Origin server là gì? Làm thế nào để giảm tải cho Origin server

Internet là một hệ sinh thái vô cùng bận rộn với lưu lượng truyền tải dữ liệu và phân phối nội dung khổng lồ. Do đó, ngay cả một kết nối đơn lẻ trên một trang web cũng đòi hỏi nhiều hơn là một bó dây cáp đơn thuần. Và Origin Server chính là một trong những yếu tố then chốt trong việc điều phối lưu lượng truy cập internet.

Trong bài viết này, cùng Viettel IDC khám phá Origin server là gì, chức năng của nó và vì sao nó là trụ cột quan trọng của internet.

Origin server là gì? Tổng quan về Origin server

Origin server là gì?

Origin server là một loại máy chủ web chuyên dụng, đóng vai trò là nơi lưu trữ phiên bản chính thức (gốc) của mọi tài nguyên web. Đây chính là nguồn có thẩm quyền tối cao, nguồn dữ liệu sơ cấp, và là kho lưu trữ cuối cùng cho mọi nội dung.

Bạn có thể hình dung nó giống như Thư viện Quốc hội nhưng dành cho các tài sản kỹ thuật số. Mỗi cấu hình mạng lưới phân phối nội dung (CDN) đều có một máy chủ gốc, nơi nó chuyển nội dung của mình đến các nút (node) khác, từ đó bắt đầu quá trình lan truyền.

Khi bạn yêu cầu xem một trang web, trong hầu hết các trường hợp, yêu cầu đó sẽ được gửi đến máy chủ gốc. Máy chủ này sau đó sẽ tiếp nhận và xử lý yêu cầu, rồi cung cấp nội dung cần thiết tới các điểm nút trung gian để nhanh chóng đến được thiết bị của người dùng cuối.

Các loại nội dung được lưu trữ trên Origin server

Là trung tâm lưu trữ của hầu hết mọi nội dung, máy chủ gốc (origin server) có thể chứa một kho tàng các thành phần khác nhau, bao gồm:

- Nội dung tĩnh: Đây là những yếu tố không thay đổi thường xuyên theo từng lần người dùng truy cập. Ví dụ như các tệp HTML (cấu trúc trang), CSS (kiểu dáng), và JavaScript (chức năng cơ bản).

- Nội dung động: Đây là loại nội dung thay đổi liên tục dựa trên tương tác của người dùng hoặc sự thay đổi dữ liệu theo thời gian thực. Ví dụ như hồ sơ người dùng, báo giá cổ phiếu theo thời gian thực hoặc các diễn đàn tương tác.

Phân tích quy trình gửi yêu cầu đến Origin sever

Chúng ta hãy xem xét quy trình này từ góc độ của một request (yêu cầu) và cách máy Origin server tham gia vào toàn bộ tiến trình.

Giả định người dùng đang tìm cách truy cập một bài báo trên một trang tin tức:

- Người dùng nhập URL hoặc nhấp vào một liên kết. Máy khách (thường là trình duyệt) gửi một yêu cầu phân giải DNS đến hệ thống tên miền (DNS).

- DNS dịch tên miền dễ đọc thành một địa chỉ IP, dẫn đường cho yêu cầu đến đúng máy chủ.

- Yêu cầu sẽ đến được Origin server nếu nội dung không được lưu vào bộ đệm (cached) ở nơi nào khác (chi tiết hơn sẽ được đề cập sau).

- Origin server tìm kiếm trong các thư mục và cơ sở dữ liệu của nó để tìm bài báo được yêu cầu.

- Origin server sau đó biên soạn (compiles) bài báo, kết hợp các phần tử tĩnh (static elements) như bố cục HTML, các nội dung động và các phần tử đa phương tiện như hình ảnh hoặc video liên quan.

- Sau khi trang được lắp ráp, máy chủ gửi dữ liệu này trở lại máy khách.

- Máy khách nhận dữ liệu và kết xuất (renders) nó thành trang web hoàn chỉnh, trực quan mà người dùng tương tác.

- Sau khi truy xuất, dữ liệu này có thể được lưu trữ trong nhiều bộ đệm (caches) khác nhau để truy cập nhanh hơn trong tương lai.

Vai trò của origin server trong hiệu suất trang web

Origin server là một thành phần thiết yếu trong chiến lược hiệu suất web tổng thể, nó không chỉ đơn thuần là giữ cho máy chủ hoạt động.

Độ trễ và khoảng cách

Một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu suất web là độ trễ – khoảng thời gian chậm trễ trước khi dữ liệu bắt đầu được truyền đi sau khi nhận được lệnh.

Độ trễ trung bình có thể dao động từ 20ms đến 400ms, tùy thuộc vào khoảng cách vật lý giữa người dùng (máy khách) và máy chủ. Khoảng cách càng xa, độ trễ càng cao. Độ trễ này ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian tải trang, một chỉ số quan trọng về trải nghiệm người dùng.

Thực tế chứng minh rằng độ trễ chỉ 100ms đã có thể làm giảm mức độ tương tác của người dùng tới 21%. Thậm chí, việc tải trang chậm trễ chỉ 2 giây có thể làm tăng tỷ lệ thoát (bounce rate) lên đến 103%.

Chi phí vận hành của SSL/TLS

Khi máy khách và máy chủ giao tiếp thông qua HTTPS (kết nối bảo mật), một lớp độ trễ bổ sung sẽ được thêm vào. Quy trình SSL/TLS handshake (một loạt các thông điệp qua lại để thiết lập kết nối an toàn) thường làm tăng thêm khoảng 100 đến 500 mili-giây vào kết nối ban đầu.

Tổng chi phí vận hành của SSL này có thể chiếm tới 15% tổng thời gian tải trang, làm tăng đáng kể thời gian tải trang cuối cùng.

Để giải quyết các vấn đề trên, mạng lưới phân phối nội dung (CDN) là một giải pháp hữu hiệu. Các nghiên cứu đã chứng minh rằng việc tận dụng CDN có thể giảm độ trễ lên đến 73% và cải thiện tổng thể thời gian tải trang tới 44%.

CDN giúp giảm tải cho Origin server

CDN là một mạng lưới phân tán bao gồm các máy chủ biên (Edge servers) được đặt ở các vị trí chiến lược, có khả năng phân phối nội dung web đến người dùng trên khắp thế giới một cách nhanh chóng. Công việc của các Edge servers là lưu trữ tạm thời (cache) các bản sao nội dung tĩnh của trang web.

- Giảm tải do gần hơn: CDN giảm tải bằng cách phân phát nội dung từ edge server gần người dùng nhất. Điều này giúp rút ngắn đáng kể thời gian trễ trọn vòng (round-trip time) – thời gian để yêu cầu và phản hồi được gửi đi và nhận lại. Nhờ vậy, khách truy cập ở xa cũng có tốc độ tải nhanh, không làm ảnh hưởng đến hiệu suất của máy chủ gốc.

- Tiết kiệm băng thông: Hầu hết các trang web có tới 80% là nội dung tĩnh (như hình ảnh, tệp CSS, JavaScript). Khi CDN phân phát các tệp này, nó giúp giảm tải một lượng dữ liệu khổng lồ từ máy chủ gốc.

Lưu ý: CDN không có khả năng thay thế hoàn toàn Origin server, nó phụ thuộc vào tỷ lệ trúng bộ đệm (cache hit ratio) – tỷ lệ nội dung được tìm thấy và phân phát ngay tại edge server của CDN mà không cần phải truy vấn lại máy chủ gốc (thông thường 60-80%).

Nếu bạn chưa từng sử dụng mạng lưới phân phối nội dung (CDN), đây có thể là thời điểm thích hợp để cân nhắc đầu tư. Viettel IDC là đơn vị cung cấp CDN uy tín hàng đầu tại Việt Nam với mạng lưới phân phối rộng khắp, giúp:

- Giảm tối đa thời gian trễ cho người dùng.

- Đảm bảo nội dung luôn được phục vụ liên tục, ngay cả khi origin server gặp sự cố.

- Tiết kiệm chi phí vận hành nhờ giảm tải băng thông cho origin server.

- Hỗ trợ nội dung đa dạng, tối ưu cho cả Web Caching, VOD và Live Streaming.

Liên hệ Viettel IDC để triển khai CDN và nâng cao trải nghiệm người dùng tại: https://viettelidc.com.vn/viettel-multi-cdn

Về bản chất, Origin server là công cụ vận hành trang web của bạn. Việc nắm vững cách quản lý và tối ưu hóa máy chủ này một cách hiệu quả là điều thiết yếu đối với bất kỳ ai quan tâm đến việc mang lại trải nghiệm web vượt trội!