大型网站技术架构---架构核心要素.pdf

所谓架构，⼀种通俗的说法就是“最⾼层次的规划，难以改变的 决定”，这些规划和决定奠定了事物未来发展的⽅向和最终的蓝 图。 ⽽软件架构即“有关软件整体结构与组件的抽象描述，⽤于 指导⼤型软件系统各⽅⾯的设计”。⼀般来说软件架构需要关注 性能、可⽤性、伸缩性、扩展性和安全性这5个架构要素。 1 、性能 性能是⽹站架构设计的⼀个重要⽅⾯，任何软件架构设计⽅ 案都必须考虑可能带来的性能问题。也正因为性能问题⼏乎⽆ 处不在，所以优化⽹站性能的⼿段也⾮常多： 浏览器端：可以通过浏览器缓存、⻚⾯压缩传输、合理布局 ⻚⾯、减少Cookie传输等⼿段，甚⾄可以使⽤CDN加速功能。 应⽤服务器端：可以使⽤服务器本地缓存和分布式缓存，也 可以通过异步操作⽅式来加快响应，在⾼并发请求的情况下， 可以将多台应⽤服务器组成⼀个集群共同对外服务，提⾼整体 处理能⼒，改善性能。 数据库服务器端：可⽤使⽤索引、缓存、SQL性能优化等⼿ 段，还可以使⽤NoSQL数据库来优化数据模型、存储结构等。 衡量⽹站性能有⼀系列指标，重要的有响应时间、TPS、系 统性能计数器等，通过这些指标以确定系统设计是否达到⽬ 标。 2 、可⽤性 可⽤性即能够不间断提供服务的时间。⼏乎所有⽹站都承诺 7×24⼩时可⽤，但事实上任何⽹站都不可能达到完全的7×24， 总会有⼀些故障时间，扣除这些故障时间，就是⽹站的可⽤时 间。⼀些⼤型⽹站可以做到4个9以上的可⽤性，也就是 99.99%。 ⽹站⾼可⽤的主要⼿段就是冗余，应⽤部署在多台服务器上 同时提供服务，数据存储在多台服务器上相互备份，任何⼀台 服务器都不会影响应⽤的整体可以，通常的实现⼿段即把多台 服务器通过负载均衡设备组成⼀个集群。 衡量⼀个系统架构设计是否满⾜⾼可⽤的⽬标，就是假设系 统中任何⼀台或者多台服务器宕机时，以及出现各种不可预期 的问题时，系统整体是否依然可⽤。 3 、伸缩性 ⼤型⽹站需要⾯对⼤量⽤户的⾼并发访问和存储海量数据， ⽹站通过集群的⽅式将多台服务器组成⼀个整体共同提供服 务。所谓伸缩性是指通过不断向集群中加⼊服务器的⼿段来缓 解不断整体上市⽤户并发访问压⼒和不断增⻓的数据存储需 求。 衡量架构伸缩性的主要标准就是是否可⽤多台服务器构建集 群，是否容易向集群中添加新的服务器。加⼊新的服务器后是 否可以提供和原来的服务器⽆差别的服务。集群中可容纳的总 服务器数量是否有限制。 4 、扩展性 不同于其他架构要素主要关注⾮功能性需求，⽹站的扩展 性架构直接关注⽹站的功能需求。⽹站快速发展，功能不断扩 展，如何设计⽹站的架构使其能够快速响应需求变化，是⽹站 可扩展架构的主要⽬标。 衡量⽹站架构扩展性好坏的主要标准就是在⽹站增加新的 业务产品时，是否可以实现对现有产品透明⽆影响，不同产品 之间是否很少耦合等。 ⽹站可扩展架构的主要⼿段是事件驱动架构和分布式服 务。 事件驱动通常利⽤消息队列实现，通过这种⽅式将消息⽣ 产和处理逻辑分隔开。 服务器服务则是将业务和可复⽤服务分离开来，通过分布 式服务框架调⽤。新增加产品可⽤通过调⽤可复⽤的服务来实 现⾃身的业务逻辑，⽽对现有产品没有任何影响。 5、安全性 互联⽹是开发的，任何⼈在任何地⽅都可以访问⽹站。⽹站 的安全架构就是保护⽹站不受恶意访问和攻击，保护⽹站的重 要数据不被窃取。 衡量⽹站安全架构的标准就是针对现存和潜在的各种攻击和 窃密⼿段，是否有可靠的应对策略。