Lời mở đầu
- Trong khoa học máy tính, “state” nghĩa là một trạng thái của hệ thống, của một thành phần hoặc ứng dụng của chúng ta tại một điểm thời gian
- Ví dụ: Bạn đang mua hàng trong amazon.com, ta có thể coi việc bạn “đang đăng nhập” là một trạng thái, “đang có hàng trong giỏ” là một trạng thái, ….
- Trạng thái biểu diễn dữ liệu đang được lưu trữ, và giúp chúng ta kiểm soát hiện trạng hiện tại của ứng dụng.
Kiến trúc Stateful
- Tưởng tượng bạn đến một cửa hàng pizza để ăn. Hiện tại quán chỉ có 1 phục vụ bàn, phục vụ bàn sẽ lấy các note từ bàn của bạn, bạn order gì, hay là những món bạn trước đây từng ăn, bạn có dị ứng gì không, …
- Tất cả những thông tin trên sẽ được phục vụ bàn ghi lại về một “state” hay trạng thái của khách hàng. Chỉ có phục vụ bàn có những thông tin này, nếu bạn dạo này thích ăn món gì đó khác hơn, hoặc bị dị ứng gì đó mới, bạn cần cập nhật đúng với phục vụ này để thay đổi. Nhưng mà cả quán chỉ có 1 phục vụ nên bạn không lo nhầm người.
- Tưởng tượng rằng, quán ăn có đông khách hơn, và phục vụ phải phục vụ rất nhiều khach. Quán cần nhiều phục vụ hơn, tuy nhiên lúc này, nếu bạn muốn đổi khẩu vị hay món khác, thì nếu bạn chọn người phục vụ khác sẽ không được.
- Những nhân viên phục vụ khác thì chẳng có thông tin gì về state của bạn cả. Họ không thể đổi đơn hàng của bạn, hay đọc chúng. Nếu một nhà hàng hoạt động theo kiểu như vậy, tức là chỉ 1 phục vụ có thông tin của bạn, sẽ được gọi là cấu trúc stateful
- Tưởng tượng về dạng server, một hệ thống stateful sẽ chỉ có 1 server duy nhất ghi nhớ dữ liệu của người dùng. Toàn bộ các request, làm việc sau này của 1 khách hàng sẽ chỉ được điều hướng vào người đó qua các trình load balancer (cân bằng tải) với 1 sticky session. Một server sẽ luôn biết client của mình là ai.
- Sticky session (phiên được ghim) là một cài đặt cho phép cân bằng tải (load balancer) điều hướng các request của người dùng đến riêng 1 server duy nhất trong quá trình 1 phiên của họ. (1 phiên có thể kết thúc khi người dùng tắt browser, tắt máy, sau 1 ngày, …)
- Điều này đi ngược lại với cách cân bằn gtari truyền thống, khi mà request của bạn được phân bổ đến các server khác nhau bằng round-robin hoặc các cách phân bổ khác. (kiểu phân bổ dần 1->2->3->4 rồi lại quay về 1 theo thứ tự request, hoặc phân bổ random, …)
- Cách làm trên nghe có vẻ khá ổn với các hệ thống nhỏ. Tuy nhiên, thế giới chúng ta không lý tưởng. Giả sử, nếu 1 server bị chết, bị dồn quá tải, … thì toàn bộ thông tin của người dùng với server đó sẽ mất hết, điều này hoàn toàn không ổn chút nào.
- Hơn nữa, việc phân bổ dữ liệu như vậy cũng không tốt trong nhiều trường hợp. Ví dụ, có một số client gửi rất nhiều request, khiến cho 1 server bị quá tải, trong khi vài server khác lại chỉ có vài request nhỏ, khiến việc cân bằng chung không ổn.
Kiến trúc Stateless
- Kiến trúc stateless, dịch thuần tiếng anh là (không có state). Không hẳn là không có state, mà lúc này các server – hay vị phục vụ bàn sẽ không trực tiếp nhớ xem là khách hàng order gì, thông tin như nào, mà thay vì đó, họ sẽ dùng một phần mềm gì đó, một điện thoại, một tờ giấy chung để ghi thông tin khách hàng. Khi đó, nếu phục vụ khác đến, họ chỉ cần đọc tờ giấy lưu trữ chung để xem khách hàng muốn gì.
- Bằng việc lưu các trạng thái của khách hàng ở một hệ thống chung nào đó, có thể truy cập bởi mọi phục vụ/server, server nào cũng có thể phục vụ chung 1 khách hàng.
- Nhìn về khoa học máy tính, lúc này ta có thể phân bổ request của người dùng đến server bất kì, việc dữ liệu của người dùng có thể lưu ở 1 database nào đó khác biệt, có thể truy cập bằng mọi server.
- Việc cân bằng tải cũng tốt hơn, vì lúc này ta có thể chọn các server sđang ít khách phục vụ, hoặc đánh theo tuần tự, …
Tổng kết
- Nhìn chung, stateless mang lại tính mở rộng lâu dài và ổn định tốt hơn stateful
- Stateless/stateful không chỉ là cách thiết kế server, cân bằng tải như ví dụ trên. Mà có thể áp dụng vào các design pattern, các hàm trong code, ….
Tham khảo:
