大型网站架构演化

大型网站系统特点

  • 高并发、大流量:PV 量巨大
  • 高可用:7*24 小时不间断服务
  • 海量数据:文件数目分分钟 xxTB
  • 用户分布广泛,网络情况复杂:网络运营商
  • 安全环境恶劣:黑客的攻击
  • 需求快速变更,发布频繁:快速适应市场,满足用户需求
  • 渐进式发展:慢慢地运营出大型网站

初始阶段网站架构

一台 Server 就刚需。应用程序、数据库、文件等所有资源都集中在一台 Server 上,典型案例:基于 LAMP 架构的 PHP 网站;
初始阶段网站架构

应用和数据服务分离

三台 Server 平天下。业务发展,单台不再适应业务的发展,将应用和数据分离后成三台 Server(应用服务器、文件服务器与数据库服务器)。分离后三台 Server 对硬件资源的需求各不相同:应用服务器需要更快更强大的 CPU,而数据库服务器需要更快的硬盘和更大的内存,文件服务器则需要更大的硬盘;
应用和数据服务分离

使用缓存改善网站性能

3+X 的 Server 模式减少数据库访问压力,提高网站的数据访问速度。缓存又可以分为:本地缓存和远程缓存(可以是分布式的),本地缓存访问速度快,但数据量有限;远程分布式缓存可以集群,因此容量不受限制
使用缓存改善网站性能

使用应用服务器集群改善网站并发处理能力

通过集群解决高并发、海量数据问题的常用手段,实现系统的可伸缩性。通过负载均衡调度器,可将用户访问分发到集群中的某台 Server 上,应用服务器的负载压力不再成为整个网站的瓶颈
使用应用服务器集群改善网站并发处理能力

数据库读写分离

使用缓存后,绝大部分操作都可以不通过 DB 就能完成,但仍有一部分(缓存访问不命中、缓存过期)和全部的写操作需要访问 DB,在网站的用户达到一定规模后,DB 因为负载压力过高成为网站的瓶颈。大部分主流 DB 都提供主从热备功能,利用这一功能就可以配置两台 DB 主从关系,一台数据更新同步到另一台 Server 上。网站利用 DB 的这一功能,实现 DB 读写分离,从而改善 DB 负载压力。
数据库读写分离

使用反向代理和 CDN 加速网站响应

CDN 和反向代理的基本原理都是缓存,区别在于 CDN 部署在网络提供商的机房,而反向代理则部署在网站的中心机房。使用 CDN 和反向代理的目的都是尽早返回数据给用户,一方面加快用户访问速度,另一方面也减轻后端服务器的负载压力。
使用反向代理

使用分布式文件系统和分布式数据库系统

随着网站业务的发展,两台 DB 服务器依然不能满足需求,文件系统也一样
使用分布式文件系统和分布式数据库系统

使用 NoSQL 和搜索引擎

NoSQL 和搜索引擎都是源自互联网的技术手段,对可伸缩的分布式特性具有更好的支持。应用服务器则通过一个统一数据访问模块访问各种数据,减轻应用程序管理诸多数据源的麻烦
使用 NoSQL 和搜索引擎

业务拆分

通过分而治之的手段将整个网站业务分成不同的产品线,如淘宝将首页、商铺、订单、卖家、买家等拆分成不同的产品线,分归不同的业务团队负责。各个应用之间可以通过建立一个超链接建立关系,也可以通过消息队列进行数据分发
业务拆分

分布式服务

既然每一个应用系统都需要执行许多相通的业务操作,比如用户管理、商品管理等,那么可以将这些共用的业务提取出来,独立部署。
分布式服务

整体结构

思维导图

大型网站架构演化价值观

  • 核心价值:随网站所需灵活应对;大型网站不是从无到有一步就搭建好一个大型网站,而是能够伴随小型网站业务的渐进发展,慢慢地演化成一个大型网站;
  • 驱动力量:网站的业务发展—业务成就了技术,事业成就了人,而不是相反;

大型网站架构设计的误区

  • 一味追随大公司的解决方案
  • 为了技术而技术–>常见问题;
  • 企图用技术解决所有问题:技术是用来解决业务问题的,而业务的问题,也可以通过业务的手段去解决;

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