大型网站的架构

news/2024/5/20 12:06:55/文章来源:https://blog.csdn.net/qq_31142553/article/details/85527641

一、大型网站的软件系统的特点

高并发，大流量
高可用
海量数据
用户分布广泛，网络情况复杂
安全环境恶劣
需求快速变更，发布频繁
渐进式发展

二、大型网站的架构演化发展历程

1、初始阶段的网站架构

最开始网站的应用程序、数据库、文件等所有的资源都在一台服务器上。最典型的就是LAMP技术了：服务器操作系统使用Linux，应用程序使用PHP开发，数据库使用MySQL，然后部署在Apache上。

2、应用服务和数据服务分离

随着网站业务的发展，一台服务器的性能和存储空间逐渐不能满足需求，这时就将应用和数据分离，整个网站使用三台服务器：应用服务器、文件服务器和数据库服务器。三台服务器对硬件资源的要求也各不相同：应用服务器需要更快更强大的CPU，数据库服务器需要更快的硬盘的更大的内存，文件服务器需要更大的硬盘。

3、使用缓存改善网站性能

网站访问特点和现实世界的财富分配一样遵循二八定律：80%的业务访问集中在20%的数据上。把大部分业务访问的小部分数据缓存在内存中，可以减少数据库的访问压力，提高整个网站的数据访问速度。

缓存可以分为两种：应用服务器上的本地缓存和分布式缓存服务器上的远程缓存。本地缓存访问速度更快，但缓存数据有限，而且会出现和应用程序争用内存的情况。远程缓存可以使用集群的方式，理论上可以做到不受内存容量的限制。

4、使用应用服务器集群改善网站的并发处理能力

一台应用服务器所能处理的请求有限（一台Tomcat大概六七百），企图去换更强大的服务器也终究会满足不了持续增长的业务需求，而且网站有访问高峰期和低谷期，扩展性也不好。使用集群是网站解决高并发、海量数据问题的常用手段。通过负载均衡调度服务器，可将来自用户浏览器的访问请求分发到应用服务器集群中的任何一台服务器上。

5、数据库读写分离

使用缓存后，仍有一部分读操作（缓存访问不命中、缓存过期）和全部的写操作需要访问数据库。数据库服务器也终究会因为负载压力过高而成为网站的瓶颈。

目前大部分的主流数据库都提供主从热备功能，通过配置两台数据库主从关系，可以将一台数据库服务器的数据更新同步到另一台数据库服务器。

应用服务器在写数据的时候，访问主数据库，主数据库通过主从复制机制将数据更新同步到从数据库，这样当应用服务器读数据的时候，就可以通过从数据库获得数据。

6、使用反向代理和CDN加速网站响应

CDN和反向代理的基本原理都是缓存，区别在于CDN部署在网络提供商的机房，使用户在请求网站服务时，可以从距离自己最近的网络提供商机房获取数据；而反向代理则部署在网站的中心机房，当用户请求到达中心机房后，首先访问的服务器是反向代理服务器，如果反向代理服务器中缓存着用户请求的资源，就将其直接返回给用户。