1. 網(wǎng)站架構(gòu)的伸縮性設(shè)計(jì)
1.1. 不同功能進(jìn)行物理分離實(shí)現(xiàn)伸縮
縱向分離（分層后分離）：將業(yè)務(wù)處理流程上的不同部分分離部署墩邀，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)伸縮性。
橫向分離（業(yè)務(wù)分割后分離）：將不同的業(yè)務(wù)模塊分離部署熔脂，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)伸縮性。
1.2. 單一功能通過(guò)集群規(guī)模實(shí)現(xiàn)伸縮
將不同功能分離部署可以實(shí)現(xiàn)一定程度的伸縮性柑肴，但是隨著網(wǎng)站的訪問(wèn)量逐步增加霞揉，即使分離到最小粒度的獨(dú)立部署，單一的服務(wù)器也不能滿足業(yè)務(wù)規(guī)模的要求晰骑。因此必須使用服務(wù)器集群适秩，即將相同服務(wù)部署在多態(tài)服務(wù)器上構(gòu)成一個(gè)集群整體對(duì)外提供服務(wù)。
2. 應(yīng)用服務(wù)器集群的伸縮性設(shè)計(jì)
2.1. HTTP 重定向負(fù)載均衡
利用 HTTP 重定向協(xié)議實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡些侍。
這種負(fù)載均衡方案的優(yōu)點(diǎn)是比較簡(jiǎn)單隶症。缺點(diǎn)是瀏覽器需要兩次請(qǐng)求服務(wù)器才能完成一次訪問(wèn)哩陕，性能較差：重定向服務(wù)器自身的處理能力有可能成為瓶頸辑莫，整個(gè)集群的伸縮性規(guī)模有限；使用 HTTP 302 響應(yīng)碼重定向作岖，可能使搜索引擎判斷為 SEO 作弊耗式，降低搜索排名胁住。
2.2. DNS 域名解析負(fù)載均衡
利用 DNS 處理域名解析請(qǐng)求的同時(shí)進(jìn)行負(fù)載均衡處理的一種方案。
在 DNS 服務(wù)器中配置多個(gè) A 記錄刊咳，如：
114.100.40.1 www.mysite.com
114.100.40.2 www.mysite.com
114.100.40.3 www.mysite.com
每次域名解析請(qǐng)求都會(huì)根據(jù)負(fù)載均衡算法計(jì)算一個(gè)不同的 IP 地址返回彪见，這樣 A 記錄中配置的多個(gè)服務(wù)器就構(gòu)成一個(gè)集群，并可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡娱挨。
DNS 域名解析負(fù)載均衡的優(yōu)點(diǎn)：
將負(fù)載均衡的工作轉(zhuǎn)交給了 DNS余指，省掉了網(wǎng)站管理維護(hù)的麻煩。
同時(shí)跷坝，許多 DNS 服務(wù)器還支持基于地理位置的域名解析酵镜，即將域名解析成距離用戶地理最近的一個(gè)服務(wù)器地址，這樣可以加快用戶訪問(wèn)速度柴钻，改善性能淮韭。
DNS 域名解析負(fù)載均衡的缺點(diǎn)：
DNS 是多級(jí)解析，每一級(jí) DNS 都可能緩存 A 記錄贴届，當(dāng)某臺(tái)服務(wù)器下線后靠粪，即使修改了 DNS 的 A 記錄蜡吧，要使其生效也需要較長(zhǎng)時(shí)間。這段時(shí)間占键，依然會(huì)域名解析到已經(jīng)下線的服務(wù)器昔善，導(dǎo)致用戶訪問(wèn)失敗。
DNS 的負(fù)載均衡的控制權(quán)在域名服務(wù)商那里捞慌，網(wǎng)站無(wú)法對(duì)其做更多改善和更強(qiáng)大的管理耀鸦。
2.3. 反向代理負(fù)載均衡
大多數(shù)反向代理服務(wù)器同時(shí)提供反向代理和負(fù)載均衡的功能柬批。
反向代理服務(wù)器的優(yōu)點(diǎn)是部署簡(jiǎn)單啸澡。缺點(diǎn)是反向代理服務(wù)器時(shí)所有請(qǐng)求和響應(yīng)的中轉(zhuǎn)站，其性能可能會(huì)成為瓶頸氮帐。
2.4. IP 負(fù)載均衡
在網(wǎng)絡(luò)層通過(guò)修改請(qǐng)求目標(biāo)地址進(jìn)行負(fù)載均衡嗅虏。負(fù)載均衡服務(wù)器（網(wǎng)關(guān)服務(wù)器）在操作系統(tǒng)內(nèi)核獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，根據(jù)負(fù)載均衡算法計(jì)算得到一臺(tái)真實(shí) Web 服務(wù)器 10.0.0.1上沐，然后將目的 IP 地址修改為 10.0.0.1皮服，不需要通過(guò)用戶進(jìn)程。真實(shí) Web 服務(wù)器處理完成后参咙，響應(yīng)數(shù)據(jù)包回到負(fù)載均衡服務(wù)器龄广，負(fù)載均衡服務(wù)器再將數(shù)據(jù)包原地址修改為自身的 IP 地址（114.100.80.10）發(fā)送給瀏覽器。
IP 負(fù)載均衡在內(nèi)核完成數(shù)據(jù)分發(fā)蕴侧，所以處理性能優(yōu)于反向代理負(fù)載均衡择同。但是因?yàn)樗姓?qǐng)求響應(yīng)都要經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡服務(wù)器，集群的最大響應(yīng)數(shù)據(jù)吞吐量受制于負(fù)載均衡服務(wù)器網(wǎng)卡帶寬净宵。
2.5. 數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)載均衡
數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)載均衡是指在通信協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層修改 mac 地址進(jìn)行負(fù)載均衡敲才。
這種方式又稱作三角傳輸方式，負(fù)載均衡數(shù)據(jù)分發(fā)過(guò)程中不修改 IP 地址择葡，只修改目的 mac 地址紧武，通過(guò)配置真實(shí)物理服務(wù)器集群所有機(jī)器虛擬 IP 和負(fù)載均衡服務(wù)器 IP 地址一致，從而達(dá)到不修改數(shù)據(jù)包的源地址和目的地址就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)的目的敏储，由于實(shí)際處理請(qǐng)求的真實(shí)物理服務(wù)器 IP 和數(shù)據(jù)請(qǐng)求目的 IP 一致阻星，不需要通過(guò)負(fù)載均衡服務(wù)器進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換，可將響應(yīng)數(shù)據(jù)包直接返回給用戶瀏覽器已添，避免負(fù)載均衡服務(wù)器網(wǎng)卡帶寬成為瓶頸妥箕。這種負(fù)載方式又稱作直接路由方式。
在 Linux 平臺(tái)上最好的鏈路層負(fù)載均衡開源產(chǎn)品是 LVS(Linux Virtual Server)酝碳。
2.6. 負(fù)載均衡算法
負(fù)載均衡服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)可以分為兩個(gè)部分：
根據(jù)負(fù)載均衡算法和 Web 服務(wù)器列表計(jì)算得到集群中一臺(tái) Web 服務(wù)器的地址矾踱。
將請(qǐng)求數(shù)據(jù)發(fā)送到該地址對(duì)應(yīng)的 Web 服務(wù)器上。
負(fù)載均衡算法通常有以下幾種：
輪詢（Round Robin）?- 所有請(qǐng)求被依次分發(fā)到每臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器上疏哗，即每臺(tái)服務(wù)器需要處理的請(qǐng)求數(shù)據(jù)都相同呛讲，適合于所有服務(wù)器硬件都相同的場(chǎng)景。
加權(quán)輪詢（Weighted Round Robin）?- 根據(jù)服務(wù)器硬件性能情況，在輪詢的基礎(chǔ)上贝搁，按照配置權(quán)重將請(qǐng)求分發(fā)到每個(gè)服務(wù)器吗氏，高性能服務(wù)器能分配更多請(qǐng)求。
隨機(jī)（Random）?- 請(qǐng)求被隨機(jī)分配到各個(gè)應(yīng)用服務(wù)器雷逆，在許多場(chǎng)合下弦讽，這種方案都很簡(jiǎn)單實(shí)用，因?yàn)楹玫碾S機(jī)數(shù)本身就很平均膀哲，即使應(yīng)用服務(wù)器硬件配置不同往产，也可以使用加權(quán)隨機(jī)算法。
最少連接（Least Connection）?- 記錄每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器正在處理的連接數(shù)某宪，將新到的請(qǐng)求分發(fā)到最少連接的服務(wù)器上仿村，應(yīng)該說(shuō)，這是最符合負(fù)載均衡定義的算法兴喂。
源地址 Hash（Source Hash）?- 根據(jù)請(qǐng)求來(lái)源的 IP 地址進(jìn)行 Hash 計(jì)算蔼囊，得到應(yīng)用服務(wù)器，這樣來(lái)自同一個(gè) IP 地址的請(qǐng)求總在同一個(gè)服務(wù)器上處理衣迷，該請(qǐng)求的上下文信息可以存儲(chǔ)在這臺(tái)服務(wù)器上畏鼓，在一個(gè)會(huì)話周期內(nèi)重復(fù)使用，從而實(shí)現(xiàn)會(huì)話粘滯壶谒。
3. 分布式緩存集群的伸縮性設(shè)計(jì)
一致性 HASH 算法
4. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器集群的伸縮性設(shè)計(jì)
4.1. 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的伸縮性設(shè)計(jì)
主從復(fù)制?- 主流關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)一般都支持主從復(fù)制云矫。
分庫(kù)?- 根據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分割。制約條件是跨庫(kù)的表不能進(jìn)行 Join 操作佃迄。
分表?- 使用數(shù)據(jù)庫(kù)分片中間件泼差，如 Cobar 等。
4.2. NoSql 數(shù)據(jù)庫(kù)的伸縮性設(shè)計(jì)
一般而言呵俏，Nosql 不支持 SQL 和 ACID堆缘，但是強(qiáng)化了對(duì)于高可用和伸縮性的支持。
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