網站架構總結

1. 大型網站架構演化發展歷程

    1). 初始階段的網站架構：聚集各類免費開源軟件及一臺廉價服務器

    2). 應用服務和數據服務分離：

         a. 應用服務器須要處理大量的業務邏輯，所以須要更快更強大的CPU

         b. 數據庫服務器須要更快速磁盤檢索和數據緩存，所以須要更快的磁盤和更大的內存

         c. 文件服務器須要存儲大量的用戶上傳的文件，所以須要更大硬盤

    3). 使用緩存改善網站性能：二八定律，本地緩存與遠程分佈式緩存

    4). 使用應用服務器集羣改善網站的併發處理能力

    5). 數據庫讀寫分離

    6). 使用反向代理和CDN加速網站相應：CDN和反向代理的基本原理都是緩存，區別在於CDN部署在網絡提供商的機房，使用戶在請求網站服務時，能夠從距離本身最近的網絡提供商機房獲取數據；而反向代理則

          部署在網站的中心機房，當用戶請求到達中心機房後，首先訪問的服務器是反向代理服務器，若是反向代理服務器中緩存着用戶請求的資源，就將其直接返回給用戶。

          使用CDN和反向代理的目的，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。

    7). 使用分佈式文件系統和分佈式數據庫系統：分佈式數據庫是網站數據庫拆分的最後手段，只有在單表數據規模很是龐大時才使用。不到不得已，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

          署在不一樣的物理服務器上。

    8). 使用NoSQL和搜索引擎：應用服務器則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。

    9). 業務拆分

    10). 分佈式服務

2. 網站架構模式：

    分層 、分割、分佈式、集羣、緩存、異步、冗餘、自動化、安全

3. 瞬時響應：網站的高性能架構

    1). Web前端性能優化

         a. 瀏覽器訪問優化：

         b. CDN加速：

         c. 反向代理：緩存靜態資源

     2). 應用服務器性能優化：

          a. 分佈式緩存：網站性能優化的第必定律：優先考慮使用緩存優化性能。

          b. 異步操做：使用消息隊列將調用異步化，可改善網站的擴展性。事實上使用消息隊列還可改善網站系統的性能。消息隊列具備很好的削峯做用。須要適當修改業務流程進行配合。

          c. 使用集羣

          d. 代碼優化：多線程，資源複用(單例，線程池等)，數據結構：hash等，垃圾回收

4. 萬無一失：網站的可用性架構

    1). 高可用的應用：

          a. 經過負載均衡進行無狀態服務的失效轉移：對於應用服務器集羣，實現這種服務可用狀態實時監測、自動轉移失敗任務的機制是負載均衡。負載均衡服務器經過心跳監測機制判斷服務器是否可用。

          b. 應用服務器集羣的Session管理：利用獨立部署的Session服務器(集羣)統一管理Session應用服務器每次讀寫Session時，都訪問Session服務器。

    2). 高可用的應用：

          a. 分級管理：運維上將服務器進行分級管理，核心應用和服務優先使用更好的硬件，在運維響應速度上也格外迅速。同時在服務部署上也進行必要的隔離，避免故障的連鎖反應。低優先級的服務經過啓動不一樣的線程

              或者部署在不一樣的虛擬機上，核心服務和數據甚至要部署在不一樣的地址數據中心。

          b. 超時設置：

          c. 異步調用：

          d. 服務降級：在網站訪問高峯期，爲了保證核心應用和功能的正常運行，須要對服務進行降級。降級有兩種手段：拒絕服務及關閉服務。

             拒絕服務：拒絕低優先級應用的調用，減小服務調用併發數，確保核心應用正常使用；或者隨機拒絕部分請求調用，節省資源，讓另外一部分請求得以成功，避免要死你們一塊兒死的慘劇。

             關閉功能：關閉部分不重要的服務，或者服務內部關閉部分不重要的功能，以節省系統開銷，爲重要的服務和功能讓出資源。

          e. 冪等性設計：保證服務重複調用的和調用一次產生的結果相同，即服務具備冪等性。

   3）. 高可用的數據：保證數據存儲高可用的手段主要是數據備份和失效轉移機制。

   4). 高可用網站的軟件質量保證：

         a. 網站發佈：一般經過發佈腳原本完成發佈。發佈過程當中，每次關閉的服務器都是集羣中的一小部分，並在發佈完成後當即能夠訪問，所以整個發佈過程不影響用戶使用。

         b. 自動化測試：自動化測試工具能夠一鍵完成系統部署，測試數據生成、測試執行、測試報告生成等所有測試過程

         c. 預發佈驗證：沙箱測試，與真實線上環境儘可能保持一致。

         d. 代碼控制：a. 主幹開發，分支發佈：b. 分支開發，主幹發佈：

             這兩種方式各有優缺點。主幹開發，分支發佈，主幹代碼反應目前整個應用的狀態，一目瞭然，便於管理和控制，也利於持續集成。分支開發，主幹發佈方式，各個分支獨立進行，互不干擾，可使不一樣發佈週期的開發

             在同一應用中進行。

         e. 自動化發佈：人干預越少，自動化程度越高，引入故障的可能性就越小，火車準點到達，你們按時下班的可能性就越大。

         f. 灰度發佈：

   5). 網站運行監控：不容許沒有監控的系統上線。

        a. 監控數據採集：用戶行爲日誌收集；服務器性能監控

        b. 監控管理：系統報警；失效轉移；自動優雅降級

5. 永無止境：網站的伸縮性架構  

    1). 應用服務器集羣的伸縮性設計:DNS域名解析負載均衡；反向代理負載均衡；數據鏈路層負載均衡，例如：LVS(Linux Virtual Server)

    2). 負載均衡算法：輪詢；加權輪詢；隨機；最少鏈接；源地址散列

    3). 數據存儲服務器集羣的伸縮性設計：關係型數據庫集羣的伸縮性設計(主從讀寫分離；數據分庫)；NoSQL數據庫的伸縮性設計

6. 隨需應變：網站的可擴展性架構

    1). 構架可擴展的網站架構：開發低耦合系統是軟件設計的終極目標之一。

          軟件架構師最大的價值不在於掌握多少先進的技術，而在於將具備將一個大系統分紅N個耦合的子模塊的能力，這些子模塊包含橫向的業務模塊，也包括縱向的基礎技術模塊。

    2). 利用分佈式消息隊列下降系統耦合性：事件驅動架構(發佈與訂閱)；分佈式消息隊列

    3). 利用分佈式服務打造可複用的業務平臺：Web Service與企業級分佈式服務；分佈式服務框架設計(dubbo)

7. 固若金湯：網站的安全架構

    1). 攻擊與防護：詳見：http://www.cnblogs.com/Jtianlin/p/5136340.html

    2). 信息加密技術及密匙安全管理：單向散列加密；對稱加密；非對稱加密；密匙的安全管理：