Web Server Là Gì? Các Loại Web Server Phổ Biến

1. Web server là gì?

Web server hay còn gọi là máy chủ web, là một máy tính hoặc một hệ thống máy tính được kết nối Internet, có nhiệm vụ lưu trữ, xử lý và phân phối nội dung website đến các máy khách (client) thông qua giao thức HTTP hoặc HTTPS. Nói một cách đơn giản, web server chính là nơi đặt website lên để nhiều người có thể truy cập và xem nội dung.

Một web server bao gồm phần cứng (hardware) và phần mềm (software):

• Phần cứng web server là một máy tính có cấu hình mạnh, dung lượng lưu trữ lớn để có thể lưu trữ nhiều website và xử lý nhiều yêu cầu truy cập cùng lúc.
• Phần mềm web server là một chương trình máy tính chạy trên phần cứng, có nhiệm vụ điều khiển cách web server hoạt động và giao tiếp với các máy khách thông qua giao thức HTTP.

Khi bạn truy cập vào một website, trình duyệt web (như Chrome, Firefox, Safari) sẽ gửi yêu cầu đến web server chứa website đó. Web server sau đó xử lý yêu cầu và gửi nội dung website (HTML, CSS, hình ảnh…) về cho trình duyệt hiển thị. Quá trình này diễn ra rất nhanh, chỉ trong vài giây, nhờ đó bạn có thể xem nội dung website một cách mượt mà.

2. Chức năng chính của web server

2.1. Phục vụ các yêu cầu HTTP

Chức năng quan trọng nhất của web server là tiếp nhận và xử lý các yêu cầu HTTP từ trình duyệt web của người dùng. Khi bạn nhập một địa chỉ website vào thanh địa chỉ của trình duyệt và nhấn Enter, trình duyệt sẽ gửi một yêu cầu HTTP đến web server tương ứng với địa chỉ đó.

Web server sau khi nhận được yêu cầu sẽ phân tích và xử lý nó. Nếu yêu cầu hợp lệ (ví dụ yêu cầu một trang web có thật), web server sẽ gửi mã nguồn HTML của trang web cùng các tệp liên quan (CSS, JavaScript, hình ảnh…) về cho trình duyệt. Ngược lại nếu yêu cầu không hợp lệ (ví dụ yêu cầu một trang không tồn tại), web server sẽ trả về thông báo lỗi tương ứng (như lỗi 404).

Tất cả quá trình này diễn ra thông qua giao thức HTTP (HyperText Transfer Protocol). HTTP là giao thức nền tảng cho việc truyền tải siêu văn bản (hypertext) giữa trình duyệt và web server. Giao thức HTTPS (HTTP Secure) là phiên bản an toàn hơn của HTTP, sử dụng mã hóa SSL/TLS để bảo vệ thông tin trao đổi.

2.2. Lưu trữ nội dung web

Một chức năng quan trọng khác của web server là lưu trữ toàn bộ nội dung và mã nguồn của website. Nội dung website thường bao gồm:

• Tệp HTML: Chứa nội dung văn bản và cấu trúc của trang web.
• Tệp CSS: Chứa các quy tắc định kiểu (style) cho trang web như màu sắc, font chữ, bố cục…
• Tệp JavaScript: Chứa các đoạn mã tương tác, xử lý sự kiện trên trang web.
• Hình ảnh: Logo, banner, ảnh minh họa… của website.
• Video, âm thanh: Các tệp media hiển thị trên website.
• Tệp tải xuống: Các loại tài liệu như PDF, ZIP… cho phép người dùng tải về.

Tất cả những nội dung trên được lưu trữ trên không gian lưu trữ (storage) của web server dưới dạng các tệp và thư mục. Khi web server nhận được yêu cầu từ trình duyệt, nó sẽ đọc các tệp tương ứng từ không gian lưu trữ và gửi về cho trình duyệt.

Dung lượng lưu trữ web server cần có phụ thuộc vào quy mô và nội dung của website. Một website đơn giản chỉ vài trang và ít hình ảnh có thể chỉ cần vài trăm MB, trong khi những website lớn nhiều nội dung phức tạp có thể cần hàng chục GB hoặc hơn.

2.3. Cung cấp dịch vụ cho website

Ngoài việc lưu trữ và phục vụ nội dung web, web server còn cung cấp nhiều dịch vụ quan trọng khác cho hoạt động của website:

• Web hosting: Đây là dịch vụ cho thuê không gian lưu trữ và tài nguyên server để đặt website. Thay vì tự mua và duy trì web server, chủ website có thể thuê dịch vụ web hosting với chi phí thấp hơn nhiều. Nhà cung cấp hosting sẽ lo việc quản lý và bảo trì web server.
• Email server: Web server cũng đóng vai trò là email server, cung cấp dịch vụ gửi và nhận email qua các giao thức như SMTP, POP3, IMAP. Nhờ đó chủ website có thể sử dụng email với tên miền riêng như contact@tenmien.com.
• FTP server: Giao thức FTP (File Transfer Protocol) cho phép tải lên (upload) và tải xuống (download) các tệp giữa máy tính cá nhân và web server. Đây là cách phổ biến để quản lý và cập nhật nội dung website.
• Database: Nhiều website sử dụng cơ sở dữ liệu (database) để lưu trữ thông tin như sản phẩm, bài viết, tài khoản người dùng… Web server cũng cung cấp dịch vụ database như MySQL, PostgreSQL, SQL Server…

Ngoài ra web server còn có thể tích hợp nhiều dịch vụ và tiện ích khác như xử lý đơn hàng, thanh toán trực tuyến, thống kê và phân tích truy cập, bảo mật website…

3. Các loại web server phổ biến

Có rất nhiều phần mềm web server khác nhau, mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng. Dưới đây là 3 loại web server phổ biến nhất hiện nay.

3.1. Apache

Apache HTTP Server (thường gọi tắt là Apache) là phần mềm web server mã nguồn mở phổ biến nhất thế giới, chiếm khoảng 40% thị phần. Apache được phát triển và duy trì bởi Apache Software Foundation từ năm 1995.

Ưu điểm của Apache:

• Hoàn toàn miễn phí và mã nguồn mở.
• Đa nền tảng, hỗ trợ hầu hết các hệ điều hành như Linux, Windows, Mac OS…
• Module hóa, dễ dàng mở rộng tính năng thông qua việc cài đặt các module.
• Hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình web như PHP, Python, Perl…
• Cộng đồng lớn và sẵn có nhiều tài liệu hướng dẫn.

Nhược điểm của Apache:

• Chiếm nhiều tài nguyên hệ thống hơn so với các web server khác.
• Cấu hình phức tạp hơn đối với người mới.

Apache là lựa chọn web server phù hợp cho hầu hết website vừa và nhỏ, đặc biệt là các website sử dụng ngôn ngữ lập trình PHP và hệ quản trị nội dung WordPress.

3.2. Nginx

Nginx (đọc là “engine-x”) là phần mềm web server mã nguồn mở được phát triển với mục tiêu là tối ưu hóa hiệu suất và khả năng mở rộng. Nginx được tạo ra bởi Igor Sysoev vào năm 2002 và hiện chiếm khoảng 30% thị phần web server.

Ưu điểm của Nginx:

• Sử dụng ít tài nguyên, đặc biệt là bộ nhớ RAM.
• Hiệu suất cao, có thể xử lý rất nhiều kết nối đồng thời.
• Cấu hình đơn giản và linh hoạt thông qua tệp cấu hình dạng block.
• Tích hợp nhiều tính năng như load balancing, reverse proxy, streaming…

Nhược điểm của Nginx:

• Không hỗ trợ tốt các dynamic module như Apache.
• Một số tính năng nâng cao cần trả phí để sử dụng phiên bản thương mại Nginx Plus.

Nginx thường được sử dụng cho các website có lượng truy cập lớn, cần hiệu suất và tốc độ cao. Nginx cũng thường được dùng làm reverse proxy hoặc load balancer ở phía trước của Apache.

3.3. Internet Information Services (IIS)

IIS là web server tích hợp sẵn trong hệ điều hành Windows của Microsoft. IIS hỗ trợ nhiều tính năng của một web server hiện đại và tích hợp chặt chẽ với các công nghệ khác của Microsoft.

Ưu điểm của IIS:

• Cài đặt và cấu hình dễ dàng thông qua giao diện đồ họa.
• Tích hợp sẵn trong Windows, không cần cài đặt thêm.
• Hỗ trợ tốt các công nghệ của Microsoft như ASP.NET, SQL Server…
• Có nhiều tính năng bảo mật tích hợp như Windows Authentication.

Nhược điểm của IIS:

• Chỉ chạy trên nền tảng Windows.
• Đòi hỏi phải trả phí bản quyền Windows Server để chạy.
• Một số tính năng cần mua thêm license như IIS URL Rewrite Module.

IIS thích hợp cho các website và ứng dụng chạy trên nền tảng Microsoft như ASP.NET, .NET Core, sử dụng cơ sở dữ liệu SQL Server. IIS cũng là lựa chọn tốt nếu môi trường hệ thống của bạn chủ yếu sử dụng các sản phẩm của Microsoft.

4. Cách thức hoạt động của web server

4.1. Giao thức HTTP

HTTP (HyperText Transfer Protocol) là giao thức truyền tải siêu văn bản, được sử dụng để truyền tải dữ liệu giữa web server và trình duyệt. Hầu hết các website ngày nay đều sử dụng giao thức HTTP. Phiên bản an toàn hơn của HTTP là HTTPS (HTTP Secure), sử dụng mã hóa SSL/TLS để bảo vệ thông tin trao đổi.

Giao thức HTTP hoạt động dựa trên mô hình client-server (máy khách – máy chủ):

• Client (máy khách) là trình duyệt web của người dùng, gửi yêu cầu (request) đến server.
• Server (máy chủ) là web server, nhận yêu cầu từ client, xử lý và trả về kết quả (response).

Một chu trình request-response điển hình của HTTP diễn ra như sau:

1. Người dùng nhập URL của một website vào thanh địa chỉ của trình duyệt.
2. Trình duyệt phân tích URL để lấy địa chỉ IP của web server.
3. Trình duyệt mở một kết nối TCP tới web server qua cổng mặc định là 80 (HTTP) hoặc 443 (HTTPS).
4. Trình duyệt gửi một HTTP request đến web server, bao gồm các thông tin:
   • Phương thức HTTP: GET (lấy tài nguyên), POST (gửi dữ liệu lên server)…
   • Đường dẫn tới tài nguyên (URL path), ví dụ /index.html.
   • Header chứa các thông tin như loại trình duyệt, định dạng được chấp nhận…
5. Web server nhận được request, phân tích URL và các thông tin trong header.
6. Web server tìm kiếm tài nguyên được yêu cầu trên hệ thống tệp của nó. Nếu tìm thấy, nó sẽ đọc nội dung tệp và trả về cho trình duyệt. Nếu không tìm thấy, server trả về thông báo lỗi 404.
7. Web server gửi HTTP response về cho trình duyệt, bao gồm:
   • Mã trạng thái HTTP: 200 (OK), 404 (Not Found), 500 (Internal Server Error)…
   • Header chứa các thông tin như loại nội dung (Content-Type), độ dài nội dung (Content-Length)…
   • Phần thân (body) chứa nội dung tài nguyên (HTML, CSS, hình ảnh…).
8. Trình duyệt nhận response, phân tích mã HTML và hiển thị nội dung lên màn hình.
9. Trình duyệt đóng kết nối TCP tới server.

Như vậy giao thức HTTP cho phép trình duyệt và web server có thể giao tiếp và trao đổi dữ liệu với nhau một cách hiệu quả. HTTP sử dụng các phương thức và mã trạng thái chuẩn để thể hiện ý định và kết quả của quá trình trao đổi.

4.2. Cấu trúc thư mục website

Trên web server, mã nguồn và nội dung của một website được tổ chức thành các tệp và thư mục có cấu trúc phân cấp. Cấu trúc thư mục giúp quản lý website dễ dàng hơn và cho phép truy cập tài nguyên theo đường dẫn URL.

Một cấu trúc thư mục website điển hình bao gồm:

• Thư mục gốc (root directory): Là thư mục chứa toàn bộ mã nguồn website, thường có tên là www, public_html, htdocs… tùy thuộc vào web server. Đây là thư mục gốc ứng với đường dẫn URL /.
• Tệp index: Là tệp mặc định mà web server sẽ trả về khi truy cập thư mục mà không chỉ định tên tệp cụ thể. Tệp index thường có tên là index.html, index.php, default.asp… tùy thuộc vào ngôn ngữ lập trình web.
• Thư mục con: Bên trong thư mục gốc có thể chứa nhiều thư mục con để phân loại nội dung và chức năng của website, ví dụ:
  • images: Chứa các tệp hình ảnh của website.
  • css: Chứa các tệp định kiểu CSS.
  • js: Chứa các tệp mã JavaScript.
  • uploads: Chứa các tệp tải lên từ người dùng.
  • admin: Chứa trang và chức năng quản trị website.

Ví dụ về một cấu trúc thư mục website đơn giản:

public_html/
   index.php
   about.html
   contact.php
   images/
      logo.png
      banner.jpg
   css/
      style.css
   js/
      script.js
   uploads/

Với cấu trúc trên, khi truy cập vào địa chỉ http://www.example.com/, web server sẽ trả về nội dung của tệp index.php trong thư mục public_html. Khi truy cập vào http://www.example.com/about.html sẽ nhận được nội dung tệp about.html. Tương tự các tệp tài nguyên như ảnh, CSS, JavaScript cũng được truy cập theo đường dẫn tương ứng như http://www.example.com/images/logo.png, http://www.example.com/css/style.css…

Web server sử dụng cấu trúc thư mục để ánh xạ giữa đường dẫn URL và đường dẫn tệp thực tế trên hệ thống. Khi nhận được request, web server sẽ kết hợp thư mục gốc với đường dẫn URL để tìm tệp tương ứng và trả về cho trình duyệt. Nếu tệp không tồn tại, web server sẽ trả về lỗi 404.

Việc tổ chức cấu trúc thư mục hợp lý giúp website dễ quản lý, nâng cao bảo mật và tối ưu hóa việc truy cập tài nguyên. Các website lớn và phức tạp thường có cấu trúc thư mục sâu và chi tiết hơn để đáp ứng các yêu cầu riêng.

⇒ Bài viết nổi bật: VPS miễn phí, Mua hosting trên GoDaddy, VPS là gì

4.3. Quy trình xử lý request

Khi web server nhận được một HTTP request từ trình duyệt, nó sẽ thực hiện một loạt các bước để xử lý request đó và trả về kết quả. Quy trình xử lý request điển hình bao gồm:

1. Nhận request: Web server lắng nghe các kết nối đến từ trình duyệt trên một cổng mạng xác định (thường là cổng 80 cho HTTP hoặc 443 cho HTTPS). Khi có request đến, web server sẽ chấp nhận kết nối và đọc nội dung của request.
2. Phân tích request: Web server phân tích cú pháp của request để lấy các thông tin cần thiết như:
   • Phương thức HTTP (GET, POST, PUT, DELETE…)
   • URL path (đường dẫn tới tài nguyên)
   • Header (các thông tin bổ sung như loại trình duyệt, định dạng được chấp nhận…)
   • Thân request (dữ liệu gửi lên từ trình duyệt, nếu có)
3. Xác thực và phân quyền: Web server kiểm tra xem request có hợp lệ và người dùng có quyền truy cập tài nguyên hay không. Việc xác thực có thể dựa vào các cơ chế như tên đăng nhập/mật khẩu, session, token… Nếu request không hợp lệ hoặc không có quyền, web server sẽ trả về lỗi tương ứng như 401 (Unauthorized) hoặc 403 (Forbidden).
4. Tìm kiếm tài nguyên: Web server sử dụng URL path để tìm kiếm tệp tài nguyên tương ứng trên hệ thống tệp. Nó kết hợp thư mục gốc với URL path để tạo đường dẫn tuyệt đối tới tệp. Nếu tệp không tồn tại, web server trả về lỗi 404 (Not Found).
5. Xử lý tệp tĩnh và động: Web server sẽ đọc nội dung của tệp và xử lý nó tùy theo loại tệp:

• • Với tệp tĩnh (như HTML, CSS, JavaScript, hình ảnh…), web server sẽ đọc nội dung của tệp và gửi nguyên văn về cho trình duyệt.
  • Với tệp động (như PHP, ASP.NET, JSP…), web server sẽ thực thi mã trong tệp, tạo ra nội dung động (ví dụ dữ liệu từ cơ sở dữ liệu), sau đó gửi kết quả về cho trình duyệt.

1. Xây dựng response: Web server tạo HTTP response để trả về cho trình duyệt. Response bao gồm:
2. • Status line: Chứa phiên bản HTTP và mã trạng thái (status code) như 200 (OK), 404 (Not Found)…
   • Header: Chứa các thông tin về response như loại nội dung (Content-Type), độ dài nội dung (Content-Length), thời gian tạo (Date)…
   • Body: Chứa nội dung thực sự của response, ví dụ mã HTML của trang web.
3. Gửi response: Web server gửi toàn bộ response về cho trình duyệt qua kết nối mạng đã thiết lập. Trình duyệt sẽ nhận response, phân tích và hiển thị nội dung lên màn hình.
4. Ghi log và kết thúc: Web server ghi lại thông tin về request và response vào tệp nhật ký (log file) để phục vụ cho việc thống kê và xử lý sự cố. Sau đó, nó đóng kết nối với trình duyệt và sẵn sàng chờ request tiếp theo.

Tất cả các bước trên diễn ra rất nhanh, thường chỉ trong vài mili giây. Web server có thể xử lý hàng ngàn request đồng thời nhờ vào kiến trúc đa luồng (multi-threading) hoặc đa tiến trình (multi-processing). Các web server hiện đại cũng sử dụng nhiều kỹ thuật tối ưu như bộ nhớ đệm (cache), nén dữ liệu (compression), cân bằng tải (load balancing)… để nâng cao hiệu suất và đáp ứng lượng truy cập lớn.

5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất web server

Hiệu suất của web server là khả năng xử lý các yêu cầu một cách nhanh chóng và ổn định. Một web server có hiệu suất tốt sẽ đảm bảo trải nghiệm người dùng tốt, giảm thời gian chờ và tăng khả năng chịu tải của website. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của web server, từ phần cứng, phần mềm cho đến cách cấu hình.

5.1. Phần cứng

Cấu hình phần cứng của web server có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất xử lý. Một web server cần có cấu hình mạnh mẽ để có thể đáp ứng lượng truy cập lớn và ổn định. Các yếu tố phần cứng quan trọng bao gồm:

• CPU (bộ vi xử lý): CPU đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý các yêu cầu động, đặc biệt là các ứng dụng web nặng như mã hóa, nén dữ liệu, xử lý đồ họa… Web server cần có CPU đủ mạnh, tốt nhất là dòng CPU server chuyên dụng như Intel Xeon hay AMD Opteron. Số nhân và xung nhịp càng cao thì khả năng xử lý càng nhanh.
• RAM (bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên): RAM lưu trữ mã và dữ liệu của các ứng dụng web đang chạy. Dung lượng RAM càng lớn thì web server có thể xử lý càng nhiều yêu cầu đồng thời và giảm thời gian phản hồi. Lượng RAM tối thiểu khuyến nghị cho web server là 4GB, nhưng với các website lớn và phức tạp thì cần từ 16GB trở lên.
• Ổ cứng: Ổ cứng lưu trữ mã nguồn, cơ sở dữ liệu và các tệp tài nguyên của website. Dung lượng ổ cứng cần đủ lớn để chứa toàn bộ dữ liệu, đồng thời cần có tốc độ đọc/ghi cao để truy xuất dữ liệu nhanh chóng. Ổ cứng thể rắn (SSD) có tốc độ nhanh hơn nhiều so với ổ cứng từ truyền thống (HDD).
• Card mạng: Card mạng cho phép web server kết nối với mạng internet và trao đổi dữ liệu với các máy khách. Card mạng cần có băng thông cao và hỗ trợ các tính năng như định tuyến, cân bằng tải… để đáp ứng lưu lượng truy cập lớn. Tốc độ tối thiểu của card mạng là 1 Gbps, nhưng với các website lớn thì cần sử dụng card 10 Gbps hoặc cao hơn.

Ngoài ra, các yếu tố phần cứng khác như hệ thống làm mát, nguồn điện, hệ thống lưu trữ dự phòng… cũng rất quan trọng để đảm bảo web server hoạt động ổn định và liên tục. Cần có phương án dự phòng và mở rộng phần cứng để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng trong tương lai.

5.2. Phần mềm

Bên cạnh phần cứng, phần mềm cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và tính ổn định của web server. Các yếu tố phần mềm ảnh hưởng đến hiệu suất bao gồm:

• Hệ điều hành: Web server cần một hệ điều hành ổn định, bảo mật và tối ưu cho việc lưu trữ web. Các hệ điều hành phổ biến cho web server là Linux (như Ubuntu, CentOS, Debian…), Windows Server và FreeBSD. Cần chọn phiên bản hệ điều hành mới nhất và vá lỗi thường xuyên để tránh các lỗ hổng bảo mật.
• Phần mềm web server: Hiệu suất của web server phụ thuộc rất nhiều vào phần mềm web server được sử dụng. Các phần mềm web server phổ biến như Apache, Nginx, IIS… đều có những ưu và nhược điểm riêng. Cần lựa chọn phần mềm phù hợp với nhu cầu và tối ưu cấu hình để đạt hiệu suất cao nhất. Bản cập nhật và vá lỗi mới nhất cũng cần được áp dụng.
• Ứng dụng web: Chất lượng của mã nguồn ứng dụng web (được viết bằng PHP, Java, Python…) cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất. Mã nguồn cần được tối ưu, sử dụng các phương pháp lập trình hiệu quả và tránh các lỗi bảo mật. Các framework và CMS phổ biến như WordPress, Drupal, Laravel… cần được cập nhật phiên bản mới nhất.
• Cơ sở dữ liệu: Hầu hết các website động đều sử dụng cơ sở dữ liệu (MySQL, PostgreSQL, MongoDB) để lưu trữ thông tin. Cơ sở dữ liệu cần được thiết kế hợp lý, sử dụng chỉ mục (index) và tối ưu câu truy vấn để tăng tốc độ truy xuất. Cần có giải pháp sao lưu và phục hồi cơ sở dữ liệu để đảm bảo an toàn dữ liệu.
• Bộ nhớ đệm (cache): Sử dụng bộ nhớ đệm là một trong những cách hiệu quả nhất để tăng tốc độ tải trang web. Bộ nhớ đệm lưu trữ các bản sao của những nội dung tĩnh (như hình ảnh, CSS, JavaScript) và nội dung động (như kết quả truy vấn database) vào bộ nhớ hoặc ổ cứng, giúp giảm tải cho web server và database. Có nhiều giải pháp bộ nhớ đệm từ phía web server (như Nginx FastCGI Cache, Varnish Cache), ứng dụng (như Redis, Memcached) và plugin (như W3 Total Cache của WordPress).

Việc lựa chọn, cấu hình và tối ưu hóa các thành phần phần mềm trên cần có kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tiễn. Nên tìm sự hỗ trợ từ các chuyên gia và đơn vị cung cấp dịch vụ hosting, server để có giải pháp toàn diện và hiệu quả nhất.

5.3. Cấu hình

Ngoài việc nâng cấp phần cứng và phần mềm, việc cấu hình hợp lý cũng góp phần quan trọng trong việc tối ưu hiệu suất web server. Dưới đây là một số yếu tố cấu hình quan trọng cần lưu ý:

• Cổng kết nối (port): Cổng mặc định của giao thức HTTP là 80 và HTTPS là 443. Tuy nhiên, trong một số trường hợp (như chạy nhiều website trên cùng một server), bạn có thể cần thay đổi cổng mặc định để tránh xung đột. Việc chọn cổng phù hợp và mở tường lửa cho các cổng đó là rất quan trọng.
• Số lượng kết nối đồng thời: Đây là số lượng kết nối mà web server có thể xử lý cùng một lúc. Con số này phụ thuộc vào cấu hình phần cứng và phần mềm của server. Bạn cần điều chỉnh giá trị này cho phù hợp với lưu lượng truy cập và tài nguyên hệ thống. Nếu số kết nối đồng thời quá thấp, server sẽ nhanh chóng bị quá tải. Nếu quá cao, server sẽ tiêu tốn nhiều tài nguyên và ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể.
• Thời gian chờ (timeout): Đây là thời gian tối đa mà web server chờ để nhận một yêu cầu hoàn chỉnh từ trình duyệt hoặc gửi một phản hồi hoàn chỉnh về trình duyệt. Nếu thời gian chờ quá ngắn, các yêu cầu hoặc phản hồi chậm có thể bị hủy giữa chừng. Nếu thời gian chờ quá dài, server có thể bị tốn tài nguyên cho các kết nối “treo”. Giá trị thời gian chờ thường được tính bằng giây và cần được cân chỉnh dựa trên thời gian phản hồi thực tế của website.
• Bộ nhớ đệm (cache): Việc sử dụng bộ nhớ đệm có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và giảm tải cho web server. Bạn cần cấu hình kích thước bộ nhớ đệm, thời gian sống (TTL) của các mục trong bộ nhớ đệm và các quy tắc lưu đệm (như loại tệp, URL, cookie…) sao cho phù hợp. Thông thường, các tệp tĩnh như hình ảnh, CSS, JavaScript… nên được lưu đệm lâu hơn so với nội dung động.
• Nén dữ liệu (compression): Hầu hết các web server hiện đại đều hỗ trợ nén các tệp trước khi gửi về trình duyệt, giúp giảm kích thước tải xuống và tiết kiệm băng thông. Các thuật toán nén phổ biến là Gzip và Brotli. Bạn cần bật tính năng nén và định cấu hình mức độ nén, loại tệp được nén sao cho phù hợp. Tuy nhiên, nén dữ liệu cũng tiêu tốn CPU, vì vậy cần cân bằng giữa lợi ích và chi phí.
• Giới hạn tài nguyên: Để tránh một số lượng nhỏ các yêu cầu chiếm dụng quá nhiều tài nguyên hệ thống, bạn cần đặt giới hạn cho các tham số như kích thước tệp tải lên, thời gian thực thi tối đa, bộ nhớ sử dụng tối đa… Các giới hạn này có thể được đặt ở cấp độ web server, ứng dụng hoặc ngôn ngữ lập trình.

Việc tối ưu cấu hình web server đòi hỏi kiến thức sâu rộng và nhiều thử nghiệm. Bạn có thể tham khảo các khuyến nghị và giá trị mặc định từ nhà phát triển web server và điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện cụ thể. Nên sử dụng các công cụ giám sát và phân tích hiệu suất để đánh giá tác động của việc thay đổi cấu hình.

6. Bảo mật web server

Bảo mật là một khía cạnh quan trọng không kém gì hiệu suất đối với bất kỳ web server nào. Một web server không an toàn có thể bị tin tặc khai thác để đánh cắp dữ liệu, phát tán mã độc, làm gián đoạn dịch vụ… gây thiệt hại nghiêm trọng về uy tín và tài chính. Vì vậy, việc áp dụng các biện pháp bảo mật toàn diện là điều cần thiết để bảo vệ web server khỏi các mối đe dọa.

6.1. Các mối đe dọa phổ biến

Web server luôn là mục tiêu hấp dẫn của tin tặc vì chứa nhiều dữ liệu quan trọng và tiếp xúc trực tiếp với môi trường internet. Dưới đây là một số loại tấn công phổ biến nhắm vào web server:

• Tấn công từ chối dịch vụ (DDoS): Tin tặc gửi một lượng lớn các yêu cầu giả mạo đến web server trong một thời gian ngắn, khiến server quá tải và không thể phục vụ người dùng chính thống. Hậu quả là website sẽ bị gián đoạn hoặc sập hoàn toàn trong một khoảng thời gian.
• Tấn công SQL injection: Đây là kỹ thuật lợi dụng lỗ hổng trong cách ứng dụng web xử lý dữ liệu đầu vào để chèn các câu lệnh SQL độc hại vào truy vấn gửi đến cơ sở dữ liệu. Từ đó, tin tặc có thể truy cập, sửa đổi hoặc xóa dữ liệu một cách trái phép.
• Tấn công XSS (Cross-site scripting): Tương tự như SQL injection, tấn công XSS chèn các đoạn mã JavaScript độc hại vào trang web và thực thi chúng trên trình duyệt của nạn nhân. Từ đó, tin tặc có thể đánh cắp thông tin nhạy cảm (như cookie, token), thay đổi giao diện trang web hoặc chuyển hướng người dùng đến các trang lừa đảo.
• Tấn công mã hóa (Malware): Tin tặc có thể lợi dụng các lỗ hổng trong hệ điều hành, ứng dụng web hoặc các plugin, theme… để cài cắm các phần mềm độc hại như virus, ransomware, backdoor… lên web server. Từ đó chúng có thể thực hiện các hành vi phá hoại, đánh cắp dữ liệu hoặc biến web server thành công cụ tấn công các hệ thống khác.
• Tấn công Brute-force: Đây là phương thức thử lần lượt các kết hợp tên đăng nhập và mật khẩu phổ biến để đoán trúng thông tin đăng nhập vào trang quản trị website. Nếu mật khẩu yếu hoặc dễ đoán, tin tặc có thể chiếm quyền kiểm soát hoàn toàn web server chỉ sau vài lần thử.

Ngoài ra còn có các dạng tấn công khác như tấn công leo thang đặc quyền (privilege escalation), tấn công chèn tệp (file inclusion), tấn công chuyển hướng (URL redirection)… Mỗi loại đều có cách thức và mục đích riêng, đòi hỏi các biện pháp phòng vệ đa dạng.

6.2. Biện pháp bảo mật

Để bảo vệ web server trước các cuộc tấn công mạng, bạn cần triển khai một chiến lược bảo mật toàn diện, đa lớp và chủ động. Dưới đây là một số biện pháp bảo mật cơ bản:

• Tường lửa (Firewall): Tường lửa là rào cản đầu tiên ngăn chặn các truy cập trái phép từ bên ngoài vào web server. Bạn cần cấu hình tường lửa chỉ cho phép các kết nối đến các cổng cần thiết (như 80, 443) và chặn các kết nối đến các cổng không sử dụng. Các giao thức và IP không tin cậy cũng cần được lọc bỏ.
• Mã hóa kết nối (SSL/TLS): Sử dụng chứng chỉ SSL/TLS cho phép mã hóa thông tin trao đổi giữa trình duyệt và web server, tránh bị tin tặc đánh cắp hoặc giả mạo. Khi đã cài đặt chứng chỉ SSL, bạn nên bắt buộc sử dụng giao thức HTTPS cho toàn bộ website.
• Cập nhật phần mềm: Các lỗ hổng bảo mật trong hệ điều hành, web server, ứng dụng web… thường xuyên được phát hiện và vá bởi các nhà phát triển. Vì vậy, bạn cần thường xuyên cập nhật các phần mềm lên phiên bản mới nhất để tránh bị tin tặc khai thác các lỗ hổng đã biết.
• Xác thực và phân quyền: Bạn cần có chính sách mật khẩu mạnh, bắt buộc sử dụng mật khẩu phức tạp, thay đổi định kỳ và không chia sẻ mật khẩu cho người khác. Nên sử dụng xác thực đa yếu tố (2FA) để tăng cường bảo mật cho các tài khoản quan trọng như quản trị viên.

• Phân quyền người dùng: Không phải ai cũng cần quyền truy cập vào tất cả các tài nguyên trên web server. Cần phân chia người dùng thành các nhóm và cấp quyền truy cập tối thiểu theo nhu cầu công việc. Các tài khoản không sử dụng nên bị vô hiệu hóa hoặc xóa bỏ.
• Mã hóa dữ liệu: Các dữ liệu nhạy cảm như thông tin cá nhân, thẻ tín dụng, mật khẩu… cần được mã hóa khi lưu trữ và truyền tải để tránh bị đánh cắp. Nên sử dụng các thuật toán mã hóa mạnh như AES, RSA với độ dài khóa đủ lớn.
• Giám sát và ghi log: Cần theo dõi liên tục các hoạt động trên web server để phát hiện các dấu hiệu bất thường như đăng nhập thất bại liên tiếp, truy cập từ địa chỉ IP lạ, tải lên các tệp đáng ngờ… Các sự kiện quan trọng cần được ghi lại vào nhật ký (log) để phục vụ cho quá trình điều tra, xử lý sự cố.
• Kiểm tra và đánh giá định kỳ: Cần thực hiện các cuộc kiểm tra, đánh giá an ninh định kỳ (như kiểm tra lỗ hổng, kiểm tra thâm nhập…) để phát hiện các điểm yếu trong hệ thống. Kết quả đánh giá sẽ giúp xác định các biện pháp khắc phục, nâng cao an ninh.

Việc triển khai các biện pháp bảo mật cho web server đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các bộ phận liên quan như quản trị hệ thống, phát triển ứng dụng, vận hành… Cần xây dựng quy trình, chính sách bảo mật rõ ràng và đào tạo nâng cao nhận thức cho nhân viên.

6.3. Thực tiễn tốt nhất

Để đảm bảo an toàn cho web server, bên cạnh việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật, cần tuân thủ các thực tiễn tốt nhất trong quản lý, vận hành hệ thống. Dưới đây là một số chia sẻ:

• Cập nhật phần mềm thường xuyên: Các lỗ hổng bảo mật mới liên tục được phát hiện và công bố. Vì vậy, việc cập nhật các bản vá lỗi, phiên bản mới nhất cho các phần mềm trên web server (hệ điều hành, web server, ứng dụng…) là rất quan trọng. Tốt nhất nên bật chế độ tự động cập nhật hoặc thiết lập lịch cập nhật định kỳ.
• Sử dụng mật khẩu mạnh: Mật khẩu yếu, dễ đoán là một trong những nguyên nhân hàng đầu dẫn đến các vụ tấn công thành công. Do đó, cần sử dụng mật khẩu có độ dài tối thiểu 8 ký tự, bao gồm chữ hoa, chữ thường, số và ký tự đặc biệt. Không sử dụng các mật khẩu phổ biến như “123456”, “password”… và không dùng chung mật khẩu cho nhiều dịch vụ.
• Hạn chế số lượng dịch vụ: Các dịch vụ, port không cần thiết trên web server (như telnet, ftp, ssh…) nên bị tắt hoặc chặn bởi tường lửa để giảm bề mặt tấn công. Chỉ mở các dịch vụ thực sự cần thiết và cấu hình chúng một cách an toàn.
• Sao lưu dữ liệu định kỳ: Sao lưu (backup) là giải pháp cuối cùng để khôi phục dữ liệu trong trường hợp web server bị tấn công, lỗi hệ thống hay thảm họa. Cần sao lưu đầy đủ cả dữ liệu và cấu hình hệ thống, đặc biệt là các dữ liệu quan trọng như cơ sở dữ liệu, mã nguồn, tệp log… Việc sao lưu cần được thực hiện thường xuyên (hàng ngày, hàng tuần) và lưu trữ bản sao ở một nơi an toàn, tốt nhất là ngoài hệ thống.
• Giám sát liên tục: Việc giám sát liên tục các hoạt động trên web server giúp phát hiện sớm các sự cố, tấn công và đưa ra phản ứng kịp thời. Các công cụ giám sát tự động (như Nagios, Zabbix…) có thể theo dõi tình trạng hoạt động của phần cứng, phần mềm, mạng và gửi cảnh báo khi có bất thường. Nhân viên vận hành cũng cần trực 24/7 để xử lý các sự cố ngoài giờ.
• Nâng cao nhận thức bảo mật: Con người thường là mắt xích yếu nhất trong hệ thống bảo mật. Vì vậy, cần đào tạo, nâng cao nhận thức cho các nhân viên vận hành, phát triển và người dùng cuối về các nguy cơ, quy định bảo mật. Xây dựng văn hóa “an toàn là trên hết” trong tổ chức.

Việc bảo mật web server là một quá trình liên tục, đòi hỏi sự đầu tư thỏa đáng về con người, công nghệ, quy trình. Tuy nhiên, đó là điều cần thiết để đảm bảo hoạt động ổn định của website, ứng dụng và uy tín của tổ chức trước khách hàng, đối tác.

⇒ Bài viết nổi bật: SQL Server, Web Server

7. Lựa chọn web server phù hợp

Có rất nhiều sự lựa chọn web server trên thị trường với đủ loại tính năng, mức giá khác nhau. Việc chọn web server phù hợp với nhu cầu là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất, tính ổn định và khả năng mở rộng của website. Dưới đây là một số yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn web server.

7.1. Xác định nhu cầu

Trước khi chọn web server, bạn cần xác định rõ các yêu cầu của website, bao gồm:

• Loại website: Website của bạn thuộc loại nào (blog, thương mại điện tử, diễn đàn, mạng xã hội…) sẽ ảnh hưởng đến cấu hình web server cần thiết. Ví dụ, một website thương mại điện tử cần web server mạnh để xử lý nhiều truy vấn, trong khi blog cá nhân có thể chạy tốt trên web server nhỏ.
• Lưu lượng truy cập: Ước tính lượng truy cập hàng tháng của website (số lượt xem trang, số người dùng đồng thời…) để chọn web server có đủ tài nguyên. Nếu website có lượng truy cập lớn, bạn cần một web server có cấu hình cao và khả năng mở rộng tốt.
• Tính năng cần thiết: Lập danh sách các tính năng cần có của web server như hỗ trợ ngôn ngữ lập trình (PHP, Python, Ruby…), cơ sở dữ liệu (MySQL, PostgreSQL…), chứng chỉ SSL, tường lửa ứng dụng web… Từ đó chọn web server có đầy đủ các tính năng đáp ứng yêu cầu.
• Ngân sách: Xác định ngân sách tối đa cho việc thuê hoặc mua web server. Các web server thương mại (như Microsoft IIS) thường có giá cao hơn so với các web server mã nguồn mở (như Apache, Nginx). Tuy nhiên, bản thương mại thường có hỗ trợ kỹ thuật tốt hơn.
• Kỹ năng quản trị: Đánh giá trình độ và kinh nghiệm của đội ngũ quản trị hệ thống. Nếu đội ngũ có nhiều kinh nghiệm với một web server cụ thể (như Apache), tốt nhất nên ưu tiên lựa chọn web server đó để tận dụng được thế mạnh.

Sau khi xác định được các yêu cầu, bạn có thể thu hẹp danh sách các web server tiềm năng và so sánh chúng để đưa ra lựa chọn cuối cùng.

7.2. So sánh các lựa chọn

Khi đã có danh sách các web server phù hợp, bước tiếp theo là so sánh chúng dựa trên các tiêu chí quan trọng. Dưới đây là bảng so sánh 3 web server phổ biến nhất hiện nay là Apache, Nginx và IIS:

Như vậy, mỗi web server đều có ưu và nhược điểm riêng:

• Apache là lựa chọn phổ biến nhất, chạy được trên nhiều nền tảng, có rất nhiều module và tài liệu hướng dẫn. Tuy nhiên, Apache tiêu tốn nhiều tài nguyên hơn và hiệu suất không bằng Nginx.
• Nginx nổi bật với hiệu suất cao, khả năng xử lý đồng thời lớn và bảo mật tốt. Nginx cũng rất ổn định và tiêu tốn ít tài nguyên. Nhược điểm là số lượng module của Nginx hạn chế hơn so với Apache.
• IIS chỉ chạy trên Windows nên phù hợp với các hệ thống dựa trên công nghệ Microsoft như ASP.NET, MSSQL… IIS có hiệu suất và bảo mật tương đương Apache, đồng thời có hỗ trợ tốt từ Microsoft. Tuy nhiên, IIS là phần mềm trả phí và không linh hoạt bằng Apache và Nginx.

Khi lựa chọn web server, bạn cần cân nhắc điểm mạnh, điểm yếu của từng loại và đối chiếu với nhu cầu thực tế. Trong nhiều trường hợp, sự kết hợp của nhiều web server (như dùng Nginx làm reverse proxy cho Apache) sẽ mang lại hiệu quả tốt hơn là chỉ sử dụng một loại.

7.3. Lời khuyên hữu ích

Dưới đây là một số lời khuyên để giúp bạn chọn web server phù hợp:

• Ưu tiên web server phổ biến: Các web server phổ biến như Apache, Nginx thường có cộng đồng lớn, nhiều tài liệu hướng dẫn và được hỗ trợ bởi hầu hết các nhà cung cấp hosting. Việc sử dụng web server phổ biến giúp giảm thiểu rủi ro và dễ dàng tìm kiếm sự trợ giúp khi gặp sự cố.
• Cân nhắc hỗ trợ ngôn ngữ lập trình: Nếu website của bạn được xây dựng trên một ngôn ngữ lập trình cụ thể (như PHP, Python, Ruby…), hãy chọn web server có hỗ trợ tốt nhất cho ngôn ngữ đó. Ví dụ, Apache kết hợp với module mod_php là lựa chọn hàng đầu cho các website PHP.
• Tận dụng điểm mạnh của từng web server: Mỗi web server đều có điểm mạnh riêng phù hợp với từng loại ứng dụng. Ví dụ, Nginx là lựa chọn tuyệt vời cho các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao và khả năng mở rộng như video streaming, trong khi IIS lại phù hợp cho các ứng dụng .NET và SQL Server.
• Chú trọng khả năng mở rộng: Nếu bạn dự định phát triển website trong tương lai, hãy chọn web server có khả năng mở rộng tốt, hỗ trợ cân bằng tải (load balancing) và điều phối lưu lượng (traffic routing). Điều này giúp website của bạn đáp ứng được lượng truy cập tăng lên mà không bị gián đoạn.
• Cân nhắc chi phí: Chi phí là yếu tố quan trọng khi lựa chọn web server, đặc biệt đối với các website nhỏ và vừa. Bạn cần cân đối giữa hiệu năng và tính năng của web server với ngân sách available. Các web server mã nguồn mở như Apache và Nginx có thể giúp tiết kiệm chi phí đáng kể so với các phần mềm thương mại.
• Tham khảo ý kiến chuyên gia: Nếu bạn không có nhiều kinh nghiệm trong việc lựa chọn và cấu hình web server, hãy tìm đến sự tư vấn của các chuyên gia như quản trị hệ thống, lập trình viên, nhà cung cấp hosting… Họ có thể đánh giá nhu cầu của bạn và đưa ra những khuyến nghị phù hợp nhất.

Việc lựa chọn web server không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất và bảo mật của website mà còn tác động đến trải nghiệm người dùng và khả năng phát triển lâu dài. Bằng việc xác định đúng nhu cầu, so sánh kỹ lưỡng các phương án và tham khảo ý kiến chuyên gia, bạn sẽ tìm được web server tối ưu nhất cho website của mình.

Kết luận

Qua bài viết này, hi vọng bạn đã hiểu rõ hơn về web server, vai trò của nó trong hệ thống website và cách thức hoạt động cơ bản. Chúng ta cũng đã tìm hiểu các loại web server phổ biến, cách cấu hình và bảo mật chúng. Cuối cùng là một số lời khuyên để lựa chọn web server phù hợp nhất với nhu cầu.

Dưới đây là tóm tắt những điểm chính của bài viết:

• Web server là máy chủ lưu trữ, xử lý và phân phối nội dung của website đến người dùng cuối thông qua giao thức HTTP/HTTPS.
• Các chức năng chính của web server bao gồm: phục vụ các yêu cầu HTTP, lưu trữ nội dung web, cung cấp các dịch vụ back-end cho ứng dụng web…
• Các loại web server phổ biến nhất hiện nay là Apache, Nginx và IIS. Mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng.
• Cấu hình web server hợp lý (như số lượng kết nối đồng thời, thời gian chờ, bộ nhớ đệm…) giúp tối ưu hiệu suất và đáp ứng lượng truy cập lớn.
• Bảo mật web server là việc làm cần thiết để đối phó với các mối đe dọa như tấn công DDoS, tấn công mã hóa, tấn công SQL injection…
• Việc lựa chọn web server cần dựa trên các yếu tố như nhu cầu sử dụng, tính năng, hiệu năng, khả năng mở rộng, chi phí…

Bài viết cũng đưa ra một số câu hỏi thường gặp về web server như:

• Web server khác gì so với web hosting?
• Làm thế nào để cài đặt chứng chỉ SSL miễn phí Let’s Encrypt trên web server?
• Có thể chạy nhiều website trên cùng một web server được không?
• Dùng phần cứng hay điện toán đám mây để triển khai web server tốt hơn?
• Làm sao để biết web server của mình đã bị tấn công?

Hy vọng những kiến thức và lời khuyên trong bài viết từ user.com.vn sẽ giúp bạn vận hành web server một cách hiệu quả và an toàn hơn. Hãy luôn cập nhật công nghệ và xu hướng mới nhất để đem lại trải nghiệm tốt nhất cho người dùng website của mình.