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：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)
初始階段都比較簡單，通常一臺服務(wù)器就可以搞定一個網(wǎng)站了，看圖。

服務(wù)器架構(gòu)：十張圖帶你了解大型網(wǎng)站架構(gòu)
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 PHP MySQL Apache 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
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，一臺服務(wù)器逐漸不能滿足需求；這時候就需要將應(yīng)用和數(shù)據(jù)分離，如圖。
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對于這三臺服務(wù)器要求各不相同：
應(yīng)用與數(shù)據(jù)分離后，各個的職責(zé)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
3.使用緩存改善網(wǎng)站性能
毫無疑問，現(xiàn)在的網(wǎng)站基本上都會使用緩存，即：80%的業(yè)務(wù)訪問都會集中在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
因為單一應(yīng)用服務(wù)器能夠處理的請求連接有限，在網(wǎng)站訪問高峰時期，應(yīng)用服務(wù)器會成為整個網(wǎng)站的瓶頸。因此使用負(fù)載均衡處理器勢在必然。通過負(fù)載均衡調(diào)度服務(wù)器，可將來自瀏覽器的訪問請求分發(fā)到應(yīng)用的集群中的任何一臺服務(wù)器上。
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5、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(fù)載問題就來了
當(dāng)用戶達到一定規(guī)模后，數(shù)據(jù)庫因為負(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)庫都提供主從熱備功能，通過配置兩臺數(shù)據(jù)庫主從關(guān)系，可以將一臺數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更新同步到另一臺服務(wù)器上。網(wǎng)站利用數(shù)據(jù)庫這一功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫讀寫分離，從而改善數(shù)據(jù)庫負(fù)載壓力。
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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(dāng)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)
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)提供商的機房，而反向代理是部署在網(wǎng)站的中心機房，當(dāng)用戶請求到達中心機房后，首先訪問的反向代理，如果反向代理緩存著用戶請求的資源，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)庫系統(tǒng)
任何強大的單一服務(wù)器都滿足不了大型網(wǎng)站持續(xù)增長的業(yè)務(wù)需求。
分布式數(shù)據(jù)庫時網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫拆分的最后手段，只用在單表數(shù)據(jù)規(guī)模非常大的時候才使用。不到不得已時，網(wǎng)站更常用的數(shù)據(jù)庫拆分手段是業(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)庫技術(shù)如NoSQL和非數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)如搜索引擎。
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9、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(fù)責(zé)
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)
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10、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


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