大型網站架構演化

學習《大型網站技術架構》第一章所摘抄的重點內容，感興趣的同窗能夠直接去讀這本書。。。

1、大型網站軟件系統特色

1.高併發,大流量 : 須要面對高併發用戶,大流量訪問。

2.高可用 : 系統須要24小時不間斷服務。

3.海量數據 : 須要存儲、管理海量數據，須要使用大量服務器。

4.用戶分佈普遍,網絡狀況複雜 : 許多大型互聯網都是爲全球用戶提供服務的，用戶分佈範圍廣，各地網絡狀況複雜。

5.安全環境惡劣 : 因爲互聯網的開放性，使得互聯網站更容易受到攻擊，大型網站幾乎天天都會被黑客攻擊。

6.需求快速變動,發佈頻繁 : 和傳統軟件的版本發佈頻率不一樣，互聯網產品爲更快速使用市場，知足用戶的需求，其產品發佈頻率是極高的。

7.漸進式發展 : 與傳統軟件產品或企業應用系統一開始就規劃好所有的功能和非功能需求不一樣，幾乎全部的大型網站都是從一個小型網站開始，漸進的發展起來的。

2、大型網站架構演化發展歷程

1.初始階段的網站架構

特色 : 應用程序、數據庫、文件等全部的資源都在一臺服務器。

架構圖 : 

　　　　　

 

2.應用服務和數據服務分離

解決問題 : 愈來愈多的用戶訪問致使性能愈來愈差，愈來愈多的數據致使存儲空間不足。

特色 : 將應用和數據分離，整個網站使用三臺服務器，應用服務器(須要更快更強大的CPU)、文件服務器(須要更大的硬盤)、數據庫服務器(須要更快地硬盤和更大的內存)。

架構圖 : 

　　　　

 

3.使用緩存改善網站性能

解決問題 : 隨着用戶不斷增多，數據庫壓力太大致使訪問延遲。

特色 : 根據二八定律，80%的業務訪問集中於20%的數據上，因此將這一小部分數據緩存在內存中

緩存方式：

　　1.本地緩存：速度更快，可是受應用服務器內存限制，其緩存數據量有限，並且會出現和應用程序爭用內存的狀況。

　　2.遠程緩存：以實用集羣的方式，部署大內存服務器做爲專門的緩存服務器，能夠在理論上作到不受容量限制的緩存服務。

架構圖 : 

　　　　

 

 

4.使用應用服務器集羣改善網站的併發處理能力

解決問題 : 使用緩存後，數據訪問壓力獲得有效緩解，可是單一應用服務器可以處理的請求鏈接有限，在網站訪問高峯期，應用服務器成爲整個網站的瓶頸。

特色 : 應用服務器實現集羣，經過負載均衡調度服務器，可未來自用戶瀏覽器的訪問請求分發到應用服務器集羣中的任何一臺服務器上，若是有更多的用戶，就在集羣中加入更多的            應用服務器，使應用服務器的負載壓力再也不成爲整個網站的瓶頸。

架構圖 : 

　　　　

 

5.數據庫讀寫分離

解決問題 : 網站在使用緩存後，絕大多數數據讀操做訪問均可以不經過數據庫就能夠完成，可是仍有一部分讀操做和所有的寫操做須要訪問數據庫，在網站的用戶達到必定規模後， 數據庫由於負載壓力太高爲成爲網站的瓶頸。

特色 : 經過配置兩臺數據庫主從關係，能夠將一臺數據庫服務器的數據更新同步到另外一臺服務器上，網站利用數據庫的這一功能，實現數據庫的讀寫分離，從而改善數據庫負載壓  力。爲了便於應用程序訪問讀寫分離後的數據庫，一般在應用服務器端使用專門的數據訪問模塊，是數據庫讀寫分離對應用透明。

架構圖 : 

　　　　

 

6.使用反向代理和CDN加速網站響應

解決問題 : 隨着網站業務不斷髮展，用戶規模愈來愈大，因爲中國複雜的網絡環境，不一樣地區的用戶訪問網站時，速度差異也極大。

特色 : 使用CDN可反向代理儘早返回數據給用戶，一方面加快用戶訪問速度，另外一方面也減輕後端服務器的負載壓力。  

架構圖 : 

　　　　

 

7.使用分佈式文件系統和分佈式數據庫系統

解決問題 : 任何強大的單一服務器都知足不了大型網站持續增加的業務需求.

特色 : 使用分佈式數據庫、分佈式文件系統。(不到不得已時,網站更經常使用的數據庫拆分手段是業務分庫,將不一樣業務的數據庫部署在不用的物理服務器上)。

架構圖 : 

　　　　

 

8.使用NoSQL和搜索引擎

解決問題：隨着網站業務愈來愈複雜，對數據存儲和檢索的需求也愈來愈複雜，網站須要採用一些非關係數據庫技術如NoSQL和非數據庫查詢技術如搜索引擎。

特色 : 應用服務器經過一個統一數據訪問模塊訪問各類數據，減輕應用程序管理諸多數據源的麻煩。

架構圖 : 

　　　　

 

9.業務拆分

解決問題 : 大型網站爲了應對日益複雜的業務場景,經過使用分而治之的手段將整個網站業務分爲不一樣的產品線,如大型購物交易網站就會將首頁、商鋪、訂單、買家、賣家等拆分紅  不一樣的產品線，分歸不一樣的業務團隊負責。

特色 : 將一個網站拆分爲許多不一樣的應用，每一個應用獨立部署維護。

架構圖 : 

　　　　

 

10.分佈式服務

解決問題 : 隨着業務拆分愈來愈小，存儲系統愈來愈龐大，應用系統的總體複雜度呈指數增長，部署維護愈來愈困難。

特色  : 將共用業務提取出來，獨立部署。由這些可複用的業務鏈接數據庫，提供共用業務，而應用系統只須要管理用戶界面，經過分佈式服務調用共用業務服務完成具體業務操做。

架構圖 :