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了解大型网站系统的演化过程,来认识这些技术和手段。

2021-01-07 13:51:32 阅读(166 评论(0)

前言一个成熟的大型网站(如淘宝、天猫、腾讯等)的系统架构在设计开始时不具备完整的高性能、高可用性、高伸缩性等特点。随着用户数量的增加,业务功能的扩展逐渐演变和完善。在这个过程中,开发模式、技术架构和设计理念也发生了很大的变化,甚至技术人员也从几个人发展到一个部门甚至一条产品线。因此,随着业务的扩张,成熟的系统架构逐渐完善,不是一蹴而就的;不同业务特点的系统会有自己的侧重点,比如淘宝,需要解决大量商品信息的搜索、订单和支付。比如腾讯需要解决数亿用户的实时信息传输。百度需要处理大量的搜索请求,都有自己的业务特点,系统架构也不一样。然而,我们也可以从这些不同的网站背景中找到共同的技术。这些技术和手段被广泛应用于大型网站系统的架构中。以下是介绍大型网站系统的演变过程,以了解这些技术和手段。I.最初的网站架构、应用程序、数据库、文件部署在服务器上,如图所示:2、应用程序、数据、文件分离随着业务的扩展,服务器不能满足性能需求,因此应用程序、数据库、文件部署在独立的服务器上,根据服务器配置不同的硬件,达到最佳的性能效果。3、在硬件优化性能的同时,也通过软件优化网站性能。在大多数网站系统中,缓存技术将用于提高系统性能。缓存的使用主要来自热点数据的存在。大多数网站访问遵循28个原则(即80%的访问请求,最终落在20%的数据上),因此我们可以缓存热点数据,减少这些数据的访问路径,改善用户体验。本地缓存和分布式缓存是实现缓存的常见方法。实现缓存的常见方法是本地缓存和分布式缓存。当然也有CDN、反向代理等,以后再说。顾名思义,本地缓存是将数据缓存在应用服务器本地、内存或文件中,OSCache是常用的本地缓存组件。本地缓存的特点是速度快,但由于本地空间有限,缓存数据量也有限。分布式缓存的特点是可以缓存大量数据,容易扩展,常用于门户网站,速度不如本地缓存快。常用的分布式缓存是Memcached、Redis。作为网站的入口,使用集群来提高应用服务器的性能应用服务器将承担大量的要求,我们经常通过应用服务器集群来分担要求的数量。在应用服务器前部署负载均衡服务器调度用户请求,并根据分发策略将请求分发到多个应用服务器节点。F5是常用的负载均衡技术硬件,价格昂贵,LVS是软件、Nginx、HAProxy。LVS是一个四层负载平衡,根据目标地址和端口选择内部服务器,Nginx和HAProxy是七层负载平衡,可以根据内容选择内部服务器,因此LVS分发路径优于Nginx和HAProxy,性能更高,Nginx和HAProxy更配置,如果可以用于动态和静态分离(根据要求,选择静态资源服务器或应用服务器)。5、随着用户数量的增加,数据库已成为最大的瓶颈。提高数据库性能的常用手段是读写分离和数据库分离。顾名思义,读写分离就是将数据库分为读写数据库和写入数据库,通过主备功能实现数据同步。随着用户数量的增加,数据库已成为最大的瓶颈。提高数据库性能的常用手段是读写分离和分库表。顾名思义,读写分离是将数据库分为读写库,通过主要功能实现数据同步。分库表分为水平分割和垂直分割,水平分割是分割数据库的大表,如用户表。垂直分割是根据不同的业务进行分割,如用户业务、商品业务相关表放置在不同的数据库中。6、使用CDN和反向代理来提高网站性能。如果我们的服务器部署在成都的机房,四川的用户访问速度会更快,而北京的用户访问速度会更慢。这是因为四川和北京属于电信和中国联通的不同发达地区。北京用户需要通过互联网路由器通过较长的路径访问成都的服务器,返回路径相同,因此数据传输时间相对较长。在这种情况下,CDN经常被用来解决这个问题。CDN将数据内容缓存到运营商的机房。用户首先从最近的运营商获取数据,这大大降低了网络访问的路径。比较专业的CDN运营商有蓝汛、网宿。反向代理部署在网站的机房。当用户要求到达时,首先访问反向代理服务器。反向代理服务器将缓存数据返回给用户。如果没有缓存数据,它将继续访问应用程序服务器以获取,这将降低获取数据的成本。Squid是反向代理,Nginx。七、使用分布式文件系统的用户日益增加,业务量越来越大,文件越来越多,单个文件服务器不能满足需求,需要分布式文件系统的支持。GFS常用的分布式文件系统、HDFS、TFS。8、使用Nosql和搜索引擎查询和分析海量数据,我们可以通过使用Nosql数据库和搜索引擎来实现更好的性能。并非所有的数据都应该放在关系数据中。常用的NOSQL有mongodb、hbase、redis,luceneene搜索引擎、solr、elasticsearch。9、随着业务的进一步扩大,应用程序变得非常臃肿。此时,我们需要将应用程序分为新闻、网页、图片等业务。各业务应用程序负责相对独立的业务运作。通过通信或共享数据库来实现业务之间的信息。此时,我们发现每个业务应用程序都将使用一些基本的业务服务,如用户服务、订单服务、支付服务和安全服务,这些服务是支持每个业务应用程序的基本要素。利用分部服务框架构建分布式服务,提取这些服务。阿里的Dubbo是个不错的选择。总结大型网站的架构是根据业务需求不断完善的,具体的设计和考虑会根据不同的业务特点进行。本文仅介绍一些常规大型网站将涉及的技术和手段。

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