Mô hình Client Server trong Web​?

Mỗi ngày, chúng ta dành hàng giờ đồng hồ để tương tác với thế giới kỹ thuật số thông qua World Wide Web. Chỉ với một vài cú nhấp chuột hay thao tác chạm trên màn hình, thông tin từ khắp nơi trên thế giới dường như ngay lập tức hiển thị trước mắt chúng ta. Sự tiện lợi và tức thời này đôi khi khiến chúng ta quên đi cơ chế phức tạp đang vận hành phía sau. Nền tảng cốt lõi cho mọi hoạt động trao đổi thông tin trên Web chính là Mô hình Client-Server. Mô hình này mô tả mối quan hệ cơ bản giữa thiết bị yêu cầu (Client) của người dùng và hệ thống cung cấp thông tin (Server), tạo nên chu trình xử lý và truyền tải dữ liệu làm nên Internet như chúng ta biết ngày nay. Việc khám phá mô hình Client-Server sẽ giúp chúng ta hiểu sâu sắc hơn về cách thức mà Web được xây dựng và vận hành.

1. Mô hình Client Server trong Web là gì?

Mô hình Client-Server trong web là một kiến trúc phân tán, trong đó có hai thành phần chính tương tác với nhau: Client (máy khách) và Server (máy chủ). Hãy hình dung nó như sau:

• Client: Đây thường là trình duyệt web (như Chrome, Firefox, Safari) mà bạn đang sử dụng trên máy tính, điện thoại hoặc thiết bị khác. Nhiệm vụ chính của client là gửi yêu cầu đến server khi bạn muốn truy cập một trang web hoặc thực hiện một hành động nào đó (ví dụ: nhấp vào một liên kết, gửi một biểu mẫu). Sau khi nhận được phản hồi từ server, client sẽ hiển thị thông tin đó cho bạn.

• Server: Đây là một máy tính mạnh mẽ (hoặc một hệ thống các máy tính) được thiết kế để lắng nghe các yêu cầu từ client, xử lý các yêu cầu đó và gửi trả lại phản hồi (thường là dữ liệu của trang web, hình ảnh, video, hoặc các thông tin khác) cho client. Các server web phổ biến bao gồm Apache, Nginx.

2. Đặc điểm của Mô hình Client Server trong Web​?

Mô hình Client Server trong Web sẽ có những đặc điểm như sau:

• Phân chia vai trò rõ ràng: Client chịu trách nhiệm về giao diện người dùng và tương tác ban đầu, trong khi Server quản lý tài nguyên, dữ liệu và logic nghiệp vụ.
• Giao tiếp dựa trên yêu cầu/phản hồi: Client chủ động gửi yêu cầu, và Server thụ động chờ đợi và phản hồi.
• Không trạng thái (Stateless) của HTTP (theo truyền thống): Mỗi yêu cầu HTTP từ Client đến Server được coi là một giao dịch độc lập. Server không lưu trữ thông tin về các yêu cầu trước đó từ cùng một Client (mặc dù có các kỹ thuật như cookies và session để duy trì trạng thái).
• Khả năng mở rộng (Scalability): Máy chủ có thể được nâng cấp hoặc nhân rộng để phục vụ nhiều Client hơn.
• Tính tập trung của tài nguyên: Dữ liệu và ứng dụng được quản lý tập trung tại Server, giúp dễ dàng bảo trì, cập nhật và bảo mật.

Ưu điểm:

• Quản lý tập trung: Dữ liệu và ứng dụng được lưu trữ và quản lý tại một nơi (Server), dễ dàng cho việc sao lưu, bảo mật và cập nhật.
• Khả năng mở rộng: Có thể dễ dàng nâng cấp phần cứng và phần mềm của Server để đáp ứng số lượng Client ngày càng tăng.
• Bảo mật tốt hơn: Dữ liệu nhạy cảm có thể được bảo vệ tốt hơn trên Server so với việc phân tán trên nhiều Client.
• Chia sẻ tài nguyên hiệu quả: Nhiều Client có thể truy cập và sử dụng chung tài nguyên trên Server.

Nhược điểm:

• Điểm lỗi duy nhất (Single Point of Failure): Nếu Server gặp sự cố, tất cả Client sẽ không thể truy cập dịch vụ. (Tuy nhiên, điều này có thể được giảm thiểu bằng các giải pháp dự phòng và cân bằng tải).
• Nghẽn cổ chai: Server có thể bị quá tải nếu có quá nhiều Client yêu cầu cùng một lúc.
• Chi phí cho Server: Việc thiết lập và duy trì một Server mạnh mẽ có thể tốn kém.

Ví dụ minh họa:

Khi bạn truy cập https://www.google.com

1. Client (Trình duyệt của bạn): Gửi một yêu cầu HTTP/HTTPS đến máy chủ của Google.
2. Server (Máy chủ của Google): Nhận yêu cầu, xử lý (ví dụ: tìm kiếm trang chủ Google, có thể cá nhân hóa dựa trên thông tin của bạn nếu bạn đã đăng nhập).
3. Server (Máy chủ của Google): Gửi lại một phản hồi chứa mã HTML, CSS, JavaScript và các hình ảnh của trang chủ Google.
4. Client (Trình duyệt của bạn): Nhận phản hồi, phân tích và hiển thị trang chủ Google cho bạn xem.

3. Cách thức hoạt động của Mô hình Client Server trong Web​?

– Đầu tiên người dùng khởi tạo yêu cầu (Client-side):

• Nhập URL hoặc nhấp vào liên kết: Bạn gõ một địa chỉ web (ví dụ: https://www.google.com) vào thanh địa chỉ của trình duyệt hoặc nhấp vào một siêu liên kết trên một trang web.
• Phân giải tên miền (DNS Lookup): Nếu đây là lần đầu bạn truy cập tên miền này hoặc thông tin chưa được lưu trong bộ nhớ đệm (cache), trình duyệt sẽ gửi một yêu cầu đến Hệ thống phân giải tên miền (DNS – Domain Name System). DNS giống như một danh bạ điện thoại của Internet, nó sẽ dịch tên miền dễ nhớ (như www.google.com) thành một địa chỉ IP (ví dụ: 172.217.160.142) mà máy tính có thể hiểu được. Đây là địa chỉ của máy chủ chứa trang web đó.
• Thiết lập kết nối TCP/IP: Sau khi có địa chỉ IP, trình duyệt của bạn sẽ thiết lập một kết nối mạng với máy chủ web thông qua giao thức TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). TCP đảm bảo rằng dữ liệu được truyền đi một cách đáng tin cậy và theo đúng thứ tự.

– Client gửi yêu cầu HTTP/HTTPS (Client-side):

• Khi kết nối được thiết lập, trình duyệt sẽ tạo và gửi một thông điệp yêu cầu (request message) đến máy chủ. Thông điệp này thường sử dụng giao thức HTTP (Hypertext Transfer Protocol) hoặc HTTPS (HTTP Secure – phiên bản mã hóa của HTTP).
• Nội dung của yêu cầu HTTP thường bao gồm:
  • Phương thức yêu cầu (Request Method): Cho biết hành động Client muốn thực hiện (ví dụ: GET để yêu cầu dữ liệu, POST để gửi dữ liệu lên server).
  • Đường dẫn tài nguyên (Path): Phần cụ thể của URL chỉ định tài nguyên mong muốn (ví dụ: /index.html, /images/logo.png).
  • Phiên bản HTTP: (ví dụ: HTTP/1.1, HTTP/2).
  • Headers: Chứa thông tin bổ sung về yêu cầu, như loại trình duyệt (User-Agent), các định dạng dữ liệu mà Client chấp nhận (Accept), cookies (nếu có).
  • Body (Thân yêu cầu – tùy chọn): Với các yêu cầu như POST, phần này sẽ chứa dữ liệu mà Client gửi lên server (ví dụ: thông tin đăng nhập trong một form).

– Server xử lý yêu cầu (Server-side):

• Tiếp nhận yêu cầu: Máy chủ web (ví dụ: Apache, Nginx, IIS) lắng nghe các yêu cầu đến qua cổng mạng cụ thể (thường là cổng 80 cho HTTP và 443 cho HTTPS).
• Phân tích yêu cầu: Máy chủ web phân tích thông điệp yêu cầu để hiểu Client muốn gì.
• Xử lý logic:

• • • Tài nguyên tĩnh: Nếu yêu cầu là một tệp tĩnh (ví dụ: HTML, CSS, JavaScript, hình ảnh, video), máy chủ sẽ tìm tệp đó trong hệ thống lưu trữ của nó.
    • Tài nguyên động: Nếu yêu cầu đòi hỏi xử lý phức tạp hơn (ví dụ: truy cập cơ sở dữ liệu, thực hiện tính toán, cá nhân hóa nội dung), máy chủ web có thể chuyển yêu cầu đến một ứng dụng web hoặc một script phía máy chủ (server-side script) như PHP, Python, Ruby, Java, Node.js. Ứng dụng này sẽ thực hiện logic cần thiết, có thể tương tác với cơ sở dữ liệu hoặc các dịch vụ khác.
• Tạo phản hồi: Sau khi xử lý xong, máy chủ tạo một thông điệp phản hồi (response message).

– Server gửi phản hồi HTTP/HTTPS (Server-side):

• Máy chủ gửi thông điệp phản hồi HTTP/HTTPS trở lại cho trình duyệt của Client qua kết nối đã thiết lập.
• Nội dung của phản hồi HTTP thường bao gồm:
  • Phiên bản HTTP.
  • Mã trạng thái (Status Code): Một số có 3 chữ số cho biết kết quả của yêu cầu. Các mã phổ biến:
    • 200 OK: Yêu cầu thành công.
    • 301 Moved Permanently: Tài nguyên đã được chuyển đến một URL mới.
    • 400 Bad Request: Yêu cầu không hợp lệ.
    • 401 Unauthorized: Cần xác thực để truy cập.
    • 403 Forbidden: Bị từ chối truy cập.
    • 404 Not Found: Không tìm thấy tài nguyên yêu cầu.
    • 500 Internal Server Error: Lỗi từ phía máy chủ.
  • Headers: Chứa thông tin bổ sung về phản hồi, như loại nội dung (Content-Type), độ dài nội dung (Content-Length), thông tin về caching, cookies cần thiết lập.
  • Body (Thân phản hồi): Chứa dữ liệu thực tế của tài nguyên được yêu cầu (ví dụ: mã HTML của trang web, dữ liệu hình ảnh, JSON/XML).

• Client nhận và xử lý phản hồi (Client-side):

  • Nhận dữ liệu: Trình duyệt nhận thông điệp phản hồi từ máy chủ.
  • Hiển thị (Rendering):
    • Trình duyệt sẽ phân tích cú pháp (parse) mã HTML trong phần thân phản hồi để xây dựng cấu trúc của trang web (DOM – Document Object Model).
    • Nó tiếp tục tải các tài nguyên khác được liên kết trong HTML (như tệp CSS để tạo kiểu, tệp JavaScript để thêm tính tương tác, hình ảnh, video). Mỗi tài nguyên này sẽ lại là một chu trình yêu cầu-phản hồi HTTP/HTTPS mới.
    • Sau khi tải và xử lý CSS, trình duyệt sẽ áp dụng các quy tắc kiểu dáng cho các phần tử HTML.
    • Các đoạn mã JavaScript sẽ được thực thi, có thể thay đổi cấu trúc DOM, kiểu dáng CSS hoặc tương tác với người dùng.
  • Hiển thị cho người dùng: Cuối cùng, trình duyệt hiển thị trang web hoàn chỉnh cho người dùng trên màn hình.

• Đóng kết nối (Tùy chọn):

  • Sau khi tất cả dữ liệu đã được truyền, kết nối TCP/IP có thể được đóng lại. Tuy nhiên, với các kỹ thuật như HTTP keep-alive, kết nối có thể được giữ mở để phục vụ các yêu cầu tiếp theo đến cùng một máy chủ, giúp tiết kiệm thời gian thiết lập kết nối mới.

4. Cuối cùng:

Trên đây là bài viết của mình về “Mô hình Client Server trong Web​?” Nếu có vấn đề gì các bạn có thể cmt xuống bên dưới để được giải đáp nhé.