摘要：何为大型网站大型网站特性既然说的是大型网站架构，那么架构的背后自然是解决人因面对大型网站特性而带来的问题。这样可以先给大家说下大型网站的特性，这些特性带来的问题就是人要解决的问题：高并发、大流量：PV ...

何为大型网站

大型网站特性

 

既然说的是大型网站架构，那么架构的背后自然是解决人因面对大型网站特性而带来的问题。这样可以先给大家说下大型网站的特性，这些特性带来的问题就是人要解决的问题：

1. 高并发、大流量：PV 量巨大；
2. 高可用：7*24 小时不间断服务；
3. 海量数据：文件数目分分钟 xxTB；
4. 用户分布广泛，网络情况复杂：网络运营商；
5. 安全环境恶劣：黑客的攻击；
6. 需求快速变更，发布频繁：快速适应市场，满足用户需求；
7. 渐进式发展：慢慢地运营出大型网站；

大型网站目标

既然说到了大型网站的特性，那么解决这些特性带来的问题要达到什么目标呢？如下：

大型网站架构目标

每个目标背后面临着技术、设计、维护等诸多方面的挑战； 而目标本身的期望值也会根据实际情况进行调整，这也意味着网站架构建设是个不断调整的过程。

有了问题，也定了伟大的目标，那么网站在不同阶段面对不同的问题，是如何解决的？又是如何一步步成长为大型网站架构，实现这些伟大的目标呢？

如何网站架构

首先，什么是大型网站架构呢？

其实大型网站架构的概念对于每一个开发者来说很笼统、很模糊，正如盲人摸象，看到的、了解到的只是很小的一部分，大部分情况下我们只是负责架构中的一小块内容，所以很难清晰地给出具体定义。这就是所谓“不识庐山真面目 只缘身在此山中”的尴尬吧。所以我们要跳出来，站在宏观的角度，从整体到细节实现来认识大型网站架构。

那么从宏观的角度怎么去认识大型网站架构呢？正如前面几篇《细品架构系列》所描述对架构的认识，按照问题识别—>概念认知—>架构切分的思路，来分析大型网站架构的诞生：

1. 问题识别：当前什么问题、谁的问题、问题边界；
2. 概念认知：通过分析问题，会产生哪些概念，统一概念认知，达成沟通交流规范；
3. 架构切分：根据概念来解决问题，如何架构切分，产生哪些架构，提出具体解决方案；

PS：上面的三个步骤具体如何识别、认知、切分，请详细参考前面几篇《细品架构系列》文章，可能使你会对架构有重新的认识。

在进行分析大型网站架构的演进之路前，首先我们要明确的两个价值观：

1. 核心价值：随网站所需灵活应对；大型网站不是从无到有一步就搭建好一个大型网站，而是能够伴随小型网站业务的渐进发展，慢慢地演化成一个大型网站；
2. 驱动力量：网站的业务发展—业务成就了技术，事业成就了人，而不是相反；

还有，大型网站架构演进必须避免的几个误区：

1. 一味追随大公司的解决方案；
2. 为了技术而技术–>常见问题；
3. 企图用技术解决所有问题：技术是用来解决业务问题的，而业务的问题，也可以通过业务的手段去解决；

架构体系演进

单机时代

草根时期，快速开发网站并上线。当然，通常只是先试水，用户规模也没有形成，经济能力和投入也非常有限。应用程序、数据库、文件等所有资源都集中在一台 Server上，典型案例：基于 LAMP 架构的 PHP 网站；

单机时代（纯依赖RDBMS）

优点：简单、快速迭代达成业务目标；
缺点：存在单点、谈不上高可用；
技术点：应用设计要保证可扩展；

缓存出场

有一定的业务量和用户规模了，想提升网站速度，于是，缓存出场了。

单机时代+缓存出场

优点：简单有效、方便维护；
缺点：存在单点、谈不上高可用；
技术点：客户端（浏览器）缓存、前端页面缓存、页面片段缓存、本地数据缓存/数据库缓存、远程缓存；

如上图，缓存可以分为：

1. 页面缓存：客户端缓存，减少对网站的访问；
2. 本地缓存：访问速度快，但数据量有限，减少对DB查询；
3. 远程缓存：远程访问，可以集群，因此容量不受限制；

数据服务与应用分离

市场反响还不错，用户量每天在增长，数据库疯狂读写，逐渐发现一台服务器快撑不住了。于是，决定把数据服务和APP做分离。

数据服务与应用分离

优点：简单有效、方便维护、提高不同Server对硬件资源的利用率；
缺点：存在单点、谈不上高可用；
技术点：文件服务器部署、数据库服务器，扩展数据访问模块；

分离后三台 Server 对硬件资源的需求各不相同：

1. 应用服务器：需要更快更强大的 CPU；
2. 数据库服务器：需要更快的硬盘和更大的内存；
3. 文件服务器：需要更大的硬盘；

数据库读写分离

单台数据库也感觉快撑不住了，一般都会尝试做“读写分离”。由于大部分互联网“读多写少”的特性所决定的。Salve的台数，取决于按业务评估的读写比例。

数据库读写分离

优点：简单有效、降低数据库单台压力；
缺点：读写分离，增加程序难度，架构变复杂，维护难度增加；
技术点：数据库主从同步部署，扩展数据访问模块，实现读写分离；

应用服务集群

数据库层面是缓解了，但是应用程序层面也出现了瓶颈，由于访问量增大，加上早期程序员水平有限写的代码也很烂，人员流动性也大，很难去维护和优化。所以，很常用的办法还是“堆机器”。

应用出现瓶颈 负载均衡集群

优点：增加服务器和HA机制，系统性能及可用性得到保证；
缺点：应用之间缓存、Session一致性问题；
技术点：负载均衡；

通过集群解决高并发、海量数据问题的常用手段，实现系统的可伸缩性。通过负载均衡调度器，可将用户访问分发到集群中的某台 Server 上，应用服务器的负载压力不再成为整个网站的瓶颈。

集中式缓存、Session集中存储

加机器谁都会加，关键是加完之后得有效果，加完之后可能会引发一些问题。例如非常常见的：集群应用之间页面输出缓存和本地缓存一致性的问题，Session保存的问题……。

集中式缓存 Session集中存储

优点：应用之间缓存、Session一致，存储无限制，可以扩展；
缺点：不如本地缓存访问快，缓存服务器、Session服务器等仍存在单点问题；
技术点：缓存服务器部署、Session集中存储方案；

动静分离

动静分离也是提高网站响应速度的一种常用方式。将动态请求与静态请求分离开，尽量减少对应用服务器的压力。同时，可以再进一步对静态请求，进行缓存，以加快响应速度。可以需要开发人员配合（把静态资源放独立站点下），也可以不需要开发人员配合（利用7层反向代理来处理，根据后缀名等信息来判断资源类型）。

使用动静分离

优点：减轻应用负载压力，针对静态文件缓存；
缺点：静态文件缓存更新失效问题；
技术点：动静分离、静态文件缓存方案；