【摘要】 本文是学习大型分布式网站架构的技术总结。对架构一个高性能,高可用,可伸缩,可扩展的分布式网站进行了概要性描述,并给出一个架构参考。
本文是学习大型分布式网站架构的技术总结。对架构一个高性能,高可用,可伸缩,可扩展的分布式网站进行了概要性描述,并给出一个架构参考。一部分为读书笔记,一部分是个人经验总结。对大型分布式网站架构有很好的参考价值。
一、大型网站的特点
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
二、大型网站架构目标
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;
三、大型网站架构模式
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。
四、高性能架构
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;
五、高可用架构
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。