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大型电商分布式架构设计与优化本文主题为电商网站架构案例，将介绍如何从电商网站的需求，到单机架构，逐步演变为常用的、可供参考的分布式架构原型。除具备功能需求外，还具备一定的高性能、高可用、可伸缩、可扩展等非功能质量需求（架构目标）。DBAplus社群微信号 dbaplus功能介绍 围绕数据库、大数据、PaaS云，顶级大咖、技术干货，运营几个月受众过十万！成为运维圈最专注围绕“数据”的学习交流和专业社群！欢迎投稿，加入探讨。本文大纲：1. 使用电商案例的原因2. 电商网站需求3. 网站初级架构4. 系统容量估算5. 网站架构分析6. 网站架构优化根据实际需要，进行改造、扩展、支持千万PV，是没问题的。使用电商案例的原因分布式大型网站，目前看主要有几类：大型门户（比如网易、新浪等）；SNS网站（比如校内、开心网等）；电商网站（比如阿里巴巴、京东商城、国美在线、汽车之家等）。大型门户一般是新闻类信息，可以使用CDN、静态化等方式优化。而开心网等交互性比较多，可能会引入更多的NoSQL、分布式缓存、使用高性能的通信框架等。电商网站具备以上两类的特点，比如产品详情可以采用CDN，静态化，交互性高的需要采用NoSQL等技术。因此，我们采用电商网站作为案例，进行分析。电商网站需求客户需求：建立一个全品类的电子商务网站（B2C），用户可以在线购买商品，可以在线支付，也可以货到付款；用户购买时可以在线与客服沟通；用户收到商品后，可以给商品打分和评价；目前有成熟的进销存系统，需要与网站对接；希望能够支持3~5年，业务的发展；预计3~5年用户数达到1000万；定期举办双11、双12、三八男人节等活动；其他的功能参考京东或国美在线等网站。客户就是客户，不会告诉你具体要什么，只会告诉你他想要什么，我们很多时候要引导、挖掘客户的需求。好在提供了明确的参考网站。因此，下一步要进行大量的分析，结合行业以及参考网站，给客户提供方案。其它的这里暂不展开。需求功能矩阵需求管理传统的做法，会使用例图或模块图（需求列表）进行需求的描述。这样做常常忽视掉一个很重要的需求（非功能需求），因此推荐大家使用需求功能矩阵，进行需求描述。本电商网站的需求矩阵如下：以上是对电商网站需求的简单举例，目的是说明：需求分析的时候，要全面，大型分布式系统重点考虑非功能需求；描述一个简单的电商需求场景，使大家对下一步的分析设计有个依据。网站初级架构一般网站刚开始的做法，是三台服务器，一台部署应用，一台部署数据库，一台部署NFS文件系统。这是前几年比较传统的做法，之前见到一个网站10万多会员，垂直服装设计门户，N多图片。使用了一台服务器部署了应用，数据库以及图片存储。出现了很多性能问题。如下图：但是，目前主流的网站架构已经发生了翻天覆地的变化。一般都会采用集群的方式，进行高可用设计。至少是下面这个样子：使用集群对应用服务器进行冗余，实现高可用（负载均衡设备可与应用一块部署）；使用数据库主备模式，实现数据备份和高可用。系统容量预估预估步骤：注册用户数-日均UV量-每日的PV量-每天的并发量；峰值预估：平常量的2~3倍；根据并发量（并发，事务数），存储容量计算系统容量。客户需求：3~5年用户数达到1000万注册用户；每秒并发数预估：每天的UV为200万（二八原则）；每日每天点击浏览30次；PV量：200*30=6000万；集中访问量：24*0.2=4.8小时会有6000万*0.8=4800万（二八原则）；每分并发量：4.8*60=288分钟，每分钟访问4800/288=16.7万（约等于）；每秒并发量：16.7万/60=2780（约等于）；假设：高峰期为平常值的三倍，则每秒的并发数可以达到8340次；1毫秒=1.3次访问。没好好学数学后悔了吧？！（不知道以上算是否有错误，呵呵~~）服务器预估（以Tomcat服务器举例）：按一台Web服务器，支持每秒300个并发计算。平常需要10台服务器（约等于）；[Tomcat默认配置是150]高峰期：需要30台服务器；容量预估：70/90原则系统CPU一般维持在70%左右的水平，高峰期达到90%的水平，是不浪费资源，并比较稳定的。内存，IO类似。以上预估仅供参考，因为服务器配置，业务逻辑复杂度等都有影响。在此CPU、硬盘、网络等不再进行评估。网站架构分析根据以上预估，有几个问题：需要部署大量的服务器，高峰期计算，可能要部署30台Web服务器。并且这三十台服务器，只有秒杀，活动时才会用到，存在大量的浪费。所有的应用部署在同一台服务器，应用之间耦合严重。需要进行垂直切分和水平切分。大量应用存在冗余代码。服务器Session同步耗费大量内存和网络带宽。数据需要频繁访问数据库，数据库访问压力巨大。大型网站一般需要做以下架构优化（优化是架构设计时，就要考虑的，一般从架构/代