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文章參考自：李智慧的《大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)》

網(wǎng)站都是從小網(wǎng)站一步一步發(fā)展為大型網(wǎng)站的，而這之中的挑戰(zhàn)主要來自于龐大的用戶,、安全環(huán)境惡劣,、高并發(fā)的訪問和海量的數(shù)據(jù)，任何簡單的業(yè)務(wù)處理,，一旦需要處理數(shù)以 P 計的數(shù)據(jù)和面對數(shù)以億計的用戶時,，問題就會變的很棘手。

下面我們就來說說這個演變過程：

01初始階段

大型網(wǎng)站都是由小型網(wǎng)站演變而來的,，網(wǎng)站架構(gòu)也一樣

小型網(wǎng)站最開始沒有太多人訪問,，只需要一臺服務(wù)器就綽綽有余，就像這樣：

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。

02應(yīng)用服務(wù)與數(shù)據(jù)服務(wù)分離

隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,，逐漸的一臺服務(wù)器已經(jīng)不能滿足需求,，這時我們可以將 應(yīng)用與數(shù)據(jù)分離

分離之后我們使用到三臺服務(wù)器：應(yīng)用服務(wù)器、文件服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,，如下所示：

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,。

03使用緩存改善性能

網(wǎng)站的訪問一樣遵循二八定律：80% 的業(yè)務(wù)訪問集中在 20% 的數(shù)據(jù)上面

因此我們要對這一小部分的數(shù)據(jù)進行緩存來減輕數(shù)據(jù)庫的訪問壓力，以提高整個網(wǎng)站的數(shù)據(jù)訪問速度,，改善數(shù)據(jù)庫的讀寫性能

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

如下所示：

使用緩存后,，數(shù)據(jù)訪問壓力得到了有效的緩解，但單一的應(yīng)用服務(wù)器能夠處理的請求連接數(shù)有限,，在訪問的高峰期,，應(yīng)用服務(wù)器又會成為網(wǎng)站性能的瓶頸。

04使用應(yīng)用服務(wù)器集群改善網(wǎng)站并發(fā)處理能力

使用集群是網(wǎng)站解決高并發(fā),，海量數(shù)據(jù)問題的常用手段,，當你縱向提升到一定程度后，那就該開始橫向提升了,。

當一臺服務(wù)器的處理能力不足時,，與其換一臺更強大的服務(wù)器，不如增加一臺服務(wù)器去分擔原有的服務(wù)器壓力,。對于大型網(wǎng)站而言,，無論多么強大的服務(wù)器，都滿足不了持續(xù)增長的業(yè)務(wù)需求,，更高效的方式就是增加服務(wù)器來分擔壓力

對于網(wǎng)站架構(gòu)而言,，如果增添一臺新的服務(wù)器可以改善負載壓力，那么就可以使用同樣的方式來應(yīng)對源源不斷的業(yè)務(wù)需求,，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的可伸縮性,。

通過負載均衡調(diào)度服務(wù)器，可以將用戶請求分發(fā)到應(yīng)用服務(wù)器集群里的任何一臺服務(wù)器上,，如果有更多的用戶,，可以增加更多的應(yīng)用服務(wù)器，使應(yīng)用服務(wù)器的負載壓力不再成為網(wǎng)站的性能問題,。

05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)庫的負載問題就來了

目前大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫都支持主從熱備份,，通過配置兩臺服務(wù)器的主從關(guān)系,，可以將一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)更新同步到另一臺，網(wǎng)站利用這一功能,，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫讀寫分離,，從而進一步改善數(shù)據(jù)庫負載壓力

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)。

06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

使用 CDN 和 反向代理 都是為了盡快返回給用戶數(shù)據(jù)，一方面加快用戶訪問速度,，另一方面也減輕了后端服務(wù)器的壓力,。

07使用分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

隨著網(wǎng)站業(yè)務(wù)的繼續(xù)發(fā)展，這時候就可以像分布式應(yīng)用服務(wù)器一樣,，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和文件系統(tǒng)進行分布式管理

分布式數(shù)據(jù)庫 是網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫拆分的最后手段,，一般我們可以采取業(yè)務(wù)分庫，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)庫部署在不同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上

08使用 NoSQL 和搜索引擎

這兩個方式都是依賴于互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)手段,，應(yīng)用服務(wù)器通過一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問模塊來訪問各種數(shù)據(jù),，從而減輕應(yīng)用程序有多個數(shù)據(jù)源的麻煩。

09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)團隊來負責,。

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)。

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

到這里，基本上大多數(shù)的技術(shù)問題都能得到解決,，還有一些實時同步等具體業(yè)務(wù)問題也都可以通過現(xiàn)有的技術(shù)解決,。

文章參考自：李智慧的《大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)》

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