ khác.

Chức năng

  • Máy chủ web: Cung cấp các chức năng cơ bản như lưu trữ tệp, quản lý thư mục, phục vụ yêu cầu HTTP và hỗ trợ các phương thức HTTP (GET, POST, PUT, DELETE).
  • Máy chủ ứng dụng: Cung cấp các chức năng nâng cao như quản lý chu kỳ sống ứng dụng, bảo mật, quản lý kết nối cơ sở dữ liệu, quản lý giao dịch, nhắn tin, lưu trữ bộ nhớ đệm và quản lý tải.

Một số điểm khác biệt khác giữa Application server và Web server:

Web Server Application Server
Nội dung nội dung tĩnh nội dung động
Khả năng đáp ứng chỉ phục vụ ứng dụng web có thể hỗ trợ ứng dụng web và doanh nghiệp
Hỗ trợ đa luồng không có để hỗ trợ nhiều yêu cầu song song
Giao thức phân phối HTTP HTTP và rất nhiều logic nghiệp vụ khác để hỗ trợ cho ứng dụng
Tối ưu cho lưu lượng truy cập nhằm giảm tài nguyên quy trình hoạt động lâu hơn nhưng tốn nhiều tài nguyên hơn.

Cuối cùng, Thiết Kế Web Số 1 hi vọng bạn có thể tìm được một Application server phù hợp cho doanh nghiệp của mình nhé! Nếu mới bắt đầu, bạn có thể sử dụng những gói hosting/ server nhỏ để tiết kiệm chi phí đấy!

Những câu hỏi thường gặp

Cách để gia tăng bảo mật cho Application Server là gì?

Có rất nhiều cách để gia tăng bảo mật cho Application Server như:

  • Hạn chế lượng tài khoản có quyền root/ super admin
  • Sử dụng SSL để gia tăng bảo mật
  • Sử dụng hosting/server uy tín để tránh bị mất dữ liệu

Phát triển ứng dụng với lượng người dùng lớn nên sử dụng dịch vụ server nào?

Nếu doanh nghiệp của bạn đã phát triển những ứng dụng rất lớn với rất lưu lượng người người dùng đến từ đa quốc gia, những nhà cung cấp dịch vụ có nhiều data center khắp thế giới như: AWS, Microsoft Azure, Alibaba Cloud hay Google Cloud sẽ phù hợp hơn những dịch vụ nội địa đấy!

Có nên sử dụng gói server nhỏ để phát triển ứng dụng hay không?

Được, bạn hoàn toàn có thể sử dụng những hosting, VPS nhỏ để phát triển và chứa ứng dụng của mình. Hầu hết các nhà dịch vụ server, hosting đều hỗ trợ việc mở rộng dung lượng lưu trữ lên bất cứ lúc nào.

Yếu tố nào cần cân nhắc khi lựa chọn Application server?

Yếu tố nào cần cân nhắc khi lựa chọn Application server:

  • Ngôn ngữ lập trình
  • Tính năng
  • Khả năng mở rộng
  • Hiệu suất
  • Giá cả