服務(wù)器架構(gòu)：十張圖帶你了解大型網(wǎng)站架構(gòu)

2021-02-07 分類：網(wǎng)站建設(shè)

說道大型網(wǎng)站，就的先說大型網(wǎng)站的特點(diǎn)：高并發(fā)，大流量，高可用，海量數(shù)據(jù)等。下面就說說大型網(wǎng)站的架構(gòu)演化過程吧。

1、初始階段的網(wǎng)站架構(gòu)

初始階段都比較簡(jiǎn)單，通常一臺(tái)服務(wù)器就可以搞定一個(gè)網(wǎng)站了，看圖。

應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫(kù)、文件等所有資源都在一臺(tái)服務(wù)器上，通常使用 Linux PHP MySQL Apache 就可以完成整個(gè)項(xiàng)目部署，然后再買個(gè)域名，租一個(gè)廉價(jià)的服務(wù)器就可以開始我們的網(wǎng)站之旅了

2、應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)分離

隨著網(wǎng)站業(yè)務(wù)的發(fā)展，一臺(tái)服務(wù)器逐漸不能滿足需求；這時(shí)候就需要將應(yīng)用和數(shù)據(jù)分離，如圖。

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對(duì)于這三臺(tái)服務(wù)器要求各不相同：

應(yīng)用與數(shù)據(jù)分離后，各個(gè)的職責(zé)變得更加專一，網(wǎng)站的性能得到進(jìn)一步的提升，但隨著用戶的繼續(xù)增加，我們需要對(duì)網(wǎng)站架構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化

3.使用緩存改善網(wǎng)站性能

毫無(wú)疑問，現(xiàn)在的網(wǎng)站基本上都會(huì)使用緩存，即：80%的業(yè)務(wù)訪問都會(huì)集中在20%的數(shù)據(jù)上。

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(yuǎn)程緩存

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4、使用應(yīng)用服務(wù)器集群改善網(wǎng)站的并發(fā)處理能力

因?yàn)閱我粦?yīng)用服務(wù)器能夠處理的請(qǐng)求連接有限，在網(wǎng)站訪問高峰時(shí)期，應(yīng)用服務(wù)器會(huì)成為整個(gè)網(wǎng)站的瓶頸。因此使用負(fù)載均衡處理器勢(shì)在必然。通過負(fù)載均衡調(diào)度服務(wù)器，可將來(lái)自瀏覽器的訪問請(qǐng)求分發(fā)到應(yīng)用的集群中的任何一臺(tái)服務(wù)器上。

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5、數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(kù)，在網(wǎng)站的用戶量達(dá)到一定時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)載問題就來(lái)了

當(dāng)用戶達(dá)到一定規(guī)模后，數(shù)據(jù)庫(kù)因?yàn)樨?fù)載壓力過高而成為網(wǎng)站的瓶頸。而目前主流的數(shù)據(jù)庫(kù)都提供主從熱備功能，通過配置兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)主從關(guān)系，可以將一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)更新同步到另一臺(tái)服務(wù)器上。網(wǎng)站利用數(shù)據(jù)庫(kù)這一功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫分離，從而改善數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載壓力。

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應(yīng)用服務(wù)器在寫操作的時(shí)候，訪問主數(shù)據(jù)庫(kù)，主數(shù)據(jù)庫(kù)通過主從復(fù)制機(jī)制把數(shù)據(jù)同步更新到從數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行讀操作的時(shí)候，就能訪問從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取數(shù)據(jù)

6、使用反向代理和CDN加上網(wǎng)站相應(yīng)

提高網(wǎng)站的訪問速度，主要手段有使用CDN和反向代理。

CDN和反向代理的基本原理都是緩存，區(qū)別在于CDN部署在網(wǎng)絡(luò)提供商的機(jī)房，而反向代理是部署在網(wǎng)站的中心機(jī)房，當(dāng)用戶請(qǐng)求到達(dá)中心機(jī)房后，首先訪問的反向代理，如果反向代理緩存著用戶請(qǐng)求的資源，則直接返回給用戶。

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7、使用分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

任何強(qiáng)大的單一服務(wù)器都滿足不了大型網(wǎng)站持續(xù)增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求。

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫(kù)拆分的最后手段，只用在單表數(shù)據(jù)規(guī)模非常大的時(shí)候才使用。不到不得已時(shí)，網(wǎng)站更常用的數(shù)據(jù)庫(kù)拆分手段是業(yè)務(wù)拆分，將不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)部署在不同的物理服務(wù)器上。

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8、使用NoSQL和搜索引擎

搜素引擎也基本已經(jīng)形成現(xiàn)在大型網(wǎng)站必須提供的功能了，網(wǎng)站需要采用一些非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)如NoSQL和非數(shù)據(jù)庫(kù)查詢技術(shù)如搜索引擎。

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9、業(yè)務(wù)拆分

對(duì)于大型網(wǎng)站，我們可以分而治之，把整個(gè)網(wǎng)站的業(yè)務(wù)分為不同的模塊，比如大型的交易購(gòu)物完整可以分為首頁(yè)、店鋪、訂單、買家等，分別交給不同的業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)來(lái)負(fù)責(zé)

同時(shí)我們將一個(gè)網(wǎng)站根據(jù)模塊劃分拆分成多個(gè)應(yīng)用，每個(gè)應(yīng)用進(jìn)行單獨(dú)的部署和維護(hù)，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(chǔ)系統(tǒng)來(lái)構(gòu)成一個(gè)互相關(guān)聯(lián)的完整系統(tǒng)

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10、分布式服務(wù)

隨著業(yè)務(wù)拆分，整個(gè)系統(tǒng)越來(lái)越大，應(yīng)用的整體復(fù)雜度呈指數(shù)級(jí)增加，部署維護(hù)越來(lái)越困難，并且所有的應(yīng)用服務(wù)器都要與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)連接，在數(shù)萬(wàn)臺(tái)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(shí)候就要對(duì)相同的業(yè)務(wù)進(jìn)行提取，獨(dú)立部署，把這些可重用的業(yè)務(wù)和連接數(shù)據(jù)庫(kù)等，提取出來(lái)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

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