网站架构模式的目标:面临高并发访问,海量数据处理,高可靠运行等问题和挑战,我们在实践中提出很多解决方案,主要为了实现网站的高性能、高可用、易伸缩、可扩展、安全等架构目标。
网站架构模式具体方案如下:
1、分层
分层是一种常见的架构模式,将系统在横向维度上切分为几个部分,每个部分负责单一的职责,然后通过上层对下层的依赖和调用完成整个系统工作。一般大型网站系统都分为下面3层:
分层架构的挑战:必须合理规划层次边界和接口;
分层架构的约束:禁止跨层次调用及逆向调用(数据层不允许调用服务层,服务层不允许调用应用层)
2、分割
分层是横向切分,分割则是纵向切分,将不同的功能和服务分割开,包装成高内聚低耦合的模块单元,这样做的好处在于:
3、分布式
对于大型网站,分层和分割的目的都是为了便于分布式部署,将不同的模块部署在不同的服务器上,通过远程调用协同工作,分布式意味着我们可以使用更多的计算机完成同一个任务,计算机物理机越多,CPU,内存,存储资源就越多,能处理的并发访问和数据量也就更大,但是分布式也会带来一些问题:
分布式的常见几种方案:
4、集群
对于用户访问集中的模块,我们还需要考虑将其集群化,多台服务器部署相同应用构成一个集群,通过负载均衡器将请求分发给集群中不同的服务器处理。集群模式可以很好的扩展,当有更多用户访问时,只需要向集群中添加一台新的服务器加入集群即可,同时因为一个应用由多台服务器提供服务,当某台服务器发生故障时,负载均衡器或者系统的失效转移机制会将请求转发到集群中其他的服务器上,所以我们在配置集群时,至少需要2台以上服务器构成一个集群,目的就是为了提供系统的可用性。
5、缓存
将数据存放在距离计算最近的位置,加快处理速度。大型网站架构设计一般在下面几个方面使用缓存设计:
使用缓存有2个前提条件:
使用缓存的优势:加快数据访问速度以及减轻后端应用和数据存储的负载压力;
6、异步
大型网站的一个重要目标是降低软件的耦合性,系统解耦合的手段除了前面提到的分层、分割和分布式等,还有一个异步,业务之间的消息传递不是同步调用,而是将业务操作分成多个阶段,每个阶段之间通过共享数据的方式异步的进行协作;
异步架构是典型的生产者和消费者模式,此外异步消息队列还有如下特性:
7、冗余
网站需要24小时为用户提供服务,想要保证在服务器宕机的情况下,不影响网站的运行,不丢失数据,就需要将一定程度的服务器冗余运行,数据冗余备份,这样,当某台服务器宕机时,可以将其上面的服务和数据访问转移到其他冗余的服务器上。
数据库除了定期备份,存档保存,实现冷备份之外,为了保证在线业务高可用,还需要对数据库进行主从分离,实时同步实现热备份。
为了抵制一些非人为的天灾,一般还需要对整个网站数据中心进行备份,全球范围内部署灾备数据中心,网站程序和数据实时同步到多个灾备中心。
8、自动化
主要包括自动化代码管理、自动化测试、自动化安全检测、自动化部署等实现发布过程自动化;此外还需要对服务器进行自动化监控、自动化报警、自动化失效转移(将失效的服务器从集群中隔离出去)、自动化失效恢复(重启服务之后同步数据保证数据的一致性)、自动化降级(通过拒绝部分请求及关闭一些不重要的服务将系统负载降至一个安全的水平)以及自动化分配资源(将空闲资源分配给重要的服务,扩大部署规模)。
9、安全
主要从下面几点考虑
10、总结