一個(gè)成(chéng)熟的大型(xíng)網(wǎng)站（如淘(táo)寶(bǎo)，天貓(māo)，騰(téng)訊(xùn)等）的係(xì)統架構並不是一開(kāi)始設(shè)計時就(jiù)具備完整(zhěng)的高性能，高可(kě)用，高伸(shēn)縮等(děng)特(tè)性的，它是隨著(zhuó)用戶量的增加，業(yè)務(wù)功能(néng)的擴(kuò)展逐漸演變(biàn)完(wán)善(shàn)的(dí)，在這(zhè)個過(guò)程中，開(kāi)發(fā)模(mó)式，技術架(jià)構(gòu)，設(shè)計思想也(yě)發生了(liǎo)很大的變(biàn)化(huà)，就(jiù)連(lián)技術人(rén)員(yuán)也(yě)從(cóng)幾個人發展(zhǎn)到(dào)一個部門甚至(zhì)一(yī)條(tiáo)產(chǎn)品(pǐn)綫。所以(yǐ)成(chéng)熟的(dí)係統(tǒng)架構是隨著(zhuó)業(yè)務的擴展而逐(zhú)步(bù)完(wán)善的(dí)，並不是一蹴而就(jiù)；不(bù)同業(yè)務(wù)特征的(dí)係統，會(huì)有各(gè)自(zì)的側重點(diǎn)，例如(rú)淘(táo)寶(bǎo)，要(yào)解決海(hǎi)量(liáng)的(dí)商品信(xìn)息(xī)的搜索，下(xià)單(dān)，支付(fù)，例(lì)如騰訊，要解(jiě)決數(shù)億用(yòng)戶的實(shí)時消(xiāo)息傳輸，百(bǎi)度它要處(chǔ)理海(hǎi)量的搜(sōu)索(suǒ)請求(qiú)，他(tā)們(mén)都有(yǒu)各自的(dí)業(yè)務(wù)特性，係統(tǒng)架構(gòu)也(yě)有(yǒu)所(suǒ)不(bù)同。盡(jìn)管如此我們(mén)也可(kě)以(yǐ)從這些(xiē)不同(tóng)的(dí)網站(zhàn)背景(jǐng)下(xià)，找(zhǎo)出(chū)其中(zhōng)共用的(dí)技術，這些技術和(hé)手段(duàn)廣(guǎng)泛(fàn)運用在大型(xíng)網站(zhàn)係(xì)統(tǒng)的架構中，下(xià)麵就(jiù)通過(guò)介紹大(dà)型網站係統(tǒng)的演化(huà)過(guò)程(chéng)，來(lái)認(rèn)識(shí)這些(xiē)技(jì)術(shù)和手段(duàn)。
一(yī)，最(zuì)開(kāi)始(shǐ)的網(wǎng)站架(jià)構(gòu)
最初的架構，應(yīng)用程(chéng)序(xù)，數據庫(kù)，文件(jiàn)都部署在一(yī)台服務器上，如(rú)圖：
二，應用，數(shù)據(jù)，文件分離(lí)
隨著(zhuó)業務(wù)的擴(kuò)展，一台服(fú)務器已(yǐ)經不能滿足(zú)性能(néng)需求，故將(jiāng)應用程序，數據庫，文(wén)件(jiàn)各自部(bù)署在獨(dú)立(lì)的服(fú)務器(qì)上，並(bìng)且根(gēn)據服(fú)務器的用(yòng)途配(pèi)置不同(tóng)的硬(yìng)件(jiàn)，達(dá)到最(zuì)佳的性能(néng)效(xiào)果。
三(sān)，利(lì)用緩(huǎn)存(cún)改善(shàn)網站性(xìng)能(néng)
在硬(yìng)件(jiàn)優化性能(néng)的(dí)同時，同時也通過軟(ruǎn)件進行性(xìng)能(néng)優化，在大(dà)部分的網站係統中，都(dū)會(huì)利用緩存技術改善係(xì)統(tǒng)的(dí)性(xìng)能(néng)，使用(yòng)緩存(cún)主要(yào)源於(yú)熱(rè)點數據的存(cún)在(zài)，大(dà)部分(fēn)網(wǎng)站訪(fǎng)問都(dū)遵循28原則（即80%的訪問(wèn)請求，最(zuì)終落在(zài)20%的數據上），所(suǒ)以我們(mén)可(kě)以對(duì)熱點數據進(jìn)行(háng)緩存，減少這些(xiē)數據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)路徑(jìng)，提(tí)高(gāo)用戶體驗。
緩(huǎn)存實現(xiàn)常見(jiàn)的方式(shì)是本地緩(huǎn)存，分(fēn)布式(shì)緩存。當然還(huán)有(yǒu)CDN，反(fǎn)向(xiàng)代理(lǐ)等(děng)，這個後麵再講(jiǎng)。本(běn)地緩存(cún)，顧名(míng)思義是將數據緩存(cún)在(zài)應用服務器(qì)本地(dì)，可(kě)以(yǐ)存在內存(cún)中(zhōng)，也可以(yǐ)存(cún)在文件(jiàn)，OSCache就(jiù)是常用的(dí)本地緩(huǎn)存(cún)組件。本地(dì)緩(huǎn)存(cún)的(dí)特點是速(sù)度快，但因為本(běn)地(dì)空(kōng)間(jiān)有(yǒu)限(xiàn)所以緩存(cún)數(shù)據(jù)量(liáng)也有限(xiàn)。分布式(shì)緩存的(dí)特(tè)點是，可(kě)以緩(huǎn)存海量(liáng)的數據(jù)，並且(qiě)擴展(zhǎn)非常容易，在(zài)門戶類網(wǎng)站中常(cháng)常(cháng)被使用(yòng)，速度按(àn)理(lǐ)沒有本地緩存(cún)快(kuài)，常(cháng)用(yòng)的分(fēn)布式緩存是Memcached，Redis。
四(sì)，使用集群改善(shàn)應用(yòng)服務(wù)器性能
應用服務器作為(wéi)網站(zhàn)的入(rù)口，會(huì)承(chéng)擔大量的請求，我(wǒ)們(mén)往往(wǎng)通(tōng)過(guò)應用服(fú)務(wù)器(qì)集(jí)群來(lái)分擔(dān)請求數。應用服務(wù)器前(qián)麵(miàn)部(bù)署(shǔ)負(fù)載均(jūn)衡服務器調度(dù)用(yòng)戶(hù)請(qǐng)求，根(gēn)據(jù)分(fēn)發策略將(jiāng)請(qǐng)求(qiú)分發到(dào)多個應(yīng)用(yòng)服務(wù)器(qì)節(jié)點。
常用的(dí)負載均衡技術(shù)硬(yìng)件的(dí)有(yǒu)F5，價(jià)格比較貴(guì)，軟件的(dí)有LVS，Nginx，HAProxy。LVS是四層負(fù)載均(jūn)衡，根據目標地址和(hé)端口(kǒu)選擇內部服(fú)務器，Nginx和(hé)HAProxy是七層(céng)負載均(jūn)衡，可以(yǐ)根(gēn)據報(bào)文(wén)內容選(xuǎn)擇內(nèi)部服務器，因此LVS分(fēn)發(fā)路徑優於(yú)Nginx和(hé)HAProxy，性(xìng)能要(yào)高些(xiē)，而(ér)Nginx和(hé)HAProxy則(zé)更具(jù)配(pèi)置性(xìng)，如可(kě)以用(yòng)來做動(dòng)靜分離（根據請求報(bào)文特(tè)征，選擇(zé)靜(jìng)態資源(yuán)服(fú)務(wù)器還(huán)是應(yīng)用服務器(qì)）。
五(wǔ)，數據(jù)庫(kù)讀寫分離和分庫(kù)分表
隨(suí)著用(yòng)戶量的增加(jiā)，數據(jù)庫成(chéng)為最(zuì)大的瓶頸，改(gǎi)善數(shù)據庫性(xìng)能常用的(dí)手(shǒu)段是進行讀(dú)寫(xiě)分(fēn)離以(yǐ)及(jí)分庫(kù)分表，讀寫分離顧名思義就(jiù)是將(jiāng)數據(jù)庫(kù)分(fēn)為讀庫和(hé)寫庫，通過主(zhǔ)備(bèi)功(gōng)能(néng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據同(tóng)步。分庫分表(biǎo)則(zé)分(fēn)為水(shuǐ)平切(qiē)分和垂直(zhí)切分，水(shuǐ)平(píng)切分(fēn)則是對一(yī)個數(shù)據庫(kù)特(tè)大的表進(jìn)行拆(chāi)分，例如用戶表。垂直(zhí)切分則是(shì)根據業務(wù)的不同來切分，如(rú)用(yòng)戶業(yè)務(wù)，商(shāng)品(pǐn)業務(wù)相關的(dí)表(biǎo)放在不(bù)同(tóng)的數據(jù)庫(kù)中。
六，使用CDN和(hé)反(fǎn)向代理提高(gāo)網(wǎng)站(zhàn)性能(néng)
假(jiǎ)如我(wǒ)們(mén)的服務(wù)器都(dū)部署(shǔ)在成(chéng)都的(dí)機房，對(duì)於四(sì)川的用戶(hù)來(lái)說訪問是(shì)較快的，而(ér)對於北(běi)京的用(yòng)戶(hù)訪問是較(jiào)慢(màn)的(dí)，這(zhè)是由(yóu)於四川和北京分(fēn)別屬(shǔ)於電(diàn)信(xìn)和(hé)聯通的不同發達(dá)地區，北(běi)京(jīng)用戶訪(fǎng)問需(xū)要通過互(hù)聯(lián)路由(yóu)器(qì)經(jīng)過較長的路徑才(cái)能(néng)訪(fǎng)問(wèn)到成(chéng)都(dū)的(dí)服(fú)務(wù)器，返(fǎn)回(huí)路徑也一(yī)樣(yàng)，所(suǒ)以數(shù)據(jù)傳(chuán)輸時間(jiān)比較長。對於這種(zhǒng)情況，常常使用CDN解決，CDN將數據內(nèi)容緩存到(dào)運營(yíng)商的(dí)機(jī)房，用(yòng)戶(hù)訪問(wèn)時(shí)先從最(zuì)近的運(yùn)營商(shāng)獲取數據(jù)，這樣(yàng)大大減少了(liǎo)網絡訪問的(dí)路(lù)徑。比較專業(yè)的(dí)CDN運營(yíng)商有藍汛，網宿。
而反向代理(lǐ)，則是(shì)部(bù)署在網(wǎng)站的機房(fáng)，當(dāng)用戶(hù)請(qǐng)求達到時首先(xiān)訪問(wèn)反(fǎn)向代(dài)理(lǐ)服(fú)務(wù)器，反向代(dài)理服務(wù)器(qì)將緩存的數據(jù)返(fǎn)回給用戶，如(rú)果(guǒ)沒有緩(huǎn)存數據(jù)才(cái)會繼續訪問(wèn)應用服務器獲(huò)取，這樣(yàng)做(zuò)減(jiǎn)少了獲取(qǔ)數據的(dí)成本。反向代理(lǐ)有(yǒu)Squid，Nginx。
七(qī)，使用分(fēn)布式(shì)文件(jiàn)係(xì)統
用戶(hù)一(yī)天天增加，業務(wù)量(liáng)越(yuè)來(lái)越大，產生的文件越來越多，單台(tái)的文件服務器(qì)已(yǐ)經(jīng)不(bù)能滿足(zú)需(xū)求，這時(shí)就(jiù)需要分布(bù)式(shì)文件係(xì)統(tǒng)的支撐(chēng)。常用的分布式文件係(xì)統(tǒng)有(yǒu)GFS，HDFS，TFS。
八，使(shǐ)用NoSql和搜索引擎
對於(yú)海量數(shù)據的查詢(xún)和分析(xī)，我們使用(yòng)nosql數據庫加(jiā)上搜索引(yǐn)擎(qíng)可以(yǐ)達到更(gēng)好的(dí)性能(néng)。並(bìng)不是所有的(dí)數據(jù)都要放(fàng)在關係(xì)型數據中。常用的NOSQL有(yǒu)mongodb，hbase，redis，搜索引(yǐn)擎有(yǒu)lucene，solr，elasticsearch。
九(jiǔ)，將(jiāng)應(yīng)用服(fú)務器進行業務(wù)拆(chāi)分(fēn)
隨著業(yè)務進(jìn)一(yī)步(bù)擴展，應用程(chéng)序(xù)變得非常臃(yōng)腫(zhǒng)，這(zhè)時我們(mén)需要將(jiāng)應(yīng)用程(chéng)序進行業務拆(chāi)分(fēn)，如(rú)百(bǎi)度(dù)分為新(xīn)聞，網頁，圖(tú)片(piàn)等業(yè)務(wù)。每(měi)個(gè)業(yè)務應用(yòng)負(fù)責(zé)相對(duì)獨立的(dí)業(yè)務運作(zuò)。業務(wù)之間(jiān)通(tōng)過(guò)消息(xī)進行(háng)通信(xìn)或(huò)者(zhě)共享(xiǎng)數據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
十，搭(dā)建分布式服務
這(zhè)時(shí)我們發(fā)現(xiàn)各個(gè)業務應用都會(huì)使用到(dào)一(yī)些基本(běn)的(dí)業務服(fú)務，例如(rú)用戶服務，訂單(dān)服(fú)務(wù)，支付服務(wù)，安(ān)全(quán)服(fú)務，這些(xiē)服務(wù)是支撐各(gè)業(yè)務(wù)應用的基本要素(sù)。我們將這些(xiē)服(fú)務抽取出(chū)來利用分(fēn)部式(shì)服務框架搭(dā)建(jiàn)分(fēn)布式服(fú)務。阿裏(lǐ)的Dubbo是(shì)一個不錯(cuò)的(dí)選(xuǎn)擇。
小結(jié)
大(dà)型網(wǎng)站(zhàn)的(dí)架(jià)構是(shì)根據業務(wù)需求(qiú)不斷完善(shàn)的(dí)，根據不(bù)同(tóng)的業(yè)務(wù)特征會(huì)做(zuò)特(tè)定的(dí)設(shè)計和考慮，本文(wén)隻(zhī)是講(jiǎng)述一個常規(guī)大型網(wǎng)站(zhàn)會涉及(jí)的(dí)一(yī)些技術和(hé)手(shǒu)段。
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