Это правильная веб архитектура для сервиса?
без описания задачи, ограничивающих условий, проблем которые перед вами стоят, того что вы понимаете под iis тонкого и толстого клиента и еще пачки деталей ваша схема и вопрос несколько бессмысленны. 
Ответ на вопрос заданный в таком виде: да хрен его знает.
Я предлагаю такую схему:
клиент -> балансировщик приложений -> приложение(сколько угодно, в зависимости от необходимочти) -> балансировщик базы(при необходимости) -> база данных(инстансов базы тоже может быть много).
В реальной жизни использую:
клиент -> балансировщик приложений -> приложение(добавляю, убираю в зависимости от нагрузки) -> база банных.