Nền tảng cơ sở dữ liệu không có máy chủ đang ngày càng trở nên phổ biến trong lĩnh vực phần mềm cloud-based bởi những lợi ích về mặt quản lý máy chủ mà chúng đem lại. Chính vì lẽ đó mà chúng được ứng dụng trong kiến trúc Jamstack như là một phần quan trọng để xây dựng website có khả năng mở rộng cao và tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp. Mặc dù có những mặt hạn chế nhất định về quyền kiểm soát nội dung và hiệu suất nhưng chúng vẫn có thể được khắc phục bằng việc ứng dụng những công nghệ trong Jamstack.

Vậy Serverless Database mang lại những lợi ích gì và tại sao được ứng dụng trong kiến trúc website Jamstack? Hãy theo dõi bài viết để tìm hiểu về nền tảng cơ sở dữ liệu không có máy chủ và cách hoạt động cũng như những lợi ích so với các hệ thống cơ sở dữ liệu truyền thống.

Tìm hiểu về cơ sở dữ liệu không có máy chủ

Vấn đề quản lý cơ sở dữ liệu hiện nay

Với sự phát triển của công nghệ trong lĩnh vực xây dựng website, chúng ta có thể thấy sự ra đời của rất nhiều công cụ nhằm giảm thiểu chi phí bảo trì cơ sở hạ tầng, hỗ trợ quá trình phát triển và mở rộng, điều này giúp cho người quản lý trang web có thể tập trung nguồn lực vào việc tối ưu trải nghiệm người dùng nhiều hơn.

Trong bài viết lần trước, JAMstack Vietnam đã đề cập đến Headless CMS và trình tạo trang web tĩnh (Static Site Generators) cho phép người lập trình xây dựng một trang web có hiệu suất tốt hơn, tải trang nhanh hơn, dễ dàng mở rộng cũng như quản lý và chỉnh sửa nội dung giúp nâng cao trải nghiệm người dùng.

Bên cạnh đó, để một website có thể hoạt động tốt thì cần phải có cơ sở hạ tầng phụ trợ vững chắc để lưu trữ dữ liệu với tính khả dụng, độ bền cao và lưu trữ an toàn cho dữ liệu vận hành. Do đó, có nhiều nền tảng DBaaS (Database as a Service) hoặc BaaS (Back-end as a Service) ra đời cho phép website sử dụng và lưu trữ dữ liệu một cách dễ dàng hơn.

Hiện nay, Serverless Database đang ngày càng trở nên phổ biến và là một yếu tố quan trọng trong kiến trúc website Jamstack bởi những lợi điểm về khả năng mở rộng và các đặc tính tiết kiệm chi phí của chúng. Mặc dù vẫn một số nhược điểm nhưng chúng có thể được khắc phục dễ dàng bằng việc ứng dụng những công cụ khác nhau trong Jamstack.

Giải thích về Serverless Database

Serverless Database là hệ thống cơ sở dữ liệu được lưu trữ trên cơ sở hạ tầng do các nhà cung cấp giải pháp đám mây duy trì. Chúng cung cấp nội dung tới máy người dùng thông qua API REST và không cần truy cập vào máy chủ để lấy dữ liệu.

Do đó, người dùng sẽ chỉ trả tiền cho số lượng tài nguyên và dữ liệu mà họ sử dụng, không cần trả tiền cho một hệ thống cơ sở dữ liệu đầy đủ hoặc một máy chủ riêng. Serverless Database thường được sử dụng với các ứng dụng web và mobile với lượng truy cập và dữ liệu thường xuyên biến đổi.

Những ưu điểm mà Serverless Database mang lại cho website

Nền tảng cơ sở dữ liệu không có máy chủ, còn được gọi là cơ sở dữ liệu gốc trên đám mây, có một số lợi thế tiềm năng so với cơ sở dữ liệu truyền thống chạy trên máy chủ. Một số lợi ích của cơ sở dữ liệu không có máy chủ bao gồm:

  1. Chi phí thấp: cơ sở dữ liệu không có máy chủ chỉ tính phí theo lượng tài nguyên mà bạn sử dụng nên chúng có thể tiết kiệm chi phí hơn so với cơ sở dữ liệu truyền thống (thường yêu cầu người dùng trả một chi phí lưu trữ cố định).

  2. Khả năng mở rộng: có thể tự động tăng hoặc giảm quy mô dựa trên khối lượng công việc, nghĩa là chúng có thể xử lý lưu lượng truy cập tăng đột biến mà không cần can thiệp thủ công.

  3. Tính sẵn sàng cao: do được quản lý và bảo trì bởi nhà cung cấp dịch vụ, giúp đảm bảo rằng cơ sở dữ liệu luôn sẵn sàng để phân phối tới người dùng và hoạt động một cách ổn định.

  4. Dễ sử dụng: nhiều cơ sở dữ liệu serverless rất dễ thiết lập và sử dụng, điều này khiến chúng trở thành một lựa chọn tốt cho các nhà phát triển muốn tập trung vào việc xây dựng ứng dụng thay vì quản lý cơ sở hạ tầng.

Vậy nên, Serverless Database thường được sử dụng cho những website yêu cầu cơ sở dữ liệu có khả năng mở rộng cao, dữ liệu luôn sẵn sàng và hoạt động ổn định. Ngoài ra, nếu nguồn lực về nhân sự IT còn hạn chế bạn có thể sử dụng cơ sở dữ liệu không có máy chủ để giảm bớt công việc liên quan đến quản lý và bảo trì máy chủ và có thể tập trung vào việc tối ưu trải nghiệm người dùng và giao diện website nhiều hơn.

Tại sao Serverless Database được ứng dụng trong kiến trúc website Jamstack?

Trong kiến trúc Jamstack thì Headless CMS, SSG (trình tạo trang tĩnh) và Serverless Database được coi là ba thành phần quan trọng để xây dựng và phát triển website. Mỗi thành phần trong đó sẽ có một vai trò và nhiệm vụ nhất định.

Đầu tiên là Headless CMS - một hệ thống quản lý nội dung cho phép tách rời giao diện người dùng với cơ sở dữ liệu, cung cấp một giao diện quản lý dễ dùng và sử dụng API để truy xuất dữ liệu từ nội dung.

Tiếp theo là SSG (Static Site Generator) - một công cụ tạo ra trang web tĩnh từ nội dung được quản lý bởi Headless CMS, được lưu trữ trên CDN và truy xuất file HTML tĩnh trình duyệt của người dùng khi có yêu cầu.

Cuối cùng là Serverless - một hệ thống cơ sở sở dữ liệu cho phép bạn chạy các tác vụ không cần tới máy chủ. Nó cho phép bạn có thể tập trung vào việc phát triển và triển khai các tính năng trên giao diện người dùng và không quan tâm đến việc quản lý máy chủ.

Với sự kết hợp giữa các thành phần này, Jamstack mang đến một kiến trúc website tĩnh, đơn giản, an toàn, tiết kiệm nhưng vẫn có hiệu suất vô cùng mạnh mẽ.

Vậy ngoài Serverless Database, có thể sử dụng cơ sở dữ liệu khác được không?

Câu trả lời là có. Trong kiến trúc Jamstack có thể sử dụng các cơ sở dữ liệu phục vụ từ xa như RESTful APIs, GraphQL APIs hoặc cơ sở dữ liệu tĩnh như JSON, YAML hoặc Markdown. Tuy nhiên, Serverless Database là một trong những lựa chọn phổ biến vì nó cung cấp những lợi điểm như tính dễ dàng,linh hoạt trong việc lưu trữ dữ liệu và không cần quản lý máy chủ, giúp giảm chi phí và tăng hiệu suất website.

Ngoài ra, Jamstack được thiết kế theo kiến trúc tách rời nên chúng cần một cơ sở dữ liệu có khả năng mở rộng dễ dàng khi lưu lượng truy cập tăng và độ sẵn sàng cao để truyền tải thông tin đến với người dùng trong mọi thời điểm.

Một lý do khác để khiến kiến trúc Jamstack sử dụng Serverless Database đó là cả hai đều có tính hướng sự kiện (event-driven). Sự kiện có thể được xem là một yêu cầu từ hệ thống hoặc từ bên ngoài. Ví dụ: một người dùng đăng tải nội dung trên trang sẽ được coi là một sự kiện. 

Đây là yếu tố quan trọng để xác định hành vi tiếp theo của hệ thống. Bộ xử lý sự kiện sẽ phân tích và thực hiện một hành vi phù hợp để phản hồi sự kiện đó tới người dùng hoặc tới một hệ thống khác. Chẳng hạn hệ thống sẽ thực hiện hành vi như: gửi thông báo, cập nhật cơ sở dữ liệu hay gửi yêu cầu tới hệ thống khác sau khi sự kiện xảy ra. Do đó, Serverless Database là lựa chọn phù hợp với tính sự kiện của website Jamstack.

Nhược điểm của Serverless Database và cách kiến trúc Jamstack khắc phục chúng

Kiểm soát hạn chế

Vì Serverless Database được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba, việc này mang lại lợi ích là cơ sở dữ liệu được bảo mật một cách mạnh mẽ nhưng chúng có thể khiến người quản lý website có ít quyền kiểm soát hơn đối với cách cấu hình và quản lý nội dung trên website. 

Tuy nhiên, điều này cũng tùy thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ của bạn. Chúng ta cần phải xem xét từng trường hợp riêng biệt để hiểu rõ hơn về các giới hạn về quyền kiểm soát được quy định bởi từng đơn vị cung cấp dịch Serverless Database khác nhau.

Nhược điểm này có thể được khắc phục bằng cách sử dụng những công cụ quản lý chuyên nghiệp, cụ thể trong kiến trúc website Jamstack đó là Headless CMS - một công cụ giúp quản lý nội dung và dữ liệu một cách dễ dàng.

Headless CMS sử dụng các APIs để truy xuất và quản lý nội dung. Điều này cho phép người quản lý có quyền kiểm soát hoàn toàn nội dung, bao gồm việc tạo, chỉnh sửa, xóa và cấu hình nội dung hiển thị trên trang web. Ngoài ra, việc sử dụng Headless CMS còn cho phép bạn có thể tái sử dụng nội dung cho nhiều định dạng và thiết bị khác nhau. Tất cả điều này giúp người quản lý có đầy đủ quyền kiểm soát nội dung trên trang web của họ mà không bị giới hạn.

Hạn chế về hiệu suất

Đây có thể coi là một trong những hạn chế của Serverless Database, bởi chúng còn tùy thuộc vào số lượng request, và khối lượng dữ liệu cần xử lý. 

Các hàm Serverless chạy độc lập nên khi số lượng request cao có thể dẫn đến việc tốn thời gian hoặc tài nguyên máy chủ hơn so với các hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ một cách cố định. Ngoài ra, kiến trúc Serverless còn yêu cầu sự tương tác với nhiều hệ thống bên ngoài, điều này dẫn đến việc có thể gặp một số vấn đề về hiệu suất trong quá trình hoạt động.

Trong kiến trúc Jamstack, hạn chế này của Serverless Database được khắc phục bằng cách sử dụng CDN (Content Delivery Network) và SSG (Trình tạo trang tĩnh). CDN giúp phân phối dữ liệu và giảm bớt gánh nặng trên máy chủ. Còn với việc sử dụng trang tĩnh với tính đơn giản và dung lượng “nhẹ” sẽ giúp tốc độ tải trang được nhanh hơn.

Ngoài ra, để có thể nâng cao hiệu suất website một cách tốt hơn kiến trúc Jamstack còn sử dụng những công cụ để tối ưu hóa tốc độ truy vấn của database, chẳng hạn như caching, indexing và sharding. Những công nghệ như: GraphQL hoặc gRPC để giảm số lần truy vấn hay các công nghệ tối ưu hoá hiệu suất như: load balancing và auto-scaling.

Kết

Qua bài viết, ta có thể biết được cơ sở dữ liệu không có máy chủ là một loại hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu dựa trên đám mây cung cấp giải pháp thay thế cho các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu theo kiểu truyền thống (RDBMS) bằng cách cho phép các nhà phát triển tập trung nhiều hơn vào xây dựng giao diện người dùng hiệu quả thay vì phải chia một phần nguồn lực vào quản lý, bảo trì cơ sở hạ tầng. Serverless Database có thể là một lựa chọn hấp dẫn nếu bạn không muốn hoặc không thể quản lý cơ sở hạ tầng máy chủ của riêng mình (điều này thường được yêu cầu đối với RDBMS).

Chính vì có những ưu điểm như vậy nên cơ sở dữ liệu không máy chủ được ứng dụng trong kiến trúc Jamstack nhằm xây dựng một website có khả năng mở rộng tốt, tiết kiệm chi phí, dễ sử dụng nhưng vẫn có thể đảm bảo hiệu suất hoạt động cao. Hy vọng bài viết mang lại cho bạn những kiến trúc hữu ích về kiến trúc phát triển website Jamstack.