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創(chuàng)新互聯(lián)建站自2013年創(chuàng)立以來，是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司，擁有項(xiàng)目成都網(wǎng)站制作、做網(wǎng)站網(wǎng)站策劃，項(xiàng)目實(shí)施與項(xiàng)目整合能力。我們以讓每一個夢想脫穎而出為使命，1280元橋東做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為橋東各地企業(yè)和個人服務(wù),聯(lián)系電話:18980820575高并發(fā)、大流量
高可用
海量數(shù)據(jù)
用戶分布廣泛，網(wǎng)絡(luò)情況復(fù)雜
安全環(huán)境惡劣
需求快速變更，迭代頻繁
漸進(jìn)式發(fā)展
問題：網(wǎng)站運(yùn)營初期，訪問用戶少，一臺服務(wù)器綽綽有余。
特征：應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫、文件等所有的資源都在一臺服務(wù)器上。
描述：通常服務(wù)器操作系統(tǒng)使用 linux，應(yīng)用程序使用 PHP 開發(fā)，然后部署在 Apache 上，數(shù)據(jù)庫使用 Mysql，通俗稱為 LAMP。匯集各種免費(fèi)開源軟件以及一臺廉價服務(wù)器就可以開始系統(tǒng)的發(fā)展之路了。
問題：越來越多的用戶訪問導(dǎo)致性能越來越差，越來越多的數(shù)據(jù)導(dǎo)致存儲空間不足，一臺服務(wù)器已不足以支撐。
特征：應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、文件服務(wù)器分別獨(dú)立部署。
描述：三臺服務(wù)器對性能要求各不相同：應(yīng)用服務(wù)器要處理大量業(yè)務(wù)邏輯，因此需要更快更強(qiáng)大的 CPU；數(shù)據(jù)庫服務(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；文件服務(wù)器需要存儲大量文件，因此需要更大容量的硬盤。
問題：隨著用戶逐漸增多，數(shù)據(jù)庫壓力太大導(dǎo)致訪問延遲。
特征：由于網(wǎng)站訪問和財(cái)富分配一樣遵循二八定律：80% 的業(yè)務(wù)訪問集中在 20% 的數(shù)據(jù)上。將數(shù)據(jù)庫中訪問較集中的少部分?jǐn)?shù)據(jù)緩存在內(nèi)存中，可以減少數(shù)據(jù)庫的訪問次數(shù)，降低數(shù)據(jù)庫的訪問壓力。
描述：緩存分為兩種：應(yīng)用服務(wù)器上的本地緩存和分布式緩存服務(wù)器上的遠(yuǎn)程緩存，本地緩存訪問速度更快，但緩存數(shù)據(jù)量有限，同時存在與應(yīng)用程序爭用內(nèi)存的情況。分布式緩存可以采用集群方式，理論上可以做到不受內(nèi)存容量限制的緩存服務(wù)。
問題：使用緩存后，數(shù)據(jù)庫訪問壓力得到有效緩解。但是單一應(yīng)用服務(wù)器能夠處理的請求連接有限，在訪問高峰期，成為瓶頸。
特征：多臺服務(wù)器通過負(fù)載均衡同時向外部提供服務(wù)，解決單一服務(wù)器處理能力和存儲空間不足的問題。
描述：使用集群是系統(tǒng)解決高并發(fā)、海量數(shù)據(jù)問題的常用手段。通過向集群中追加資源，提升系統(tǒng)的并發(fā)處理能力，使得服務(wù)器的負(fù)載壓力不再成為整個系統(tǒng)的瓶頸。
問題：網(wǎng)站使用緩存后，使絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)讀操作訪問都可以不通過數(shù)據(jù)庫就能完成，但是仍有一部分讀操作和全部的寫操作需要訪問數(shù)據(jù)庫，在網(wǎng)站的用戶達(dá)到一定規(guī)模后，數(shù)據(jù)庫因?yàn)樨?fù)載壓力過高而成為網(wǎng)站的瓶頸。
特征：目前大部分的主流數(shù)據(jù)庫都提供主從熱備功能，通過配置兩臺數(shù)據(jù)庫主從關(guān)系，可以將一臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的數(shù)據(jù)更新同步到一臺服務(wù)器上。網(wǎng)站利用數(shù)據(jù)庫的主從熱備功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫讀寫分離，從而改善數(shù)據(jù)庫負(fù)載壓力。
描述：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(jī)制將數(shù)據(jù)更新同步到從數(shù)據(jù)庫。這樣當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器在讀操作的時候，訪問從數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)。為了便于應(yīng)用程序訪問讀寫分離后的數(shù)據(jù)庫，通常在應(yīng)用服務(wù)器端使用專門的數(shù)據(jù)訪問模塊，使數(shù)據(jù)庫讀寫分離的對應(yīng)用透明。
問題：中國網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜，不同地區(qū)的用戶訪問網(wǎng)站時，速度差別也極大。
特征：采用 CDN 和反向代理加快系統(tǒng)的靜態(tài)資源訪問速度。
描述：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，使用戶在請求網(wǎng)站服務(wù)時，可以從距離自己最近的網(wǎng)絡(luò)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，當(dāng)用戶請求到達(dá)中心機(jī)房后，首先訪問的服務(wù)器時反向代理服務(wù)器，如果反向代理服務(wù)器中緩存著用戶請求的資源，就將其直接返回給用戶。
問題：隨著大型網(wǎng)站業(yè)務(wù)持續(xù)增長，數(shù)據(jù)庫經(jīng)過讀寫分離，從一臺服務(wù)器拆分為兩臺服務(wù)器，依然不能滿足需求。
特征：數(shù)據(jù)庫采用分布式數(shù)據(jù)庫，文件系統(tǒng)采用分布式文件系統(tǒng)。
描述：分布式數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫拆分的最后方法，只有在單表數(shù)據(jù)規(guī)模非常龐大的時候才使用。不到不得已時，更常用的數(shù)據(jù)庫拆分手段是業(yè)務(wù)分庫，將不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫部署在不同的物理服務(wù)器上。
問題：隨著網(wǎng)站業(yè)務(wù)越來越復(fù)雜，對數(shù)據(jù)存儲和檢索的需求也越來越復(fù)雜。
特征：系統(tǒng)引入 NoSQL 數(shù)據(jù)庫及搜索引擎。
描述：NoSQL 數(shù)據(jù)庫及搜索引擎對可伸縮的分布式特性具有更好的支持。應(yīng)用服務(wù)器通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問模塊訪問各種數(shù)據(jù)，減輕應(yīng)用程序管理諸多數(shù)據(jù)源的麻煩。
問題：大型網(wǎng)站的業(yè)務(wù)場景日益復(fù)雜，分為多個產(chǎn)品線。
特征：采用分而治之的手段將整個網(wǎng)站業(yè)務(wù)分成不同的產(chǎn)品線。系統(tǒng)上按照業(yè)務(wù)進(jìn)行拆分改造，應(yīng)用服務(wù)器按照業(yè)務(wù)區(qū)分進(jìn)行分別部署。
描述：應(yīng)用之間可以通過超鏈接建立關(guān)系，也可以通過消息隊(duì)列進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，當(dāng)然更多的還是通過訪問同一個數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)來構(gòu)成一個關(guān)聯(lián)的完整系統(tǒng)。
縱向拆分：將一個大應(yīng)用拆分為多個小應(yīng)用，如果新業(yè)務(wù)較為獨(dú)立，那么就直接將其設(shè)計(jì)部署為一個獨(dú)立的 Web 應(yīng)用系統(tǒng)?？v向拆分相對較為簡單，通過梳理業(yè)務(wù)，將較少相關(guān)的業(yè)務(wù)剝離即可。
橫向拆分：將復(fù)用的業(yè)務(wù)拆分出來，獨(dú)立部署為分布式服務(wù)，新增業(yè)務(wù)只需要調(diào)用這些分布式服務(wù)橫向拆分需要識別可復(fù)用的業(yè)務(wù)，設(shè)計(jì)服務(wù)接口，規(guī)范服務(wù)依賴關(guān)系。
問題：隨著業(yè)務(wù)越拆越小，存儲系統(tǒng)越來越龐大，應(yīng)用系統(tǒng)整體復(fù)雜程度呈指數(shù)級上升，部署維護(hù)越來越困難。由于所有應(yīng)用要和所有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)連接，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫連接資源不足，拒絕服務(wù)。
特征：公共業(yè)務(wù)提取出來，獨(dú)立部署。由這些可復(fù)用的業(yè)務(wù)連接數(shù)據(jù)庫，通過分布式服務(wù)提供共用業(yè)務(wù)服務(wù)。
大型網(wǎng)站架構(gòu)中常采用分層結(jié)構(gòu)，將軟件系統(tǒng)分為應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層：
應(yīng)用層 - 負(fù)責(zé)具體業(yè)務(wù)和視圖展示。如網(wǎng)站首頁及搜索輸入和結(jié)果展示。
服務(wù)層 - 為應(yīng)用層提供服務(wù)支持。如用戶管理服務(wù)、購物車服務(wù)等。
應(yīng)用層 - 提供數(shù)據(jù)存儲訪問服務(wù)。如數(shù)據(jù)庫、緩存、文件、搜索引擎等。
分層架構(gòu)的約束：禁止跨層次的調(diào)用（應(yīng)用層直接調(diào)用數(shù)據(jù)層）及逆向調(diào)用（數(shù)據(jù)層調(diào)用服務(wù)層，或者服務(wù)層調(diào)用應(yīng)用層）。
分層結(jié)構(gòu)內(nèi)部還可以繼續(xù)分層，如應(yīng)用可以再細(xì)分為視圖層和業(yè)務(wù)邏輯層；服務(wù)層也可以細(xì)分為數(shù)據(jù)接口層和邏輯處理層。
將不同的功能和服務(wù)分割開來，包裝成高內(nèi)聚低耦合的模塊單元。這有助于軟件的開發(fā)和維護(hù)，便于不同模塊的分布式部署，提高網(wǎng)站的并發(fā)處理能力和功能擴(kuò)展能力。
大于大型網(wǎng)站，分層和分割的一個主要目的是為了切分后的模塊便于分布式部署，即將不同模塊部署在不同的服務(wù)器上，通過遠(yuǎn)程調(diào)用協(xié)同工作。
分布式意味可以用更多的機(jī)器工作，那么 CPU、內(nèi)存、存儲資源也就更豐富，能夠處理的并發(fā)訪問和數(shù)據(jù)量就越大，進(jìn)而能夠?yàn)楦嗟挠脩籼峁┓?wù)。
分布式也引入了一些問題：
服務(wù)調(diào)用必須通過網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)延遲會影響性能
服務(wù)器越多，宕機(jī)概率也越大，是可用性降低
數(shù)據(jù)一致性非常困難，分布式事務(wù)也難以保證
網(wǎng)站依賴錯綜復(fù)雜，開發(fā)管理維護(hù)困難
常用的分布式方案：
分布式應(yīng)用和服務(wù)
分布式靜態(tài)資源
分布式數(shù)據(jù)和存儲
分布式計(jì)算
集群即多臺服務(wù)器部署相同應(yīng)用構(gòu)成一個集群，通過負(fù)載均衡設(shè)備共同對外提供服務(wù)。
集群需要具備伸縮性和故障轉(zhuǎn)移機(jī)制：伸縮性是指可以根據(jù)用戶訪問量向集群添加或減少機(jī)器；故障轉(zhuǎn)移是指，當(dāng)某臺機(jī)器出現(xiàn)故障時，負(fù)載均衡設(shè)備或失效轉(zhuǎn)移機(jī)制將請求轉(zhuǎn)發(fā)到集群中的其他機(jī)器上，從而不影響用戶使用。
緩存就是將數(shù)據(jù)存放在距離最近的位置以加快處理速度。緩存是改善軟件性能的第一手段。
網(wǎng)站應(yīng)用中，緩存除了可以加快數(shù)據(jù)訪問速度以外，還可以減輕后端應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲的負(fù)載壓力。
常見緩存手段：
CDN
反向代理
本地緩存
分布式緩存
使用緩存有兩個前提：
數(shù)據(jù)訪問熱點(diǎn)不均勻，頻繁訪問的數(shù)據(jù)應(yīng)該放在緩存中
數(shù)據(jù)在某個時間段有效，不過很快過期，否則緩存數(shù)據(jù)會因已經(jīng)失效而產(chǎn)生臟讀
軟件發(fā)展的一個重要目標(biāo)和驅(qū)動力是降低軟件耦合性。事物之間直接關(guān)系越少，彼此影響就越小，也就更容易獨(dú)立發(fā)展。
大型網(wǎng)站架構(gòu)中，系統(tǒng)解耦的手段除了分層、分割、分布式等，還有一個重要手段——異步。
業(yè)務(wù)間的消息傳遞不是同步調(diào)用，而是將一個業(yè)務(wù)操作拆分成多階段，每個階段間通過共享數(shù)據(jù)的方式異步執(zhí)行進(jìn)行協(xié)作。
在單一服務(wù)器內(nèi)部可通過多線程共享內(nèi)存隊(duì)列的方式實(shí)現(xiàn)異步，處在業(yè)務(wù)操作前面的線程將操作輸出到隊(duì)列，后面的線程從隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；
在分布式系統(tǒng)中，多個服務(wù)器集群通過分布式消息隊(duì)列實(shí)現(xiàn)異步。
異步架構(gòu)是典型的生產(chǎn)者消費(fèi)模式，二者不存在直接調(diào)用。異步消息隊(duì)列還有如下特性：
提高系統(tǒng)可用性
加快響應(yīng)速度
消除并發(fā)訪問高峰
大型網(wǎng)站，出現(xiàn)服務(wù)器宕機(jī)是必然事件。要保證部分服務(wù)器宕機(jī)的情況下網(wǎng)站依然可以繼續(xù)服務(wù)，不丟失數(shù)據(jù)，就需要一定程度的服務(wù)器冗余運(yùn)行，數(shù)據(jù)冗余備份。這樣當(dāng)某臺服務(wù)器宕機(jī)是，可以將其上的服務(wù)和數(shù)據(jù)訪問轉(zhuǎn)移到其他機(jī)器上。
訪問和負(fù)載很小的服務(wù)也必須部署 至少兩臺服務(wù)器構(gòu)成一個集群，目的就是通過冗余實(shí)現(xiàn)服務(wù)高可用。數(shù)據(jù)除了定期備份，存檔保存，實(shí)現(xiàn) 冷備份 外；為了保證在線業(yè)務(wù)高可用，還需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行主從分離，實(shí)時同步實(shí)現(xiàn) 熱備份。
為了抵御地震、海嘯等不可抗因素導(dǎo)致的網(wǎng)站完全癱瘓，某些大型網(wǎng)站會對整個數(shù)據(jù)中心進(jìn)行備份，全球范圍內(nèi)部署 災(zāi)備數(shù)據(jù)中心。網(wǎng)站程序和數(shù)據(jù)實(shí)時同步到多個災(zāi)備數(shù)據(jù)中心。
大型網(wǎng)站架構(gòu)的自動化架構(gòu)設(shè)計(jì)主要集中在發(fā)布運(yùn)維方面：
發(fā)布過程自動化
自動化代碼管理
自動化測試
自動化安全監(jiān)測
自動化部署
運(yùn)維自動化
自動化監(jiān)控
自動化報警
自動化失效轉(zhuǎn)移
自動化失效恢復(fù)
自動化降級
自動化分配資源
密碼 和 手機(jī)校驗(yàn)碼 進(jìn)行身份認(rèn)證
登錄、交易等重要操作需要對網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行 加密，存儲的敏感數(shù)據(jù)如用戶信息等也進(jìn)行加密處理
防止機(jī)器人程序攻擊網(wǎng)站，使用 驗(yàn)證碼 進(jìn)行識別
對常見用于 攻擊 網(wǎng)站的 XSS 攻擊、SQL 注入、進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換等相應(yīng)處理
對垃圾信息、敏感信息進(jìn)行 過濾
對交易轉(zhuǎn)賬等重要操作根據(jù)交易模式和交易信息進(jìn)行 風(fēng)險控制
架構(gòu) 的一種通俗說法是：最高層次的規(guī)劃，難以改變的決定。
除了系統(tǒng)功能需求外，架構(gòu)還需要關(guān)注以下架構(gòu)要素：
性能問題無處不在，所以網(wǎng)站性能優(yōu)化手段也十分繁多：
前端
瀏覽器緩存
靜態(tài)資源壓縮
合理布局頁面
減少 cookie 傳輸
CDN
應(yīng)用服務(wù)器
本地緩存
分布式緩存
異步消息隊(duì)列
集群
代碼層面：使用多線程、改善內(nèi)存管理
數(shù)據(jù)庫
索引
數(shù)據(jù)庫緩存
SQL 優(yōu)化
可用性指部分服務(wù)器出現(xiàn)故障時，還能否對用戶提供服務(wù)
冗余
通過負(fù)載均衡設(shè)備建立集群共同對外提供服務(wù)
數(shù)據(jù)存儲在多臺服務(wù)器，互相備份
自動化：通過預(yù)發(fā)布驗(yàn)證、自動化測試、自動化發(fā)布、灰度發(fā)布等手段，減少將故障引入線上環(huán)境的可能
衡量伸縮的標(biāo)準(zhǔn)就是是否可以用多臺服務(wù)器構(gòu)建集群，是否容易向集群中增刪服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。增刪服務(wù)器節(jié)點(diǎn)后是否可以提供和之前無差別的服務(wù)。集群中可容納的總服務(wù)器數(shù)是否有限制。
應(yīng)用服務(wù)器集群 - 只要服務(wù)器上保存數(shù)據(jù)，則所有服務(wù)器都是對等的，通過負(fù)載均衡設(shè)備向集群中不斷加入服務(wù)器即可
緩存服務(wù)器集群 - 加入新的服務(wù)器可能會導(dǎo)致緩存路由失效，進(jìn)而導(dǎo)致集群中的大部分緩存數(shù)據(jù)都無法訪問。雖然緩存數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)庫重新加載，但是如果應(yīng)用嚴(yán)重依賴緩存，可能會導(dǎo)致網(wǎng)站崩潰。需要改進(jìn)緩存路由算法保證緩存數(shù)據(jù)的可訪問性。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫集群 - 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫雖然支持?jǐn)?shù)據(jù)復(fù)制，主從熱備等機(jī)制，但是很難做到大規(guī)模集群的可伸縮性，因此關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的集群伸縮性方案必須在數(shù)據(jù)庫之外實(shí)現(xiàn)，通過路由分區(qū)等手段將部署有多個數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器組成一個集群。
NOSql 數(shù)據(jù)庫集群 - 由于先天就是為了應(yīng)對海量數(shù)據(jù)而產(chǎn)生，因此對伸縮性的支持通常都非常好。
衡量擴(kuò)展性的標(biāo)準(zhǔn)就是增加新的業(yè)務(wù)產(chǎn)品時，是否可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有產(chǎn)品透明無影響，不需要任何改動或很少改動，既有功能就可以上線新產(chǎn)品。主要手段有：事件驅(qū)動架構(gòu)和分布式服務(wù)。
安全性保護(hù)網(wǎng)站不受惡意攻擊，保護(hù)網(wǎng)站重要數(shù)據(jù)不被竊取。
到此，關(guān)于“大型互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的知識點(diǎn)有哪些”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)-成都網(wǎng)站建設(shè)公司網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！
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