Kiến trúc hệ thống của Netflix

Kiến trúc hệ thống của Netflix là một trong những ví dụ điển hình nhất về hệ thống cloud-native, phân tán toàn cầu, có khả năng phục vụ hơn 260 triệu người dùng trên toàn thế giới với video chất lượng cao, độ trễ thấp, khả năng phục hồi và mở rộng cực tốt.

Dưới đây là kiến trúc tổng quan hệ thống Netflix, bao gồm các lớp hạ tầng, công nghệ cốt lõi và thiết kế chịu lỗi:

🎬 1. Tổng quan kiến trúc hệ thống Netflix

• Netflix hoạt động gần như hoàn toàn trên đám mây AWS (Amazon Web Services).
• Sử dụng kiến trúc microservices phân tán + CDN riêng (Open Connect).
• Tập trung cao vào trải nghiệm người dùng, phân phối nội dung nhanh và ổn định.

🧱 2. Các tầng chính trong kiến trúc hệ thống

2.1. Client Layer (Tầng người dùng)

• Các ứng dụng Netflix trên:
  • TV, smartphone, web, máy tính bảng, console, v.v.
• Client có khả năng:
  • Gửi truy vấn API
  • Nhận metadata (thông tin phim, hình ảnh, phụ đề)
  • Stream video từ CDN Open Connect

2.2. Backend Layer (Tầng dịch vụ & xử lý)

Hệ thống backend được tổ chức thành hàng trăm microservices, mỗi service đảm nhiệm một chức năng riêng.

Các microservice này được triển khai trên AWS (EC2, ECS) và quản lý bởi các công cụ nội bộ như:

• Eureka – Service discovery
• Ribbon – Client-side load balancing
• Hystrix – Circuit breaker (hiện đã thay thế)
• Zuul – API Gateway (hiện chuyển sang Spring Cloud Gateway)
• Spinnaker – CI/CD
• Simian Army (chaos monkey) – Testing chịu lỗi

2.3. Data Layer (Lưu trữ & xử lý dữ liệu)

Netflix sử dụng kết hợp nhiều hệ thống lưu trữ, bao gồm:

2.4. Content Delivery (Phân phối nội dung – CDN)

Netflix xây dựng CDN riêng gọi là Open Connect:

• Hệ thống các caching server đặt tại ISP trên toàn thế giới.
• 95% dữ liệu video được stream trực tiếp từ Open Connect, không đi qua AWS.
• Mỗi thiết bị client được định tuyến tới máy chủ Open Connect gần nhất để giảm độ trễ.

📌 Lưu ý: Metadata và điều khiển video đến từ backend trên AWS, còn nội dung video đến từ CDN Open Connect.

🌐 3. Khả năng mở rộng và phân phối toàn cầu

• Netflix chạy ở nhiều AWS Regions với đa vùng sẵn sàng (Multi-AZ).
• Dữ liệu người dùng được nhân bản (replicate) để phục vụ từ nhiều vùng.
• Mọi thành phần trong hệ thống đều có khả năng chịu lỗi (fault-tolerant).

🛡️ 4. Bảo mật và độ tin cậy

• TLS/HTTPS cho tất cả các giao tiếp.
• Token-based authentication (JWT) cho người dùng.
• Chaos Engineering (Simian Army): Chủ động phá vỡ các thành phần để kiểm tra khả năng chịu lỗi.
• Canary Release và A/B Testing: Kiểm tra hiệu quả và độ ổn định của các phiên bản mới.

📊 5. Kiến trúc tổng quan (Sơ đồ logic)

[User Device]
    ↓
[API Gateway (Zuul / Gateway)]
    ↓
[Service Mesh & Microservices (Eureka, Ribbon, Hystrix, etc.)]
    ↓
[Metadata Services]       [Recommendation Engine]       [Billing]
    ↓                          ↓                              ↓
[Databases (Cassandra, S3, MySQL, ElasticSearch, etc.)]
    ↓
[Open Connect (CDN) → Video Streaming]

🔧 6. Công cụ & công nghệ đặc trưng của Netflix

📚 7. Tài liệu & nguồn tham khảo

• Netflix Tech Blog
• Netflix Open Source Projects on GitHub
• Research papers & talks:
  • “Failing over without falling over”
  • “A Deep Dive into Netflix’s Global Architecture”
  • “Open Connect – CDN nội bộ của Netflix”

✅ Tóm lại

Netflix là một trong những kiến trúc cloud-native hoàn chỉnh nhất, kết hợp:

• Microservices + CI/CD + Service Mesh
• Phân phối nội dung qua CDN riêng (Open Connect)
• Hệ thống đề xuất cá nhân hóa, scale toàn cầu
• Chaos Engineering để tăng độ tin cậy

Nếu bạn muốn mình so sánh kiến trúc của Netflix với Facebook, Google, hoặc Microsoft, hoặc muốn mô tả kỹ hơn một thành phần như Open Connect, Simian Army, hay Recommendation System, mình có thể đi sâu hơn. Bạn muốn tiếp theo là phần nào?