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大型網(wǎng)站 的特點(diǎn) ：

高并發(fā) 、大流量：需要 面對(duì) 高并發(fā) 用戶 ，大流量訪問 。

高可用 ：需要 7x24 小時(shí) 不間斷 服務(wù) 。

海量數(shù)據(jù) ：數(shù)據(jù) 需要 存儲(chǔ) 、管理 ，需要 大量 服務(wù)器 。

用戶 分步 廣泛 、網(wǎng)絡(luò) 情況 復(fù)雜 ：全球 網(wǎng)絡(luò) 復(fù)雜 ，像國(guó)內(nèi) 還有 各個(gè) 運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)互通 難的問題 。

安全 環(huán)境惡劣 ：互聯(lián)網(wǎng) 開放性 ，使得 網(wǎng)站 易受到 攻擊 。

需求 快速 變更 ，發(fā)布 頻繁 ：快速迭代。

漸進(jìn)式 發(fā)展 ：從小 網(wǎng)站 開始 ，逐漸 發(fā)展 成大 站點(diǎn) 。

大型網(wǎng)站 的主要 技術(shù) 挑戰(zhàn)

龐大 的用戶 ，高并發(fā) 的訪問 和海量數(shù)據(jù) 。

任何 簡(jiǎn)單 業(yè)務(wù) 在處理 PB級(jí)數(shù)據(jù) 或數(shù)以億計(jì)的用戶 時(shí)，問題 就會(huì) 變得 棘手 。

大型 網(wǎng)站架構(gòu) 的演化過(guò)程

初始 階段 的網(wǎng)站架構(gòu)

大多數(shù) 小項(xiàng)目 的初期 架構(gòu) 都是 這樣 。

隨著 網(wǎng)站 業(yè)務(wù)發(fā)展 ，1臺(tái)服務(wù)器 無(wú)法 滿足需求：用戶 越來(lái)越多 ，網(wǎng)站 性能 越來(lái)越 差，越來(lái)越多 的數(shù)據(jù) 導(dǎo)致 存儲(chǔ)空間 不足 。

應(yīng)用 、數(shù)據(jù)庫(kù) 、文件 分離

應(yīng)用服務(wù) 與數(shù)據(jù)服務(wù) 分離 ：提高 性能 ，解決 存儲(chǔ) 問題 。

【服務(wù)器 專用化】

應(yīng)用服務(wù)器 ：處理 業(yè)務(wù) ，要求 CPU 強(qiáng)

文件服務(wù)器 ：存儲(chǔ) 文件 ，要求 存儲(chǔ)容量 大

數(shù)據(jù)庫(kù) 服務(wù)器 ：存儲(chǔ) 數(shù)據(jù) 、緩存 、磁盤 檢索 ，要求 內(nèi)存 、硬盤速度快

隨著 用戶量 增多 ，數(shù)據(jù)庫(kù) 壓力大 ，會(huì)成為 系統(tǒng) 瓶頸 。

用緩存 改善 網(wǎng)站 性能

二八定律 ：80 %的業(yè)務(wù) 訪問 20 %的數(shù)據(jù) 。

所以 常用 數(shù)據(jù) 放入 緩存 ，可以 減少 數(shù)據(jù)庫(kù) 的壓力 。

緩存 分為 兩種 ：

本地 緩存 ：訪問 更快，但受應(yīng)用服務(wù)器 內(nèi)存 限制 ，且會(huì)出現(xiàn) 和應(yīng)用程序 爭(zhēng)用內(nèi)存 的情況 。

分布式緩存：集群 方式 ，專用 服務(wù)器 作為 緩存服務(wù)器 ，理論上不受 內(nèi)存容量 限制 。

目前 只有 單個(gè) 應(yīng)用服務(wù)器 ，且只部署 了一個(gè) 實(shí)例 ，其能夠 處理 的連接數(shù) 有限 ，在網(wǎng)站訪問 高峰期 時(shí)，應(yīng)用服務(wù)器 會(huì)變成 瓶頸 。

使用 應(yīng)用 集群 改善 網(wǎng)站 的并發(fā) 能力

一臺(tái) 服務(wù)器 的處理 能力不足時(shí)，不要 考慮 去換更強(qiáng)大 的服務(wù)器 ，對(duì)于 大型網(wǎng)站 而言 ，不管 多么 強(qiáng)大 的服務(wù)器 ，都滿足 不了 網(wǎng)站 持續(xù)增長(zhǎng) 的業(yè)務(wù) 需求 。

最好 的方式 是添加 更多 的服務(wù)器 來(lái)分擔(dān) 原有 服務(wù)器 的訪問 。

數(shù)據(jù)庫(kù) 讀寫分離

數(shù)據(jù)庫(kù) 還存在 的的問題 ：使用 緩存 后，依然 會(huì)有 部分 讀操作 （緩存 沒有 命中 ，緩存 過(guò)期 等）和所有 的寫操作 需要 訪問 數(shù)據(jù)庫(kù) 。

在網(wǎng)站 用戶 達(dá)到 一定 規(guī)模 后，數(shù)據(jù)庫(kù) 依然 會(huì)因?yàn)?/span> 負(fù)載 較高成為 系統(tǒng) 瓶頸 。

解決辦法 ：采用 數(shù)據(jù)庫(kù) 讀寫分離，兩臺(tái) 數(shù)據(jù)庫(kù) 配置 主從關(guān)系 ，從主庫(kù) 寫數(shù)據(jù) ，從從 庫(kù)讀數(shù)據(jù) ，主庫(kù) 的數(shù)據(jù) 會(huì)同步 到從庫(kù)中。

為了 便于 應(yīng)用程序 能夠 透明 地訪問 讀寫分離的數(shù)據(jù)庫(kù) ，所以 在應(yīng)用程序 中使用 專門 的數(shù)據(jù) 訪問 模塊 。

使用 反向代理 緩存 和CDN 加速 網(wǎng)站 響應(yīng) ：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 復(fù)雜 ，緩存 前端 靜態(tài) 資源

請(qǐng)求 訪問 存在的問題 ：隨著 網(wǎng)站 持續(xù) 的發(fā)展 ，發(fā)現(xiàn) 不同 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 的用戶 訪問速度 不同 。

解決辦法 ：使用 反向代理 緩存 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 CDN 部署 在網(wǎng)絡(luò) 提供商 的機(jī)房 ，使用戶 在請(qǐng)求 網(wǎng)站服務(wù) 時(shí)，可以 從距離 自己 最近 的網(wǎng)絡(luò) 提供商 機(jī)房 獲取數(shù)據(jù) ；而反向代理 則部署 在網(wǎng)站 的中心 機(jī)房 中，從用戶 請(qǐng)求 達(dá)到 中心 機(jī)房 后，首先 訪問 的服務(wù)器 是反向代理 服務(wù)器 ，如果 反向代理 服務(wù)器 中緩存 著用戶 請(qǐng)求 的資源 ，就將其直接 返回 給用戶 。

CDN 和反向代理 的目的 ：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 減輕 應(yīng)用服務(wù)器 的負(fù)載 壓力 。

使用 分布式文件系統(tǒng) 和分布式 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

隨著 網(wǎng)站 業(yè)務(wù)發(fā)展 ，原有 讀寫分離的數(shù)據(jù)庫(kù) 也不能 支撐 。

另外 ，原有 的文件服務(wù)器 也無(wú)法 滿足需求了。

這時(shí) ，需要 使用 分布式 數(shù)據(jù)庫(kù) 和分布式文件系統(tǒng) 。

分布式 數(shù)據(jù)庫(kù) 是網(wǎng)站 數(shù)據(jù)庫(kù) 拆分 的最后 手段 ，只有 在單表 數(shù)據(jù) 規(guī)模 非常 龐大 時(shí)才使用 。

網(wǎng)站 更常用 的數(shù)據(jù)庫(kù) 拆分 手段 是業(yè)務(wù) 分庫(kù) ，將不同 的業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù) 部署 在不同 的物理服務(wù)器上。

使用 NoSQL和搜索引擎

隨著 業(yè)務(wù) 越來(lái)越 復(fù)雜 ，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 和檢索 的需求 也越來(lái)越 復(fù)雜 ，網(wǎng)站 需要 采用 NoSQL和非數(shù)據(jù)庫(kù)查詢 技術(shù) 比如 搜索引擎 。

業(yè)務(wù) 拆分 （分治 ）

網(wǎng)站 過(guò)于 復(fù)雜 ，將業(yè)務(wù) 拆分 。

比如 商城 拆分為 首頁(yè) 、店鋪 、訂單 、買家 、賣家 等產(chǎn)品線 ，歸不同 的業(yè)務(wù) 團(tuán)隊(duì) 負(fù)責(zé) 。

具體 到技術(shù) ，也會(huì)根據(jù) 產(chǎn)品線 劃分 ，將一個(gè)網(wǎng)站 拆分為 多個(gè) 應(yīng)用 ，每個(gè) 應(yīng)用 獨(dú)立 部署 維護(hù) 。

應(yīng)用 之間 可以 通過(guò) 一個(gè) 超鏈接 建立 關(guān)系 （在首頁(yè) 的導(dǎo)航 鏈接 指向 不同 的應(yīng)用 地址 ），也可以 通過(guò) 消息隊(duì)列 進(jìn)行 數(shù)據(jù) 分發(fā) ，當(dāng)然 最多 的還是 通過(guò) 訪問 同一個(gè) 數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)系統(tǒng) 來(lái)構(gòu)成 一個(gè) 關(guān)聯(lián) 的完整 系統(tǒng) 。

分布式服務(wù)

業(yè)務(wù) 拆分 越來(lái)越 小，存儲(chǔ)系統(tǒng) 越來(lái)越大，應(yīng)用系統(tǒng) 整體 復(fù)雜度 呈指數(shù)型增加 ，部署 維護(hù) 越來(lái)越 困難 。

由于 所有 應(yīng)用 都需要 連接數(shù)據(jù)庫(kù) ，在數(shù)萬(wàn) 臺(tái)服務(wù)器 的情況 下，數(shù)據(jù)庫(kù)連接 會(huì)資源 不足 。

既然 每個(gè) 應(yīng)用系統(tǒng) 都需要 相同 的業(yè)務(wù) 操作 ，比如 用戶管理 、商品管理 等，可以 把這些 共用 業(yè)務(wù) 抽取 出來(lái) ，獨(dú)立 部署 。