大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)

1、網(wǎng)站都是從小網(wǎng)站一步一步發(fā)展為大型網(wǎng)站的， 而這之中的挑戰(zhàn)主要來自于龐大 的用戶、安全環(huán)境惡劣、高并發(fā)的訪問和海量的數(shù)據(jù)，任何簡單的業(yè)務(wù)處理，一 旦需要處理數(shù)以P計的數(shù)據(jù)和面對數(shù)以億計的用戶時，問題就會變的很棘手F面我們就來說說這個演變過程:初始階段大型網(wǎng)站都是由小型網(wǎng)站演變而來的，網(wǎng)站 架構(gòu)也樣小型網(wǎng)站最開始沒有太多人訪問，只需要一臺服務(wù)器就綽綽有余，就像這樣:應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫、文件等所有資源都在一臺服務(wù)器上，通常使用Linux PHPMySQlApache就可以完成整個項目部署，然后再買個域名，租一個廉價的服務(wù) 器就可以開始我們的網(wǎng)站之旅了應(yīng)用服務(wù)與數(shù)據(jù)服務(wù)分離應(yīng)用隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，逐漸的一

2、臺服務(wù)器已經(jīng)不能滿足需求，這時我們可以將 與數(shù)據(jù)分離 分離之后我們使用到三臺服務(wù)器：應(yīng)用服務(wù)器、文件服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，如 下所示：對于這三臺服務(wù)器要求各不相同:?應(yīng)用服務(wù)器 要處理大量的業(yè)務(wù)邏輯，所以需要更好更快更強大的 CPU?數(shù)據(jù)庫服務(wù)器需要快速的進行磁盤檢索和數(shù)據(jù)緩存，因此需要更 快的硬盤和更大的內(nèi)存?文件服務(wù)器需要存儲用戶上傳的文件資源，因此需要更大的硬盤 存儲空間應(yīng)用與數(shù)據(jù)分離后，各個的職責變得更加專一，網(wǎng)站的性能得到進一步的提升, 但隨著用戶的繼續(xù)增加，我們需要對網(wǎng)站架構(gòu)進一步優(yōu)化使用緩存改善,陰臺匕性冃匕網(wǎng)站的訪問一樣遵循二八定律：80%的業(yè)務(wù)訪問集中在20%的數(shù)據(jù)上面因此我

3、們要對這一小部分的數(shù)據(jù)進行緩存來減輕數(shù)據(jù)庫的訪問壓力，以提高整個網(wǎng)站的數(shù)據(jù)訪問速度，改善數(shù)據(jù)庫的讀寫性能 網(wǎng)站的緩存可以分為兩種：緩存在應(yīng)用服務(wù)器上的本地緩存和緩存在專門的分布 式緩存服務(wù)器上的遠程緩存?本地緩存 的訪問速度會快一些，但是受應(yīng)用服務(wù)器內(nèi)存限制，緩 存數(shù)據(jù)量很有限，而且會出現(xiàn)內(nèi)存爭用的情況?遠程分布式緩存 可以使用集群的方式，部署大內(nèi)存的服務(wù)器作為 專門的緩存服務(wù)器，可以在理論上做到不受內(nèi)存容量限制的緩存服 務(wù)如下所示:但單一的應(yīng)用服務(wù)器能夠處理的使用緩存后，數(shù)據(jù)訪問壓力得到了有效的緩解，請求連接數(shù)有限，在訪問的高峰期，應(yīng)用服務(wù)器又會成為網(wǎng)站性能的瓶頸使用應(yīng)用服務(wù)器集群改善網(wǎng)站并

4、發(fā)處理 能力、|/使用集群是網(wǎng)站解決高并發(fā)，海量數(shù)據(jù)問題的常用手段，當你縱向提升到一定程 度后，那就該開始橫向提升了 當一臺服務(wù)器的處理能力不足時，與其換一臺更強大的服務(wù)器，不如增加一臺服 務(wù)器去分擔原有的服務(wù)器壓力。對于大型網(wǎng)站而言，無論多么強大的服務(wù)器，都 滿足不了持續(xù)增長的業(yè)務(wù)需求，更高效的方式就是增加服務(wù)器來分擔壓力對于網(wǎng)站架構(gòu)而言，如果增添一臺新的服務(wù)器可以改善負載壓力， 那么就可以使 用同樣的方式來應(yīng)對源源不斷的業(yè)務(wù)需求，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的可伸縮性通過負載均衡調(diào)度服務(wù)器，可以將用戶請求分發(fā)到應(yīng)用服務(wù)器集群里的任何一臺 服務(wù)器上，如果有更多的用戶，可以增加更多的應(yīng)用服務(wù)器，使應(yīng)用服務(wù)器的

5、負 載壓力不再成為網(wǎng)站的性能問題數(shù)據(jù)庫讀寫分離在使用了緩存后，大多數(shù)的操作不經(jīng)過數(shù)據(jù)庫訪問就能完成， 但仍有一部分讀操 作（緩存訪問未命中，緩存過期）和所有的寫操作需要訪問數(shù)據(jù)庫，在網(wǎng)站的用 戶量達到一定時，數(shù)據(jù)庫的負載問題就來了厶 口,目前大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫都支持主從熱備份， 通過配置兩臺服務(wù)器的主從關(guān)系，可以 將一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)更新同步到另一臺， 網(wǎng)站利用這一功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫 讀寫分離，從而進一步改善數(shù)據(jù)庫負載壓力應(yīng)用服務(wù)器在寫操作的時候，訪問主數(shù)據(jù)庫，主數(shù)據(jù)庫通過主從復(fù)制機制把數(shù)據(jù) 同步更新到從數(shù)據(jù)庫，這樣當應(yīng)用服務(wù)器進行讀操作的時候， 就能訪問從數(shù)據(jù)庫 獲取數(shù)據(jù)使用反向代理和CDN加

6、速網(wǎng)站響應(yīng)CDN和 反向代理 的基本原理都是緩存? CDN部署在網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的機房，用戶在進行請求時，會從距離最近 的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商機房獲取數(shù)據(jù)?反向代理貝喑E署在中心機房，當用戶請求到達中心機房后，會首 先訪問反向代理服務(wù)器，如果反向代理服務(wù)器中緩存這用戶請求的 資源，就直接返回給用戶使用CDN和 反向代理 都是為了盡快返回給用戶數(shù)據(jù)，一方面加快用戶訪問速 度，另一方面也減輕了后端服務(wù)器的壓力使用分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫系隨著網(wǎng)站業(yè)務(wù)的繼續(xù)發(fā)展，這時候就可以像分布式應(yīng)用服務(wù)器一樣， 對數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng)和文件系統(tǒng)進行分布式管理 分布式數(shù)據(jù)庫 是網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫拆分的最后手段，一般我們可以采取業(yè)務(wù)分庫，根

7、據(jù)不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)庫部署在不同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上使用NoSQL和搜索引擎這兩個方式都是依賴于互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)手段， 應(yīng)用服務(wù)器通過一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問 模塊來訪問各種數(shù)據(jù)，從而減輕應(yīng)用程序有多個數(shù)據(jù)源的麻煩E莎Tt曬吾3,汽e 用 RFFdS.拓"科3：FlSfittiRS號3i/H-nn 衣IO«i*Z«牌靜/ZHo60l1<B駅*V毎St=*対*曲掙n掙fifimsTti斯 iUtKHOA L廿琦虞iifl區(qū)目lit'-aftavf _甘斬衣BVC*奇3*業(yè)務(wù)拆分對于大型網(wǎng)站，我們可以分而治之，把整個網(wǎng)站的業(yè)務(wù)分為不同的模塊， 比如大 型的交易購物完整可以

8、分為首頁、店鋪、訂單、買家等，分別交給不同的業(yè)務(wù)團 隊來負責 同時我們將一個網(wǎng)站根據(jù)模塊劃分拆分成多個應(yīng)用，每個應(yīng)用進行單獨的部署和 維護，應(yīng)用之間通過超鏈接建立關(guān)系（指向不同的應(yīng)用地址），最后通過相同的 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)來構(gòu)成一個互相關(guān)聯(lián)的完整系統(tǒng)分布式服務(wù)隨著業(yè)務(wù)拆分，整個系統(tǒng)越來越大，應(yīng)用的整體復(fù)雜度呈指數(shù)級增加，部署維護 越來越困難，并且所有的應(yīng)用服務(wù)器都要與數(shù)據(jù)庫服務(wù)連接， 在數(shù)萬臺服務(wù)器 規(guī)模的情況下，這些連接的數(shù)目是服務(wù)器規(guī)模的平方，導(dǎo)致資源不足 這時候就要對相同的業(yè)務(wù)進行提取，獨立部署，把這些可重用的業(yè)務(wù)和連接數(shù)據(jù) 庫等，提取出來作為公共業(yè)務(wù)服務(wù)，而應(yīng)用系統(tǒng)只需要通過分布式服務(wù)訪問公共 業(yè)務(wù)服務(wù)完成業(yè)務(wù)操作kCOMMS I4；*«求*超VKftl宜可爭31GN丸v»ai 1I "AM »-fl/ 1