軟件外包需求洽談的過程中，往往需要根據(jù)客戶期望的網(wǎng)站并發(fā)量來評估工作量，客戶往往都想要更多的并發(fā)量，更多并發(fā)量也意味著更多的工作量，本文就一步一步告訴大家，1千并發(fā)與1千萬并發(fā)的網(wǎng)站系統(tǒng)架構(gòu)有什么區(qū)別？

既然說的是大型網(wǎng)站架構(gòu)，那么架構(gòu)的背后自然是解決人因面對大型網(wǎng)站特性而帶來的問題。這樣可以先給大家說下大型網(wǎng)站的特性，這些特性帶來的問題就是人要解決的問題：

1. 高并發(fā)、大流量：PV 量巨大；

2. 高可用：7*24 小時不間斷服務(wù)；

3. 海量數(shù)據(jù)：文件數(shù)目分分鐘 xxTB；

4. 用戶分布廣泛，網(wǎng)絡(luò)情況復(fù)雜：網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商；

5. 安全環(huán)境惡劣：黑客的攻擊；

6. 需求快速變更，發(fā)布頻繁：快速適應(yīng)市場，滿足用戶需求；

7. 漸進(jìn)式發(fā)展：慢慢地運(yùn)營出大型網(wǎng)站；

大型網(wǎng)站目標(biāo)

既然說到了大型網(wǎng)站的特性，那么解決這些特性帶來的問題要達(dá)到什么目標(biāo)呢？如下：

大型網(wǎng)站架構(gòu)目標(biāo)

每個目標(biāo)背后面臨著技術(shù)、設(shè)計、維護(hù)等諸多方面的挑戰(zhàn)； 而目標(biāo)本身的期望值也會根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，這也意味著網(wǎng)站架構(gòu)建設(shè)是個不斷調(diào)整的過程。

有了問題，也定了偉大的目標(biāo)，那么網(wǎng)站在不同階段面對不同的問題，是如何解決的？又是如何一步步成長為大型網(wǎng)站架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)這些偉大的目標(biāo)呢？

如何網(wǎng)站架構(gòu)

首先，什么是大型網(wǎng)站架構(gòu)呢？

其實(shí)大型網(wǎng)站架構(gòu)的概念對于每一個開發(fā)者來說很籠統(tǒng)、很模糊，正如盲人摸象，看到的、了解到的只是很小的一部分，大部分情況下我們只是負(fù)責(zé)架構(gòu)中的一小塊內(nèi)容，所以很難清晰地給出具體定義。這就是所謂“不識廬山真面目 只緣身在此山中”的尷尬吧。所以我們要跳出來，站在宏觀的角度，從整體到細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)來認(rèn)識大型網(wǎng)站架構(gòu)。

那么從宏觀的角度怎么去認(rèn)識大型網(wǎng)站架構(gòu)呢？正如前面幾篇《細(xì)品架構(gòu)系列》所描述對架構(gòu)的認(rèn)識，按照問題識別—>概念認(rèn)知—>架構(gòu)切分的思路，來分析大型網(wǎng)站架構(gòu)的誕生：

1. 問題識別：當(dāng)前什么問題、誰的問題、問題邊界；

2. 概念認(rèn)知：通過分析問題，會產(chǎn)生哪些概念，統(tǒng)一概念認(rèn)知，達(dá)成溝通交流規(guī)范；

3. 架構(gòu)切分：根據(jù)概念來解決問題，如何架構(gòu)切分，產(chǎn)生哪些架構(gòu)，提出具體解決方案；

PS：上面的三個步驟具體如何識別、認(rèn)知、切分，請詳細(xì)參考前面幾篇《細(xì)品架構(gòu)系列》文章，可能使你會對架構(gòu)有重新的認(rèn)識。

在進(jìn)行分析大型網(wǎng)站架構(gòu)的演進(jìn)之路前，首先我們要明確的兩個價值觀：

1. 核心價值：隨網(wǎng)站所需靈活應(yīng)對；大型網(wǎng)站不是從無到有一步就搭建好一個大型網(wǎng)站，而是能夠伴隨小型網(wǎng)站業(yè)務(wù)的漸進(jìn)發(fā)展，慢慢地演化成一個大型網(wǎng)站；

2. 驅(qū)動力量：網(wǎng)站的業(yè)務(wù)發(fā)展—業(yè)務(wù)成就了技術(shù)，事業(yè)成就了人，而不是相反；

還有，大型網(wǎng)站架構(gòu)演進(jìn)必須避免的幾個誤區(qū)：

1. 一味追隨大公司的解決方案；

2. 為了技術(shù)而技術(shù)–>常見問題；

3. 企圖用技術(shù)解決所有問題：技術(shù)是用來解決業(yè)務(wù)問題的，而業(yè)務(wù)的問題，也可以通過業(yè)務(wù)的手段去解決；

架構(gòu)體系演進(jìn)

單機(jī)時代

草根時期，快速開發(fā)網(wǎng)站并上線。當(dāng)然，通常只是先試水，用戶規(guī)模也沒有形成，經(jīng)濟(jì)能力和投入也非常有限。應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫、文件等所有資源都集中在一臺 Server上，典型案例：基于 LAMP 架構(gòu)的 PHP 網(wǎng)站；

單機(jī)時代（純依賴RDBMS）

優(yōu)點(diǎn)：簡單、快速迭代達(dá)成業(yè)務(wù)目標(biāo)；

缺點(diǎn)：存在單點(diǎn)、談不上高可用；

技術(shù)點(diǎn)：應(yīng)用設(shè)計要保證可擴(kuò)展；

緩存出場

有一定的業(yè)務(wù)量和用戶規(guī)模了，想提升網(wǎng)站速度，于是，緩存出場了。

單機(jī)時代+緩存出場

優(yōu)點(diǎn)：簡單有效、方便維護(hù)；

缺點(diǎn)：存在單點(diǎn)、談不上高可用；

技術(shù)點(diǎn)：客戶端（瀏覽器）緩存、前端頁面緩存、頁面片段緩存、本地數(shù)據(jù)緩存/數(shù)據(jù)庫緩存、遠(yuǎn)程緩存；

如上圖，緩存可以分為：

1. 頁面緩存：客戶端緩存，減少對網(wǎng)站的訪問；

2. 本地緩存：訪問速度快，但數(shù)據(jù)量有限，減少對DB查詢；

3. 遠(yuǎn)程緩存：遠(yuǎn)程訪問，可以集群，因此容量不受限制；

數(shù)據(jù)服務(wù)與應(yīng)用分離

市場反響還不錯，用戶量每天在增長，數(shù)據(jù)庫瘋狂讀寫，逐漸發(fā)現(xiàn)一臺服務(wù)器快撐不住了。于是，決定把數(shù)據(jù)服務(wù)和APP做分離。

數(shù)據(jù)服務(wù)與應(yīng)用分離

優(yōu)點(diǎn)：簡單有效、方便維護(hù)、提高不同Server對硬件資源的利用率；

缺點(diǎn)：存在單點(diǎn)、談不上高可用；

技術(shù)點(diǎn)：文件服務(wù)器部署、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，擴(kuò)展數(shù)據(jù)訪問模塊；

分離后三臺 Server 對硬件資源的需求各不相同：

1. 應(yīng)用服務(wù)器：需要更快更強(qiáng)大的 CPU；

2. 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：需要更快的硬盤和更大的內(nèi)存；

3. 文件服務(wù)器：需要更大的硬盤；

數(shù)據(jù)庫讀寫分離

單臺數(shù)據(jù)庫也感覺快撐不住了，一般都會嘗試做“讀寫分離”。由于大部分互聯(lián)網(wǎng)“讀多寫少”的特性所決定的。Salve的臺數(shù)，取決于按業(yè)務(wù)評估的讀寫比例。

數(shù)據(jù)庫讀寫分離

優(yōu)點(diǎn)：簡單有效、降低數(shù)據(jù)庫單臺壓力；

缺點(diǎn)：讀寫分離，增加程序難度，架構(gòu)變復(fù)雜，維護(hù)難度增加；

技術(shù)點(diǎn)：數(shù)據(jù)庫主從同步部署，擴(kuò)展數(shù)據(jù)訪問模塊，實(shí)現(xiàn)讀寫分離；

應(yīng)用服務(wù)集群

數(shù)據(jù)庫層面是緩解了，但是應(yīng)用程序?qū)用嬉渤霈F(xiàn)了瓶頸，由于訪問量增大，加上早期程序員水平有限寫的代碼也很爛，人員流動性也大，很難去維護(hù)和優(yōu)化。所以，很常用的辦法還是“堆機(jī)器”。

應(yīng)用出現(xiàn)瓶頸 負(fù)載均衡集群

優(yōu)點(diǎn)：增加服務(wù)器和HA機(jī)制，系統(tǒng)性能及可用性得到保證；

缺點(diǎn)：應(yīng)用之間緩存、Session一致性問題；

技術(shù)點(diǎn)：負(fù)載均衡；

通過集群解決高并發(fā)、海量數(shù)據(jù)問題的常用手段，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可伸縮性。通過負(fù)載均衡調(diào)度器，可將用戶訪問分發(fā)到集群中的某臺 Server 上，應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)載壓力不再成為整個網(wǎng)站的瓶頸。

集中式緩存、Session集中存儲

加機(jī)器誰都會加，關(guān)鍵是加完之后得有效果，加完之后可能會引發(fā)一些問題。例如非常常見的：集群應(yīng)用之間頁面輸出緩存和本地緩存一致性的問題，Session保存的問題……。

集中式緩存 Session集中存儲

優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用之間緩存、Session一致，存儲無限制，可以擴(kuò)展；

缺點(diǎn)：不如本地緩存訪問快，緩存服務(wù)器、Session服務(wù)器等仍存在單點(diǎn)問題；

技術(shù)點(diǎn)：緩存服務(wù)器部署、Session集中存儲方案；

動靜分離

動靜分離也是提高網(wǎng)站響應(yīng)速度的一種常用方式。將動態(tài)請求與靜態(tài)請求分離開，盡量減少對應(yīng)用服務(wù)器的壓力。同時，可以再進(jìn)一步對靜態(tài)請求，進(jìn)行緩存，以加快響應(yīng)速度。可以需要開發(fā)人員配合（把靜態(tài)資源放獨(dú)立站點(diǎn)下），也可以不需要開發(fā)人員配合（利用7層反向代理來處理，根據(jù)后綴名等信息來判斷資源類型）。

使用動靜分離

優(yōu)點(diǎn)：減輕應(yīng)用負(fù)載壓力，針對靜態(tài)文件緩存；

缺點(diǎn)：靜態(tài)文件緩存更新失效問題；

技術(shù)點(diǎn)：動靜分離、靜態(tài)文件緩存方案；

反向代理和CDN加速網(wǎng)站響應(yīng)

使用反向代理和CDN加速網(wǎng)站響應(yīng)：CDN 和反向代理的基本原理都是緩存，區(qū)別在于：

1. CDN部署在網(wǎng)絡(luò)提供商的機(jī)房；

2. 反向代理則部署在網(wǎng)站的中心機(jī)房；

使用 CDN 和反向代理的目的都是盡早返回數(shù)據(jù)給用戶，一方面加快用戶訪問速度，另一方面也減輕后端服務(wù)器的負(fù)載壓力。

使用反向代理和 CDN 加速網(wǎng)站響應(yīng)