初始階段的網(wǎng)站架構(gòu)
大型網(wǎng)站都是從小型網(wǎng)站發(fā)展而來(lái)获枝，網(wǎng)站架構(gòu)也是一樣，是從小型網(wǎng)站架構(gòu)逐步演化而來(lái)骇笔，小型網(wǎng)站最開(kāi)始沒(méi)有太多人訪問(wèn)省店，只需要一臺(tái)服務(wù)器就綽綽有余机隙，這時(shí)的網(wǎng)站架構(gòu)如圖。
應(yīng)用程序萨西，數(shù)據(jù)庫(kù)有鹿，文件等所有的資源都在一臺(tái)服務(wù)器上。通常服務(wù)器操作系統(tǒng)使用Linux谎脯，應(yīng)用程序使用PHP開(kāi)發(fā)葱跋，然后部署在Apache上，數(shù)據(jù)庫(kù)使用MySql源梭，匯集各種開(kāi)源軟件及一臺(tái)廉價(jià)服務(wù)器就可以開(kāi)始網(wǎng)站的發(fā)展之路了娱俺。
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：越來(lái)越多的用戶訪問(wèn)導(dǎo)致性能越來(lái)越差废麻，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)導(dǎo)致存儲(chǔ)空間不足荠卷，這時(shí)就需要將應(yīng)用和數(shù)據(jù)分離，應(yīng)用和數(shù)據(jù)分離后整個(gè)網(wǎng)站使用三臺(tái)服務(wù)器：應(yīng)用服務(wù)器烛愧，文件服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器油宜，如下圖所示，這三臺(tái)服務(wù)器對(duì)硬件資源的要求各不相同怜姿，應(yīng)用服務(wù)器需要處理大量的業(yè)務(wù)邏輯慎冤，因此需要更快更強(qiáng)大的CPU,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器需要快速磁盤檢索和數(shù)據(jù)緩存，因此需要更快的硬盤和更大的內(nèi)存沧卢，文件服務(wù)器需要儲(chǔ)存大量用戶上傳的文件蚁堤，因此需要更大的硬盤。
應(yīng)用和數(shù)據(jù)分離后但狭，不同特性的服務(wù)器承擔(dān)不同的服務(wù)角色披诗，網(wǎng)站的并發(fā)處理能力和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間得到了很大改善，支持網(wǎng)站業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展立磁，但是隨著用戶逐漸增多呈队，網(wǎng)站又一次面臨挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)庫(kù)壓力太大導(dǎo)致訪問(wèn)延遲，進(jìn)而影響整個(gè)網(wǎng)站的性能息罗，用戶體驗(yàn)受到影響掂咒，這時(shí)需要對(duì)網(wǎng)站架構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化才沧。
使用緩存改善網(wǎng)站性能
網(wǎng)站訪問(wèn)特點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)世界的財(cái)富分配一樣遵循二八定律：80%的業(yè)務(wù)訪問(wèn)集中在20%的數(shù)據(jù)上迈喉。淘寶買家瀏覽的商品集中在少部分成交數(shù)多、評(píng)價(jià)良好的商品上温圆；百度搜索關(guān)鍵詞集中在少部分熱門詞匯上挨摸；經(jīng)常登錄的用戶才會(huì)發(fā)微博、看微博岁歉，而這部分用戶也只占總用戶數(shù)目的一小部分得运。
既然大部分的業(yè)務(wù)訪問(wèn)集中在膝蜈，那么如果把這一小部分?jǐn)?shù)據(jù)緩存在內(nèi)存中，就可以減少數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)壓力熔掺。網(wǎng)站使用的緩存分為兩種：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)程緩存饱搏。本地緩存的訪問(wèn)速度更快一些，但是受應(yīng)用服務(wù)器內(nèi)存限制置逻，其緩存數(shù)量有限推沸，而且會(huì)出現(xiàn)和應(yīng)用程序爭(zhēng)用內(nèi)存的情況。遠(yuǎn)程分布式可以使用集群的方式券坞，部署大內(nèi)存的服務(wù)器作為專門的緩存服務(wù)器鬓催，可以在理論上做到不受內(nèi)存容量限制的緩存服務(wù)。
使用緩存后恨锚，數(shù)據(jù)訪問(wèn)壓力得到有效緩解宇驾，但是單一應(yīng)用服務(wù)器能夠處理的請(qǐng)求連接有限，在網(wǎng)站的訪問(wèn)高峰期猴伶，應(yīng)用服務(wù)器會(huì)成為整個(gè)網(wǎng)站的瓶頸课舍。
使用應(yīng)用服務(wù)器集群改善網(wǎng)站的并發(fā)處理能力
使用集群是網(wǎng)站解決高并發(fā)，海量問(wèn)題的常用手段他挎，當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器的處理能力布卡、儲(chǔ)存空間不足時(shí)，不要企圖去換更強(qiáng)大的服務(wù)器雇盖，對(duì)大型網(wǎng)站而言忿等，不管多么強(qiáng)大的服務(wù)器，都滿足不了網(wǎng)站持續(xù)增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求崔挖，這種情況下贸街，更恰當(dāng)?shù)淖龇ㄊ窃黾右慌_(tái)服務(wù)器分擔(dān)原有服務(wù)器的訪問(wèn)及存儲(chǔ)壓力。
對(duì)網(wǎng)站而言狸相，只要能通過(guò)一臺(tái)服務(wù)器的方式改善負(fù)載壓力薛匪，就可以以同樣的方式持續(xù)增加服務(wù)器不斷改善系統(tǒng)性能，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可伸縮性脓鹃，應(yīng)用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)集群是網(wǎng)站可伸縮集群架構(gòu)設(shè)計(jì)中較為簡(jiǎn)單成熟的一種逸尖。如下圖所示。
通過(guò)負(fù)載均衡調(diào)度服務(wù)器瘸右，可將來(lái)自用戶瀏覽器的請(qǐng)求分發(fā)到應(yīng)用服務(wù)器集群中的任何一臺(tái)服務(wù)器上娇跟，如果有更多的用戶，就在集群中加入更多的應(yīng)用服務(wù)器太颤，使應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載壓力不在成為網(wǎng)站的瓶頸苞俘。
數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫分離
網(wǎng)站使用緩存后，大部分?jǐn)?shù)據(jù)操作訪問(wèn)都可以不通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)就能完成龄章，但是仍有一部分讀操作吃谣，(緩存訪問(wèn)不命中乞封、緩存過(guò)期)和全部的寫操作，需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)岗憋，在網(wǎng)站的用戶達(dá)到一定規(guī)模后肃晚，數(shù)據(jù)庫(kù)因?yàn)樨?fù)載壓力過(guò)高而成為網(wǎng)站的瓶頸。
目前大部分的主流數(shù)據(jù)庫(kù)都提供主從熱備功能仔戈，通過(guò)配置兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)主從關(guān)系陷揪，可以將一臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的數(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)的這一功能杂穷，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫分離悍缠，從而改善數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載壓力。
應(yīng)用服務(wù)器在寫數(shù)據(jù)的時(shí)候耐量，訪問(wèn)主數(shù)據(jù)庫(kù)飞蚓，主數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)主從復(fù)制機(jī)制將數(shù)據(jù)更新同步到從數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器讀數(shù)據(jù)的時(shí)候廊蜒，就可以通過(guò)從數(shù)據(jù)庫(kù)或得數(shù)據(jù)趴拧。為了便于應(yīng)用程序訪問(wèn)讀寫分離后的數(shù)據(jù)庫(kù)，通常在應(yīng)用服務(wù)器端使用專門的數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊山叮，使數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫分離時(shí)對(duì)應(yīng)用透明著榴。
使用反向代理和CDN加速網(wǎng)站響應(yīng)
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)房屁倔，是用戶在請(qǐng)求網(wǎng)站服務(wù)時(shí)脑又，可以從距離自己最近的網(wǎng)路提供商機(jī)房獲取數(shù)據(jù)；而反向代理則部署在網(wǎng)站的中心機(jī)房锐借，當(dāng)用戶請(qǐng)求到達(dá)中心機(jī)房后问麸，首先訪問(wèn)的服務(wù)器是反向代理服務(wù)器，如果反向代理服務(wù)器中緩存著用戶請(qǐng)求的資源钞翔，就將其直接給用戶严卖。
使用分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫(kù)拆分的最后手段，只有在單表數(shù)據(jù)規(guī)模非常龐大的時(shí)候才使用布轿，不到萬(wàn)不得以時(shí)哮笆，網(wǎng)站更常用的數(shù)據(jù)庫(kù)拆分手段是業(yè)務(wù)分庫(kù)，將不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)庫(kù)部署在不同的物理服務(wù)器上汰扭。
使用NOSQL和搜索引擎
對(duì)于海量數(shù)據(jù)的查詢稠肘，我們使用nosql數(shù)據(jù)庫(kù)加上搜索引擎可以達(dá)到更好的性能。并不是所有的數(shù)據(jù)都要放在關(guān)系型數(shù)據(jù)中东且。常用的NOSQL有mongodb和redis启具，搜索引擎有l(wèi)ucene本讥。
業(yè)務(wù)拆分
隨著業(yè)務(wù)進(jìn)一步擴(kuò)展珊泳，應(yīng)用程序變得非常臃腫鲁冯，這時(shí)我們需要將應(yīng)用程序進(jìn)行業(yè)務(wù)拆分，如百度分為新聞色查、網(wǎng)頁(yè)薯演、圖片等業(yè)務(wù)。每個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用負(fù)責(zé)相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù)運(yùn)作秧了。業(yè)務(wù)之間通過(guò)消息進(jìn)行通信或者同享數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn).
分布式服務(wù)
這時(shí)我們發(fā)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用都會(huì)使用到一些基本的業(yè)務(wù)服務(wù)跨扮，例如用戶服務(wù)、訂單服務(wù)验毡、支付服務(wù)衡创、安全服務(wù)，這些服務(wù)是支撐各業(yè)務(wù)應(yīng)用的基本要素晶通。我們將這些服務(wù)抽取出來(lái)利用分部式服務(wù)框架搭建分布式服務(wù)璃氢。淘寶的Dubbo是一個(gè)不錯(cuò)的選擇.
