大型分布式网站架构技术简介.ppt

大型分布式网站 架构技术简介 用户多，分布广泛 大流量，高并发 海量数据，服务高可用 安全环境恶劣，易受网络攻击 功能多，变更快，频繁发布 从小到大，渐进发展 以用户为中心 免费服务，付费体验 大型网站的特点 高性能：提供快速的访问体验 高可用：网站服务一直可以正常访问 可伸缩：通过硬件增加/减少，提高/降低处理能力 安全性：提供网站安全访问和数据加密，安全存储等策略 扩展性：方便的通过新增/移除方式，增加/减少新的功能/模块 敏捷性：随需应变，快速响应 大型网站架构目标 分层：一般可分为，应用层，服务层，数据层，管理层，分析层 分割：一般按照业务/模块/功能特点进行划分，比如应用层分为首页，用户中心 分布式：将应用分开部署（比如多台物理机），通过远程调用协同工作 集群：一个应用/模块/功能部署多份（如：多台物理机），通过负载均衡共同提供对外访问 缓存：将数据放在距离应用或用户最近的位置，加快访问速度 异步：将同步的操作异步化。客户端发出请求，不等待服务端响应，等服务端处理完毕后，使用通知或轮询的方式告知请求方。一般指：请求——响应——通知 模式 冗余：增加副本，提高可用性，安全性，性能 安全：对已知问题有有效的解决方案，对未知/潜在问题建立发现和防御机制 自动化：将重复的，不需要人工参与的事情，通过工具的方式，使用机器完成 敏捷性：积极接受需求变更，快速响应业务发展需求 大型网站架构模式 以用户为中心，提供快速的网页访问体验。主要参数有较短的响应时间，较大的并发处理能力，较高的吞吐量，稳定的性能参数 可分为前端优化，应用层优化，代码层优化，存储层优化 前端优化：网站业务逻辑之前的部分 浏览器优化：减少Http请求数，使用浏览器缓存，启用压缩，Css Js位置，Js异步，减少Cookie传输 CDN加速，反向代理 应用层优化：处理网站业务的服务器。使用缓存，异步，集群 代码优化：合理的架构，多线程，资源复用（对象池，线程池等），良好的数据结构，JVM调优，单例，Cache等 存储优化：缓存，固态硬盘，光纤传输，优化读写，磁盘冗余，分布式存储（HDFS），NOSQL等 高性能架构 大型网站应该在任何时候都可以正常访问。正常提供对外服务。因为大型网站的复杂性，分布式，廉价服务器，开源数据库，操作系统等特点。要保证高可用是很困难的，也就是说网站的故障是不可避免的 如何提高可用性，就是需要迫切解决的问题。首先，需要从架构级别，在规划的时候，就考虑可用性。行业内一般用几个9表示可用性指标。比如四个9（99.99），一年内允许的不可用时间是53分钟 不同层级使用的策略不同，一般采用冗余备份和失效转移解决高可用问题 应用层：一般设计为无状态的，对于每次请求，使用哪一台服务器处理是没有影响的。一般使用负载均衡技术（需要解决Session同步问题），实现高可用。 服务层：负载均衡，分级管理，快速失败（超时设置），异步调用，服务降级，幂等设计等 数据层：冗余备份（冷，热备[同步，异步]，温备），失效转移（确认，转移，恢复）。数据高可用方面著名的理论基础是CAP理论（持久性，可用性，数据一致性[强一致，用户一致，最终一致]） ? 高可用架构 伸缩性是指在不改变原有架构设计的基础上，通过添加/减少硬件（服务器）的方式，提高/降低系统的处理能力 应用层：对应用进行垂直或水平切分。然后针对单一功能进行负载均衡（DNS,HTTP[反向代理],IP,链路层） 服务层：与应用层类似 数据层：分库，分表，NOSQL等；常用算法Hash，一致性Hash? 可伸缩架构 可以方便的进行功能模块的新增/移除，提供代码/模块级别良好的可扩展性 模块化，组件化：高内聚，内耦合，提高复用性，扩展性 稳定接口：定义稳定的接口，在接口不变的情况下，内部结构可以“随意”变化 设计模式：应用面向对象思想，原则，使用设计模式，进行代码层面的设计 消息队列：模块化的系统，通过消息队列进行交互，使模块之间的依赖解耦 分布式服务：公用模块服务化，提供其他系统使用，提高可重用性，扩展性 可扩展架构 对已知问题有有效的解决方案，对未知/潜在问题建立发现和防御机制。对于安全问题，首先要提高安全意识，建立一个安全的有效机制，从政策层面，组织层面进行保障。比如服务器密码不能泄露，密码每月更新，并且三次内不能重复；每周安全扫描等。以制度化的方式，加强安全体系的建设。同时，需要注意与安全有关的各个环节。安全问题不容忽视。包括基础设施安全，应用系统安全，数据必威体育官网网址安全等 基础设施安全：硬件采购，操作系统，网络环境方面的安全。一般采用，正规渠道购买高质量的产品，选择安全的操作系统，及时修补漏洞，安装杀毒软件防火墙。防范病毒，后门。设置防火墙策略，建立DDOS防御系统，使用攻击检测系统，进行