Kiến trúc Monolithic là gì? Có gì khác biệt so với Microservices?

Kubernetes

Sa Phạm

1401

12-02-2025

Kiến trúc Monolithic là một phương pháp thiết kế phần mềm trong đó tất cả các thành phần của ứng dụng được xây dựng và triển khai như một khối thống nhất. Phương pháp này có tính đồng nhất cao, dễ dàng quản lý trong những ứng dụng nhỏ hoặc trung bình. Vậy kiến trúc Monolithic là gì? cách thức hoạt động như thế nào thì hãy cùng Bizfly Cloud tìm hiểu ngay qua bài viết dưới đây.

Kiến trúc Monolithic là gì?

Kiến trúc Monolithic hay còn gọi là kiến trúc nguyên khối, là một mô hình thiết kế phần mềm trong đó toàn bộ ứng dụng được xây dựng và triển khai như một hệ thống duy nhất. Cấu trúc này thường bao gồm ba tầng chính: cơ sở dữ liệu (database), giao diện người dùng (user interface), và phần xử lý phía máy chủ (server side). Điều này có nghĩa là mọi thứ từ giao diện người dùng cho đến cơ sở dữ liệu đều hoạt động như một thực thể duy nhất, không phân tách.

Kiến trúc này thường được sử dụng trong các ứng dụng nhỏ hoặc trung bình, nơi mà yêu cầu về tốc độ phát triển và triển khai nhanh chóng hơn so với việc phải chia nhỏ ra thành nhiều dịch vụ riêng biệt. Việc triển khai ứng dụng Monolithic có thể diễn ra rất nhanh chóng vì chỉ cần biên dịch và chạy một khối mã duy nhất.

Kiến trúc Monolithic hoạt động như thế nào?

Kiến trúc Monolithic hoạt động trên nguyên lý rằng tất cả các module trong ứng dụng đều phụ thuộc lẫn nhau và làm việc cùng nhau trong một môi trường duy nhất. 

Quy trình phát triển một ứng dụng Monolithic bao gồm:

• Thiết kế kiến trúc: Các nhà phát triển xác định các thành phần chính của ứng dụng và cách chúng tương tác với nhau.
• Lập trình: Các module được lập trình và tích hợp vào khối cơ bản. Mỗi module thường đảm nhận một chức năng cụ thể nhưng lại phụ thuộc vào các module khác.
• Triển khai: Ứng dụng được biên dịch thành một tệp duy nhất và triển khai lên máy chủ. 

Khi một ứng dụng Monolithic được kích hoạt, các thành phần trong ứng dụng sẽ tương tác với nhau thông qua các phương thức gọi hàm. Không giống như trong kiến trúc Microservices, nơi mà các dịch vụ giao tiếp qua API.

Các thành phần của kiến trúc Monolithic

• Giao diện người dùng (User Interface - UI): Bao gồm các thành phần như trang web hoặc ứng dụng di động, nơi người dùng thực hiện các thao tác và nhận thông tin từ hệ thống
• Ứng dụng phía máy chủ (Server-side): Là phần xử lý logic nghiệp vụ của ứng dụng. Nó bao gồm tất cả mã nguồn và quy trình xử lý yêu cầu từ giao diện người dùng, tương tác với cơ sở dữ liệu và trả về kết quả cho người dùng.
• Cơ sở dữ liệu (Database): Là nơi lưu trữ tất cả dữ liệu của ứng dụng. Trong kiến trúc monolithic, cơ sở dữ liệu thường được tích hợp trực tiếp với các thành phần khác, cho phép truy cập nhanh chóng và dễ dàng giữa các module.

Ưu điểm của kiến trúc Monolithic

Dưới đây là một số lợi ích nổi bật của kiến trúc Monolithic: 

• Tính đơn giản: Các nhà phát triển chỉ cần tập trung vào việc phát triển một khối mã duy nhất giúp giảm bớt sự phức tạp. Mọi thứ đều được tổ chức trong cùng một không gian, giúp các nhà phát triển dễ dàng theo dõi và quản lý mã nguồn hơn. 
• Hiệu suất tốt: Tất cả các module hoạt động trong cùng một không gian bộ nhớ, kiến trúc Monolithic thường mang lại hiệu suất tốt hơn so với các kiến trúc phân tán. Việc gọi hàm giữa các module nhanh chóng hơn nhiều so với việc gửi yêu cầu qua mạng giữa các dịch vụ khác nhau.
• Chi phí thấp: Việc phát triển và duy trì một ứng dụng Monolithic thường ít tốn kém hơn trong giai đoạn đầu. Không cần phải đầu tư vào cơ sở hạ tầng phức tạp hoặc công nghệ phân tán ngay từ đầu. 
• Dễ dàng quản lý: Các nhà phát triển có thể dễ dàng theo dõi mọi thứ từ quy trình phát triển đến triển khai và bảo trì.

Những mặt còn hạn chế

Dù có nhiều ưu điểm nhưng kiến trúc Monolithic cũng không thiếu những hạn chế như sau:

• Gặp khó khăn trong việc mở rộng: Khi ứng dụng trở nên lớn hơn và phức tạp hơn, việc duy trì một khối mã lớn và đồng nhất trở thành một nhiệm vụ đầy thách thức. Bất kỳ thay đổi nào ở một phần của ứng dụng cũng có thể ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống, khiến việc mở rộng trở nên khó khăn hơn. 
• Thời gian triển khai lâu: Mặc dù việc triển khai một ứng dụng Monolithic ban đầu có thể đơn giản, nhưng khi ứng dụng phát triển, thời gian triển khai có thể kéo dài.
• Thiếu khả năng tái sử dụng: Trong khi các dịch vụ riêng lẻ trong kiến trúc Microservices có thể được tái sử dụng một cách dễ dàng ở nhiều dự án khác nhau, các module trong kiến trúc Monolithic thường bị giới hạn bởi cấu trúc của toàn bộ ứng dụng.
• Rủi ro cao do lỗi:Nếu một phần của ứng dụng Monolithic gặp sự cố, điều này có thể dẫn đến toàn bộ ứng dụng bị dừng hoạt động.

Kiến trúc Monolithic khác biệt thế nào so với kiến trúc Microservices?

Sự khác biệt giữa kiến trúc Monolithic và Microservices nằm ở cách mà các thành phần của ứng dụng được tổ chức và quản lý.

Khi nào thì nên sử dụng kiến trúc Monolithic?

Dưới đây là các tình huống cụ thể khi nên sử dụng kiến trúc này:

• Dự án nhỏ và đơn giản: Nếu ứng dụng có quy mô nhỏ và không yêu cầu nhiều tính năng phức tạp cũng như không có kế hoạch mở rộng lớn trong tương lai thì kiến trúc Monolithic là lựa chọn hợp lý nhất.
• Đội ngũ phát triển nhỏ: Khi nhóm phát triển có ít thành viên, chưa có nhiều kinh nghiệm, việc sử dụng kiến trúc Monolithic giúp đơn giản hóa quá trình phát triển và quản lý.
• Thời gian phát triển nhanh: Trong những trường hợp cần ra mắt sản phẩm nhanh chóng, mô hình Monolithic cho phép phát triển và triển khai dễ dàng hơn do không cần thiết lập hạ tầng phức tạp.
• Yêu cầu thay đổi ít: Nếu ứng dụng không cần cập nhật thường xuyên hoặc yêu cầu thay đổi thấp, kiến trúc Monolithic sẽ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí bảo trì.
• Ngân sách hạn chế: Nếu bạn đang làm việc với một ngân sách hạn chế để triển khai một kiến trúc phức tạp hơn, kiến trúc Monolithic có thể là lựa chọn hợp lý hơn so với Microservices.

Kết luận

Kiến trúc Monolithic có những ưu điểm và nhược điểm riêng mà các nhà phát triển cần cân nhắc kỹ lưỡng. Trong khi nó mang lại khả năng phát triển nhanh chóng và đơn giản, nó cũng có thể gặp phải những thách thức lớn khi mở rộng và bảo trì. Việc lựa chọn giữa loại kiến trúc nào còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: quy mô dự án, ngân sách và khả năng mở rộng.

Hy vọng rằng bài viết này đã giúp bạn đã có cái nhìn tổng quan và sâu sắc hơn về kiến trúc Monolithic và cách mà nó khác biệt so với các kiến trúc khác, từ đó đưa ra quyết định phù hợp cho dự án của mình.