互聯(lián)網(wǎng)三高架構(gòu):高并發(fā)豺鼻、高性能、高可用

面向互聯(lián)網(wǎng)的三高系統(tǒng)款慨,最關(guān)注的軟件質(zhì)量屬性是:性能、可用性檩奠、伸縮性、擴(kuò)展性埠戳、安全性。
而構(gòu)建此類系統(tǒng)整胃,最常見的架構(gòu)模式有:橫向分層颗圣、縱向分割在岂、分布式化、集群化屋灌、使用緩存洁段、使用異步模式、使用冗余共郭、自動(dòng)化(發(fā)布祠丝、部署疾呻、監(jiān)控)。
具體來說写半,可以在不同層次常用的技術(shù)有:

前端架構(gòu)

瀏覽器優(yōu)化技術(shù):合理布局岸蜗,頁面緩存,減少http請(qǐng)求數(shù)叠蝇,頁面壓縮璃岳,減少 cookie 傳輸。
1)CDN
CDN的基本原理是廣泛采用各種緩存服務(wù)器悔捶,將這些緩存服務(wù)器分布到用戶訪問相對(duì)集中的地區(qū)或網(wǎng)絡(luò)中铃慷,在用戶訪問網(wǎng)站時(shí),利用全局負(fù)載技術(shù)將用戶的訪問指向距離最近的工作正常的緩存服務(wù)器上蜕该,由緩存服務(wù)器直接響應(yīng)用戶請(qǐng)求犁柜。

2)DNS負(fù)載均衡
3)動(dòng)靜分離,靜態(tài)資源獨(dú)立部署堂淡,動(dòng)態(tài)圖片獨(dú)立提供服務(wù)

應(yīng)用層架構(gòu)

1)業(yè)務(wù)拆分
2)負(fù)載均衡
3)虛擬化服務(wù)器馋缅、容器化
4)無狀態(tài)(以及分布式 Session)
分布式Session有如下幾種實(shí)現(xiàn)方式。

1.Session復(fù)制機(jī)制

在支持Session復(fù)制的Web服務(wù)器上绢淀,通過修改Web服務(wù)器的配置萤悴,可以實(shí)現(xiàn)將Session同步到其它Web服務(wù)器上,達(dá)到每個(gè)Web服務(wù)器上都保存一致的Session皆的。

優(yōu)點(diǎn):代碼上不需要做支持和修改覆履。

缺點(diǎn):需要依賴支持的Web服務(wù)器,一旦更換成不支持的Web服務(wù)器就不能使用了祭务,在數(shù)據(jù)量很大的情況下不僅占用網(wǎng)絡(luò)資源内狗,而且會(huì)導(dǎo)致延遲。

適用場(chǎng)景:只適用于Web服務(wù)器比較少且Session數(shù)據(jù)量少的情況义锥。

可用方案:開源方案tomcat-redis-session-manager柳沙,暫不支持Tomcat8。

2.Session粘滯機(jī)制

將用戶的每次請(qǐng)求都通過某種方法強(qiáng)制分發(fā)到某一個(gè)Web服務(wù)器上拌倍,只要這個(gè)Web服務(wù)器上存儲(chǔ)了對(duì)應(yīng)Session數(shù)據(jù)赂鲤,就可以實(shí)現(xiàn)會(huì)話跟蹤。

優(yōu)點(diǎn):使用簡(jiǎn)單柱恤,沒有額外開銷数初。

缺點(diǎn):一旦某個(gè)Web服務(wù)器重啟或宕機(jī),相對(duì)應(yīng)的Session數(shù)據(jù)將會(huì)丟失梗顺,而且需要依賴負(fù)載均衡機(jī)制泡孩。

適用場(chǎng)景:對(duì)穩(wěn)定性要求不是很高的業(yè)務(wù)情景。

3.Session集中管理機(jī)制

在單獨(dú)的服務(wù)器或服務(wù)器集群上使用緩存技術(shù)寺谤,如Redis存儲(chǔ)Session數(shù)據(jù)吮播,集中管理所有的Session眼俊,所有的Web服務(wù)器都從這個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中存取對(duì)應(yīng)的Session,實(shí)現(xiàn)Session共享环戈。

優(yōu)點(diǎn):可靠性高澎灸,減少Web服務(wù)器的資源開銷。

缺點(diǎn):實(shí)現(xiàn)上有些復(fù)雜迫悠,配置較多巩梢。

適用場(chǎng)景:Web服務(wù)器較多艺玲、要求高可用性的情況。

可用方案:開源方案Spring Session忌警,也可以自己實(shí)現(xiàn)秒梳,主要是重寫HttpServletRequestWrapper中的getSession方法,博主也動(dòng)手寫了一個(gè)朋譬,github搜索joincat用戶兴垦,然后自取。

4.基于Cookie管理機(jī)制

這種方式每次發(fā)起請(qǐng)求的時(shí)候都需要將Session數(shù)據(jù)放到Cookie中傳遞給服務(wù)端狡赐。

優(yōu)點(diǎn):不需要依賴額外外部存儲(chǔ)钦幔,不需要額外配置。

缺點(diǎn):不安全搀擂,易被盜取或篡改;Cookie數(shù)量和長(zhǎng)度有限制哥倔,需要消耗更多網(wǎng)絡(luò)帶寬。

適用場(chǎng)景:數(shù)據(jù)不重要东抹、不敏感且數(shù)據(jù)量小的情況沃测。

最后的總結(jié)

以上四種方式,相對(duì)來說馏谨,Session集中管理更加可靠附迷,使用也是最多的。

5)分布式緩存
分布式緩存的典型應(yīng)用場(chǎng)景可分為以下幾類:

  1. 頁面緩存.用來緩存Web 頁面的內(nèi)容片段,包括HTML喊儡、CSS 和圖片等,多應(yīng)用于社交網(wǎng)站等;

  2. 應(yīng)用對(duì)象緩存.緩存系統(tǒng)作為ORM 框架的二級(jí)緩存對(duì)外提供服務(wù),目的是減輕數(shù)據(jù)庫的負(fù)載壓力,加速應(yīng)用訪問;

  3. 狀態(tài)緩存.緩存包括Session 會(huì)話狀態(tài)及應(yīng)用橫向擴(kuò)展時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)等,這類數(shù)據(jù)一般是難以恢復(fù)的,對(duì)可用性要求較高,多應(yīng)用于高可用集群;

  4. 并行處理.通常涉及大量中間計(jì)算結(jié)果需要共享;

  5. 事件處理.分布式緩存提供了針對(duì)事件流的連續(xù)查詢(continuous query)處理技術(shù),滿足實(shí)時(shí)性需求;

  6. 極限事務(wù)處理.分布式緩存為事務(wù)型應(yīng)用提供高吞吐率艾猜、低延時(shí)的解決方案,支持高并發(fā)事務(wù)請(qǐng)求處理,多應(yīng)用于鐵路捻悯、金融服務(wù)和電信等領(lǐng)域.

異步、事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)算柳、消息隊(duì)列
EDA是一種以事件為媒介荚斯,實(shí)現(xiàn)組件或服務(wù)之間最大松耦合的方式。傳統(tǒng)面向接口編程是以接口為媒介滥壕,實(shí)現(xiàn)調(diào)用接口者和接口實(shí)現(xiàn)者之間的解耦兽泣,但是這種解耦程度不是很高,如果接口發(fā)生變化称鳞,雙方代碼都需要變動(dòng),而事件驅(qū)動(dòng)則是調(diào)用者和被調(diào)用者互相不知道對(duì)方狂票,兩者只和中間消息隊(duì)列耦合熙暴。

多線程
動(dòng)態(tài)頁面靜態(tài)化
我們只需要編寫這么一個(gè)HttpModule就可以了,當(dāng)用戶第一次請(qǐng)求asp處理時(shí)掂器,我們可以在ihttpmodule中攔截到這個(gè)請(qǐng)求俱箱,然后獲取到這次請(qǐng)求應(yīng)該返回的html代碼,然后我們返回這些html給用戶乃摹,并保存剛才我們獲取到的html到文件內(nèi)芋簿,當(dāng)用戶下次請(qǐng)求時(shí),我們只需要直接返回我們已經(jīng)保存的html文件即可。

服務(wù)層架構(gòu)

1)分布式微服務(wù)(分級(jí)管理荚恶,超時(shí)設(shè)置,異步調(diào)用食寡,服務(wù)降級(jí)廓潜,冪等性設(shè)計(jì)。)
同應(yīng)用層架構(gòu)

存儲(chǔ)層架構(gòu)

1)DFS(分布式文件存儲(chǔ))
2)路由數(shù)據(jù)庫
3)No SQL 數(shù)據(jù)庫
4)數(shù)據(jù)同步
5)數(shù)據(jù)冗余

安全架構(gòu)

1)Web攻擊(XSS呻畸、Sql Injection)
2)數(shù)據(jù)加密
3)密鑰管理
4)發(fā)布伤为、運(yùn)維

自動(dòng)化測(cè)試與發(fā)布

1)灰度發(fā)布
2)瀏覽器數(shù)據(jù)采集
3)服務(wù)器業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集
4)服務(wù)器性能數(shù)據(jù)采集
5)系統(tǒng)監(jiān)控
6)系統(tǒng)報(bào)警
7)機(jī)房(散熱据途、省電叙甸、定制服務(wù)器)

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